(57)【要約】      （修正有）【課題】パイロットバルブの操作力を軽くし、特に、フィンガーチップタイプのような非常に軽い操作力で操作することができ、しかもパイロットバルブを構成ずる部品点数を少なくしたロータリ型パイロットバルブを提供する。【解決手段】ボディ６ａには、タンクポートＴと一対のポンプポートＰａ、Ｐｂ及び第１出力ポートＰ１、第２出力ポートＰ２とが形成されている。円筒バルブ５ａには、一対の切欠溝２２ａ、２２ｂが形成されバランス孔２４により連通している。切欠溝２２ａのタンクポートＴ側及びポンプポートＰａ側に可変絞り２３ａ、２３ｂが形成され、各可変絞りの開口面積は操作レバー１の傾倒により一方の開口面積が漸増しつつ他方の開口面積は漸減する。可変絞り２３ａを介して切欠溝２２ａに導入した圧油は、中間絞り圧となって出力ポートＰ１から出力される。【選択図】  図３
2004293757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転バルブの周面に形成した切欠溝と、
ボディの内周面に形成したタンクポート、ポンプポート及び出力ポートと、
前記切欠溝の前記ポンプポート側及びタンクポート側にそれぞれ形成した可変絞りと、
前記回転バルブを回転操作する操作レバーと、
を備え、
前記操作レバーによる前記回転バルブの回転角に応じて、前記一対の可変絞りの一方の絞り開口面積を漸増させつつ他方の絞り開口面積を漸減させる形状として、
前記回転バルブの回転角と略比例関係にある、前記ポンプポート及びタンクポート間の中間絞り圧を、前記切欠溝から出力ポートに出力させてなることを特徴とするロータリ型パイロットバルブ。
【請求項２】
前記切欠溝が一対、回転バルブの径方向における圧力バランス位置に形成され、
同一対の切欠溝間が、バランス孔により連通され、
前記可変絞りが、前記ポンプポート及びタンクポート間を連通する切欠溝に形成され、
前記中間絞り圧を前記切欠溝から出力ポートに出力してなることを特徴とする請求項１記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項３】
前記タンクポートと、同タンクポートを中心に回転バルブの正逆転方向に沿った部位にそれぞれ配した出力ポート及びポンプポートとからなる組を２組形成し、
前記操作レバーによる前記回転バルブの正逆転により、一方の組におけるポンプポート及びタンクポート間の前記中間絞り圧が前記切欠溝から同一組の出力ポートに出力されてなることを特徴とする請求項２記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項４】
前記一対の切欠溝が、前記回転バルブの回転軸方向に沿った離間位置に２組形成され、
前記各組のタンクポート、出力ポート及びポンプポートがそれぞれ離間した一対の切欠溝の組に対応した位置に配されてなることを特徴とする請求項３記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項５】
前記操作レバーが、傾倒開始位置である初期位置に自動復帰する自動復帰機構を備えてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項６】
前記操作レバーが、傾倒位置において保持されるデテント機構を備えてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項７】
前記ボディが、前記回転バルブを密閉収納する構造を備えてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項８】
前記回転バルブが、円筒バルブであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項９】
前記円筒バルブが、その軸方向に沿って直列に複数配列されてなることを特徴とする請求項８記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項１０】
前記回転バルブが、球バルブであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のロータリ型パイロットバルブ。
【請求項１１】
前記回転バルブが、石臼状バルブであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のロータリ型パイロットバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧作業装置の操作手段として好適なロータリ型パイロットバルブに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に、ロータリバルブは、バルブ本体内に切換弁が内装されており、切換弁に接続された出力ポートと、タンクポート及びポンプポートが設けられ、操作レバーの操作によって切換弁が制御されてポンプポートから供給されたパイロット圧を出力ポートに対して供給制御することができる構成となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１における可変絞り付の切換弁は図２２で示すように、弁筐６０内の軸方向の中心に孔６１をあけ、同孔一内にスプール６３が回転及び軸方向への摺動自在に嵌合されている。弁筐６０の中央部にポンプポート６７が設けられ、ポンプポート６７の両側には２つの出力ポート６５，６６を設け、弁筐６０の他側には出力ポート６５，６６の外側に位置するように２つのタンクポート６８が設けられている。
