(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータを制御する切換弁と、
前記切換弁と一体的に作動する開閉制御部と、
タンクに接続されたドレン通路と、
前記ドレン通路に常時連通する前記開閉制御部のドレンポートと、
パイロット圧を生成するパイロット圧源と前記開閉制御部とを接続するパイロット通路と、
前記開閉制御部より上流側において前記パイロット通路から分岐し、前記アクチュエータとは別の制御対象機器に接続するとともに、パイロット通路と常時連通したパイロット圧導出通路とを備え、
前記開閉制御部は、前記切換弁が中立位置にあるとき前記パイロット通路と前記ドレンポートとの連通を遮断する閉位置及び前記切換弁が切換位置にあるとき前記パイロット通路と前記ドレンポートとを連通させる開位置とを備え、前記開閉制御部が開位置になったとき、前記パイロット圧導出通路がドレン圧となる流体圧制御装置。
【請求項２】
アクチュエータを制御する切換弁と、
前記切換弁と一体的に作動する開閉制御部と、
前記開閉制御部とタンクとを接続するドレン通路と、
パイロット圧を生成するパイロット圧源と前記開閉制御部とを接続するパイロット通路と、
前記パイロット通路から分岐し、前記アクチュエータとは別の制御対象機器に接続されるパイロット圧導出通路とを備え、
前記開閉制御部は、前記切換弁が中立位置にあるとき前記パイロット通路と前記ドレン通路との連通を遮断する閉位置及び前記切換弁が切換位置にあるとき前記パイロット通路と前記ドレン通路とを連通させる開位置とを備えるとともに、
前記切換弁はスプールであって、
前記開閉制御部が前記スプールの一端部に設けられ、
前記開閉制御部には、前記パイロット通路と常時連通する第１環状溝と、前記第１環状溝の両側において前記ドレン通路と連通する第２環状溝及び第３環状溝とが形成され、
前記スプールが切換位置にあるときに前記第１環状溝と前記第２環状溝又は第３環状溝とを連通させる環状凹部を有する流体圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アクチュエータを制御する切換弁の切り換え動作に応じて、他の制御対象機器にパイロット圧を導く流体圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流体圧制御装置として、例えば図３に示すものが従来から知られている。この装置は、バルブ本体Ｂ１にアクチュエータを制御するための切換弁１を備え、この切換弁１と一体に作動する開閉制御部１ａを設けている。切換弁１は、センタリング用のスプリング２の作用で、通常は図示の中立位置を保つ構成にしている。
【０００３】
切換弁１が中立位置にあるとき、開閉制御部１ａは開位置を保ち、パイロット通路３をドレン通路４に連通する構成にしている。
そして、切換弁１のいずれかのパイロット室１ｂにパイロット圧が作用して、当該切換弁１が切り換わると、それにともなって前記開閉制御部１ａが開位置から閉位置に切り換わり、パイロット通路３とドレン通路４との連通を遮断する。
【０００４】
また、前記バルブ本体Ｂ１には、パイロット制御弁ＰＶの弁本体ｂが組み付けられている。このパイロット制御弁ＰＶは、図示していないパイロット圧源に接続したパイロット圧導入ポート５、制御対象機器側に接続したパイロット圧導出ポート６、前記パイロット通路３に接続した流通ポート７及びドレン通路８に接続したドレンポート９を形成している。
そして、パイロット圧導入ポート５と流通ポート７とを連通させる連通経路にはオリフィス１０，１１を直列に接続している。
また、前記パイロット圧導出ポート６には、パイロット圧導出通路１５を接続している。
【０００５】
前記のようにしたパイロット制御弁ＰＶは、その一端に設けたスプリング１２のバネ力を作用させ、他端に設けたパイロット室１３には前記パイロット通路３から導かれたパイロット圧を作用させるようにしている。したがって、切換弁１が中立位置にあって開閉制御部１ａが開位置を保っているときには、パイロット室１３がパイロット通路３及びドレン通路４に連通してドレン圧を維持する。
