| 【発明の名称】 |
流路切換弁ユニット |
| 【発明者】 |
【氏名】尾上 裕
【氏名】安留 仁
|
| 【要約】 |
【課題】単純な通路構成で、多数設けたポートのペアリングを所望に変化させることができる流路切換弁ユニットを提供する。
【解決手段】円周方向において６０°の間隔で６個のポートＡ1 ，Ａ2 及びＢ1 〜Ｂ4 が設けた弁ケーシング５１内に開き角が６０°のＶ字形状となった２つのポート間導通路５３ａ，５３ｂを形成した弁体５２を回動可能に設けた流路切換弁５０を雄，雌の嵌合部５２ａ，５２ｂを嵌合させることにより２個連結して、端部に位置する弁体５２に操作パターン切換レバー４５を連結して、弁体５２を６０°往復回動することによって、２個のＡ側ポートＡ1 ，Ａ2 を、それぞれポート間導通路５３ａ，５３ｂを介してＢ側ポートＢ1 ，Ｂ3 と接続する状態とポート間導通路５３ａ，５３ｂがＡ側ポートＡ1 ，Ａ2 をＢ側ポートＢ2 ，Ｂ4にそれぞれ連通させる状態とに切り換える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ２つのＡ側ポートと、それぞれ２つの第１Ｂ側ポート及び第２Ｂ側ポートとの６ポートを円周方向に配列して設けた弁ケーシングと、この弁ケーシング内に所定角度回動させることによって、前記各Ａ側ポートを、それぞれ各第１Ｂ側ポートに接続する位置と、それぞれ各第２Ｂ側ポートに接続する位置とに切り換える２つのポート間導通路を有する弁体とからなる流路切換弁を２個以上連動回動可能に連結し、これら連結状態の流路切換弁のうち、いずれか一端部に位置する流路切換弁の弁体に回動駆動手段を装着する構成としたことを特徴とする流路切換弁ユニット。
【請求項２】 前記流路切換弁には、その弁体の一端側に非円形状の雌嵌合部を凹設し、また他端側にはこの雌嵌合部に相対回動不能に嵌合される雄嵌合部を突設し、さらに弁ケーシングにはボルト挿通孔を穿設し、１個の流路切換弁の雄嵌合部をそれに連結される他の流路切換弁の雌嵌合部に嵌合させ、かつそれらの弁ケーシング間を通しボルトにより連結状態に固定するようになし、また前記回動駆動手段は端部位置の流路切換弁の弁体に設けた雌嵌合部または雄嵌合部のいずれかに連結した切換レバーで構成したことを特徴とする請求項１記載の流路切換弁ユニット。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械等において、作動流体の流れ方向を切り換える流路切換弁ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建設機械の一例として図１０に示したような油圧ショベルがある。図中において、１は下部走行体、２は上部旋回体、３は掘削作業機である。下部走行体１は左右一対の履帯４を有し、この履帯４は駆動輪５と従動輪６との間に巻回して設けられている。また、上部旋回体２は下部走行体１に旋回装置７により旋回可能に連結されている。掘削作業機３は上部旋回体２に俯仰動作可能に設けたブーム８と、このブーム８の先端に上下方向に回動可能に連結したアーム９と、アーム９の先端に連結したリンク部材１０とから構成される。そして、リンク部材１０には、フロントアタッチメントとして、例えばバケット１１が着脱可能に連結される。
【０００３】以上の構成を有する油圧ショベルにおいて、下部走行体１における左右の駆動輪５は走行用油圧モータで駆動され、また上部旋回体２は旋回装置７に設けた旋回用油圧モータで駆動される。掘削作業機３を構成するブーム８と上部旋回体２のフレームとの間にはブーム用油圧シリンダ８ａが連結され、またアーム９とブーム８との間にはアームシリンダ９ａが連結され、さらにリンク部材１０とアーム９との間にはバケット用油圧シリンダ１０ａが連結して設けられる。以上の各油圧モータ及び油圧シリンダからなる油圧アクチュエータは油圧ポンプから供給される圧油を供給することにより駆動され、また各油圧アクチュエータからの戻り油はタンクに還流される。
