JPH0138965B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は一般的には流体圧弁に関し、より群
しくは新規かつ改良された流体圧シーケンス弁に
関する。

多くの近代的な流体圧回路は、シーケンシヤル
または循環的に動作する部品を有する。例えば、
廃棄物圧縮器に使用される流体圧回路はピストン
を延ばし廃棄物を圧縮するように動作する。ピス
トンがそのストロークの端部に達すると、流体圧
回路は自動的にピストンの移動方向を逆転しピス
トンをその元の位置またはスタート位置に復帰さ
せるように動作する。他の機械または回路におい
て、流体圧駆動モータは所定の方向次いで逆方向
に動作を与え、関連する機械部品を元の位置また
はスタート位置に復帰させるように動作する。そ
の後機械の動作は停止する。

このような流体圧シーケンス弁の一つの応用例
は回転式すきシステムである。このようなシステ
ムにおいて、すきの歯列を連続して転がすか反覆
させなければならない。以下に説明する流体圧シ
ーケンス弁はこのようなシステムに使用するのに
特に適している。

〔従来の技術〕

上記のようなシステムにおいては、すきを反対
方向に迅速に回転させるため、回路内のスプール
を正確、迅速に移動させる必要がある。この目的
を達成するには、スプールのわずかな初期動作を
加速させる手段を設けるという方法が考えられ
る。

このための一方法として、例えば、特開昭52−
85716号の発明がある。この発明においては、弁
の一対のポート間の圧力差に応答してスプールを
一制御状態から別の制御状態に切換える。スプー
ルを移動させる力はスプールの動作面部域に及ぼ
す流体の圧力である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本願発明は、上記特開昭52−85716号と同様の
目的を別のアプローチにより解決しようとするも
のである。

したがつてこの発明の特定的な目的は弁のシー
ケンス動作のため第１位置および第２位置の間を
移動しうる内部弁スプールを設けると共に内部弁
スプールのシーケンス動作を加速する手段を設け
た流体圧シーケンス弁を提供することにある。

この発明の他の目的は弁本体とともに内部スプ
ールが１対のラインポート、タンクポートおよび
ポンプポートの間に流体の流路を形成しスプール
および弁本体がスプールの一側とタンクポートの
間に直接流体の流路を形成しスプールの初期シー
ケンス動作によつてスプールの内部２室の間に圧
力差を生じさせスプールのシーケンス動作を積極
的に加速する流体圧シーケンス弁を提供すること
にある。

この発明のさらに他の目的は或る動作モードに
おいて弁からの流量を連続的に計量するカウンタ
バランス弁を含む流体圧シーケンス弁を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は第１のラインポート、第２のライン
ポート、ポンプポート、タンクポートおよび内孔
を有する弁本体を含んだ各良型の流体圧シーケン
ス弁を提供する。中空状の弁スプールは内孔に配
置し、その両端の中間にあつてスプールを第１室
と第２室に区分する仕切壁を有する。仕切壁内の
オリフイスは両室間で流体を連通させる。スプー
ルは内孔内の第１位置と第２位置の間を移動自在
であつて、第１位置にあるとき弁本体とともにポ
ンプポートから第１ラインポートおよび第２ライ
ンポートからタンク口に流体の第１流路を形成
し、第２位置にあるときポンプポートから第２ラ
インポートおよび第１ラインポートからタンクポ
ートに流体の第２流路を形成する。スプールの第
１室はポンプポートと流体的に連続的に連通す
る。流体圧シーケンス弁はさらにスプールの第２
室とタンクポートの間に流体が連通するように配
置しスプールのオリフイスを介して伝達されるス
プールの第２室内の流体の圧力が所定の圧力に達
したとき開路し第２室からタンクポートに限定さ
れた流体の流路を形成し両室間に圧力を生じさせ
第１位置から第２位置へのスプールの初期動作を
生じさせるように構成したシーケンス制御弁手段
を有する。最後に、スプールの第２室内に位置し
第２位置に向かうスプールの初期動作にもとづき
弁本体とともに第２室からタンクポートに直接流
体の流路を形成し両室間の圧力差を生じさせ第２
位置に向かうスプールの動作を加速させる開口手
段を有する。

