(57)【要約】【課題】軽くて安価な装置を提供することである。【解決手段】ロック弁機構Ａは、バルブハウジング４０の一端に開口させた組み付け穴４３と、組み付け穴に組み込んだ弁体４４と、組み付け穴に組み込むとともに固定手段Ｂによってバルブハウジング４０に固定したスリーブ４６と、スリーブ４６に形成した貫通孔４７と、貫通孔４７に組み込んだポペット４８と、弁体４４とスリーブ４６との間に設けるとともに、弁体４４及びポペット４８に弾性力を付与するスプリング４５とを備え、スプリング４５の弾性力によって弁体４４及びポペット４８をそれぞれシート部５１，５２に押し付ける一方、バルブハウジング４０の端面には、組み付け孔４３の開口部を塞ぐキャップ５５を固定し、キャップ５５内にその位置に応じてポペット４８をシート部５２からリフトさせるパイロットピストン５７を組み込んだ。【選択図】  図１
2005016568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブハウジングに、メインポートとアクチュエータポートとを形成するとともに、これらメインポートとアクチュエータポートとの連通過程に、アクチュエータの負荷を保持するロック弁機構を組み込んだ制御弁装置において、上記ロック弁機構は、バルブハウジングの一端に開口させた組み付け穴と、この組み付け穴に組み込んだ弁体と、組み付け穴に組み込むとともに固定手段によってバルブハウジングに固定したスリーブと、このスリーブに形成した貫通孔と、この貫通孔に組み込んだポペットと、上記弁体とスリーブとの間に設けるとともに、上記弁体及びポペットに弾性力を付与するスプリングとを備え、上記スプリングの弾性力によって、弁体及びポペットをそれぞれシート部に押し付ける一方、上記バルブハウジングの端面には、組み付け孔の開口部を塞ぐキャップを固定し、このキャップ内に、その位置に応じて上記ポペットをシート部からリフトさせるパイロットピストンを組み込んだことを特徴とする制御弁装置。
【請求項２】
アクチュエータポートとタンクとを連通する排出通路を設けるとともに、この排出通路に、排出バルブと絞りとを設けたことを特徴とする請求項１記載の制御弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロック弁機構によって、アクチュエータの負荷を保持する制御弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロック弁機構を介してアクチュエータの負荷を保持する制御弁装置として、図２に示すものが従来から知られている。
この従来の制御弁装置は、バルブハウジング１に、メインポート２とアクチュエータポート３とを形成し、メインポート２に切換弁Ｖを接続し、アクチュエータポート３にシリンダＣの圧力室４を接続している。
また、上記メインポート２とアクチュエータポート３との間には、ロック弁機構ａを設けている。このロック弁機構ａは、バルブハウジング１の端面１ａに開口させた組み付け穴５に、弁体６と第１スプリング７とスペーサ８とを組み込んでいる。そして、第１スプリング７の弾性力を弁体６に作用させることによって、この弁体６をシート部９に押し付けて、メインポート２とアクチュエータポート３との連通を遮断するようにしている。ただし、上記弁体６とスペーサ８との間に形成される背圧室１０を、以下に説明するパイロットバルブｂによってタンク圧にすると、シリンダＣの保持圧によって弁体６がリフトして、メインポート２とアクチュエータポート３とが連通するようにしている。
【０００３】
上記バルブハウジング１の端面１ａには、パイロットバルブｂを組み込んだキャップ１１を、図示していない複数のボルトによって固定している。
上記パイロットバルブｂは、キャップ１１に形成した組み付け穴１２に、スリーブ１３を組み込むとともに、このスリーブ１３に形成した貫通孔１５に、ポペット１６とスプール１７とを摺動自在に組み込んでいる。また、上記組み付け穴１２に第２スプリング１８を組み込むとともに、この第２スプリング１８の弾性力をポペット１６に付与することによって、スリーブ１３内に形成したシート部１９にポペット１６を押し付けるようにしている。
【０００４】
上記キャップ１１に形成した組み付け穴１２の開口部には、プラグ１４を固定するとともに、このプラグ１４内に、パイロットピストン２２を摺動自在に組み込んでいる。このパイロットピストン２２は、プラグ１４に形成したパイロット室２３に外部からパイロット圧が導かれると、第３スプリング２４の弾性力に抗して移動できるようにしている。そして、このようにパイロットピストン２２が移動すると、貫通孔１５から突出したスプール１７の一端が押されて、ポペット１６がシート部１９から離れるようにしている。
【０００５】