【０００４】油圧ポンプ及びタンクと各油圧アクチュエータとの間にはコントロールバルブが設けられ、これら各コントロールバルブの切り換え操作を行うことによって、各油圧アクチュエータの駆動制御が行われる。ここで、各コントロールバルブは電磁切換方式としたものもあるが、油圧パイロット方式で切り換わるように構成するのが一般的である。そして、油圧パイロット方式で切り換わるコントロールバルブの操作はオペレータが運転席に着座した状態で行えるようになっており、このために運転席の左右両側に操作レバーが設けられる。
【０００５】ここで、油圧ショベルの走行時には、旋回及び掘削作業機３は作動させないことから、つまり走行は単独操作により行われることから、各油圧アクチュエータのうち、左右の走行用油圧モータはそれぞれ１本の操作レバーで操作されるようにしている。また、旋回用油圧モータと、ブーム，アーム及びバケットの各油圧シリンダの操作は、同時に、また連続的に操作されるものであり、走行用の操作レバーとは別個に２本の操作レバーを設け、オペレータはこれら２本の操作レバーを適宜の方向に操作することによって、前述した４種類の油圧アクチュエータの作動制御を行うようにしている。
【０００６】油圧ショベルの典型的な作業として、土砂を掘削してダンプトラックに積載するという作業があるが、この作業は、まずブーム８とアーム９とを同時に作動させて、バケット１１を地面に食い込ませるようになし、次いでアーム９を引き込みながら、バケット１１を回動させることによって、バケット１１で土砂をすくい取るようにして掘削する。そして、バケット１１で掘削した土砂をダンプトラックに積載するために、ブーム８とアーム９とを操作して、バケット１１を所望の高さまで持ち上げて、バケット１１がダンプトラックの荷台の上方位置となるように上部旋回体２を旋回させる。その後に、バケット１１を作動させて、ダンプトラックの荷台に土砂を放出する。
【０００７】この土砂掘削作業時には、旋回用油圧モータと、ブーム，アーム及びバケットの各油圧シリンダを適宜作動させるが、この掘削作業時にはオペレータは掘削作業機３を常に視野に入れるようにしなければならず、このために操作レバーの持ち替えは許されないことになる。２本の操作レバーで４種類の油圧アクチュエータを制御するように構成しているのはこのためである。１本の操作レバーで２種類の油圧アクチュエータの作動制御を行うために、操作レバーを前後に傾動させた時に、１つの油圧アクチュエータが作動し、左右に傾動させた時には、他の油圧アクチュエータが作動するように構成する。ここで、ブーム８とアーム９とは同時に操作されることがあり、またアーム９とバケット１１とも同時に操作される場合がある。ただし、ブーム８とバケット１１とは同時に操作されることはない。さらに、旋回は少なくともブーム８及びアーム９とは同時に操作されることはない。従って、２本の操作レバーのうち、１本はブーム８とバケット１１を操作するためのものとなし、また他の１本の操作レバーは旋回とアーム９を操作するためのものとして共用する。
【０００８】図１１に１本の操作レバーの操作方向と油圧アクチュエータの作動との関係を示し、また図１２にその油圧回路の概略構成を示す。
【０００９】図１１において、１２は操作レバーを示し、この操作レバー１２の操作方向としては、矢印で示したように、前後方向及び左右方向であり、前方に向けて動かすように操作すると、上部旋回体２が右方向に旋回し、後方に向けて操作すると上部旋回体２が左方向に旋回する。また、左方向に操作すると、アーム９が下がることになり、右方向に操作すると、アーム９が上がる方向に作動する。つまり、操作レバー１２の操作方向としては、前方が右旋回、後方が左旋回、左方がアームダンプ、右方がアームクラウドである。
