| 【発明の名称】 |
多連方向切換弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】三木 崇
【氏名】濱田 豊
【氏名】井奥 賢介
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| 【要約】 |
【課題】極力ボルトの本数を減らしつつ作動油の漏れを回避して追加方向切換弁を追加可能とすることができる多連方向切換弁を提供する。
【解決手段】第１及び第２アンロード通路５９，６０とタンク通路６３を共用する追加方向切換弁５５が、カバー５３を外した状態の弁本体５０の端面５０ａにシール部材６５を介して液密状態にて追加可能に形成され、当該追加方向切換弁は、そのハウジング４０が前記カバーの機能を有するように前記カバーと一体成形により単一体に形成されている。ハウジング４０が前記カバーの機能を有するように前記カバーと一体成形により単一体に形成されているので、カバーの肉厚が当該方向切換弁のハウジングの厚さに加算され、単一体としての剛性が高まって、押圧力に対抗して撓み難さを高めることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 弁本体に、ポンプに連通する第１アンロード通路及び第２アンロード通路と、タンクに連通するタンク通路と、各アクチュータに連通するアクチュエータ通路と、これらの各通路を切り換えるべく操作される複数のスプールが配設されてなり、前記弁本体の端面の中央部に、前記第１アンロード通路及び第２アンロード通路の第１開口及び第２開口が形成され、更に前記端面に前記タンク通路の開口が形成され、前記各開口を連通しつつ前記端面を被覆するカバーが着脱可能に装着され、且つ前記端面には前記カバーと協働して前記各開口を液密に包囲するシール部材が設けられて成る多連方向切換弁であって、前記第１及び第２アンロード通路と前記タンク通路を共用する追加方向切換弁が、前記カバーを外した状態の前記弁本体の端面に前記シール部材を介して液密状態にて追加可能に形成されていると共に、当該追加方向切換弁は、それ自体のハウジングが前記カバーの機能を有するように前記カバーと一体成形により単一体に形成されていることを特徴とする多連方向切換弁。
【請求項２】 弁本体に、ポンプに連通する第１アンロード通路及び第２アンロード通路と、タンクに連通するタンク通路と、各アクチュータに連通するアクチュエータ通路と、これらの各通路を切り換えるべく操作される複数のスプールが配設されてなり、前記弁本体の端面の中央部に、前記第１アンロード通路及び第２アンロード通路の第１開口及び第２開口が形成され、更に前記端面に前記タンク通路の開口が形成され、前記各開口を連通しつつ前記端面を被覆するカバーが着脱可能に装着され、且つ前記端面には前記カバーと協働して前記各開口を液密に包囲するシール部材が設けられて成る多連方向切換弁であって、前記第１及び第２アンロード通路と前記タンク通路を共用する追加方向切換弁が、前記弁本体の端面と前記カバーとの間に両面側ともシール部材を介して液密状態にて追加可能に形成され、前記追加方向切換弁のハウジングの厚みは、前記弁本体に取り付けられた状態で、前記第１及び第２アンロード通路内の昇圧に伴って前記シール部材に囲まれた部分に作用する押圧力に対抗し、前記シール部材による液密状態を維持できる程度の耐撓み力を発揮する肉厚に形成されていることを特徴とする多連方向切換弁。
【請求項３】 弁本体に、ポンプに連通する第１アンロード通路及び第２アンロード通路と、タンクに連通するタンク通路と、各アクチュータに連通するアクチュエータ通路と、これらの各通路を切り換えるべく操作される複数のスプールが配設されてなり、前記弁本体の端面の中央部に、前記第１アンロード通路及び第２アンロード通路の第１開口及び第２開口が形成され、更に前記端面に前記タンク通路の開口が形成され、前記各開口を連通しつつ前記端面を被覆するカバーが着脱可能に装着され、且つ前記端面には前記カバーと協働して前記各開口を液密に包囲するシール部材が設けられて成る多連方向切換弁であって、前記第１及び第２アンロード通路と前記タンク通路を共用する追加方向切換弁が、前記弁本体の端面と前記カバーとの間に両面側ともシール部材を介して液密状態にて追加可能に形成され、前記追加方向切換弁のハウジングには、前記弁本体端面側とカバー側とを連通する連通孔が形成され、当該追加方向切換弁が、弁本体に取り付けられた状態で、前記第１及び第２アンロード通路内の昇圧に伴って前記ハウジングの弁本体端面への接合面であって前記シール部材に囲まれた領域に作用する押圧力を、前記連通孔を介して前記ハウジングの前記カバー側の接合面であって前記シール部材に囲まれた領域にも伝達可能に構成されていることを特徴とする多連方向切換弁。
