JPH0341686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、重量物を押上げたり、あるいは左右
に移動するアクチユエータ例えばシリンダー等を
制御する方向制御弁で特に超小型で安価な応答速
度の速いダブル用パイロツト機能付方向切換弁に
関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の方向切換弁として例えば第２図
に示すようなものがある。図に示すものは重量物
Ｗを左右に移動させるためのシリンダー４６の液
室A′とB′にそれぞれチエツク弁４２ａと全く同
様なチエツク弁４２ｂを備え、これらチエツク弁
４２ａと４２ｂを制御する電磁方向切換弁４１ａ
と全く同様な電磁方向切換弁４１ｂを設け、更に
圧力源P′からの圧油とタンクT′への戻り油は消
磁で中立用スプリングをもつ電磁４方向切換弁４
５を設けたものである。すなわち電磁方向切換弁
４１ａと４２ｂ及び電磁４方向切換弁４５が消磁
の場合にはシリンダー４６は現状を保持し、電磁
方向切換弁４５が励磁される右方向へ切換り、電
磁方向切換弁４１ｂが励磁されると圧油は液室
A′に入り液室B′はタンクT′へ通ずるのでシリン
ダー４６は液室A′からB′の方向へ移動し、重量
物Ｗを右方向へ移動する。電磁４方向切換弁４５
と電磁方向切換弁４１ｂの何れが消磁しても重量
物Ｗは現在位置を保持する。また電磁４方向切換
弁４５が励磁される左方向へ切換り、電磁４方向
切換弁４１ａが励磁されると圧油は液室B′に入
り液室A′はタンクT′へ通ずるのでシリンダー４
６は液室B′からA′の方向へ移動し、重量物Ｗを
左方向へ移動する。電磁４方向切換弁４５と電磁
方向切換弁４１ａの何れが消磁しても重量物Ｗは
現在位置を保持する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のチエツク弁４
２ａや４２ｂ、電磁方向切換弁４１ａや４１ｂ等
の組合せによるダブル用パイロツトチエツク機能
付方向切換弁にあつては電磁方向切換弁がスプー
ル型の切換弁を使用し、別置きのパイロツトチエ
ツク弁とが配管で接続されている。従つて電磁方
向切換弁からの動作信号であるパイロツト圧油の
流入によつてパイロツトチエツクが作動するまで
に時間がかかり、更にパイロツト室の容積も大き
く、動作信号のパイロツト圧油の上昇に遅れがあ
る。またスプール型の切換弁はスプールのランド
部にラツプしろを必要とするために応答遅れを生
ずる。これらが原因となり応答速度が遅いという
欠点があつた。更にチエツク弁４２ａおよび電磁
方向切換弁４１ａを、あるいはチエツク弁４２ａ
と４２ｂおよび電磁４方向切換弁４５をも含め、
例えば縦150mm、横100mm、奥行60mm程度の小容積
に収容し、しかも、低コストでかつ超小型のダブ
ル用パイロツト機能付方向切換弁が強く要求さ
れ、現状においては従来の機能別に独立した構造
をもつ油圧機器の組合せでは到底満足されないも
のであつた。

