(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプール弁と、このスプール弁の弁本体に形成したシリンダポートと、このシリンダポートに接続したシリンダと、このシリンダポートを開閉するポペット弁と、このポペット弁の背圧室をシリンダ側に連通させたり、あるいはドレン側に連通させたりする切換弁機構とを備えてなるシリンダの降下防止装置において、上記切換弁機構は、ポペット弁とシリンダとの間におけるシリンダポートに連通する負荷ポートと、ポペット弁の背圧室に連通する中継ポートと、ドレンポートと、パイロット圧の作用で切り換え動作するパイロットスプールとからなり、パイロットスプールには環状溝を形成し、パイロットスプールがノーマル位置にあるとき、上記環状溝を介して負荷ポートと中継ポートとを連通させるとともに、中継ポートとドレンポートとの連通を遮断し、また、パイロットスプールにパイロット圧が作用したとき中継ポートとドレンポートとを上記環状溝を介して連通させるとともに、中継ポートと負荷ポートとの連通を遮断する構成にする一方、上記ドレンポートとドレン通路とを結ぶ通路過程にフィルターを設け、しかも、パイロットスプールをノーマル位置に保つスプリングと、このスプリングを収容するスプリング室とを備え、このスプリング室を介して、ドレンポートをドレン通路に接続する構成とするとともに、ダンパーオリフィスを上記フィルターの下流側で、かつ、スプリング室の上流側に配置したことを特徴とするシリンダの降下防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷を保持しているシリンダの降下を防止するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２、３に示した従来の装置は、スプール弁Ｖの弁本体Ｂにシリンダポート１を形成するとともに、このシリンダポート１を開閉するためのポペット弁PVを設けている。このポペット弁PVはスプリング２の作用で、通常は、シート部３を閉じるようにしている。
そして、ポペット弁PVの背圧室４は、切換弁機構CVを介してシリンダポート１と連通したり、その連通が遮断されたりする。すなわち、切換弁機構CVは、スプール孔５に摺動自在に組み込んだパイロットスプールPSを主要素としている。このパイロットスプールPSはその一端をパイロット室６に臨ませ、他端をスプリング室７に臨ませるとともに、このスプリング室７に設けたスプリング８の作用で、通常は、図示のノーマル位置を保つようにしている。
【０００３】
上記パイロットスプールPSの外周部分には、第１環状溝９及び第２環状溝１０を形成するとともに、その軸中心線上には、通孔１１を形成している。そして、上記第２環状溝１０と通孔１１とをダンパーオリフィス１２を介して連通している。また、通孔１１は、スプリング室７に連通しているが、このスプリング室７は、通路１３及び環状凹部１４を介してドレン通路１５に連通している。
そして、シリンダポート１は、図３に示すように、通路１６〜１８を介して上記第１環状溝９に常時連通するようにしている。また、背圧室４は、通路１９、２０を介してスプール孔５に形成した環状凹溝２１に連通させている。環状凹溝２１は、パイロットスプールPSが図示のノーマル位置にあるとき、第１環状溝９に連通するが、パイロットスプールPSがスプリング８に抗して移動したとき、第１環状溝９との連通が遮断される。パイロットスプールPSがフルストロークしたときには、この環状凹溝２１が第２環状溝１０と連通することになる。
【０００４】
いま、スプール弁Ｖを図面左側位置に切り換えると、ポンプＰからの圧力流体が、ポペット弁PVの上流側に供給される。このときのポンプ圧がシリンダＣの負荷圧に打ち勝てば、ポペット弁PVを押し開いて、シリンダＣのボトム側室に圧力流体が供給される。そして、シリンダＣのロッド側室の流体は、スプール弁Ｖを介してタンクＴに戻されるので、シリンダＣは負荷Ｗを上昇させる。
この状態でスプール弁Ｖを中立位置に復帰させれば、ポペット弁PVの上流側の圧力が低くなる。しかも、シリンダＣのボトム側室の圧力が、通路１６〜１８→第１環状溝９→環状凹溝２１→通路２０、１９から背圧室４に導かれるので、その背圧室４の圧力作用で、ポペット弁PVがシート部３をしっかりとシートし、負荷保持しているシリンダＣの降下を防止する。
【０００５】
上記の状態からスプール弁Ｖを図面右側位置に切り換えるとともに、パイロット室６にパイロット圧を導くと、パイロットスプールPSがスプリング８に抗して移動する。
上記のようにパイロットスプールPSが移動すれば、第１環状溝９と環状凹溝２１とが食い違うので、シリンダポート１と背圧室４との連通が遮断される。