【００１０】ここで、操作レバー１２の操作により駆動制御がなされる２つの油圧アクチュエータのうち、例えばアーム用油圧シリンダ１３の駆動制御を行うための油圧回路の構成を図１２に示す。図中において、１４はメインポンプ、１５はコントロールバルブ、１６はタンクである。コントロールバルブ１５はメインポンプ１４から供給される圧油をアーム用油圧シリンダ１３のボトム室またはロッド室に供給するか、センタバイパス流路を介してタンク１６に還流させるかの切り換え操作を行うためのものである。図１２において、コントロールバルブ１５が中立位置（イ）に保持すると、アーム用油圧シリンダ１３は停止状態に保持され、切換位置（ロ）に切り換えると、アーム用油圧シリンダ１３が伸長してアームクラウド状態になる。また、切換位置（ハ）に切り換えると、アーム用油圧シリンダ１３は縮小してアームダンプ状態になる。
【００１１】コントロールバルブ１５の両端には油圧パイロット部１５ａ，１５ｂが設けられると共に中立位置復帰ばね１７が作用している。これら２つの油圧パイロット部１５ａ，１５ｂに対してパイロット圧の供給制御を行うために、パイロットバルブ１８ａ，１８ｂと、パイロットポンプ１９とを備えている。操作レバー１３が矢印Ｘ方向、つまり右方向に傾動操作すると、パイロットポンプ１９からの圧力がパイロットバルブ１８ａから油圧パイロット部１５ａに供給され、コントロールバルブ１５が中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切り換わる。また、操作レバー１３を矢印Ｙ方向、つまり左方向に傾動操作すると、パイロットポンプ１９からの圧力がパイロットバルブ１８ｂから油圧パイロット部１５ｂに供給され、コントロールバルブ１５が切換位置（ハ）に切り換わる。
【００１２】なお、旋回用油圧モータについても同様の油圧回路が設けられる。一般に、この旋回用油圧モータのコントロールバルブはメインポンプ１４からのセンタバイパス流路において、コントロールバルブ１５の上流側または下流側に設けられる。また、操作レバー１２を前後方向に操作した時に切り換わる一対のパイロットバルブが設けられ、これらのパイロットバルブにはパイロットポンプ１９から分岐させた流路が接続される。
【００１３】ところで、２本設けられる操作レバーにおいて、旋回用油圧モータ、ブーム，アーム及びバケットの各油圧シリンダの制御への操作方向の割り当て、つまり各操作レバーにおける操作パターンは、操作性の観点等に基づいて設定されるもので、必ずしも一定の操作パターンとしなければならないものではない。ただし、ブーム用油圧シリンダとバケット用油圧シリンダとが同一の操作レバーで操作され、また旋回油圧モータとアーム用油圧シリンダとが同一で操作される、という条件を満たす必要はある。従って、例えば図１１に示した操作レバー１２においては、前後方向が旋回、左右方向がアームの操作パターンとなっているが、これとは逆に前後方向がアーム、左右方向が旋回という操作パターンとしても良いもので、現実に、操作レバーの操作パターンは図１１となっているものがあり、またこれとは逆の操作パターンとなっているものも存在する。
【００１４】以上のことから、操作レバーの操作方向が前後方向で旋回、左右方向でアームを操作するのに慣れたオペレータが、前後方向がアーム、左右方向が旋回となった操作レバーを操作する場合には混乱が生じる可能性がある。この点を考慮して、油圧配管の接続態様を変えることなく、操作レバーによる操作パターンを適宜変更できるようにしたものは従来から知られている。