【０００６】
そのため、前記切換弁１が中立位置にあるときには、パイロット室１３がドレン圧を維持し、パイロット制御弁ＰＶは、スプリング１２のバネ力の作用で図示の中立位置を保持する。
なお、パイロット圧導入ポート５と流通ポート７とを連通させる連通経路に対する、前記パイロット圧導出ポート６の合流ポイントは、前記パイロット圧導入ポート５から流通ポート７への流れに対して、前記直列にしたオリフィス１０，１１よりも上流側に位置させている。
【０００７】
したがって、パイロット圧導入ポート５からパイロット流れが流入すると、そのパイロット流れは、パイロット圧導出ポート６と流通ポート７の両方に流れるが、前記のようにオリフィス１０，１１を設けているので、このオリフィス１０，１１の流れによる圧力損失分の圧力が、パイロット圧導出ポート６からパイロット圧導出通路１５へ導かれ、前記切換弁１で制御されるアクチュエータとは別の制御対象機器を制御することができる。
なお、図中符号１４はフィルタで、パイロット圧導入ポート５に流入する流体をフィルタリングするものである。
【０００８】
一方、前記切換弁１がいずれかの切換位置に切り換わると、前記開閉制御部１ａが閉位置に切り換わり、パイロット通路３とドレン通路４との連通も遮断されるので、パイロット通路３に圧力が立つ。このパイロット通路３の圧力がパイロット室１３に作用すると、パイロット制御弁ＰＶが切り換わり、パイロット圧導出ポート６とドレンポート９とが連通して、前記パイロット圧導出ポート６がドレン圧になって、パイロット圧が出力されなくなる。
このように図３の流体圧制御装置では、切換弁１が中立位置にあるときには、パイロット圧導出ポート６には、他の制御対象機器を制御するためのパイロット圧が導かれ、前記切換弁１が切換位置に切り換わると、前記パイロット圧が下がるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−１９０４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記従来の流体圧制御装置では、低温時など作動流体の粘度が高くなった場合には、切換弁１が切換位置になってから、パイロット圧制御弁ＰＶが切り換わるため、パイロット圧制御弁ＰＶの作動遅れが発生するという問題があった。
この作動遅れの原因は、次のとおりである。
例えば、切換弁１が中立位置から切換位置に切り換わっても、作動流体の粘度が高いと、その分、オリフィス１０，１１を流れる流体の流量が制限されるので、パイロット圧制御弁ＰＶのパイロット室１３に作用する圧力がなかなか上がらなくなる。そのために、前記のように作動流体の粘度が高くなると、パイロット圧制御弁ＰＶの作動遅れが発生する。
【００１１】
このようなパイロット圧制御弁ＰＶの作動遅れは、制御対象機器の応答性の悪さにつながり、オペレータの操作感に違和感を与えるという問題も発生する。
この発明の目的は、低温時など作動流体が高粘度になってもオペレータに違和感を与えない流体圧制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、切換弁が中立位置にあるとき、開閉制御部がドレン通路を閉じて、パイロット圧導出通路にパイロット圧を導き、前記切換弁が切換位置のときドレン通路を開いて前記パイロット圧をドレン圧にする構成にしている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の流体圧制御装置によれば、従来必要とされていたパイロット圧制御弁を用いなくてもよいので、パイロット圧制御弁の作動遅れが原因となっていた従来の問題を解消できる。
また、パイロット圧制御弁の作動遅れにともなって発生していた制御対象機器の応答性の悪さも解消されるので、オペレータに対して違和感を与えることもなくなる。
