(57)【要約】  【課題】全閉位置と全開位置との間で移動可能であるとともに全閉位置に向けて付勢されるポペットと、パイロット圧を受けてこのポペットを付勢力に抗して全開位置側に向け押圧するパイロットピストンとを具備するパイロットチェック弁において、簡単な構成で衝撃音の発生を抑制する。  【解決手段】パイロットチェック弁５に、パイロットピストン１０の全開位置側へ向かう移動を途中で規制する規制部１６と、前記規制部１６により移動が規制された状態の前記パイロットピストン１０にポペット８が当接している際に弁座１５ａより上流側に前記ポペット８の進退方向に沿って延伸する形状に形成される絞り部１９と、前記パイロットピストン１０に第２の付勢手段１１を介して接続され前記規制部１６によりパイロットピストン１０の移動が規制された状態で第２の付勢手段１１により全開位置側に向け付勢されつつ前記ポペット８に当接するプッシュピストン１２とをさらに具備させる。  【選択図】図２
2009281515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液の供給を受けて荷役作業を行うためのシリンダと、このシリンダに作動液を供給する作動液供給源との間に設けられるパイロットチェック弁であって、
弁座に着座する全閉位置と弁座から離間する全開位置との間で移動可能であるとともに第１の付勢手段により全閉位置に向けて付勢されるポペットと、パイロット圧を受けてこのポペットを前記第１の付勢手段による付勢力に抗して全開位置側に向け押圧するパイロットピストンと、前記パイロットピストンの全開位置側へ向かう移動を途中で規制する規制部と、前記規制部により移動が規制された状態の前記パイロットピストンにポペットが当接している際に弁座より上流側に前記ポペットの進退方向に沿って延伸する形状に形成される絞り部と、前記パイロットピストンに第２の付勢手段を介して接続され前記規制部によりパイロットピストンの移動が規制された状態で第２の付勢手段により全開位置側に向け付勢されつつ前記ポペットに当接するプッシュピストンとを具備することを特徴とするパイロットチェック弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動液の供給を受けて荷役作業を行うためのシリンダと、このシリンダに作動液を供給する作動液供給源との間に設けられるパイロットチェック弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動液の供給を受けて荷役作業を行うためのシリンダと、このシリンダに作動液を供給する作動液供給源との間には、シリンダに作動液を供給して荷物を持ち上げた後、荷物を持ち上げた状態を保持できるようにすべく、パイロットチェック弁と呼ばれるチェック弁を設ける態様が広く知られている。ここで、通常のパイロットチェック弁として広く知られているものは、シリンダから作動液供給源側へ向かう液圧が発生した場合に、ポペットを弁座に向けて付勢しつつ全閉位置に保持して流路を塞ぐことにより作動液の流れを遮断するようにしているとともに、荷物を下ろす際等シリンダから作動液供給源側へ作動液を流す必要が発生した場合に流路を開くことができるように、ポペットと対向する位置にパイロットピストンを配置し、パイロット圧を与えることによりそのパイロットピストンを作動させてポペットを強制的に押し開き、全閉位置から移動させ得るようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】実開平３−２５０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１記載の構成では、パイロットピストンを作動させてポペットを強制的に押し開き全閉位置から移動させた際に、弁座のシリンダ側と作動液供給源側とが連通する。その際、作動液供給源側にタンクを配している場合等においては、シリンダ側の圧力が急激に低下する。すると、大きな衝撃音を発生させることがある。
【０００４】
