(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体にスプールを摺動自在に組み込み、このスプールにはセンタリングスプリングを作用させるとともに、スプールの両端をメインパイロット室に臨ませ、このメインパイロット室に導いたパイロット圧の作用でスプールを左右いずれか一方に切り換えて、バルブ本体に設けた一方のアクチュエータポートをポンプに連通する供給通路に接続し、他方のアクチュエータポートをタンクに連通したタンク通路に連通させる一方、上記メインパイロット室に導かれるパイロット圧に応じてスプールの移動量が制御されるとともに、上記アクチュエータポートと供給流路との連通開度が制御される構成にした切換制御弁において、
上記スプールの両端を臨ませたメインパイロット室よりも外方におけるスプールの軸線上に補助ピストンを備え、この補助ピストンの一端を補助パイロット室に臨ませるとともに、この補助ピストンは、補助パイロット室に設けたストッパーに規制されてストロークし、スプール端との間の対向間隔を基準にして規制位置と非規制位置との間で移動可能にする一方、上記補助パイロット室には、当該補助パイロット室に対向する側のメインパイロット室にパイロット圧を導いたとき上記供給通路と連通する側のアクチュエータポートに接続した通路から負荷圧を導く導入路を接続し、
上記補助ピストンが、上記補助パイロット室に導かれた上記負荷圧に応じて、上記補助パイロット室に対向する側のメインパイロット室の圧力によるスプールに対する作用力を減殺させる切換制御弁。
【請求項２】
上記スプールは、上記メインパイロット室のパイロット圧に基づく推力と、上記負荷圧に基づく補助ピストンの推力とがバランスする位置で停止することを特徴とする請求項１に記載の切換制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スプールのストロークを規制する補助ピストンを備えた切換制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のものとして特許文献１に記載された切換制御弁が従来から知られている。
この従来から知られている切換制御弁は、アクチュエータの負荷圧を検出する検出ピストンの移動量で制御手段であるスプリングのばね力を調整して、スプールに対する推力を減殺させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにした特許文献１に記載した従来の切換制御弁では、検出ピストンによって制御手段であるスプリングのばね力を調整してスプールの推力を減殺するようにしているので、部品としてスプリングを必要とし、その分、部品点数が多くなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、バルブ本体にスプールを摺動自在に組み込み、このスプールにはセンタリングスプリングを作用させるとともに、スプールの両端をメインパイロット室に臨ませ、このメインパイロット室に導いたパイロット圧の作用でスプールを左右いずれか一方に切り換えて、バルブ本体に設けた一方のアクチュエータポートをポンプに連通する供給通路に接続し、他方のアクチュエータポートをタンクに連通したタンク通路に連通させる。一方、上記メインパイロット室に導かれるパイロット圧に応じてスプールの移動量が制御されるとともに、上記アクチュエータポートと供給流路との連通開度が制御される構成にしている。
【０００６】
そして、上記スプールの両端を臨ませたメインパイロット室よりも外方におけるスプールの軸線上に補助ピストンを備え、この補助ピストンの一端を補助パイロット室に臨ませるとともに、この補助ピストンは、補助パイロット室に設けたストッパーに規制されてストロークし、スプール端との間の対向間隔を基準にして規制位置と非規制位置との間で移動可能にする一方、上記補助パイロット室には、当該補助パイロット室に対向する側のメインパイロット室にパイロット圧を導いたとき上記供給通路と連通する側のアクチュエータポートに接続した通路から負荷圧を導く導入路を接続し、上記補助ピストンが、上記補助パイロット室に導かれた上記負荷圧に応じて、上記補助パイロット室に対向する側のメインパイロット室の圧力によるスプールに対する作用力を減殺させる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は上記のように構成したので、補助ピストンは、補助パイロット室に導かれる負荷圧に応じて規制位置と非規制位置との間で移動し、負荷圧に応じてスプールの移動位置を制御できる。また、この発明の構成においてはスプリング等の部品を必要とせず、その分、部品点数を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図示の実施形態は、両端にサブブロック１，２を設けたバルブ本体Ｈには、一対のアクチュエータポート３，４と、図示していないポンプに連通した供給ポート５と、図示していないタンクに連通するタンク通路６とを形成している。
