JPH0849706A - 方向制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトで配管等が不要とする。 【構成】 弁本体３０に主スプール４０とメータアウト
用弁４４を設け、そのメータアウト用弁４４を第２メー
タアウトポート４１と第２タンクポート４２を連通・遮
断し、かつそのシート部がコーンシート型とし、そのメ
ータアウト用弁４４のシート部を常時閉じ主スプール４
０の切換え用パイロット圧油が開くようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械に用いられる油圧アクチュエータに圧油を供給する
方向制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧アクチュエータに圧油を供給する方
向制御弁としては、弁本体のスプール孔にスプールを嵌
挿し、そのスプールを中立位置と作動位置に摺動してポ
ンプポートとアクチュエータポートとタンクポートを連
通・遮断するようにしたものが知られている。

【０００３】このような方向制御弁においては、スプー
ルを中立位置とした時にアクチュエータポートとタンク
ポートをスプールにより遮断して油圧アクチュエータか
らの戻り圧油がタンクポートに流出しないようにしてい
る。

【０００４】しかしながら、スプールは弁本体のスプー
ル孔内に摺動自在に嵌挿しているから、そのスプールと
スプール孔との間には隙間があり、その隙間より圧油が
洩れるために、油圧アクチュエータからの戻り圧油が方
向制御弁のアクチュエータポートに流入し、スプールと
スプール孔との間の隙間よりタンクポートに流れるから
油圧アクチュエータが自然降下してしまう。

【０００５】つまり、油圧アクチュエータはブーム、ア
ーム等の作業機を動作するものであり、その作業機重量
によって油圧アクチュエータ内に保持圧が発生し、その
保持圧が前述のスプールとスプール孔との隙間よりタン
クポートに流れるから油圧アクチュエータが自然降下す
る。

【０００６】このことを解消するために、従来は落下防
止弁を設けて油圧アクチュエータから方向制御弁のアク
チュエータポートに圧油が流れないようにして自然降下
を防止している。

【０００７】例えば、図１に示すように油圧ポンプ１の
吐出路１ａに方向制御弁２を設け、この方向制御弁２の
第１アクチュエータポート３を第１管路４で油圧アクチ
ュエータ５の第１室６に接続し、第２アクチュエータポ
ート７を第２管路８で油圧アクチュエータ５の第２室９
に接続し、その第１管路４に落下防止弁１０を設けて方
向制御弁２が中立位置Ａの時に油圧アクチュエータ５の
第１室６内の保持圧が第１アクチュエータポート３より
タンクポート１１に洩れて油圧アクチュエータが自然降
下しないようにしてある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記落下防止弁１０は
弁本体１２に第１ポート１３と第２ポート１４を連通す
る油孔１５を形成し、この油孔１５にチェック弁１６を
設け、そのチェック弁１６をスプリング１７と第２ポー
ト１４の圧油によって閉じ方向に押して第２ポート１４
から第１ポート１３に圧油が流れないようにし、そのチ
ェック弁１６の受圧室１８をドレーンポート１９に連通
・遮断するパイロットスプール２０を設け、このパイロ
ットスプール２０をスプリング２１で遮断方向に押し、
パイロット圧受圧室２２内のパイロット圧油で連通方向
に押すようにしてある。

【０００９】つまり、チェック弁１６は受圧部１６ａに
作用する第２ポート１４側の圧力で連通方向に押される
が、受圧室１８がドレーンポート１９と遮断されている
と受圧部１６ｂに作用する第２ポート１４側の圧力で遮
断方向に押されるためにチェック弁１６は連通方向に移
動しないようになり、受圧室１８がドレーンポート１９
に連通すると受圧部１６ｂに圧力が作用しなくなるから
受圧部１６ａに作用する第２ポート１４側の圧力でチェ
ック弁１６が連通方向に押される。

【００１０】このようであるから、方向制御弁２が中立
位置Ａ、第１位置Ｂの時にはパイロットスプール２０を
遮断位置のままで良いが、方向制御弁２を第２位置Ｃと
して油圧ポンプ１の吐出圧油を油圧アクチュエータ５の
第２室９に供給する時にはパイロットスプール２０を連
通位置とする必要がある。

【００１１】すなわち、油圧アクチュエータ５の第２室
９に圧油を供給する時には第１室６内の圧油をタンクに
流出する必要があり、この場合にはチェック弁１６を連
通方向に移動して第２ポート１４、油孔１５より第１ポ
ート１３に圧油を流通させる必要があるので、パイロッ
トスプール２０を連通位置とする。

【００１２】このために、パイロットスプール２０のパ
イロット圧受圧室２２と方向制御弁２を第２位置Ｃとす
る受圧部２ａを配管２３で接続して方向制御弁２が第２
位置となるとパイロットスプール２０が連通位置となる
ようにしている。