【００１５】例えば、特開昭６３−２９３３６９号公報に示されている流体切換弁がその一例である。この公知の流体切換弁は、弁ケーシングに流路の方向を切り換えるスプールを回転可能に装着し、このスプールを回転させることによって、複数の流路の接続状態を変えるように構成している。このために、弁ケーシングには複数のポートが設けられ、またスプールにはポート間導通孔を多数穿設して、スプールの回転角に応じて、ポート間導通孔の弁ケーシングへの開口位置を変えることによって、ポート間のペアリングを変化させるようにしている。このために、スプールには複雑に曲がり、また部分的に合流したポート間導通孔が多数設けられることになる。ここで、ポート間のペアリングを変えるというのは、ポートをＡ側とＢ側とに分けた時に（特開昭６３−２９３３６９号公報では入側ポート、出側ポートと呼んでいる）、例えばＡ側ポートをＡ1 ，Ａ2 、Ｂ側ポートをＢ1 ，Ｂ2 とすると、ポートＡ1 とＢ1 とが接続され、またポートＡ2 とＢ2 とが接続された状態と、ポートＡ1 とＢ2 とが接続され、ポートＡ2 とＢ1 とが接続される状態に切り換えることである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したように、アーム用油圧シリンダと旋回用油圧モータとの各コントロールバルブにおけるそれぞれ２個の油圧パイロット部に接続した４つの流路と、アーム操作用及び旋回操作用として２組４個のパイロットバルブからの流路を切り換えるに当っては、Ａ側及びＢ側としてそれぞれ４つのポートＡ1 〜Ａ4 ，Ｂ1 〜Ｂ4 が必要になる。
【００１７】そこで、図１３に示したように、弁ケーシング２０内にスプール２１を設け、このスプール２１にＶ字状のポート間導通孔２２ａ〜２２ｄの４つの通路を形成して、弁ケーシング２０側に円周方向に８つのポートを並べて、それぞれＡ側，Ｂ側交互に配列しているとする。この場合においては、スプール２１を矢印方向に所定角度回転させると、ポート間導通孔２２ａ〜２２ｄでペアリングは、Ａ1−Ｂ1 ，Ａ2 −Ｂ2 ，Ａ3 −Ｂ3 ，Ａ4 −Ｂ4 の態様と、Ａ1 −Ｂ4 ，Ａ2 −Ｂ1 ，Ａ3 −Ｂ2 ，Ａ4 −Ｂ3 の態様とが可能になる。
【００１８】そこで、ポートＡ1 ，Ａ2 にはアーム用のコントロールバルブの２つの油圧パイロット部に２つの流路が接続され、また旋回用のコントロールバルブにおける２つの油圧パイロット部の流路はポートＡ3 ，Ａ4 が接続されているとする。また、操作レバー１２における前後方向に操作した時に作動する１組のパイロットバルブからの流路がポートＢ1 ，Ｂ2 に、左右方向に操作した時に作動する他の１組のパイロットバルブからの流路がポートＢ3 ，Ｂ4 にそれぞれ接続されていたとする。この場合において、操作レバー１２を前後方向に操作した時に旋回動作が行われる状態から、左右方向に操作した時に旋回動作が行われる状態に操作パターンを変更可能とするには、ポートのペアリング態様としては、Ａ1 −Ｂ1，Ａ2 −Ｂ2 ，Ａ3 −Ｂ3 ，Ａ4 −Ｂ4 の態様と、Ａ1 −Ｂ3 ，Ａ2 −Ｂ4 ，Ａ3 −Ｂ1 ，Ａ4 −Ｂ2 の態様とが必要であり、前述したＡ1 −Ｂ4 ，Ａ2 −Ｂ1，Ａ3 −Ｂ2 ，Ａ4 −Ｂ3 というペアリング状態では操作パターンを変更することはできない。つまり、弁ケーシング２０において、円周方向に８個のポートを並べる構成とした時には、必要なポートのペアリング態様を取らせることはできない。
