(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁筺内に摺動自在に切換スプールを設け、手動操作レバーにより戻しばねに抗して該切換スプールを切換位置へ切り換える切換弁に於いて、該切換スプールの一端にこれと共に該弁筺内を摺動自在のシリンダバレルを連結すると共に該弁筺と該シリンダバレルとの間に膨縮自在の圧力作用室を２室形成し、該手動操作レバーにこれの操作により該シリンダバレル内を一定距離摺動したのち該シリンダバレルと係合するサーボスプールを連結し、該弁筺に形成したポートから該シリンダバレルを介して該圧力作用室に連通し且つ該サーボスプールにより制御されてこれの移動方向に該シリンダバレルに推力を生じる流体圧力を該圧力作用室の一方に確立する制御流路を設けたことを特徴とする手動操作切換弁。
【請求項２】
上記弁筺にはパイロット圧力源に接続されるパイロットポートとタンクに接続されるドレンポートを設け、上記制御流路は上記サーボスプールにより制御されて上記２室の圧力作用室がパイロットポートとドレンポートに接続されるか遮断されることを特徴とする請求項１に記載の手動操作切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動操作により切換作動する切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の切換弁として、中立位置を保持する戻しばねに抗して切換スプールを手動操作レバーにより切換位置へと摺動させる形式のものが一般的に知られている。この種の切換弁は建設機械などのような手動操作が多い機械に使用されているが、その切換操作力は該戻しばねのばね力と油圧流体力との合計力以上を必要とするので、切換操作を繰り返すとオペレーターの疲労度が大きくなる不都合がある。多少ともこの疲労度を軽減するため、戻しばねのばね力をできるだけ弱くすることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように戻しばねを弱めても、油圧流体力に勝るだけの切換操作力は必要であり、そのため操作回数が増えるとオペレーターの肉体的疲労度は大きく、戻しばねを弱めた効果はあまり良好でない。切換弁を油圧にて切り換える油圧パイロット方式とすれば操作力が軽減され、こうした疲労度の問題は解決できるが、油圧パイロットの応答遅れ分だけ切換弁の応答性、機械の応答性が悪くなり、油圧パイロット系の故障で切換弁の操作を行えなくなる欠点がある。
【０００４】
本発明は、応答性を損なわずに切換操作力を軽減し、必要な場合にはその操作力の軽減のための構成に係わらず切換弁を操作できる手動操作切換弁を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、弁筺内に摺動自在に切換スプールを設け、手動操作レバーにより戻しばねに抗して該切換スプールを切換位置へ切り換える切換弁に於いて、該切換スプールの一端にこれと共に該弁筺内を摺動自在のシリンダバレルを連結すると共に該弁筺と該シリンダバレルとの間に膨縮自在の圧力作用室を２室形成し、該手動操作レバーにこれの操作により該シリンダバレル内を一定距離摺動したのち該シリンダバレルと係合するサーボスプールを連結し、該弁筺に形成したポートから該シリンダバレルを介して該圧力作用室に連通し且つ該サーボスプールにより制御されてこれの移動方向に該シリンダバレルに推力を生じる流体圧力を該圧力作用室の一方に確立する制御流路を設けることにより、上記の目的を達成するようにした。該手動操作レバーを切換操作すると、サーボスプールが摺動して一方の圧力作用室に流体圧力が確立し、その流体圧力が該シリンダバレルに推力を与え、該シリンダバレルに連結した切換スプールが手動操作レバーの移動方向へ推進される。この推力は該手動操作レバーの傾角を増大させ続ける限り発生し、その操作を止めたところで推力が消え、逆方向へ操作するともう一方の圧力作用室に流体圧力が確立して逆方向の推力が生じ、小さな力で手動操作レバーを操作できる。該サーボスプールはシリンダバレルに係合しているので、流体圧力が確立しないときでも切換スプールを切換操作できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図１及び図２に於いて符号１は手動操作レバー２により切換操作される切換弁を示し、該切換弁１はポンプポート３とタンクポート４及びアクチュエータポート５、６を備えた弁筺７内に摺動自在に切換スプール８を設けた４ポート３位置の一般的な切換弁で、該切換スプール８はその一端のリテーナ９、９間に設けた戻しばね１０により中立位置１１に保持され、該戻しばね１０に抗して該切換スプール８を左右に摺動させると切換位置１２、１２に入る。
【０００７】
該切換スプール８の戻しばね１０側とは反対側の端部に、略円筒形のシリンダバレル１４をボルト１５により一体に連結し、該切換スプール８と共に該弁筺７内を摺動するようにした。該シリンダバレル１４の外周面には２条の環状の隆起１６、１６を形成し、これらの隆起１６と弁筺７のバレル孔１７の内周面の２箇所の突部１８、１８とで該弁筺７とシリンダバレル１４の間に該バレル１４の軸方向へ膨縮自在の圧力作用室１９、２０を２室形成した。該シリンダバレル１４の内部の軸方向の孔２１に、該手動操作レバー２に一端を連結したサーボスプール２２を摺動自在に収容し、該サーボスプール２２の他端をリテーナ２３、２３と前記戻しばね１０よりも弱い戻しばね２４を介してシリンダバレル１４のばね孔２１ａ内に係合させた。該軸方向の孔２１とばね孔２１ａはサーボスプール２２のスプールランドにより互いに分離される。該手動操作レバー２を正逆に傾けると、サーボスプール２２は戻しばね２４をたわめて両リテーナ２３、２３間のわずかな隙間分だけ左右に摺動する。
