(57)【要約】【課題】  エア抜きを可能にするとともに、還流通路の作動油がパイロット室ヘ逆流するのを防止することのできる油圧制御装置を提供する。【解決手段】  バルブハウジング１と、バルブハウジング１に形成したスプール孔２と、スプール孔２に摺動自在に組み込んだスプール３と、スプール３の端部を臨ませたパイロット室５と、パイロット室５の隣であって上記バルブハウジング１の両端近傍でスプール孔２に連通させた還流通路１７とを備えた油圧制御装置において、上記スプール３の端部外周にスパイラル状の連通溝２１を形成するとともに、スプール３が中立位置にあるとき、上記パイロット室５と還流通路１７とが遮断される一方、上記いずれかのパイロット室５にパイロット圧を導いて、スプール３が設定量だけ移動したとき、上記スパイラル状の連通溝２１を介してパイロット室５と還流通路１７とが連通する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブハウジングと、バルブハウジングに形成したスプール孔と、スプール孔に摺動自在に組み込んだスプールと、スプールの端部を臨ませたパイロット室と、パイロット室の隣であって上記バルブハウジングの両端近傍でスプール孔に連通させた還流通路とを備えた油圧制御装置において、上記スプールの端部外周にスパイラル状の連通溝を形成するとともに、スプールが中立位置にあるとき、上記パイロット室と還流通路とが遮断される一方、上記いずれかのパイロット室にパイロット圧を導いて、スプールが設定量だけ移動したとき、上記スパイラル状の連通溝を介してパイロット室と還流通路とが連通する構成にした油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業機等に用いられる油圧制御装置であって、特に、パイロット室のエア抜き構造に特徴を有する油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油圧制御装置としては、図５、図６に示すものがある。
図５に示すように、この従来の油圧制御装置は、バルブハウジング１にスプール孔２を形成するとともに、このスプール孔２に、スプール３を摺動自在に組み込んでいる。
そして、バルブハウジング１の図面右端面にキャップ４を固定するとともに、このキャップ４内に形成したパイロット室５に、上記スプール３の図面右端部を臨ませている。
【０００３】
また、バルブハウジング１の図面左端面にキャップ６を固定するとともに、このキャップ６内にスプリング室７を形成している。そして、このスプリング室７に設けたセンタリングスプリング８の弾性力を、スプリングシート９を介してスプール３の両方向に作用させている。さらに、このスプリング室７に連続させて形成したパイロット室１０に、上記スプール３の図面左端部を臨ませている。
【０００４】
そして、バルブハウジング１のほぼ中央付近には、供給ポート１１と、この供給ポート１１を挟んで両側に配置した一対のポンプポート１２とを形成している。
供給ポート１１は、スプール３がいずれかの方向に移動したとき、ポンプポート１２から遮断されるとともに、このポンプポート１２の作動油が、中継ポート１３を経由してバルブハウジング１に形成した供給通路１４に導かれるようにしている。
【０００５】
上記供給通路１４は、その両端をスプール孔２に連通させるとともに、この連通位置よりもスプール３の軸方向外側において、バルブハウジング１に形成した一対のアクチュエータ通路１５、１６が、それぞれスプール孔２に連通している。
さらに、バルブハウジング１には、タンクに連通する還流通路１７を形成している。そして、この還流通路１７を、アクチュエータ通路１５、１６の連通位置よりもスプール３の軸方向外側で、言い換えれば、バルブハウジング１の両端部側で、スプール孔２に連通させている。したがって、この還流通路１７は、上記パイロット室５、１０の隣でスプール孔２に連通することになる。
【０００６】
この油圧制御装置では、図５に示すように、スプール３が中立位置にあるとき、両アクチュエータ通路１５、１６が、供給通路１４からも、還流通路１７からも遮断されるため、図示しないアクチュエータを作動させずに、負荷を保持した状態に維持することができる。
【０００７】
この中立位置から、図面右側のパイロット室５にパイロット圧を導き、図面左側のパイロット室１０をタンクに連通させると、その圧力差に応じて、スプール３が、センタリングスプリング８に抗して図面左方向に移動する。したがって、アクチュエータ通路１５が、スプール３に形成した環状溝１８を介して供給通路１４に連通し、また、アクチュエータ通路１６が、スプール３に形成した環状溝１９を介して還流通路１７に連通して、図示しないアクチュエータを作動させることになる。
