JP2000304140A

JP2000304140A - 流路切換弁ユニット

Info

Publication number: JP2000304140A
Application number: JP11114670A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Onoe; 裕尾上; Hitoshi Yasutome; 仁安留
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】単純な通路構成で、多数設けたポートのペア
リングを所望に変化させることができる流路切換弁ユニ
ットを提供する。【解決手段】円周方向において６０°の間隔で６個の
ポートＡ₁ ，Ａ₂ 及びＢ ₁ 〜Ｂ₄ が設けた弁ケーシング
５１内に開き角が６０°のＶ字形状となった２つのポー
ト間導通路５３ａ，５３ｂを形成した弁体５２を回動可
能に設けた流路切換弁５０を雄，雌の嵌合部５２ａ，５
２ｂを嵌合させることにより２個連結して、端部に位置
する弁体５２に操作パターン切換レバー４５を連結し
て、弁体５２を６０°往復回動することによって、２個
のＡ側ポートＡ₁ ，Ａ₂ を、それぞれポート間導通路５
３ａ，５３ｂを介してＢ側ポートＢ₁ ，Ｂ₃ と接続する
状態とポート間導通路５３ａ，５３ｂがＡ側ポートＡ
₁ ，Ａ₂ をＢ側ポートＢ₂ ，Ｂ₄にそれぞれ連通させる
状態とに切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械等におい
て、作動流体の流れ方向を切り換える流路切換弁ユニッ
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械の一例として図１０に示したよ
うな油圧ショベルがある。図中において、１は下部走行
体、２は上部旋回体、３は掘削作業機である。下部走行
体１は左右一対の履帯４を有し、この履帯４は駆動輪５
と従動輪６との間に巻回して設けられている。また、上
部旋回体２は下部走行体１に旋回装置７により旋回可能
に連結されている。掘削作業機３は上部旋回体２に俯仰
動作可能に設けたブーム８と、このブーム８の先端に上
下方向に回動可能に連結したアーム９と、アーム９の先
端に連結したリンク部材１０とから構成される。そし
て、リンク部材１０には、フロントアタッチメントとし
て、例えばバケット１１が着脱可能に連結される。

【０００３】以上の構成を有する油圧ショベルにおい
て、下部走行体１における左右の駆動輪５は走行用油圧
モータで駆動され、また上部旋回体２は旋回装置７に設
けた旋回用油圧モータで駆動される。掘削作業機３を構
成するブーム８と上部旋回体２のフレームとの間にはブ
ーム用油圧シリンダ８ａが連結され、またアーム９とブ
ーム８との間にはアームシリンダ９ａが連結され、さら
にリンク部材１０とアーム９との間にはバケット用油圧
シリンダ１０ａが連結して設けられる。以上の各油圧モ
ータ及び油圧シリンダからなる油圧アクチュエータは油
圧ポンプから供給される圧油を供給することにより駆動
され、また各油圧アクチュエータからの戻り油はタンク
に還流される。

【０００４】油圧ポンプ及びタンクと各油圧アクチュエ
ータとの間にはコントロールバルブが設けられ、これら
各コントロールバルブの切り換え操作を行うことによっ
て、各油圧アクチュエータの駆動制御が行われる。ここ
で、各コントロールバルブは電磁切換方式としたものも
あるが、油圧パイロット方式で切り換わるように構成す
るのが一般的である。そして、油圧パイロット方式で切
り換わるコントロールバルブの操作はオペレータが運転
席に着座した状態で行えるようになっており、このため
に運転席の左右両側に操作レバーが設けられる。

【０００５】ここで、油圧ショベルの走行時には、旋回
及び掘削作業機３は作動させないことから、つまり走行
は単独操作により行われることから、各油圧アクチュエ
ータのうち、左右の走行用油圧モータはそれぞれ１本の
操作レバーで操作されるようにしている。また、旋回用
油圧モータと、ブーム，アーム及びバケットの各油圧シ
リンダの操作は、同時に、また連続的に操作されるもの
であり、走行用の操作レバーとは別個に２本の操作レバ
ーを設け、オペレータはこれら２本の操作レバーを適宜
の方向に操作することによって、前述した４種類の油圧
アクチュエータの作動制御を行うようにしている。

【０００６】油圧ショベルの典型的な作業として、土砂
を掘削してダンプトラックに積載するという作業がある
が、この作業は、まずブーム８とアーム９とを同時に作
動させて、バケット１１を地面に食い込ませるようにな
し、次いでアーム９を引き込みながら、バケット１１を
回動させることによって、バケット１１で土砂をすくい
取るようにして掘削する。そして、バケット１１で掘削
した土砂をダンプトラックに積載するために、ブーム８
とアーム９とを操作して、バケット１１を所望の高さま
で持ち上げて、バケット１１がダンプトラックの荷台の
上方位置となるように上部旋回体２を旋回させる。その
後に、バケット１１を作動させて、ダンプトラックの荷
台に土砂を放出する。

