JPS629784B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液圧回路の方向制御を司る切換弁の
内部漏洩を完全に阻止し、容易に作動でき、か
つ、シヨツクが発生しないようにすることを可能
にした、リークレスの方向制御弁に関するもので
ある。

従来、液圧回路の方向切換弁としては、一般に
スプール形切換弁が使用されているが、幾つかの
難点がある。次に主な問題点と現在施されている
対策について簡単に述べると、先づ内部漏洩の間
題について、スプール形切換弁はスプールランド
と弁本体の間に、スプールの円滑な摺動運動に必
要な隙間をもつて構成される。この隙間は、通常
液圧または締付力による弁本体の歪及び高温時で
のスプールと弁本体との温度差による隙間の変化
を考慮し、更に工作精度を加味して決定されてい
る。従つて摺動部のシール機能には限界があり、
漏洩を完全に阻止する有効な手段はない。次に切
換時に発生するシヨツクの問題について、スプー
ル形式では、構造上の欠点でもあるが、スプール
の作動に比して通路断面の変化が大きいために、
切換時非常に強いシヨツクを発生し、これが機器
損傷の一因ともなつている。漏洩防止策として
は、必要個所にのみパイロツトチエツク弁を設け
て機能を補足し、シヨツクの緩和策としては、パ
イロツトチヨーク弁を併用してスプールの作動を
減速させ、開閉を徐々に行うことにより、シヨツ
クを出来るだけ少なくしているが、これらの対策
は何れも抜本的な解決策ではなく、問題を残して
いる。更に厄介な問題としてスプールの固着現象
がある。これは内部漏洩のために、スプールラン
ドと弁本体の狭い隙間を塵埃の混入した液体が流
れる結果、塵埃が隙間に詰り、これが原因してス
プールランドの垂直方向に圧力の不平衡が発生し
て一方に押付けられ、スプールの作動が困難にな
るもので、一部にはスプールランドにバランス溝
を設けているが、対策の決め手とはなり得ず殆ん
ど効果が期待出来ない。概ね前述の如き問題を残
しながらも使用を余儀なくされているのが現状で
ある。従つて、より安全、確実で経済的な方向切
換弁の開発が要望される。

本発明の目的は、前述の如き業界の意向を踏え
て、安全、確実で経済的に優れたリークレスの方
向制御弁を提供するにある。

以下、本実施例の構成を第１図及び第２図によ
つて説明すると、ケーシング５の上下両面に夫々
接面仕上げされたスライド弁カバー３０とスライ
ド弁ベース３１が接合されて、弁本体の外郭が構
成されている。ケーシング５の中央には、プレー
ト状のつまり直方体状のスライド弁６がその平坦
な上面と下面を夫々スライド弁カバー３０及びス
ライド弁ベース３１の接面と、両側面をケーシン
グ５内部側壁面とに、左右にスライド出来るよう
に摺動嵌合されており、スライド弁カバー３０上
面には、マスターシリンダー制御用のソレノイド
バルブＶが取付けられている。スライド弁カバー
３０には、ソレノイドバルブＶからマスターシリ
ンダーとしての第１シリンダー２及び第２シリン
ダー１６へ供給されるパイロツト液圧通路孔すな
わち第１シリンダー通路リ及び第２シリンダー通
路ヌが設けられており、ソレノイドバルブＶ及び
マスターシリンダーにガスケツト接続されてい
る。又スライド弁ベース３１の上面及びスライド
弁カバー３０の下面にはスライド弁６に対向して
それぞれ上下対称的にＡ第１ポート７ａとＡ第２
ポート１９ａ、Ｐ第１ポート８ａとＰ第２ポート
１８ａ及び、Ｂ第１ポート１１ａとＢ第２ポート
１７ａが左右方向に所定ピツチでかつ同径に穿設
され、Ｐ第１ポート８ａとＰ第２ポート１８ａは
第２図に示すように、スライド弁ベース３１に設
けたＰポート第１通路ワ、ケーシング５１に設け
たＰポートバランス通路カ及びスライド弁カバー
３０に設けたＰポート第２通路ヨによつて連通し
かつ、Ｐポート接続口ホに開口している。同様
に、Ａ第１ポート７ａとＡ第２ポート１９ａとは
連通し、かつＡポート接続口ニに開口し、Ｂ第１
ポート１１ａとＢ第２ポート１７ａとは連通しＢ
ポート接続口ヘに開口している。すなわち、スラ
イド弁ベース３１の上面及びスライド弁カバーの
下面には上下対称位置に第１ポートと第２ポート
の対からなる３系統のポートが切換ポートと連通
可能に設けられ、各系統のポートはそれぞれのポ
ート接続口に接続される。また上記各ポートには
それぞれＡポート第１リングカツプ７とＡポート
第２リングカツプ１９、Ｐポート第１リングカツ
プ８とＰポート第２リングカツプ１８及びＢポー
ト第１リングカツプ１１とＢポート第２リングカ
ツプ１７が摺動嵌合され、これらのポートリング
カツプは円筒形に形成されかつばね１０によつて
スライド弁６に対して付勢され密着しており、さ
らにその外周にはＯリング９が装着され、気密保
持されている。スライド弁６にはスライド弁ベー
ス３１又はスライド弁カバー３０に穿設された第
１ポート又は第２ポート等を同一ピツチでしか
も、これらのポートに嵌装されたポートリングカ
ツプの内径よりも小さい接面口径をもち、かつ前
述の第１ポート及び第２ポートの列と対向する列
上に連絡孔、すなわち第１切換ポートタ、第２切
換ポートネが、又これ等両ポートを連通する圧力
室トが設けられ、両端四隅にタンク室ロに連通す
るための切欠部レが設けられ、この切欠部レと隣
接する切換ポートとの間隔は両切換ポート間の間
隔にほぼ等しく形成されている。

