(57)【要約】【課題】ストロークリミッタ機能を後付けで簡単にかつ低コストで追加できるようにする。【解決手段】ストロークリミッタ２１のケーシング２２の一端側に雄ねじ部２３を設け、この雄ねじ部２３を、本来はパイロット配管９が接続される配管接続部１７に着脱可能に取付ける。ケーシング２２には、スプール１０のストローク方向に移動しかつ先端面がケーシング外に突出してスプール１０の最大ストロークを規制するロッド状のストッパ２４と、外部からこのストッパ２４の位置を調整する調整ねじ２５と、配管接続部１７に代わってパイロット配管９が接続される配管つなぎ口２８と、パイロット配管９から供給されるパイロット圧を弁本体４のパイロット室６に導くパイロット通路２９とを設けた。【選択図】図１
2007092905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体の両側にパイロット室と、このパイロット室にパイロット圧を供給するためのパイロット配管がねじ込まれる配管接続部とが設けられ、上記パイロット室に加えられるパイロット圧により弁本体内部でスプールがストローク作動して弁開口面積が変化するように構成されたスプール弁に用いられるストロークリミッタであって、一端側に設けられたねじ部により上記パイロット配管に代えて配管接続部に着脱可能に取付けられるケーシングと、このケーシング内で上記スプールのストローク方向に移動しかつ先端面がケーシング外に突出してスプールの最大ストロークを規制するロッド状のストッパと、外部からこのストッパの位置を調整する調整手段と、上記配管接続部に代わって上記パイロット配管が接続される配管つなぎ口と、上記パイロット配管から供給されるパイロット圧を上記パイロット室に導くパイロット通路とを具備することを特徴とするスプール弁用のストロークリミッタ。
【請求項２】
調整手段として、ケーシングにおけるストッパの基端側に調整ねじがねじ込まれ、この調整ねじによりストッパの位置を調整するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のスプール弁用のストロークリミッタ。
【請求項３】
配管つなぎ口がストッパの移動方向と直交してケーシングに設けられ、この配管つなぎ口からストッパ内部を経てパイロット室に至るパイロット通路が形成されたことを特徴とする請求項１または２記載のスプール弁用のストロークリミッタ。
【請求項４】
弁本体の両側にパイロット室と、このパイロット室にパイロット圧を供給するためのパイロット配管がねじ込まれる配管接続部とが設けられ、上記両側パイロット室に加えられるパイロット圧により弁本体内部でスプールがストローク作動して弁開口面積が変化するように構成され、かつ、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のストロークリミッタが、ケーシングのねじ部と弁本体の配管接続部とによって弁本体の少なくとも片側に着脱可能に取付けられたことを特徴とするスプール弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータの作動方向と速度を制御するコントロールバルブ等として用いられるスプール弁、及びこのスプール弁のスプールストロークを規制するストロークリミッタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブを例にとって説明する。
【０００３】
図４は一般的な油圧アクチュエータ回路を示す。同図において、１は油圧アクチュエータ(油圧シリンダを例示している)、２は油圧源としての油圧ポンプで、この油圧アクチュエータ１と油圧ポンプ２との間に、油圧アクチュエータ１に対する油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブ３が設けられる。
【０００４】
このコントロールバルブ３は、弁本体(ボディ)４の両側にパイロット室５,６を備え、リモコン弁７からパイロット配管８,９を介してこの両側パイロット室５,６に選択的に加えられるパイロット圧により、弁本体４の内部でスプール１０が中立位置ａから両側作動位置ｂ,ｃの一方側にストローク作動して弁開口面積が変化し、これにより油圧アクチュエータ１に対する圧油の供給方向と流量(アクチュエータ１の作動方向と速度)が制御されるように構成されている。
【０００５】
