(57)【要約】【課題】バルブ本体３１を小型化することを目的にする。【解決手段】  中央に設けた導入ポート３８の両側に供給ポート３６，３７を形成するとともに、いずれか一方の供給ポート３６あるいは３７から上記導入ポート３８に流入した圧力流体が、コンペンセータバルブ３９を経由してブリッジ通路４０に供給される構成にしている。そして、上記供給ポート３６，３７は、スプール３２の軸心に対して、上記コンペンセータバルブ３９の位置とは反対側に偏心させている。【選択図】  図１
2008008386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体には、このバルブ本体に摺動自在に組み込んだスプールと、ポンプに接続した一対の供給ポートと、これら一対の供給ポート間に形成され、上記スプールの移動位置に応じていずれかの供給ポートに連通する導入ポートと、アクチュエータに連通するアクチュエータポートと、上記導入ポートに導かれた流体が供給されるとともに、スプールの移動位置に応じて上記アクチュエータポートに連通するブリッジ通路と、導入ポート及びブリッジ通路との流路過程に組み込まれたコンペンセータバルブとを備え、スプールがノーマル位置にあるとき、上記両供給ポートと導入ポートとの連通が遮断される一方、スプールがいずれかに移動したとき、スプールに形成した第１環状溝を介していずれかの供給ポートと導入ポートとが連通し、供給ポートから供給された圧力流体を、上記コンペンセータバルブ、ブリッジ通路およびスプールに形成した第２環状溝を介してアクチュエータポートに導く構成にした多連形切換弁において、上記一対の供給ポートを、スプールの軸心に対して、上記コンペンセータバルブの位置とは反対側に偏心させた多連形切換弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のバルブ本体を連設するとともに、バルブ本体にコンペンセータバルブを組み込んだ多連形切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の多連形切換弁として特許文献１に記載されたものが従来から知られている。そして、従来の多連形切換弁を示したのが図３である。図３に示した多連形切換弁は、バルブ本体１にスプール２を摺動自在に組み込んでいる。そして、上記バルブ本体１には、一対のアクチュエータポート３，４を形成するとともに、このアクチュエータポート３，４の外側にタンク通路５を設けている。さらに、このバルブ本体１には、ポンプに連通した一対の供給ポート６，７を形成するとともに、これら供給ポート６，７間に導入ポート８を形成している。このようにした供給ポート６，７は、図示していない他の多連形切換弁の供給ポートと、紙面に対して垂直方向に互いに連通するものである。
【０００３】
そして、上記導入ポート８は、コンペンセータバルブ９を介してブリッジ通路１０に連通可能にしているが、上記コンペンセータバルブ９は、上記導入ポート８とは反対側に、圧力室１１を設けるとともに、この圧力室１１にはスプリング１２を設けている。したがって、このコンペンセータバルブ９は、導入ポート８に圧力が作用しない限り上記スプリング１２の作用で図示のノーマル位置を保つ。なお、上記圧力室１１には、この多連形切換弁及び図示していない他の多連形切換弁に接続したアクチュエータのうち、当該バルブ本体に設けた図示していないシャトル弁やチェック弁等の最高負荷圧選択手段で選択された最高負荷圧が導かれるようにしている。
【０００４】
上記のようにしたコンペンセータバルブ９は、コンペンセータバルブ９に対する導入ポート８側の圧力作用が、圧力室１１の最高負荷圧とばね力とを合計した作用力に打ち勝ったとき、ブリッジ通路１０に対して連通ポート１３を開く。したがって、導入ポート８側の圧力は、上記最高負荷圧よりもスプリング１２のばね力に相当する分だけ高くなるように制御されることになり、いわゆるロードセンシング制御がされる。
【０００５】
一方、上記スプール２には、その中央に第１環状溝１４を形成するとともに、この第１環状溝１４の両側に第２環状溝１５，１６を形成している。さらに、第２環状溝１５，１６の外側には、第３環状溝１７，１８を形成している。そして、スプール２がセンタリングスプリングｓの作用で、図示の中立位置にあるときには、第１環状溝１４が導入ポート８に対応して、供給ポート６，７と導入ポート８との連通は遮断される。なお、図中符号、１９，２０は、第２環状溝１５，１６の側面に形成したノッチ、２１，２２は、第１環状溝１４の両側面に形成したノッチである。
【０００６】