【０００４】
スプール６１の両端には蓋体６４、６４に設けた摺動孔６９，６９を貫通した操作軸７０，７０が連設され、一方の操作軸７０はピン７１を介して操作レバー７２に形成した長孔と係合している。操作レバー７２の下端部は、球７３を介して球受溝７４に係合している。
【０００５】
スプール６４の中央部には、ポンプポート６７と出力ポート６５又は出力ポート６６とを連通させる幅で、その深さが両側縁から中央部に向かって漸増する切欠形の通液部７５が形成されている。
【０００６】
操作レバー７２をスプール６３の回転方向に回転操作すると、即ち、図２２において紙面に垂直方向への回動を行うと、ポンプポート６７に対する通液部７５の開口面積を減少させることができる。操作レバー７２を回転操作して通液部７５の開口面積を所定の面積とした後、操作レバー７２を図２２の左右方向に回転操作してスプール６３を軸方向に摺動させる。スプール６３の摺動により通液部７５を介してポンプポート６７と連通した出力ポート６５又は出力ポート６６から所定の流量を流出させることができる。
【０００７】
特許文献１に記載されたロータリバルブでは、出力ポート６５，６６から圧油を出力させるためには操作レバー７２をスプール６３の回転操作と軸方向への摺動操作といった２段階にわたって操作する必要がある。また、スプール６３に対しては、ポンプポート６７からの油圧によってスプール６３に作用する径方向の押圧力や、操作レバー７２の操作時には、蓋体６４、６４と操作軸７０，７０間での摺動抵抗が常に加わってくる。
【０００８】
このため、操作レバーを操作するためには、圧油による径方向の押圧力や蓋体と操作軸間における摺動抵抗に抗した操作力が要求されている。そのため、操作レバーの操作が重くなり、ロータリバルブの操作により肉体的疲労が蓄積され、作業環境を悪くしていた。また、操作軸を弁筐から突出させるための蓋体との構成や、操作レバーを支持する扇形板７６を設ける構成などロータリバルブとしての部品点数も多くなり、各部品について高い加工精度が要求されるなど、パイロットバルブの組立作業に長時間を要していた。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５６−６６５７０号公報（１頁右下欄１０行〜３頁左上欄５行、図１〜図７参照）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、パイロットバルブの操作力を軽くし、特に、フィンガーチップタイプのように指１本で操作できるような非常に軽い操作力で操作することができ、しかもパイロットバルブを構成する部品点数を少なくしたロータリ型パイロットバルブを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の事項を備えた本願各請求項に係わる発明により効果的に達成される。
即ち、本願発明は基本的には請求項１に記載した、回転バルブの周面に形成した切欠溝と、ボディの内周面に形成したタンクポート、ポンプポート及び出力ポートと、前記切欠溝の前記ポンプポート側及びタンクポート側にそれぞれ形成した可変絞りと、前記回転バルブを回転操作する操作レバーとを備え、前記操作レバーによる前記回転バルブの回転角に応じて、前記一対の可変絞りの一方の絞り開口面積を漸増させつつ他方の絞り開口面積を漸減させる形状として、前記回転バルブの回転角と略比例関係にある、前記ポンプポート及びタンクポート間の中間絞り圧を、前記切欠溝から出力ポートに出力させてなることを特徴とするロータリ型パイロットバルブを基本構成とし、請求項２〜１１に記載した事項を更に限定的に付加構成することで、本願発明の課題を解決することができるようになる。
【００１２】
本発明では、パイロットバルブとしてロータリ型を採用し、回転バルブの周面に形成したポンプポートとタンクポート間を連通する切欠溝のポンプポート側及びタンクポート側とにそれぞれ可変絞りを形成している。
しかも、ポンプポート側及びタンクポート側に形成した一対の可変絞りの開口面積を、操作レバーによる回転バルブの回転角に応じて、一方の開口面積を漸増させつつ他方の開口面積を漸減させる形状としている。
【００１３】
これにより、前記ポンプポート及びタンクポート間の中間絞り圧を前記回転バルブの回転角と略比例関係になるように制御することができ、同制御した中間絞り圧を前記切欠溝から出力ポートに出力させることができる。
【００１４】