また、パイロット圧制御弁が不要になったので、その分、装置を小型化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施形態の流体圧制御装置の回路図である。
【図２】実施形態の流体圧制御装置における開閉制御部付近の断面図である。
【図３】従来の流体圧制御装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１，２はこの発明の実施形態を示すものであるが、まず、図１の回路図を基に、この実施形態の概要を説明する。
図１に示したバルブ本体Ｂ２には、一対の切換弁１６，１７が組み込まれている。
この切換弁１６，１７のそれぞれは、図示しないアクチュエータを制御するためのもので、その構成は従来の切換弁とほとんど同じである。
前記のようにした一対の切換弁１６，１７は、ポンプ通路１８に対し並列に接続されている。
【００１６】
また、各切換弁１６，１７は、センタリング用のスプリング１６ｃ、１７ｃの作用で、通常は図示の中立位置を保つとともに、両端に設けたパイロット室１６ｂ，１７ｂのパイロット圧の作用で切り換わる。
なお、図１中の符号Ｐは作動流体供給源、Ｔはタンク、Ａ１，Ａ２はアクチュエータ、４０はタンク通路を示している。前記タンク通路４０は、切換弁１６，１７に接続され、アクチュエータＡ１，Ａ２からの戻り流体をタンクＴへ戻す通路である。
【００１７】
前記一対の切換弁１６，１７のそれぞれには、各切換弁１６，１７と一体的に作動する開閉制御部１６ａ，１７ａが設けられている。これら開閉制御部１６ａ，１７ａは、それぞれパイロット通路１９に対して並列に設けられている。
このパイロット通路１９はオリフィス２０及びフィルタ１４を介して図示しないパイロット圧源に接続するとともに、オリフィス２０の下流側には制御対象機器を制御するためのパイロット圧を導くパイロット圧導出通路２１を常時接続し、さらに下流側においてパイロット通路１９ａを分岐させている。前記オリフィス２０は、パイロット圧源からの流量を制御するものである。
【００１８】
また、開閉制御部１６ａ，１７ａには、パイロット通路接続ポート２２，２３とドレンポート２４，２５とを備え、前記パイロット通路接続ポート２２，２３に前記パイロット通路１９，１９ａを接続し、前記ドレンポート２４，２５には、接続通路２９を介してドレン通路２８を接続し、このドレン通路２８はタンクＴに接続される。
ただし、前記切換弁１６，１７に接続された前記タンク通路４０の背圧が無視できれば、このタンク通路４０に前記ドレン通路２４，２５を接続してもよい。
そして、前記開閉制御部１６ａ，１７ａは、図示の中立位置においてパイロット通路接続ポート２２，２３とドレンポート２４，２５との連通を遮断する閉位置と、この中立位置から切り換わったとき、前記パイロット通路接続ポート２２，２３とドレンポート２４，２５とを連通させる開位置とを備えている。
【００１９】
したがって、前記各切換弁１６，１７がいずれも、図示の中立位置を保っているとき、各開閉制御部１６ａ，１７ａはいずれも閉位置を保ち、パイロット通路１９，１９ａとドレン通路２８との連通が遮断される。このようにパイロット通路１９が遮断されれば、パイロット通路１９に圧力が立ち、この圧力がパイロット圧導出通路２１に導かれる。このパイロット圧によって、制御対象機器を制御することができる。
【００２０】
前記のように各切換弁１６，１７がともに中立位置にある状態から、例えば一方の切換弁１６のパイロット室１６ｂにパイロット圧を導いて切換弁１６を切り換えると、開閉制御部１６ａが開位置に切り換わる。開閉制御部１６ａが開位置に切り換われば、パイロット通路接続ポート２２がドレンポート２４と連通し、パイロット通路１９とドレン通路２８とが連通する。その結果、パイロット圧導出通路２１はドレン圧になる。
また、もう一方の切換弁１７を切換位置に切り換えたときにも、開閉制御部１７ａが開位置になる。そして、パイロット通路接続ポート２３がドレンポート２５と連通し、パイロット通路１９ａとドレン通路２８とが連通する。その結果、パイロット圧導出通路２１はドレン圧になる。
