(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御弁装置であって、
アクチュエータに接続される第１及び第２アクチュエータポートと、前記第１アクチュエータポートを戻り通路に連通させるリリーフ通路とを有するバルブボディと、
前記バルブボディに摺動自在に組み込まれ、前記第１アクチュエータポートを供給側または戻り側に選択的に連通させるとともに前記第２アクチュエータポートを戻り側または供給側に選択的に連通させるスプールと、
前記第１アクチュエータポートの圧力を制御し、前記リリーフ通路を開閉するリリーフ弁と、
前記バルブボディに形成された組込み孔に組み込まれた開閉弁と、を備え、
前記開閉弁は、開弁時に前記組込み孔を通じて前記第１アクチュエータポートと前記リリーフ通路とを連通させ、
前記組込み孔は、前記第１アクチュエータポートの中心を通りかつ前記スプールの軸線と平行な仮想線から外れた位置と、前記第１アクチュエータポート及び前記リリーフ弁に干渉しない位置と、の２つの位置条件を満たす位置に設けられ、
前記第２アクチュエータポートは、前記仮想線上に開口し、
前記リリーフ弁は、前記第１アクチュエータポートの中心を通る前記仮想線と前記スプールの軸線とを通る仮想断面上にリリーフ用孔の中心軸線がほぼ一致する位置でリリーフ用孔に組み付けられる制御弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御弁装置であって、
前記組込み孔は、前記アクチュエータポートの開口部が形成された前記バルブボディの面に設けられる制御弁装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御弁装置であって、
前記組込み孔は、前記リリーフ弁が設けられた前記バルブボディの面に設けられる制御弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スプール等がロックして、アクチュエータポートに接続したアクチュエータを作動させられなくなったとき、当該アクチュエータ内の作動流体をタンクに戻すための開閉弁を備えた制御弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御弁装置として、例えば、特許文献１に開示されたものが従来から知られている。この従来の制御弁装置は、バルブボディにサブブロックを別に設け、このサブブロックに上記開閉弁を設けていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０９９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにサブブロックに開閉弁を設ける従来の制御弁装置では、サブブロックを別に設けなければならないので、サブブロックの分だけ部品点数が多くなるとともに、制御弁装置全体が大きくなってしまうという問題があった。
この発明の目的は、従来のようなサブブロックを付加しなくても開閉弁を設けることができる制御弁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、バルブボディに、摺動自在に組み込んだスプールと、アクチュエータに接続したアクチュエータポートと、このアクチュエータポートの設定圧を制御するリリーフ弁と、リリーフ弁が開弁したとき上記アクチュエータポートを戻り通路に連通させるリリーフ通路とを設け、上記スプールの切り換えに応じて上記アクチュエータポートを、作動流体の供給側に連通させたり、あるいは戻り側に連通させたりする制御弁装置に関する。
【０００６】
そして、第１の発明は、上記バルブボディに開閉弁を組み込む組込み孔を形成し、上記開閉弁が開いたとき上記組込み孔を介して上記アクチュエータポートとリリーフ通路とを連通させる構成にした点に特徴を有する。
【０００７】
さらに、第１の発明は、上記組込み孔を、上記アクチュエータポートの中心を通るとともに上記スプールの軸線と平行な仮想線から外れた位置と、上記アクチュエータポート及びリリーフ弁に干渉しない位置と、の２つの位置条件を満たす位置に設けた点に特徴を有する。
