(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ油路および一対のアクチュエータ油路並びにタンク油路をそれぞれ有する円筒状ハウジングと、このハウジング内において軸方向に摺動自在に配置されるスプールとからなり、ハウジングおよびスプールの前記摺動面から形成される各油路間の軸封部をスプールの前記摺動により選択的に開閉することにより、ポンプからの供給圧油をアクチュエータへ給排した後タンクへ返還するように構成し、さらに、前記ポンプ油路およびアクチュエータ油路間の軸封部とタンク油路との間に、前記軸封部から漏洩される圧油を前記タンク油路内へ逃す逃し機構を設けた圧油切換弁であって、
前記逃し機構は、前記ポンプおよびアクチュエータ油路間の軸封部と、タンク油路内におけるそれぞれのスプール表面に設けた漏洩圧油の取入溝開口部および逃し溝開口部と、この両開口部を連通するようにスプール内部に設けた連通路とからなり、前記軸封部における前記取入溝開口部とポンプ油路端面との間の間隔をタンク油路内における前記逃し溝開口部とタンク油路端面との間の間隔に等しくまたはこれより大きく設定することにより、前記通路の連通を前記軸封部の封止作用中にのみ行うように構成してなる前記圧油切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械等の各種アクチュエータを操作する圧油切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アクチュエータ等の圧油切換弁は、図２に示すように、ポンプ油路１２（２つの油室１２ａ、１２ｂおよびポート１２ｃを有する）、一対のアクチュエータ油路（油室またはポート）１４ａ、１４ｂおよびタンク油路（油室またはポート）１６ａ、１６ｂを有する円筒状ハウジング１０と、このハウジング１０内において軸方向に摺動自在に配置されるスプール２０とから構成されている。
【０００３】
そして、ハウジング１０およびスプール２０の摺動面１０ａ、２０ａから形成される各油路１２、１４、１６間の各軸封部３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、…３０ｎ）をスプール２０の前記摺動により選択的に開閉する、例えば両軸封部３０ｂ、３０ｎを開くことにより、ポンプ４０からの供給圧油をポンプ油室１２ａ、アクチュエータ油路１４ａおよびアクチュエータライン４２ａを介してアクチュエータ４４のヘッド側油室４４ａ内へ導入する。
【０００４】
一方、ロッド側油室４４ｂ内の圧油を、アクチュエータライン４２ｂ、アクチュエータ油路１４ｂ、タンク油路１６ｂおよびタンクライン４６ｂを介してタンク４８へ返還し、これにより前記アクチュエータ４４を駆動するように構成されている。
【０００５】
なお、ポンプ圧油のアクチュエータ４４に対する供給方向、すなわちアクチュエータ４４の駆動方向は、軸封部の前記開閉を前記とは別に選択することにより、前記とは反対方向に設定することができる。また、図中の参照符号５０はリリーフ弁を示す。
【０００６】
従って、このような構成によれば、アクチュエータの作動方向を容易に変換できると共に、比較的簡単に構成することができる圧油切換弁を提供することができる。なお、圧油切換弁の非操作時、すなわちスプール２０がコイルスプリング３２ａからなる拘束手段３２を介して中立位置（図示の位置）に位置している際は、全ての軸封部３０が閉じられているので、ポンプ４０とアクチュエータ４４の間は遮断されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の圧油切換弁は、次に述べるような欠点を有していた。
【０００８】
すなわち、前記従来の圧油切換弁は、前述したようにスプール２０を介して、例えば両軸封部３０ｂ、３０ｎが開かれると、ポンプ４０からの供給圧油をアクチュエータ４４のヘッド側油室４４ａ内へ供給すると共に、ロッド側油室４４ｂ内の圧油をタンク４８内へ返還することにより、前記アクチュエータ４４を駆動し、一方スプール２０の中立状態時には、前記両軸封部３０ｂ、３０ｎが閉じられることにより、すなわち、その封止作用により、ポンプ４０とアクチュエータ４４の間を遮断するよう構成されている。
【０００９】
