JPH04357305A - リリーフ機能付きカウンターバランス弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切換弁と流体アクチュ
エータとを接続する一対の給排通路の途中に介装された
リリーフ機能付きカウンターバランス弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カウンターバランス弁としては、
例えば実開昭５４−４４３９０号公報に記載されている
ようなものが知られ、このものは、ケーシング内にカウ
ンターバランス弁およびリリーフ弁を互いに離して設け
るとともに、これら両方の弁を複数本の通路を介して接
続している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来装置はカウンターバランス弁の他に構造が複雑なリリ
ーフ弁を設け、さらに、これら２個の弁間を複数の通路
によって接続するので、全体の構造が複雑になり、製作
費も高価となり、しかも弁全体が大型化するという問題
点がある。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、リリーフ機能を有するにも拘
らず全体の構造が簡単でかつ安価に製作でき、しかもコ
ンパクトなカウンターバランス弁を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、カウンターバ
ランス弁のスプールを各給排通路に対応するよう２個の
分割スプールから構成し、該２個の分割スプールをほぼ
平行に配置するとともに、流体アクチュエータがポンプ
作用をして排出側給排通路が所定圧以上の高圧となった
とき、該高圧を受けて供給側給排通路の分割スプールを
流路面積が増大する側に移動させる移動手段を設け、さ
らに、前記移動手段が作動したとき排出側給排通路と供
給側給排通路とを連通して排出側給排通路内の高圧流体
を供給側給排通路にリリーフさせる連通通路を設けるこ
とにより上記の目的を達成する。

【０００６】

【作用】切換弁が流れ位置に切換えられると、供給側給
排通路に高圧流体が流入し、排出側給排通路が低圧側に
接続される。このとき、排出側給排通路の分割スプール
は前記供給側給排通路内の圧力に感応して移動し、該排
出側給排通路の流路面積を調整する。

【０００７】次に、流体アクチュエータがポンプ作用を
行なうようになると、供給側給排通路の圧力が低下し排
出側給排通路の圧力が上昇する。そして、排出側給排通
路の圧力が所定圧以上の高圧まで上昇すると、移動手段
が該高圧を受けて作動し、供給側給排通路の分割スプー
ルを流路面積が増大する側に移動させる。この結果、排
出側給排通路と供給側給排通路とが連通通路を通じて連
通し、これにより、排出側給排通路内の高圧流体が連通
通路を通じて供給側給排通路にリリーフされる。これに
より流体アクチュエータがポンプ作用を行なったときの
回路に生じるサージ圧が防止される。このように、本発
明のカウンターバランス弁は簡単な構造でありながらカ
ウンターバランス機能、リリーフ機能の双方を果すこと
ができる。しかも本発明では分割スプールをほぼ平行に
設けることにより弁全体がコンパクト化できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１〜図３において、切換弁１と流体ポンプ２
とは供給通路３を介して接続し、切換弁１とタンク４と
は排出通路５を介して接続している。リリーフ機能付き
のカウンターバランス弁９と切換弁１とは一対の第１給
排路１０、１１を介して接続し、また、カウンターバラ
ンス弁９とクローラ車両（図示せず）を駆動走行させる
流体アクチュエータ１２とは一対の第２給排路１３、１
４を介して接続している。前述した第１、第２給排路１
０、１３および第１、第２給排路１１、１４は全体とし
て、切換弁１と流体アクチュエータ１２とを接続する一
対の給排通路１５、１６を構成する。従って、前記カウ
ンターバランス弁９は給排通路１５、１６の途中に介装
されることになる。

【０００９】カウンターバランス弁９はブロック状の本
体１８を有し、本体１８内には平行して直線状に延び円
形断面をした２本のスプール室１９、１９′が形成され
、各スプール室１９、１９′は第１通路３５、３６を介
してそれぞれ給排通路１５、１６に連通している。また
、本体１８の長手方向両端にはそれぞれ端板２０、２１
がボルト８０、８１により固定され、これら端板２０、
２１によりスプール室１９、１９′の両端が閉じられて
いる。なお、符号８２はＯリングを示す。前述した本体
１８、キャップ２０、２１は全体として、内部にスプー
ル室１９が形成されたケーシング２２を構成している。