今、スプール２を、上記中立位置から図面右方向に移動すると、第２環状溝１５のノッチ１９を介して、供給ポート６と導入ポート８とが連通するとともに、第１環状溝１４のノッチ２２を介して供給ポート７と導入ポート８とが連通する。したがって、ポンプＰの吐出流体が、供給ポート６，７から、ノッチ１９，２２を経由して導入ポート８に導かれるとともに、この導入ポート８に導かれた圧力によってコンペンセータバルブ９を開弁する。
【０００７】
上記のようにコンペンセータバルブ９が開弁すれば、このコンペンセータバルブ９の連通ポート１３を経由して圧力流体がブリッジ通路１０に供給されるとともに、このブリッジ通路１０から第３環状溝１７を経由してアクチュエータポート３から図示していないアクチュエータに供給される。また、上記アクチュエータからの戻り流体は、アクチュエータポート４に流れるとともに、このアクチュエータポート４から第３環状溝１８を経由してタンク通路５に導かれる。
【特許文献１】特開２００４−２９３６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようにした従来の多連形切換弁では、コンペンセータバルブ９を組み込むための穴と、供給ポート６，７との間の肉厚を、強度維持の立場からある程度厚くしなければならない。そのために、バルブ本体１は、スプール２と直交する方向の幅がどうしても大きくなる。このようにバルブ本体１の幅が大きくなれば、その分、装置全体も大型化してしまう。特に、多連形切換弁においては、個々の切換弁が大型化すれば、多連弁としての全体の大きさがさらに大きくなる傾向がある。このように多連弁としての大きさが大きくなればなるほど、取り付けスペースも大きくなる等、いろいろな問題が発生する。
【０００９】
また、上記コンペンセータバルブを組み込んだバルブ本体１を、コンペンセータバルブを組み込んでいないバルブ本体と組み付ける場合があるが、コンペンセータバルブを組み込んでいないバルブ本体は、相対的に小さいのが通常である。となると、上記コンペンセータバルブを組み込んだバルブ本体１を、コンペンセータバルブを組み込んでいないバルブ本体と組み付ける場合には、小さい方のバルブ本体に合わせるということになる。
上記のようなニーズに応えるために、例えば、バルブ本体の幅、すなわちスプールに直交する方向の幅を小さくしようとすると、従来の切換弁では、供給ポートやブリッジ通路などが干渉してしまうという問題があった。
さらに、上記したようにシャトル弁やチェック弁等の最高負荷圧選択手段を別途設けなければならないので、この最高負荷圧選択手段を設けるためのスペースをバルブ本体に確保しなければならない。したがって、そのスペースを確保する分だけ、バルブ本体が大型化するという問題もあった。
【００１０】
この発明の目的は、通路やポート等が干渉せず、バルブ本体を小型化できる多連形切換弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、バルブ本体には、このバルブ本体に摺動自在に組み込んだスプールと、ポンプに接続した一対の供給ポートと、これら一対の供給ポート間に形成され、上記スプールの移動位置に応じていずれかの供給ポートに連通する導入ポートと、アクチュエータに連通するアクチュエータポートと、上記導入ポートに導かれた流体が供給されるとともに、スプールの移動位置に応じて上記アクチュエータポートに連通するブリッジ通路と、導入ポート及びブリッジ通路との流路過程に組み込まれたコンペンセータバルブとを備え、スプールがノーマル位置にあるとき、上記両供給ポートと導入ポートとの連通が遮断される一方、スプールがいずれかに移動したとき、スプールに形成した第１環状溝を介していずれかの供給ポートと導入ポートとが連通し、供給ポートから供給された圧力流体を、上記コンペンセータバルブ、ブリッジ通路およびスプールに形成した第２環状溝を介してアクチュエータポートに導く構成にした多連形切換弁を前提にする。そして、上記一対の供給ポートを、スプールの軸心に対して、上記コンペンセータバルブの位置とは反対側に偏心させた点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、一対の供給ポートを、スプールの軸心に対して、上記コンペンセータバルブの位置とは反対側に偏心させたので、スプールに直交する方向におけるバルブ本体の幅を小さくしても、上記供給ポートが、コンペンセータバルブ側に位置するブリッジ通路等に干渉することがない。言い換えると、供給ポートが、コンペンセータバルブ側に位置するブリッジ通路等に干渉しないので、バルブ本体を小型化できる。