また、操作レバーの操作力としてはほぼ回転バルブを回転させるだけの操作力ですみ、操作レバーの操作力を軽くすることができる。特に、切欠溝として回転バルブの径方向でのバランスをとる位置に一対の切欠溝を形成し、同切欠溝間をバランス孔で連通することにより、切欠溝内の圧油による回転バルブの径方向に対する油圧反力を打ち消し合わせることができる。このとき、一対の切欠溝の投影面積を等しくしておくことが必要である。これにより、指先だけで操作することのできる、所謂フィンガーチップタイプの操作レバーとして構成することができる。
【００１５】
ポンプポート側及びタンクポート側に形成した一対の可変絞りの開口面積を、操作レバーによる回転バルブの回転角に応じて、一方の開口面積を漸増させつつ他方の開口面積を漸減させる形状とすることで、前記ポンプポート及びタンクポート間の中間絞り圧を前記回転バルブの回転角と略比例関係になるように制御できるので、操作レバーによる操作量である回転バルブの回転角に略比例させたパイロット圧、即ち、前記ポンプポート及びタンクポート間の中間絞り圧を出力ポートから出力させることができる。このため、操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を出力ポートから出力させることができ、作業者による作業機の操作性を向上させることができる。
【００１６】
出力ポートは回転バルブの正回転方向と逆回転方向とに２ポート設けることもでき、切欠溝を２つの出力ポート間で切換えることで、出力ポートの切換選択が行え、切換えた出力ポートからパイロット圧を操作レバーの操作量に応じて出力させることができる。
このとき、切欠溝としては少なくとも１つ形成すればよく、回転バルブの径方向における油圧反力を打ち消し合う位置に一対の切欠溝を形成して、同切欠溝間をバランス孔にて連通させておくこともできる。一対の切欠溝を形成したときには、２つの出力ポートに対して一つの切欠溝をそれぞれ選択的に連通させ得るように構成することもできる。
また、一対の切欠溝を２組形成し、それぞれの組を回転バルブの回転軸方向に離間して配置し、各組における切欠溝に対してそれぞれタンクポート、出力ポート及びポンプポートの組を配することもできる。
【００１７】
尚、各出力ポートは、タンクポートとポンプポート間に配することも、あるいは、タンクポートとポンプポート間の位置に対向する回転バルブの回転中心を中心とした対称位置に形成し、バランス孔で連通した一方の切欠溝で得た中間絞り圧を他方の切欠溝から出力させることもできる。
【００１８】
一対のポンプポートとしてはタンクポートを中心とした位置で、回転バルブの回転中心を中心とした対向する位置に配することが望ましい。また、一対のポンプポートの位置を回転バルブの回転軸方向に離間した位置にそれぞれ配することもできる。
【００１９】
操作レバーの傾倒後、傾倒開始前の初期位置に自動復帰できるように、自動復帰機構を備えることができる。自動復帰機構としては、従来から公知のねじりバネを用いた自動復帰機構、一対のバネや板バネ等を用いた自動復帰機構を用いることができる。
操作レバーを傾倒した所定位置で保持させる機構を備えることができる。保持機構としては、例えば、従来から公知のデテント機構等を用いることができる。
【００２０】
回転バルブとしては、円筒バルブ、球バルブ、石臼状バルブ等の形態から成る各種回転バルブを用いることができる。特に、円筒バルブを用いたときには、複数の円筒バルブをその回転軸に沿って直列に配列することができる。
また、円筒バルブをその回転軸方向に複数段シフトさせ得る構成とすることで、各シフト位置において回転バルブを正逆転方向あるいは正逆転の一方向に回転させることにより、選択した出力ポートから制御した中間絞り圧を出力させることができる。即ち、例えば、円筒バルブを回転軸方向に摺動させて回転軸方向で第１シフト位置と第２シフト位置にシフトすることができる構成としたときには、第１シフト位置および第２シフト位置において、それぞれ回転バルブを正逆転方向に回転させることで合計４つの出力ポートから選択的にパイロット圧を出力させることができるようにすることができる。
【００２１】
回転バルブを収納するボディを密閉収納構造とすることにより、回転バルブ内にごみ等の塵埃や雨水等の侵入が防止され、回転バルブを常に安定した状態で円滑に操作することができるようになる。しかも、ボディを二分割とか三分割等の最低限必要な個数に分割可能な構成となし、分割面同士の端面間をシール部材により密閉状態とすることで一体のボディを構成することができる。
これらの構成により、パイロットバルブの構成を簡略化し、メンテナンス時の修理等を行い易くすることができ、しかもパイロットバルブを構成する部品点数を少なくすることができる。
【００２２】
【発明の実施形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
本発明は、例えば、油圧ショベル等の建設機械や土木機械の走行用の油圧制御装置、ブレーカ作業、クラッシャ作業といった油圧ショベルのアタチメント作業等のアクチュエータ作業用の油圧制御装置におけるロータリ型パイロットバルブとして効果的に適用できる。
【００２３】