さらに、上記キャップ１１には、第１パイロット通路２０と第２パイロット通路２１とを形成している。上記第１パイロット通路２０は、組み付け穴１２と背圧室１０とを連通させている。また、上記第２パイロット通路２１は、バルブハウジング１に形成し連通路２６に連通させるとともに、この連通路２６を介して組み付け穴１２とアクチュエータポート３とを連通させている。
さらにまた、上記キャップ１１には、ドレンポート２５を形成するとともに、このドレンポート２５を、組み付け穴１２に連通させている。
なお、図中符号２７，２８はＯリングであり、これらＯリング２７，２８によって、バルブハウジング１とキャップ１１との合わせ面から圧油が漏れないようにしている。
【０００６】
次に、この従来例の作用を説明する。
例えば、上記制御弁Ｖを、シリンダＣを伸張させる位置に切り換えると、この制御弁Ｖを介してポンプＰの吐出油がメインポート２に導かれる。メインポート２に導かれた圧油が弁体６に作用すると、この弁体６に推力が発生し、その推力が第１スプリング７の弾性力に打ち勝つと、ロック弁機構ａが開き、メインポート２とアクチュエータポート３とが連通する。したがって、ポンプＰの吐出油がシリンダＣの圧力室４に供給されて、このシリンダＣが伸張することになる。
【０００７】
また、上記制御弁Ｖを、シリンダＣの作動を停止する位置に切り換えると、メインポート２は、ポンプＰ及びタンクＴのいずれにも連通しなくなる。そして、このとき、シリンダＣの圧力室４内の保持圧が、アクチュエータポート３→連通路２６→第２パイロット通路２１→ポペット１６の内部通路２９→第１パイロット通路２０→スペーサ８に形成した通路８ａを介して背圧室１０に導かれるため、この背圧室１０内の圧力作用によって、弁体６がシート部９にしっかり押し付けられる。したがって、シリンダＣの圧力室４内の圧油が漏れたりせず、シリンダＣは停止した位置を保持する。
【０００８】
一方、上記制御弁Ｖを、シリンダＣを収縮させる位置に切り換えると、メインポート２がタンクＴに連通する。また、このとき、図示していない圧力源から、パイロット室２３にパイロット圧が供給されるようにしている。パイロット室２３にパイロット圧が供給されると、第３スプリング２４に抗してパイロットピストン２２が図中下方に移動するので、それによってスプール１７も下方に移動する。このようにスプール１７が下方に移動すると、第２スプリング１８に抗してポペット１６も移動するので、このポペット１６がシート部１９から離れる。
【０００９】
ポペット１６がシート部１９から離れると、このポペット１６の内部通路２９及びスプール１７の内部通路３０を介して第１パイロット通路２０とドレンポート２５とが連通するので、背圧室１０内がタンク圧になる。このように背圧室１０がタンク圧になれば、保持圧の作用によって弁体６がリフトするので、シリンダＣの圧力室４内の圧油が、メインポート２→制御弁Ｖを介してタンクＴに排出される。したがって、シリンダＣが収縮することになる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２４６２０６号公報（図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、シリンダＣの作動停止状態を保持するときの保持圧が、連通路２６や第２パイロット通路２１、あるいはスペーサ８の部分に導かれるため、バルブハウジング１とキャップ１１との合わせ面に高圧が作用する。このように合わせ面に高圧が作用するために、キャップ１１を固定するボルトの本数を多くしなければならなかった。また、高圧に耐えるために、キャップ１１を鉄鋳物などの高強度部材にしなければならず、装置全体が重くなったり、コストアップするという問題があった。
さらに、スリーブ１３にも保持圧が作用するために、このスリーブ１３を固定するプラグ１４も高強度部材にしなければならず、それによっても装置全体が重くなったりコストアップするという問題があった。
この発明の目的は、軽くて安価な装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、バルブハウジングに、メインポートとアクチュエータポートとを形成するとともに、これらメインポートとアクチュエータポートとの連通過程に、アクチュエータの負荷を保持するロック弁機構を組み込んだ制御弁装置において、上記ロック弁機構は、バルブハウジングの一端に開口させた組み付け穴と、この組み付け穴に組み込んだ弁体と、組み付け穴に組み込むとともに固定手段によってバルブハウジングに固定したスリーブと、このスリーブに形成した貫通孔と、この貫通孔に組み込んだポペットと、上記弁体とスリーブとの間に設けるとともに、上記弁体及びポペットに弾性力を付与するスプリングとを備え、上記スプリングの弾性力によって、弁体及びポペットをそれぞれシート部に押し付ける一方、上記バルブハウジングの端面には、組み付け孔の開口部を塞ぐキャップを固定し、このキャップ内に、その位置に応じて上記ポペットをシート部からリフトさせるパイロットピストンを組み込んだことを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、アクチュエータポートとタンクとを連通する排出通路を設けるとともに、この排出通路に、排出バルブと絞りとを設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示すこの発明の実施形態は、バルブハウジング４０に、メインポート４１とアクチュエータポート４２とを形成している。そして、上記メインポート４１に切換弁Ｖを接続し、上記アクチュエータポート４２にシリンダＣの圧力室４を接続している。
