(57)【要約】【課題】流体の切換制御に使用される回転切換弁に於て、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がないと共に、切換途中で圧力が抜けない様にする。【解決手段】内部に平坦面９を備えた弁箱２と、弁箱２内に回転可能に設けられて弁箱２の平坦面９に対向する平坦面１５を備えた弁体３と、弁箱２を貫通して設けられて弁体３を回転する為の弁棒４と、弁箱３に設けられて弁箱３の平坦面９に達する少なくとも三つの通路５と、弁体３に設けられて各通路５を適宜連通する連通路６と、弁箱２に設けられて弁体３の平坦面１５に常時当合すべく付勢されて通路５と連通路６を連通し得る弁座体７と、弁箱２に設けられて弁体３の平坦面１５に常時当合すべく付勢されて弁体３の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体８とで構成し、とりわけ遮断体８を設ける。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に平坦面を備えた弁箱と、弁箱内に回転可能に設けられて弁箱の平坦面に対向する平坦面を備えた弁体と、弁箱を貫通して設けられて弁体を回転する為の弁棒と、弁箱に設けられて弁箱の平坦面に達する少なくとも三つの通路と、弁体に設けられて各通路を適宜連通する連通路と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体と、から構成した事を特徴する回転切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばポンプとジャッキを備えた流体圧回路等に適用されて流体の切換制御に使用される回転切換弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回転切換弁としては、例えば特許文献１及び２に記載されたものが知られている。
当該回転切換弁は、基本的には、内部に平坦面を備えた弁箱と、弁箱内に回転可能に設けられて弁箱の平坦面に対向する平坦面を備えた弁体と、弁箱を貫通して設けられて弁体を回転する為の弁棒と、弁箱に設けられて弁箱の平坦面に達する少なくとも三つの通路と、弁体に設けられて各通路を適宜連通する連通路と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体と、から構成されている。
【０００３】
この様なものは、弁体が回転されると、各通路が連通路に依って適宜連通されて流体が切換制御される。弁箱には、弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体が設けられているので、弁体の切換位置での通路と連通路を確実に連通する事ができる。
弁体の平坦面には、弁座体が当合されるだけなので、弁体と弁箱の平坦面どうしを当合させる場合に比べて、接触抵抗が減少して弁体の回転が容易に行なえると共に、通路と連通路との間のシール性能が向上する。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５０−１２６１２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２８９３３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この様なものは、弁体の切換位置では、弁座体に依り通路と連通路とを確実に連通させる事ができるものの、弁体の切換途中では、弁座体を介して通路と連通路とが跨った状態で連通されるので、加圧側の流体の圧力が瞬間的に抜けて加圧状態を維持する事ができなかった。
【０００６】
とりわけ、図８に示した四ポート三位置型の回転切換弁に於ては、この事が著しかった。
つまり、同図に於て、加圧（最左側）位置から中立（中央）位置に切換える途中に於ては、加圧側であるポンプポートＰがタンクポートＴに接続されるだけでなく、加圧側である二次側第一ポートＡもタンクポートＴに接続されてしまい、これら加圧側の流体の圧力が瞬間的に抜けて加圧状態を維持する事ができなかった。
その結果、二次側に接続されたジャッキ等の流体圧機器の圧力や位置が維持できず、事故を招く惧れがあった。又、これを防止する為には、二次側にパイロットチェックバルブ等を併設せねばならなかった。
【０００７】