本発明は、以上に述べた課題を解決すること、すなわち簡単な構成により衝撃音の発生を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明に係るパイロットチェック弁は、作動液の供給を受けて荷役作業を行うためのシリンダと、このシリンダに作動液を供給する作動液供給源との間に設けられるものであって、以上の課題を解決するために、弁座に着座する全閉位置と弁座から離間する全開位置との間で移動可能であるとともに第１の付勢手段により全閉位置に向けて付勢されるポペットと、パイロット圧を受けてこのポペットを前記第１の付勢手段による付勢力に抗して全開位置側に向け押圧するパイロットピストンと、前記パイロットピストンの全開位置側へ向かう移動を途中で規制する規制部と、前記規制部により移動が規制された状態の前記パイロットピストンにポペットが当接している際に弁座よりシリンダ側に前記ポペットの進退方向に沿って延伸する形状に形成される絞り部と、前記パイロットピストンに第２の付勢手段を介して接続され前記規制部によりパイロットピストンの移動が規制された状態で第２の付勢手段により全開位置側に向け付勢されつつ前記ポペットに当接するプッシュピストンとを具備することを特徴とする。
【０００６】
このようなものであれば、前記パイロットピストンが受けるパイロット圧が上昇してもこのパイロットピストンは前記規制部に当接する位置までしか移動せず、ポペットはこのパイロットピストンに押圧されつつ前記絞り部との間で絞りを形成し、ポペットの上流側の液圧は緩やかに低下する。しかも、前記絞り部はポペットの進退方向に沿って延伸して設けているので、ポペットがこの絞り部の長手寸法以上移動しない限りこの絞り部とポペットとの間に絞り部が形成される。そして、シリンダ側の作動液圧は緩やかに低下し、第２の付勢手段に付勢されたプッシュピストンによりポペットが押圧されて全開位置に移動する。
【０００７】
なお、「パイロットピストンの全開位置側へ向かう移動を途中で規制する」とは、パイロットピストンによりポペットを押圧する際に、ポペットが全開位置に達することなく全閉位置と全開位置との間の所定位置に留まるようにパイロットピストンを係止すること全般を示す概念である。また、「弁座より上流側」とは、シリンダからこのパイロットチェック弁を経て作動液供給源側に向かう流れの上流側すなわちシリンダ側を示す概念である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パイロットピストンが規制部に当接する位置まで移動すると、ポペットはこのパイロットピストンに押圧されつつ前記絞り部との間で絞りを形成するので、ポペットの上流側の液圧低下を緩やかにでき、液圧が十分低下した時点でプッシュピストンにより全開位置に付勢されるので、荷物の降下速度を確保しつつ簡単な構成で衝撃音の発生を抑制できる。しかも、前記絞り部はポペットの進退方向に沿って延伸して設けているので、ポペットがこの絞り部の長手寸法以上移動しない限りこの絞り部とポペットとの間に絞り部が形成され、従って前記規制部及び前記弁座の設計の自由度を向上できる。そして、シリンダ側の作動液圧が低下すると、第２の付勢手段に付勢されたプッシュピストンによりポペットが押圧されて全開位置に移動するので、荷物の降下速度を大幅に低下させることなく衝撃音の発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例について説明する。
【００１０】
この実施例は、図１に示すように、また、要部の拡大図を図２に示すように、作動液の供給を受けて荷役作業を行うためのシリンダ１と、このシリンダ１に作動液を供給する作動液供給源たるタンク２と、このタンク２からシリンダ１に向かう液圧を供給する液圧供給源たる液圧ポンプ３と、前記液圧ポンプ３に連通するｐポート、前記タンク２に連通するｔポート、及び前記シリンダ１に向かう側に設けられ前記ｐポート又はｔポートのいずれかと選択的に連通するａポート及びｂポートを有する切替弁４と、この切替弁４と前記シリンダ１との間に設けられるパイロットチェック弁５と、このパイロットチェック弁５とシリンダ１との間に設けられるスロットルチェック弁６とを具備する液圧回路を利用するものである。そして、前記パイロットチェック弁５に本発明を適用している。