【００２１】
この実施形態では、切換弁１６及び１７が中立位置のときに、パイロット通路１９を遮断してパイロット圧を生成し、いずれか一方の切換弁１６又は１７が切換位置になったとき、パイロット通路１９をドレン圧にするようにしたので、従来のようなパイロット圧制御弁ＰＶが不要になった。このようにパイロット制御弁ＰＶが不要なので、低温時など作動流体が高粘度になったとしても、パイロット制御弁ＰＶの作動遅れという問題は発生しない。
したがって、低温時など作動流体が高粘度になったとしても、切換弁１６，１７を切換位置に切り換えたときには、前記パイロット圧導出通路２１のパイロット圧をすぐにドレン圧にできる。そのため、制御対象機器の応答遅れもなく、オペレータに違和感を与えるという問題も解消できる。
また、この実施形態では、前記パイロット制御弁ＰＶを必要としないので、その分、装置を小型化することもできる。
【００２２】
以上説明した開閉制御部１６ａ，１７ａの構成を具体的に示したのが図２である。
図２に示すように、バルブ本体Ｂ２には、一対のスプール孔３３，３３を形成するとともに、このスプール孔３３には摺動自在にスプールＳを組み込んでいる。一対のスプールＳ，Ｓはそれぞれ切換弁１６，１７を構成するもので、その一端側に前記開閉制御部１６ａ，１７ａを形成している。図２では、開閉制御部１６ａ，１７ａ付近のみを示している。
【００２３】
そして、前記スプール孔３３，３３の周囲には、図１に示したパイロット通路接続ポート２２，２３を設けた第１環状溝２２ａ，２３ａを形成している。これら第１環状溝２２ａ，２３ａは、前記パイロット通路１９，１９ａと常時連通している。
さらに、バルブ本体Ｂ２における開閉制御部１６ａの第１環状溝２２ａの両側には、第２環状溝２４ａ及び第３環状溝２６ａが形成され、前記第２環状溝２４ａには前記ドレンポート２４が設けられている。また、開閉制御部１７ａの第１環状溝２３ａの両側には第２環状溝２５ａ及び第３環状溝２７ａが形成され、前記第２環状溝２５ａには前記ドレンポート２５が設けられている。
【００２４】
また、バルブ本体Ｂ２には、前記第２環状溝２４ａと２５ａとを接続する接続通路２９と、第３環状溝２６ａと２７ａとを接続する接続通路３０とを形成するとともに、これら接続通路２９，３０を連通させる連通路３１が形成されている。この連通路３１は、バルブ本体Ｂ２の側面から形成したキリ孔の開口をプラグ３２で塞いだものである。
なお、前記接続通路２９は、図１に示すようにドレン通路２８に接続されている。したがって、前記第２環状溝２４ａ，２５ａ及び第３環状溝２６ａ，２７ａは全て、常時ドレン通路２８と連通することになる。
【００２５】
また、前記切換弁１６，１７を構成するスプールＳ，Ｓは同じ構成をしているが、初めに切換弁１６側のスプールＳについて説明する。
前記スプールＳの開閉制御部１６ａ側の端部には、スプールＳよりも小径のスプリングガイドｓ１を設け、このスプリングガイドｓ１をバルブ本体Ｂ２の側面に取り付けたキャップ３４で構成されるパイロット室１６ａ内に挿入している。
前記スプリングガイドｓ１の先端にはフランジ部３５を形成し、このフランジ部３５とスプールＳの端面との間にはリング状のバネ受け部材３６を介してスプリング１６ｃを組み込んでいる。
【００２６】
さらに、前記スプールＳにおいて、図２に示した端部とは反対側の端部は、もう一方のパイロット室１６ｂに臨ませている。したがって、一対のパイロット室１６ｂにパイロット圧が作用しないとき、前記スプリング１６ｃの作用によって切換弁１６が図示の中立位置を維持する。
なお、この実施形態では、図２に示す側の一方のパイロット室１６ｂ側にのみスプリング１６ｃを設け、この一方のパイロット室１６ｂにパイロット圧が作用した時には、前記フランジ部３５がスプリング１６ｃをたわませて移動し、反対側のパイロット室１６ｂにパイロット圧が作用した時には、スプールＳとともにバネ受け部材３６がスプリング１６ｃをたわませて移動する。