この発明の好ましい実施例によれば、シーケン
ス弁はさらに一方のラインポートからタンクポー
トに流体の流路内にあつて或る動作モードにある
とき弁を通過する流体の流量を連続的に測定する
カウンタバランス弁を設ける。

〔作用〕

この発明の流体圧シーケンス弁によれば、弁本
体とともに内部スプールが１対のラインポート、
タンクポート及びポンプポートの間に流体の流路
を形成し、スプール及び弁本体がスプールの一側
とタンクポートの間に直接流体の流路を形成しス
プールの初期シーケンス動作によつてスプールの
内部二室の間に圧力差を生じさせ、スプールのシ
ーケンス動作を積極的に加速する。

〔実施例〕

第１図を参照すれば、この発明による流体圧シ
ーケンス弁１０は金属材料の固体ブロツクから構
成した弁本体１４、逆止弁１６、カウンタバラン
ス弁１８およびシーケンス制御弁２０を一般に有
する。弁本体１４は、第１ラインポート２２、第
２ラインポート２４、タンクポート２６および圧
力流体圧源に連結するように構成されたポンプポ
ート２８を有する。

弁本体１４は、さらに適当なキヤツプ３２，３
４で取囲され弁本体１４によつて螺合係止される
内孔３０を有する。内孔３０内において、以下に
説明するように、弁１０のシーケンス動作のため
内孔３０内の第１図に示す第１位置と第３図に示
す第２位置の間を移動する可動弁スプール３６を
配置する。スプール３６は、円筒状の側壁を有
し、内側が中空状であつて、その両端の中間にお
いてスプールを第１室４０および第２室４２に区
分する仕切壁３８を有する。仕切壁３８はさらに
第１室４０と第２室４２の間を流体的に連通させ
るオリフイス４４を有する。

弁スプール３６はさらに第１、第２環状外側凹
部５０，５２並びに凹部５２に連通する複数個の
開口５４を有する。凹部５０は弁スプール３６の
周囲からタンクポート２６に流体を流通させる。
凹部５２および開口５４によつて流体はスプール
の第１室４０からポンプポート２８に流入する。

スプールの第２室内にはキヤツプ３２と仕切壁
３８の間に位置し、弁スプールを図示の第１の位
置に指向させるコイルばね５６を配置する。以下
に明らかなごとく、ばね５６は弁がシーケンス動
作したあと、スプール３６を第１位置に戻す働き
をする。

弁スプール３６はさらに流体の連通通路を形成
する複数個の孔を有する。Ｌ字形通路６０によつ
て流体はスプールの第２室４２とシーケンス制御
弁２０の入口の間を連通する。内部通路６４はシ
ーケンス制御弁２０の出口６６および弁スプール
３６の凹部５０さらにタンクポート２６の間で流
体を連通させる。

別のＬ字形連路７０はタンクポート２６への流
体の流れおよび逆止弁１６の入口７８への流体の
流れに対してカウンタバランス弁１８の出口７２
と凹部５０の間に流路を形成する。別の導管７４
は逆止弁１６の出口８０、第２ラインポート２４
およびカウンタバランス弁１８の入口８２の間に
流体通路を形成する。

第１ラインポート２２は弁スプール３６の凹部
５２と流体的に連通し流体圧シリンダ９２の一端
９０に持続するように構成する。第２ラインポー
ト２４はシリンダ９２の他端９４に流体的に連通
するように構成する。シリンダ９２には回転式す
きのような回動部材に回動自在に持続された一端
９８を有するピストン９６を設ける。部材１００
の一端にはおもり１０２が示されている。これは
部材１００間の重量分布が枢軸１０４に関して均
一でないことを表わす。