【００１０】スプール室１９、１９′内には密封状に摺
動可能に分割スプール２５、２６がそれぞれ収納されて
いる。分割スプール２５、２６の左外端と端板２０との
間のスプール室１９、１９′はスプリング室６１、６２
を形成している。スプリング室６１、６２内にそれぞれ
復帰スプリング６５、６６、６５′、６６′が収納され
、復帰スプリング６５、６５′、６６、６６′は分割ス
プール２５、２６をそれぞれ右方向に付勢している。

【００１１】分割スプール２５、２６は、復帰スプリン
グ６５、６６、６５′、６６′によりそれぞれ右方向に
移動して右側先端が右側の端板２１に当接したときに、
軸方向の移動が規制され右端位置Ａで停止する（図１参
照）。分割スプール２５、２６はそれぞれこの右端位置
Ａから左方向へのみ移動することができる。

【００１２】前述の如く、本体１８に一対の第１通路３
５、３６が形成され、第１通路３５、３６の一端は第１
給排路１０、１１にそれぞれ接続され、他端はスプール
室１９に開口している。本体１８には更に一対の第２通
路３７、３８が形成され、第２通路３７、３８の一端は
第２給排路１３、１４にそれぞれ接続され、他端はスプ
ール室１９の第１通路３５、３６の開口部と端板２１と
の間に開口している。

【００１３】チェック弁３９、４０が第１通路３５と第
２通路３７との間および第１通路３６と第２通路３８と
の間にそれぞれ介装されており、それぞれ第１給排路１
０または１１から第２給排路１３または１４への流体の
流れのみを許容する。

【００１４】選択通路４３の一端が第１通路３５に他端
が第１通路３６に接続され、選択通路４３の途中に選択
通路４３の中央に向かう流れのみを許容するシャトル弁
４４を介装している。また、シャトル弁４４には中間通
路４６の一端を接続し、中間通路４６の他端を端板２１
の表面からスプール室１９、１９′の右端に接続してい
る。

【００１５】上記選択通路４３、シャトル弁４４、中間
通路４６は全体として供給側の給排通路１５、１６から
高圧流体を選択して取出す高圧選択機構４７を構成して
おり、高圧選択機構４７によって取出された高圧流体は
中間通路４６を通じて分割スプール２５、２６の右端面
のスプール室１９、１９′に導かれ、分割スプール２５
、２６の右端面に作用して分割スプール２５、２６に対
し左方向に向かう流体力を付与する。

【００１６】分割スプール２５、２６がそれぞれ右端位
置Ａに位置しているとき（図１参照）には、第１通路３
５と第２通路３７との間の連通および第１通路３６と第
２通路３８との間の連通は分割スプール２５、２６によ
り遮断される。一方、分割スプール２５、２６がそれぞ
れ右端位置Ａから左方向に移動したとき（図３参照）に
は、第１通路３５と第２通路３７との間および第１通路
３６と第２通路３８との間が連通する。

【００１７】前記分割スプール２５、２６にはそれぞれ
軸方向に貫通する穴５２、５３が形成され、穴５２、５
３には第１、第２ロッド体５４、５５がそれぞれ摺動可
能に密封状に挿入されている。第１、第２ロッド体５４
、５５の分割スプール２５、２６から軸方向に突出した
端部には、前述した復帰スプリング６６、６６′が当接
するフランジ付プラグ５６、５７が螺合固定されている
。

【００１８】分割スプール２５、２６にそれぞれ内部通
路６８、６９が形成され、これらの内部通路６８、６９
の一端はそれぞれ第２通路３７、３８に連通し、他端は
それぞれ穴５２、５３に連通している。この結果、給排
通路１５、１６内の流体は内部通路６８、６９を通じて
穴５２、５３の最深部にそれぞれ流入し、第１、第２ロ
ッド体５４、５５の左端面に導かれる。前述した穴５２
、５３、ロッド体５４、５５、内部通路６８、６９は全
体として、流体アクチュエータ１２がポンプ作用をして
排出側の給排通路１５、１６が所定圧以上の高圧となっ
たとき、該高圧を受けて供給側の給排通路１５、１６の
分割スプール２５、２６を流路面積が増大する側に、即
ち軸方向外側（左方向）に移動させる移動手段７０を構
成している。

