(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の入出力ポートを有するバルブスリーブの内部に、当該バルブスリーブの内面に設けたバルブシートへと接離して一対の入出力ポートの連通を断続制御するバルブポペットを摺動自在に挿通し、このバルブポペットをリターンスプリングの復元力とソレノイドによる駆動力とで開閉制御するようにした直接切換式のホールディングバルブにおいて、バルブポペットの両端部分を油密に保ちつつこれらバルブポペットの両端部分により、一方の入出力ポートからバルブシートを通して他方の入出力ポートへと通じる流路とバルブポペットの先端側に位置しリターンスプリングが介装されるドレーン室とを区画し、かつ、バルブシートとバルブポペットの両端部分における外径寸法を等しくとり、バルブスリーブの基端側にソレノイドのボディを結合し、バルブポペットに穿った通孔でソレノイドのボディ内を先端側のドレーン室へと連通し、バルブスリーブを端部にバルブシートが形成される基端側スリーブと先端側スリーブの二つの部材に分け、これら基端側スリーブと先端側スリーブをインローにより同芯状態に保って結合することにより一体構造のバルブスリーブとして構成したことを特徴とするホールディングバルブ。
【請求項２】
バルブスリーブの内面にソレノイドのボディ部分をねじ込んで結合し、このソレノイドのボディ部分の内部へとバルブポペットの基端側部分を摺動自在に挿入した請求項１または２記載のホールディングバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧駆動装置の作動および停止の切換操作に伴うソレノイドのオン・オフ制御に連動して開閉動作すると共に、油圧駆動装置の停止による閉動作によって負荷をそのままの状態に維持する保持機能を備えたホールディングバルブの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧駆動装置の停止に伴って負荷をそのままの状態で維持する保持機構としては、例えば、特開平２−２５５００５号公報に開示されているように、油圧駆動装置の停止時には閉鎖状態を保って負荷保持を行っているホールディングバルブを、当該油圧駆動装置の作動開始と同時に絞り機構で発生したパイロット圧力を利用して開放するようにしたものが知られている。
【０００３】
また、他にも、特開昭６２−２８８７０２号公報のように、油圧駆動装置の作動開始と同時にソレノイドでサブバルブを切り換え、当該サブバルブによりパイロット圧力をホールディングバルブに加えて開放するものや、或いは、特開平６−２９４１４９号公報のように、油圧駆動装置の作動開始と同時にソレノイドで直にホールディングバルブを押し開くようにしたものも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した特開平２−２５５００５号公報のように、パイロット圧力を利用してホールディングバルブを開放するようにした方式のものでは、絞り機構の装着によってパイロット圧力が必要圧力になるまで昇圧するように工夫を凝らしたとしても、動作条件によってはパイロット圧力が充分に昇圧し得ないことが生じることから、戻り圧力とのバランス関係によりホールディングバルブがハンチングを起して油圧駆動装置の動作が不安定なるという恐れをもつ。
【０００５】
それに対して、特開昭６２−２８８７０２号公報のものでは、ソレノイドを励磁してサブバルブの切り換えによりパイロット圧力をホールディングバルブに加えて開放するようにしているために、上記油圧駆動装置の動作が不安定なるという恐れを除去し得る反面、ソレノイドを励磁しても回路圧力がクラッキング圧力以上にならないとホールディングバルブが開放しないので通路圧損がホールディングバルブのクラッキング圧力以上になる。
【０００６】