そして、パイロットスプールPSがフルストロークすると、環状凹溝２１が第２環状溝１０と連通する。したがって、背圧室４の流体は、通路１９、２０→環状凹溝２１→第２環状溝１０→ダンパーオリフィス１２→通孔１１→スプリング室７→通路１３→環状凹部１４を経由してドレン通路１５から排出される。
上記のように背圧室４の流体が、ドレン通路１５から排出される過程で、ダンパーオリフィス１２を通過するので、ダンピング効果を発揮し、ポペット弁PVの安定した作動を補償する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の装置では、オリフィス１２を小さくできず、そのために、十分な、ダンピング効果が得られないという問題があったが、その理由は次のとおりである。
例えば、オリフィス１２を小さくすればするほど、そこにコンタミネーションが詰まりやすくなる。そのためにダンパーオリフィス１２の上流側にフィルターを設けなければならない。しかし、上記従来の装置では、ダンパーオリフィスの上流側となる通路２０にシリンダＣ側の高圧が作用するので、フィルターも高圧仕様でなければならない。ところが、現状では、高圧仕様のフィルターなどないので、結局は、ダンパーオリフィス１２をそれほど小さくできず、上記のような問題を解消できなかった。
この発明の目的は、オリフィスの上流側にフィルターを設けられるようにして、上記従来の問題を解消した装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、スプール弁と、このスプール弁の弁本体に形成したシリンダポートと、このシリンダポートに接続したシリンダと、このシリンダポートを開閉するポペット弁と、このポペット弁の背圧室をシリンダ側に連通させたり、あるいはドレン側に連通させたりする切換弁機構とを備えてなるシリンダの降下防止装置を前提にするものである。
そして、この発明における切換弁機構は、ポペット弁とシリンダとの間におけるシリンダポートに連通する負荷ポートと、ポペット弁の背圧室に連通する中継ポートと、ドレンポートと、パイロット圧の作用で切り換え動作するパイロットスプールとからなる。そして、パイロットスプールには環状溝を形成し、パイロットスプールがノーマル位置にあるとき、上記環状溝を介して負荷ポートと中継ポートとを連通させるとともに、中継ポートとドレンポートとの連通を遮断する構成にしている。
【０００８】
また、パイロットスプールにパイロット圧が作用したとき中継ポートとドレンポートとを上記環状溝を介して連通させるとともに、中継ポートと負荷ポートとの連通を遮断する構成にしている。
さらに、上記ドレンポートとドレン通路とを結ぶ通路過程にフィルターを設け、しかも、パイロットスプールをノーマル位置に保つスプリングと、このスプリングを収容するスプリング室とを備え、このスプリング室を介して、ドレンポートをドレン通路に接続する構成とするとともに、ダンパーオリフィスを上記フィルターの下流側で、かつ、スプリング室の上流側に配置した点に特徴を有する。
【０００９】
この発明では、上記のような構成としたので、ドレン側に連通させておくスプリング室を利用して、ドレンポートをドレン通路に連通させることができる。
しかも、このスプリング室は、ダンパーオリフィスの下流側に位置するので、その絞り効果による影響で、スプリング室の圧力が変化してしまうことはない。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示したこの発明の一実施例は、スプール弁Ｖの弁本体Ｂに、シリンダＣに接続したシリンダポート１を形成している。なお、このスプール弁Ｖの切り換え位置とシリンダＣの昇降との関係は従来と同様なので、図１においてその構成を省略している。
上記弁本体Ｂには、シリンダポート１を開閉するためのポペット弁PVを設けているが、このポペット弁PVの背面には背圧室２２を設けている。背圧室２２は、連通孔２３を形成したプラグ２４でふさぐとともに、このプラグ２４とポペット弁PVとの間にスプリング２５を介在させている。したがって、通常は、このスプリング２５の作用で、ポペット弁PVがシート部２６を閉じる。
また、弁本体Ｂの側面には、カバー部材２７を設けるとともに、このカバー部材２７に切換弁機構CVを設けている。すなわち、このカバー部材２７には内端を閉塞した孔２８を形成している。この孔２８には、ホルダー２９を固定するとともに、このホルダー２９に形成したスプール孔３０にパイロットスプールPSを摺動自在に組み込んでいる。そして、パイロットスプールPSの内端をスプリング室３１に臨ませるとともに、このスプリング室３１に設けたスプリング３２のバネ力をスプールPSの内端に作用させている。
【００１２】
