JPS63199985A - セルフキヤンセル機構付油圧制御弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧制御弁とりわけセルフキャンセル機構付油
圧制御弁に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

建設機械、農業機械などにおける各種油圧アクチュエー
タの作動を制御する手段としてスプール型制御弁が汎用
されている。この制御弁において、スプールを中立位置
に復帰させる装置のほか、スプールを作動位置に位置決
めするデテント装置を設け、さらに作動油回路の回路圧
が一定以上上昇したときに前記デテント装置の抑留動作
を解除するセルフキャンセル機構を設けることは、実開
昭６０−２４９７８号公報等により公知である。

しかしながら、従来の制御弁では、スプール内にデテン
ト解除機構を組み込んでおり、すなわちスプールに突出
端から深い筒孔と解除機構作動用のパイロット油路を連
設し、筒孔とパイロット油路の境界部に弁座シートを固
定し、筒孔内に解除ピストン、解除用弁体、スプリング
とその受は体を配し、さらに解除ピストンの中心に受は
体と連結するブツシュロッドを貫挿し、これの後端を筒
孔端に固定したスリーブに螺合した調整ねじて受けてい
た。

そのため構成が複雑となり、かつ部品点数も多く、また
筒孔の奥深くにねじを形成したり、弁座シートや解除用
弁体を取付ける必要があるため、スプールの製作加工や
組立作業が難しいという問題があった。

サラに、前記のようにセルフキャンセル機構をスプール
内に組込むため、スプールが必要以上に太くなり、しか
もデテント装置を構成するボールをスプールそのものに
形成した孔に配し、スプール外周側に係止突起を有する
スリーブを設けてボールを係脱させるようにしていた。

そのため、テデント解除装置およびデテント装置のケー
スを含む外径寸法とくに幅寸法がバルブハウジングの幅
より大きくなる。この結果、バルブそのものは標準的で
ありながら特殊なバルブとなり、他の弁とスタックする
場合にスペーサを必要としたり、あるいはバルブハウジ
ングの肉厚を厚くしたりすることが必要になるなど、使
い勝手が悪化する問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記のような問題点を解決するために研究して
創案されたもので、その目的とするところは、良好なデ
テント機能とその自動解除機能を備え、しかも構成が簡
単で、部品数も少なく、組立も容易であり、かつ外形特
に幅方向寸法がバルブハウジングと同等以下に小型化す
ることができ、スタックを容易にかつ油漏れを生じさせ
ずに実現できるこの種セルフキャンセル機構付油圧制御
弁を提供することにある。

この目的を達成するため本発明は、バルブハウジングか
ら突出するスプールに、これと同心かつ中実の延長軸を
設け、該延長軸外面を構成要素として延長軸のまわりに
スプール中立復帰機構とデテント機構を配設し、かつ前
記スプールおよび延長軸と高さ方向で変位した位置に、
バルブハウジング内の高圧流路とデテント機構のボール
押え手段外周域を結ぶ通路を含むデテント解除機構を設
けたものである。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図と第２図は本発明によるセルフキャンセル機構付
油圧制御弁の一実施例を示し、第３図はその油圧回路を
示している。

１はバルブハウジングであり、所定位置にスプール２が
摺動自在に貫挿されている。このバルブハウジング１は
周知のように、アクチュエータに連通ずるシリンダポー
トＡ、Ｂと、ポンプポートＰに通じるパラレルフィーダ
（高圧流路）Ｐ′と、タンクポートＴに通じる低圧流路
Ｔ′と、キャリオーバポートＮに通じる中立流路Ｎ′と
を備え、パラレルフィーダＰ′はロードチェック弁Ｐａ
を介してシリンダポートＡ、Ｂと連通可能な弧状高圧流
路Ｐ”に通じている。

そして、スプール２には、パラレルフィーダＰ’とシリ
ンダポートＡ、Ｂを選択的に連通させるための細径部９
，１０と、中立流路Ｎ′を連通または遮断するための細
径部１１．１１が形成されている。