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がないと共に、切換途中で圧力が抜けない様にした回転切換弁を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転切換弁は、基本的には、内部に平坦面を備えた弁箱と、弁箱内に回転可能に設けられて弁箱の平坦面に対向する平坦面を備えた弁体と、弁箱を貫通して設けられて弁体を回転する為の弁棒と、弁箱に設けられて弁箱の平坦面に達する少なくとも三つの通路と、弁体に設けられて各通路を適宜連通する連通路と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体と、弁箱に設けられて弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体と、から構成した事に特徴が存する。
【０００９】
弁体が回転されると、各通路が連通路に依って適宜連通されて流体が切換制御される。
弁箱には、弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて通路と連通路を連通し得る弁座体が設けられているので、弁体の切換位置での通路と連通路とが確実に連通される。
弁箱には、弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体が設けられているので、弁体の切換途中で加圧側の流体の圧力が抜ける事がない。
【００１０】
通路となるポンプポートは、弁体の回転中心に配されているのが好ましい。この様にすれば、タンクポートの位置の弁座体を省略できると共に、ポンプポートの位置の遮断体を省略できるので、構造の大幅な簡略化を図る事ができる。
【００１１】
遮断体は、弁座体と同心状態に設けられているのが好ましい。この様にすれば、これらを所謂二重構造にできるので、製作が容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の回転切換弁を示す縦断側面図。図２は、図１の平面図。図３は、弁体の中立位置を示す図１の３−３矢視横断平面図。図４は、弁体の加圧位置を示す図３と同様図。図５は、弁体の戻り位置を示す図３と同様図。図６は、本発明の回転切換弁を油圧記号で表した油圧記号図。図７は、図４の７−７矢視拡大縦断側面図である。
【００１３】
回転切換弁１は、弁箱２、弁体３、弁棒４、通路５、連通路６、弁座体７、遮断体８とからその主要部が構成されて居り、この例では、回転式の四ポート三位置タンデムセンタ型にしてある。
【００１４】
弁箱２は、内部に平坦面９を備えたもので、この例では、ポートブロック１０と、この上に設けられたバルブボディ１１と、この上に設けられたバルブカバー１２と、これらの間に介設された適数のシール材（Оリング）１３と、これらを合体する為の適数のボルト（六角穴付ボルト）１４とを備えている。
バルブボディ１１は、上方が開口した平面円状の弁室を備えて居り、これの底面が平坦面９を為している。バルブカバー１２は、弁室の開口を閉塞するもので、その中心には、弁棒４を挿通する為の貫孔が穿設されている。
【００１５】
弁体３は、弁箱２内に回転可能に設けられて弁箱２の平坦面９に対向する平坦面１５を備えたもので、この例では、弁室より稍小径な円盤状を呈し、これの下面が平坦面１５を為している。弁体３の平坦面１５と弁箱２の平坦面９との間、並びに弁体３の外周面と弁箱２の内周面との間には、所定の間隙が形成されていると共に、弁体３の上面と弁箱２のバルブカバー１２との間には、ベアリング（スラストニードルベアリング）１６が介設されている。
【００１６】
弁棒４は、弁箱２を貫通して設けられて弁体３を回転する為のもので、この例では、円柱状を呈して弁体３と同心状に且つ一体的に設けられていると共に、弁箱２のバルブカバー１２の貫孔に挿通されて居り、その上部には、ボルト（六角穴付ボルト）とワッシャに依りハンドル１７が取り付けられている。
弁棒４の上部とハンドル１７のボス部には、夫々適合する廻り止め部が形成されていると共に、ハンドル１７の先端には、握り部が形成されている。弁棒４と弁箱２のバルブカバー１２との間には、ベアリング（深溝球軸受）１８とシール材（Оリング）１９が介設されている。
【００１７】
弁箱２のバルブカバー１２とハンドル１７との間には、切換位置表示手段２０と回転規制手段２１と留置手段２２が設けられている。