【０００８】
第２の発明は、上記組込み孔が、上記アクチュエータポートの開口側における上記バルブボディの面に形成される点に特徴を有する。
【０００９】
第３の発明は、上記組込み孔が、上記リリーフ弁が設けられたバルブボディの面に形成される点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、開閉弁を組み込む組込み孔がアクチュエータポートとリリーフ通路とに連通しているので、アクチュエータ内の作動流体を、リリーフ通路を介して戻り通路に戻すことができ、バルブボディに形成する流路を最小限とすることができる。したがって、開閉弁を設けるスペースを小さくできるとともに、その小さくしたスペースに開閉弁を設けることができる。
【００１１】
第２の発明によれば、開閉弁を組み込む組込み孔をアクチュエータポート及びリリーフ弁に干渉しない位置に設けることができるので、開閉弁を設けるためにバルブボディを大型化しなくてもよいし、既存のバルブボディに当該開閉弁を組み込むこともできる。
【００１２】
第３及び第４の発明によれば、それらを選択的に活用することによって、当該制御弁装置の設置状況に対応させることができる。例えば、当該制御弁装置のアクチュエータポートの開口側に開閉弁の取り付けスペースがなかったり、あるいはリリーフ弁が設けられた面側に開閉弁の取り付けスペースがなかったりしたときでも、第３，４発明を選択的に用いることによって対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】リリーフ弁を取り外した状態の第１実施形態の断面図である。
【図２】リリーフ弁を取り付けた状態で、アクチュエータポートの開口側から見た第１実施形態の平面図である。
【図３】リリーフ弁を取り付けた状態で、リリーフ弁側から見た第１実施形態の側面図である。
【図４】リリーフ弁を取り外した状態の第２実施形態の断面図である。
【図５】リリーフ弁を取り付けた状態で、アクチュエータポートの開口側から見た第２実施形態の平面図である。
【図６】リリーフ弁を取り付けた状態で、リリーフ弁側から見た第２実施形態の側面図である。
【図７】リリーフ弁を取り外した状態の第３実施形態の断面図である。
【図８】リリーフ弁を取り付けた状態で、アクチュエータポートの開口側から見た第３実施形態の平面図である。
【図９】リリーフ弁を取り付けた状態で、リリーフ弁側から見た第３実施形態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図３に示した第１実施形態は、バルブボディＢ１にスプールＳを摺動自在に組み込むとともに、このスプールの両端をパイロット室１，２に臨ませている。
また、上記バルブボディＢ１には、アクチュエータポート３，４を形成し、例えば、この発明の第２アクチュエータポートである一方のアクチュエータポート３を図示していないシリンダのロッド側室に連通し、この発明の第１アクチュエータポートである他方のアクチュエータポート４を上記シリンダのボトム側室に連通している。
【００１５】
そして、上記スプールＳを図示の中立位置から、例えば右方向に切り換えると、供給通路５に導かれた作動流体が、スプールＳに形成した第１環状溝７を介して第１環状凹部８に導かれるとともに、この第１環状凹部８から圧力補償弁９に導かれる。さらに、この圧力補償弁９を通過した作動流体は、ロードチェック弁１０，１１を押し開いて中継流路１２，１３に流入する。
【００１６】
このとき、上記のように右方向に切り換わったスプールＳの第２環状溝１４を介して上記中継流路１２と一方のアクチュエータポート３とが連通するので、中継流路１２に流入した作動流体は、一方のアクチュエータポート３から上記シリンダのロッド側室に供給される。
【００１７】
また、上記シリンダのボトム側室からの戻り作動流体は、他方のアクチュエータポート４に流入するが、このときには上記右方向に切り換わったスプールＳの第３環状溝１５を介して他方のアクチュエータポート４と図示していないタンクに連通する戻り通路１６とが連通するので、他方のアクチュエータポート４に流入した戻り作動流体は、上記戻り通路１６から図示していないタンクに戻される。