尚、本発明のロータリ型パイロットバルブが適用される油圧制御装置としては、建設機械、土木機械の走行用油圧制御装置、アクチュエータ用油圧制御装置に限定されず、例えば、油圧流量で駆動制御される油圧機器に圧油を供給制御する油圧制御装置であれば適用できるものである。
【００２４】
本発明のロータリ型パイロットバルブは、一般に油圧制御装置に用いられているパイロットバルブの代わりのものとして使用することができるものであり、以下に説明する好適な実施の形態に限定されず、当業者が容易に適用可能な技術的な範囲をも当然に包含するものである。また、回転バルブは、以下で説明する円筒バルブ、球バルブ及び石臼状バルブに限定されるものではなく、当業者が本願発明を容易に適用可能な回転バルブを回転させることにより中間絞り圧をパイロット圧として出力させることができるロータリ型パイロットバルブをも当然に包含するものである。
【００２５】
図１には、本発明における第１実施例を示しており、回転バルブとして一対の円筒バルブを用いたロータリ型パイロットバルブの断面概略図を示している。また、図２は、図１における油圧回路図を示している。図３〜５には、図１の各部位における断面図を示している。
【００２６】
図１において、一対の円筒バルブ５ａ、５ｂが合せ面タイプに形成された左側のボディ６ａと右側のボディ６ｂとの収納空間内に回転摺動自在に直列状に収納されている。一対の回転バルブ５ａ、５ｂにはそれぞれ左右のボディ６ａ、６ｂ及びプレート４を貫通した操作レバー１、１が取付けられている。一対の円筒バルブ５ａ、５ｂは回転軸方向に直列でしかも左右対称で同様な構成にて配列されているので、以下において一方の円筒バルブ５ａ及びその付属する構成について説明を行い、他方の円筒バルブ５ｂ及びその付属する構成は同じ部材符号を用いることでその説明に代えることとする。また、円筒バルブ５ｂ及びその付属する構成について、説明を要するときにはその都度説明を行うこととする。
【００２７】
操作レバー１の下端部側とプレート４間にはブーツ３が設けられ、ボディ６ａ内を密閉状態にカバーしている。また、各操作レバー１の上端部にはレバーカバー２が設けられており、作業者が操作レバー１を握り易く、しかも操縦し易くしている。また、ボディ６ａ及びプレート４には各操作レバー１の傾倒を許容するガイド溝がそれぞれ形成されており、操作レバー１を同ガイド溝に沿って傾倒させることで、円筒バルブ５ａをその回転軸線周りに回転させることができる。
【００２８】
円筒バルブ５ａの外周部にはシール７が設けられ、ボディ６ａとの間での液密状態を構成している。また、図５に示すように各操作レバー１は捻りバネ８が設けられ、各操作レバー１を傾倒開始位置である初期位置への自動復帰させることができる。即ち、操作レバー１を捻りバネ８のバネ力に抗して傾倒させた後に、操作レバー１に対する操作力を解除することで、捻り力が蓄えられた捻りバネ８の復元力により操作レバー１は傾倒開始位置である初期位置に自動復帰することができる。
【００２９】
更に、図４に示すように円筒バルブ５ａの外周面には所定数の凹部２１が形成され、ボディ６ａに設けたデテント機構１５と前記凹部２１との係合により凹部２１形成位置で円筒バルブ５ａを保持することができる。即ち、デテント機構１５は、ナット１７を介してボディ６ａに取付けられたプラグ１８と、同プラグ１８内に配置したバネ１９及び同バネ１９により押圧されるピストン１６、ピストン１６とともにプラグ１８内に出没自在に配されたボール２０から構成することができ、同ボール２０が円筒バルブ５ａの外周面の所定位置に形成した凹部２１と係合することにより、円筒バルブ５ａを所定の回転位置、即ち、操作レバー１の所定の傾倒位置で保持することができる。凹部は１つの円筒バルブに対して、操作レバー１の初期位置、最大傾倒位置等の複数の位置に形成することができる。
【００３０】
ボディ６ａには、タンクポートＴと一対のポンプポートＰａ、Ｐｂ及び第１出力ポートＰ１、第２出力ポートＰ２とが形成されている。なお、このときボディ６ｂにおける第３出力ポートＰ３と第４出力ポートＰ４は、第１及び第２出力ポートＰ１、Ｐ２とは異なる出力ポートとなっている。即ち、図２に示すように、左右の円筒バルブ５ａ、５ｂによって、４つの出力ポートＰ１〜Ｐ４から制御したパイロット圧を出力させることができるように構成されている。このとき図２に示すように、タンクポートＴとポンプポートＰａはそれぞれ円筒バルブ５ａおよび円筒バルブ５ｂに対して共通の管路構成となっている。
【００３１】
円筒バルブ５ａには、円筒バルブ５ａの径方向におけるバランス位置、即ち、円筒バルブの回転中心を中心とした対称位置に一対の切欠溝２２ａ、２２ｂ及び、円筒バルブの回転軸方向に離間して配した一対の切欠溝２２’ａ、２２’ｂが形成され、両一対の切欠溝２２ａ、２２ｂ間及び一対の切欠溝２２’ａ、２２’ｂ間をそれぞれ連通するバランス孔２４、２４’が形成されている。このとき、各一対の切欠溝２２ａ、２２ｂと２２’ａ、２２’ｂのそれぞれの投影面積がそれぞれ等しく形成してある。
【００３２】