また、上記メインポート４１とアクチュエータポート４２との間には、ロック弁機構Ａを設けている。このロック弁機構Ａは、バルブハウジング４０の端面４０ａに開口させた組み付け穴４３に、その弁体４４と第１スプリング４５とを組み込んでいる。また、上記組み付け穴４３には、スリーブ４６を組み込んでいる。このスリーブ４６は、組み付け穴４３の開口部の内周に固定した固定手段Ｂによって、組み付け穴４３から抜けないようにしている。
【００１５】
また、上記スリーブ４６に、貫通孔４７を軸方向に形成するとともに、この貫通孔４７に、ポペット４８とスプール４９とを摺動自在に組み込んでいる。
上記ポペット４８の外周には、バネ受け５０を設け、このバネ受け５０に上記第１スプリング４５の一端を作用させている。そして、バネ受け５０をポペット４８の外周に形成した段部４８ａに押し付けることによって、スリーブ４６に形成したシート部５２にポペット４８を押し付けるようにしている。
なお、上記第１スプリング４５が、この発明のスプリングに相当するものである。
【００１６】
また、上記第１スプリング４５の他端を、弁体４４に作用させている。そして、この弁体４４を、バルブハウジング４０に形成したシート部５１に押し付けることにより、メインポート４１とアクチュエータポート４２との連通を遮断するようにしている。
なお、アクチュエータポート４２は、バルブハウジング４０に形成したパイロット通路５３を介して上記組み付け穴４３に連通させている。
【００１７】
一方、上記バルブハウジング４０の端面４０ａには、アルミ製のキャップ５５を固定している。このキャップ５５には、凹部５６を形成するとともに、この凹部５６にパイロットピストン５７を摺動自在に組み込んでいる。また、上記凹部５６に、第２スプリング５８を組み込むとともに、その一端をスリーブ４６に押し付けて、その他端をパイロットピストン５７に押し付けている。
上記第２スプリング５８の弾性力が付与されたパイロットピストン５７は、通常は、図示する位置を保持しているが、キャップ５５内のパイロット室５９に外部からパイロット圧を導くと、第２スプリング５８の弾性力に抗して移動する。このようにパイロットピストン５７が移動すると、貫通孔４７から突出したスプール４９の一端が押されて、ポペット４８がシート部５２から離れる。
【００１８】
さらに、上記キャップ５５には、ドレンポート６０を形成するとともに、このドレンポート６０に凹部５６を連通させている。
また、上記ドレンポート６０には、バルブハウジング４０に形成した組み付け穴６１に連通させている。この組み付け穴６１には、図示してない排出バルブを組み込むとともに、絞り６２を介して上記アクチュエータポート４２に連通させている。
なお、上記ドレンポート６０と組み付け穴６１とによって、この発明の排出通路を構成している。
また、図中符号６３はＯリングであり、このＯリング６３によって、バルブハウジング４０とキャップ５５との合わせ面から圧油が漏れないようにしている。
【００１９】
次に、この実施形態の作用を説明する。
例えば、上記制御弁Ｖを、シリンダＣを伸張させる位置に切り換えると、この制御弁Ｖを介してポンプＰの吐出油がメインポート４１に導かれる。メインポート４１に導かれた圧油が弁体４４に作用すると、弁体４４に推力が発生し、この推力が第１スプリング４５の弾性力に打ち勝つと、ロック弁機構Ａが開く。このようにロック弁機構Ａが開くと、メインポート４１とアクチュエータポート４２とが連通するため、ポンプＰの吐出油がシリンダＣの圧力室４に供給されて、このシリンダＣが伸張することになる。
【００２０】
また、上記制御弁Ｖを、シリンダＣの作動を停止する位置に切り換えると、メインポート４１は、ポンプＰ及びタンクＴのいずれにも連通しなくなる。そして、このとき、シリンダＣの圧力室４内の保持圧が、アクチュエータポート４２→パイロット通路５３→ポペット４８に形成した孔４８ｂ→ポペット４８の内部通路４８ｃを介して弁体４４とスリーブ４６との間の背圧室５４に導かれる。そのため、この背圧室５４内の圧力作用によって、弁体４４がシート部５１にしっかり押し付けられる。したがって、シリンダＣの圧力室４内の圧油が漏れたりせず、シリンダＣは停止した位置を保持する。
【００２１】