【００１８】
一方、スプールＳが上記とは反対の左方向に切り換わると、供給通路６に導かれた作動流体が、上記第１環状溝７を介して第１環状凹部８に導かれるとともに、この第１環状凹部８から圧力補償弁９に導かれる。さらに、この圧力補償弁９を通過した作動流体は、ロードチェック弁１０，１１を押し開いて中継流路１２，１３に流入する。
【００１９】
このとき、上記のように左方向に切り換わったスプールＳの第３環状溝１５を介して上記中継流路１３と他方のアクチュエータポート４とが連通するので、中継流路１３に流入した作動流体は、他方のアクチュエータポート４から上記シリンダのボトム側室に供給される。
【００２０】
また、上記シリンダのロッド側室からの戻り作動流体は、一方のアクチュエータポート３に流入するが、このときには上記左方向に切り換わったスプールＳの第２環状溝１４を介して一方のアクチュエータポート３と上記戻り通路１６とが連通するので、一方のアクチュエータポート３に流入した戻り作動流体は、上記戻り通路１６から図示していないタンクに戻される。
【００２１】
上記のようにしたバルブボディＢ１には、アクチュエータポート３，４に連通するリリーフ用孔１７，１８を形成し、このリリーフ用孔１７，１８にリリーフ弁１９，２０を組み付けている。
上記リリーフ用孔１７，１８は、上記スプールＳの軸線と、上記アクチュエータポート４の中心を通るとともにスプールＳに対して平行な仮想線ｘと、を通る仮想断面上に中心軸線が位置するようにしている。
そして、上記リリーフ弁１９，２０は、アクチュエータポート３，４に接続したシリンダの負荷圧を制御するもので、この負荷圧が当該リリーフ弁１９，２０で設定した圧力を超えたとき開弁して、アクチュエータポート３，４の作動流体を、リリーフ通路２１，２２を経由して上記戻り通路１６に逃がすものである。
【００２２】
さらに、上記バルブボディＢ１であって、アクチュエータポート４の開口側の側面には、開閉弁Ｖ１を組み込むための組込み孔２３を設けている。この組込み孔２３は、上記アクチュエータポート４の中心を通るとともにスプールＳに対して平行な仮想線ｘから外れた位置と、上記アクチュエータポート４及びリリーフ弁２０に干渉しない位置と、の２つの位置条件を満たす位置に開口させている。
【００２３】
上記のようにして形成された上記組込み孔２３は、アクチュエータポート４及びリリーフ弁２０にも干渉しない位置に開口するとともに、上記スプールＳとは直交する方向に掘り下げられているが、この掘り下げ方向においても、上記リリーフ弁２０には干渉しない位置関係を保っている。
【００２４】
このような位置関係を保った組込み孔２３には、開閉弁Ｖ１を組み込むが、この開閉弁Ｖ１は、ネジ部材２４を締め付けたり緩めたりして弁体２５を開閉するものである。
そして、上記アクチュエータポート４内には、図１に示すように、上記開閉弁Ｖ１に作動流体を導く導入通路２６の一端を開口させるとともに、この導入通路２６は、アクチュエータポート３，４の開口側におけるバルブボディＢ１の面と平行になるように形成している。
【００２５】
また、バルブボディＢ１であって、上記アクチュエータポート３，４の開口側におけるバルブボディＢ１の面には、上記導入通路２６に交差して連通する連通孔２７の一端を開口するとともに、その開口をプラグ２７ａでふさいでいる。さらに、バルブボディＢ１であって、上記リリーフ弁２０を設けた側の側面に、上記連通孔２７に交差して連通する連通ポート２８を開口するとともに、その開口をプラグ２８ａでふさいでいる。
【００２６】
さらに、上記連通ポート２８は、導入通路２６に流入した作動流体を上記弁体２５側に導く。また、上記組込み孔２３に連続する通路孔２９を形成するとともに、この通路孔２９は導出ポート３０を介して上記リリーフ通路２２及び戻り通路１６に連通させている。
【００２７】
そして、上記開閉弁Ｖ１は、そのネジ部材２４を締め付けているときには、弁体２５が上記連通ポート２８と通路孔２９との連通を遮断する。言い換えると、アクチュエータポート４と戻り通路１６との連通を遮断する。
