JPH1113929A - 油圧切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第二のポート９から第一のポート８に圧油を
送る速度を高める。 【解決手段】 ソレノイド３３により弁体２２を押し下
げると、第二のポート９から第一のポート８に、圧油が
流れる。この圧油は、通油隙間３０、３０の他、短絡孔
３５、３５を通っても流れる。短絡孔３５、３５を流れ
る分だけ、通油抵抗が減少し、圧油の送り速度が高ま
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る油圧切換弁
は、クレーンの油圧回路を構成して、クレーンを構成す
る油圧シリンダや油圧モータ等への圧油の給排状態を切
り換える。

【０００２】

【従来の技術】クレーンを構成する油圧シリンダへの圧
油の給排状態を切り換える為の油圧回路の内、遠隔操作
により切り換え動作を行なわせる油圧回路には、例えば
特公平４−６１２３０号公報に記載されている様な、電
磁式の油圧切換弁が組み込まれている。図５〜６は、こ
の公報に記載された油圧切換弁１を示している。図示の
油圧切換弁１は、油圧シリンダ等の被制御機器２を、圧
油ポンプ或はアキュムレータ等の圧油源３と油タンク４
との一方に、選択的に通じさせる機能を有する。

【０００３】この様な油圧切換弁１を構成するケーシン
グ５は、有底円筒状の本体６の一端（図５の上端）開口
に、円輪状の蓋板７を被着して成る。上記本体６の中間
部側面の一端寄り部分には、上記被制御機器２に通じる
第一のポート８を設けている。又、上記本体６の他端部
（図５の下端部）側面には、上記圧油源３に通じる第二
のポート９を設けている。更に、上記本体６の一端部側
面には、上記油タンク４に通じる第三のポート１０を設
けている。

【０００４】上記本体６内には第一、第二の通油路部材
１１、１２を、本体６の軸方向に亙って直列に嵌装して
いる。これら両通油路部材１１、１２の内、上記本体６
の他端側（図５の下端側）に嵌装した第一の通油路部材
１１の外周面には凹溝１３を、全周に亙って形成し、こ
の凹溝１３の一部と上記第二のポート９とを整合させて
いる。又、上記第一の通油路部材１１の上面中央部には
吐出孔１４の上端を開口させ、この吐出孔１４の下端部
と上記凹溝１３の底部とを、連通孔１５により連通させ
ている。又、上記吐出孔１４の開口周縁部は、第一の弁
座１６としている。

【０００５】一方、上記本体６の一端側に嵌装した第二
の通油路部材１２の中間部外周面には凹溝１７を、全周
に亙って形成し、この凹溝１７の一部と上記第一のポー
ト８とを整合させている。又、上記第二の通油路部材１
２の中心部には、この第二の通油路部材１２を軸方向に
貫通する貫通孔１８を形成している。この貫通孔１８
は、上下両端部の大径部１８ａ、１８ｂと中間部の小径
部１８ｃとから成る。そして、この小径部１８ｃの中間
部と上記凹溝１７の底部とを、連通孔２１により連通さ
せている。更に、上記小径部１８ｃの下端開口周縁部を
第二の弁座１９とし、同じく上端開口周縁部を第三の弁
座２０としている。

【０００６】互いに直列に配置された、上記凹溝１３、
連通孔１５、吐出孔１４、大径部１８ｂ、小径部１８
ｃ、連通孔２１、凹溝１７が、上記第一のポート８と第
二のポート９とを連通させる通油路を構成する。そし
て、この通油路の途中に設けられた上記大径部１８ｂ
が、円筒状の内周面を有するシリンダ部を構成する。
又、上記第二の弁座１９が、上記通油路の途中でこのシ
リンダ部の一端側に設けられた弁座である。

【０００７】上記シリンダ部である大径部１８ｂの内側
には弁体２２を、軸方向に亙る変位自在に嵌装してい
る。又、前記第一の弁座１６の上方には、第一のボール
２３を設けている。そして、この第一のボール２３の上
面と上記弁体２２の下面との間に圧縮ばね２４を設けて
いる。この圧縮ばね２４は、上記弁体２２を上記第二の
弁座１９に向け押圧すると同時に、上記第一のボール２
３を上記第一の弁座１６に向け押圧している。この結
果、これら第一のボール２３と第一の弁座１６とが、前
記圧油源３から前記貫通孔１８に向けてのみ圧油を流
す、逆止弁２５を構成する。