【請求項４】 請求項１から３のいずれかにおいて、前記弁本体の端面で前記第１及び第２開口が互いに接近して配置され、前記シール部材にはＯリングが用いられ、前記第１及び第２開口は１個のＯリングによって包囲されていることを特徴とする多連方向切換弁。
【請求項５】 請求項３又は４において、前記連通孔は前記タンクに連通されていることを特徴とする多連方向切換弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の産業機械の各種アクチュエータの駆動制御に用いられる方向切換弁であって、弁本体にポンプから供給される作動油の流れを制御する複数個の方向切換弁を備えた多連方向切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の多連方向切換弁として、弁本体に貫通形成された各スプール孔に各スプールが摺動可能に配設されかつ各スプールを往復動させることにより、各アクチュエータへの作動油の流れを制御する複数個の方向切換弁を有するものが知られている（例えば、実開昭５９−１８６５０２号公報参照）。
【０００３】従来技術に係る多連方向切換弁は、弁本体に２つのアンロード通路が形成され、この２つのアンロード通路は、各々別の方向切換弁に連通している。この方向切換弁は、アンロード通路が連通するスプール孔と、このスプール孔に開口するアクチュエータ通路およびタンク通路と、スプール孔に挿入され、その慴動により供給通路とアクチュエータ通路、もしくはタンク通路とアクチュエータ通路とを連通させるスプールを備えている。
【０００４】多連方向切換弁に、アンロード通路およびタンク通路を共用する追加方向切換弁を追加することができるように、弁本体の端面に２つのアンロード通路およびタンク通路をそれぞれ開口させ、この開口をＯリングを介して液密状態で塞ぐカバーがボルトにより弁本体端面に着脱可能に締結されている。そして、追加方向切換弁を追加する場合は、前記カバーを外して弁本体とカバーとの間に配置して当該追加方向切換弁の両面ともＯリングを介して液密状態で前記ボルトにより締結固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、アンロード通路が２つであるので、弁本体の端面においてＯリングによって囲まれたシール領域の面積が２倍となり、方向切換弁の往復動に基づく圧力増加に伴ってシール領域に押圧力が作用したとき、追加方向切換弁の受ける前記押圧力は単純に計算しても２倍となる。そのため、アンロード通路内の昇圧に伴って前記シール領域に押圧力が作用したとき、追加方向切換弁のハウジングが撓んで、前記Ｏリングによるシール力が低下し、液密状態が維持できなくなり、弁本体の端面と追加方向切換弁の合わせ面との間から作動油が洩れ出るという問題がある。
【０００６】この問題は、追加方向切換弁を弁本体とカバーとの間に介在させて締結するボルトの本数を多くすれば、締め付け力が強まって前記ハウジングの撓みを抑制できるが、このような構造を採用することとすると、ボルトの本数分だけ弁本体のスペースを確保しなければならず、多連方向切換弁が大型化する問題がある。
【０００７】本発明の課題は、締結用ボルトの本数を極力減らしつつ作動油の漏れを回避して追加方向切換弁を後から追加可能とすることができる多連方向切換弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、弁本体に、ポンプに連通する第１アンロード通路及び第２アンロード通路と、タンクに連通するタンク通路と、各アクチュータに連通するアクチュエータ通路と、これらの各通路を切り換えるべく操作される複数のスプールが配設されてなり、前記弁本体の端面の中央部に、前記第１アンロード通路及び第２アンロード通路の第１開口及び第２開口が形成され、更に前記端面に前記タンク通路の開口が形成され、前記各開口を連通しつつ前記端面を被覆するカバーが着脱可能に装着され、且つ前記端面には前記カバーと協働して前記各開口を液密に包囲するシール部材が設けられて成る多連方向切換弁であって、前記第１及び第２アンロード通路と前記タンク通路を共用する追加方向切換弁が、前記カバーを外した状態の前記弁本体の端面に前記シール部材を介して液密状態にて追加可能に形成されていると共に、当該追加方向切換弁は、それ自体のハウジングが前記カバーの機能を有するように前記カバーと一体成形により単一体に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】本発明によれば、追加方向切換弁は、それ自体のハウジングが前記カバーの機能を有するように前記カバーと一体成形により単一体に形成されているので、カバーの肉厚が当該方向切換弁のハウジングの厚さに加算され、単一体としての剛性が高まって、押圧力に対抗して撓み難さを高めることができる。従って、ボルトの本数を減らしつつ作動油の漏れを回避して追加方向切換弁を追加可能とすることができる。