３は延長軸であり、前記バルブハウジング１から突出す
るスプール２の端部にねじ等により固着されている。こ
の延長軸３はスプール２と同心の中実軸からなり、スプ
ール２より小径な基部１２と、これより径大なストッパ
部１３を有し、さらにその前方の細軸部に環状突起１４
ａ、１４ｂと抑留部１５ａ、１５ｂとが形成されている
。

４は端面がバルブハウジング１の端面に密接する前部ホ
ルダ、５は前部ホルダ４の端面に連接された後部ホルダ
であり、締付はボルト１７によりバルブハウジング１に
締付は固定される。前部ホルダ４と後部ホルダ５はブロ
ック状に構成され、前部ホルダ４には、前記延長軸３と
同心状に、中立復帰用室１８とこれより径小な開口１９
が連設され、さらに段部２６を介して端面より後方に突
出するリング状のガイド部２５が形成されており、後部
ホルダ５には開口１９と連通しかつこれよりも径大なデ
テント用室２０が凹設され、このデテント室２０内周に
前記ガイド部２５が嵌合している。

６はスプール中立復帰機構であり、中立復帰用室１８内
に延長軸３を一部の構成要素として設けられている。す
なわち、この機構は、中立復帰用室１８内に配された一
対のスプリング受け２１゜２２と、それらスプリング受
け２１．２２間に介装されたリターンスプリング２３と
からなっており、スプリング受け２１は、背部がシール
リング固定プレート１６で支持され、前部がスプール２
の端面２４に当接し、スプール２の前進時に連動して移
動するようになっている。また、スプリング受け２２は
、背部を中立復帰用室１８の端壁１８０で支持されると
共に、前部が延長軸３の前記ストッパ部１３に当接し、
スプール２の後進時に連動して移動するようになってい
る。

７はデテント機構であり、デテント用室２０内に延長軸
３を一部の構成要素として設けられている。すなわち、
該機構は、前記のようにデテント用室２０の口端から内
壁にそって嵌合されたガイド部２５と、ガイド部２５に
内挿され段部２６で位置決めされた筒状ボールホルダ２
７と、筒状ボールホルダ２７に形成した複数個の孔に遊
嵌されたボール２９．２９と、筒状ボールホルダ２７の
外周に配され、デテント用室２０の軸線方向に移動可能
な筒状のボー／ｒ押え３０と、筒状ボールホルダ２７の
外周に配され、一端がボール押え３０に形成した支持部
３２で支持され、他端がデテント用室２０の端壁３３で
支持されるデテント用スプリング３１を備えている。

前記ボール押え３０は、第１ａ図で示すように、端部に
つば３４が突設され、このつば３４のデテント用室内壁
２００と対向する面３４０にシールリング３５が取付け
られている。また、他端部外周面３４１はガイド部２５
の内壁に対向してガイドされるようになっており、この
他端部外周面３４１にもシールリング３６が取付けられ
ている。

そしてガイド部２５のデテント用室内壁２００と接する
外周面にもシールリング３７が取付けられ、したがって
、ボール押え３０とデテント用室内壁２００とガイド部
先端との間に油密なシリンダ室４６が形成されるように
なっている。

８は前記デテント機構７を油圧的に自動解除するデテン
ト解除機構であり、この機構は本発明においては、この
機構をスプール内でなく、前記スプール中立復帰機構６
およびデテント機構７と高さ方向で隔たった位置に別設
し、通路によりデテント機構７およびハウジング内の流
路と要時に連絡するようにしている。

すなわちこのデテント解除機構８は、前部ホルダ４に穿
設されたパイロット用の通路３８と、この通路３８の端
に固定されたバルブシート３９と。

後部ホルダ５の後端から前端を貫通するように形成され
たスプリング室４０と、このスプリング室４０を介して
前記バルブシート３９に接するように挿入されたリリー
フ弁４１と、スプリング室４０の後端に取付けられた調
整ねじ４２とリリーフ弁４１間に介装されたリリーフ用
スプリング４３を備えている。