しかるに、この種の軸封部は、その封止部が摺動面から形成されているため、その所期の封止作用を達成することは一般に不可能である。このため、前記従来の圧油切換弁においては、特にポンプ油室１２ａとアクチュエータ油路１４ａ間の前記軸封部３０ｂにおいて、その高圧側のポンプ油室１２ａから低圧側のアクチュエータ油路１４ａへ向けて漏洩するポンプ圧油により、ロッド側油室４４ｂ内の圧力が、前記漏洩圧油によって昇圧されるヘッド側油室４４ａ内の圧力よりさらに受圧面積比に比例して大きく昇圧するため、装置内のリリーフ弁５０がしばしば作動して、結果的に操作されていない当該アクチュエータ４４が不用意に作動するに至る重大な欠点を有していた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ハウジング内に摺動自在に配置されるスプールを有し、ハウジング内の各油路の軸封部をこのハウジングとスプール間の摺動面から構成されているアクチュエータ用圧油切換弁において、前記スプールが中立位置のときのみ前記軸封部に生ずる圧油の漏洩をタンク側に導くことにより、また前記スプールによる圧油切換弁の切換え途上及び切換られた状態においては前記圧油の漏洩をタンク側に導くことを阻止することにより、当該アクチュエータの駆動には支障を及ぼすことのない圧油切換弁を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
先の目的を達成するために、本発明に係る圧油切換弁は、ポンプ油路および一対のアクチュエータ油路並びにタンク油路をそれぞれ有する円筒状ハウジングと、このハウジング内において軸方向に摺動自在に配置されるスプールとからなり、ハウジングおよびスプールの前記摺動面から形成される各油路間の軸封部をスプールの前記摺動により選択的に開閉することにより、ポンプからの供給圧油をアクチュエータへ給排した後タンクへ返還するように構成し、さらに、前記ポンプ油路およびアクチュエータ油路間の軸封部とタンク油路との間に、前記軸封部から漏洩される圧油を前記タンク油路内へ逃す逃し機構を設けた圧油切換弁であって、前記逃し機構は、前記ポンプおよびアクチュエータ油路間の軸封部と、タンク油路内におけるそれぞれのスプール表面に設けた漏洩圧油の取入溝開口部および逃し溝開口部と、この両開口部を連通するようにスプール内部に設けた連通路とからなり、前記軸封部における前記取入溝開口部とポンプ油路端面との間の間隔をタンク油路内における前記逃し溝開口部とタンク油路端面との間の間隔に等しくまたはこれより大きく設定することにより、前記通路の連通を前記軸封部の封止作用中にのみ行うように構成したことを特徴とする。
【００１３】
従って、本発明の圧油切換弁によれば、圧油漏洩によってアクチュエータ駆動に支障を及ぼす懸念のある軸封部、すなわちポンプおよびアクチュエータ油路間の軸封部に、圧油漏洩が発生した場合、この漏洩圧油を逃し機構によってタンク油路内へ逃すことができ、アクチュエータ駆動に支障を及ぼすことはない。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明に係る圧油切換弁の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図２に示す従来の構造と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１５】
先ず初めに、本発明に係る圧油切換弁の基本的構成は、前記従来の構成（図２）と同一である。従って、重複するが、説明の便宜上再度説明すると、図１において、本発明の圧油切換弁は、基本的には、ポンプ油路１２（２つの油室１２ａ、１２ｂおよびポート１２ｃを有する）、一対のアクチュエータ油路（油室またはポート）１４ａ、１４ｂおよびタンク油路（油室またはポート）１６ａ、１６ｂをそれぞれ有する円筒状ハウジング１０と、このハウジング１０内において軸方向に摺動自在に配置されるスプール２０とから形成されている。
【００１６】
そして、ハウジング１０およびスプール２０の摺動面１０ａ、２０ａから形成される前記各油路１２、１４、１６間の各軸封部３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、…３０ｎ）を、スプール２０の前記摺動により選択的に開閉する、例えば両軸封部３０ｂ、３０ｎを開くことにより、ポンプ４０からの供給圧油をポンプ油室１２ａ、アクチュエータ油路１４ａおよびアクチュエータライン４２ａを介してアクチュエータ４４のヘッド側油室４４ａ内へ導入するように構成されている。
【００１７】
一方、ロッド側油室４４ｂ内の圧油を、アクチュエータライン４２ｂ、アクチュエータ油路１４ｂ、タンク油路１６ｂおよびタンクライン４６ｂを介してタンク４８へ返還し、これにより、前記アクチュエータ４４を駆動するように構成されている。なお、図中の参照符号３２は、コイルスプリング３２ａを介してスプール２０を中立位置に保持する拘束手段を示し、また参照符号５０はリリーフ弁を示す。
【００１８】
しかるに、本発明においては、前記構成において、ポンプ油路１２ａおよびアクチュエータ油路１４ａ間の軸封部３０ｂと、タンク油路１６ａとの間には、軸封部３０ｂから漏洩される圧油をタンク油路１６ａ内へ逃す逃し機構６０が設けられている。