【０００７】この土砂掘削作業時には、旋回用油圧モー
タと、ブーム，アーム及びバケットの各油圧シリンダを
適宜作動させるが、この掘削作業時にはオペレータは掘
削作業機３を常に視野に入れるようにしなければなら
ず、このために操作レバーの持ち替えは許されないこと
になる。２本の操作レバーで４種類の油圧アクチュエー
タを制御するように構成しているのはこのためである。
１本の操作レバーで２種類の油圧アクチュエータの作動
制御を行うために、操作レバーを前後に傾動させた時
に、１つの油圧アクチュエータが作動し、左右に傾動さ
せた時には、他の油圧アクチュエータが作動するように
構成する。ここで、ブーム８とアーム９とは同時に操作
されることがあり、またアーム９とバケット１１とも同
時に操作される場合がある。ただし、ブーム８とバケッ
ト１１とは同時に操作されることはない。さらに、旋回
は少なくともブーム８及びアーム９とは同時に操作され
ることはない。従って、２本の操作レバーのうち、１本
はブーム８とバケット１１を操作するためのものとな
し、また他の１本の操作レバーは旋回とアーム９を操作
するためのものとして共用する。

【０００８】図１１に１本の操作レバーの操作方向と油
圧アクチュエータの作動との関係を示し、また図１２に
その油圧回路の概略構成を示す。

【０００９】図１１において、１２は操作レバーを示
し、この操作レバー１２の操作方向としては、矢印で示
したように、前後方向及び左右方向であり、前方に向け
て動かすように操作すると、上部旋回体２が右方向に旋
回し、後方に向けて操作すると上部旋回体２が左方向に
旋回する。また、左方向に操作すると、アーム９が下が
ることになり、右方向に操作すると、アーム９が上がる
方向に作動する。つまり、操作レバー１２の操作方向と
しては、前方が右旋回、後方が左旋回、左方がアームダ
ンプ、右方がアームクラウドである。

【００１０】ここで、操作レバー１２の操作により駆動
制御がなされる２つの油圧アクチュエータのうち、例え
ばアーム用油圧シリンダ１３の駆動制御を行うための油
圧回路の構成を図１２に示す。図中において、１４はメ
インポンプ、１５はコントロールバルブ、１６はタンク
である。コントロールバルブ１５はメインポンプ１４か
ら供給される圧油をアーム用油圧シリンダ１３のボトム
室またはロッド室に供給するか、センタバイパス流路を
介してタンク１６に還流させるかの切り換え操作を行う
ためのものである。図１２において、コントロールバル
ブ１５が中立位置（イ）に保持すると、アーム用油圧シ
リンダ１３は停止状態に保持され、切換位置（ロ）に切
り換えると、アーム用油圧シリンダ１３が伸長してアー
ムクラウド状態になる。また、切換位置（ハ）に切り換
えると、アーム用油圧シリンダ１３は縮小してアームダ
ンプ状態になる。

【００１１】コントロールバルブ１５の両端には油圧パ
イロット部１５ａ，１５ｂが設けられると共に中立位置
復帰ばね１７が作用している。これら２つの油圧パイロ
ット部１５ａ，１５ｂに対してパイロット圧の供給制御
を行うために、パイロットバルブ１８ａ，１８ｂと、パ
イロットポンプ１９とを備えている。操作レバー１３が
矢印Ｘ方向、つまり右方向に傾動操作すると、パイロッ
トポンプ１９からの圧力がパイロットバルブ１８ａから
油圧パイロット部１５ａに供給され、コントロールバル
ブ１５が中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切り換わ
る。また、操作レバー１３を矢印Ｙ方向、つまり左方向
に傾動操作すると、パイロットポンプ１９からの圧力が
パイロットバルブ１８ｂから油圧パイロット部１５ｂに
供給され、コントロールバルブ１５が切換位置（ハ）に
切り換わる。

【００１２】なお、旋回用油圧モータについても同様の
油圧回路が設けられる。一般に、この旋回用油圧モータ
のコントロールバルブはメインポンプ１４からのセンタ
バイパス流路において、コントロールバルブ１５の上流
側または下流側に設けられる。また、操作レバー１２を
前後方向に操作した時に切り換わる一対のパイロットバ
ルブが設けられ、これらのパイロットバルブにはパイロ
ットポンプ１９から分岐させた流路が接続される。

【００１３】ところで、２本設けられる操作レバーにお
いて、旋回用油圧モータ、ブーム，アーム及びバケット
の各油圧シリンダの制御への操作方向の割り当て、つま
り各操作レバーにおける操作パターンは、操作性の観点
等に基づいて設定されるもので、必ずしも一定の操作パ
ターンとしなければならないものではない。ただし、ブ
ーム用油圧シリンダとバケット用油圧シリンダとが同一
の操作レバーで操作され、また旋回油圧モータとアーム
用油圧シリンダとが同一で操作される、という条件を満
たす必要はある。従って、例えば図１１に示した操作レ
バー１２においては、前後方向が旋回、左右方向がアー
ムの操作パターンとなっているが、これとは逆に前後方
向がアーム、左右方向が旋回という操作パターンとして
も良いもので、現実に、操作レバーの操作パターンは図
１１となっているものがあり、またこれとは逆の操作パ
ターンとなっているものも存在する。