ただし、スプールＳの両端にスプリングを設け、両スプリングのバネ力を同時に作用させることによって前記スプールＳの中立位置を維持させるようにしてもよい。
【００２７】
また、前記スプールＳには、環状凹部３７を形成している。この環状凹部３７は、スプールＳが図示の中立位置にあるときには、前記第１環状溝２２ａと正対するとともに、第２、第３環状溝２４ａ，２６ａとはラップしない軸方向長さを有する。ただし、スプールＳが図２のスプリング１６ｃをたわませて右方向へ移動したときには、この環状凹部３７が、第１環状溝２２ａと前記第２環状溝２４ａとを連通させ、前記スプールＳが左方向へ移動したときには、前記第１環状溝２２ａと第３環状溝２６ａとを連通させる。
【００２８】
一方、切換弁１７のスプールＳも、切換弁１６のスプールＳと同様に構成されている。すなわち、スプールＳの両端部をパイロット室１７ｂ，１７ｂに臨ませるとともに、スプリング１７ｃの作用で中立位置を維持する。そして、スプールＳの外周に形成された環状凹部３７は、スプールＳが中立位置にあるときには、前記第１環状溝２３ａと正対し，第２，第３環状溝２５ａ，２７ａとはラップしないが、スプールＳが図中の左右いずれかの方向に移動したときには、第１環状溝２３ａと第２環状溝２５ａあるいは第１環状溝２３ａと第３環状溝２７ａとを連通させる。
【００２９】
このようにした流体圧制御装置は、両スプールＳが図２に示す中立位置にあるとき、前記第１環状溝２２ａ及び２３ａと、第２、３環状溝２４ａ，２５ａ、２６ａ，２７ａとの連通が遮断され、パイロット通路１９とドレン通路２８とが連通していない。つまり、開閉制御部１６ａ及び１７ａがどちらも閉位置である。そのため、パイロット通路１９に圧力が立ち、前記パイロット圧導出通路２１に前記制御対象機器を制御するためのパイロット圧が生成されることになる。
【００３０】
前記の状態から、切換弁１６のいずれかのパイロット室１６ｂに、前記スプリング１６ｃのバネ力に打ち勝つパイロット圧を導いてスプールＳを移動させると、前記第１環状溝２２ａが第２環状溝２４ａあるいは第３環状溝２６ａと連通する。その結果、パイロット通路１９がドレン通路２８と連通してドレン圧となり、パイロット圧導出通路２１のパイロット圧もドレン圧になって前記制御対象機器にパイロット圧は導かれない。
【００３１】
また、切換弁１７のパイロット室１７ｂにパイロット圧を導いて、スプールＳを移動させると、第１環状溝２３ａが第２環状溝２５ａあるいは第３環状溝２７ａと連通する。その結果、パイロット通路１９ａ，１９がドレン圧になり、パイロット圧導出通路２１の圧力もドレン圧になって、前記制御対象機器にパイロット圧は導かれない。
このように、前記切換弁１６，１７のいずれかを切換位置にすると、第１環状溝２２ａあるいは２３ａが、前記環状凹部３７を介して第２環状溝２４ａ，２５ａあるいは第３環状溝２６ａ，２７ａのいずれかと連通してパイロット通路１９をドレン圧にする。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
例えば、特定のアクチュエータを非作動状態にしているときに、制御対象機器を作動させる流体圧制御装置に最適である。
【符号の説明】
【００３３】
１６・・・切換弁、１６ａ・・・開閉制御部、１７・・・切換弁、１７ａ・・・開閉制御部、１９・・・パイロット通路、１９ａ・・・パイロット通路、２１・・・パイロット圧導出通路、２２・・・パイロット通路接続ポート、２３・・・パイロット通路接続ポート、２４・・・ドレンポート、２５・・・ドレンポート、２８・・・ドレン通路、Ａ１・・・アクチュエータ、Ａ２・・・アクチュエータ、２３ａ・・・第１環状溝、２４ａ・・・第２環状溝、２５ａ・・・第２環状溝、２６ａ・・・第３環状溝、２７ａ・・・第３環状溝
【図１】
0006501549.tif 000002
【図２】
0006501549.tif 000003
【図３】
0006501549.tif 000004