【００１９】連通通路７２がケーシング２２に形成され
、連通通路７２の両端はそれぞれ第２通路３７と端板２
１との間のスプール室１９、１９′に開口している。 連通通路７２の一端は分割スプール２５、２６が右端位
置Ａに位置しているときには第２通路３７、３８から遮
断され、分割スプール２５、２６が右端位置Ａから左方
向へ移動したときには第２通路３７、３８に連通する。 このように両方の分割スプール２５、２６が右端位置Ａ
から左方向へ移動したときに、連通通路７２を通じて給
排通路１５、１６同士が連通する。

【００２０】分割スプール２５、２６の右端面から穴５
２、５３に連通する凹部９１、９１′を穿ち、穴５２、
５３と同軸に位置する穴９２、９２′を有するプラグ９
３、９３′を凹部９１、９１′に螺合固定し、穴９２、
９２′にそれぞれロッド体９５、９５′を摺動可能に密
封嵌合させている。なお、穴９２、９２′の右端面には
それぞれロッド体９５、９５′のまわりに小凹部９２ａ
、９２′ａを形成している。

【００２１】穴９１、９１′はそれぞれ小孔９６、９６
′により分割スプール２５、２６の周面に連通しており
、分割スプール２５、２６が右端位置Ａに位置するとプ
ラグ９３、９３′の左端面に連通路７２の圧力が作用す
る。

【００２２】また、スプリング室６１、６２はそれぞれ
分割スプール２５、２６の周面と小孔９７、９７′によ
り連通しており、小孔９７、９７′の分割スプール２５
、２６の周面開口端はそれぞれ第１通路３５、３６に開
口している。

【００２３】次に、本実施例の作用について説明する。 切換弁１が中立位置Ｃにあると図１の状態となる。この
状態から切換弁１を中立位置Ｃから流れ位置、例えば図
２に示すように平行流位置Ｄに切換え、流体ポンプ２か
ら吐出された高圧流体を供給側の給排通路１５に流入さ
せ、排出側の給排通路１６をタンク４に接続する。給排
通路１５からカウンターバランス弁９に流入した高圧流
体はチェック弁３９を押し開いて通過し流体アクチュエ
ータ１２に流入し、流体アクチュエータ１２を回転後に
低圧流体となって給排通路１４に排出される。

【００２４】一方、給排通路１５に流入した高圧流体は
選択通路４３、シャトル弁４４、中間通路４６からなる
高圧選択機構４７により選択されて中間通路４６に取出
され分割スプール２５、２６の右端面に作用する。ここ
で、給排通路１５内の高圧流体は小孔９７を通じて分割
スプール２５の左端面にも導かれるため、分割スプール
２５に作用する流体力はバランスし、供給側給排通路１
５の分割スプール２５は右端位置Ａにおいて停止し続け
る。

【００２５】一方、分割スプール２６の左端面には小孔
９７′を通じて給排通路１１内の低圧流体が導かれてい
るため、中間通路４６と給排通路１１とから供給され分
割スプール２６に作用する流体力に差が発生し、この結
果、排出側給排通路１６の分割スプール２６のみが供給
側給排通路１５内の圧力に感応してスプリング６５′、
６６′を圧縮しながら左方向に向かって移動し、給排通
路１６の流路面積を調整する（図２）。そして、分割ス
プール２６の左方向移動により給排通路１６の流路面積
が増大し、流体アクチュエータ１２から流出した低圧流
体は給排通路１６および排出側通路５を通じてタンク４
に排出される。このようにして流体アクチュエータ１２
が所定速度で回転しクローラ車両が前進する。

【００２６】なお、このときに、第２ロッド体９５′の
右端面には中間通路４６を通じて給排通路１５内の高圧
流体が導かれるので、高圧流体の流体力により第１、第
２ロッド体５５、９５′は一体となって左方に移動する
。

