(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に形成されたアクチュエータポートとタンク通路との油の通路を開閉する主弁と、この主弁を閉弁方向に押圧する背圧が導入される圧力室と、小弁開閉機構から圧力を受けた時に小弁用弁座から離れて前記圧力室内の圧油の密閉状態を開放する小弁と、前記主弁と小弁との間に設けられて両者を相対的に離反する方向に付勢する付勢手段とを備えたロック弁において、
前記主弁、小弁および付勢手段は一体のユニットに形成された状態で組み込まれていることを特徴とするロック弁。
【請求項２】
請求項１において、前記主弁は有底筒状に形成され、前記小弁は略全体が前記主弁の筒内に配置されていることを特徴とするロック弁。
【請求項３】
請求項１又は２において、有底筒状の前記主弁の開口内縁部にストッパが設けられ、前記小弁に大径部が設けられ、前記付勢手段により小弁の大径部が主弁の前記ストッパに当接する状態で前記ユニットが形成されていることを特徴とするロック弁。
【請求項４】
請求項３において、前記大径部は円盤状部材が小弁に固定されたものであることを特徴とするロック弁。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記ストッパは、Ｃ型止め輪から成ると共に、主弁の開口内縁部に形成された溝に係合されていることを特徴とするロック弁。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記小弁には摺動部が形成され、該摺動部が前記主弁の内部に形成されたガイド孔に往復動可能に挿入されていることを特徴とするロック弁。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記小弁は前記小弁用弁座に当接する部分が先端部となり、前記小弁開閉機構内に設けられる長尺なピストンが前記小弁の先端部に接離することにより該小弁を開閉するように形成されていることを特徴とするロック弁。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、前記小弁用弁座は、小弁開閉機構のカバー体の前記ユニットが設けられる本体との接合面より突設形成され、且つ前記本体のユニットが挿入される孔内に嵌入して組み付けられるように形成されていることを特徴とするロック弁。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、前記ロック弁は方向切換弁に用いられるものであり、前記小弁開閉機構のカバー体と前記方向切換弁のスプールのカバー体とが一体のもので形成されていることを特徴とするロック弁。
【請求項１０】
本体に形成されたアクチュエータポートとタンク通路との油の通路を開閉可能な主弁と、この主弁を閉弁方向に押圧する背圧が導入される圧力室と、小弁開閉機構から圧力を受けた時に小弁用弁座から離れて前記圧力室内の圧油の密閉状態を開放する小弁と、前記主弁と小弁との間に設けられて両者を相対的に離反する方向に付勢する付勢手段とを備えたロック弁において、
前記主弁は有底筒状に形成され、前記小弁はほぼ全体が前記主弁の筒内に配置されていることを特徴とするロック弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の種々の産業用機械に用いられ、液体圧力源により駆動される各種アクチュエータに給排する圧油の流量を制御する方向切換弁等に用いられ、ブームシリンダまたはアームシリンダをロックするロック弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のロック弁の従来技術として、特開平６−５０３０２号公報が挙げられる。この従来技術のロック弁は、以下のように構成されている。アクチュエータポートとタンク通路との通路を開閉するメインポペット（主弁）と、このメインポペット（主弁）に対して背圧を作用させて閉弁状態を維持する圧力室と、パイロット圧が作用した時に前記圧力室を中継通路に連通させるためのバイロットポペット（小弁）と、該バイロットポペット（小弁）と前記メインポペット（主弁）の間に縮設されたバネとを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロック弁は、前記主弁、小弁及びバネはそれぞれ別体に作られており、組み付ける際にも、主弁、小弁及びバネをそれぞれ個別に取り付けるようになっているため、主弁と小弁の間に縮設するバネが屈曲しやすく、その組立作業に特別の熟練を要するという問題があった。
また、主弁と小弁とが軸方向に並んで配置されている構造であるため、軸方向に大型化する問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、組立作業が簡単で熟練を要しないロック弁を提供することにある。また、軸方向に小型化できるロック弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、本体に形成されたアクチュエータポートとタンク通路との油の通路を開閉する主弁と、この主弁を閉弁方向に押圧する背圧が導入される圧力室と、小弁開閉機構から圧力を受けた時に小弁用弁座から離れて前記圧力室内の圧油の密閉状態を開放する小弁と、前記主弁と小弁との間に設けられて両者を相対的に離反する方向に付勢する付勢手段とを備えたロック弁において、前記主弁、小弁および付勢手段は一体のユニットに形成された状態で組み込まれていることを特徴とするものである。