【００１９】以上のことから、必要なペアリング変更を可能にしようとすると、全てのポート間導通孔がスプールの軸線と直交する断面における同一の位置に形成することができず、各ポート間導通孔はスプールの外周面に開口しなければならないのは当然として、２つの開口間を連通させる通路のうち、少なくともいくつかのものはスプールの軸線方向に向けるようにする必要がある。特開昭６３−２９３３６９号公報の流体切換弁においては、少なくとも一部のポート間導通孔はスプールの外周面から軸線方向と直交する方向に向けて穿設し、かつ途中でスプールの軸線方向に向けるように通路を曲折させているのはこのためである。そして、このような曲がった通路が複数設けられることから、相互の通路が干渉し合わないようにする必要がある。従って、スプールに設けるポート間導通孔の数を多くすると、それらの通路が複雑に錯綜することになり、しかも各ポート間導通孔を相互に干渉せずに設けるために、スプールを太径化しなければならず、パイロット圧という比較的低圧の作動油の流路を切り換えるためのものであるにも拘らず、流体切換弁全体が極めて大型化する等といった不都合が生じる。
【００２０】本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、単純な通路構成で、多数設けたポートのペアリングを所望に変化させることができるようにすることにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するために、本発明は、２つのＡ側ポートと、それぞれ２つの第１Ｂ側ポート及び第２Ｂ側ポートとの６ポートを円周方向に配列して設けた弁ケーシングと、この弁ケーシング内に所定角度回動させることによって、前記各Ａ側ポートを、それぞれ各第１Ｂ側ポートに接続する位置と、それぞれ各第２Ｂ側ポートに接続する位置とに切り換える２つのポート間導通路を有する弁体とからなる流路切換弁を２個以上連動回動可能に連結し、これら連結状態の流路切換弁のうち、いずれか一端部に位置する流路切換弁の弁体に回動駆動手段を装着する構成としたことをその特徴とするものである。
【００２２】具体的には、コントロールバルブに、その弁体の一端側に非円形状、例えば六角形状の凹部等からなる雌嵌合部を凹設し、また他端側には雌嵌合部に相対回動不能に嵌合する六角柱形状等の雄嵌合部を突設し、さらに弁ケーシングにはボルト挿通孔を穿設し、１個のコントロールバルブの雄嵌合部を他のコントロールバルブの雌嵌合部に嵌合させ、かつそれらの弁ケーシング間には通しボルトにより連結状態に固定するようにすることができ、しかも回動駆動手段は端部位置の流路切換弁の弁体に設けた雌嵌合部または雄嵌合部のいずれかに連結した切換レバーで構成するのが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。而して、図１乃至図７は本発明における第１の実施の形態を示すものであって、図１には２つの油圧アクチュエータを単一の操作レバー３０で制御するための油圧回路の構成が示されている。なお、この操作レバー３０で制御される油圧アクチュエータとしては、旋回用油圧モータ３１とアーム用油圧シリンダ３２としたものとして説明するが、要は単一の操作レバーで２種類の油圧アクチュエータを制御されるようになっておれば良く、必ずしもこの組み合わせに限定されるものではない。
【００２４】図中において、３３，３４はそれぞれ旋回用油圧モータ３１，アーム用油圧シリンダ３２への圧油の供給制御を行うコントロールバルブである。これらコントロールバルブ３３，３４にはそれぞれ油圧パイロット部３３ａ，３３ｂ及び３４ａ，３４ｂが設けられている。操作レバー３０は図面上では２個示されているが、実際はこれらは同一のものである。ここで、操作レバー３０は前後及び左右に傾けるように操作されるものであり、３５ａ，３５ｂは操作レバー３０を前後に操作した時に切り換わる一対のパイロットバルブであり、また３６ａ，３６ｂは操作レバー３０を左右に操作した時に切り換わる一対のパイロットバルブである。パイロットポンプ３７からのパイロット圧は、これらパイロットバルブ３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂを介してコントロールバルブ３３，３４の各油圧パイロット部３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂに供給される。