また、ポンプポートＰａ、Ｐｂ間を連通する油路２５が形成され、回転バルブ５ａの回転角度範囲内で常にポンプポートＰａ、Ｐｂ間を連通する構成となっている。ポンプポートＰａとポンプポートＰｂとをそれぞれ独立してパイロット元圧源に接続することもできる。
【００３３】
ポンプポートＰａとポンプポートＰｂの配置位置及び２組の切欠溝２２ａ、２２ｂと切欠溝２２’ａ、２２’ｂの配置位置は、それぞれ円筒バルブ５ａの径方向におけるバランス位置となるように配されている。このため、円筒バルブ５ａにおいては、円周方向ではバランス孔２４によって径方向の油圧反力が打ち消し合うことができる。
【００３４】
また、円筒バルブ５ａの左端部とタンクポートＴ間をタンク孔２８で連通することで、円筒バルブ５ａの左端面には圧力がこもらないようにすることができる。タンク孔２８としては貫通孔以外に円筒バルブ５ａの周面に切欠を形成することもできる。尚、円筒バルブ５ｂにおいては、円筒バルブ５ｂの右端部とタンクポートＴ間をタンク孔２８又は切欠により連通する。
【００３５】
更に、シール７に沿ってドレン溝３８を形成し同ドレン溝３８をタンクポートＴに連通することによって、ドレン溝３８にスラスト方向の力が作用しないようにすることができる。
【００３６】
これによって、円筒バルブ５ａに対してスラスト方向の力が作用しなくなり、また、上述の円筒バルブ５ａに対して径方向の油圧が作用しない構成と合わせて、円筒バルブ５ａの回転に対する逆方向の抵抗とはならず、操作レバー１を小さな操作力、指１本でも動かすことができるようになる。
【００３７】
尚、前記切欠溝は必ずしも一対設ける必要はなく、バランス孔２４も形成せずに一方にのみ切欠溝を形成することもできる。また、切欠溝を円筒バルブ５ａの回転軸方向に離間して配置せずに、円筒バルブ５ａの正逆回転により可変絞りが形成された一つの切欠溝を共通に使用して、タンクポートＴとポンプポートＰａ間及びタンクポートＴとポンプポートＰｂ間を連通させて中間絞り圧を得るようにすることもできる。
【００３８】
前記切欠溝２２ａ、２２’ａにおけるタンクポートＴ側およびポンプポートＰａ、Ｐ’ａ側には可変絞り２３ａ、２３ｂ及び可変絞り２３’ａ、２３’ｂが形成されている。可変絞りの構成としては、可変絞り２３ａ、２３ｂ及び可変絞り２３’ａ、２３’ｂとも同様の構成に形成されているので、以下では可変絞り２３ａ、２３ｂについてその構成を説明する。
図３（Ｂ）において円筒バルブ５ａが時計方向に回転する場合を例に挙げて説明すると、ポンプポートＰａ側の可変絞り２３ａの開口面積Ａ１が円筒バルブ５ａの時計方向への回転にともなって漸増し、逆にタンクポートＴ側の可変絞り２３ｂの開口面積Ａ２が漸減する構成に形成されている。
【００３９】
尚、操作レバー１が傾倒開始位置にあるときには、切欠溝２２ａはポンプポートＰａとは非連通状態となっており、タンクポートＴと連通した状態となっている。このとき切欠溝２２ｂに可変絞りを形成しておく必要はないが、タンクポートＴとポンプポートＰａ、Ｐｂの配置位置を逆にして、ポンプポートＰａ、Ｐｂの位置をタンクポートの位置とし、タンクポートＴの位置をポンプポートＰａ、Ｐｂの位置としたときには、一対の切欠溝２２ａ、２２ｂにそれぞれ可変絞りを形成し、円筒バルブ５ａの回転方向に応じて切欠溝２２ａでタンクポートＴとポンプポートＰａ間を連通し、逆回転方向では切欠溝２２ｂでタンクポートＴとポンプポートＰｂ間を連通するように構成することもできる。
【００４０】
可変絞りの開口面積と円筒バルブの回転角との関係について、図６を用いて更に説明する。図６の第１象限には切欠溝２２ａにおける可変絞り２３ａ、２３ｂの開口面積と円筒バルブ５ａの回転角Θとの関係が示され、第２象限には切欠溝２２’ａにおける可変絞り２３’ａ、２３’ｂの開口面積と円筒バルブ５ａの回転角Θとの関係が示されている。以下、第１象限を例に説明する。
【００４１】
図６では、横軸に円筒バルブ５ａの回転角Θを示し、縦軸に可変絞り２３ａ、２３ｂにおける開口面積Ａ１、Ａ２の関係を示している。尚、横軸の原点位置は、操作レバー１の初期位置であり、回転角Θの正方向は、円筒バルブが図３（Ｂ）において時計方向に回転したときを正方向とし、図３（Ｃ）のように円筒バルブ５ａを初期位置から反時計方向に回転したときを負方向としている。
【００４２】
図３（Ａ）に示すように、操作レバー１の初期位置では切欠溝２２ａ、２２ｂは上下方向に配されており、切欠溝２２ａがタンクポートＴに臨んだ位置にある。また、油路２５によりポンプポートＰａ、Ｐｂ間が連通している。図３（Ａ）の状態から操作レバー１を傾倒して、図３（Ｂ）に示すように円筒バルブ５ａを時計方向に回転すると、可変絞り２３ｂの開口面積Ａ２が減少を開始し、可変絞り２３ａがポンプポートＰａに連通しだすと可変絞り２３ａの開口面積Ａ１が増加してくる。
【００４３】
可変絞り２３ａの増加割合及び可変絞り２３ｂの減少割合は、図６に示すような折れ線グラフとすることが望ましいが、図６に示すような折れ線グラフに限定されるものではなく、可変絞りの開口面積と円筒バルブの回転角との関係は、パイロットバルブとしての必要とする制御形態に応じて適宜の関係に設定することができる。