切換位置表示手段２０は、弁体３の切換位置を表示するもので、ハンドル１７のボス部に設けられた指針と、弁箱２のバルブカバー１２に設けられて「加圧」と「中立」と「戻り」の文字が等角度毎に記載された指標板とを備えている。
回転規制手段２１は、弁体３の回転を規制するもので、弁箱２のバルブカバー１２に植設されたストッパピンと、ハンドル１７のボス部に窪設されてハンドル１７を「中立」を境にして夫々４５度だけ回転した時には側面がストッパピンに当合してそれ以上の回転を阻止する窪所とを備えている。
留置（デテント）手段２２は、弁体３を各切換位置つまり「加圧」と「中立」と「戻り」の位置に留置するもので、ハンドル１７のボス部に設けられた収納穴と、これに昇降可能に収納されるボールと、収納穴に設けられてボールを下方に付勢するスプリング（コイルスプリング）と、各切換位置に対応して弁箱２のバルブカバー１２に４５度毎に窪設されてボールが嵌合し得る係止穴とを備えている。
【００１８】
通路５は、弁箱２に設けられて弁箱２の平坦面９に達する少なくとも三つのもので、この例では、弁体３の回転中心に配されたポンプポートＰと、ポンプポートＰと同心円上に配されたタンクポートＴと、ポンプポートＰと同心円（前記同心円より小径）上で且つタンクポートＴを挟んだ両側に４５度つづ隔てて配された二次側第一ポートＡ及び二次側第二ポートＢとの四つにされている。
ポンプポートＰと二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢは、弁箱２のバルブボディ１１とポートブロック１０に跨って形成された垂直孔と、これに続いてポートブロック１０に形成された水平孔と、これに続いてポートブロック１０に形成されて側面に開口する螺孔とを備えている。タンクポートＴは、弁箱２のバルブボディ１１とポートブロック１０に跨って形成された垂直孔と、これに続いてポートブロック１０に形成されて下面に開口する螺孔とを備えている。タンクポートＴの垂直孔は、これ以外のポートＰ，Ａ，Ｂの垂直孔より大径にしてある。各ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂの螺孔には、図略しているが、配管が螺合されて接続される。
【００１９】
連通路６は、弁体３に設けられて各通路５を適宜連通するもので、この例では、タンクポートＴと二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢの何れか一つとポンプポートＰとを連通し得る第一連通路２３と、二次側第一ポートＡとタンクポートＴとを連通し得る第二連通路２４と、二次側第二ポートＢとタンクポートＴとを連通し得る第三連通路２５との三つにされている。
第一連通路２３は、弁体３の下面に開口してポンプポートＰに連通し得る垂直孔と、弁体３の下面に開口して二次側第一ポートＡ又は二次側第二ポートＢに連通し得る垂直孔と、これらを連通する水平孔とを備えた略倒立Ｕ型を呈している。第二連通路２４は、弁体３の下面に開口して二次側第一ポートＡに連通し得る垂直孔と、弁体３の側面（外周面）に開口してタンクポートＴに連通し得る水平孔とを備えた略倒立Ｌ型を呈している。第三連通路２５は、弁体３の下面に開口して二次側第二ポートＢに連通し得る垂直孔と、弁体３の側面（外周面）に開口してタンクポートＴに連通し得る水平孔とを備えた略倒立Ｌ型を呈している。
【００２０】
弁座体７は、弁箱２に設けられて弁体３の平坦面１５に常時当合すべく付勢されて通路５と連通路６を連通し得るもので、この例では、ポンプポートＰと二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢの各位置に設けられている。
弁座体７は、弁箱２のバルブボディ１１に形成されて通路５と同心状で且つこれより大径な収容穴２６と、これに昇降可能に収容されて上端が弁体３の平坦面１５に当合し得る円筒状のシールパイプ２７と、これを上方に付勢するスプリング（複数の皿バネ）２８と、シールパイプ２７とバルブボディ１１との間に介設されたシール材（Оリング）２９とを備えている。シールパイプ２７の内径は、これが設けられる通路５と同径にされていると共に、シールパイプ２７の上部には、弁体３の平坦面１５との接触面積を減じる為に凹錐面３０が形成されている。
【００２１】
遮断体８は、弁箱２に設けられて弁体３の平坦面１５に常時当合すべく付勢されて弁体３の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得るもので、この例では、二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢの各位置に弁座体７と同心状態に設けられている。