反対に、図面左側のパイロット室１０にパイロット圧を導き、図面右側のパイロット室５をタンクに連通させると、アクチュエータ通路１５が環状溝１８を介して還流通路１７に連通し、また、アクチュエータ通路１６が環状溝１９を介して供給通路１４に連通して、図示しないアクチュエータを逆方向に作動させることになる。
【０００８】
このような油圧制御装置では、パイロット室５，１０にパイロット圧を導いてスプール３を移動させるが、パイロット圧を導く際に、パイロット室５、１０内にエアが溜まってしまうことがある。もしパイロット室５、１０内にエアが溜まったままだと、スプール３の切換応答性が悪くなるため、そのエアを抜く必要がある。
そこで、この油圧制御装置においては、図６にも示すように、スプール孔２の端部内周面にエア抜き溝２０を形成して、パイロット室５、１０を常に還流通路１７に連通させている。
このようにエア抜き溝２０を形成しておけば、パイロット室５、１０にパイロット圧が導かれたとき、その圧力によって、パイロット室５、１０内のエアがエア抜き溝２０側に追いやられる。そして、エア抜き溝２０に追いやられたエアは、還流通路１７へと排出されるので、パイロット室５、１０内にエアが残ることがない。
【特許文献１】実開平５−６９４７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の油圧制御装置では、パイロット室５、１０と還流通路１７とが、エア抜き溝２０を介して常に連通する構造となっている。
ところが、還流通路１７は、常にタンク圧にあるとは限らず、背圧が発生していることがある。
このような場合において、状況によっては、このパイロット室５、１０の圧力が、還流通路１７の圧力よりも低くなることがある。そして、パイロット室５，１０の圧力が、還流通路１７の圧力よりも低くなると、還流通路１７の作動油がエア抜き溝２０を介してパイロット室５、１０に逆流してしまい、スプール３の切換えに影響を与えて、操作性が悪くなってしまうという問題があった。
【００１０】
この発明の目的は、エア抜きを可能にするとともに、還流通路の作動油がパイロット室ヘ逆流するのを防止することのできる油圧制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、バルブハウジングと、バルブハウジングに形成したスプール孔と、スプール孔に摺動自在に組み込んだスプールと、スプールの端部を臨ませたパイロット室と、パイロット室の隣であって上記バルブハウジングの両端近傍でスプール孔に連通させた還流通路とを備えた油圧制御装置を前提とする。
そして、上記スプールの端部外周にスパイラル状の連通溝を形成するとともに、スプールが中立位置にあるとき、上記パイロット室と還流通路とが遮断される一方、上記いずれかのパイロット室にパイロット圧を導いて、スプールが設定量だけ移動したとき、上記スパイラル状の連通溝を介してパイロット室と還流通路とが連通する点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、スプールが設定量だけ移動するまでは、パイロット室が還流通路に連通しない。したがって、スプールの中立状態において、パイロット室の圧力が還流通路の圧力よりも低くなっている場合であっても、還流通路の作動油がパイロット室に逆流することがなく、スプールの操作性が悪くなるのを避けることができる。
また、パイロット室にパイロット圧を導き、スプールが設定量だけ移動したときに、初めてパイロット室と還流通路とが連通し、パイロット室のエアを還流通路へと排出することができる。しかも、この状態では、パイロット室に既に所定のパイロット圧が導かれているので、このパイロット室の圧力が還流通路の圧力よりも低くなっていることはない。したがって、スプールが設定量移動した状態においても、還流通路の作動油がパイロット室に逆流することがなく、スプールの操作性が悪くなるのを避けることができる。
しかも、パイロット室と還流通路とを連通させる連通溝をスパイラル状にしたので、この連通溝を施盤等によって簡単に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図３に、この発明の油圧制御装置の一実施形態を示す。なお、従来の油圧制御装置と同様の構成要素については同様の符号を付するとともに、同様の構成要素についても再度説明することとする。