【００４４】
図６では、第１象限と第２象限とによって出力ポートＰ１、Ｐ２を２箇所設けた例を示しているが、出力ポートを１箇所だけ設けた場合には、図７に示すような開口特性を得ることができる。このようにして、円筒バルブ５ａを時計方向に回転させることで、可変絞り２３ａ、２３ｂの開口面積を円筒バルブ５ａの回転角に応じて制御することができる。
【００４５】
図３（Ｂ）に示すように、切欠溝２２ａがポンプポートＰａと接続しだすと、ポンプポートＰａに供給されているパイロット元圧が切欠溝２２ａに導入し、一部は可変絞り２３ｂを通ってタンクポートＴへ排出されるとともに、可変絞り２３ａおよび可変絞り２３ｂにより得られる中間絞り圧を第１出力ポートＰ１から出力させることができる。このとき、第１出力ポートＰ１から出力される出力圧は図８の第１象限に示すような直線に制御することができる。
【００４６】
また、操作レバーを今とは反対方向に傾倒させて、円筒バルブ５ａを図３（ｃ）で示すように反時計方向に回転させると、切欠溝２２ａがタンクポートＴとポンプポートＰ２間を連通する方向に回動し、タンクポートＴとポンプポートＰ２間の中間絞り圧を第２出力ポートから出力させることができる。このときの可変絞り２３’ａ、２３’ｂにおける開口面積Ａ’１、Ａ’２と円筒バルブａの回転角との関係は、図６における第２象限で示す関係とすることができる。また、第２出力ポートＰ２からの出力圧は図８の第２象限で示す関係とすることができる。なお、このとき、ポンプポートＰ１とポンプポートＰ２とは油路２５により常に連通した状態となっている。
【００４７】
これにより、円筒バルブ５ａの回転角Θに略比例関係となる出力圧を第１出力ポートＰ１または第２出力ポートＰ２から出力制御することができる。即ち、操作レバー１の操作量である円筒バルブ５ａの回転角との略比例関係で第１出力ポートＰ１からパイロット圧を出力させることができるので、操作レバー１の操作を行い易いものとすることができる。
【００４８】
また、バランス孔２４を介して他方の切欠溝２２ｂにもポンプポートＰ１の圧油を導入することができ、ポンプポートＰ２にも油路２５を介してポンプポートＰ１の圧油が供給されているので、それぞれの切欠溝、ポンプポートにおいて円筒バルブ５ａは径方向に対する油圧反力が打ち消された状態とすることができる。このため、円筒バルブ５ａを回転させる操作レバー１の操作力が少なくてすみ、所謂フィンガーチップタイプの操作レバーとすることができる。
【００４９】
図１に示すように一対の円筒バルブ５ａ、５ｂを設けたときには、円筒バルブ５ａと円筒バルブ５ｂとをそれぞれ独立して操作することができるようになり、２つの操作レバー１、１を独立して操作することで４つの出力ポートＰ１〜Ｐ４から選択的にパイロット出力圧を出力させることができる。
【００５０】
図９〜図１０を用いて本願発明の第２実施例について説明する。第２実施例でも第１実施例と同様に、図９に示すように一対の円筒バルブ５ａ、５ｃが設けられており、円筒バルブ５ａは第１実施例における円筒バルブ５ａと同じ構成を備えているが、円筒バルブ５ｃは回転軸の軸方向へもシフトすることができる構成となっている。しかも、シフト位置で円筒バルブ５ａ、５ｂと同様に円筒バルブ５ｃを回転させることで出力ポートＰ５、Ｐ６または出力ポートＰ７、Ｐ８から圧力制御されたパイロット圧を出力させることができる構成となっている。円筒バルブ５ｃを右方向にシフトさせたときの切欠溝２２の位置を点線で示してある。
円筒バルブ５ｃを回転軸方向にシフトさせる構成以外は、基本的に第１実施例における円筒バルブ５ａ、５ｂと同じ構成を有しており、同じ構成については同一の部材符号を用いることでその説明を省略する。
【００５１】
円筒バルブ５ｃに設けたシール７は、円筒バルブ５ｃの回転軸方向へのシフトによってもボディ６ｃに形成した操作レバー１の回転軸方向への摺動ガイド２９及びタンクポートＴ内に突出しない位置に配されている。また、図１０に示すようにプレート４にＨ状の溝ガイド２７を形成して、操作レバー１をＨ状の溝ガイド２７に沿ったシフト位置にシフトすることもできる。
【００５２】
図１０では、操作レバー１が左側のシフト位置での初期位置に自動復帰している状態を示している。操作レバー１を左側の初期位置に自動復帰させるのは、捻りバネ８により回転方向における初期位置に自動復帰され、円筒バルブ５ｃの右端面に配したバネ３０の凹圧力により左側のシフト位置に自動復帰している。
図示していないが、円筒バルブ５ｃにもデテント機構が構成され、左右のシフト位置での回転方向において、操作レバー１の所望位置での保持が行えるように構成されている。尚、デテント機構は必ずしも必須の構成というものではない。
【００５３】
円筒バルブ５ｃには一対の切欠溝２２ａ、２２ｂが２組形成され、円筒バルブ５ｃのそれぞれのシフト位置で円筒バルブ５ｃを正逆方向に回転させることにより、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示したと同様に、出力ポートＰ５または出力ポートＰ６との切換及び出力ポート７、Ｐ８への切換を行うことができる。また、円筒バルブ５ｃにおいても端面とタンクポートＴ間を連通する油路２６が形成されている。
