(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路に沿って対向する一対のシートと、これらのシートに着脱可能な一対のポペットと、内方端が通路に開口する低圧優先出口と、内方端が各ポペット収納空間に連通する一対の入口と、通路に摺動可能に配設され長手寸法がシート間の離間距離よりも大きく設定された切換部材とを具備してなり、何れか一方の入口が相対的に高圧、他方が低圧となり、高圧側の入口に連通するポペット収納空間に配設されているポペットがシートに着座して該入口を低圧優先出口から遮断した場合に、その着座動作を切換部材を介して低圧側の入口に連通するポペット収納空間に配設されているポペットに伝え、このポペットをシートから離反させて該入口を通路を介して低圧優先出口に接続するようにしたものにおいて、
前記切換部材を、ピッチを素材径よりも大きくとって巻回させた線条体の外径を通路内径に略合致させたものとすることにより、低圧側の入り口を線条体の内部の通路空間内へのみ連通させるとともに、線条体の内部を素材間の隙間を介して低圧優先出口へ連通させるように構成してなることを特徴とする低圧優先形シャトル弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の油圧機器、或いはそれを組み合わせた油圧システム等に好適に利用される低圧優先形シャトル弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
低圧優先形シャトル弁は、２つの入口のうち相対的に低圧側の入口を選択して低圧優先出口に接続し、高圧側の入口を遮断する切換機能を有した周知のもので、各方面に広く利用されている。
従来の一般的な弁構造は、図３に示すように、通路１に沿って対向する一対のシート２、３と、これらのシート２、３に着脱可能な一対のポペット４、５と、内方端が通路１に開口する低圧優先出口６と、内方端が各ポペット収納空間４ａ、５ａに連通する一対の入口７、８と、通路１に摺動可能に配設され長手寸法がシート２、３間の離間距離よりも大きく設定された切換部材９とを具備してなる。図において符号１０、１１で示すものはポペット４、５をシート２、３に向かって弾性付勢するスプリングである。
【０００３】
このような構造のシャトル弁において、双方の入口７、８が低圧であるときには、左右のポペット４、５はスプリング１０、１１に付勢されて切換部材９の端面に当接されるが、この切換部材９の長手寸法はシート２、３間の離間距離よりも大きいため、両ポペット４、５ともシート２、３に対して一定隙間を保った位置に保持される。
【０００４】
この状態から、仮に入口７に高圧の流体が流れ込み、入口８が相対的に前記入口７よりも低圧になったと仮定すると、高圧側の入口７に連通するポペット収納空間４ａに配設されているポペット４が図４に示すようにシート２に着座して該入口７を低圧優先出口６から遮断する。このとき、その着座動作によって切換部材９が押され、低圧側の入口８に連通するポペット収納空間５ａに配設されているポペット５を付勢するため、このポペット５をシート３から離反させて該入口８を通路１を介して低圧優先出口６に接続する。このような作用は入口８に高圧の流体が流れ込み、入口７が相対的に前記入口８よりも低圧になった場合にも同様である。このようにして、このシャトル弁は、入口７、８のうち常に低圧側を選択して低圧優先出口６に接続する切換機能を発揮する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来構造では、上述した切換部材９に専らピストンが用いられている。しかしながら、単に円柱状のピストン９を通路１に配設すると、通路１が閉塞し、ポペット４（５）とシート２（３）の隙間から流入した流体はピストン９と通路１の内壁との摺動隙間を通じてのみ低圧優先出口６に接続可能となるため、流路抵抗が大きく、このままでは有効な切換機能を発揮することができない。
【０００６】
そこで、従来においては、図５に示すようにピストン９の円周上の等角位置に長手方向に沿った切欠部９ａを設けて通路１の内壁との間に隙間を確保したり、図６に示すようにピストン９の軸心位置に両端面に開口する内部通路９ｂを形成することが対策として講じられている。
しかしながら、前者の場合には低圧優先出口６に臨む切欠部９ａのみを通じて流体が流通し他の切欠部９ａに流体が流れないため、流路抵抗を軽減する効果が十分得られず、また切換部材９は特に軸心回りの回転を禁止されているわけではないため、切欠部９ａが切換部材９の円周上のどの位置に回転しているかによって流路抵抗も異なったものになるという不都合もある。この場合、更に切欠部９ａを大きくすることも考えられるが、ピストン９の外周と通路１の内壁との接触位置が極めて限定的になるため、ピストン９が通路１内を摺動する際のガイド作用が低下し、作動不良の原因となるし、切欠部９ａの間を小孔を介して連通させるようにしても、加工が徒に煩雑になるだけである。一方、後者の場合には、そのままではポペット４、５によって内部通路９ｂが塞がれるので、端面付近において更にその内部通路９ｂをポペット４、５によっては塞がれない位置に逃がすための別の小孔９ｃが必要になるなど、やはり加工に著しい負担を強いられることとなる。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、加工容易にして、低圧側の入口と低圧優先出口との間の流路抵抗を有効に低減し得る構造を備えた低圧優先形シャトル弁を実現することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、この種のシャトル弁としての一般的構成を備えてなるものにおいて、前記切換部材を、ピッチを素材径よりも大きくとって巻回させた線条体の外径を通路内径に略合致させたものとすることにより、低圧側の入り口を線条体の内部の通路空間内へのみ連通させるとともに、線条体の内部を素材間の隙間を介して低圧優先出口へ連通させるように構成してなることを特徴とする。