図１に示すように、この実施形態の油圧制御装置は、バルブハウジング１にスプール孔２を形成するとともに、このスプール孔２に、スプール３を摺動自在に組み込んでいる。
そして、バルブハウジング１の図面右端面にキャップ４を固定するとともに、このキャップ４内に形成したパイロット室５に、上記スプール３の図面右端部を臨ませている。
【００１４】
また、バルブハウジング１の図面左端面にキャップ６を固定するとともに、このキャップ６内にスプリング室７を形成している。そして、このスプリング室７に設けたセンタリングスプリング８の弾性力を、スプリングシート９を介してスプール３の両方向に作用させている。さらに、このスプリング室７に連続させて形成したパイロット室１０に、上記スプール３の図面左端部を臨ませている。
【００１５】
そして、バルブハウジング１のほぼ中央付近には、供給ポート１１と、この供給ポート１１を挟んで両側に配置した一対のポンプポート１２とを形成している。
供給ポート１１は、スプール３がいずれかの方向に移動したとき、ポンプポート１２から遮断されるとともに、このポンプポート１２の作動油が、中継ポート１３を経由してバルブハウジング１に形成した供給通路１４に導かれるようにしている。
【００１６】
上記供給通路１４は、その両端をスプール孔２に連通させるとともに、この連通位置よりもスプール３の軸方向外側において、バルブハウジング１に形成した一対のアクチュエータ通路１５、１６が、それぞれスプール孔２に連通している。
さらに、バルブハウジング１には、タンクに連通する還流通路１７を形成している。そして、この還流通路１７を、アクチュエータ通路１５、１６の連通位置よりもスプール３の軸方向外側で、言い換えれば、バルブハウジング１の両端部側で、スプール孔２に連通させている。したがって、この還流通路１７は、上記パイロット室５、１０の隣でスプール孔２に連通することになる。
【００１７】
この実施形態の油圧制御装置では、図１に示すように、スプール３が中立位置にあるとき、両アクチュエータ通路１５、１６が、供給通路１４からも、還流通路１７からも遮断されるため、図示しないアクチュエータを作動させずに、負荷を保持した状態に維持することができる。
【００１８】
そして、この中立位置から、図面右側のパイロット室５にパイロット圧を導き、図面左側のパイロット室１０をタンクに連通させると、その圧力差に応じて、スプール３が、センタリングスプリング８に抗して図面左方向に移動する。したがって、アクチュエータ通路１５が、スプール３に形成した環状溝１８を介して供給通路１４に連通し、また、アクチュエータ通路１６が、スプール３に形成した環状溝１９を介して還流通路１７に連通して、図示しないアクチュエータを作動させることになる。
反対に、図面左側のパイロット室１０にパイロット圧を導き、図面右側のパイロット室５をタンクに連通させると、アクチュエータ通路１５が環状溝１８を介して還流通路１７に連通し、また、アクチュエータ通路１６が環状溝１９を介して供給通路１４に連通して、図示しないアクチュエータを逆方向に作動させることになる。
【００１９】
また、上記スプール３の両端部外周にはスパイラル状の連通溝２１を形成しているが、この連通溝２１について、図２〜図４を用いて説明する。なお、ここではスプール３の両端部に形成した連通溝２１のうち、パイロット室５側に形成した一方の連通溝２１について説明するが、パイロット室５，１０どちら側においても、連通溝２１の構造及び作用は同様である。
上記連通溝２１は、図２〜図４に示すように、スプール３の外周面から中心部に向かって楔状に形成されており、その傾斜角を約６０度にするとともに、底部を円弧形状にしている。
そして、スプール３の端部近傍に所定の間隔を保持して形成した環状溝２２，２３に、上記連通溝２１の両端を連通している。
【００２０】
なお、図３に示すように、スプール３が中立位置にあるとき、ランド部２４によって環状溝２２と還流通路１７とが遮断される位置関係を保っている。したがって、スプール３が中立位置にあるときは、パイロット室５と還流通路１７とが遮断される。そして、図４に示すように、スプール３が中立位置から図中左方向に設定量移動したとき、環状溝２２と還流通路１７とが連通し、パイロット室５と還流通路１７とが連通することとなる。
【００２１】
次に、上記実施形態における油圧制御装置の作用について説明する。