【００５４】
第２実施例では、最大６ポートから制御したパイロット圧を出力させることができる。更に、第２実施例における円筒バルブ５ａも円筒バルブ５ｃと同様に回転軸方向にシフトする構成を採用することもできる。この場合には円筒バルブ５ｃから遠ざかる方向へのシフト構成となり、８つの出力ポートからの切換を行い得る構成とすることもできる。操作レバー１により円筒バルブ５ａ及び各シフト位置において円筒バルブ５ｃを回転させることで円筒バルブ５ａ、５ｃの回転角に略比例関係にある出力圧をパイロット圧として該当する出力ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ５〜Ｐ８から出力させることができる。
【００５５】
図１１〜図１５を用いて本願発明の第３実施例について説明する。図１１、１２には、第３実施例におけるロータリ型パイロットバルブの縦断面図を示しており、図１３には、下面図により４つの出力ポートの配置を示している。図１４には、切欠溝の部分拡大図を示しており、図１５には第３実施例におけるロータリ型パイロットバルブの平面図を示している。
【００５６】
第３実施例は、回転バルブが球バルブ３１となっており、操作レバー１で球バルブ３１を前後左右方向に回転させることにより、タンクポートＴ及びポンプポートＰｄ間の中間絞り圧として出力ポートＰ１１〜Ｐ１４から出力させることができる。切欠溝３４ａ〜ｄは、各出力ポートＰ１１〜Ｐ１４に対応した位置に４箇所形成するとともに、ポンプポートＰｄとしてボディ６内に環状の溝として形成してある。
【００５７】
また、切欠溝３４ａ〜ｄの外縁部には、図１４に示すように円弧状の可変絞り３３が形成されている。尚、可変絞り３３としては切欠溝３４ａ〜ｄの外縁部を円弧状の加工を行って形成する代わりに、タンクポートＴ側とポンプポートＰｄの環状溝側に可変絞りを形成することもできる。なお、可変絞りの開口面積は、操作レバー１の傾倒に応じて一方の開口面積が漸増し、他方の開口面積が漸減する形状とすることが必要である。
【００５８】
操作レバー１を中立位置、即ち、傾倒開始の初期位置に自動復帰させるために図１５に示すように操作レバー１は４方向にバネ３２が配されている。また、球バルブ３１は上方からブッシュ３５が被せられ、図示せぬブーツ等により密閉状態にカバーされている。また、ブッシュ３５に操作レバー１を左右前後方向に案内する＋字状の溝ガイドを設けることもできる。
【００５９】
図１１において、操作レバー１を時計方向に傾倒させると、球バルブ３１の切欠溝３４ａがタンクポートＴとポンプポートＰｄの環状溝間を連通し、出力ポートＰ１１から操作レバー１の傾倒量に応じた、即ち、球バルブ３１の回転角に応じた出力圧をポンプポートＰｄとタンクポートの中間絞り圧として出力させることができる。
【００６０】
図１６〜図２１用いて本願発明の第４実施例について説明する。第４実施例は、図１７，１８に示すように、回転バルブが石臼状バルブ４０となっており、逆Ｌ字状の操作レバー４９でバルブ４２を回転軸回りに回転させることにより、図１９に示すようにプレート４１に形成したタンク通路４４とポンプ通路４５間を、図２０に示すようにバルブ４０に形成した円弧状の一対の溝４６ａ、４６ｂ及び同円弧状溝４６ａ、４６ｂの各端縁部に形成した可変絞り４７ａ、４７ｂとにより連通させ、タンク通路４４とポンプ通路４５間の中間絞り圧を、図２１に示すようにボディ４３に形成した第１出力通路４８ａまたは第２出力通路４８ｂに出力させることができる。このとき、可変絞り４７ａ、４７ｂは、バルブ４２の回転角に応じてそれぞれの開口面積が漸増及び漸減する形状とする。
操作レバー４９としては、図１６，１７に示すように逆Ｌ字状に形成することも、所定の直径を有して周囲に縦溝を形成した円柱形状の操作ノブ等の構成とすることができる。これらの操作レバー、操作ノブ以外にも、バルブ４２を回転軸回りに回転させることができる各種形状の操作部材であればこれらを用いることもできる。
【００６１】
本願発明により、回転バルブを回転させることでタンクポートとポンプポート間の中間絞り圧を出力ポートに出力させることができ、しかも出力ポートからの出力圧は回転バルブの回転角に略比例関係となった出力圧とすることができるので、操作レバーの操作量に比例した関係で出力ポートからの出力圧を制御することができる。
【００６２】
また、回転バルブの径方向におけるバランス位置に切欠溝を形成し、同切欠溝間をバランス孔で連通するとともに、前記一対の切欠溝の投影面積を等しくすることで切欠溝に同じ油圧が作用することとなり、回転バルブの回転方向とは逆方向に作用する抵抗とはならず、回転バルブを軽い力、指１本の力でも滑らかに回転させることができるようになる。
【００６３】