本発明によれば、前記主弁、小弁および付勢手段は、予め一体のユニットに形成され、組立作業はこのユニットを組み込むことにより単一の工程で行えるため、バネの屈曲の恐れが無いのは勿論、特別の熟練を要さず簡単に組み立てることができる。
【０００６】
また、本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載された発明において、前記主弁は有底筒状に形成され、前記小弁は略全体が前記主弁の筒内に配置されていることを特徴とするものである。
これにより、主弁と小弁を軸方向でラップさせることができるため、軸方向に対して短く、即ち小型化することができる。
【０００７】
また、本願請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載された発明において、有底筒状の前記主弁の開口内縁部にストッパが設けられ、前記小弁に大径部が設けられ、前記付勢手段により小弁の大径部が主弁の前記ストッパに当接する状態で前記ユニットが形成されていることを特徴とするものである。
これにより、主弁と小弁及び付勢手段のユニットの構造が単純になると共に、前記付勢手段により小弁の大径部を主弁の前記ストッパに当接するように組み付ければよいため、該ユニットの組立自体も簡単に行うことができる。
【０００８】
また、本願請求項４に記載の発明は、請求項３に記載された発明において、前記大径部は円盤状部材が小弁に固定されたものであることを特徴とするものである。
これにより、大径部はフランジ状にして単に小弁に取り付け固定するだけであるため、大径部を簡単に設けることができる。
【０００９】
また、本願請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載された発明において、前記ストッパは、Ｃ型止め輪から成ると共に、主弁の開口内縁部に形成された溝に係合されていることを特徴とするものである。
これにより、ストッパ自体の取付が簡単になるため、一層当該ユニット自体の組立が簡単になる。
【００１０】
また、本願請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された発明において、前記小弁には摺動部が形成され、該摺動部が前記主弁の内部に形成されたガイド孔に往復動可能に挿入されていることを特徴とするものである。
これにより、小弁は主弁のガイド孔に保持されるため、該ユニット自体の組立が容易であるとともに、小弁を前記小弁用弁座に当接して組み立てる時も、その組立作業が容易になる。
【００１１】
また、本願請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載された発明において、前記小弁は前記小弁用弁座に当接する部分が先端部となり、前記小弁開閉機構内に設けられる長尺なピストンが前記小弁の先端部に接離することにより該小弁を開閉するように形成されていることを特徴とするものである。
これにより、前記従来技術（特開平６−５０３０２号公報）に開示されたものと異なって、小弁とピストン部分が別体に分割されているため、小弁開閉機構側との組立作業も簡単に行える。
【００１２】
また、本願請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載された発明において、前記小弁用弁座は、小弁開閉機構のカバー体の前記ユニットが設けられる本体との接合面より突設形成され、且つ前記本体のユニットが挿入される孔内に嵌入して組み付けられるように形成されていることを特徴とするものである。
これにより、前記小弁開閉機構を前記ユニットが設けられる本体に取り付ける際に、前記小弁用弁座の突出部分を利用して前記本体に対する位置決めができるため、組立作業が容易になる。
【００１３】
また、本願請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載された発明において、前記ロック弁は方向切換弁に用いられるものであり、前記小弁開閉機構のカバー体と前記方向切換弁のスプールのカバー体とが一体のもので形成されていることを特徴とするものである。
これにより、方向切換弁の本体にスプール及び前記ユニットを組み付けた後に、両者に一体のカバー体を一工程で組み付けるだけで足りるため、組立が容易になる。
【００１４】
また、本願請求項１０に記載の発明は、本体に形成されたアクチュエータポートとタンク通路との油の通路を開閉可能な主弁と、この主弁を閉弁方向に押圧する背圧が導入される圧力室と、小弁開閉機構から圧力を受けた時に小弁用弁座から離れて前記圧力室内の圧油の密閉状態を開放する小弁と、前記主弁と小弁との間に設けられて両者を相対的に離反する方向に付勢する付勢手段とを備えたロック弁において、前記主弁は有底筒状に形成され、前記小弁はほぼ全体が前記主弁の筒内に配置されていることを特徴とするものである。