【００１１】
前記シリンダ１は、キャップ室側に作動液圧の供給を受けることにより先端部に図示しない荷台を有するロッドを持ち上げるとともに、ヘッド側に作動液圧の供給を受けた際には前記ロッドを押し下げる構成を有する。
【００１２】
前記液圧ポンプ３は、モータＭ等の動力供給源から動力の供給を受け、作動液を切替弁４に向けて送り出す。
【００１３】
前記切替弁４は、図１における中央の状態、右側の状態、及び左側の状態を選択的にとり得る弁である。中央の状態においては、ｔポートをａポート及びｂポートの双方に連通させる。右側の状態においては、ｐポートとａポートとを、またｔポートとｂポートとをそれぞれ連通させる。そして、左側の状態においては、ｐポートとｂポートとを、またｔポートとａポートとをそれぞれ連通させる。ここで、前記ａポートは、パイロットチェック弁５の後述する第２のポート７ｂに連通する。一方、前記ｂポートは、パイロットチェック弁５の後述する第３のポート７ｃ、及び前記シリンダ１のヘッド側に連通する。
【００１４】
一方、前記パイロットチェック弁５は、シリンダ１のキャップ側に接続する第１のポート７ａ、方向切替弁４のａポートに接続する第２のポート７ｂ、及び方向切替弁４のｂポートに接続する第３のポート７ｃを有するハウジング７と、このハウジング７内に設けられ第１のポート７ａと第２のポート７ｂとの間を遮断する全閉位置とこれら第１のポート７ａと第２のポート７ｂとの間を連通させる全開位置との間で移動可能に設けてなるポペット８と、このポペット８を全閉位置側に付勢する第１の付勢手段たる第１のばね９と、前記ハウジング７内に設けられ第３のポート７ｃからパイロット圧を受けてこのポペット８を全開位置側に向け押圧するパイロットピストン１０と、前記パイロットピストン１０に第２の付勢手段たる第２のばね１１を介して接続されるプッシュピストン１２とを具備する。
【００１５】
前記ハウジング７の内部には、前記第１及び第２のポート７ｂを連通するとともに前記ポペット８を収納させてなるポペット室１３と、前記第２のポート７ｂと第３のポート７ｃとを連通するとともに前記パイロットピストン１０及び前記プッシュピストン１２を収納させてなるパイロット弁室１４とを形成している。前記ポペット室１３内には、ポペット８の基端部の外側面と摺接するとともに、全閉位置においてポペット８の先端部を着座させるための弁座１５ａを有するスリーブ１５を収納している。このスリーブ１５は、略円筒形の有底の部材であり、底壁をポペット室１３の内壁に略隙間無く当接させているとともに、この底壁の中央部にスリーブ１５の内部を第２のポート７ｂと連通させるための第２ポート孔１５ｂを設けている。この第２ポート孔１５ｂは、先端側すなわち第２のポート７ｂ側の小径部１５ｂ１と、基端側すなわち第２のポート７ｂと反対側の大径部１５ｂ２と、これらを接続する段部１５ｂ３とからなる。そして、前記小径部１５ｂ１と段部１５ｂ３との境界を前記弁座１５ａとしている。さらに、このスリーブ１５の側壁には、スリーブ１５の内部を第１のポート７ａと連通させるための第１ポート孔１５ｃを設けている。
【００１６】
前記ポペット８は、前記ハウジング７のポペット室１３内、より具体的には前記スリーブ１５内に収納してなる。また、内部に背圧室８ａを有し、この背圧室８ａ内と前記ポペット室１３とを同一の圧力とすべく孔８ｂを設けている。また、全閉位置において先端側に設けた当接面８ｃを前記弁座１５ａに当接させるようにしているとともに、前記背圧室８ａ内部にこのポペット８を全閉位置側に付勢するための第１の付勢手段たる第１のばね９を設けるようにしている。そして、前記当接面８ｃより上流側すなわちシリンダ１に向かう側に、進退方向に沿って延伸する絞り面８ｄを設けている。この絞り面８ｄは、前記スリーブ１５の第２ポート孔１５ｂの大径部１５ｂ２にわずかな隙間を介して対向し、これらポペット８の絞り面８ｄと第２ポート孔１５ｂの大径部１５ｂ２とが対向した状態で、ポペット８の進退方向に沿って延伸する絞り部１９を形成するようにしている。