その点、特開平６−２９４１４９号公報のものにあっては、ソレノイドで直にホールディングバルブを押し開くように構成したので、前二者のような問題点を容易に解決することができる点で優れているが、しかし、ホールディングバルブを開放するのにリターンスプリング力だけでなく、ホールディングバルブのバルブポペットに作用する油圧力にも打ち勝つ吸引力が必要となるために、ソレノイドが大きくなるという問題点を有することになる。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、ソレノイドに対してバルブポペットに作用する油圧力には関係なく、リターンスプリング力に打ち勝つ吸引力を付与するだけで、小型のソレノイドを用いてバルブポペットを切り換えることのできるソレノイドによる直接切換式のホールディングバルブを提供することである。
【０００８】
上記したこの発明の目的は、一対の入出力ポートを有するバルブスリーブの内部に、当該バルブスリーブの内面に設けたバルブシートへと接離して一対の入出力ポートの連通を断続制御するバルブポペットを摺動自在に挿通し、このバルブポペットをリターンスプリングの復元力とソレノイドによる駆動力とで開閉制御するようにした直接切換式のホールディングバルブにおいて、バルブポペットの両端部分を油密に保ちつつこれらバルブポペットの両端部分により、一方の入出力ポートからバルブシートを通して他方の入出力ポートへと通じる流路とバルブポペットの先端側に位置しリターンスプリングが介装されるドレーン室とを区画し、かつ、バルブシートとバルブポペットの両端部分における外径寸法を等しくとり、バルブスリーブの基端側にソレノイドのボディを結合し、バルブポペットに穿った通孔でソレノイドのボディ内を先端側のドレーン室へと連通し、バルブスリーブを端部にバルブシートが形成される基端側スリーブと先端側スリーブの二つの部材に分け、これら基端側スリーブと先端側スリーブをインローにより同芯状態に保って結合することにより一体構造のバルブスリーブとして構成したことにより達成される。
【０００９】
すなわち、上記のように構成することによってこの発明のホールディングバルブは、ソレノイドを励磁してやることでバルブポペットがソレノイドから力を受け、リターンスプリングの復元力に打ち勝ってバルブスリーブ側のバルブシートを開き、バルブスリーブにおける一方の入出力ポートから他方の入出力ポートへと向う圧油の流れを許容する。
【００１０】
反対に、ソレノイドの励磁を断って非励磁の状態に切り換えてやると、リターンスプリングの復元力によりバルブポペットが押し戻されてバルブスリーブ側のバルブシートを閉じ、他方の入出力ポートから一方の入出力ポートへと戻ろうとする圧油の流れを断って負荷の保持を行う。
【００１１】
一方、上記の作動時において、ソレノイドの部分は、バルブポペットに穿った通孔で反対側のドレーン室へと通じており、また、一対の入出力ポートを相互に連通する流路は、バルブシートの開閉に関係なく何れか一方或いは両方に高圧油が作用したとしても、バルブポペットの受圧面積は相互に等しく保たれる。
【００１２】
その結果、ソレノイドのオン・オフ制御によるバルブポペットの切換動作に際して油圧力が何等の影響をも与えることがなくなり、したがって、上記した従来の他の形式のホールディングバルブのように、当該ホールディングバルブがハンチングを起したり、或いは、通路圧損が不必要に大きくなるのを防止し得るのは勿論のこと、ホールディングバルブのバルブポペットに作用する油圧力に打ち勝つ吸引力をもった大型のソレノイドが必要になる等の問題点をも解決することができるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ここで以下に、この発明のソレノイドによる直接切換式のホールディングバルブ１ａ，１ｂの実施の形態の説明に入る前に、発明の内容の理解を容易にするために、先づ、これらホールディングバルブ１ａ，１ｂの使用例を図２に基いて説明することにする。