【００１４】以上のことから、操作レバーの操作方向が
前後方向で旋回、左右方向でアームを操作するのに慣れ
たオペレータが、前後方向がアーム、左右方向が旋回と
なった操作レバーを操作する場合には混乱が生じる可能
性がある。この点を考慮して、油圧配管の接続態様を変
えることなく、操作レバーによる操作パターンを適宜変
更できるようにしたものは従来から知られている。

【００１５】例えば、特開昭６３−２９３３６９号公報
に示されている流体切換弁がその一例である。この公知
の流体切換弁は、弁ケーシングに流路の方向を切り換え
るスプールを回転可能に装着し、このスプールを回転さ
せることによって、複数の流路の接続状態を変えるよう
に構成している。このために、弁ケーシングには複数の
ポートが設けられ、またスプールにはポート間導通孔を
多数穿設して、スプールの回転角に応じて、ポート間導
通孔の弁ケーシングへの開口位置を変えることによっ
て、ポート間のペアリングを変化させるようにしてい
る。このために、スプールには複雑に曲がり、また部分
的に合流したポート間導通孔が多数設けられることにな
る。ここで、ポート間のペアリングを変えるというの
は、ポートをＡ側とＢ側とに分けた時に（特開昭６３−
２９３３６９号公報では入側ポート、出側ポートと呼ん
でいる）、例えばＡ側ポートをＡ₁ ，Ａ₂ 、Ｂ側ポート
をＢ₁ ，Ｂ₂ とすると、ポートＡ₁ とＢ₁ とが接続さ
れ、またポートＡ₂ とＢ₂ とが接続された状態と、ポー
トＡ₁ とＢ₂ とが接続され、ポートＡ₂ とＢ₁ とが接続
される状態に切り換えることである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに、アーム用油圧シリンダと旋回用油圧モータとの各
コントロールバルブにおけるそれぞれ２個の油圧パイロ
ット部に接続した４つの流路と、アーム操作用及び旋回
操作用として２組４個のパイロットバルブからの流路を
切り換えるに当っては、Ａ側及びＢ側としてそれぞれ４
つのポートＡ₁ 〜Ａ₄ ，Ｂ₁ 〜Ｂ₄ が必要になる。

【００１７】そこで、図１３に示したように、弁ケーシ
ング２０内にスプール２１を設け、このスプール２１に
Ｖ字状のポート間導通孔２２ａ〜２２ｄの４つの通路を
形成して、弁ケーシング２０側に円周方向に８つのポー
トを並べて、それぞれＡ側，Ｂ側交互に配列していると
する。この場合においては、スプール２１を矢印方向に
所定角度回転させると、ポート間導通孔２２ａ〜２２ｄ
でペアリングは、Ａ₁−Ｂ₁ ，Ａ₂ −Ｂ₂ ，Ａ₃ −Ｂ
₃ ，Ａ₄ −Ｂ₄ の態様と、Ａ₁ −Ｂ₄ ，Ａ₂ −Ｂ ₁ ，Ａ
₃ −Ｂ₂ ，Ａ₄ −Ｂ₃ の態様とが可能になる。

【００１８】そこで、ポートＡ₁ ，Ａ₂ にはアーム用の
コントロールバルブの２つの油圧パイロット部に２つの
流路が接続され、また旋回用のコントロールバルブにお
ける２つの油圧パイロット部の流路はポートＡ₃ ，Ａ₄
が接続されているとする。また、操作レバー１２におけ
る前後方向に操作した時に作動する１組のパイロットバ
ルブからの流路がポートＢ₁ ，Ｂ₂ に、左右方向に操作
した時に作動する他の１組のパイロットバルブからの流
路がポートＢ₃ ，Ｂ₄ にそれぞれ接続されていたとす
る。この場合において、操作レバー１２を前後方向に操
作した時に旋回動作が行われる状態から、左右方向に操
作した時に旋回動作が行われる状態に操作パターンを変
更可能とするには、ポートのペアリング態様としては、
Ａ₁ −Ｂ₁，Ａ₂ −Ｂ₂ ，Ａ₃ −Ｂ₃ ，Ａ₄ −Ｂ₄ の態
様と、Ａ₁ −Ｂ₃ ，Ａ₂ −Ｂ₄ ，Ａ ₃ −Ｂ₁ ，Ａ₄ −Ｂ
₂ の態様とが必要であり、前述したＡ₁ −Ｂ₄ ，Ａ₂ −
Ｂ₁，Ａ₃ −Ｂ₂ ，Ａ₄ −Ｂ₃ というペアリング状態で
は操作パターンを変更することはできない。つまり、弁
ケーシング２０において、円周方向に８個のポートを並
べる構成とした時には、必要なポートのペアリング態様
を取らせることはできない。