すきを回転させるときのごとく部材１００を回
転させるとき、制御弁１００を図示の位置にセツ
トしポンプポートを圧力流体に連結しタンクポー
ト２６をシステムのタンクに持続する。この結
果、流体は弁スプール３６および弁本体１４で形
成された流体の第１流路を介して弁１０を通過す
る。ポンプからの流体は凹部５２を介してポンプ
ポート２８および開口５４を介して第１室４０に
流れる。流体はさらに凹部５２から第１ラインポ
ート２２およびシステム９２の第１端部９０に流
入する。この流体の流れによつてピストン９６は
シリンダの第１端部からシリンダの第２端部に移
動する。

ピストン９６の運動によつてシリンダから移動
した流体はシリンダの第２端部から第２ラインポ
ート２４および通路７４を介してカウンタバラン
ス弁の入口２８に導かれる。さらに流体は凹部５
０内の弁スプール３６の周囲の通路７０を介して
カウンタバランス弁の出口７２から流出しタンク
ポート２６およびシステムのタンクに流入する。

前述のごとく、回転式すき１００が第２図に示
す中間位置に達するまで流体は流体の第１流路を
流れる。ピストン９６がシリンダの第２端部９４
に向つて動きその限度に達するとき、ピストンの
後方に圧力が生じ、この圧力はピストンの第１端
部９０で検出する。ピストンの第１端部９０で生
じた圧力は第１ラインポート２２で検出し、ポン
プからポンプポートへ流れる流体は凹部５２を介
して第１室４０に流入し、さらに仕切壁３８のオ
リフイス４４を介して第２室４２に流入する。第
２室４２内で生じた圧力は通路６０を介してシー
ケンス制御弁２０の入口６２に伝達される。第２
室４２内が所定の圧力に達すると、シーケンス制
御弁２０は開路し通路６０を介して、第２室４２
から弁へその出口６６から導管６４を介して、さ
らに凹部５０を介してスプール３６の外側へ、さ
らにタンクポート２６からシステムのタンクへと
限定された流体の流路を形成する。この限定され
た流体の流路は第２室４２内の圧力を減少させ仕
切壁３８を介して第１室４０と第２室４２の間に
圧力差を生じさせる。圧力差はコイルばね５６に
作用しスプール３６を第２位置すなわち第２図に
示す右側へ移動させる。

第２室４２を形成する円筒壁は開口１２０を有
し、第２位置へ向かうスプール３６の初期動作に
よつて開口１２０は導管６４に連通し、導管６４
および凹部５０を介して直接第２室４２からタン
クポート２６へと流体の流路を形成する。この結
果、第２室４２の圧力は直ちにほぼタンクの圧力
レベルまで低下し、これにより仕切壁３８間の圧
力差が増加する。この圧力差の増加によつて弁ス
プール３６の第２位置へ向かう運動を加速し弁１
０のシーケンス動作を積極的に実行させる。

第３図において、弁１０のスプール３６は、し
つかりとその第２位置に位置している。第３図か
らわかるように、開口１２０は導管６６と流体的
に連通し仕切壁３８間の圧力差を維持しスプール
３６をその第２位置に保持する。

スプールが図示の第２位置にあるとき、スプー
ルは弁本体１４とともに流体の第２流路を形成す
る。この流路はポンプからポンプポート２８へ、
凹部５２の周囲から開口５４へ、さらにスプール
の第１室４０への流体の通路である。流体はスプ
ールの端部４１から通路７０および逆止弁１６の
入口７８へ、さらに出口８０から通路７４を介し
て第２ラインポート２４に流入し続ける。さらに
流体は第２ラインポート２４からシリンダの第２
端部９４に流入する。シリンダの第２端部に流入
した流体はピストン９６を図示のシリンダの第１
端部に移動させる。

このようにピストン９６が移動すると、ピスト
ン９６上の流体はシリンダの第１端部９０から第
１ラインポート２２に移動する。その後、流体は
スプール３６の周囲の凹部５０を介して第１ライ
ンポート２２からタンクポート２６およびシステ
ムのタンクに再び流入する。