さらに、上記のように供給ポートをスプールに対して偏心させることによって、スプールの片側において供給ポートの開口面積を大きく確保することができる。このように供給ポートの開口面積を大きく取れるので、この供給ポートが他の多連形切換弁に通じる通路として機能するとき、その圧力損失を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１，２に示した実施形態は、バルブ本体３１にスプール３２を摺動自在に組み込んでいる。そして、上記バルブ本体３１には、一対のアクチュエータポート３３，３４を形成するとともに、このアクチュエータポート３３，３４の外側にタンク通路３５を設けている。さらに、このバルブ本体３１には、ポンプに連通した一対の供給ポート３６，３７を形成するとともに、これら供給ポート３６，３７間に導入ポート３８を形成している。このようにした供給ポート３６，３７は、図示していないポンプに連通するとともに、他の多連形切換弁の供給ポートと、紙面に対して垂直方向に互いに連通するものである。
【００１４】
そして、上記導入ポート３８は、コンペンセータバルブ３９を介してブリッジ通路４０に連通可能にしているが、上記供給ポート３６，３７は、スプール３２の軸線に対して、上記コンペンセータバルブ３９とは反対側に偏心させている。
【００１５】
また、上記コンペンセータバルブ３９は、次のように構成している。すなわち、コンペンセータバルブ３９の弁本体４１を円筒形状にするとともに、この円筒形にした弁本体４１内に仕切り壁４２を形成し、この仕切り壁４２を境にして、導入ポート３８側に開口する第１円筒部４３と、圧力室４４側に開口する第２円筒部４５とに区画している。そして、上記第１円筒部４３には、ポートからなる連通部４６を形成し、弁本体４１が、導入ポート３８側の圧力作用で移動したとき、この連通部４６がブリッジ通路４０に開口する関係にしている。
【００１６】
上記第２円筒部４５は、図２に示すように内周を断面円形にし、この円形にした第２円筒部４５内に、チェックポペット４７を摺動自在に組み込んでいる。そして、このチェックポペット４７のポペット本体４８は多角柱状にするとともに、この多角柱状にしたポペット本体４８を、内周を円形にした第２円筒部４５内に組み込むことによって、ポペット本体４８と第２円筒部４５の内周との間にすき間４９が形成される。このようにして形成されたすき間４９が上記圧力室４４に通じる通路となる。なお、上記圧力室４４は、他の多連形切換弁の圧力室と連通するものである。
【００１７】
また、上記ポペット本体４８の両端には、円錐形にしたポペット部５０，５１を形成しているが、その一方のポペット部５０は、上記仕切り壁４２に形成したシート部５２を開閉する構成にしている。そして、このシート部５２が開かれると、上記ブリッジ通路４０が、すき間４９を介して圧力室４４に連通し、シート部５２が閉じられると、ブリッジ通路４０と圧力室４４との連通が遮断される。
なお、上記のようにポペット本体４８の両端にポペット部５０，５１を設けたのは、当該チェックポペット４７の組み付けの方向性を無くすためである。また、図中符号５３，５３はロードチェック弁で、アクチュエータポート３３，３４側の圧力が逆流するのを防止するためのものである。
【００１８】
上記のようにしたバルブ本体３１には、前記スプール３２を摺動自在に組み込んでいるが、このスプール３２は、その両端をパイロット室５４，５４に臨ませるとともに、このパイロット室５４，５４に設けたセンタリングスプリング５５，５５の作用で、通常は、スプール３２が図示の中立位置を保つようにしている。
スプール３２が図示の中立位置にあるとき、このスプール３２のほぼ中央に設けた第１環状溝５６が導入ポート３８に対応し、導入ポート３８と供給ポート３６，３７との連通が遮断される関係にしている。
【００１９】
また、上記第１環状溝５６の両側にはノッチ５７，５８を形成しているが、このノッチ５７，５８は、供給ポート３６あるいは３７から導入ポート３８へ流体が流出する方向に開放されている。このようにノッチ５７，５８は、流体が流入するノッチとして機能しているので、流体が流出する側に形成されているノッチに比べて、その流体力の発生を極力抑えることができる。
【００２０】
さらに、上記スプール３２の両側には第２環状溝５９，６０を形成しているが、スプール３２が図面右方向に移動すると、一方の第２環状溝５９を介してブリッジ通路４０とアクチュエータポート３３とが連通し、他方の第２環状溝６０を介してアクチュエータポート３４とタンク通路３５とが連通する。また、スプール３２が図面左方向に移動すると、他方の第２環状溝６０を介してブリッジ通路４０とアクチュエータポート３４とが連通し、一方の第２環状溝５９を介してアクチュエータポート３３とタンク通路３５とが連通する。
【００２１】
今、一方のパイロット室５４にパイロット圧を作用させてスプール３２を図面右方向に移動すると、供給ポート３７が第１環状溝５６のノッチ５８を介して導入ポート３８に連通する。したがって、供給ポート３７に流入した圧力流体は、導入ポート３８に導かれるとともに、その導入ポート３８内の圧力の作用で、コンペンセータバルブ３９が圧力室４４の圧力作用に抗して移動する。このようにコンペンセータバルブ３９が移動すると、その連通部４６がブリッジ通路４０に対して開口するので、導入ポート３８に導かれた圧力流体は、ロードチェック弁５３を経由するとともに、一方の第２環状溝５９を介してアクチュエータポート３３から流出する。そして、他方のアクチュエータポート３４から流入したアクチュエータの戻り流体は、他方の第２環状溝６０を介してタンク通路３５に排出される。