一方、上記制御弁Ｖを、シリンダＣを収縮させる位置に切り換えると、メインポート４１がタンクＴに連通する。また、このとき、図示していない圧力源から、パイロット室５９にパイロット圧が供給されるようにしている。パイロット室５９にパイロット圧が供給されると、第２スプリング５８に抗してパイロットピストン５７が図中左方向に移動するので、それによってスプール４９も左側に移動する。このようにスプール４９が左側に移動すると、第１スプリング４５に抗してポペット４８も移動するので、このポペット４８がシート部５２から離れる。
【００２２】
ポペット４８がシート部５２から離れると、背圧室５４が、ポペット４８の内部通路４８ｃ→貫通孔４７→スプール４９の内部通路４９ａ→スリーブ４６に形成した通路４６ａ→パイロットピストン５７に形成した通路５７ａを介してドレンポート６０に連通する。そのため、背圧室５４内がタンク圧になり、このように背圧室５４内がタンク圧になれば、保持圧の作用によって弁体４４がリフトするので、シリンダＣの圧力室４内の圧油が、メインポート４１→制御弁Ｖを介してタンクＴに排出される。したがって、シリンダＣが収縮することになる。
【００２３】
なお、弁体４４がスティックなどにより動かなくなり、ロック弁機構Ａが開弁しなくなった場合には、排出バルブを手動で開くことによって、シリンダＣの圧力室４内の圧油をドレンポート６０に排出することができる。したがって、シリンダＣを下げることができる。また、その際、絞り６２によって排出流量が規制されるので、シリンダＣの下降速度が速くなり過ぎることを防止できる。
【００２４】
以上説明した実施形態によれば、シリンダＣの作動を停止しているときに生じる保持圧が、バルブハウジング４０とキャップ５５との合わせ面に直接作用することがない。しかも、スリーブ４６を、固定手段Ｂによってバルブハウジング４０側に固定しているので、このスリーブ４６をキャップ５５によって抑えておく必要もない。つまり、キャップ５５には、保持圧が全く作用しないので、このキャップ５５を高い強度の部材にする必要がない。
【００２５】
したがって、キャップ５５にアルミなどの低強度部材を使用できるようになり、その分、装置全体を軽くすることができる。また、部材の選択肢が広がるので、安価な部材も使用することができ、装置全体のコストダウンが可能になった。さらに、キャップ５５をバルブハウジング４０に固定するボルトの本数を少なくすることや、径の細いボルトを用いることもできる。そして、高価な鋳物でなくても十分な強度が得られるので、キャップ５５のコストダウンができる。
【００２６】
また、図１に示した上記実施形態では、固定手段Ｂとして止め輪を用いているが、バルブハウジング４０にスリーブ４６を固定できるものであれば、固定手段Ｂは止め輪でなくてもよい。例えば、ねじ結合などの手段を用いてバルブハウジング４０にスリーブ４６を固定するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、アクチュエータ側の高圧が、バルブハウジングとキャップとの合わせ面に直接作用することがなく、高圧が作用するスリーブも、固定手段によってバルブハウジング側に固定されているので、このスリーブを介して高圧が間接的に作用することもない。つまり、キャップには、アクチュエータの高圧が全く作用しない。
したがって、キャップの強度を高くする必要がなく、アルミなどの軽い材質にすることによって、装置全体を軽くすることができる。また、鋳物でなくても十分な強度が得られ、部品点数も削減できるため、コストダウンすることができる。
【００２８】
第２の発明によれば、アクチュエータポートとタンクとを連通する排出通路に、排出バルブと絞りとを設けたので、ロック弁機構が開弁しなくなったとしても、排出バルブを手動で開くことによって、アクチュエータ内の圧油を、タンク側に排出することができる。したがって、シリンダを下げることができる。また、その際、絞りによって排出流量が規制されるので、シリンダの下降速度が速くなり過ぎることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図である。
【図２】従来例の断面図である。
【符号の説明】
Ａ  ロック弁機構
Ｂ  固定手段
４０  バルブハウジング
４０ａ  バルブハウジングの端面
４１  メインポート
４２  アクチュエータポート
４３  組み付け穴
４４  弁体
４５  この発明のスプリングに相当する第１スプリング
４６  スリーブ
４７  貫通孔
４８  ポペット
５１  シート部
５２  シート部
５５  キャップ
５７  パイロットピストン
６０  この発明の排出通路を構成するドレンポート
６１  この発明の排出通路を構成する組み付け穴
６２  絞り
【図１】
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【図２】
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