上記から明らかなごとく、逆止弁１６はポンプ
ポート２８から第２ラインポート２４に位置する
流体の第２流路内で流体的に連通している。この
ように配置すれば、逆止弁１６は以前第２ライン
ポート２４とタンクポート２６の間の流体の第１
流路に配置されていたカウンタバランス弁１８を
バイパスするように動作する。

回転式すき１００が図示のその最終位置に達し
た後、弁１１０をその中央位置１１１に作動させ
流体が弁１０をバイパスするようにしてポンプを
直接タンクと流体的に連通させる。このとき、弁
１０を通過する流体の流れが停止しコイルばね５
６をピストン３６に作用させ、ピストン３６を第
１図に示す第１位置に復帰させる。したがつて、
弁１０は再び上方に向け次のシーケンス動作にそ
なえる。

第４図において、流体圧シーケンス弁１０はシ
リンダ９２および制御弁システム１３０に関連し
て概略的に示されている。制御弁システム１３０
はすきが回転する前に自動的にすきを上昇させ次
いですきを降下させるために設ける。この目的の
ため、システム１３０は、ピストン１３４を有す
る別のシリンダ１３２を有する。システム１３０
はさらに制御弁１３６と弁作動器１３８を有す
る。システムはさらに第１圧力制御弁１４０およ
び好ましくは流体圧シーケンス弁１０の一部内に
配置した第２圧力制御弁１４２を有する。

すきを回転させるのが望ましいとき、オペレー
タは弁１３６の制御ハンドル１３７を操作し弁１
３６を左へ移動させタンクポート２６を流体的に
タンク１５０に連通させポンプポート２８を流体
的にポンプライン１５２に連通させる。圧力制御
弁１４２はポンプポート２８への流体の初期の流
れを阻止し、流体は弁１３６を介してポンプライ
ン５２からシリンダ１３２の第１端部１３３に流
入する。これによつてピストン１３４が上昇しす
きを上昇させる。ピストン１３４が上昇すると、
ピストン１３４上の流体は弁１３６を介してピス
トンの第２端部１３５からタンクライン１５５
に、さらに弁１３６を介して再びタンク１５０に
移動する。ピストン１３４が完全に伸びると、ピ
ストンの第１端部に圧力を生じさせ、弁１０のポ
ンプポート２８を介してシリンダの第１端部１３
３から第２圧力制御弁１４２に伝達させる。圧力
が弁１４２において所定の圧力に達すると、弁１
４２が開路し流体を弁１０に流入させる。弁１０
に流入する流体によつて、シリンダ１９２は弁１
０のシーケンス動作によつて前記のごとく動作す
る。すきが回転した後シリンダの第２端部９４に
圧力が生じ弁１０のポンプポート２８にもどす。
この圧力はさらに弁１３６を介し第１圧力応答弁
１４０に伝達する。作動器１３８は弁１３６のア
ーム１４１と協動して弁１３６を図示の中立位置
から第１の位置と反対側の位置に移動させるアー
ム１３９を有する。この位置にあるとき、弁１３
６はポンプライン１５２とライン１５５の間およ
びシリンダの第１端部１３３とタンク１５０の間
で流体を連通させる。すきが降下したとき、シリ
ンダの第２端部１３５に圧力が生じ弁１３６を介
して第１圧力応答弁１４０に伝達する。弁１４０
において所定の圧力に達すると、弁１４０が開路
し流体を作動器１３８に供給する。作動器１３８
はさらにアーム１４１と協動して弁１３６を左側
に移動させ図示の中立位置に復帰させる。この動
作シーケンスの後、回転式すきシステムは次列の
すき動作が終了すると再シーケンス動作にそなえ
る。