１１,１１はスプール１０を中立復帰させる復帰バネである。また、図４中、１２はリモコン弁７の一次圧源としてのパイロットポンプ、Ｔはタンクである。
【０００６】
コントロールバルブ３におけるスプール駆動部分の具体的構造を図５を併用して詳述する。図５では片側(図４の右側)の駆動部分のみを例示しているが、反対側も同様に構成されている。
【０００７】
弁本体４の端面に筒状のケース１３が固定され、このケース１３内に、復帰バネ(ここでは二重バネを示す)１１と、この復帰バネ１１の力をバネ受け１４,１５を介してスプール１０に中立方向への押圧力として伝えるプッシュロッド１６とが設けられている。
【０００８】
このプッシュロッド１６の基端側に、パイロット室６と、配管接続部(雌ねじ部)１７とが設けられ、パイロット配管９がこの配管接続部１７にねじ込まれて接続される。
【０００９】
これにより、パイロット圧がパイロット配管９からパイロット室６、さらにプッシュロッド１６を介してスプール１０に加えられる。
【００１０】
なお、上記構造に加えて、スプール１０の最大ストロークを規制するストロークリミッタを弁本体４の両側に設けたものも公知である(特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２０００−２８３１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
作業機械においては、たとえばアタッチメントの一部または全体を交換して標準機から特殊機、重量機に転換する場合がある。
【００１２】
また、この機種転換に際し、落下方向のアクチュエータ速度を制限するために、コントロールバルブ３の一方向のスプールストロークを規制したい場合がある。
【００１３】
この場合、一般にはアクチュエータ回路にスローリターン回路を追加する等、回路の変更で対処しているが、高圧配管の変更となるため、変更作業が面倒でコストも高くなる。
【００１４】
一方、特許文献１に記載された公知技術によると、コントロールバルブ３にストロークリミッタを設けているため、このストロークリミッタによってスプール１０の最大ストロークを調整することが可能である。
【００１５】
しかし、この公知技術では、ストロークリミッタが弁本体と一体とされ、ストロークリミッタ付きのコントロールバルブとして、通常のコントロールバルブ３とは全く別ものとして設計・製作されているため、既存の機械に適用するためにはコントロールバルブ３をそっくり取り替えなければならない。
【００１６】
周知のようにコントロールバルブ３は、通常、複数のスプールが一つの弁本体(ボディ)４に並列に組み込まれたバルブブロックの一部として構成されるため、交換の必要のないスプールを含めたバルブブロック全体を取り替えるとなると、スローリターン回路を追加する以上に取替え作業が面倒でコスト高となる。
【００１７】
また、機械の再度の転換等によってストローク規制が不要となった場合でも、ストロークリミッタのみを取外すことができないため、ストロークリミッタ機能が全く無駄となり、他のコントロールバルブへの転用もできないことからきわめて不経済となる。
【００１８】
これらの点で、公知技術は既存の機械にとっては実用性が低いものであった。
【００１９】
そこで本発明は、ストロークリミッタ機能を後付けで簡単にかつ低コストで追加することができるスプール弁、及びスプール弁用のストロークリミッタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１の発明(スプール弁用のストロークリミッタ)は、弁本体の両側にパイロット室と、このパイロット室にパイロット圧を供給するためのパイロット配管がねじ込まれる配管接続部とが設けられ、上記パイロット室に加えられるパイロット圧により弁本体内部でスプールがストローク作動して弁開口面積が変化するように構成されたスプール弁に用いられるストロークリミッタであって、一端側に設けられたねじ部により上記パイロット配管に代えて配管接続部に着脱可能に取付けられるケーシングと、このケーシング内で上記スプールのストローク方向に移動しかつ先端面がケーシング外に突出してスプールの最大ストロークを規制するロッド状のストッパと、外部からこのストッパの位置を調整する調整手段と、上記配管接続部に代わって上記パイロット配管が接続される配管つなぎ口と、上記パイロット配管から供給されるパイロット圧を上記パイロット室に導くパイロット通路とを具備するものである。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、調整手段として、ケーシングにおけるストッパの基端側に調整ねじがねじ込まれ、この調整ねじによりストッパの位置を調整するように構成されたものである。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、配管つなぎ口がストッパの移動方向と直交してケーシングに設けられ、この配管つなぎ口からストッパ内部を経てパイロット室に至るパイロット通路が形成されたものである。