これにより、小弁は主弁を構成する筒内に配置されているため、軸方向の長さを短くでき、軸方向に小型化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るロック弁の一実施の形態を図１に基づいて詳細に説明する。このロック弁は、方向切換弁のスプール１が設けられる本体２の弁孔３内に設けられ、該本体２に形成されたアクチュエータポート４とタンク通路５との油の通路６を開閉するための主弁７と、この主弁７を閉弁方向に押圧する背圧が導入される圧力室８と、小弁開閉機構９から圧力を受けた時に小弁用弁座１０から離れて圧力室８内の圧油の密閉状態を開放する小弁１１と、前記主弁７と小弁１１との間に設けられて両者を相対的に離反する方向に付勢するバネ１２とを備えている。
前記主弁７は、前記圧力室８の背圧（圧力室８に導入されたアクチュエータポート４の圧力）により前記通路６に設けられた主弁用弁座１３に押し付けられることにより該通路６を閉じるように形成されている。圧力室８は、前記主弁７が主弁用弁座１３に当接した状態で且つ前記小弁１１が小弁開閉機構９側の小弁用弁座１０に押し付けられることにより、その密閉状態が維持されるように形成されている。そして、主弁７と小弁１１とはそれぞれ主弁用弁座１３と小弁用弁座１０に前記バネ１２の付勢力によって押し付けられるように形成されている。
【００１６】
当該ロック弁は、前記主弁７、小弁１１およびバネ１２が一体のユニット１５に形成された状態で、前記弁孔３内に組み込まれている。すなわち、主弁７、小弁１１およびバネ１２を弁孔３内に個別に組み付けるのではなく、予めそれらを一体のユニット１５に組み立てた状態で一纏めにして弁孔３内に組み付けるように形成されている。
【００１７】
本実施の形態では、前記主弁７は、有底筒状に形成され、前記小弁１１はその先端部１６以外の略全体が該主弁７の筒内に配置されている。そして、当該ユニット１５は、有底筒状の主弁７の開口内縁部にストッパ１７が設けられ、前記小弁１１に大径部１８が設けられ、前記バネ１２により小弁１１の大径部１８が前記ストッパ１７の内面に当接する状態で組み立てられる。図１においては、当該ユニット１５が弁孔３内に組み付けられ、且つ小弁１１の先端部１６が前記バネ１２の付勢力に抗して小弁用弁座１０に押し付けられるため、小弁１１の大径部１８は前記ストッパ１７から少し離間した状態で保持されている。
【００１８】
更に上記実施の形態では、小弁１１の前記大径部１８は円盤状部材が小弁に固定された構造に形成されている。すなわち、薄い円盤が別個に形成され、それを小弁１１の外面に固定したものである。また、前記ストッパ１７は、Ｃ型止め輪から成ると共に、当該Ｃ型止め輪を主弁７の開口内縁部に形成された溝（図示せず）に係合することにより構成されている。前記小弁１１には摺動部１９が形成され、該摺動部１９が主弁７の内部に螺着された小弁ガイド２０のガイド孔２１に往復動可能に挿入されている。
【００１９】
尚、上記実施の形態では、ユニット１５は、弁孔３内への組み付け前の状態においても、バネ１２により小弁１１の大径部１８が前記ストッパ１７の内面に当接する構造であるが、必ずしもその必要は無い。バネ１２は、機能上は当該ユニット１５が弁孔３内に組み付けられ且つ小弁１１の先端部１８が小弁用弁座１０に当接した状態で付勢状態になればよいため、組み付け前のユニット単体の状態ではバネ１２は伸縮の無い自然長の非付勢状態であって、前記小弁１１の大径部１８がストッパ１７の内面に押し付けられていなくともよい。ただ、組み付け前の状態で当該バネ１２が付勢状態になる構造の方が当該ユニット１５の構成部材間にガタツキが無いため、取り扱いやすい。
【００２０】
次に、小弁開閉機構９について説明する。小弁開閉機構９は、小弁用弁座１０に当接した状態にある小弁１１に前記バネ１２の付勢力および圧力室８の背圧に抗して圧力を加えることにより小弁１１の先端部１６を小弁用弁座１０から離座させ、それにより前記圧力室８内の密閉状態を開放するためのものである。これにより、圧力室８は絞り２９を介してアクチュエータポート４に連通しているから、圧力室８の背圧がアクチュエータポート４の圧力よりも低くなり、アクチュエータポート４の圧力により主弁７が主弁座１３から離れる。前記小弁１１の先端部１６に圧力を加えるための長尺なピストン２２は、筒状部材２３内に設けられ、前記小弁用弁座１０は該筒状部材２３の一端側開口部に形成されている。この開口部により圧力室８内は筒状部材２３の内部通路２４と連通できるようになっている。この内部通路２４はドレンポート３０に連通しており、ドレンポート３０を介してタンクに連通している。
【００２１】
前記ビストン２２の基端に別の大径ピストン２５がバネ２６を介して設けられ、バネ２６によりを子弁の閉弁方向に付勢されている。また、カバー体２７に形成されたパイロットポート３１を介して、大径ピストン２５を子弁の開弁方向に押圧する圧油が導入される。この実施の形態では、前記小弁用弁座１０が設けられている筒状部材２３の一端部は、小弁開閉機構９のカバー体２７と前記ユニット１５が設けられる本体２との接合面２８より突設形成され、且つ前記本体２のユニット１５が挿入される弁孔３内に嵌入して組み付けられるように形成されている。