この発明の特定の実施例を図示し記載したけれ
ども、変形が可能であつて、この発明の精神およ
ぼ範囲内にあるあらゆる変形物および変更物を包
含するものである。

〔発明の効果〕

この発明によれば弁本体とともに内部スプール
が１対のラインポート、タンクポートおよびポン
プポートの間に流体の流路を形成しスプールおよ
び弁本体がスプールの一側とタンクポートの間に
直接流体の流路を形成しスプールの初期シーケン
ス動作によつてスプールの内部２室の間に圧力差
を生じさせスプールのシーケンス動作を積極的に
加速する流体圧シーケンス弁が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種の部品を第１の動作モードにセツ
トした状態において概略図示の回転式すきシステ
ムに示したこの発明による流体圧シーケンス弁の
断面図である。第２図は各種の部分をそのシーケ
ンス動作中の過渡動作モードにセツトした状態に
おける第１図の流体圧シーケンス弁の断面図であ
る。第３図は第２の動作モードにおけるこの発明
による流体圧シーケンス弁の動作を示す第１図お
よび第２図と同様な断面図である。第４図はこの
発明の他の実施例にしたがつてすき昇降手段に関
連して使用するこの発明の流体圧シーケンス弁を
示す概略図である。 図中、１０……水圧シーケンス弁、１４……弁
本体、１６……逆止弁、１８……カウンタバラン
ス弁、２０……シーケンス制御弁、２２……第１
ラインポート、２４……第２ラインポート、２６
……タンクポート、２８……ポンプポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体回路に使用される流体圧シーケンス弁１
   ０であつて、 第１の動作モードにあるとき、ポンプポート２
   ８から第１ラインポート２２へ、そして第２ライ
   ンポート２４からタンクポート２６へ流体の流れ
   を生じさせ、 第２の動作モードにあるとき、ポンプポート２
   ８から第２ラインポート２４へ、そして第１ライ
   ンポート２２からタンクポート２６へ流体の流れ
   を生じさせるように構成された、次の要素を有す
   ることを特徴とする、改良した流体圧シーケンス
   弁１０。 (i) 第１ラインポート２２、第２ラインポート２
   ４、ポンプポート２８、タンクポート２６およ
   び内孔３０を有する弁本体１４。 (ii) 弁スプール３６であつて、この弁スプール
   は、上記内孔３０内に位置し、その両端の間に
   設けられ、第１室４０および第２室４２に区分
   する仕切壁３８を有し、この仕切壁３８は両室
   ４０，４２間において流体を連通させるオリフ
   イス４４を有し、 上記スプールの第１室４０は上記ポンプポー
   ト２８と流体的に連続的に連通しており、 上記スプール３６は上記内孔３０内の第１位
   置および第２位置の間を移動自在であつて、 上記スプール３６が上記第１位置にあると
   き、上記ポンプポート２８から上記第１ライン
   ポート２２へ、そして、上記第２ラインポート
   ２４から上記タンクポート２６へ向かう流体の
   第１流路を形成し、 上記スプール３６が上記第２位置にあると
   き、上記ポンプポート２８から上記第２ライン
   ポート２４へ、そして、上記第１ラインポート
   ２２から上記タンクポート２６へ向かう流体の
   第２流路を形成している。 (iii) シーケンス制御弁手段２０であつて、このシ
   ーケンス制御弁手段は、上記スプール３６の第
   ２室４２と上記タンクポート２６の間に流体が
   連通するように配置され、上記スプール３６の
   オリフイス４４を介して伝達される上記スプー
   ル３６の第２室４２内の流体の圧力が所定の圧
   力に達したとき開路し、上記第２室４２から上
   記タンクポート２６へ向けて限定された流体の
   流路を形成して上記両室４０，４２間に圧力差
   を生じさせ、上記第１位置から上記第２位置へ
   の上記スプール３６の初期動作を生じさせるよ
   うに構成されている。 (iv) 開口手段１２０であつて、この開口手段は、
   上記スプール３６の第２室４２壁に位置し、上
   記第２位置に向かう上記スプール３６の上記初
   期動作に基づき、上記弁本体１４と共に上記第
   ２室４２から上記タンクポート２６に直接流体
   の流路を形成し、上記両室４０，４２間に圧力
   差を生じさせ、上記第２位置に向かう上記スプ
   ール３６の動作を加速させる。