【００２２】
上記のようにブリッジ通路４０がアクチュエータに連通すると、そのときの当該アクチュエータの負荷圧がチェックポペット４７のポペット部５０に作用する。このとき、圧力室４４に導かれている圧力よりも、上記アクチュエータポート３３側の負荷圧の方が高ければ、チェックポペット４７が上昇してシート部５２を開く。このようにしてシート部５２が開けば、アクチュエータポート３３側の負荷圧が圧力室４４に導かれるとともに、この圧力室４４から図示していないレギュレータに導かれる。このレギュレータは、図示していないポンプの吐出圧が、上記圧力室４４の負荷圧よりも設定圧以上高い圧力になるように制御する。
【００２３】
ただし、上記圧力室４４は、他の多連形切換弁の圧力室と連通しているので、圧力室４４内の圧力は、多連形切換弁に接続した各アクチュエータのうちの最高負荷圧が導かれることになる。したがって、上記レギュレータに導かれる圧力も、各アクチュエータのうちの最高負荷圧が導かれるとともに、当該レギュレータは、ポンプの吐出圧が、上記最高負荷圧よりも設定圧だけ高い圧力に保たれるように制御されることになる。言い換えると、上記圧力室に導かれる最高負荷圧によって、いわゆるロードセンシング制御がされることになる。
【００２４】
上記のようにした実施形態では、上記供給ポート３６，３７を、スプール３２の軸線に対して、上記コンペンセータバルブ３９とは反対側に偏心させているので、例えば、図示のように、ブリッジ通路４０を、ロードチェック弁５３を基点にして上流側通路４０ａと下流側通路４０ｂとに分けて、ロードチェック弁５３とともにその下流側通路４０ｂをスプール３２に接近させることができる。言い換えると、ロードチェック弁５３と下流側通路４０ｂとをスプール３２に接近させたとしても、それらロードチェック弁５３及び下流側通路４０ｂが、供給ポート３６，３７と干渉することがなくなる。
【００２５】
したがって、ロードチェック弁５３と下流側通路４０ｂとをスプール３２に接近させた分だけ、スプール３２に直交する方向のバルブ本体３１の幅を小さくできる。また、コンペンセータバルブ３９には、最高負荷圧選択手段としてのチェックポペット４７を組み込んだので、最高負荷圧選択手段を別の箇所に組み込んだ従来のものと比べて、バルブ本体３１の大きさを小さくできる。
【００２６】
さらに、この実施形態のコンペンセータバルブ３９に組み込んだチェックポペット４７は、そのポペット本体４８を多角柱状にし、第２円筒部４５の内周と相まって、通路となるすき間４９が形成されるようにしたので、例えば、ブリッジ通路４０と圧力室４４とを連通させる特別な通路が必要なくなる。このように特別な通路が必要ないので、その分、バルブ本体３１の小型化に役立つことになる。
また、上記のように供給ポート３６，３７をスプール３２に対して偏心させることによって、スプール３２の片側における供給ポート３６，３７の開口面積を大きく確保することができる。このように供給ポート３６，３７の開口面積を大きく取れるので、この供給ポート３６，３７が、他の多連形切換弁に通じる紙面に対して垂直方向の通路として機能するとき、その圧力損失を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この実施形態の断面図である。
【図２】コンペンセータバルブの断面図である。
【図３】従来の多連形切換弁の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
３１        バルブ本体
３２        スプール
３３，３４  アクチュエータポート
３６，３７  供給ポート
３８        導入ポート
３９        コンペンセータバルブ
４０        ブリッジ通路
４１        コンペンセータバルブの弁本体
４２        仕切り壁
４３        第１円筒部
４４        圧力室
４５        第２円筒部
４６        連通部
４７        チェックポペット
４８        ポペット本体
４９        すき間
５０，５１  ポペット部
５２        シート部
５６        第１環状溝
５９，６０  第２環状溝
【図１】
2008008386.tif 000003
【図２】
2008008386.tif 000004
【図３】
2008008386.tif 000005