【０００９】
このような構成により、前記線条体を、一方のポペットの動作を他方のポペットに伝えることができる程度の剛性を有したものにしておけば、従来と同様の切換機能を発揮させることができる上に、線条体の内側には広大な通路内空間が存在し、この通路内空間は周回位置に開口する線条体間の隙間を介して低圧優先出口に連通するため、低圧側の入口と低圧優先出口の間の流路抵抗を従来に比べて格段に小さくすることができ、その流路抵抗も常に一定レベルを保障することができる。しかも、線条体を巻くだけの成形で構成できるため、加工が極めて簡便なものとなり、また任意の周回位置を通路内壁に密接に摺接させることができるので、通路内を摺動移動する際の円滑な挙動も確保することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を、図１及び図２を参照して説明する。
この実施例に係る低圧優先形のシャトル弁は、図３及び図４に示したものと基本的に同様の構造からなるものである。
すなわち、このものは、通路１を隔てて対向する一対のシート２、３と、これらのシート２、３に着脱可能な一対のスチールボール製のポペット４、５と、内方端が通路１に開口する低圧優先出口６と、内方端が各ポペット収納空間４ａ、５ａに連通する一対の入口７、８と、通路１に摺動可能に配設され長手寸法がシート２、３間の離間距離よりも大きく設定された切換部材２０とを具備してなる。
【００１１】
そして、本実施例では、前記切換部材２０に従来とは異なる構造のものを採用している。すなわち、この切換部材２０は、従来のようなピストン形状をなすものではなく、コイルスプリング形状をなすものであって、外径が通路内径に略合致し且つピッチを素材径よりも大きくとって線条体２０ａを螺旋状に巻回することにより構成されているものである。線条体２０ａの素材は、一般的なバネ等と同様のものを用いることができ、その素材径は、一方のポペット４（５）の動作を他方のポペット５（４）に伝える際に切換部材２０全体に生じる長手方向の寸法変化が切換機能に実用上悪影響を及ぼさない範囲内に収まる程度の剛性が得られるように規定されている。
【００１２】
このようなものであれば、切換部材２０は通常は図１に示す中立位置にあり、その後、図２に示すように入口７が高圧となり入口８が低圧となった場合に、切換部材２０は従来のピストンタイプのものと全く同様にポペット４の着座動作をポペット５に伝えて該ポペット５をシート３から離反させることができ、高低圧が逆転した場合にも同じく適正に作動して、入口７、８のうち常に低圧側を選択して低圧優先出口６に接続するという本来の切換機能を適正に営むことができる。
【００１３】
しかも、本実施例の切換部材２０を使用すると、線条体２０ａの内部に通路内空間１ａが存在し、この通路内空間１ａは周回位置に開口する素材間の隙間２０Ｘを介して低圧優先出口６に連通するため、低圧側の入口７、８と低圧優先出口６の間の流路抵抗を従来に比べて格段に小さくすることができ、その流路抵抗も常に一定レベルを保障することができる。その上、線条体２０ａをある程度一定したピッチで螺旋状に巻回し、基本的に端面にのみ長手寸法を正確に規定するためのある程度高精度の端部処理を施せばよいので、図５や図６に示した従来の切換部材９に比べて加工が格段に簡便なものとなり、本シャトル弁の製造に係る工数やコストを著しく軽減することが可能となる。さらに、任意の周回位置を通路内壁に密接に摺接させておくことができるので、通路１内を摺動移動する際の円滑な挙動も確保することが可能となる。
【００１４】
なお、各部の具体的な構成は、図示実施例のものに限定されるものではなく、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。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、高圧によって着座動作を行うポペットの動きを他方のポペットに伝達する役割を果たす切換部材に、螺旋状ないしはそれに類する構造のものを用いるようにしたものである。このため、切換部材としての適正な作動を確保した上で、低圧側の入口と低圧優先出口とが接続されて流体が流れるときの流路抵抗を極めて低く抑え、切換バルブとしての機能を有効に高めることが可能となる。しかも、本発明の切換部材は、線条体を折曲げ成形するだけの簡単な加工によって構成することができるため、切換部材ひいてはシャトル弁全体の工数及びコストを従来に比べて大巾に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】図１に対応した作用説明図。
【図３】従来例を示す断面図。
【図４】図３に対応した作動説明図。
【図５】従来例における切換部材の変形を示す斜視図。
【図６】従来例における切換部材の変形を示す斜視図。
【符号の説明】
１…通路
２、３…シート
４、５…ポペット
６…低圧優先出口
７、８…入口
２０…切換部材
２０ａ…線条体
【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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