【００２７】次に、クローラ車両が下り坂を走行するよ
うになって流体アクチュエータ１２がポンプ作用、即ち
供給側給排通路１５から流体を吸引し、排出側給排通路
１６に流体を吐出するようになると、給排通路１５内、
従って中間通路４６内の圧力が低下し、給排通路１６、
即ち第２給排路１４内の圧力が上昇する。

【００２８】これにより、排出側の分割スプール２６は
復帰スプリング６５′、６６′に付勢されて右端位置Ａ
に向かって右方向へ移動し、このように分割スプール２
６が右方向へ移動すると、給排通路１６の開口面積が徐
々に減少し、第２給排路１４内の圧力が上昇する。この
上昇した第２給排路１４内の圧力は流体アクチュエータ
１２に背圧として作用し流体アクチュエータ１２に制動
力を付与する。この間に、給排通路１６内の圧力が上昇
した流体は第２通路３８、連通通路７２および小孔９６
を通じて孔９１に伝達され、その油圧力により分割スプ
ール２５はスプリング６５、６６のばね力に抗して左方
向に移動する。つまり、移動手段７０が高圧を受けて作
動し、そのロッド９５のじゅあつ面積に作用する油圧力
が供給側給排通路１５の分割スプール２５を軸方向外側
に向かって、即ち流路面積が増大する側に移動させる。

【００２９】一方、排出側給排通路１６の分割スプール
２６は未だ右端位置Ａに向かって移動している途中であ
るため、両方の分割スプール２５、２６は右端位置Ａか
ら左に離れており、この結果、連通通路７２の一端およ
び他端はそれぞれ第２通路３７および第２通路３８にそ
れぞれ連通する（図３参照）。これにより、排出側の給
排通路１６と供給側の給排通路１５とが連通通路７２を
通じて連通し、所定圧以上の高圧となった給排通路１６
内の流体は連通通路７２を通じて給排通路１５にリリー
フされ、回路内にサージ圧が発生する事態が防止される
。

【００３０】このように、本実施例のカウンターバラン
ス弁９は、簡単な構造でありながらカウンターバランス
機能、リリーフ機能の双方を果すことができる。しかも
、２個の分割スプール２５、２６をほぼ平行に配置して
いるため、装置がコンパクトにできる。

【００３１】なお、切換弁１を流れ位置から中立位置Ｃ
に切換えた場合にも、カウンターバランス弁９は前述と
同様に作動する。また、前述の説明では切換弁１を中立
位置Ｃから平行流位置Ｄに切換え、給排通路１５を供給
側と給排通路１６を排出側としたが、逆に切換弁１を中
立位置Ｃから斜交流位置Ｅに切換え、給排通路１６を供
給側と給排通路１５を排出側とした場合にもカウンター
バランス弁９は前述と同様に作動する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リリーフ機能を有するにも拘らず全体の構造が簡単でコ
ンパクトでありかつ安価に製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の切換弁が中立状態における
断面図である。

【図２】アクチュエータ作動時の上記実施例の断面図で
ある。

【図３】クローラ車両が坂路走行時の上記実施例の断面
図である。

【符号の説明】

１　　切換弁 ９　　カウンターバランス弁 １２　　流体アクチュエータ １５、１６　　給排通路 ２５、２６　　分割スプール ７０　　移動手段 ７２　　連通通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　切換弁と流体アクチュエータとを接続
   する一対の給排通路の途中に介装され、供給側給排通路
   内の圧力に感応して排出側給排通路の流路面積を調整す
   るようにしたカウンターバランス弁において、該カウン
   ターバランス弁のスプールを各給排通路に対応するよう
   ２個の分割スプールから構成し、該２個の分割スプール
   をほぼ平行に配置するとともに、流体アクチュエータが
   ポンプ作用をして排出側給排通路が所定圧以上の高圧と
   なったとき、該高圧を受けて供給側給排通路の分割スプ
   ールを流路面積が増大する側に移動させる移動手段を設
   け、さらに、前記移動手段が作動したとき排出側給排通
   路と供給側給排通路とを連通して排出側給排通路内の高
   圧流体を供給側給排通路にリリーフさせる連通通路を設
   けたことを特徴とするリリーフ機能付きカウンターバラ
   ンス弁。