【００１４】
図２に例示したように、この発明によるソレノイド直接切換式のホールディングバルブ１ａ，１ｂは、電動機２１によって正逆回転される固定容量ポンプ２２とリザーバ２３、および、チェックバルブ２４ａ，２４ｂ、並びに、油圧シリンダ２５と組み合わせて使用される。
【００１５】
すなわち、ホールディングバルブ１ａ，１ｂは、電動機２１の回転駆動に伴いソレノイド１１ａ，１１ｂの励磁によって開放状態に切り換えられ、また、電動機２１は、固定容量ポンプ２２を正逆何れかの方向に向けて選択的に回転駆動する。
【００１６】
これにより、固定容量ポンプ２２は、そのときの回転方向に応じて油圧シリンダ２５の一方の作動油室２５ａ，２５ｂ内の作動油を、回路２６ａ，２６ｂから開放状態に切り換えられたホールディングバルブ１ａ，１ｂの一方を通して吸い込む。
【００１７】
続いて、固定容量ポンプ２２へと吸い込まれた作動油は、今度は、反対側の回路２７ｂ，２７ａから切換以前にあるホールディングバルブ１ｂ，１ａを押し開いて油圧シリンダ２５の反対側の作動油室２５ｂ，２５ａに押し込み、当該油圧シリンダ２５を選択的に正逆両方向へと作動させる。
【００１８】
なお、破線で示した回路２８は、ホールディングバルブ１ａ，１ｂの内部洩れ作動油をリザーバ２３へと回収するためのドレーン用の回路であり、また、回路２９ａ，２９ｂは、チェックバルブ２４ａ，２４ｂと共働して上記した内部洩れによって不足した作動油を、リザーバ２３からチェックバルブ２４ａ，２４ｂを開いて吸い込み側へと補給するためのものである。
【００１９】
次に、図１を用いてこの発明のソレノイドによる直接切換式のホールディングバルブ１ａ，１ｂの具体的な構成例である実施の形態について説明することにする。
【００２０】
ホールディングバルブ１ａ，１ｂは、一対の入出力ポート２，３を有するバルブスリーブ４の内部に対して、当該バルブスリーブ４の内面に設けたバルブシート５へと接離して入出力ポート２，３の連通を断続制御する摺動自在のバルブポペット６を備えている。
【００２１】
バルブスリーブ４は、入出力ポート２をポンプポート７ａ，７ｂに、また、入出力ポート３をシリンダポート８ａ，８ｂにそれぞれ合致させてポートブロック９へと螺着して取り付けられる。
【００２２】
そして、これらポンプポート７ａ，７ｂが図２のように、固定容量ポンプ２２へと回路２７ａ，２７ｂを通して連通すると共に、シリンダポート８ａ，８ｂが同様に回路２６ａ，２６ｂを通して油圧シリンダ２５の一方または他方の作動油室２５ａ，２５ｂへとそれぞれ通じている。
【００２３】
ホールディングバルブ１ａ，１ｂにおけるバルブスリーブ４の基端側には、ソレノイド１１ａ，１１ｂのボディ部分１０をねじ込んで結合することにより、軸線を一致させてソレノイド１１ａ，１１ｂが取り付けてある。
【００２４】
上記バルブスリーブ４に螺着したソレノイド１１ａ，１１ｂにおけるボディ部分１０の内部には、作動油洩れ制限用のラビリンス溝１２を施してバルブポペット６の基端側が摺動自在に挿入して案内されており、また、バルブポペット６の先端側は、バルブスリーブ４との間にシール１３を介して摺接している。
【００２５】
これらラビリンス溝１２とシール１３を介装したバルブポペット６の両端部分は、バルブスリーブ４とバルブポペット６の間にバルブシート５を通して入出力ポート２，３を相互に連通する流路１４，１５を区画すると共に、バルブポペット６の先端部分とポートブロック９とでドレーン室１６を区画している。
【００２６】
ドレーン室１６の内部には、バルブポペット６とポートブロック９との間にリターンスプリング１７が介装してあり、また、バルブポペット６を通して穿った通孔１８でソレノイド１１ａ，１１ｂのボディ部分１０をバルブポペット６の先端側におけるドレーン室１６に連通し、かつ、ソレノイド１１ａ，１１ｂの鉄心１９から延びるプッシュロッド２０でバルブポペット６をリターンスプリング１７に逆らって押し進め得るようにしてある。