【００１９】
すなわち、漏洩圧油の逃し機構６０は、前記軸封部３０ｂとタンク油路１６ａ内におけるそれぞれのスプール２０表面に設けられる漏洩圧油の取入れ溝開口部６２（円周溝６２ａおよび縦キリ穴６２ｂ）および逃し溝開口部６４（円周溝６４ａおよび縦キリ穴６４ｂ）と、この両開口部（縦キリ穴）６２ｂ、６４ｂ間を連通するようにスプール２０内部に設けられる連通路６６とから構成される。そして、前記軸封部３０ｂにおける取入れ溝開口部６２とポンプ油路１２ａの端面との間の間隔Ｌ1 は、タンク油路１６ａ内における逃し溝開口部６４とタンク油路１６ａの端面との間の間隔Ｌ2 と等しいかまたはこれより大きくなるように設定されている。
【００２０】
従って、本発明においては、軸封部３０ｂにおいて高圧側のポンプ油路１２ａ内のポンプ圧油が、低圧側のアクチュエータ油路１４ａ内へ向けて漏洩しようとすると、この前記圧油は、前記低圧側のアクチュエータ油路１４ａ内へは漏洩することなく、さらに低圧のタンク油路１６ａ内へ向けて、前記漏洩圧油の逃し機構６０を介して流出する。なお、この圧油流出は、前記間隔Ｌ1 、Ｌ2 の前記関係、すなわち取入れ溝開口部６２がポンプ油路１２ａ内に開口されるとこれと同時にまたはその直前に逃し溝開口部６４がタンク油路１６ａを離脱して軸封部３０ａに封止されることから、軸封部３０ｂの前記封止作用中にのみ行われる。
【００２１】
すなわち、本発明によれば、軸封部に仮に圧油漏洩が発生しても、アクチュエータ駆動には何等の支障も及ぼさないことは明らかである。
【００２２】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、その精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。また、本発明の前記圧油切換弁は、前記建設機械のアクチュエータ用等に限定されることなく、前述した機能を発揮する種々の用途に広く適用し得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る圧油切換弁は、ポンプ油路および一対のアクチュエータ油路並びにタンク油路をそれぞれ有する円筒状ハウジングと、このハウジング内において軸方向に摺動自在に配置されるスプールとからなり、ハウジングおよびスプールの前記摺動面から形成される各油路間の軸封部をスプールの前記摺動により選択的に開閉することにより、ポンプからの供給圧油をアクチュエータへ給排した後タンクへ返還するように構成し、さらに、前記ポンプ油路およびアクチュエータ油路間の軸封部とタンク油路との間に、前記軸封部から漏洩される圧油を前記タンク油路内へ逃す逃し機構を設けた圧油切換弁であって、前記逃し機構は、前記ポンプおよびアクチュエータ油路間の軸封部と、タンク油路内におけるそれぞれのスプール表面に設けた漏洩圧油の取入溝開口部および逃し溝開口部と、この両開口部を連通するようにスプール内部に設けた連通路とからなり、前記軸封部における前記取入溝開口部とポンプ油路端面との間の間隔をタンク油路内における前記逃し溝開口部とタンク油路端面との間の間隔に等しくまたはこれより大きく設定することにより、前記スプールが中立位置のときのみ前記軸封部に生ずる圧油の漏洩をタンク側に導くことが可能となり、また前記スプールによる圧油切換弁の切換え途上及び切換られた状態においては前記圧油の漏洩をタンク側に導くことを阻止することが可能となり、従って、当該アクチュエータの駆動に支障を及ぼさないようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧油切換弁の一実施例を示す側部断面図である。
【図２】従来の圧油切換弁を示す側部断面図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  ポンプ油路（油室およびポート）
１４ａ、１４ｂ  アクチュエータ油路（油室またはポート）
１６ａ、１６ｂ  タンク油路（油室またはポート）
２０  スプール
３０（３０ａ、３０ｂ、…３０ｎ）  軸封部
３２  拘束手段
４０  ポンプ
４２ａ、４２ｂ  アクチュエータライン
４４  アクチュエータ
４４ａ  ヘッド側油室
４４ｂ  ロッド側油室
４６ａ，４６ｂ  タンクライン
４８  タンク
５０  リリーフ弁
６０  漏洩圧油逃し機構
６２  取入れ溝開口部
６２ａ  円周溝
６２ｂ  縦キリ穴
６４  逃し溝開口部
６４ａ  円周溝
６４ｂ  縦キリ穴
６６  連通路
【図１】
0003645335.tif 000002
【図２】
0003645335.tif 000003