更に、この実施の形態では、当該ロック弁は前記の如く方向切換弁に用いられるものであると共に、前記小弁開閉機構９のカバー体２７は方向切換弁のスプール１のカバー体を兼ねるように一体成形により形成されている。尚、ブームシリンダやアームシリンダをロックするロック弁としての機能及びその具体的構造は、基本的に本願出願人が既に出願した特開平６−２０７６０４号公報に記載されているものと同様である。
【００２２】
次に、上記実施の形態に係るロック弁の作用を説明する。本実施の形態によれば、主弁７、小弁１１及びバネ１２は、予め一体のユニット１５に形成されているので、組立作業はこのユニット１５を本体２の弁孔３内に組み込むことにより単一の工程で行える。従って、従来のように主弁７、小弁１１及びバネ１２を個別に弁孔３内の組み付ける工程は無くなるため、バネ１２の屈曲の恐れが無いのは勿論、特別の熟練を要さず簡単に組み立てることができる。
また、小弁１１の略全体が有底筒状の前記主弁７の筒内に配置されているものは、主弁７と小弁１１を軸方向でラップさせることができるため、軸方向に対して短くなり、小型化することができる。
【００２３】
また、バネ１２により小弁１１の大径部１８が主弁７のストッパ１７に当接する状態で当該ユニット１５が形成されているものは、主弁７と小弁１１及びバネ１２からなるユニット自体の構造が単純になると共に、バネ１２により小弁１１の大径部１８を主弁７のストッパ１７に当接するように組み付けるだけで組立できるため、該ユニット１５の組立自体も簡単になる。
また、前記大径部１８が円盤状部材を小弁１１に固定することにより形成されているものは、フランジ状の大径部１８を単に小弁１１に取り付け固定するだけであるため、大径部１８を簡単に設けることができる。
また、Ｃ型止め輪から成るストッパ１７を主弁７の開口内縁部に形成された溝に係合したものは、ストッパ１７自体の取付が簡単になるため、一層当該ユニット自体の組立が簡単になる。
【００２４】
また、前記小弁１１に摺動部１９が形成され、該摺動部１９が主弁７の内部に形成されたガイド孔２１に往復動可能に挿入されているものは、ユニット組立時に当該小弁１１は主弁７のガイド孔２１に保持されるため、該ユニット１５自体の組立が容易であると共に、小弁１１を小弁用弁座１０に当接して組み立てる時も、その組立作業が容易になる。
また、前記小弁１１は小弁用弁座１０に当接する部分が先端部１６となり、小弁開閉機構９内に設けられる長尺なピストン２２が前記小弁１１の先端部１６に接離することにより該小弁１１を開閉するように形成されているものは、前記従来技術（特開平６−５０３０２号公報）に開示されたものと異なって、小弁１１とピストン２２部分が別体に分割されているため、小弁開閉機構９側との組立作業も簡単に行える。
【００２５】
また、小弁用弁座１０は、小弁開閉機構９のカバー体２７と前記ユニット１５が設けられる本体２との接合面２８より突設形成され、且つ本体２の弁孔３内に嵌入して組み付けられるものは、小弁開閉機構９を前記ユニット１５が設けられる本体２に取り付ける際に、小弁用弁座１０の突出部分を利用して前記本体２に対する位置決めができるため、組立作業が容易になる。
また、小弁開閉機構９のカバー体２７を前記方向切換弁のスプール１のカバー体を兼ねるように一体成形により形成されているものは、方向切換弁の本体２にスプール１及び前記ユニット１５を組み付けた後に、両者に一体のカバー体２７を一工程で組み付けるだけで足りるため、組立が容易になる。
【００２６】
次に、本願発明の他の実施の形態を説明する。上記実施の形態では、主弁７、小弁１１及びバネ１２を一体にユニット化したものについて説明したが、この実施の形態では、これらをユニット化せず、個別のままで組み付けるが、前記主弁７は有底筒状に形成され、前記小弁１１はほぼ全体が前記主弁の筒内に配置されていることを特徴とする。すなわち、図１において、ストッパ１７を省いた状態のものに相当する。
この実施の形態では、個別組付けであるため、バネ１２の屈曲の恐れは残るが、主弁７と小弁１１の相対配置を軸方向でラップさせることができるため、従来技術に比して軸方向に小型化できる効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、主弁、小弁および付勢手段は、予め一体のユニットに形成され、組立作業はこのユニットを組み込むことにより単一の工程で行えるため、バネの屈曲の恐れが無いのは勿論、特別の熟練を要さず簡単に組み立てることができる。また、主弁と小弁を軸方向でラップさせて配置したものは、軸方向に対して短く、即ち小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るロック弁の要部断面図である。
【符号の説明】
１  スプール
２  本体（方向切換弁の）
３  弁孔
４  アクチュエータポート
５  タンク通路
６  通路
７  主弁
８  圧力室
９  小弁開閉機構
１０  小弁用弁座
１１  小弁
１２  バネ
１３  主弁用弁座
１５  ユニット
１６  先端部
１７  ストッパ
１８  大径部
１９  摺動部
２１  ガイド孔
２２  ピストン
２７  カバー体
２８  接合面
【図１】
0003648675.tif 000002