【００１７】
前記パイロットピストン１０は、前記ハウジング７のパイロット弁室１４に収納してなる。また、このパイロットピストン１０は、第３のポート７ｃ側に向かいパイロット圧Ｐ２を受けるとともに前記パイロット弁室１４の側壁に摺接する受圧部１０ａと、この受圧部１０ａより小径で、かつ前記受圧部１０ａから第２のポート７ｂ側に向かって延伸しポペット８の先端に当接するプッシュロッド１０ｂとを具備する。
【００１８】
しかして本実施形態では、前記ハウジング７に、前記パイロットピストン１０の全開位置側へ向かう移動を途中で規制する規制部１６をさらに設けている。すなわち、前記パイロットピストン１０がパイロット圧Ｐ２を受け、ポペット８に当接してポペット８を全閉位置から全開位置に移動させるべく移動する際に、パイロットピストン１０の受圧部１０ａがこの規制部１６に当接してそれ以上の移動が規制されるように構成している。そして、ポペット８の絞り面８ｄと第２ポート孔１５ｂの大径部１５ｂ２とが対向した状態に保持され、ポペット８の進退方向に沿って延伸する絞り部１９を形成するようにしている。
【００１９】
前記プッシュピストン１２は、第３のポート７ｃ側すなわち前記パイロットピストン１０の受圧部１０ａ側に向かい第２のばね１１の移動端を当接させてなるばね受部１７と、このばね受部１７から第２のポート７ｂ側に向かって延伸しポペット８の先端に当接するとともに前記プッシュロッド１０ｂを内部に収納させてなる本体１８とを具備する。そして、前記パイロットピストン１０の移動が規制部１６により規制された状態で、前記第１のポート７ａ側の液圧Ｐ１及び第２ポート孔１５ｂの積と前記第１のばね９の付勢力Ｆとの和が前記第２のばね１１の付勢力Ｆ２を下回ると、この第２のばね１１によりプッシュピストン１２が全開位置側に付勢され、このプッシュピストン１２によりポペット８を全開位置まで押圧開成するようにしている。
【００２０】
以下に、このパイロットチェック弁５を含む液圧回路の各部の作動を示す。
【００２１】
まず、荷物を持ち上げる際には、切替弁４は図１における右側の状態、すなわちｐポートとａポートとを、またｔポートとｂポートとをそれぞれ連通させた状態となる。このとき、パイロットチェック弁５の第２のポート７ｂにはポンプ３から作動液が供給される。すると、第２のポート７ｂ側からポペット８に加えられる作動液圧に由来する力が、第１のばね９による付勢力と第１のポート７ａ側からポペット８に加えられる作動液圧に由来する力との和に打ち勝ち、ポペット８は前記付勢力に抗して全開位置まで移動する。そして、第２のポート７ｂと第１のポート７ａとが連通し、作動液がシリンダ１のキャップ側に供給される。
【００２２】
次いで、荷物を持ち上げた状態に保持しておく際には、切替弁４は図１における中央の状態、すなわちｔポートとａポートと、及びｔポートとｂポートとを連通させた状態となる。このとき、パイロットチェック弁５の第１のポート７ａにシリンダ１からの作動液が到達する。しかし、第２のポート７ｂは切替弁４のａポートを介してタンク２に連通しているので、ポペット８に第２のポート７ｂ側から作用する力は、第１のばね９による付勢力と第１のポート７ａ側からポペット８に加えられる作動液圧に由来する力との和よりも小さい。従って、ポペット８は前記付勢力により全閉位置側に付勢され、弁座１５ａに着座した状態に保持される。
【００２３】
そして、荷物を下ろす際には、切替弁４は図１における左側の状態、すなわちｔポートとａポートとを、また、ｐポートとｂポートとをそれぞれ連通させた状態となる。すると、ポンプ３からの作動液はｂポートを介して第３のポート７ｃに供給される。この第３のポート７ｃに供給される液圧がパイロット圧Ｐ２としてパイロットピストン１０に加えられる。ここで、第１のポート側７ａの液圧Ｐ１、スリーブ１５の第２ポート孔１５ｂの直径Ｄ１、第１のばねの付勢力Ｆ、パイロット圧Ｐ２、及びパイロット弁室１４の直径Ｄ２が以下の式（１）を満たすと、パイロットピストン１０に加えられる力が前記付勢力と第１ポート側７ａの液圧Ｐ１に由来する力との和に打ち勝ち、ポペット８を押圧し全開位置側に付勢する。