【００２５】４０ａ，４０ｂ及び４１ａ，４１ｂはそれぞれパイロットバルブ３５ａ，３５ｂ及び３６ａ，３６ｂからの流路であり、また４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，４３ｂはそれぞれコントロールバルブ３３，３４の各油圧パイロット部３３ａ，３３ｂ及び３４ａ，３４ｂに接続した流路である。流路４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，４３ｂは、途中でそれぞれ分岐流路４２ａ1 ，４２ｂ1 及び４３ａ1 ，４３ｂ1と、分岐流路４２ａ2 ，４２ｂ2 及び４３ａ2 ，４３ｂ2 とに分岐している。なお、流路の分岐はパイロットバルブ側で行うようにしても良い。
【００２６】４４は流路切換弁ユニットであり、この流路切換弁ユニット４４は２個の流路切換弁４４ａ，４４ｂから構成される。この流路切換弁ユニット４４を図２に拡大して示す。この図から明らかなように、各流路切換弁４４ａ，４４ｂには、２個のＡ側ポート（パイロットポンプ３７からパイロット圧が供給される入力側ポート）と４個のＢ側ポート（パイロット圧を各油圧パイロット部に供給する出力側ポート）とが設けられている。流路切換弁４４ａのＡ側ポートをａＡ1 ，ａＡ2 とし、流路切換弁４４ｂのＡ側ポートをｂＡ1 ，ｂＡ2 とする。また、流路切換弁４４ａのＢ側ポートをａＢ1 ，ａＢ2 ，ａＢ3 ，ａＢ4 とし、流路切換弁４４ｂのＢ側ポートをｂＢ1 ，ｂＢ2 ，ｂＢ3 ，ｂＢ4 とする。流路切換弁４４ａのＡ側ポートａＡ1 ，ａＡ2 には、それぞれパイロットバルブ３５ａ，３５ｂの流路４０ａ，４０ｂが接続され、また流路切換弁４４ｂのＡ側ポートｂＡ1 ，ｂＡ2 にはパイロットバルブ３６ａ，３６ｂの流路４１ａ，４１ｂが接続されている。さらに、流路切換弁４４ａのＢ側ポートａＢ1 ，ａＢ2 ，ａＢ3 ，ａＢ4 にはそれぞれ分岐流路４２ａ1 ，４２ｂ1 ，４３ａ2 ，４３ｂ2 が、また流路切換弁４４ｂのＢ側ポートｂＢ1 ，ｂＢ2 ，ｂＢ3 ，ｂＢ4 にはそれぞれ分岐流路４２ａ2 ，４２ｂ2 ，４３ａ1 ，４３ｂ1 が接続されている。
【００２７】流路切換弁ユニット４４を構成する流路切換弁４４ａ，４４ｂは機械的に連結されており、操作パターン切換レバー４５によって、図２の左側の切換位置と右側の切換位置とに切り換わるものである。
【００２８】今、図２においては、流路切換弁ユニット４４を構成する流路切換弁４４ａ，４４ｂは左側の切換位置となっており、この状態では、流路４０ａ，４０ｂは分岐流路４２ａ1 ，４２ｂ1 と連通し、分岐流路４３ａ2 ，４３ｂ2 とは遮断されている。また、流路４１ａ，４１ｂは分岐流路４３ａ1 ，４３ｂ1 と連通し、分岐流路４２ａ2 ，４２ｂ2 とは遮断されている。この結果、パイロットバルブ３５ａ，３５ｂの流路４０ａ，４０ｂは分岐流路４２ａ1 ，４２ｂ1 からコントロールバルブ３３の油圧パイロット部３３ａ，３３ｂに接続され、パイロットバルブ３６ａ，３６ｂの流路４１ａ，４１ｂは分岐流路４３ａ1 ，４３ｂ1 からコントロールバルブ３４の油圧パイロット部３４ａ，３４ｂに接続された状態となる。従って、この状態では操作レバー３０を前後に操作した時には旋回用油圧モータ３１が作動し、操作レバー３０を左右に操作した時にはアーム用油圧シリンダ３２が作動する。