【００１３】以上のようであるから、落下防止弁１０を
方向制御弁２と別体に設けるために設置スペースが大き
くなるばかりか、配管２３が必要となって配管接続作業
が面倒となってしまう。

【００１４】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした方向制御弁を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】弁本体３０に、油圧アク
チュエータに圧油を供給制御する主スプール３０と、こ
の主スプール３０とは独立して油圧アクチュエータの保
持圧発生室からの戻り油をタンクに流出するメータアウ
ト用弁４４を設け、前記メータアウト弁４４を、コーン
シート型のシート部を有し、常時シート部が閉じかつ主
スプール４０を切換えるパイロット圧油によってシート
部が開く構成とした方向制御弁装置。

【００１６】

【作 用】主スプール４０が中立位置の時に油圧アク
チュエータの保持圧発生室からの戻り油がタンクに流出
することをコーンシート型のシート部を有するメータア
ウト用弁４４で遮断して、油圧アクチュエータの保持圧
をタンクに流出することを防止する。

【００１７】

【実 施 例】図２に示すように、弁本体３０には主ス
プール孔３１とスプール孔３２が形成され、主スプール
孔３１には第１・第２ポンプポート３３，３４、第１・
第２メータインポート３５，３６、第１メータアウトポ
ート３７、第１タンクポート３８が形成され、第１メー
タインポート３５と第１メータアウトポート３７が第１
アクチュエータポート３９に連通し、その各ポートは主
スプール孔３１に嵌挿した主スプール４０で連通・遮断
される。

【００１８】前記スプール孔３２には第２メータアウト
ポート４１と第２タンクポート４２が形成され、その第
２メータアウトポート４１と第１メータインポート３６
は第２アクチュエータポート４３に連通し、その第２メ
ータアウトポート４１と第２タンクポート４２はメータ
アウト用弁４４で連通・遮断される。

【００１９】前記主スプロール４０はばね箱４５に設け
たセンタリングばね４６で各ポートを遮断する中立位置
に保持され、第１受圧室４７に供給されるパイロット圧
油で第１位置に押され、第２受圧室４８に供給されるパ
イロット圧油で主スプール４０が第２位置に押される。

【００２０】前記第２受圧室４８は主スプール４０の軸
方向に形成した油孔４９、径方向の孔５０よりばね箱４
５と主スプール４０の外周面との間の空間部５１に連通
し、その空間部５１は仮想線で示す油孔５２に連通して
パイロット圧油が供給されるようにしてある。

【００２１】主スプール４０が第１位置の時には第１ア
クチュエータポート３７が第１タンクポート３８に連通
し、第２ポンプポート３４が第２メータインポート３６
に連通して他のポートは遮断され、第２位置の時には第
１ポンプポート３３が第１メータインポート３５に連通
し、他のポートは遮断される。

【００２２】前記メータアウト用弁４４は図３に示すよ
うに、スプール孔３２にほぼクリアランスゼロ若しくは
図示しない０リングでシールして嵌合したスリーブ５３
と、そのスリーブ５３内に嵌挿したスプール５４を備え
ている。

【００２３】前記スリーブ５３には第２メータアウトポ
ート４１に連通した第１油室５６、第２油室５７、第２
タンクポート４２に開口した流出ポート５８、再生用切
欠き５９に連通した第３油室６０が形成され、第１油室
５６と第２油室５７の中間部にはテーパー形状のシート
受け面６１が形成してあり、前記スプール５４はシート
受け面６１に接するテーパー形状のシート面６２が形成
されてコーンシート型のシート部を有し、このシート部
により第１油室５６と第２油室５７を連通・遮断し、そ
のスプール５４には軸孔６３と第１・第２孔６４，６５
が形成されて第２油室５７と第３油室６０を連通・遮断
する油通路６６を構成し、その軸孔６３の一端部にはプ
ラグ６７が嵌合されて油孔６３に流入した圧油によって
スプール５４に軸方向の力が作用しないようにしてあ
る。

【００２４】前記スプール５４は図２に示すように、ば
ね箱６７に設けたセンタリングばね６８、ばね受け６９
により右方に押されてシート面６２がシート受け面６１
に圧接していると共に、前記スリーブ５３の一端凹部７
０に主スプール４０の一端部が突出して前記第２受圧室
４８を構成し、その第２受圧室４８に供給されるパイロ
ット圧油でスプール５４が左方に押されてシート面６２
がシート受け面６１より離れるようにしてある。

【００２５】前記第１アクチュエータポート３９が油圧
アクチュエータ７１の第１室７２に接続し、第２アクチ
ュエータポート４３が第２室７３（保持圧が発生する
室）に接続し、前記再生用切欠き５９はチェック弁７４
を有する再生用油孔７５で第１メータアウトポート３７
に連通している。