遮断体８は、弁座体７の収容穴２６の上部に形成されてこれと同心状で且つこれより大径な保持穴３１と、これと弁座体７のシールパイプ２７との間に昇降可能に設けられて上端が弁体３の平坦面１５に当合し得る円筒状の大径パイプ３２と、これの上端が弁体３の平坦面１５に常時当合すべく上方に付勢するスプリング（複数の皿バネ）３３と、大径パイプ３２とバルブボディ１１との間に介設されたシール材（Оリング）３４とを備えている。大径パイプ３２の上部には、弁体３の平坦面１５との接触面積を減じる為に凹錐面３５が形成されていると共に、大径パイプ３２の内面には、これに背圧を掛ける為の上下に連通する断面略三角形の連通溝３６が形成されている。大径パイプ３２の外径は、大径パイプ３２の半径からシートパイプ２７の半径を減じた大きさが連通路６の垂直孔の大きさより大きくなる様に設定されている。
【００２２】
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
図１乃至図３は、ハンドル１７を操作して弁体３を中立位置にした場合を示している。この場合、弁体３は、図６の中央位置になり、ポンプからの流体は、通路５であるポンプポートＰ→連通路６である第一連通路２３→弁体３と弁箱２との間→通路５であるタンクポートＴを経てタンクに還流される。
この時、ポンプポートＰには、弁座体７が設けられているので、これに依りポンプポートＰと第一連通路２３とは、常にシール状態が保たれて連通されていると共に、二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢには、弁座体７が設けられているものの、弁体３に依り閉塞されているので、これらは、タンクポートＴに連通される事なく確実に閉止されている。
【００２３】
図４及び図７は、ハンドル１７を操作して弁体３を加圧位置にした場合を示している。この場合、弁体３は、図６の最左側位置になり、ポンプからの流体は、通路５であるポンプポートＰ→連通路６である第一連通路２３→二次側第一ポートＡに供給されると共に、二次側第二ポートＢからの流体は、連通路６である第二連通路２４→弁体３と弁箱２との間→通路５であるタンクポートＴを経てタンクに還流される。
【００２４】
図５は、ハンドル１７を操作して弁体３を戻り位置にした場合を示している。この場合、弁体３は、図６の最右側位置になり、ポンプからの流体は、通路５であるポンプポートＰ→連通路６である第一連通路２３→二次側第二ポートＢに供給されると共に、二次側第一ポートＡからの流体は、連通路６である第三連通路２５→弁体３と弁箱２との間→通路５であるタンクポートＴを経てタンクに還流される。
【００２５】
弁箱２のポンプポートＰと二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢの各位置には、弁座体７が設けられているので、弁体３の切換位置（中立位置、加圧位置、戻り位置）での通路５と連通路６を確実に連通する事ができる。
弁箱２の二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢの各位置には、遮断体８が設けられているので、弁体３の切換途中では加圧側からの流体、つまりポンプポートＰに連通された連通路６からの流体や通路５である二次側第一ポートＡからの流体が遮断される。
【００２６】
例えば図３及び図７の鎖線で示す如く、ポンプポートＰに連通された連通路６である第一連通路２３が、二次側第一ポートＡにある弁座体７の外側で且つ遮断体８の内側に位置した場合には、第一連通路２３が二次側第一ポートＡやタンクポートＴに連通されずに遮断体８に依り閉塞される。この時、第一連通路２３からの流体は、連通溝３６を通って大径パイプ３２の下面に作用するので、大径パイプ３２は、スプリング３３とこの背圧に依り上昇されて大径パイプ３２と弁体３との間のシール効果が向上する。
又、図略しているが、ポンプポートＰに連通された連通路６である第一連通路２３が、二次側第一ポートＡにある弁座体７に跨って位置した場合には、加圧側である第一連通路２３や二次側第一ポートＡからの流体が遮断体８に依り遮断されてタンクポートＴに流出する事がない。その結果、とりわけ、二次側第一ポートＡからの流体が抜ける事がなく、加圧状態を維持する事ができる。