スライド弁６を摺動させるための第１シリンダ
ー２及び第２シリンダ１６はケーシング５、スラ
イド弁カバー３０及びスライド弁ベース３１に共
通する左右両端面に装着され、これらのシリンダ
にはそれぞれ第１スリーブ３及び第２スリーブ１
４がケーシング５の端面に当接する位置まで摺動
可能に嵌合され、外部との気密保持のため夫々Ｏ
リング１５が取付けられたキヤツプ１は第１シリ
ンダー２及び第２シリンダ１６の外端に固定され
ている。

第１ピストン４、第２ピストン１３は第１図に
示すようにスライド弁６が中立位置にあつてこれ
らのピストンがスライド弁６の端面に当接した状
態で、かつピストンの外端部に摺動嵌合する第１
スリーブ３及び第２スリーブ１４がケーシング５
に当接した状態において、第１スリーブ３の右端
及び第２スリーブ１４の左端面に当接する鍔部を
具備している。そして、スライド弁６が中立位置
にあるときはすべてのポートリングカツプはスラ
イド弁６によつて閉鎖されているが、スライド弁
６が右へ摺動して停止した位置（右切換位置）で
はＢポート第１リングカツプ１１とＢポート第２
リングカツプ１７とは第２切換ポートネによつて
連通し、Ｐポート第１リングカツプ８とＰポート
第２リングカツプ１８とは第１切換ポートタによ
つて連通し、またＡポート第１リングカツプ７と
Ａポート第２リングカツプ１９とは切欠部レに連
通し、またスライド弁６が左へ摺動して停止した
位置（左切換位置）ではＢポート第１リングカツ
プ１１とＢポート第２リングカツプ１７とは切欠
きレに連通し、Ｐポート第１リングカツプ８とＰ
ポート第２リングカツプ１８とは第２切換ポート
ネによつて連通し、Ａポート第１リングカツプ７
とＡポート第２リングカツプ１９とは第２切換ポ
ートタによつて連通するように構成されている。
ロはタンク室であつて、ケーシング５の下面側に
スライド弁６に沿うように刻設され、その左右両
端はタンクポート接続口ハに連通している。

引続いて、本実施例の作用及び効果を詳細に説
明すると、第２ソレノイド２８の励磁によつて、
第２ソレノイドピン２７を介して、パイロツトス
プール２４が中立位置から切換位置に動かされ、
パイロツト液圧接続口オから供給されるパイロツ
ト液圧は、第１シリンダー通路ヌを通つて第１シ
リンダー室イへ流入し、第１ピストン４及び第１
スリーブ３に作用して、第１スリーブ３はケーシ
ング５の左端面に当接して止まるが、第１ピスト
ン４はさらにスライド弁６を押し、スライド弁６
は第２シリンダ１６側へ右切換位置まで移動して
停止し、消磁されるまで切換状態に保たれる。こ
の場合第２ピストン１３、第２スリーブ１４は押
されて移動する。この切換位置では主作動液は、
Ｐポート接続口ホより流入し、Ｐポート第１リン
グカツプ８に至る分流と、Ｐポートバランス通路
カを通り、Ｐポート第２通路ヨを経て、Ｐポート
第２リングカツプ１８に至る分流とに分かれる。
夫々Ｐポート第１リングカツプ８及びＰポート第
２リングカツプ１８に流入した主作動液の分流
は、スライド弁６の第１切換ポートタが切換位置
ではＰポート第１リングカツプ８及びＰポート第
２リングカツプ１８の中心に重なるので、これを
通り抜けて圧力室トに流入し、第２切換ポートネ
を経てＢポート第１リングカツプ１１及びＢポー
ト第２リングカツプ１７を通過し、再び合流して
Ｂポート接続口ヘに至る。又、Ａポート接続口ニ
の液圧は、Ａポート第１リングカツプ７及びＡポ
ート第２リングカツプ１９を通つて、スライド弁
６の切欠部レからタンク室ロを経て、タンクポー
ト接続口ハに至る。次に第２ソレノイド２８を消
磁して、第１ソレノイド２１が励磁した場合は、
パイロツト液圧は第２シリンダー通路リを通りス
ライド弁６を第１シリンダー２側の左切換位置に
移動させるため、主作動液はＰポート接続口ホよ
りＡポート接続口ニに流れ、Ｂポート接続口ヘ
は、タンクポート接続口ハに通ずる。さらに、第
１ソレノイド２１も消磁されると、パイロツトス
プール２４がパイロツトスプール用ばね２２の作
用により中立位置になり、パイロツト液圧は第１
シリンダー通路ヌ及び第２シリンダー通路リに分
流され、それまで左端に位置した第１ピストン４
とこのピストンの鍔に接した第１スリーブ３との
左端面と左端に位置した第２ピストン１３とケー
シング５に当接した第２スリーブ１４との右端面
に液圧が作用するが、スライド弁６には第１スリ
ーブ３に作用する左方向への押圧力のみが有効に
作用し、このスリーブ３がケーシング５に当接す
るまでスライド弁６を押圧して中立位置へ移動さ
せる。