〔発明の目的〕

そこで本発明は電磁方向切換弁とパイロツトチ
エツク弁の二つの組合せを同一ブロツク内にそれ
ぞれ並列し、それらを形成する各機能部材として
スプールをポペツトに変更し、配管は極力例えば
50mm立方程度の小形のブロツク内の油路で行うよ
うにし、ポペツトやパイロツト用のピストンやチ
エツク弁の中心軸を、いずれも上記のブロツクの
内孔の中心軸線上に一致するようにし、それぞれ
並列に全ての部材を上記ブロツクの内孔に集積し
て収容できるようにし、さらに従来のシリンダー
制御用の電気４方向切換弁をも省略しても制御し
得るように小型化することによつてダブル用チエ
ツク機能付方向切換弁の超小型化と応答速度の高
速化を行うことを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明はブ
ロツク５２の表面に開口する圧力源用Ｐポート、
タンク用Ｔポート、接続用ＡポートおよびＢポー
トを備えるとともにその内部にはそれぞれ並列に
円筒状の内孔３１ａおよび３１ｂを設け、この内
孔３１ａおよび３１ｂにはそれぞれの中心軸線上
に、 (a) 電磁方向切換弁の電磁ソレノイド１ａおよび
１ｂと (b) シート１０ａ，１０ｂと環状のガイド１１
ａ，１１ｂで形成される各液室中に保持された
球状のチエツク弁１２ａおよび１２ｂと (c) 上記ソレノイド１ａ，１ｂとチエツク弁１２
ａ，１２ｂとの間でスリーブ７ａ，７ｂ内の各
液室をそれぞれ摺動せしめられ、上記各チエツ
ク弁をそれぞれパイロツト駆動するピストン９
ａおよび９ｂと (d) 該ピストン９ａ，９ｂの各油室へ連動されて
いる油路８ａ，８ｂを上記それぞれの電磁ソレ
ノイドの電磁駆動によりスリーブ３ａ，３ｂの
内孔を摺動させてＰポートまたはＴポートに切
換接続させる線接触形バランスドポペツト２ａ
および２ｂと (e) 上記各ガイド、スリーブおよびシートの各中
心軸がそれぞれ一致するように並列に集積し一
体に収納し、 上記ブロツク５２には、上記チエツク弁１２
ａ，１２ｂの各油室をそれぞれ上記Ａポート、Ｂ
ポートに連接する油路３８ａ，３８ｂを設けると
ともに、上記ピストン９ａ，９ｂが駆動されチエ
ツク弁１２ａ，１２ｂのそれぞれを押し開いて上
記Ａポート、Ｂポートが上記内孔３１ｂ，３１ａ
側の上記油路８ａ，８ｂにそれぞれ接続される油
路３７ａ，３９とを設けるような構成となした。

〔作用〕 このために電磁ソレロイド１ａと１ｂが消磁さ
れている状態では、ピストン９ａと９ｂは第１図
に示す位置に、チエツク弁１２ａと１２ｂの逆止
圧力により戻り、チエツク状態となり、シリンダ
４６の圧油は流出しないで、現在位置を保持して
いる。

今、電磁方向切換弁１ａが励磁されると、ポペ
ツト２が作動してピストン９ａを左方向に押圧し
てチエツク弁１２ａを開くことによつてシリンダ
４６の油室A′がブロツク５２に特に設けた３７
ａを介してタンクT′に連通されるとともに、ポ
ートＰからの圧油は油路５ｂと５ａを通り、ポテ
ツト２ａ側の油路３２ａを経て特に設けた油路３
９を介してチエツク弁１２ａを押し開いてシリン
ダ４６の液室B′に流入して、重量Ｗを右方向に
移動する。

次に、電磁方向切換弁１ａを消磁するとポート
Ｐからの圧油がピストン９ｂを駆動しチエツク弁
１２ｂを開き、ブロツク５２に特に設けた上記油
路３８ａ，３８ｂおよび３７ａ，３９を介して、
上述と同様な作動により、重量物Ｗを左方向に移
動させることができる。

更に、電磁ソレノイド１ｂを消磁すると最初の
状態に戻り、シリンダ４６は現状を保持すること
になる。

このようにして電磁方向切換弁１ａと１ｂとを
制御することによつて、従来のように電磁４方向
切換弁４５を使用することなく、同一ブロツク内
に集積した小型の切換弁であつても重量物を押上
げたり、左右に、自由に移動させることができ
る。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係るダブル用パイロツトチエ
ツク機能付方向切換弁を使用して重量物を移動す
るシリンダーを制御する一実施例を示す。