【００１９】以上のことから、必要なペアリング変更を
可能にしようとすると、全てのポート間導通孔がスプー
ルの軸線と直交する断面における同一の位置に形成する
ことができず、各ポート間導通孔はスプールの外周面に
開口しなければならないのは当然として、２つの開口間
を連通させる通路のうち、少なくともいくつかのものは
スプールの軸線方向に向けるようにする必要がある。特
開昭６３−２９３３６９号公報の流体切換弁において
は、少なくとも一部のポート間導通孔はスプールの外周
面から軸線方向と直交する方向に向けて穿設し、かつ途
中でスプールの軸線方向に向けるように通路を曲折させ
ているのはこのためである。そして、このような曲がっ
た通路が複数設けられることから、相互の通路が干渉し
合わないようにする必要がある。従って、スプールに設
けるポート間導通孔の数を多くすると、それらの通路が
複雑に錯綜することになり、しかも各ポート間導通孔を
相互に干渉せずに設けるために、スプールを太径化しな
ければならず、パイロット圧という比較的低圧の作動油
の流路を切り換えるためのものであるにも拘らず、流体
切換弁全体が極めて大型化する等といった不都合が生じ
る。

【００２０】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、単純な通路構成で、
多数設けたポートのペアリングを所望に変化させること
ができるようにすることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、２つのＡ側ポートと、それぞれ２つ
の第１Ｂ側ポート及び第２Ｂ側ポートとの６ポートを円
周方向に配列して設けた弁ケーシングと、この弁ケーシ
ング内に所定角度回動させることによって、前記各Ａ側
ポートを、それぞれ各第１Ｂ側ポートに接続する位置
と、それぞれ各第２Ｂ側ポートに接続する位置とに切り
換える２つのポート間導通路を有する弁体とからなる流
路切換弁を２個以上連動回動可能に連結し、これら連結
状態の流路切換弁のうち、いずれか一端部に位置する流
路切換弁の弁体に回動駆動手段を装着する構成としたこ
とをその特徴とするものである。

【００２２】具体的には、コントロールバルブに、その
弁体の一端側に非円形状、例えば六角形状の凹部等から
なる雌嵌合部を凹設し、また他端側には雌嵌合部に相対
回動不能に嵌合する六角柱形状等の雄嵌合部を突設し、
さらに弁ケーシングにはボルト挿通孔を穿設し、１個の
コントロールバルブの雄嵌合部を他のコントロールバル
ブの雌嵌合部に嵌合させ、かつそれらの弁ケーシング間
には通しボルトにより連結状態に固定するようにするこ
とができ、しかも回動駆動手段は端部位置の流路切換弁
の弁体に設けた雌嵌合部または雄嵌合部のいずれかに連
結した切換レバーで構成するのが望ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。而して、図１乃至図７は本
発明における第１の実施の形態を示すものであって、図
１には２つの油圧アクチュエータを単一の操作レバー３
０で制御するための油圧回路の構成が示されている。な
お、この操作レバー３０で制御される油圧アクチュエー
タとしては、旋回用油圧モータ３１とアーム用油圧シリ
ンダ３２としたものとして説明するが、要は単一の操作
レバーで２種類の油圧アクチュエータを制御されるよう
になっておれば良く、必ずしもこの組み合わせに限定さ
れるものではない。

【００２４】図中において、３３，３４はそれぞれ旋回
用油圧モータ３１，アーム用油圧シリンダ３２への圧油
の供給制御を行うコントロールバルブである。これらコ
ントロールバルブ３３，３４にはそれぞれ油圧パイロッ
ト部３３ａ，３３ｂ及び３４ａ，３４ｂが設けられてい
る。操作レバー３０は図面上では２個示されているが、
実際はこれらは同一のものである。ここで、操作レバー
３０は前後及び左右に傾けるように操作されるものであ
り、３５ａ，３５ｂは操作レバー３０を前後に操作した
時に切り換わる一対のパイロットバルブであり、また３
６ａ，３６ｂは操作レバー３０を左右に操作した時に切
り換わる一対のパイロットバルブである。パイロットポ
ンプ３７からのパイロット圧は、これらパイロットバル
ブ３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂを介してコントロー
ルバルブ３３，３４の各油圧パイロット部３３ａ，３３
ｂ，３４ａ，３４ｂに供給される。

【００２５】４０ａ，４０ｂ及び４１ａ，４１ｂはそれ
ぞれパイロットバルブ３５ａ，３５ｂ及び３６ａ，３６
ｂからの流路であり、また４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，
４３ｂはそれぞれコントロールバルブ３３，３４の各油
圧パイロット部３３ａ，３３ｂ及び３４ａ，３４ｂに接
続した流路である。流路４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，４
３ｂは、途中でそれぞれ分岐流路４２ａ₁ ，４２ｂ₁ 及
び４３ａ₁ ，４３ｂ₁と、分岐流路４２ａ₂ ，４２ｂ₂
及び４３ａ₂ ，４３ｂ₂ とに分岐している。なお、流路
の分岐はパイロットバルブ側で行うようにしても良い。