【００２３】
請求項４の発明(スプール弁)は、弁本体の両側にパイロット室と、このパイロット室にパイロット圧を供給するためのパイロット配管がねじ込まれる配管接続部とが設けられ、上記両側パイロット室に加えられるパイロット圧により弁本体内部でスプールがストローク作動して弁開口面積が変化するように構成され、かつ、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のストロークリミッタが、ケーシングのねじ部と弁本体の配管接続部とによって弁本体の少なくとも片側に着脱可能に取付けられたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のストロークリミッタによると、弁本体に対し、本来はパイロット配管が接続される配管接続部を利用して簡単に取付け、そして不要時には取外すことができる。
【００２５】
そして、取付状態でパイロット圧を、配管つなぎ口に接続されたパイロット配管からパイロット通路を介してパイロット室に導き、かつ、調整手段(請求項２では調整ねじ)によるストッパの位置調整によってスプールの最大ストロークを任意に変更することができる。
【００２６】
すなわち、本発明のストロークリミッタ(請求項１〜３)及びスプール弁(請求項４)によると、スプール弁に求められる基本機能を確保しながら、必要に応じてストロークリミッタ機能を簡単に低コストで後付けすることが可能となる。
【００２７】
この場合、請求項３の発明によると、パイロット通路がストッパに形成されているため、パイロット通路を、ストッパ以外の部分に独立して設ける場合と比較して、加工コストが安くてすむとともに、ストロークリミッタ全体を小形化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施形態を図１〜図３によって説明する。
【００２９】
実施形態では、従来技術の説明に合わせてコントロールバルブを例にとっている。
【００３０】
この実施形態において、弁本体４にスプール１０が組み込まれるとともに、弁本体４の端面にケース１３が固定され、このケース１３内に、復帰バネ１１と、この復帰バネ１１の力をバネ受け１４,１５を介してスプール１０に中立方向への押圧力として伝えるプッシュロッド１６とが設けられている点、及びこのプッシュロッド１６の基端側に、パイロット室６と、配管接続部(雌ねじ部)１７とが設けられている点は、図５に示す従来のコントロールバルブと同じである。
【００３１】
なお、ここでは図５と同様に片側のスプール駆動部分のみを例示しているが、反対側も同様に構成される。
【００３２】
このコントロールバルブにおいては、ストロークリミッタ２１がケース１３に着脱可能に取付けられ、このストロークリミッタ２１によってスプール１０の最大ストロークを規制し得るように構成される。
【００３３】
ストロークリミッタ２１は、本体としてのケーシング２２を備え、このケーシング２２の一端側に設けられた雄ねじ部２３が、従来はパイロット配管専用の接続部であった配管接続部１７にねじ込まれることにより、ケーシング２２が弁本体側のケース１３に着脱可能に取付けられる。
【００３４】
ケーシング２２には、中心部にロッド状のストッパ２４がスプール１０のストローク方向に移動可能に設けられている。
【００３５】
このストッパ２４は、図２,３に示すように先端部がケーシング２２の先端側に突出(パイロット室６内に進入)し、スプール１０のストローク作動時にプッシュロッド１６の基端面がこのストッパ２４の先端に当接することによってスプール１０の最大ストロークが規制される。
【００３６】
また、ケーシング２２には、このストッパ２４の基端側に調整ねじ２５がねじ込まれ、この調整ねじ２５が外部から締め戻し操作されることにより、ストッパ２４の後限位置(先端側の突出量)が調整されて、スプール１０の最大ストロークが任意に変更される。