上記のようにしたバルブ本体Ｈには、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Ｓの両端を、上記サブブロック１，２に形成したメインパイロット室７，８に臨ませている。
【００１０】
上記一方のサブブロック１には、メインパイロット室７に連通するパイロット圧導入ポート９を形成するとともに、補助ピストン１０を摺動自在に組み込んでいる。この補助ピストン１０は、その一端にフランジ部１０ａを設けるとともに、このフランジ部１０ａとは反対側にプランジャ部１０ｂを設けている。そして、上記フランジ部１０ａをサブブロック１に形成した補助パイロット室１１内に位置させるとともに、プランジャ部１０ｂの先端をメインパイロット室７に臨ませている。
【００１１】
また、上記補助パイロット室１１におけるバルブ本体Ｈ側の壁面をストッパー１２とし、上記補助ピストン１０のフランジ部１０ａとストッパー１２とを対向させるとともに、この補助ピストン１０がフランジ部１０ａと上記ストッパー１２との対向間隔分をストロークできるようにしている。そして、補助ピストン１０のフランジ部１０ａが上記ストッパー１２に当たったとき、補助ピストン１０が規制位置を保ち、補助ピストン１０がストッパー１２とは反対側に設けたプラグ１３に接する図示の位置にあるとき補助ピストン１０が非規制位置を保つことになる。
なお、図中符号１４は上記プラグ１３に設けた圧力導入ポートで、補助パイロット室１１にパイロット圧を導くものである。
【００１２】
他方のサブブロック２には、上記パイロット室８よりもバルブ本体Ｈ側にスプリング室１５を形成するとともに、このスプリング室１５にセンタリングスプリング１６を設け、ノーマル状態でスプールＳが図示の中立位置を保つようにしている。
なお、図中符号１７は、メインパイロット室８にパイロット圧を導くパイロット圧導入ポートである。
【００１３】
また、上記サブブロック２であって、上記メインパイロット室８の外方には、補助ピストン１８を摺動自在に組み込むとともに、この補助ピストン１８は、その一端にフランジ部１８ａを設け、このフランジ部１８ａとは反対側にプランジャ部１８ｂを設けている。そして、上記フランジ部１８ａをサブブロック２に形成した補助パイロット室１９内に位置させるとともに、プランジャ部１８ｂの先端をメインパイロット室８に臨ませている。
【００１４】
また、上記補助パイロット室１９におけるバルブ本体Ｈ側の壁面をストッパー２０とし、上記補助ピストン１８のフランジ部１８ａとストッパー２０とを対向させるとともに、この補助ピストン１８がフランジ部１８ａと上記ストッパー２０との対向間隔分をストロークできるようにしている。そして、補助ピストン１８のフランジ部１８ａが上記ストッパー２０に当たったとき、補助ピストン１８が規制位置を保ち、補助ピストン１８がストッパー２０とは反対側に設けたプラグ２１に接する図示の位置にあるとき補助ピストン１８が非規制位置を保つことになる。
なお、図中符号２２は上記プラグ２１に設けた圧力導入ポートで、補助パイロット室１９にパイロット圧を導くものである。
【００１５】
さらに、上記アクチュエータポート３，４にはアクチュエータＡを接続するとともに、このアクチュエータＡの一方のポートに接続した通路２３を、導入通路２４を介して他方の補助パイロット室１９に連通する圧力導入ポート２２に接続している。また、アクチュエータＡの他方のポートに接続した通路２５を、導入通路２６を介して一方の補助パイロット室１１に連通する圧力導入ポート１４に連通している。
【００１６】
次にこの実施形態の作用を説明する。
スプールＳが図示の中立位置にあるとき供給ポート５が閉じた状態を維持するが、例えば、メインパイロット室７にパイロット圧を導くと、スプールＳはセンタリングスプリング１６に抗して図面右方向に移動し、一方のアクチュエータポート３とバルブ本体Ｈに形成した供給通路２７とが、スプールＳに形成した第１環状溝２８を介して連通する。
このときに、他方のアクチュエータポート４は、第２環状溝２９を介してタンク通路６に連通する。