勿論、連通路６である第一連通路２３が、二次側第一ポートＡにある遮断体８を跨って位置した場合には、第一連通路２３の一部が遮断体８に依り閉塞されているものの、残部がタンクポートＴに連通されているので、第一連通路２３からの流体は、タンクに還流される。
【００２７】
他の連通路６と弁座体７と遮断体８の関係も、前述と同様であるので、その詳細は割愛する。
この様に、弁箱２の二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢの各位置には、遮断体８が設けられているので、弁体３の切換途中では加圧側からの流体が遮断されて加圧側の流体の圧力が抜ける事がない。従って、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がない。
【００２８】
尚、回転切換弁１は、先の例では、四ポート三位置型であったが、これに限らず、例えばこれ以外の型式であっても良い。
回転切換弁１は、先の例では、手動操作式であったが、これに限らず、例えば弁棒４を駆動するアクチュエータを設けた動力操作式でも良い。
通路５は、先の例では、ポンプポートＰとタンクポートＴと二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢの四つであったが、これに限らず、例えばポンプポートＰとタンクポートＴと二次側第一ポートＡの三つでも良い。
タンクポートＴは、先の例では、ポンプポートＰと対峙する位置に設けたが、これに限らず、例えば任意の位置に設けても良い。
弁座体７は、先の例では、タンクポートＴには設けていなかったが、これに限らず例えばタンクポートＴに設けても良い。
遮断体８は、先の例では、二次側第一ポートＡと二次側第二ポートＢに設けたが、これに限らず、例えばこれらの何れか一方だけに設けても良い。
遮断体８は、先の例では、ポンプポートＰには設けていなかったが、これに限らず、例えばポンプポートＰが弁体３の回転中心以外の箇所にある場合には、設けるのが望ましい。
遮断体８は、先の例では、弁座体７と同心状に設けたが、これに限らず、例えば弁座体７に異心状で且つこれに隣接して設けても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）  弁箱、弁体、弁棒、通路、連通路、弁座体、遮断体とで構成し、とりわけ弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体を設けたので、パイロットチェックバルブ等を併設する必要がないと共に、切換途中で圧力が抜けない様にする事ができる。
（２）  弁体の平坦面に常時当合すべく付勢されて弁体の切換途中では加圧側からの流体を遮断し得る遮断体を設けるだけであるので、比較的構造が簡単で、既存のものにも容易に適用する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転切換弁を示す縦断側面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】弁体の中立位置を示す図１の３−３矢視横断平面図。
【図４】弁体の加圧位置を示す図３と同様図。
【図５】弁体の戻り位置を示す図３と同様図。
【図６】本発明の回転切換弁を油圧記号で表した油圧記号図。
【図７】図４の７−７矢視拡大縦断側面図。
【図８】本発明に対応する従来の回転切換弁を油圧記号で表した油圧記号図。
【符号の説明】
１…回転切換弁、２…弁箱、３…弁体、４…弁棒、５…通路、６…連通路、７…弁座体、８…遮断体、９…平坦面、１０…ポートブロック、１１…バルブボディ、１２…バルブカバー、１３…シール材、１４…ボルト、１５…平坦面、１６…ベアリング、１７…ハンドル、１８…ベアリング、１９…シール材、２０…切換位置表示手段、２１…回転規制手段、２２…留置手段、２３…第一連通路、２４…第二連通路、２５…第三連通路、２６…収容穴、２７…シールパイプ、２８…スプリング、２９…シール材、３０…凹錐面、３１…保持穴、３２…大径パイプ、３３…スプリング、３４…シール材、３５…凹錐面、３６…連通溝、Ｐ…ポンプポート、Ｔ…タンクポート、Ａ…二次側第一ポート、Ｂ…二次側第二ポート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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