同図において、ブロツク５２の表面には開口す
るポートＰ，Ｔ，ＡおよびＢを備えるとともにそ
の内部はそれぞれ並列に円筒状の内孔３１ａおよ
び３１ｂを備え、その内孔３１ａおよび３１ｂに
はそれぞれ電磁ソレノイド１ａと１ｂ（電磁ソレ
ノイドの指示部材のみを図示し、その他は図示せ
ず）、スリーブ３ａと３ｂ、スヘーサ６ａと６ｂ、
スリーブ７ａと７ｂ、シート１０ａと１０ｂ、ガ
イド１１ａと１１ｂ、およびプラグ１６ａと１６
ｂがそれぞれ順次、相互に側面を接し集積収容さ
れ、 (a) 電磁ソレノイド１ａと１ｂは夫々その支持部
を前期内孔３１ａと３１ｂの一方端にねじ込ん
で固着され、 (b) スリーブ３ａと３ｂは夫々円筒上に環状溝を
もち、該環状溝からスリーブ内孔に通ずる油路
３４ａと３４ｂをもち、 (c) ポペツト２ａと２ｂは夫々該スリーブ内孔で
保持されて電磁ソレノイド１ａと１ｂにより駆
動され、またスペーサ６ａと６ｂに接するスリ
ーブ３ａと３ｂの側面のエツジ１７ａと１７ｂ
に対してスプリング４ａと４ｂの押圧により線
接触し、ポートＰへ油路５ａと５ｂを介して通
ずる油路３４ａと３４ｂを閉じるバランス型形
状の凹部をもち、 (d) スペーサ６ａと６ｂは夫々内部に貫通孔をも
ち、該貫通孔がスリーブ７ａと７ｂに設けられ
る油路８ａおよび８ｂおよび１３ａと１３ｂに
開口し、また電磁ソレノイド１ａと１ｂの作動
によりポペツト２ａと２ｂがそれぞれスプリン
グ４ａと４ｂを圧縮してスリーブ７ａと７ｂの
端面に密着すると油路３４ａと３４ｂに開くと
ともに油路１３ａと１３ｂから閉ざされ、６ａ
と６ｂは夫々円周上の環状溝をもち、該環状溝
から前期貫通孔に通ずる油路３２ａと３２ｂを
もち、 (e) スリーブ７ａと７ｂは夫々スペーサ６ａと６
ｂに接する端面にスプリング４ａと４ｂを保持
し、シート１０ａと１０ｂに接する他の端面に
開口して油路８ａと８ｂに通ずる液室をもつ内
孔を備え、該内孔にピストン９ａと９ｂを収容
し、円周上の２個所に環状溝をもち、これら各
環状溝からピストン９ａと９ｂの駆動軸部にあ
たる該内孔の部分および油路１３ａと１３ｂの
それぞれに通ずる油路１４ａと１４ｂおよび油
路３５ａと３５ｂをもち、 (f) ピストン９ａと９ｂは夫々シート１０ａと１
０ｂに進行し、チエツク弁１２ａと１２ｂのパ
イロツト駆動を行い、シート１０ａと１０ｂの
内孔の直径より大きいランド直径をもち、 (g) ２個のシート１０ａと１０ｂは夫々環状体の
ガイド１１ａと１１ｂを介して液室を形成し、
該液室中に２個の球状チエツク弁１２ａと１２
ｂを保持し (h) ガイド１１ａと１１ｂは夫々円周上に環状溝
をもち、該環状溝からチエツク弁１２ａと１２
ｂの位置する液室に通ずる油路１８ａと１８ｂ
をもち、 (i) プラグ１６ａと１６ｂは夫々前記内孔３１ａ
と３１ｂの他端にねじ込まれ、プラグ１６ａと
１６ｂの突出部でシート１０ａと１０ｂを押圧
し、 (j) ポペツト２ａと２ｂ、ピストン９ａと９ｂお
よびチエツク弁１２ａと１２ｂの中心軸は夫々
前記内孔３１ａと３１ｂの中心軸線上に一致す
るようにし、 (k) 油路３４ａと３４ｂを接続する油路５ａ、油
路３４ｂとポートＰを接続する油路５ｂ、油路
３５ａと３５ｂを接続する油路３６ａ、油路３
５ｂとポートＴを接続する油路３６ｂ、油路１
４ａと３２ｂおよび油路１４ｂと３２ａをそれ
ぞれ接続する油路３７ａおよび油路３９、油路
１８ａとポートＡおよび油路１８ｂとポートＢ
をそれぞれ接続する油路３８ａおよび油路３８
ｂ、これら油路をいずれもブロツク５２の中に
設けている。

なお、ポートＰを圧力源P′に、ポートＴをタン
クT′に、ポートＡをシリンダー４６の液室A′に、
ポートＢをシリンダー４６の液室B′にそれぞれ
接続する。Ｗはシリンダー４６が左右に移動する
重量物を示す。電磁ソレノイド１ａと１ｂについ
ては電磁ソレノイドの支持部材のみを示し、可動
片に固着される駆動軸と電磁コイルは図示しない
が内孔３１ａと３１ｂの一方端を夫々液密閉じる
ことは内孔３１ａと３１ｂの他端に備えるプラグ
１６ａと１６ｂにおいても同様である。

