JPH10169800A - 低圧優先形シャトル弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工容易にして、入口〜出口間の流路抵抗を有
効に低減できる構造を実現する。 【解決手段】通路１に配設する切換部材２０を、外径を
通路１の内径に略合致させ且つピッチを素材径よりも大
きくとって線条体２０ａを巻回することにより構成し、
線条体２０ａに一方のポペット４（５）の動作を他方の
ポペット５（４）に伝え得る程度の剛性を付与するよう
にしたので、入口７、８のうち低圧側を選択して低圧優
先出口６に接続するという適正な切換機能を発揮できる
上に、線条体２０ａの内側に存在する広大な通路内空間
１ａが周回位置に開口する線条体２０ａ間の隙間２０Ｘ
を介して低圧優先出口６に連通し、流路抵抗が格段に小
さいものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の油圧機器、
或いはそれを組み合わせた油圧システム等に好適に利用
される低圧優先形シャトル弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】低圧優先形シャトル弁は、２つの入口の
うち相対的に低圧側の入口を選択して低圧優先出口に接
続し、高圧側の入口を遮断する切換機能を有した周知の
もので、各方面に広く利用されている。従来の一般的な
弁構造は、図３に示すように、通路１に沿って対向する
一対のシート２、３と、これらのシート２、３に着脱可
能な一対のポペット４、５と、内方端が通路１に開口す
る低圧優先出口６と、内方端が各ポペット収納空間４
ａ、５ａに連通する一対の入口７、８と、通路１に摺動
可能に配設され長手寸法がシート２、３間の離間距離よ
りも大きく設定された切換部材９とを具備してなる。図
において符号１０、１１で示すものはポペット４、５を
シート２、３に向かって弾性付勢するスプリングであ
る。

【０００３】このような構造のシャトル弁において、双
方の入口７、８が低圧であるときには、左右のポペット
４、５はスプリング１０、１１に付勢されて切換部材９
の端面に当接されるが、この切換部材９の長手寸法はシ
ート２、３間の離間距離よりも大きいため、両ポペット
４、５ともシート２、３に対して一定隙間を保った位置
に保持される。

【０００４】この状態から、仮に入口７に高圧の流体が
流れ込み、入口８が相対的に前記入口７よりも低圧にな
ったと仮定すると、高圧側の入口７に連通するポペット
収納空間４ａに配設されているポペット４が図４に示す
ようにシート２に着座して該入口７を低圧優先出口６か
ら遮断する。このとき、その着座動作によって切換部材
９が押され、低圧側の入口８に連通するポペット収納空
間５ａに配設されているポペット５を付勢するため、こ
のポペット５をシート３から離反させて該入口８を通路
１を介して低圧優先出口６に接続する。このような作用
は入口８に高圧の流体が流れ込み、入口７が相対的に前
記入口８よりも低圧になった場合にも同様である。この
ようにして、このシャトル弁は、入口７、８のうち常に
低圧側を選択して低圧優先出口６に接続する切換機能を
発揮する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来構造で
は、上述した切換部材９に専らピストンが用いられてい
る。しかしながら、単に円柱状のピストン９を通路１に
配設すると、通路１が閉塞し、ポペット４（５）とシー
ト２（３）の隙間から流入した流体はピストン９と通路
１の内壁との摺動隙間を通じてのみ低圧優先出口６に接
続可能となるため、流路抵抗が大きく、このままでは有
効な切換機能を発揮することができない。

【０００６】そこで、従来においては、図５に示すよう
にピストン９の円周上の等角位置に長手方向に沿った切
欠部９ａを設けて通路１の内壁との間に隙間を確保した
り、図６に示すようにピストン９の軸心位置に両端面に
開口する内部通路９ｂを形成することが対策として講じ
られている。しかしながら、前者の場合には低圧優先出
口６に臨む切欠部９ａのみを通じて流体が流通し他の切
欠部９ａに流体が流れないため、流路抵抗を軽減する効
果が十分得られず、また切換部材９は特に軸心回りの回
転を禁止されているわけではないため、切欠部９ａが切
換部材９の円周上のどの位置に回転しているかによって
流路抵抗も異なったものになるという不都合もある。こ
の場合、更に切欠部９ａを大きくすることも考えられる
が、ピストン９の外周と通路１の内壁との接触位置が極
めて限定的になるため、ピストン９が通路１内を摺動す
る際のガイド作用が低下し、作動不良の原因となるし、
切欠部９ａの間を小孔を介して連通させるようにして
も、加工が徒に煩雑になるだけである。一方、後者の場
合には、そのままではポペット４、５によって内部通路
９ｂが塞がれるので、端面付近において更にその内部通
路９ｂをポペット４、５によっては塞がれない位置に逃
がすための別の小孔９ｃが必要になるなど、やはり加工
に著しい負担を強いられることとなる。

【０００７】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たものであって、加工容易にして、低圧側の入口と低圧
優先出口との間の流路抵抗を有効に低減し得る構造を備
えた低圧優先形シャトル弁を実現することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、この種のシャトル弁としての一般的構
成を備えてなるものにおいて、前記切換部材を、外径を
通路内径に略合致させ且つピッチを素材径よりも大きく
とって線条体を巻回することにより構成してなることを
特徴とする。