そしてバルブハウジング１には、一端が前記パイロット
用の通路３８に通じ、他端が高圧流路すなわち本実施例
ではシリンダポートＢの近傍を貫いて弧状高圧流路Ｐ”
に連通する通路４４ａ、４４ｂが穿設されるとともに１
通路４４ｂにはシリンダポートＢへの流路を横断するよ
うにブツシュ４５が固着されている。この構成はバルブ
ハウジング１の肉厚の増加を避けるためで、バルブハウ
ジング１の肉厚に余裕がある場合は、通路４４ａ。

４４ｂをシリンダポートＢを迂回するように形成しても
よい。

また、前記後部ホルダ５にはスプリング室４０内とデテ
ント用室２０の前記シリンダ室４６を連通させる通路４
７が形成され、リリーフ弁４１の開弁時にシリンダ室４
６に作動油を導くようになっている。

一方、前記通路４７と対称位置には、シリンダ室４６と
バルブハウジング１内の低圧流路を結ぶ戻り通路４８が
穿設され、この通路４８には流量制御用のオリフィス４
９が設けられている。５０は盲栓である。

なお、本発明の適用範囲は、図示のような３ポジシヨン
４ウエイ、スプリングセンタ弁に限られず、４ポジシヨ
ン４ウエイ弁など各種の油圧制御弁に適用されるもので
ある。

〔実施例の作用〕

次に上記構成における作用を説明する。

第１図はスプール２がスプール中立復帰機構６のリター
ンスプリング２３により中立に保持された状態である。

この状態においては、シリンダポートＡ、Ｂが閉じられ
、ポンプから吐出された作動油は、ポンプボートＰから
中立流路Ｎ′を通ってキャリオーバボートＮに流れる。

アクチュエータを作動するためスプール２を矢印のよう
に押し込むと、第４図のように中立流路Ｎ′が閉じられ
ると共に、細径部９を介して弧状高圧流路Ｐ”とシリン
ダボートＡが連通ずるため。

ポンプボートＰからの作動油はパラレルフィーダＰ′よ
りロードチェックバルブＰａを押し上げてシリンダポー
トＡに流れる。一方シリンダポートＢの戻り油は細径部
１０を介して低圧流路Ｔ′からタンクに戻される。

前記のようにスプール２が摺動すると、延長軸３も一体
に移動し、中立復帰用室１８ではスプール端面２４によ
りスプリング受け２１が押動されることによりリターン
スプリング２３が圧縮される。また、デテント用室２０
においては、延長軸３の外周面に形成されている環状突
起１４ａ、１４ｂがボールホルダ２７に保持されている
ボール２９．２９と接触し、引き続くスプール２および
延長軸３の移動により、ボール２９．２９はボール押え
３０を軸線方向に移動させるように半径方向に逃げつつ
環状突起１４ａを登はんし、これを乗り越えた瞬間、ボ
ール押え３０の復帰により抑留部１５ａに落ち込み、こ
れでスプール２は作動位置にしっかりと保持される。

弧状高圧流路Ｐ　１１を流れた作動油は、通孔４４ｂか
らブツシュ４５を通り通路３８に流入される。

その流入圧がリリーフ弁４１の設定圧より低いときには
、リリーフ弁４１の閉弁状態が保持されるため、デテン
ト用室２ｏにデテント解除力が作用しない、アクチュエ
ータにリリーフ弁４１の設定値を超える以上の外力が作
用すると、リリーフ弁４１が開弁じ、作動油はスプリン
グ室４０から通路４７を経てデテント用室２０のシリン
ダ室４６に流入し、ここに端部が通じている戻り通路４
８に流れ、オリフィス４９で流量をしぼられつつ低圧流
路Ｔ′に戻される。そして、シリンダ室４６への流れ込
み量が前記オリフィス４９の通過量より増すと、シリン
ダ室４６の圧力が高まり、ボール押え３ｏのつば３４に
働く押圧力で、ボール押え３ｏはデテント用スプリング
３１に抗してデテント用室２０を摺動する。