この発明によれば、上下で対をなす第１ポート
と第２ポートをそれぞれ第１通路、第２通路及び
バランス通路を介して連通させたため、高圧で使
用された場合でも、スライド弁の上下面で圧力平
衡を保ち、スライド弁を容易に動かすことができ
る。また、各ポートリングカツプはばねの力と作
動液圧によつてスライド弁に押圧され密着した状
態で摺動し、又嵌装されているポートとの間には
Ｏリングを使用して気密を保持するように構成し
たので液体の接面漏れは完全に阻止され、リーク
レスの機能を維持し、また、全ての系統のポート
がスライド弁に対して上下対称的に設けられたそ
れぞれ１対のポートをからなるため圧力が互に逆
方向に作用して相殺されるからスライド弁の摺動
が容易であり、さらにまた、通常のスプールを具
備する方向制御弁に比してスライド弁の摺動量に
対する流路断面積変化が少ないので切換時のシヨ
ツクが少ない等の効果がある。

また、従来のスプール型切換弁のようにスプー
ルと各ポートとの摺動部にゴムや合成樹脂等のパ
ツキンを使用しないから、このパツキンがスプー
ルとポートの間にはみ出してスプールの摺動時に
損傷し、シール機能が不能となるような事故は発
生せず、長期間の使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は縦断面
図、第２図は横断面図である。 ５……ケーシング、６……スライド弁、７……
Ａポート第１リングカツプ、７ａ……Ａ第１ポー
ト、８……Ｐ第１リングカツプ、８ａ……Ｐ第１
ポート、９……Ｏリング、１０……ばね、１１…
…Ｂポート第１リングカツプ、１１ａ……Ｂ第１
ポート、１７……Ｂポート第２リングカツプ、１
７ａ……Ｂ第２ポート、１８……Ｐポート第２リ
ングカツプ、１８ａ……Ｐ第２ポート、１９……
Ａポート第２リングカツプ、１９ａ……Ａ第２ポ
ート、３０……スライド弁カバー、３１……スラ
イド弁ベース、ニ……Ａポート接続口、ホ……Ｐ
ポート接続口、ヘ……Ｂポート接続口、ト……圧
力室、ワ……Ｐポート第１通路、カ……Ｐポート
バランス通路、ヨ……Ｐポート第２通路、タ……
第１切換ポート、ネ……第２切換ポート、レ……
切欠部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシングの上下両面にそれぞれスライド弁
   カバー及びスライド弁ベースが固定され、 前記ケーシングの内部には平坦な上面と下面が
   それぞれ前記スライド弁カバー及びスライド弁ベ
   ースに左右方向に所定のストロークで摺動可能に
   当接する直方体状のスライド弁が嵌装され、 このスライド弁には上下に貫通しかつ該スライ
   ド弁内部で相互に連通する複数個の切換ポートが
   摺動方向に該スライド弁のストロークに等しいピ
   ツチで列設され、 前記スライド弁ベースの上面及び前記スライド
   弁カバーの下面には上下対称位置に第１ポート及
   び第２ポートの対からなる複数の全系統のポート
   が前記切換ポートと連通可能にかつ前記スライド
   弁のストロークに等しいピツチで列設され、 前記上下で対をなす第１ポートと第２ポートは
   それぞれ前記スライド弁ベースに設けた第１通路
   と前記スライド弁カバーに設けられた第２通路と
   前記ケーシングに設けたバランス通路を介して連
   通し、 かつ該第１ポートと第２ポートからなる各系統
   のポートはそれぞれのポート接続口に接続され、 全ての前記第１ポート及び第２ポートにはそれ
   ぞれ筒状のポートリングカツプが気密的に摺動可
   能に嵌合し、 前記ポートリングカツプはばね及び液圧によつ
   て前記スライド弁に圧接するように付勢され、 該スライド弁を手動、電磁力、流体圧力等の駆
   動源により摺動させて方向切換をさせるように構
   成したことを特徴とする方向制御弁。