【００２６】４４は流路切換弁ユニットであり、この流
路切換弁ユニット４４は２個の流路切換弁４４ａ，４４
ｂから構成される。この流路切換弁ユニット４４を図２
に拡大して示す。この図から明らかなように、各流路切
換弁４４ａ，４４ｂには、２個のＡ側ポート（パイロッ
トポンプ３７からパイロット圧が供給される入力側ポー
ト）と４個のＢ側ポート（パイロット圧を各油圧パイロ
ット部に供給する出力側ポート）とが設けられている。
流路切換弁４４ａのＡ側ポートをａＡ₁ ，ａＡ ₂ とし、
流路切換弁４４ｂのＡ側ポートをｂＡ₁ ，ｂＡ₂ とす
る。また、流路切換弁４４ａのＢ側ポートをａＢ₁ ，ａ
Ｂ₂ ，ａＢ₃ ，ａＢ₄ とし、流路切換弁４４ｂのＢ側ポ
ートをｂＢ₁ ，ｂＢ₂ ，ｂＢ₃ ，ｂＢ₄ とする。流路切
換弁４４ａのＡ側ポートａＡ₁ ，ａＡ₂ には、それぞれ
パイロットバルブ３５ａ，３５ｂの流路４０ａ，４０ｂ
が接続され、また流路切換弁４４ｂのＡ側ポートｂＡ
₁ ，ｂＡ₂ にはパイロットバルブ３６ａ，３６ｂの流路
４１ａ，４１ｂが接続されている。さらに、流路切換弁
４４ａのＢ側ポートａＢ₁ ，ａＢ₂ ，ａＢ₃ ，ａＢ₄ に
はそれぞれ分岐流路４２ａ₁ ，４２ｂ₁ ，４３ａ₂ ，４
３ｂ₂ が、また流路切換弁４４ｂのＢ側ポートｂＢ₁ ，
ｂＢ₂ ，ｂＢ₃ ，ｂＢ₄ にはそれぞれ分岐流路４２ａ
₂ ，４２ｂ₂ ，４３ａ₁ ，４３ｂ₁ が接続されている。

【００２７】流路切換弁ユニット４４を構成する流路切
換弁４４ａ，４４ｂは機械的に連結されており、操作パ
ターン切換レバー４５によって、図２の左側の切換位置
と右側の切換位置とに切り換わるものである。

【００２８】今、図２においては、流路切換弁ユニット
４４を構成する流路切換弁４４ａ，４４ｂは左側の切換
位置となっており、この状態では、流路４０ａ，４０ｂ
は分岐流路４２ａ₁ ，４２ｂ₁ と連通し、分岐流路４３
ａ₂ ，４３ｂ₂ とは遮断されている。また、流路４１
ａ，４１ｂは分岐流路４３ａ₁ ，４３ｂ₁ と連通し、分
岐流路４２ａ₂ ，４２ｂ₂ とは遮断されている。この結
果、パイロットバルブ３５ａ，３５ｂの流路４０ａ，４
０ｂは分岐流路４２ａ₁ ，４２ｂ₁ からコントロールバ
ルブ３３の油圧パイロット部３３ａ，３３ｂに接続さ
れ、パイロットバルブ３６ａ，３６ｂの流路４１ａ，４
１ｂは分岐流路４３ａ₁ ，４３ｂ₁ からコントロールバ
ルブ３４の油圧パイロット部３４ａ，３４ｂに接続され
た状態となる。従って、この状態では操作レバー３０を
前後に操作した時には旋回用油圧モータ３１が作動し、
操作レバー３０を左右に操作した時にはアーム用油圧シ
リンダ３２が作動する。

【００２９】以上の状態から、操作パターン切換レバー
４５を操作して流路切換弁ユニット４４を図２の右側の
切換位置に切り換えたとする。これによって、流路４０
ａ，４０ｂは分岐流路４２ａ₁ ，４２ｂ₁ とは遮断さ
れ、分岐流路４３ａ₂ ，４３ｂ ₂ と連通する。また、流
路４１ａ，４１ｂは分岐流路４３ａ₁ ，４３ｂ₁ との連
通が遮断され、分岐流路４２ａ₂ ，４２ｂ₂ と連通す
る。この結果、パイロットバルブ３５ａ，３５ｂの流路
４０ａ，４０ｂは分岐流路４２ａ₂ ，４２ｂ₂ からコン
トロールバルブ３４の油圧パイロット部３４ａ，３４ｂ
にそれぞれ接続され、パイロットバルブ３６ａ，３６ｂ
の流路４１ａ，４１ｂは分岐流路４３ａ₂ ，４３ｂ₂ か
らコントロールバルブ３３の油圧パイロット部３３ａ，
３３ｂにそれぞれ接続された状態となる。つまり、操作
レバー３０を左右に操作した時には旋回用油圧モータ３
１が作動し、操作レバー３０を前後に操作した時にはア
ーム用油圧シリンダ３２が作動する。従って、流路切換
弁ユニット４４を操作パターン切換レバー４５で切り換
えることによって、操作レバー３０の操作パターンが変
更される。