【００２７】
しかも、この場合において、バルブシート５とバルブポペット６の両端部分の外径寸法を等しくとり、これら両者の部分の受圧面積を同一にすることでバルブポペット６に作用する油圧力をバランスさせるようにしている。
【００２８】
かくして、この発明の実施の形態である図１のソレノイド１１ａ，１１ｂによる直接切換式のホールディングバルブ１ａ，１ｂは、以下のようにして動作することになる。
【００２９】
上記のように構成したこの発明によるホールディングバルブ１ａ，１ｂは、ソレノイド１１ａまたは１１ｂを励磁してやることにより、鉄心１９が磁力を受けてプッシュロッド２０を通しバルブポペット６を先端にあるリターンスプリング１７の復元力に抗して押し進める。
【００３０】
これにより、バルブポペット６で閉じていたバルブスリーブ４のバルブシート５を開き、バルブスリーブ４の流路１４，１５により入出力ポート２，３を通して、ポートブロック９のシリンダポート８ａからポンプポート７ａへと向う吸込油と、ポンプポート７ｂからシリンダポート８ｂへと向う圧油の流れとを許容する。
【００３１】
このことから、図２の油圧駆動装置における固定容量ポンプ２２の回転方向に応じて、そのとき作動油の吸込側となったホールディングバルブ１ａ，１ｂのソレノイド１１ａ，１１ｂを選択的に励磁してやったとする。
【００３２】
すると、吸込側にあるホールディングバルブ１ａまたは１ｂのバルブポペット６がリターンスプリング１７に抗しプッシュロッド２０により押されて開き、図２で言えば、ホールディングバルブ１ａまたは１ｂが右側ポジションに切り換わり、そのときの固定容量ポンプ２２の回転方向に応じて回路２６ａ，２７ａまたは２６ｂ，２７ｂにより、油圧シリンダ２５の作動油室２５ａ，２５ｂの一方の作動油を汲み上げる。
【００３３】
そして、この汲み上げた作動油を回路２６ｂ，２７ｂまたは２６ａ，２７ａへと圧送し、ホールディングバルブ１ｂまたは１ａのバルブポペット６をリターンスプリング１７に抗して押し開き、油圧シリンダ２５の一方の作動油室２５ｂまたは２５ａへと送り込んで、当該油圧シリンダ２５を正逆両方向へと選択的に作動させる。
【００３４】
反対に、ソレノイド１１ａまたは１１ｂの励磁を断って非励磁の状態に切り換えてやると、鉄心１９に設けたプッシュロッド２０による押圧力が解かれてバルブポペット６がリターンスプリング１７の復元力により押し戻される。
【００３５】
その結果、バルブポペット６は、リターンスプリング１７の復元力でバルブスリーブ４側のバルブシート５に押し付けられ、当該バルブシート５を閉じてポートブロック９のシリンダポート８ａ，８ｂからポンプポート７ａ，７ｂへと戻ろうとする圧油の流れを断ち、負荷である油圧シリンダ２５をそのときの状態に保持する。
【００３６】
しかも、上記において、ホールディングバルブ１ａ，１ｂにおけるソレノイド１１ａ，１１ｂのボディ部分１０内は、バルブポペット６を貫通して穿った通孔１８で反対側のドレーン室１６へと通じており、また、一対の入出力ポート２，３を相互に連通する流路は、バルブシート５の開閉に関係なく何れか一方或いは両方に高圧油が作用したとしても、バルブポペット６の両端面作用する圧油の受圧面積は互に等しく保たれる。
【００３７】
したがって、ソレノイド１１ａ，１１ｂのオン・オフ制御によるバルブポペット６の切換動作に際して、油圧力が何等の影響をも与えることがなくなることから、他の形式のホールディングバルのように、ホールディングバルブ１ａ，１ｂ自体がハンチングを起したり、通路圧損が不必要に大きくなるのを防止し得ると共に、ホールディングバルブ１ａ，１ｂのバルブポペット６に作用する油圧力に打ち勝つ吸引力をもった大型のソレノイドが必要となる等の問題点をも解決することができるのである。
【００３８】