【００１０】また、本願請求項２に記載の発明は、弁本体に、ポンプに連通する第１アンロード通路及び第２アンロード通路と、タンクに連通するタンク通路と、各アクチュータに連通するアクチュエータ通路と、これらの各通路を切り換えるべく操作される複数のスプールが配設されてなり、前記弁本体の端面の中央部に、前記第１アンロード通路及び第２アンロード通路の第１開口及び第２開口が形成され、更に前記端面に前記タンク通路の開口が形成され、前記各開口を連通しつつ前記端面を被覆するカバーが着脱可能に装着され、且つ前記端面には前記カバーと協働して前記各開口を液密に包囲するシール部材が設けられて成る多連方向切換弁であって、前記第１及び第２アンロード通路と前記タンク通路を共用する追加方向切換弁が、前記弁本体の端面と前記カバーとの間に両面側ともシール部材を介して液密状態にて追加可能に形成され、前記追加方向切換弁のハウジングの厚みは、前記弁本体に取り付けられた状態で、前記第１及び第２アンロード通路内の昇圧に伴って前記シール部材に囲まれた部分に作用する押圧力に対抗し、前記シール部材による液密状態を維持できる程度の耐撓み力を発揮する肉厚に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】本発明によれば、追加方向切換弁のハウジングの肉厚を上記の如く厚く形成したので、該追加方向切換弁を弁本体端面に取り付けたときに、第１及び第２アンロード通路内の圧力増加に起因する前記の撓みを抑制でき、従って、ボルトの本数を減らしつつ作動油の漏れを回避して追加可能とすることができる。
【００１２】また、本願請求項３に記載の発明は、弁本体に、ポンプに連通する第１アンロード通路及び第２アンロード通路と、タンクに連通するタンク通路と、各アクチュータに連通するアクチュエータ通路と、これらの各通路を切り換えるべく操作される複数のスプールが配設されてなり、前記弁本体の端面の中央部に、前記第１アンロード通路及び第２アンロード通路の第１開口及び第２開口が形成され、更に前記端面に前記タンク通路の開口が形成され、前記各開口を連通しつつ前記端面を被覆するカバーが着脱可能に装着され、且つ前記端面には前記カバーと協働して前記各開口を液密に包囲するシール部材が設けられて成る多連方向切換弁であって、前記第１及び第２アンロード通路と前記タンク通路を共用する追加方向切換弁が、前記弁本体の端面と前記カバーとの間に両面側ともシール部材を介して液密状態にて追加可能に形成され、前記追加方向切換弁のハウジングには、前記弁本体端面側とカバー側とを連通する連通孔が形成され、当該追加方向切換弁が、弁本体に取り付けられた状態で、前記第１及び第２アンロード通路内の昇圧に伴って前記ハウジングの弁本体端面への接合面であって前記シール部材に囲まれた領域に作用する押圧力を、前記連通孔を介して前記ハウジングの前記カバー側の接合面であって前記シール部材に囲まれた領域にも伝達可能に構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】本発明によれば、追加方向切換弁を弁本体端面に取り付けたときに、前記第１及び第２アンロード通路内の昇圧に伴って前記シール部材に囲まれた領域に作用する押圧力が、前記連通孔を介して前記ハウジングの両側の両シール領域に伝達されるため、当該ハウジングをシール領域の液密性を低下する方向に撓ませる力が大幅に相殺され、当該ハウジングは一層撓みにくくなる。従って、追加方向切換弁のハウジングを差ほど厚くすることなく、かつ、ボルトの本数を減らしつつ作動油の漏れを回避して追加可能とすることができる。
【００１４】また、本願請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載された多連方向切換弁において、前記弁本体の端面で前記第１及び第２開口が互いに接近して配置され、前記シール部材にはＯリングが用いられ、前記第１及び第２開口は１個のＯリングによって包囲されていることを特徴とするものである。本発明によれば、多連方向切換弁の小型化を図りつつかつ追加方向切換弁を油漏れなく追加できる。
【００１５】また、本願請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載された多連方向切換弁において、前記連通孔は前記タンクに連通されていることを特徴とするものである。本発明によれば、前記シール領域に作用する押圧力をタンク圧に等しくすることができるので、前記撓みを大幅に低減することができ、作動液の漏れを低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】〈実施の形態１〉図１は本発明に係る実施の形態１の説明図であって、複数個の方向切換弁が設けられた単一の弁本体に追加可能な追加方向切換弁を装着する前の状態を示す正面図、図２は同弁本体に本実施の形態に係る追加方向切換弁を装着した状態を示す正面図、図３は図１に示すカバーを弁本体から取り外した状態で図１の矢印III方向から目視した状態を示す端面図、図５は図２に示す追加方向切換弁を図２に示す弁本体から取り外して矢印IV方向から目視した状態を示す平面図であり、図４は図１に示すカバーを図１の矢印V方向から平面図である。