つぎに本発明のダブル用パイロツト機能付方向
切換弁の作用について説明する。ポペツト２ａと
２ｂは夫々ポートＰから油路５ｂ，３４ｂ，５ａ
および３４ａを経て流入する圧油ならびにポート
Ｐから油路５ｂおよび３４ｂを経て流入する圧油
に対してはバランス型形状の凹部で圧油による左
右方向への圧力が平衡しているから静止してい
る。図示の状態は電磁ソレノイド１ａと１ｂが消
磁の状態で、スプリング４ａと４ｂのばね抗力に
より夫々ポペツト２ａと２ｂは右方向に押圧され
て、スリーブ３ａと３ｂのエツジ１７ａと１７ｂ
にそれぞれ線接触を行い油路３４ａと３４ｂをそ
れぞれ閉じている。油路８ａと８ｂは夫々油路１
３ａと１３ｂにスペーサ６ａと６ｂの貫通孔で通
じ、更に油路１３ａは油路３５ａ，３６ａ，３５
ｂおよび３６ｂを経てポートＴへ通じ、油路１３
ｂは油路３５ｂと３６ｂを経てポートＴへ通ず
る。ピストン９ａと９ｂはそれぞれ図示の位置へ
チエツク弁１２ａと１２ｂの逆止圧力により戻
り、チエツク状態である。従つてポートＡとＢか
ら油路３８ａと３８ｂおよび油路１８ａと１８ｂ
を介して夫々液室A′とB′に通ずるシリンダー４
６の圧油はいずれも流出しないのでシリンダー４
６は現在位置を保持する状態である。このような
電磁ソレノイド１ａと１ｂが共に消磁の状態にお
いて、次に電磁方向切換弁１ａが励磁されると、
ポペツト２ａはスリーブ７ａの端面にスプリング
４ａを圧縮しながら密着してエツジ１７ａを開く
と共に、この密着により油路１３ａを閉じる。ポ
ートＰからの圧油は油路５ａと３４ａを介してエ
ツジ１７ａの開いた通路から流入して、油路８ａ
を通り、スリーブ７ａのスリーブ内孔の底部にあ
る液室に入り、ピストン９ａを左方向に押圧す
る。チエツク弁１２ａとピストン９ａの圧力作用
面積には面積差が設けてあるので、ピストン９ａ
は左方向へ移動し、ピストン９ａの駆動軸はシー
ト１０ａへ進行してチエツク弁１２ａを開く、シ
リンダー４６の液室Ａの圧油はポートＡと油路３
８ａを経て液室に至り、更に油路１４ａと３７ａ
を介して油路３２ｂに通じ、更に油路１３ｂと３
６ｂを経てポートＴに至り、タンクT′に戻る。
一方ポートＰからの圧油は油路５ｂ，３４ｂ，５
ａおよび３４ａを経て開かれたエツジ１７ａの通
路を通り、油路３２ａと３９を経て油路１４ｂに
流入する。この圧油はチエツク弁１２ｂを押し開
いて液室に流入し、油路１８ｂと３８ｂを通つて
ポートＢに至り、シリンダー４６の液室B′に流
入する。従つてシリンダー４６は液室B′から
A′の方向に移動し重量物Ｗを右方向に移動する。
次に電磁ソレノイド１ａを消磁すると最初の状態
に戻りシリンダー４６は現状に保持される。次に
電磁ソレノイド１ａを励磁する場合の作用は記号
のａとｂとを交換する場合の記述と同じであるが
簡単に説明する。電磁ソレノイド１ｂを励磁する
とポペツト２ｂはエツジ１７ｂを開くと共に油路
１３ｂを閉じる。ポートＰから圧油はピストン９
ｂを駆動し、チエツク弁１２ｂを開く、シリンダ
ー４６の液室B′の圧油はチエツク弁１２ｂの液
室に至り油路１４ｂと３９を経て油路３２ａに至
り、更に油路１３ａ，３５ａ，３６ａ，３５ｂお
よび３６ｂを経てポートＴに至り、タンクT′に
戻る。一方ポートＰからの圧油はエツジ１７ｂの
開いた通路を通り、油路３２ｂと３７ａを介して
油路１４ａに至り、チエツク弁１２ａを押し開い
てチエツク弁１２ａの液室に流入し、油路１８ａ
と３８ａを介してポートＡに至り、シリンダー４
６の液室A′に流入する。従つてシリンダー４６
は液室A′よりB′の方向へ移動する。重量物Ｗは
左方向へ移動する。次に電磁ソレノイド１ａを消
磁すると最初状態に戻り、シリンダー４６は現状
を保持する。このような順序で電磁方向切換弁１
ａと１ｂとを制御するならば第２図に示す従来の
実施例において示した電磁４方向切換弁４５は不