【００３０】この操作レバー３０の操作パターンを変更
するために用いられる流路切換弁ユニット４４の具体的
な構成を図３乃至図７に示す。まず、図３乃至図６には
流路切換弁ユニット４４の単位を構成する流路切換弁４
４ａ，４４ｂの具体的構成を示す。これらの図において
は、流路切換弁は符号５０で示されている。図中におい
て、５１は弁ケーシング、５２は弁体である。弁ケーシ
ング５１には、図６に示したように、円周方向において
６０°の間隔で６個のポートＡ₁ ，Ａ₂ 及びＢ ₁ 〜Ｂ₄
が設けられており、また弁体５２には開き角が６０°の
Ｖ字形状となった２つのポート間導通路５３ａ，５３ｂ
が形成されている。弁体５２は円柱形のものであって、
弁ケーシング５１内に摺動回転可能に挿嵌されている。
また、図５から明らかなように、弁体５２には一側には
ストッパ突条５４が形成されており、他側にはストッパ
リング５５が装着されており、弁ケーシング５１の両側
面はこれらストッパ突条５４とストッパリング５５との
間に挾持されて、軸線方向には相対移動不能で、回動可
能にアセンブルされている。さらに、弁体５２と弁ケー
シング５１との嵌合部において、それぞれストッパ突条
５４及びストッパリング５５近傍位置にシールリング５
６が介装されている。

【００３１】以上の構成を有する流路切換弁５０は、弁
体５２を６０°往復回動することによって、２個のＡ側
ポートＡ₁ ，Ａ₂ を、それぞれポート間導通路５３ａ，
５３ｂを介してＢ側ポートＢ₁ ，Ｂ₃ と接続する状態
（図６に示した状態）と、図６に矢印で示した方向に回
動させることによって、ポート間導通路５３ａ，５３ｂ
がＡ側ポートＡ₁ ，Ａ₂ をＢ側ポートＢ₂ ，Ｂ₄ にそれ
ぞれ連通させる状態とに切り換えることができるように
なっている。そして、弁体５２の弁ケーシング５１に対
する回動角を規制するために、弁体５２に設けたストッ
パ突条５４の外周部には切り欠き５４ａが設けられ、ま
た弁ケーシング５１にはこの切り欠き５４ａに係合する
規制ボルト５７が取り付けられている。従って、弁体５
２を回動させて、規制ボルト５７に設けた円形頭部５７
ａが切り欠き５４ａにおける両側のいずれかの端部に当
接する位置が前述した流路の切換位置である。

【００３２】このように、流路切換弁５０を２個連結す
ることによって、図１及び図２に示した流路切換弁４４
ａ，４４ｂからなる流路切換弁ユニット４４を構成し、
単一の操作パターン切換レバー４５により同時に切り換
わることになる。このために、弁体５２におけるストッ
パ突条５４を設けた側の端面からは、非円形、例えば六
角柱形状の雄嵌合部５２ａが突設されており、またスト
ッパリング５５を設けた側の端面には、この雄嵌合部５
２ａが実質的に密嵌状態に嵌合される六角凹部からなる
雌嵌合部５２ｂが形成されている。従って、一方の流路
切換弁５０の弁体５２の雄嵌合部５２ａを他方の流路切
換弁５０における弁体５２の雌嵌合部５２ｂに嵌合させ
た状態で連結することによって、２つの弁体が同時に切
り換わるように連動可能に連結できるようになる。そし
て、操作パターン切換レバー４５は、複数連結して設け
た流路切換弁５０のいずれか一方の端部における弁体５
２の雄嵌合部５２ａまたは雌嵌合部５２ｂに嵌合させる
ように構成する。

【００３３】そこで、図７に２個の流路切換弁５０を連
結した状態を示す。流路切換弁５０を連結するために、
弁ケーシング５１にはポートを避けた位置に２箇所のボ
ルト挿通孔５８が穿設されており、またその一側端面に
はこれらボルト挿通孔５８と６０°の位相関係となる位
置に所定深さのねじ孔５９が形成されている。そして、
連結する流路切換弁５０，５０のうちの一方の弁ケーシ
ング５１に形成した２箇所のボルト挿通孔５８にそれぞ
れ通しボルト６０を挿通させて、他方の弁ケーシング５
１のねじ孔５９に螺挿することによって、２個の流路切
換弁５０，５０が連結される。また、前後の流路切換弁
５０，５０は相互に回転方向に６０°ずらせた状態で連
結される。また、図７において仮想線で示したように、
３個以上の流路切換弁５０を連結することもできる。

