(57)【要約】【課題】  小型化を可能にしながら、手動操作の不安定さの影響を排除し、安定した制御ができるスローリターン装置を提供することである。【解決手段】  バルブボディＢと、バルブボディＢ内に穿ったバルブ収納部４と、アクチュエータ側と連通する第１ポート１と、流体源またはタンクと連通する第２ポート２とを備え、バルブ収納部４の内壁には、第１弁体５によって開閉する第１シート部１１を形成し、第１弁体の一部５には、第２弁体６によって開閉する第２シート部１４を設け、上記第１弁体５に穿設した貫通孔に貫通したロッド部材１５の端部を、バルブ収納部４の他端側に形成したパイロット室７に配設したパイロットピストン１０と対峙させるとともに、第２弁体６が第２シート部１４を開口させたとき、前記第１ポート１から第２シート部１４を介して第２ポート２へ流れる流体の流れを制限するための絞り孔１３を第１弁体５に穿設した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディと、このバルブボディ内に穿ったバルブ収納部と、上記バルブ収納部の一端側に穿接するとともにアクチュエータ側と連通する第１ポートと、上記バルブ収納部に穿設するとともに流体源またはタンクと連通する第２ポートとを備え、上記バルブ収納部の内壁には、上記第２ポートからの流体圧によって開口する方向へ移動する第１弁体によって開閉する第１シート部を形成し、上記第１弁体の一部には、第２弁体によって開閉する第２シート部を設け、当該第１弁体内には前記第２弁体に連係するロッド部材を移動自在に介装した貫通孔を穿設し、このロッド部材の端部を、前記バルブ収納部の他端側に形成したパイロット室内へと突出させ、当該パイロット室に移動自在に配設したパイロットピストンと対峙させるとともに、第２弁体が第２シート部を開口させたとき、前記第１ポートから第２シート部を介して第２ポートへ流れる流体の流れを制限するための絞り孔を第１弁体に穿設してなり、上記第２ポートにタンクを接続した状態で、上記パイロット室にパイロット圧を導いたときには、圧力作用によって第１シート部を閉じるとともに、上記パイロットピストン及びロッド部材を介して作用するパイロット圧により第２弁体が第２シート部を開き、上記絞り孔を介して第１ポートから第２ポートへの制御流れが発生し、上記第２ポートにタンクを接続するとともに、上記パイロット室にパイロット圧を導いていないときには、圧力作用によって上記第１シート部及び第２シート部を閉じ、第１ポートと第２ポート間の連通を遮断し、上記第２ポートに流体源を接続したときには、圧力作用によって上記第１シート部が開口し、この第１シート部を介した自由流れが発生する構成にしたことを特徴とするスローリターン装置。
【請求項２】
上記第２弁体に対して、第２シート部を閉じる方向の力を作用させる弾性部材を備えた請求項１に記載のスローリターン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設機械などの往復運動で、一方向、例えば下降時に、絞り弁による制御流れによって動きを緩やかにするスローリターン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧リフト装置などの下降時に、急激な下降を防止するために、チェックバルブ及びスローリターンバルブを備えたスローリターン装置を用いていた。このスローリターン装置は、昇降シリンダなどのアクチュエータと接続し、その接続通路を介してアクチュエータへ作動油を供給する際には自由流れとなるが、下降時にアクチュエータからタンクへ流体を戻す際には、スローリターンバルブの絞りによって制御流れを作るものである。
【０００３】
そして、このような装置を小型化するため、例えば、特許文献１に記載の装置のように、バルブケース内に、チェックバルブ、スローリターンバルブ、ストップバルブをバルブボディ内に一体的に設けた装置が知られている。
この特許文献１に記載の従来の装置は、その主要部を図４に示す構成にしたものである。なお、図４は、シリンダ下降時、シリンダからの戻り流体を制御する、ポート３２から３１への制御流れが発生する状態を示したものである。
【０００４】
従来の装置は、図４のように、バルブケース２０ａに、流体源またはタンクに接続するポート３１と、アクチュエータ側に接続するポート３２とを形成している。
また、上記バルブケース２０ａには、ストップバルブを構成する第１のシート部８２と、この第１のシート部８２を開閉する第１のポペット部８０と、この第１のポペット部８０を有するポペット２８に形成した第２のシート部８３を開閉する第２のポペット部８１とを備えている。
この第２のポペット部８１は、手動操作で軸方向へ移動する螺子具２２の先端に形成され、螺子具２２を操作することによって第２のポペット部８１の位置を調整するようにしている。また、第１のポペット２８には、スプリング２９によって上記第２のポペット部８１方向への押圧力が作用している。