なお、図１の実施の形態にあっては、ホールディングバルブ１ａ，１ｂを構成するに当り、バルブスリーブ４をバルブシート５が形成される基端側スリーブ４ａと先端側スリーブ４ａとの二つの部材に分け、これら基端側スリーブ４ａと先端側スリーブ４ｂをインロー３０により同芯状態を保って結合している。
【００３９】
これにより、簡単な構成をもって基端側と先端側スリーブ４ａ，４ｂの同芯性を保ちつつバルブスリーブ４としての一体性を確保し得るばかりでなく、バルブスリーブ４内へのバルブポペット６の組み込みも容易となる。
【００４０】
さらに、当該実施の形態にあっては、バルブスリーブ４の内面に対しソレノイド１１ａ，１１ｂのボディ部分１０をねじ込んで結合し、これらボディ部分１０の内部に対してバルブポペット６の基端側に設けたラビリンス溝１２を介して摺動自在に挿入することで、簡単な構成によりソレノイド１１ａ，１１ｂによる直接切換式のホールディングバルブ１ａ，１ｂとすることができるようにしたのである。
【００４１】
以上述べてきたように、請求項１の発明によれば、ソレノイドによる直接切換式のホールディングバルブにおいて、バルブポペットの両端部分を油密に保ちつつこれらバルブポペットの両端部分により、一方の入出力ポートからバルブシートを通して他方の入出力ポートへと通じる流路とバルブポペットの先端側に位置しリターンスプリングが介装されるドレーン室とを区画し、かつ、バルブシートとバルブポペットの両端部分における外径寸法を等しくとり、バルブスリーブの基端側にソレノイドのボディを結合し、バルブポペットに穿った通孔でソレノイドのボディ内を先端側のドレーン室へと連通したことにより、ソレノイドのオン・オフ制御によるバルブポペットの切換動作に際し油圧力が何等の影響をも与えることがなくなり、これによって、他の形式を採用した同種のホールディングバルのようにハンチングを起すのを除去することができると共に、通路圧損が不必要に大きくなるのを防止し得るのは勿論のこと、ホールディングバルブのバルブポペットに作用する油圧力に打ち勝つ吸引力をもった大型のソレノイドが必要になる等のこともなくなるのである。
【００４２】
また、請求項１の発明では、ホールディングバルブを構成するに当り、バルブスリーブを端部にバルブシートが形成される基端側スリーブと先端側スリーブの二つの部材に分け、これら基端側スリーブと先端側スリーブをインローにより同芯状態に保って結合したことにより、簡単な構成をもって基端側と先端側スリーブの同芯性を保ちつつバルブスリーブとしての一体性を確保し得るばかりでなく、製作に当ってのバルブスリーブ内へのバルブポペットの組み込みも容易となる。
【００４３】
さらに、請求項２の発明によれば、バルブスリーブの内面にソレノイドを挿し込んで固定し、このソレノイドの内部へとバルブポペットの基端側部分を摺動自在に挿入したことにより、上記した請求項１の発明の効果に加えて、簡単な構成でソレノイドによる直接切換式のホールディングバルブとすることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるソレノイド直接切換式のホールディングバルブの実施の形態を示す縦断正面図である。
【図２】同上のホールディングバルブの一使用例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  ホールディングバルブ
２，３  入出力ポート
４  バルブスリーブ
４ａ  基端側スリーブ
４ｂ  先端側スリーブ
５  バルブシート
６  バルブポペット
１０  ソレノイドのボディ部分
１１ａ，１１ｂ  ソレノイド
１２  ラビリンス溝
１３  シール
１４，１５  流路
１６  ドレーン室
１７  リターンスプリング
１８  バルブポペットの通孔
３０  インロー
【図１】
0003891750.tif 000002
【図２】
0003891750.tif 000003