【００１７】
したがって、供給ポート５に導かれた圧油は、圧力補償弁３０を介して供給通路２７に導かれるとともに、この供給通路２７から、上記のように第１環状溝２８、アクチュエータポート３および通路２３を経由してアクチュエータＡに供給される。また、アクチュエータＡからの戻り油は、通路２５から、アクチュエータポート４、第２環状溝２９およびタンク通路６を経由してタンクに戻される。
【００１８】
一方、通路２３側の負荷圧は導入通路２４を経由して補助パイロット室１９に導かれる。このように補助パイロット室１９に負荷圧が導かれれば、補助ピストン１８が規制位置方向に移動し、そのプランジャ部１８ｂをメインパイロット室８内に突出させる。このときのプランジャ部１８ｂの突出方向の推力は、メインパイロット室７の圧力に応じて移動するスプールＳの推力と対抗することになり、スプールＳの推力を減殺させることになる。
【００１９】
また、メインパイロット室８にパイロット圧を導くと、スプールＳはセンタリングスプリング１６に抗して図面左方向に移動し、他方のアクチュエータポート４と供給通路２７とが第２環状溝２９を介して連通する。このときに、一方のアクチュエータポート３は、第１環状溝２８を介してタンク通路６に連通する。
【００２０】
したがって、供給通路２７に導かれた圧油は、第２環状溝２９、アクチュエータポート４および通路２５を経由してアクチュエータＡに供給される。また、アクチュエータＡからの戻り油は、通路２３から、アクチュエータポート３、第１環状溝２８およびタンク通路６を経由してタンクに戻される。
【００２１】
一方、通路２５側の負荷圧は導入通路２６を経由して補助パイロット室１１に導かれる。このように補助パイロット室１１に負荷圧が導かれれば、補助ピストン１０が規制位置方向に移動し、そのプランジャ部１０ｂをメインパイロット室７内に突出させる。このときのプランジャ部１０ｂの突出方向の推力は、メインパイロット室８の圧力に応じて移動するスプールＳの推力と対抗することになり、スプールＳの推力を減殺させることになる。
以上のことからも明らかなように補助パイロット室１１，１９には、メインパイロット室７，８に導かれるパイロット圧と対抗する圧力が導入されるように、導入通路２４，２６が交差状態を維持している。
【００２２】
そして、上記のようにして補助ピストン１０あるいは１８のプランジャ部１０ｂあるいは１８ｂがメインパイロット室７あるいは８に突出すれば、スプールＳは、その推力と補助ピストン１０あるいは１８の推力とがバランスする位置で停止し、そのときの供給通路２７とアクチュエータポート３あるいは４との連通開度が制御されることになる。
【００２３】
上記のようにした実施形態は、例えば、アクチュエータＡが特定の位置で停止しながら負荷を保持しているときに、その保持している負荷が小さくなるような状況において効果を発揮する。すなわち、上記のように負荷を保持しているときには、その負荷に相当する圧力が補助ピストン１０あるいは１８に作用し、供給通路２７とアクチュエータポート３あるいは４との連通開度を制限する。この状態で負荷が小さくなれば、補助ピストン１０あるいは１８の推力が小さくなるので、スプールＳの推力が打ち勝って、上記供給通路２７とアクチュエータポート３あるいは４との連通開度を大きくする方向に移動することになる。このようにしてアクチュエータＡの負荷の大きさに応じて、自動的にスプールＳの移動位置を制御することができる。
【００２４】
なお、スプールＳが中立位置にあるときと、上記補助ピストン１０，１８が規制位置にあるときとの位置関係は、スプールＳと補助ピストン１０，１８との間に多少の間隔が保たれるようにして、その間隔の範囲内で、スプールＳのインチング制御を可能にしている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
パワーショベル等の建設機械に最適である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｈ          バルブ本体
Ｓ          スプール
３，４      アクチュエータポート
６          タンク通路
７，８      メインパイロット室
１０，１８  補助ピストン
１１，１９  補助パイロット室
１６        センタリングスプリング
２７        供給通路
【図１】
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