【００３４】而して、図６から明らかなように、流路切
換弁５０における弁ケーシング５１に設けた６つのポー
トＡ₁ ，Ａ₂ 及びＢ₁ 〜Ｂ₄ と、弁体５２に形成した２
つのポート間導通路５３ａ，５３ｂは、弁体５２の回転
軸と直交する方向において、同一断面位置に形成されて
いる。つまり、ポート間導通路５３ａ，５３ｂは、共に
弁体５２の軸線方向への通路部分が存在しない構成とな
っている。従って、弁体５２に形成されるポート間導通
路５３ａ，５３ｂは、この弁体５２の軸線方向に向けた
通路部分を有しない極めて簡単な構成となる。

【００３５】しかも、このように極めて簡単な構成の切
換用の通路を形成した流路切換弁５０を２個用いるだけ
で、図１及び図２に示したように、操作レバー３０の操
作時において、旋回用油圧モータ３１の制御が行われる
方向と、アーム用油圧シリンダ３２の制御が行われる方
向とを変更する流路切換弁ユニット４４を構成ことがで
きる。しかも、この操作パターンの変更は、単一の操作
パターン切換レバー４５を所定角度回動させる操作のみ
で行われる。また、ブーム用油圧シリンダとアーム用油
圧シリンダとに共用されるもう一方の操作レバーについ
ても同様にして、操作パターンの変更が可能になる。そ
して、一方の操作レバーの操作パターンの変更と、他方
の操作レバーの操作パターンの変更とを個別に行う場合
には、それぞれ２連の流路切換弁からなる流路切換弁ユ
ニットとして構成し、また同時に操作パターンを変更す
る場合には、４個の流路切換弁を相互に連結して、単一
の操作パターン切換レバーで切り換えるように構成する
こともできる。

【００３６】ところで、前述した弁体５２には、Ｖ字状
の通路からなるポート間導通路５３ａ，５３ｂを形成す
る構成としたが、これに限らず、例えば図８に示した流
路切換弁１５０のように、弁ケーシング１５１内に設け
た弁体１５２の外周面に２箇所の溝を形成することによ
ってもポート間導通路１５３ａ，１５３ｂを形成するこ
とができる。

【００３７】さらに、図１の実施の形態においては、流
路４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，４３ｂは、途中で、それ
ぞれ分岐流路４２ａ₁ ，４２ｂ₁ ，４３ａ₁ ，４３ｂ₁
と、分岐流路４２ａ₂ ，４２ｂ₂ ，４３ａ₂ ，４３ｂ₂
とに分岐させるように構成したが、図９に示したよう
に、切換弁ユニット２４４を４個の流路切換弁２４４ａ
〜２４４ｄで構成すれば、分岐流路を設ける必要はなく
なる。

【００３８】而して、図９において、２４０ａ，２４０
ｂはそれぞれ操作レバーが前後方向に操作された時に作
動する一対のパイロットバルブからの流路であって、こ
れら両流路２４０ａ，２４０ｂはそれぞれ流路切換弁２
４４ａのＡ側ポートａＡ₁ ，ａＡ₂ に接続されている。
また、２４１ａ，２４１ｂは左右方向に操作された時に
作動する一対のパイロットバルブからの流路であり、こ
れら両流路２４１ａ，２４１ｂはそれぞれ流路切換弁２
４４ｄのＡ側ポートｄＡ₁ ，ｄＡ₂ に接続されている。
一方、一つの油圧アクチュエータを制御するコントロー
ルバルブの両油圧パイロット部への流路２４２ａ，２４
２ｂはそれぞれ流路切換弁２４４ｃのＡ側ポートｃＡ
₁ ，ｃＡ₂ に接続されている。また他の油圧アクチュエ
ータを制御するコントロールバルブの両油圧パイロット
部への流路２４３ａ，２４３ｂは流路切換弁２４４ｂの
Ａ側ポートｂＡ₁ ，ｂＡ₂ に接続されている。そして、
各流路切換弁２４４ａ〜２４４ｄにおけるそれぞれ４個
設けたＢ側ポートをａＢ₁ 〜ａＢ₄ ，ｂＢ₁ 〜ｂＢ₄ ，
ｃＢ₁ 〜ｃＢ₄ ，ｄＢ₁ 〜ｄＢ₄ とした時に、ポートａ
Ｂ₁ 〜ａＢ₄ はポート間連通路２００ａ₁ 〜２００ａ₄
を介して、それぞれポートｃＢ₁ ，ｂＢ₂ ，ｃＢ₃ ，ｂ
Ｂ₄ と接続されている。また、ポートｄＢ₁ 〜ｄＢ₄ は
ポート間連通路２００ｄ₁ 〜２００ｄ₄ を介して、ｂＢ
₁ ，ｃＢ₂ ，ｂＢ₃ ，ｃＢ₄ に接続されている。

【００３９】従って、この実施の形態においては、Ａ側
ポート，Ｂ側ポートのうち、必ず一方のポートが入力ポ
ート、他方が出力ポートとなる訳ではない。一部のＡ側
ポートはパイロット圧が供給される入力ポートとなり、
また一部は油圧パイロット部に対してパイロット圧を供
給する出力ポートとなる。一方、Ｂ側ポートは全てポー
ト間に掛け渡されて、各流路切換弁２４４ａ〜２４４ｄ
に形成したいずれかのポート間導通路と他のポート間導
通路とを連通させる機能を発揮する。