【００２６】次に作動を説明する。 （主スプール４０が中立位置の時）第２受圧室４８にパ
イロット圧油が作用しないからスプール５４はセンタリ
ングばね６８で右方に押されてシート面６２がシート受
け面６１に圧接し、第１油室５６に流入した油圧アクチ
ュエータ７１の第２室７３内の保持圧をシールして第２
油室５７に流れないようにする。この時、前記シート面
６２とシート受け面６１はテーパー形状でコーンシート
型のシート部となっているから、油洩れがなく油圧アク
チュエータ７１の自然降下を防止できる。

【００２７】（主スプール４０が第１位置の時）第２ポ
ンプポート３４に流入したポンプ吐出圧油は第２メータ
インポート３６、第２アクチュエータポート４３より油
圧アクチュエータ７１の第２室７３に流入し、第１室７
２内の圧油は第１アクチュエータポート３９、第１メー
タアウトポート３７より第１タンクポート３８に流出す
る。

【００２８】（主スプール４０が第２位置の時）第１ポ
ンプポート３３に流入したポンプ吐出圧油は第１メータ
インポート３５、第１アクチュエータポート３９より油
圧アクチュエータポート７１の第１室７２に流入し、第
２室７３内の圧油は第２アクチュエータポート４３、第
２メータアウトポート４１より第１油室５６に流入す
る。

【００２９】この時、第２受圧室４８内のパイロット圧
油でスプール５４が左方に押されてシート面６２がシー
ト受け面６１より離れて第１油室５６、第２油室５７、
第３油室５８が連通しているので、第１油室５６に流入
した戻り油は第２油室５７、流出ポート５８より第２タ
ンクポート４２に流出する。

【００３０】これと同時に戻り油の一部は油通路６６、
第４油室６０、再生用切欠き５９より再生用油孔７５に
流入し、油圧アクチュエータ７１が外力で作動して第１
室７２への供給流量が不足した時に第１室７２に供給さ
れる。

【００３１】

【発明の効果】主スプール４０が中立位置の時に油圧ア
クチュエータの保持圧発生室からの戻り油がタンクに流
れることがコーンシート型のシート部を有するメータア
ウト用弁４４で遮断されるから、油圧アクチュエータの
保持圧がタンクに流出することなく、油圧アクチュエー
タの自然降下を防止できる。前記メータアウト用弁４４
は弁本体３０内に設けてあると共に、主スプール４０を
切換えるパイロット圧油でシート部が開くので、取付け
スペース小さくなるし、配管が不要となってコストを安
くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図である。

【図２】本発明の実施例を示す断面図である。

【図３】メータアウト用弁の拡大断面図である。

【符号の説明】

３０…弁本体、３３…第１ポンプポート、３４…第２ポ
ンプポート、３５…第１メータインポート、３６…第２
メータインポート、３７…第１メータアウトポート、３
８…第１タンクポート、３９…第１アクチュエータポー
ト、４０…主スプール、４１…第２メータアウトポー
ト、４２…第２タンクポート、４３…第２アクチュエー
タポート、４４…メータアウト用弁、７１…油圧アクチ
ュエータ、７２…第１室、７３…第２室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体３０に、油圧アクチュエータに圧
   油を供給制御する主スプール３０と、この主スプール３
   ０とは独立して油圧アクチュエータの保持圧発生室から
   の戻り油をタンクに流出するメータアウト用弁４４を設
   け、 前記メータアウト弁４４を、コーンシート型のシート部
   を有し、常時シート部が閉じかつ主スプール４０を切換
   えるパイロット圧油によってシート部が開く構成とした
   方向制御弁装置。
2. 【請求項２】 弁本体３０に、第１・第２ポンプポート
   ３３，３４と第１・第２メータインポート３５，３６を
   それぞれ連通・遮断すると共に、第１メータアウトポー
   ト３７と第１タンクポート３８を連通・遮断する主スプ
   ール４０及び第２メータアウトポート４１と第２タンク
   ポート４２を連通・遮断するメータアウト用弁４４を設
   け、 前記弁本体３０に第１メータインポート３５と第１メー
   タアウトポート３９に連通した第１アクチュエータポー
   ト３９及び第２メータインポート３６と第２メータアウ
   トポート４１に連通した第２アクチュエータポート４３
   を形成し、 前記メータアウト用弁４４を、コーンシート型のシート
   部を有し、常時シート部が閉じかつ主スプール４０を切
   換えるパイロット圧油によってシート部が開く構成とし
   たことを特徴とする請求項１記載の方向制御弁装置。
3. 【請求項３】 前記弁本体３０にチェック弁７４を有し
   第１メータアウトポート３７に連通した再生用油孔７５
   を形成し、この再生用油孔７５を前記メータアウト用弁
   ４４のシート部を介して第２メータアウトポート４１に
   接続した請求項２記載の方向制御弁。