【０００８】一方、上記弁体２２は、下半に形成された
有底筒状のピストン部２６と、このピストン部２６の上
面中央部から上方に突出したロッド部２７とから成る。
この内のピストン部２６の外周面は、図６に示す様に、
このピストン部２６の直径方向に対して直角方向に広が
る平坦面部２８、２８と、前記大径部１８ｂの内周面と
密接する曲面部２９、２９とを、円周方向に亙って交互
に繰り返して成る。従って、上記弁体２２は上記大径部
１８ｂの内側に、昇降自在に保持される。そして、上記
各平坦面部２８、２８と上記大径部１８ｂの内周面との
間には、それぞれ通油隙間３０、３０が、上記ピストン
部２６の上端から下端迄貫通する状態で形成されてい
る。

【０００９】上記ピストン部２６の上端面は円錐凸面３
１とし、この円錐凸面３１を、前記第二の弁座１９に対
向させている。又、上記ロッド部２７は、前記小径部１
８ｃの内側に挿入されている。上記円錐凸面３１と第二
の弁座１９とが当接した状態でこのロッド部２７の上端
面は、前記第三の弁座２０と同一平面に位置するか、或
はこの第三の弁座２０よりも少しだけ上方に突出する様
に、上記ロッド部２７の長さ寸法を規制している。

【００１０】更に、上記第三の弁座２０の上方には、や
はり弁体として機能する第二のボール３２を設けてい
る。そして、前記蓋板７の上面に固定したソレノイド３
３の出力ロッド３４を、上記第二のボール３２の上面に
突き当てている。これらソレノイド３３及び上記第二の
ボール３２が、前記圧縮ばね２４の弾力に抗して前記弁
体２２を軸方向に変位させる、押圧装置を構成する。

【００１１】上述の様に構成される油圧切換弁１は、次
の様に作用して、被制御機器２を、圧油源３と油タンク
４との一方に、選択的に通じさせる。

【００１２】先ず、上記被制御機器２と圧油源３とを連
通させる場合には、図５に実線で示す様に、ソレノイド
３３の出力ロッド３４を突出させ、前記第二のボール３
２を下方に押圧する。この結果、この第二のボール３２
が、前記第三の弁座２０に押し付けられて、上記被制御
機器２と油タンク４との連通を断つ。これと同時に、上
記第二のボール３２が前記弁体２２のロッド部２７の上
端面を下方に押圧し、この弁体２２を、前記圧縮ばね２
４の弾力に抗して、下方に変位させる。

【００１３】この様に弁体２２が下方に変位し、前記第
二の弁座１９と円錐凸面３１とが離隔すると、上記圧油
源３から第二のポート９に送り込まれた圧油が、前記逆
止弁２５を開き、更に、前記複数の通油隙間３０、３
０、小径部１８ｃ、連通孔２１、第一のポート８を通じ
て、上記被制御機器２に送られる。

【００１４】次に、上記被制御機器２と油タンク４とを
連通させる場合には、図５に鎖線で示す様に、ソレノイ
ド３３の出力ロッド３４を引き込ませ、前記第二のボー
ル３２を押圧していた力を解除する。この結果、上記弁
体２２が、前記圧縮ばね２４の弾力に基づいて、上方に
変位する。この様に弁体２２が上方に変位すると、前記
第二の弁座１９と円錐凸面３１とが当接し、上記圧油源
３に通じる第二のポート９と、上記被制御機器２に通じ
る第一のポート８との連通が断たれる。

【００１５】又、上記弁体２２の上方への変位に基づ
き、上記第二のボール３２が上記第三の弁座２０から離
隔する。この結果、上記被制御機器２から第一のポート
８に向けて吐出された油が、凹溝１７、連通孔２１、小
径部１８ｃ、大径部１８ａ、第三のポート１０を通じ
て、上記油タンク４に戻される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する油圧切換弁の場合、使用条件によって
は応答速度が遅くなる場合がある。即ち、被制御機器２
に通じる第一のポート８と圧油源３に通じる第二のポー
ト９とは、複数の通油隙間３０、３０を介して互いに連
通する。そして、それ迄互いの連通を断たれていた第一
のポート８と第二のポート９とを連通させるべく、円錐
凸面３１と第二の弁座１９とを離隔させると、上記複数
の通油隙間３０、３０内を、上記第二のポート９から第
一のポート８に向けて圧油が流れる。