【００２４】
Ｐ２×π×Ｄ２2／４＞Ｐ１×π×Ｄ１2／４＋Ｆ  （１）
しかし、ポペット８が全閉位置と全開位置との間の所定位置に達した際に、パイロットピストン１０の受圧部１０ａは規制部１６に当接し、ポペット８の絞り面８ｄと第２ポート孔１５ｂの大径部１５ｂ２とが対向した状態に保持される。すると、ポペット８の絞り面８ｄと第２ポート孔１５ｂの大径部１５ｂ２との間にポペット８の進退方向に沿って延伸する絞り部１９を形成される。従って、第１のポート７ａ側の液圧は急激に第２のポート７ｂ側の液圧すなわちタンク２圧と等しくならずに漸次低下する。そして、第１のポート７ａ側の液圧Ｐ１が十分低下し、この液圧Ｐ１及び第２ポート孔１５ｂの面積の積と第１のばね９の付勢力Ｆとの和が第２のばね１１の付勢力Ｆ２を下回った時点、すなわち以下の式（２）が成立した時点で第２のばね１１の付勢力によりプッシュピストン１２がポペット８を全開位置側に向けて押圧する。
【００２５】
Ｆ２＞Ｐ１×π×Ｄ１2／４＋Ｆ  （２）
すなわち本実施例のパイロットチェック弁５の構成によれば、パイロット圧Ｐ２をパイロットピストン１０に加え、このパイロットピストン１０が受けるパイロット圧Ｐ２が上昇しても、このパイロットピストン１０は前記規制部１６に当接する位置までしか移動せず、パイロットピストン１０は規制部１６に当接してこれ以上の移動が規制される。その際、ポペット８の絞り面８ｄと第２ポート孔１５ｂの大径部１５ｂ２とが対向した状態に保持され、これらの間に絞り部１９が形成される。従って、ポペット８の上流側の液圧は緩やかに低下し、液圧が十分低下してからポペット８がプッシュピストン１２に付勢されて全開位置に移動するので、ポペット８が全開位置に移動する際の差圧は小さく、荷物の降下速度を確保しつつ簡単な構成で衝撃音の発生を抑制できる。しかも、前記絞り部１９はポペット８の進退方向に沿って延伸して設けているので、ポペット８の絞り面８ｄが前記第２ポート孔１５ｂの大径部１５ｂ２の長手寸法以上移動しない限りこれらの間に絞り部１９を形成できる。すなわち、パイロットピストン１０が規制部１６に当接した状態でポペット８と弁座１５ａとの間のみに絞りを形成する態様と比較して、前記規制部１６及び前記弁座１５ａの設計の自由度を向上でき、かつ非常に高い加工精度を求める必要がなくなるので製造コストを低減できる。
【００２６】
なお、本発明は以上に述べた実施例に限られない。
【００２７】
例えば、パイロットピストンのプッシュロッド内に、ポペットに向かい開口するとともにポペットの進退方向に延伸する空間を設けるとともに、この空間内にプッシュピストン及び第２の付勢手段を設けてもよい。
【００２８】
また、絞り部の長手寸法は、ポペットの可動範囲の長さを下回る範囲で任意に設定してよい。すなわち、ポペットが全開位置に移動した場合にはポペットと対向せず絞りとして機能しないようにすればよい。また、ポペットの進退方向に平行である必要はなく、ポペットを前記所定位置近傍に配した状態でポペットとの間に絞りとして機能する微小空間が形成されるものであれば、若干傾斜を有する形状であってもよい。
【００２９】
さらに、ハウジングのポペット室内にポペットと摺接させてなるスリーブを設ける代わりに、ハウジングのポペット室の周壁に直接ポペットを摺接させるようにし、ハウジングに弁座、及びポペットの絞り面に対向する面を設けてもよい。
【００３０】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るパイロットチェック弁を含む液圧回路を示す図。
【図２】同実施形態に係るパイロットチェック弁の要部を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
５…パイロットチェック弁
８…ポペット
１０…パイロットピストン
１２…プッシュピストン
１５ａ…弁座
１６…規制部
１９…絞り部
【図１】
2009281515.tif 000003
【図２】
2009281515.tif 000004