【００１７】図１において、符号５０は多連方向切換弁の弁本体を示す。この弁本体５０には、その一面側から他面側に向かって複数のスプール孔（図示せず）が貫通形成され、各スプール孔に各スプール（図示せず）が摺動可能に配設され、これによって、各スプールの往復動に基づき図示を略す各アクチュエータへの作動油の流れを制御する複数個の方向切換弁５１が構成されている。図１において、符号５２は、アクチュエータに配管接続されるアクチュエータポートを示す。
【００１８】弁本体５０は、本実施の形態では直方体形状の単一ブロックから形成され、その下端面にはカバー５３が４本の短尺ボルト５４Ｓによって着脱可能に締結されている。この弁本体５０には、図２に示した如く、カバー５３を取り外して、追加方向切換弁５５が４本の長尺ボルト５４Ｌにより追加可能に構成されている。図２において、符号５６、５７は当該追加方向切換弁５５のアクチュエータポートを示す。
【００１９】図３に示した如く、弁本体５０には、図示を略すポンプに連通する２つの第１アンロード通路５９と第２アンロード通路６０とが形成されていると共に、図示を略すタンクに連通する４つのタンク通路６３とが形成されている。そして、弁本体５０の端面５０ａには、図３に示すように第１アンロード通路５９の第１開口５９ａと、第２アンロード通路６０の第２開口６０ａとが形成されていると共に、タンク通路６３の開口６３ａが形成されている。
【００２０】この端面５０ａには、４個のボルト挿通孔６４が穿設されている。カバー５３は、弁本体５０の端面５０ａに前記短尺ボルト５４Ｓを前記ボルト挿通孔６４に締結することにより取り付けられる。
【００２１】この端面５０ａには、カバー５３と協働して各通路の各開口５９ａ、６０ａ、６３ａを包囲して液密にシールするシール部材としてのＯリング６５、６６が設けられている。ここでは、第１開口５９ａと第２開口６０ａとは端面５０ａの中央付近に接近して配設されて、弁本体５０の小型化が図られている。この第１開口５９ａと第２開口６０ａとは１個のＯリング６５によって包囲されている。
【００２２】カバー５３は、図４に示した如く、その本体中央に第１アンロード通路５９の第１開口５９ａおよび第２アンロード通路６０の第２開口６０ａに臨む開口部５３ｆと、タンク通路６３の各開口６３ａに臨む開口５３ｇと、各開口５３ｆおよび５３ｇとを連絡する連絡路５３ｈと、各ボルト挿通孔６４に対応する箇所に形成されたボルト挿通孔５３ｉとを有している。
【００２３】図５に示した如く、本実施の形態に係る追加方向切換弁５５は、それ自体のハウジング４０が前記カバー５３の機能を有するように前記カバー５３と一体成形により単一体に形成されている。すなわち、前記カバー５３の開口部５３ｆ、開口５３ｇ、連絡路５３ｈ及びボルト挿通孔５３ｉの各機能を総て具備した構造にて一体成形（鋳造）されている。この追加方向切換弁５５は、第１アンロード通路５９および第２アンロード通路６０と一連になる共用第１アンロード通路６７および共用第２アンロード通路６８と、更にタンク通路６３と一連になる共用タンク通路６９とを有している。
【００２４】そして、該追加方向切換弁５５の前記弁本体５０の端面５０ａへの合わせ面５５ａには、図５に示した如く、第１開口５９ａに接続される共用第１アンロード通路６７の第１接続口７１と、第２開口６０ａに接続される共用第２アンロード通路６８の第２接続口７２と、更にタンク通路６３の開口６３ａに接続される共用タンク通路６９の接続口７３とが形成されている。更に、この追加方向切換弁５５には、長尺ボルト６４Ｌに対応する箇所にボルト挿通孔７０が形成されている。
【００２５】本実施の形態によれば、追加方向切換弁５５は、それ自体のハウジング４０がカバー５３の機能を有するように前記カバーと一体成形により単一体に形成されているので、カバー５３の肉厚が当該追加方向切換弁５５のハウジング４０の厚さに加算される。従って、ハウジング４０の全体としては単一体としての剛性が高まって、２つのアンロード通路内の昇圧に起因する前記押圧力に対抗して当該ハウジング４０の撓み難さを高めることができる。従って、ボルトの本数を減らしても当該高剛性化によって撓みにくくなり、作動油の漏れを回避して追加方向切換弁を追加することができる。
【００２６】また、図５に示したように、本実施の形態に係る追加方向切換弁５５のハウジング４０には、弁本体端面に接合させる合わせ面５５ａとタンク通路７３とを連通するドレン孔８１が形成されている。このドレン孔８１は、当該追加方向切換弁５５が、弁本体５０に取り付けられた状態で、前記Ｏリング６５に囲まれた領域に漏れた油をタンクに放出する働きをする。