【００１７】上記各通油隙間３０、３０は、それぞれの
厚さ寸法Ｔが小さく、長さ寸法Ｌが大きい為、或る程度
通油抵抗が大きくなる事が避けられない。特に、低温
時、各通油隙間３０、３０を通過する作動油の粘性が高
い場合には、上記通油抵抗が相当に大きくなる。この様
な場合には、上記第二のポート９からケーシング５内に
送り込まれた圧油が上記第一のポート８に達する迄に要
する時間が長くなって、油圧切換弁１を圧油が通過する
のに要する時間が長くなってしまう。

【００１８】この様に、油圧切換弁１を圧油が通過する
のに要する時間が長くなると、その分、クレーンの油圧
シリンダ等の被制御機器２の作動が遅れてしまう。特
に、ＰＷＭ制御等の様に、高速応答ソレノイドにより瞬
時に切り換わる油圧切換弁を必要とする油圧機器の場合
には、正常な動作を行ないにくくなる。本発明の油圧切
換弁は、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の油圧切換弁は、
前述した従来の油圧切換弁と同様に、ケーシングと、こ
のケーシングの一端寄り部分に設けられた第一のポート
と、上記ケーシングの他端寄り部分に設けられた第二の
ポートと、上記ケーシングの内側に設けられて、上記第
一のポートと第二のポートとを連通させる通油路と、こ
の通油路の途中に設けられた、円筒状の内周面を有する
シリンダ部と、上記通油路の途中でこのシリンダ部の一
端側に設けられた弁座と、上記シリンダ部の内側に軸方
向に亙る変位自在に嵌装された、ピストン部を有する弁
体と、この弁体を上記弁座に向け押圧するばねと、この
ばねの弾力に抗して、上記弁体を軸方向に変位させる押
圧装置とを備えている。そして、上記ピストン部は上記
弁座に対向する側が塞がれ、上記弁座と反対側が開口し
た有底筒状であり、上記ピストン部の外周面と上記シリ
ンダ部の内周面との間には、円周方向に亙って間欠的に
複数の通油隙間が、上記ピストン部の一端から他端迄貫
通する状態で形成されている。

【００２０】特に、本発明の油圧切換弁に於いては、上
記ピストン部は短絡孔を有する。そして、この短絡孔の
一端は上記ピストン部の内面の一部に、他端は上記ピス
トンの外面の一部で上記通油隙間の中間部若しくはこの
通油隙間と上記弁座との間部分に、それぞれ開口してい
る。

【００２１】

【作用】上述の様に構成される本発明の油圧切換弁の場
合、第一のポートと第二のポートとを連通させ、両ポー
トの間で圧油を流通させる際に、短絡孔によって通油隙
間の全部又は一部が短絡される。即ち、上記両ポート同
士の間を流れる圧油は、上記通油隙間だけでなく、上記
短絡孔も通過する。この結果、これら両ポート間の通油
抵抗が低減し、一方のポートからケーシング内に送り込
まれた圧油が他方のポートに達する迄に要する時間を短
縮できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の第１
例を示している。本発明の油圧切換弁の特徴は、圧油源
３から第二のポート９を通じてケーシング５内に送り込
まれた圧油が、被制御機器２（図５参照）に通じる第一
のポート８迄迅速に達する様に、弁体２２の一部に短絡
孔３５、３５を形成した点に特徴があり、その他の部分
の構成及び作用は、前述した従来構造と同様である。よ
って、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省
略し、以下、本発明の特徴部分に就いて説明する。

【００２３】上記弁体２２の下半部を構成する有底筒状
のピストン部２６の肩部には、複数の短絡孔３５、３５
を形成している。そして、各短絡孔３５、３５の一端
（図１の下端）は上記ピストン部２６の内面上端部に、
他端は円錐凸面３１の中間部に、それぞれ開口してい
る。但し、上記各短絡孔３５、３５の他端開口位置は、
上記円錐凸面３１が対向する第二の弁座１９よりも直径
方向外側位置としている。従って、上記円錐凸面３１と
第二の弁座１９とが当接した状態では、上記各短絡孔３
５、３５が貫通孔１８の小径部１８ｃの下端開口に対向
する事はない。

【００２４】上述の様に構成される本発明の油圧切換弁
１の場合、被制御機器２に圧油を送り込むべく、第一の
ポート８と第二のポート９とを連通させ、第二のポート
９から第一のポート８に向けて圧油を送る際に、上記各
短絡孔３５、３５によって通油隙間３０、３０が短絡さ
れる。