【００４０】以上のように構成することによって、流路
切換弁ユニット２４４が図９の左側の切換位置にある時
には、流路２４０ａ，２４０ｂは流路２４２ａ，２４２
ｂと、また流路２４１ａ，２４１ｂは流路２４３ａ，２
４３ｂと接続される。そして、操作パターン切換レバー
２４５を操作して、流路切換弁ユニット２４４を構成す
る各流路切換弁２４４ａ〜２４４ｄの弁体を同時に回動
させることによって、図中の右側の切換位置に切り換え
ると、流路２４０ａ，２４０ｂは流路２４３ａ，２４３
ｂと、また流路２４１ａ，２４１ｂは流路２４２ａ，２
４２ｂと接続されるようになる。ここで、この図９に示
した実施の形態においては、８個のポート間連通路２０
０ａ₁ 〜２００ａ₄ 及び２００ｄ₁ 〜２００ｄ₄ を形成
する必要があるが、これらの連通路は配管により形成す
ることもできるものであり、またこれらの連通路はマニ
ホールドに形成して、このマニホールドを共通の弁ケー
シングとして、弁体を装着するように構成することもで
きる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、単
純な通路構成で、多数設けたポートのペアリングを所望
に変化させることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す流路切換弁ユ
ニットを組み込んだ油圧アクチュエータの制御用油圧回
路図である。

【図２】図１の流路切換弁ユニットの部分の拡大図であ
る。

【図３】流路切換弁ユニットの単位を構成する流路切換
弁の正面図である。

【図４】図３の左側面図である。

【図５】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図６】図５のＹ−Ｙ断面図である。

【図７】流路切換弁を連結状態にして示す断面図であ
る。

【図８】流路切換弁ユニットの他の形態の弁体を示す図
６と同様の断面図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示す流路切換弁ユ
ニットを組み込んだ油圧アクチュエータの制御用油圧回
路図である。

【図１０】流路切換弁ユニットを用いて油圧アクチュエ
ータの作動制御が行われる機械の一例としての油圧ショ
ベルの構成説明図である。

【図１１】油圧ショベルに設けられる操作レバーの作用
説明図である。

【図１２】図１１の操作レバーを左右方向に動かすこと
により作動制御がなされる油圧アクチュエータの油圧回
路図である。

【図１３】弁ケーシングのスプールにＶ字状のポート間
導通孔を４つ設け、かつ弁ケーシング側に円周方向に８
つのポートを並べた時における流路の切換態様を示す説
明図である。

【符号の説明】

３０操作レバー３１旋回用油圧モータ３２アーム用油圧シリンダ３３，３４コントロールバルブ３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ油圧パイロット部３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂパイロットバルブ４４，１５０，２４４流路切換弁ユニット４４ａ，４４ｂ，５０，１５１，２４４ａ〜２４４ｄ
流路切換弁４５操作パターン切換レバー５２ａ雄嵌合部５２ｂ雌嵌合部５３ａ，５３ｂポート間導通路５４ストッパ突条５４ａ切り欠き５７規制ボルト５８ボルト挿通孔５９ねじ孔６０通しボルト２００ａ₁ 〜２００ａ₄ ，２００ｄ₁ 〜２００ｄ₄ ポ
ート間連通路

フロントページの続きＦターム(参考） 2D003 AB07 CA09 DA02 EA00 3H067 AA13 BB02 BB14 CC32 DD03 DD12 DD24 EA14 FF11 GG15 GG22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つのＡ側ポートと、それぞれ２つの第
１Ｂ側ポート及び第２Ｂ側ポートとの６ポートを円周方
向に配列して設けた弁ケーシングと、この弁ケーシング
内に所定角度回動させることによって、前記各Ａ側ポー
トを、それぞれ各第１Ｂ側ポートに接続する位置と、そ
れぞれ各第２Ｂ側ポートに接続する位置とに切り換える
２つのポート間導通路を有する弁体とからなる流路切換
弁を２個以上連動回動可能に連結し、これら連結状態の
流路切換弁のうち、いずれか一端部に位置する流路切換
弁の弁体に回動駆動手段を装着する構成としたことを特
徴とする流路切換弁ユニット。
【請求項２】前記流路切換弁には、その弁体の一端側
に非円形状の雌嵌合部を凹設し、また他端側にはこの雌
嵌合部に相対回動不能に嵌合される雄嵌合部を突設し、
さらに弁ケーシングにはボルト挿通孔を穿設し、１個の
流路切換弁の雄嵌合部をそれに連結される他の流路切換
弁の雌嵌合部に嵌合させ、かつそれらの弁ケーシング間
を通しボルトにより連結状態に固定するようになし、ま
た前記回動駆動手段は端部位置の流路切換弁の弁体に設
けた雌嵌合部または雄嵌合部のいずれかに連結した切換
レバーで構成したことを特徴とする請求項１記載の流路
切換弁ユニット。