【０００９】このような構成により、前記線条体を、一
方のポペットの動作を他方のポペットに伝えることがで
きる程度の剛性を有したものにしておけば、従来と同様
の切換機能を発揮させることができる上に、線条体の内
側には広大な通路内空間が存在し、この通路内空間は周
回位置に開口する線条体間の隙間を介して低圧優先出口
に連通するため、低圧側の入口と低圧優先出口の間の流
路抵抗を従来に比べて格段に小さくすることができ、そ
の流路抵抗も常に一定レベルを保障することができる。
しかも、線条体を巻くだけの成形で構成できるため、加
工が極めて簡便なものとなり、また任意の周回位置を通
路内壁に密接に摺接させることができるので、通路内を
摺動移動する際の円滑な挙動も確保することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１及び図２を
参照して説明する。この実施例に係る低圧優先形のシャ
トル弁は、図３及び図４に示したものと基本的に同様の
構造からなるものである。すなわち、このものは、通路
１を隔てて対向する一対のシート２、３と、これらのシ
ート２、３に着脱可能な一対のスチールボール製のポペ
ット４、５と、内方端が通路１に開口する低圧優先出口
６と、内方端が各ポペット収納空間４ａ、５ａに連通す
る一対の入口７、８と、通路１に摺動可能に配設され長
手寸法がシート２、３間の離間距離よりも大きく設定さ
れた切換部材２０とを具備してなる。

【００１１】そして、本実施例では、前記切換部材２０
に従来とは異なる構造のものを採用している。すなわ
ち、この切換部材２０は、従来のようなピストン形状を
なすものではなく、コイルスプリング形状をなすもので
あって、外径が通路内径に略合致し且つピッチを素材径
よりも大きくとって線条体２０ａを螺旋状に巻回するこ
とにより構成されているものである。線条体２０ａの素
材は、一般的なバネ等と同様のものを用いることがで
き、その素材径は、一方のポペット４（５）の動作を他
方のポペット５（４）に伝える際に切換部材２０全体に
生じる長手方向の寸法変化が切換機能に実用上悪影響を
及ぼさない範囲内に収まる程度の剛性が得られるように
規定されている。

【００１２】このようなものであれば、切換部材２０は
通常は図１に示す中立位置にあり、その後、図２に示す
ように入口７が高圧となり入口８が低圧となった場合
に、切換部材２０は従来のピストンタイプのものと全く
同様にポペット４の着座動作をポペット５に伝えて該ポ
ペット５をシート３から離反させることができ、高低圧
が逆転した場合にも同じく適正に作動して、入口７、８
のうち常に低圧側を選択して低圧優先出口６に接続する
という本来の切換機能を適正に営むことができる。

【００１３】しかも、本実施例の切換部材２０を使用す
ると、線条体２０ａの内部に通路内空間１ａが存在し、
この通路内空間１ａは周回位置に開口する素材間の隙間
２０Ｘを介して低圧優先出口６に連通するため、低圧側
の入口７、８と低圧優先出口６の間の流路抵抗を従来に
比べて格段に小さくすることができ、その流路抵抗も常
に一定レベルを保障することができる。その上、線条体
２０ａをある程度一定したピッチで螺旋状に巻回し、基
本的に端面にのみ長手寸法を正確に規定するためのある
程度高精度の端部処理を施せばよいので、図５や図６に
示した従来の切換部材９に比べて加工が格段に簡便なも
のとなり、本シャトル弁の製造に係る工数やコストを著
しく軽減することが可能となる。さらに、任意の周回位
置を通路内壁に密接に摺接させておくことができるの
で、通路１内を摺動移動する際の円滑な挙動も確保する
ことが可能となる。

【００１４】なお、各部の具体的な構成は、図示実施例
のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で種々変形が可能である。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、高圧に
よって着座動作を行うポペットの動きを他方のポペット
に伝達する役割を果たす切換部材に、螺旋状ないしはそ
れに類する構造のものを用いるようにしたものである。
このため、切換部材としての適正な作動を確保した上
で、低圧側の入口と低圧優先出口とが接続されて流体が
流れるときの流路抵抗を極めて低く抑え、切換バルブと
しての機能を有効に高めることが可能となる。しかも、
本発明の切換部材は、線条体を折曲げ成形するだけの簡
単な加工によって構成することができるため、切換部材
ひいてはシャトル弁全体の工数及びコストを従来に比べ
て大巾に削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】図１に対応した作用説明図。

【図３】従来例を示す断面図。

【図４】図３に対応した作動説明図。

【図５】従来例における切換部材の変形を示す斜視図。

【図６】従来例における切換部材の変形を示す斜視図。

【符号の説明】

１…通路 ２、３…シート ４、５…ポペット ６…低圧優先出口 ７、８…入口 ２０…切換部材 ２０ａ…線条体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通路に沿って対向する一対のシートと、こ
   れらのシートに着脱可能な一対のポペットと、内方端が
   通路に開口する低圧優先出口と、内方端が各ポペット収
   納空間に連通する一対の入口と、通路に摺動可能に配設
   され長手寸法がシート間の離間距離よりも大きく設定さ
   れた切換部材とを具備してなり、何れか一方の入口が相
   対的に高圧、他方が低圧となり、高圧側の入口に連通す
   るポペット収納空間に配設されているポペットがシート
   に着座して該入口を低圧優先出口から遮断した場合に、
   その着座動作を切換部材を介して低圧側の入口に連通す
   るポペット収納空間に配設されているポペットに伝え、
   このポペットをシートから離反させて該入口を通路を介
   して低圧優先出口に接続するようにしたものにおいて、 前記切換部材を、外径を通路内径に略合致させ且つピッ
   チを素材径よりも大きくとって線条体を巻回することに
   より構成してなることを特徴とする低圧優先形シャトル
   弁。