【００２５】即ち、ソレノイド３３の出力ロッド３４を
突出させ、第二のボール３２を介して上記弁体２２を押
し下げ、上記円錐凸面３１と第二の弁座１９とを離隔さ
せると、上記第二のポート９から第一のポート８に向け
て流れる圧油は、前述した従来構造の場合と同様に上記
各通油隙間３０、３０を流れるだけでなく、ピストン部
２６の内側に入り込んだ分が、上記各短絡孔３５、３５
を通過して、上記小径部１８ｃに流れ込む。この結果、
これら上記両ポート８、９間の通油抵抗が低減し、第二
のポート９からケーシング５内に送り込まれた圧油が第
一のポート８に達する迄に要する時間を短縮できる。

【００２６】次に、図２〜４は本発明の実施の形態の第
２例を示している。本例の場合には、弁体２２を第二の
弁座１９に押圧する為の圧縮ばね２４の下端部を、第一
の通油路部材１１の上端面に支持した、多孔の支持板３
６の上面に支持している。従って、この圧縮ばね２４の
弾力が、逆止弁２５を構成する第一のボール２３に加わ
る事はない。この第一のボール２３は第一の弁座１６
に、自重によって当接する。従って、上記逆止弁２５の
開弁圧が上記圧縮ばね２４の弾力に影響される事がなく
なり、油圧切換弁１ａによる圧力損失のより一層の低減
を図れる。

【００２７】又、上記弁体２２のピストン部２６に形成
した短絡孔３５ａ、３５ａの両端部は、上記ピストン部
２６の内外両周面の上下方向中間部に、それぞれ開口し
ている。従って、通油隙間３０、３０の一部がこれら短
絡孔３５ａ、３５ａにより短絡される。この結果、上述
した第１例の場合と同様に、第一、第二のポート８、９
間の通油抵抗が低減し、第二のポート９からケーシング
５内に送り込まれた圧油が第一のポート８に達する迄に
要する時間を短縮できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の油圧切換弁は、以上に述べた通
り構成され作用するので、応答性を高めて油圧切換弁を
組み込んだ油圧制御回路の性能向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す縦断面図。

【図２】同第２例を示す縦断面図。

【図３】図２のＡ部拡大図。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。

【図５】従来構造の１例を示す縦断面図。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図。

【符号の説明】

１、１ａ 油圧切換弁 ２ 被制御機器 ３ 圧油源 ４ 油タンク ５ ケーシング ６ 本体 ７ 蓋板 ８ 第一のポート ９ 第二のポート １０ 第三のポート １１ 第一の通油路部材 １２ 第二の通油路部材 １３ 凹溝 １４ 吐出孔 １５ 連通孔 １６ 第一の弁座 １７ 凹溝 １８ 貫通孔 １８ａ、１８ｂ 大径部 １８ｃ 小径部 １９ 第二の弁座 ２０ 第三の弁座 ２１ 連通孔 ２２ 弁体 ２３ 第一のボール ２４ 圧縮ばね ２５ 逆止弁 ２６ ピストン部 ２７ ロッド部 ２８ 平坦面部 ２９ 曲面部 ３０ 通油隙間 ３１ 円錐凸面 ３２ 第二のボール ３３ ソレノイド ３４ 出力ロッド ３５、３５ａ 短絡孔 ３６ 支持板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、このケーシングの一端寄
   り部分に設けられた第一のポートと、上記ケーシングの
   他端寄り部分に設けられた第二のポートと、上記ケーシ
   ングの内側に設けられて、上記第一のポートと第二のポ
   ートとを連通させる通油路と、この通油路の途中に設け
   られた、円筒状の内周面を有するシリンダ部と、上記通
   油路の途中でこのシリンダ部の一端側に設けられた弁座
   と、上記シリンダ部の内側に軸方向に亙る変位自在に嵌
   装された、ピストン部を有する弁体と、この弁体を上記
   弁座に向け押圧するばねと、このばねの弾力に抗して、
   上記弁体を軸方向に変位させる押圧装置とを備え、上記
   ピストン部は上記弁座に対向する側が塞がれ、上記弁座
   と反対側が開口した有底筒状であり、上記ピストン部の
   外周面と上記シリンダ部の内周面との間には、円周方向
   に亙って間欠的に複数の通油隙間が、上記ピストン部の
   一端から他端迄貫通する状態で形成されている油圧切換
   弁に於いて、上記ピストン部は短絡孔を有し、この短絡
   孔の一端は上記ピストン部の内面の一部に、他端は上記
   ピストン部の外面の一部で上記通油隙間の中間部若しく
   はこの通油隙間と上記弁座との間部分に、それぞれ開口
   している事を特徴とする油圧切換弁。