【０００５】
このような装置で、ポート３１からポート３２へ作動油を供給する際には、オペレータが、螺子具２２を手動で回して図の左方向へ移動させる。このとき、螺子具２２に固定したピン２６で第１のポペット２８を引っ張るようにして、第１のシート部８２が全開となるまで移動させれば、第１のシート部８２を介した自由流れができ、アクチュエータに作動油を速やかに供給される。
また、ポート３１とポート３２間の連通を遮断する際には、螺子具２２を図の右側へ移動させ、第２のポペット部８１で第２のシート部８３を閉じた状態で、ポペット２８を押す。そして、第１のシート部８２を第１のポペット部８０で閉じ、第１、第２シート部８２，８３の両シート部を閉じるようにする。
【０００６】
さらに、図４に示す制御流れ状態とする際には、次のようする。
オペレータが、手動操作によって、螺子具２２を回転させ、図中左方向へ移動させて、第２のポペット部８１の位置を決める。第１のポペット２８は、ポート３１側よりも、高圧のポート３２側の圧力によって、第２のシート部８３が第２のポペット部８１に突き当たるまで移動する。第１のポペット２８が第２のポペット部８１に突き当たるまで移動すると、第１のシート部８２が開口して、この開口で絞り９２を構成する。つまり、螺子部２２で調整した第２のポペット部８１の位置によって、第１のポペット２８の移動量を制限し、これによって第１シート部８２の開度を調整して絞り９２を形成する。
【特許文献１】特開２００１−５４３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、特許文献１の装置では、ポート間の連通を開閉したり、制御したりするために、手動操作が必要である。そこで、オペレータにとって操作の手間がかかるだけでなく、切り替えタイミングや、制御が一定にならないという問題があった。
特に、制御流れを作る際には、手動操作で螺子具２２を操作し、バルブケース２０ａに設けた第１のシート部８２を少しだけ開口させ、その開口を絞り９２として制御流れを発生させている。このように、絞りの開閉、絞り量の制御を手操作で行なわなければならないため、手動操作の不安定さが、絞り制御に直接影響してしまう。例えば、オペレータによる、上記螺子具２２の回転速度や回転量などが一定しない場合には、スローリターン時の流量制御に再現性がなく、シリンダの下降速度を十分に制御できないことが起こる可能性もある。
【０００８】
この発明の目的は、チェックバルブとスローリターンバルブとを同一ボディ内に一体的に組み込んで、小型化を可能にしながら、手動操作の不安定さの影響を排除し、安定した制御ができるスローリターン装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、バルブボディと、このバルブボディ内に穿ったバルブ収納部と、上記バルブ収納部の一端側に穿接するとともにアクチュエータ側と連通する第１ポートと、上記バルブ収納部に穿設するとともに流体源またはタンクと連通する第２ポートとを備え、上記バルブ収納部の内壁には、上記第２ポートからの流体圧によって開口する方向へ移動する第１弁体によって開閉する第１シート部を形成し、上記第１弁体の一部には、第２弁体によって開閉する第２シート部を設け、当該第１弁体内には前記第２弁体に連係するロッド部材を移動自在に介装した貫通孔を穿設し、このロッド部材の端部を、前記バルブ収納部の他端側に形成したパイロット室内へと突出させ、当該パイロット室に移動自在に配設したパイロットピストンと対峙させるとともに、第２弁体が第２シート部を開口させたとき、前記第１ポートから第２シート部を介して第２ポートへ流れる流体の流れを制限するための絞り孔を第１弁体に穿設してなり、上記第２ポートにタンクを接続した状態で、上記パイロット室にパイロット圧を導いたときには、圧力作用によって第１シート部を閉じるとともに、上記パイロットピストン及びロッド部材を介して作用するパイロット圧により第２弁体が第２シート部を開き、上記絞り孔を介して第１ポートから第２ポートへの制御流れが発生し、上記第２ポートにタンクを接続するとともに、上記パイロット室にパイロット圧を導いていないときには、圧力作用によって上記第１シート部及び第２シート部を閉じ、第１ポートと第２ポート間の連通を遮断し、上記第２ポートに流体源を接続したときには、圧力作用によって上記第１シート部が開口し、この第１シート部を介した自由流れが発生する構成にした点を特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明を前提とし、上記第２弁体に対して、第２シート部を閉じる方向の力を作用させる弾性部材を備えた点を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１、第２の発明によれば、アクチュエータに接続した第１ポートと第２ポートとの間の流体の流れを制御するために必要なバルブ機構を、一つのバルブボディ内に一体的に設けて装置の小型化を可能にできるとともに、流路の切り換えを圧力作用のみによって行なうことができ、手動操作を必要としなくなる。