【００２７】〈実施の形態２〉図６は本発明の実施の形態２の説明図であって、カバーと別体の追加方向切換弁を弁本体端面に装着した状態を示す正面図、図７は追加方向切換弁を弁本体から取り外して矢印VII方向から目視した状態を示す合わせ面の図、図８は図６に示すカバーを取り外して当該追加方向切換弁を矢印VIII方向から目視した状態を示す端面図である。図６乃至図８において、発明の実施の形態１と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略することとし、異なる部分についてのみ説明することとする。
【００２８】この実施の形態２では、追加方向切換弁５５には、発明の実施の形態１と異なり、カバー５３が一体成形されてはおらず、弁本体５０の端面５０ａをカバーするカバー５３が追加方向切換弁５５の前記合わせ面５５ａと反対側の端面５５ｂをカバーするのに用いられるように形成されている。すなわち、追加方向切換弁５５のハウジング４１は、前記弁本体５０の端面５０ａと前記カバー５３との間に、その両面５５ａ、５５ｂのいずれもＯリング６５,７７を介して液密状態にて追加可能に形成されている。そして、該ハウジング４１の厚みは、前記弁本体５０に取り付けられた状態で、前記第１及び第２アンロード通路５９，６０内の昇圧に伴ってＯリング６５,７７に囲まれた領域に作用する押圧力に対抗して、前記Ｏリング６５,７７による液密状態を維持できる程度の耐撓み力を発揮する肉厚に形成されている。
【００２９】図８に示したように、追加方向切換弁５５のハウジング４１は、第１および第２アンロード通路５９、６０を共用する共用第１及び第２アンロード通路６７、６８と、更にタンク通路６３を共用する共用タンク通路６９とを有する。そして、該ハウジング４１の弁本体５０との合わせ面５５ａとは反対側の端面５５ｂに、共用第１アンロード通路６７の第１開口７４と共用第２アンロード通路６８の第２開口７５と、更に共用タンク通路６９の開口７６とが形成されている。各開口７４〜７６は、前記の如く各Ｏリング７７、７８によってそれぞれ包囲されている。
【００３０】本実施の形態によれば、追加方向切換弁５５のハウジング４１の肉厚を上記の如く厚く形成したので、追加方向切換弁５５を弁本体端面５０ａに取り付けたときに、第１及び第２アンロード通路５９，６０内の圧力増加に起因する前記の撓みを抑制でき、従って、ボルトの本数を減らしつつ作動油の漏れを回避して追加することができる。
【００３１】また、図７及び図８に示した如く、追加方向切換弁５５のハウジング４１に、前記合わせ面５５ａ側とカバー側すなわち反対の端面５５ｂとを連通する連通孔８２が形成され、当該追加方向切換弁５５が、弁本体５０に取り付けられた状態で、前記第１及び第２アンロード通路５９，６０内の昇圧に伴って前記ハウジング４１の前記合わせ面５５ａの前記Ｏリング６５に囲まれた領域に作用する押圧力を、前記連通孔８１を介して前記ハウジング４１の反対側の端面５５ｂの前記Ｏリング７７に囲まれた領域にも伝達可能に構成されているものは、以下の作用効果が得られる。
【００３２】当該連通孔８２によって当該ハウジング４１を前記シール領域の液密性を低下する方向に撓ませる力が大幅に相殺され、当該ハウジング４１は一層撓みにくくなる。従って、追加方向切換弁５５のハウジング４１を差ほど厚くすることなく、かつ、ボルトの本数を減らしつつ作動油の漏れを回避して追加することができる。
【００３３】さらに、前記連通孔８２を前記タンクに連通すれば、前記シール領域に作用する押圧力をタンク圧に等しくすることができるので、前記撓みを更に大幅に低減することができ、作動液の漏れを低減することができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、以上に説明したように、締結用ボルトの本数を極力減らしつつ作動油の漏れを回避して追加方向切換弁を追加可能とすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４０１９
【氏名又は名称】株式会社ナブコ
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| 【出願日】 |
平成１１年４月１日（１９９９．４．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５４５２
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 博樹
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２９１６０１（Ｐ２０００−２９１６０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９４６００ |
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