これにより、延長軸３の抑留部１５ａに落ち込んでいた
ボール２９．２９に対する押圧が緩められ、この瞬間リ
ターンスプリング２３の弾発力でスプール２および延長
軸３が後退するため、ボール２９．２９は環状突起１４
ａから離脱し、スプール２はスプリング受け２２が延長
軸３のストッパ部１３に当接するまで後退し、第１図の
中立状態に復帰する。これで通路３８，４４ａ、４４ｂ
の内圧が低下するためリリーフ弁４１が閉じられる。

前記デテント解除機構８の設定圧は、調整ねじ４２の締
め込みでリリーフ用スプリング４３のセット力を変化さ
れることにより行うが、本発明では調整ねじ４２が後部
ホルダ５に外置きされているため、ワンタッチで簡単に
実施することができ、リリーフ用スプリング４３の交換
も簡単である。

以上の説明はスプール２を押し込んだ場合であるが、ス
プール２を引出したときも同様な作動となる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によるときには、バルブハウジング
１から突出するスプール２にこれと同心でかつ中実な延
長軸３を連設し、この延長軸３を構成要素の一部として
その外周にスプール中立復帰機構６とデテント機構７を
順次設け、かつこのデテント機構の油圧による解除機構
８を高さ方向で変位した位置に別設し、通路によりバル
ブハウジング１の高圧流路とデテント機構のシリンダ室
を連絡するようにしたので、デテント解除機構をスプー
ル内に設けるのに較べ、スプール構造そのものが単純と
なり、また長く細いブツシュロッドや複雑形状のピスト
ン類も不要となる。このため構成が簡単で、部品数も少
なくて済み、スプールの複雑な加工や深い孔への部品取
付は作業も不要となるため、組立て、製作も容易になる
。

さらにデテント解除機構がスプールと分離されるためス
プールの径を細くすることができると共に、デテント機
構のボールをスプールの半径方向外方に押圧して抑留す
るのでなく、スプールの径よりも細い延長軸部分に誘導
係止するようにしているため、スプール中立復帰機構、
デテント機構、およびデテント解除機構とこれを納めた
ケーシングの寸法特に幅方向寸法Ｗを、バルブハウジン
グ１と同等以下の小型なものにすることができる。

このためスタックする場合にスペーサを要さず、簡単に
実施することができ、これによりユニットを小型化し、
セクション間の油漏れを回避することができるなどの優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるセルフキャンセル機構付油圧制御
弁の一実施例を中立状態で示す縦断側面図、第１ａ図は
第１図の部分的拡大図、第２図は本発明弁の平面図、第
３図は本発明弁の回路図、第４図は本発明弁の作動状態
を示す縦断側面図である。 １・・・バルブハウジング、２・・・スプール、３・・
・延長軸、６・・・スプール中立復帰機構、７・・・デ
テント機構、８・・・デテント解除機構、１４ａ、１４
ｂ・・・環状突起、３０−　ホ）Ｌｌ押え、４４ａ、４
４ｂ。 ４７・・・通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バルブハウジングから突出するスプールに、これと同心
   かつ中実の延長軸を設け、該延長軸外面を構成要素とし
   て延長軸のまわりにスプール中立復帰機構とデテント機
   構を配設し、かつ前記スプールおよび延長軸と高さ方向
   で変位した位置に、バルブハウジング内の高圧流路とデ
   テント機構のシリンダ室を結ぶ通路を含むデテント解除
   機構を設けたことを特徴とするセルフキャンセル機構付
   油圧制御弁。