特に、制御流れを形成する際には、圧力作用によって、開度が固定化されている絞りを有する流路への切り換えが行なわれるので、従来の装置のように、手動操作による絞りの制御が不要で、安定した制御が可能になる。
第２の発明によれば、第２弁体が第１弁体の動作に追従しやすくなり、パイロット圧を導かない状態での第２シート部の閉鎖を確実にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図３に、この発明の一実施形態を示す。
この装置は、バルブボディＢに、シリンダなどのアクチュエータ側に接続する第１ポート１と、図示しない切り替えバルブを介してタンクまたは流体源に接続する第２ポート２と、パイロット圧を導くパイロットポート３と、これらのポートに連通するバルブ収納部４とを形成し、このバルブ収納部４内には、第１弁体５と第２弁体６とを組み込んでいる。
そして、図１は、第１ポート１と第２ポート２間の連通が遮断された状態、図２は、第１ポート１から第２ポート２への制御流れ状態、図３は、第２ポート２から第１ポート１への自由流れ状態を示している。
【００１３】
なお、バルブボディＢは、第１ポート１、バルブ収納部４、及びこれらを連通する連通路８を形成した第１部材ｂ１と、第２ポート２及びバルブ収納部４を形成した第２部材ｂ２と、パイロットポート３及びパイロット室７を形成した第３部材ｂ３とを連結して構成している。
そして、第１部材ｂ１には、後で説明するバネ部材１６を収納するバネ室９を形成し、第３部材ｂ３のパイロット室７には、パイロットポート３に導かれたパイロット圧によって、バルブ収納部４側へ移動するパイロットピストン１０を設けている。
【００１４】
また、第２部材ｂ２の第１ポート１側の端部には、バルブ収納部４の軸心に対して傾斜した第１シート部１１を形成し、この第１シート部１１を第１弁体５のポペット部５ａで開閉するようにしている。この第１弁体５は、上記ポペット部５ａと、バルブ収納部４の内壁に摺動自在に支持され、上記ポペット部５ａより第２ポート側に設けた筒部５ｂとからなり、その中心に軸方向に貫通する貫通孔１２を備えている。上記筒部５ｂには、その外壁に、軸方向に伸びる凹部５ｃを形成するとともに、この凹部５ｃと貫通孔１２とを連通する絞り孔１３を形成している。この絞り孔１３は、上記第１シート部１１を閉じたときに、この第１シート部１１より第２ポート側に位置するように形成されている。
【００１５】
さらに、第１弁体５の第１ポート１側の端面には、貫通孔１２の軸心に向かって傾斜する第２シート部１４を形成し、この第２シート部１４を、第２弁体６のポペット部６ａによって開閉するようにしている。
また、第２弁体６のポペット部６ａには、上記第１弁体５の貫通孔１２を貫通し、上記パイロットピストン１０に対峙するロッド部材１５を連結している。このロッド部材１５は、上記貫通孔１２に摺動自在に支持される摺動部１５ａを備えているが、第２弁体６側には、貫通孔１２の内径よりも小さな外径の小径部１５ｂを形成している。この小径部１５ｂは、上記第２シート部１４が開口したときに、流体通路を形成する。
なお、ここでは、上記ロッド部材１５を第２弁体６と一体化しているが、ロッド部材１５と第２弁体６とを別体としてもよい。
【００１６】
一方、第２弁体６の第１ポート側には、ポペット部６ａとの間に段差６ｂを形成する円柱状の支持部６ｃを設け、この支持部６ｃを上記バネ室９内に設けるとともに、支持部６ｃの外周にコイル状のバネ部材１６を設け、このバネ部材１６の両端を上記段部６ｂとバネ室９の内壁とで受けるようにしている。このバネ部材１６は、上記第２弁体６を第２シート部１４方向へ押圧する弾性力を発揮する。
なお、図中、符号１７は、シール部材である。
【００１７】
上記したスローリターン装置の作用を、以下に説明する。
図１は、上記第２ポート２にタンクを接続し、第１ポート１にアクチュエータの負荷圧が作用し、第１ポート１側の圧力が、第２ポート２側の圧力よりも高い状態である。このきには、第１ポート１側の圧力が、図の矢印ａのように第１弁体５に作用して、ポペット部５ａが第１シート部１１を閉じる。
また、第１ポート１側の圧力は、矢印ｂのように第２弁体６にも作用して、ポペット部６ａが第２シート部１４を閉じる。このとき、第２弁体６にはバネ部材１６の弾性力も、第２シート部１４を閉じる方向に作用しているので、第２シート部１４は確実に閉じられる。
このように、第１シート部１１、第２シート部１４がともに閉じるので、第１ポート１と第２ポート２との連通が遮断され、アクチュエータの状態が保持される。
なお、上記バネ部材１６がなくても、第２弁体６は、第１ポート１側の圧力が作用すれば、第２シート部１４を閉じるが、バネ部材１６の弾性力によって、第２シート部はより確実に閉じられることになる。
【００１８】