図１に示すように、スプール３が中立位置にあるときは、パイロット室５が環状溝２３、連通溝２１を介して環状溝２２に連通する。ただし、このとき環状溝２２は、スプール３のランド部２４によって還流通路１７から遮断されている。したがって、パイロット室５は還流通路１７に連通せず、パイロット室５のエア抜きは行われないことになる。
【００２２】
そして、この中立位置から、パイロット室５にパイロット圧を導くとともに、パイロット室１０をタンクに連通させると、その圧力差に応じて、スプール３がセンタリングスプリング８に抗して図面左方向に所定量だけ移動する。したがって、アクチュエータ通路１５が、スプール３に形成した環状溝１８を介して供給通路１４に連通し、また、アクチュエータ通路１６が、スプール３に形成した環状溝１９を介して還流通路１７に連通して、図示しないアクチュエータを作動させることになる。
このとき、環状溝２２と還流通路１７とが連通するため、パイロット室５が、環状溝２３→連通溝２１→環状溝２２を介して還流通路１７に連通し、パイロット室５のエアを還流通路１７へと排出することができる。
【００２３】
なお、パイロット室１０にパイロット圧を導くとともに、パイロット室５をタンクに連通させると、アクチュエータ通路１５が環状溝１８を介して還流通路１７に連通し、また、アクチュエータ通路１６が環状溝１９を介して供給通路１４に連通して、図示しないアクチュエータを上記と逆方向に作動させることになる。そして、この場合にも上記のようにして、パイロット室１０が、環状溝２３→連通溝２１→環状溝２２を介して還流通路１７に連通し、パイロット室５のエアを還流通路１７へと排出することができる。
【００２４】
上記のようにこの実施形態における油圧制御装置によれば、スプール３が設定量だけ移動するまでは、パイロット室５、１０が還流通路１７に連通しない。したがって、スプール３の中立状態において、パイロット室５，１０の圧力が還流通路１７の圧力よりも低くなっている場合であっても、還流通路１７の作動油がパイロット室５，１０に逆流することがなく、スプール３の操作性が悪くなるのを避けることができる。
また、パイロット室５，１０にパイロット圧を導き、スプール３が設定量だけ移動したときに、初めてパイロット室５，１０と還流通路１７とが連通し、パイロット室５，１０のエアを還流通路１７へと排出することができる。しかも、この状態では、パイロット室５，１０に既に所定のパイロット圧が導かれているので、このパイロット室５，１０の圧力が還流通路１７の圧力よりも低くなっていることはない。したがって、スプール３が設定量移動した状態においても、還流通路１７の作動油がパイロット室５，１０に逆流することがなく、スプール３の操作性が悪くなるのを避けることができる。
【００２５】
しかも、パイロット室５，１０と還流通路１７とを連通させる連通溝２１をスパイラル状にしたので、この連通溝２１を施盤等によって簡単に形成することができる。
【００２６】
なお、パイロット室５、１０が還流通路１７に連通するタイミング、すなわち、スプール３をどれだけ移動させたときに、環状溝２３と還流通路１７とを連通させるかは、適宜決めればよい。要するに、パイロット室５、１０の圧力が、還流通路１７の圧力よりも高い状態で、このパイロット室５、１０を還流通路１７に連通させるようにすればよい。例えば、スプール３がフルストローク付近まで移動した状態では、パイロット室５、１０のパイロット圧もそれだけ高くなっているといえる。したがって、このパイロット室５、１０の圧力が還流通路１７の圧力よりも低くなっていることはほとんど考えられず、確実に逆流を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この実施形態における油圧制御装置の断面図である。
【図２】スプールに形成した連通溝の部分断面図である。
【図３】この実施形態における油圧制御装置のパイロット室５側拡大図であって、スプールが中立位置にある状態を示す図である。
【図４】図３の中立位置からスプールが設定量移動した状態を示す図である。
【図５】従来の油圧制御装置の断面図である。
【図６】スプール孔を端部から見た図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    バルブハウジング
２    スプール孔
３    スプール
５    パイロット室
１７  還流通路
２１  連通溝
【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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