【０００８】
該弁筺７には、補助ポンプ等の適当なパイロット圧力源（図示してない）に接続されるパイロットポート２５と、タンクに接続されるドレンポート２６とを形成し、これらのポート間を該シリンダバレル１４及びサーボスプール２２に形成されて各圧力作用室１９、２０を連通する制御流路２７により接続した。図１、図２の場合、該制御流路２７は、該シリンダバレル１４に形成したパイロットポート２５から孔２１内へと半径方向に延びる開口２７ａ、２７ｂと、該孔２１内から圧力作用室１９、２０へ延びる開口２７ｃ、２７ｄ、及びドレンポート２６からばね孔２１ａ内へ延びる開口２７ｅ、サーボスプール２２の内部を軸方向に延びる開口２７ｆとで構成される。該開口２７ａ、２７ｂは、サーボスプール２２が中立位置２２ａに位置するときは、そのランド部２８で閉鎖され、その中立位置２２ａから摺動したときに開く。
【０００９】
この場合、切換弁１を切換操作すべく、例えば該サーボスプール２２がシリンダバレル１４内へを進入するように該手動操作レバー２を傾けると、該サーボスプール２２が弱い戻しばね２４を圧縮して右方にわずかな一定距離を摺動する。この摺動によって一方の開口２７ａが開き、パイロットポート２５から圧力流体が一方の圧力作用室１９に作用すると共に、他方の圧力作用室２０はドレンポート２６に接続状態となるので、該圧力作用室１９はその内部に確立した流体圧力によりシリンダバレル１４を右方に推進して、この推力が手動操作レバー２による力と共に該シリンダバレル１４に連結した切換スプール８を右方へ切換摺動する。該手動操作レバー２を傾けることを停止すれば、右方へ移動するシリンダバレル１４の開口２７ａが閉じられ、圧力作用室１９への圧力流体の流入が止まるのでシリンダバレル１４の移動も止まる。該手動操作レバー２の傾きを逆方向に変更してサーボスプール２２を左方へ移動させれば、他方の圧力作用室２０へ流体圧力が確立され、この場合、左方への推力がシリンダバレル１４に生じて切換スプール８の左方への操作を軽い力で行える。また、圧力作用室１９、２０に流体圧力が確立できない状態になっても、該手動操作レバー２を強く操作すればサーボスプール２２とシリンダバレル１４が係合するので、切換スプール８を摺動させ得て安全である。
【００１０】
図１の構成とした場合の手動操作レバー２の操作力は、図３のヒシテリシス曲線Ａのように７乃至１２ｋｇｆ程度で済むが、切換スプール８を直接手動操作レバー２で操作した場合は図４のヒシテリシス曲線Ｂのように大きな操作力が必要で、数多くの切換操作を行う場合のオペレータの疲労度を大きく軽減できる。
【００１１】
尚、制御流路２７を、図５或いは図６に示すように、パイロットポート２５から各圧力作用室１９、２０を介してドレンポート２６へ流体が流通する形式とすることもでき、この場合、サーボスプール２２及びシリンダバレル１４には、圧力作用室１９又は２０への一方の流路を閉鎖し他方の流路を絞るような構成を持たせ、必要な一方の圧力作用室に流体圧力を確立させることができる。尚、切換弁１はスプール形のものであればその切換位置の構成は任意である。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、切換スプールにシリンダバレルを連結すると共に弁筺と該シリンダバレルとの間に膨縮自在の圧力作用室を２室形成し、手動操作レバーに該シリンダバレル内を一定距離摺動したのち該バレルと係合するサーボスプールを連結し、該バレルと該サーボスプールにより制御されてその移動方向に該シリンダバレルに推力を生じる流体圧力を該圧力作用室の一方に確立する制御流路を設けたので、該推力が手動操作レバーの操作力を補助し、小さな力で手動操作レバーを応答性よく操作でき、該サーボスプールがシリンダバレルと係合しているので、流体圧力が確立しないときでも切換スプールを切換操作できて安全性も高い等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す切断側面図
【図２】図１の線図
【図３】図１の構成による手動操作レバーの操作力の線図
【図４】従来の構成による手動操作レバーの操作力の線図
【図５】本発明の他の実施の形態の線図
【図６】本発明の更に他の実施の形態の線図
【符号の説明】
１  切換弁、２  手動操作レバー、７  弁筺、８  切換スプール、１０  戻しばね、１４  シリンダバレル、１９・２０  圧力作用室、２２  サーボスプール、２５・２６  ポート、２７  制御流路、
【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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【図６】
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