したがって、パイロットスプールPSは、スプリング３２の作用で、通常は、図示のノーマル位置を保つものである。そして、このパイロットスプールPSの外端をパイロット室３３に臨ませ、このパイロット室３３内の圧力作用で、パイロットスプールPSがスプリング３２に抗して移動するようにしている。
上記のようにしたパイロットスプールPSには、環状溝３４を形成し、上記ノーマル位置において、ホルダー２９に形成した負荷ポート３５と中継ポート３６とを環状溝３４を介して連通させる一方、中継ポート３６とドレンポート３７との連通を遮断する。また、パイロットスプールPSが、スプリング３２に抗して移動したとき、負荷ポート３５と中継ポート３６との連通が遮断され、中継ポート３６とドレンポート３７とが連通する。
そして、上記負荷ポート３５は、通路３８を介してシリンダポート１に連通する。中継ポート３６は、通路３９及び連通孔２３を介して背圧室２２に連通する。
また、ドレンポート３７は、フィルター４０、通路４１及びスプリング室３１を介してドレン通路４２に連通している。このように、ドレンポート３７を、もともとドレン側に連通させておくべきスプリング室３１を介して、ドレン通路４２に連通させれば、通路を共用できるので、コストダウンが可能となる。
そして、フィルター４０の下流側であって、スプリング室３１の上流側にダンパーオリフィス４３を設けている。
【００１３】
次に、この実施例の作用を説明するが、スプール弁Ｖの切り換え位置とシリンダＣの昇降関係とは、前記従来と同様なので、その詳細を省略する。したがって、この作用の説明では、切換弁機構CVの機能を中心に説明する。
シリンダＣが負荷を保持しているときには、パイロットスプールPSが図示のノーマル位置を保つ。したがって、シリンダＣの負荷圧は、負荷ポート３５→環状溝３４→中継ポート３６→通路３９→連通孔２３を通って、背圧室２２に導かれる。この背圧室２２に導かれた負荷圧の作用で、ポペット弁PVがシート部２６を閉じて、負荷をしっかりと保持する。
なお、負荷ポート３５とドレンポート３７とは連通しないので、ドレンポート３７側に設けたフィルター４０には、シリンダＣの負荷圧である高圧が作用しない。
【００１４】
上記の状態からパイロット室３３にパイロット圧が作用すると、パイロットスプールPSがスプリング３２に抗して移動する。パイロットスプールPSが移動すれば、負荷ポート３５と環状溝３４とが食い違うので、負荷ポート３５と中継ポート３６との連通が遮断される。
上記のように負荷ポート３５との連通を断たれた中継ポート３６は、移動したパイロットスプールPSの環状溝３４を介してドレンポート３９に連通する。
したがって、背圧室２２の流体は、連通孔２３→通路３９→中継ポート３６→環状溝３４→ドレンポート３９→フィルター４０→ダンパーオリフィス４３→通路４１→スプリング室３１→ドレン通路４２を経由して排出される。
背圧室２２の流体が、上記のようにドレン通路４２から排出されれば、シリンダポート１と背圧室２２との圧力差によって、ポペット弁PVが開く。このとき、ダンパーオリフィス４３による圧力降下の作用で、ポペット弁PVの動作が安定したものとなる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、ドレンポートが、中継ポートにのみ連通することになるので、このドレンポートには、シリンダの負荷圧である高圧が導かれることがなくなる。したがって、このドレンポートには、通常のフィルターを設けることができる。このようにフィルターを設けられるので、ダンパーオリフィスを十分に小さくでき、所期のダンパー効果が得られる。つまり、ポペット弁を安定的に動作させることができる。
しかも、もともとドレン側に連通させておくスプリング室を利用して、ドレンポートをドレン通路に連通させるので、通路を共用でき、コストダウンが可能となる。
さらに、このスプリング室は、ダンパーオリフィスの下流側に位置するのでので、スプリング室の圧力が絞り効果による影響を受けることがなく、パイロットスプールの安定した切り換えを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】従来の装置の断面図である。
【図３】図２に対してその位相をずらした断面図である。
【符号の説明】
Ｖ      スプール弁
Ｂ      弁本体
１      シリンダポート
PV      ポペット弁
CV      切換弁機構
PS      パイロットスプール
Ｃ      シリンダ
２２    背圧室
３１    スプリング室
３２    スプリング
３４    環状溝
３５    負荷ポート
３６    中継ポート
３７    ドレンポート
４０    フィルター
４２    ドレン通路
４３    ダンパーオリフィス
【図１】
0003585626.tif 000002
【図２】
0003585626.tif 000003
【図３】
0003585626.tif 000004