【００３７】
図中、２６はケーシング２２(雄ねじ部２３)の配管接続部１７に対するねじ込み状態を保持するためのロックナット、２７は調整ねじ２５のねじ込み状態を保持するためのロックナットである。
【００３８】
一方、ケーシング２２の中間部周壁に、配管接続部１７に代わる配管つなぎ口(パイロットポート)２８がストッパ２４の移動方向と直交して設けられ、パイロット配管９がこの配管つなぎ口２８にねじ込まれて接続される。
【００３９】
さらに、ストッパ２４には、配管つなぎ口２８の内部とパイロット室６とを連通させるパイロット通路２９が設けられている。
【００４０】
このパイロット通路２９は、図３に示すように、ストッパ２４における先端側半部の中心部に設けられた内側通路２９ａと、ストッパ２４の外周面に設けられた外側通路２９ｂと、この両通路２９ａ,２９ｂを連通させる連絡通路２９ｃとから成っている。
【００４１】
なお、外側通路２９ｂは、ストッパ２４の位置調整にかかわらず配管つなぎ口２８の内部との連通状態が保たれるように、ストッパ２４の移動方向の一定長さ範囲に亘って設けられている。
【００４２】
このパイロット通路２９により、パイロット配管９から供給されるパイロット圧がパイロット室６に導かれる。
【００４３】
このように、配管接続部１７を利用して弁本体４にストロークリミッタ２１を着脱可能に取付ける構成であるため、標準機から特殊機、重量機への転換時等に、既存のコントロールバルブに、何の改造を加えることなく、単なるねじ込み操作のみによってストロークリミッタ機能を付加することができる。
【００４４】
また、逆転換時等にはストロークリミッタ２１を取外し、配管接続部１７にパイロット配管９をつなぎ変えるだけで簡単に原状に戻すことができる。
【００４５】
そして、取付状態でパイロット圧を、配管つなぎ口２８に接続されたパイロット配管９からパイロット通路２９を介してパイロット室６に導き、かつ、調整ねじ２５によるストッパ２４の位置調整によってスプール１０の最大ストロークを任意に変更することができる。
【００４６】
すなわち、既存のどのようなコントロールバルブに対しても、同バルブに求められる基本機能を確保しながら、必要に応じてストロークリミッタ機能を簡単に低コストで後付けすることが可能となる。
【００４７】
この場合、パイロット通路２９がストッパ２４に形成されているため、パイロット通路２９を、ストッパ２４以外の部分に独立して設ける場合と比較して、加工コストが安くてすむとともに、ストロークリミッタ２１全体を小形化することができる。
【００４８】
ところで、ストロークリミッタ２１は、必ずしも弁本体４の両側に設ける必要はなく、スプールストロークを規制すべき側だけに設けてもよい。いいかえれば、後付けが可能であるため、特許文献１に記載された公知技術では不可能な、片側だけのストロークリミッタ機能の追加が可能となる。
【００４９】
また、ストッパ２４の位置を調整する調整手段として、上記実施形態の調整ねじ２５を用いる構成に代えて、ストッパ２４の基端側をケーシング２２から突出させ、この突出部分を回転させることにより、配管接続部１７に対して雄ねじ部２３を締め戻し操作してストッパ２４を直接移動させる構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態にかかるコントロールバルブのストロークリミッタ取付前の状態を示す部分断面図である。
【図２】ストロークリミッタ取付状態を示す部分断面図である。
【図３】図２の一部の拡大図である。
【図４】本発明が適用されるコントロールバルブ付きのアクチュエータ回路例を示す図である。
【図５】従来のスプール駆動部分の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
３  スプール弁としてのコントロールバルブ
４  弁本体
５,６  パイロット室
１０  スプール
１７  配管接続部
２１  ストロークリミッタ
２２  ストロークリミッタのケーシング
２３  同雄ねじ部
２４  ストッパ
２５  調整ねじ
２８  配管つなぎ口
２９  パイロット通路
２９ａ  パイロット通路を形成する内側通路
２９ｂ  同外側通路
２９ｃ  同連絡通路
【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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