また、上記ネジ部材２４を緩めて弁体２５を開けば、アクチュエータポート４は、導入通路２６、連通孔２７、連通ポート２８、開閉弁Ｖ１、通路孔２９、導出ポート３０及びリリーフ通路２２を経由して戻り通路１６に連通する。
【００２８】
したがって、もしスプールＳがロックして、シリンダが作動できなくなったときでも、上記開閉弁Ｖ１を開けば、シリンダを自重もしくは負荷によって動かすことができる。
そして、上記開閉弁Ｖ１は、アクチュエータポート４及びリリーフ弁２０とは干渉しない位置に設けられるので、例えば、既存のバルブボディＢ１をそのまま使うことができる。
【００２９】
図４〜図６に示した第２実施形態は、開閉弁Ｖ２の組み付け位置を、リリーフ弁２０を設けた側にしたもので、その他、スプールＳの切り換えに応じて、いずれか一方のアクチュエータポートを供給側に連通し、いずれか他方のアクチュエータポートを戻り側に連通する構成は、第１実施形態と同じである。
したがって、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の構成要素については同一符号を付して説明し、それらの詳細な説明は省略する。
【００３０】
上記バルブボディＢ２であって、リリーフ弁２０が設けられた面には、開閉弁Ｖ２を組み込むための組込み孔３１を設けている。この組込み孔３１は、図５に示す位置に開口させている。すなわち、組込み孔３１は、上記アクチュエータポート４の中心を通るとともにスプールＳに対して平行な仮想線ｘから外れた位置と、上記アクチュエータポート４及びリリーフ弁２０に干渉しない位置と、の２つの位置条件を満たす位置に開口させている。
【００３１】
上記のようにして形成された上記組込み孔３１は、上記スプールＳの中心線と平行な方向を深さ方向にするとともに、この組込み孔３１に開閉弁Ｖ２を組み込むが、この開閉弁Ｖ２は、ネジ部材３２を締め付けたり緩めたりして弁体３３を開閉するものである。
【００３２】
そして、上記アクチュエータポート４内には、第１実施形態と同様の導入通路２６の一端を開口させるとともに、この導入通路２６には、連通ポート３４を交差させ、それら導入通路２６と連通ポート３４とを連通している。このようにした連通ポート３４は、導入通路２６に流入した作動流体を弁体３３側に導く。また、上記組込み孔３１に連続する通路孔３５を形成するとともに、この通路孔３５は導出ポート３６を介して上記リリーフ通路２２及び戻り通路１６に連通させている。
【００３３】
したがって、この第２実施形態においても、スプールＳがロックして、シリンダが作動できなくなったときでも、上記開閉弁Ｖ２を開けば、シリンダを自重もしくは負荷によって動かすことができる。
そして、上記開閉弁Ｖ２は、リリーフ弁２０とは干渉しない位置に設けられるので、例えば、既存のバルブボディをそのまま使うことができる。
【００３４】
図７〜図９に示した第３実施形態は、上記第１実施形態における開閉弁Ｖ１を第１開閉弁とし、上記第２実施形態における開閉弁Ｖ２を第２開閉弁としたもので、バルブボディＢ３に上記第１，２開閉弁Ｖ１，Ｖ２の両方を設けたものである。
また、上記第１開閉弁Ｖ１を組み込む第１実施形態における組込み孔２３を第１組込み孔とし、上記第２開閉弁Ｖ２を組み込む第２実施形態における組込み孔３１を第２組込み孔としている。
したがって、この第３実施形態の説明において、第１，２実施形態と同一の構成要素については同一符号を付して説明し、それらの詳細な説明は省略する。
【００３５】
なお、図７〜図９のそれぞれには、第１開閉弁Ｖ１の弁体２５及び第２開閉弁Ｖ２の弁体３３を図示していないが、第１，２実施形態と同様の位置関係を保った第１組込み孔２３及び第２組込み孔３１を設け、これら第１，２組込み孔２３，３１に上記図示していない弁体２５及び３３を組み込んでいる。このようにした弁体２５及び３３は、第１，２実施形態と同様のネジ部材２４及び３２を締め付けたり緩めたりして弁体２５及び３３を開閉する。そして、これらの構成は第１実施形態と同じである。
【００３６】