しかも、デテント機構を用いることにより、指１本で操作した操作レバーを所定の位置に保持させることもできる、更に、捻りバネ等を用いることで操作レバーを初期位置に自動復帰させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１実施例におけるロータリ型パイロットバルブの断面図である。
【図２】図１における油圧回路図である。
【図３】図１の各部位における断面図である。
【図４】デテント機構を示す断面図である。
【図５】自動復帰機構を示す概略図である。
【図６】可変絞りの開口特性を示す図である。
【図７】他の可変絞りの開口特性を示す図である。
【図８】出力特性を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例におけるロータリ型パイロットバルブの断面図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係るプレートの平面図である。
【図１１】本発明の第３実施例におけるロータリ型パイロットバルブの断面図である。
【図１２】図１１とは９０度異なる断面図である。
【図１３】第３実施例における下面図である。
【図１４】第３実施例における切欠溝の部分拡大図である。
【図１５】第３実施例における平面図である。
【図１６】第４実施例における平面図及び側面図である。
【図１７】図１６におけるＡ―Ａ断面図である。
【図１８】図１６におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図１９】図１７におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図２０】図１７におけるＤ―Ｄ断面図である。
【図２１】図１７におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図２２】従来例におけるパイロット弁の展開断面図である。
【符号の説明】
１                    操作レバー
３                    ブーツ
４                    プレート
５                    回転バルブ
５ａ〜５ｃ            円筒バルブ
６ａ、６ｂ            ボディ
７                    シール
８                    捻りバネ
９                    ブッシュ
１５                  デテント機構
１６                  ピストン
１９                  バネ
２０                  ボール
２１                  凹部
２２ａ、２２ｂ        切欠溝
２３ａ、２３ｂ        可変絞り
２４                  バランス孔
２５、２６            油路
２７                  Ｈ溝ガイド
２８                  タンク孔
２９                  摺動ガイド
３１                  球バルブ
３２                  バネ
３３                  可変絞り
３４ａ〜３４ｄ        切欠溝
３５                  ブッシュ
３８                  ドレン溝
４０                  石臼状バルブ
４１                  プレート
４２                  バルブ
４３                  ボディ
４４                  タンク通路
４５                  ポンプ通路
４６ａ、４６ｂ        バルブ部穴（切欠溝）
４７ａ、４７ｂ        可変絞り
４８ａ、４８ｂ        出力通路
４９                  操作レバー
６０                  弁筐
６３                  スプール
６４                  蓋体
６５、６６            出力ポート
６７                  ポンプポート
６８                  タンクポート
７０                  操作軸
７１                  ピン
７２                  操作レバー
７３                  球
７５                  通液部
７６                  扇状板
Ｐａ，Ｐｂ            ポンプポート
Ｐ１〜Ｐ４            出力ポート
Ｔ                    タンクポート
Ａ１、Ａ２            可変絞りの開口面積
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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