要となり、著しい機能部材の節約となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来のパイロツトチエツク弁
と電磁方向切換弁の組合せを二組超小型の一つの
ブロツク内に集積したダブル用パイロツト機能付
方向切換弁とすることにより特に電磁４方向切換
弁を設ける必要もなく、パイロツト圧油の油路の
著しい短縮、パイロツト圧油の液室容積の縮小、
ならびにスプール弁をポペツト弁に変更したこと
等により応答時間を従来の約1/3に短縮するとと
もに、ダブル用パイロツト機能付方向切換弁のス
ペースを需要者の要望に充分かない超小型化する
ことが可能になり、特にパイロツトチエツク弁と
電磁方向切換弁の二組の組合せ、それぞれの連接
する油路の特定な接続としたことから、従来の電
磁４方向切換弁の機能を新しく備えるなど、その
集積度を向上させたというべきである。このよう
に各部材が単純、小型化され、従つて各部材の加
工ならびに組立作業時間の短縮から、コスト低減
になることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダブル用パイロツト機能付方
向切換弁の一実施例を示す説明図、第２図は従来
の実施例を示す油圧回路図である。 １ａと１ｂ……電磁ソレノイド、２ａと２ｂ…
…ポペツト、３ａと３ｂと７ａと７ｂ……スリー
ブ、４ａと４ｂ……スプリング、６ａと６ｂ……
スペーサ、９ａと９ｂ……ピストン、１０ａと１
０ｂ……シート、１１ａと１１ｂ……ガイド、１
２ａと１２ｂ……チエツク弁、１６ａと１６ｂ…
…プラグ、１７ａと１７ｂ……エツジ、５ａ，８
ａ，１３ａ，１４ａ，１８ａ，３４ａ，３５ａ，
３６ａ，３７ａ，３８ａならびに１３ｂ，１４
ｂ，１８ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ，
３８ｂ，３９……油路、３１ａと３１ｂ……内
孔、４１ａと４１ｂ……電磁方向切換弁、４２ａ
と４２ｂ……チエツク弁、４３と４５……電磁４
方向切換弁、４４と４６……シリンダー、５１と
５２……ブロツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブロツク５２の表面には開口する圧力源用Ｐ
   ポート、タンク用Ｔポート、接続用Ａポートおよ
   びＢポートを備えるとともにその内部にはそれぞ
   れ並列に円筒状の内孔３１ａおよび３１ｂを設
   け、 この内孔３１ａおよび３１ｂにはそれぞれの中
   心軸線上に、 (a) 電磁方向切換弁の電磁ソレノイド１ａおよび
   １ｂと (b) シート１０ａ，１０ｂと環状のガイド１１
   ａ，１１ｂとで形成される各液室中に保持され
   た球状のチエツク弁１２ａおよび１２ｂと (c) 上記ソレノイド１ａ，１ｂとチエツク弁１２
   ａ，１２ｂとの間でスリーブ７ａ，７ｂ内の各
   液室をそれぞれ摺動せしめられ、上記各チエツ
   ク弁をそれぞれパイロツト駆動するピストン９
   ａおよび９ｂと (d) 該ピストン９ａ，９ｂの各油室へ連動されて
   いる油路８ａ，８ｂを上記それぞれの電磁ソレ
   ノイドの電磁駆動によりスリーブ３ａ，３ｂの
   内孔を摺動させてＰポートまたはＴポートに切
   換接続させる線接触形バランスドポペツト２ａ
   および２ｂと (e) 上記各ガイド、スリーブおよびシートの各中
   心軸がそれぞれ一致するように並列に集積し一
   体に収納し、 上記ブロツク５２には、上記チエツク弁１２
   ａ，１２ｂの各油室をそれぞれ上記Ａポート、Ｂ
   ポートに連接する油路３８ａ，３８ｂを設けると
   ともに、上記ピストン９ａ，９ｂが駆動されチエ
   ツク弁１２ａ，１２ｂのそれぞれを押し開いて上
   記Ａポート、Ｂポートが上記内孔３１ｂ，３１ａ
   側の上記油路８ａ，８ｂにそれぞれ接続される油
   路３７ａ，３９とを設けたことを特徴とするダブ
   ル用パイロツトチエツク機能付方向切換弁。