また、上記アクチュエータポート４内には、図７に示すように、上記第１開閉弁Ｖ１に作動流体を導く導入通路２６の一端を開口させるとともに、上記導入通路２６に交差して連通する連通孔２７を形成し、その開口をプラグ２７ａでふさいでいる。さらに、バルブボディＢ３であって、リリーフ弁２０を設けた側の側面に、上記連通孔２７に交差して連通する連通ポート２８を開口するとともに、その開口をプラグ２８ａでふさいでいる。
【００３７】
さらに、上記連通ポート２８は、導入通路２６に流入した作動流体を、上記弁体２５側に導く。また、第１組込み孔２３に連続する通路孔２９を形成するとともに、この通路孔２９は導出ポート３０を介して上記リリーフ通路２２及び戻り通路１６に連通させている。
【００３８】
そして、上記第１開閉弁Ｖ１は、そのネジ部材２４を締め付けているときには、弁体２５が上記連通ポート２８と通路孔２９との連通を遮断する。言い換えると、アクチュエータポート４と戻り通路１６との連通を遮断する。
また、上記ネジ部材２４を緩めて弁体２５を開けば、アクチュエータポート４は、導入通路２６、連通孔２７、連通ポート２８、第１開閉弁Ｖ１、通路孔２９、導出ポート３０及びリリーフ通路２２を経由して戻り通路１６に連通する。
【００３９】
さらに、第２開閉弁Ｖ２を組み込む第２組込み孔３１は、図９からも明らかなように、上記第１組込み孔２３と上下方向において十分な間隔を保持し、第１，２開閉弁Ｖ１，Ｖ２が互いに干渉しないようにしている。
したがって、第２開閉弁Ｖ２側の連通ポート３４、連通孔３５のそれぞれは、上記第１開閉弁Ｖ１側の連通ポート２８、連通孔２９も図９の上下方向において互いに位相をずらして、互いに干渉しないようにしている。
【００４０】
ただし、第１実施形態における上記導出ポート３０と第２実施形態における導出ポート３６は、この第３実施形態においては共通化している。そして、図８及び図９においては、共通化した導出ポートを符号３０で示している。
【００４１】
したがって、この第３実施形態においても、スプールＳがロックして、シリンダが作動できなくなったときでも、上記第１開閉弁Ｖ１あるいは第２開閉弁Ｖ２のいずれかを開けば、シリンダを自重もしくは負荷によって動かすことができる。
しかも、第１，２開閉弁Ｖ１，Ｖ２のいずれもが、リリーフ弁２０とは干渉しない位置に設けられるので、例えば、既存のバルブボディをそのまま使うことができる。
【００４２】
そして、この第３実施形態では、第１，２開閉弁Ｖ１，Ｖ２を設けたので、当該制御弁装置の設置状況に応じて、第１，２開閉弁Ｖ１，Ｖ２のいずれかを使い分けることができる。
また、上記第３実施形態の説明では、第１，２開閉弁Ｖ１，Ｖ２を組み付けた状態を示したが、第１，２開閉弁Ｖ１，Ｖ２のいずれか一方のみを組込み孔に組込み、いずれか他方の開閉弁の組込み孔をプラグでふさぐようにしてもよい。この場合には、組込み孔を必要に応じて使い分けることができる。
【００４３】
なお、各実施形態では、一対のアクチュエータポート３，４を設けた制御弁装置を前提にしているが、例えば単動シリンダを制御する制御弁装置にも適用できることは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
パワーショベルなどで、スプールがロックした場合の安全対策を施した制御弁装置として最適である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｂ１〜Ｂ３  バルブボディ
Ｓ          スプール
３，４        アクチュエータポート
１９，２０    リリーフ弁
２１，２２    リリーフ通路
Ｖ１，Ｖ２    開閉弁
２３，３１    組込み孔
ｘ          仮想線
【図１】
0005984871.tif 000002
【図２】
0005984871.tif 000003
【図３】
0005984871.tif 000004
【図４】
0005984871.tif 000005
【図５】
0005984871.tif 000006
【図６】
0005984871.tif 000007
【図７】
0005984871.tif 000008
【図８】
0005984871.tif 000009
【図９】
0005984871.tif 000010