図１の状態から、アクチュエータ側の流体を、徐々にタンクへ戻す制御流れ状態とする場合、第２ポート２をタンクに連通させた状態で、オペレータは、図示しない切換弁を操作してパイロットポート３にパイロット圧を導く。パイロット圧は、図２の矢印ｃのようにパイロットピストン１０に作用する。このパイロット圧によって、パイロットピストン１０が上記矢印ｃ方向へ移動し、ロッド部材１５を介して第２弁体６を移動させる。これにより、第２シート部１４が開口する。
【００１９】
このとき、第１ポート１側の圧力が、第２ポート２側の圧力より高いので、この圧力作用によって、上記第１弁体５は第１シート部１１を閉じている。従って、第１ポート１は、連通路８、第２シート部１４、ロッド部材の小径部１５ｂの外周、絞り孔１３、凹部５ｃを介して第２ポートと連通し、流体は矢印のように流れる。つまり、第１ポート１から第２ポート２への流れは、上記絞り孔１３を通過することによって、流量が制御された制御流れとなる。
【００２０】
このように、パイロット室７にパイロット圧を導けば、第２シート部が開くことによって、第１ポート１と第２ポート２との間に、絞り孔１３を通過する通路が形成される。従来例のように、手動操作によって絞りの開度を調整する必要がない。
上記絞り孔１３は、予め第１弁体５に形成されたものなので、その開度は一定であり、従来例のように、手動によって絞りを形成する場合と違って、パイロット圧を導きさえすれば、所定の絞りによる制御流れを安定的に作ることができる。
【００２１】
一方、図１の状態から、上記第２ポート２を流体供給源に接続し、アクチュエータに作動油を供給する場合を説明する。このとき、第２ポート２側の圧力が、第１ポート１側の圧力より高圧になるため、この圧力作用によって、第１弁体５が、第１ポート１側へ、第１部材ｂ１に衝突するまで移動して、図３に示すように、第１シート部１１が開口する。このように、第１弁体５が第１シート部１１を開口する方向へ移動する際には、第１弁体５が第２弁体６を押して、両者は一体的に移動し、第２シート部１４を閉じた状態を維持している。
【００２２】
上記のように、第１シート部１１が開口すると、第２ポートは、第１弁体５の外周に形成した凹部５ｃ、第１シート部１１、連通路８、を介して第１ポート１と連通する。そして、上記第１シート部１１の開口は、十分に大きく、第２ポートから第１ポート１へ、図３の矢印に示す自由流れを作り、作動流体をアクチュエータへ供給することができる。
なお、図３の状態で、第２ポート２側の圧力は矢印ｄのようにパイロットピストン１０に作用し、パイロットピストン１０は、ロッド部材１５から離れる方向へ移動する。
【００２３】
また、第２弁体６には、バネ部材１６の弾性力が作用してポペット部６ａが第２シート部１４に押し付けられているが、第１弁体５が圧力作用によって移動する場合には、第２シート部１４を閉じて第２弁体６を押することになるので、上記バネ部材１６は、なくてもかまわない。ただし、バネ部材１６の弾性力が作用することによって、第２弁体６の第１弁体５への追従性を良くすることができる。例えば、圧力変化によって、第１弁体５の位置が変動するような場合でも、第２シート部１４を閉じたまま、両者を一体的に移動させることができる。
【００２４】
上記実施形態のスローリターン装置では、従来例の装置のように、手動操作によって直接弁体を移動させたり、絞りを制御したりする必要がない。特に、制御流れ時の絞り開度を、手動で調整する必要がなく、所定の開度の絞り孔１３を介した通路を確実、かつ、簡単に再現することができるため、制御が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態のスローリターン装置の断面図で、第１ポートと第２ポート間の連通が遮断された状態を示す図である。
【図２】実施形態のスローリターン装置の断面図で、第１ポートから第２ポートへの制御流れ状態を示す図である。
【図３】実施形態のスローリターン装置の断面図で、第２ポートから第１ポートへの自由流れ状態を示す図である。
【図４】従来のスローリターン装置の、主要部の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｂ      バルブボディ
ｂ１〜ｂ３  第１〜第３部材
１      第１ポート
２      第２ポート
３      パイロットポート
４      バルブ収納部
５      第１弁体
５ａ    ポペット部
６      第２弁体
６ａ    ポペット部
７      パイロット室
１０    パイロットピストン
１１    第１シート部
１４    第２シート部
１５    ロッド部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008309318.tif 000005
【図４】
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