【００２９】以上の状態から、操作パターン切換レバー４５を操作して流路切換弁ユニット４４を図２の右側の切換位置に切り換えたとする。これによって、流路４０ａ，４０ｂは分岐流路４２ａ1 ，４２ｂ1 とは遮断され、分岐流路４３ａ2 ，４３ｂ2 と連通する。また、流路４１ａ，４１ｂは分岐流路４３ａ1 ，４３ｂ1 との連通が遮断され、分岐流路４２ａ2 ，４２ｂ2 と連通する。この結果、パイロットバルブ３５ａ，３５ｂの流路４０ａ，４０ｂは分岐流路４２ａ2 ，４２ｂ2 からコントロールバルブ３４の油圧パイロット部３４ａ，３４ｂにそれぞれ接続され、パイロットバルブ３６ａ，３６ｂの流路４１ａ，４１ｂは分岐流路４３ａ2 ，４３ｂ2 からコントロールバルブ３３の油圧パイロット部３３ａ，３３ｂにそれぞれ接続された状態となる。つまり、操作レバー３０を左右に操作した時には旋回用油圧モータ３１が作動し、操作レバー３０を前後に操作した時にはアーム用油圧シリンダ３２が作動する。従って、流路切換弁ユニット４４を操作パターン切換レバー４５で切り換えることによって、操作レバー３０の操作パターンが変更される。
【００３０】この操作レバー３０の操作パターンを変更するために用いられる流路切換弁ユニット４４の具体的な構成を図３乃至図７に示す。まず、図３乃至図６には流路切換弁ユニット４４の単位を構成する流路切換弁４４ａ，４４ｂの具体的構成を示す。これらの図においては、流路切換弁は符号５０で示されている。図中において、５１は弁ケーシング、５２は弁体である。弁ケーシング５１には、図６に示したように、円周方向において６０°の間隔で６個のポートＡ1 ，Ａ2 及びＢ1 〜Ｂ4 が設けられており、また弁体５２には開き角が６０°のＶ字形状となった２つのポート間導通路５３ａ，５３ｂが形成されている。弁体５２は円柱形のものであって、弁ケーシング５１内に摺動回転可能に挿嵌されている。また、図５から明らかなように、弁体５２には一側にはストッパ突条５４が形成されており、他側にはストッパリング５５が装着されており、弁ケーシング５１の両側面はこれらストッパ突条５４とストッパリング５５との間に挾持されて、軸線方向には相対移動不能で、回動可能にアセンブルされている。さらに、弁体５２と弁ケーシング５１との嵌合部において、それぞれストッパ突条５４及びストッパリング５５近傍位置にシールリング５６が介装されている。
【００３１】以上の構成を有する流路切換弁５０は、弁体５２を６０°往復回動することによって、２個のＡ側ポートＡ1 ，Ａ2 を、それぞれポート間導通路５３ａ，５３ｂを介してＢ側ポートＢ1 ，Ｂ3 と接続する状態（図６に示した状態）と、図６に矢印で示した方向に回動させることによって、ポート間導通路５３ａ，５３ｂがＡ側ポートＡ1 ，Ａ2 をＢ側ポートＢ2 ，Ｂ4 にそれぞれ連通させる状態とに切り換えることができるようになっている。そして、弁体５２の弁ケーシング５１に対する回動角を規制するために、弁体５２に設けたストッパ突条５４の外周部には切り欠き５４ａが設けられ、また弁ケーシング５１にはこの切り欠き５４ａに係合する規制ボルト５７が取り付けられている。従って、弁体５２を回動させて、規制ボルト５７に設けた円形頭部５７ａが切り欠き５４ａにおける両側のいずれかの端部に当接する位置が前述した流路の切換位置である。
【００３２】このように、流路切換弁５０を２個連結することによって、図１及び図２に示した流路切換弁４４ａ，４４ｂからなる流路切換弁ユニット４４を構成し、単一の操作パターン切換レバー４５により同時に切り換わることになる。このために、弁体５２におけるストッパ突条５４を設けた側の端面からは、非円形、例えば六角柱形状の雄嵌合部５２ａが突設されており、またストッパリング５５を設けた側の端面には、この雄嵌合部５２ａが実質的に密嵌状態に嵌合される六角凹部からなる雌嵌合部５２ｂが形成されている。従って、一方の流路切換弁５０の弁体５２の雄嵌合部５２ａを他方の流路切換弁５０における弁体５２の雌嵌合部５２ｂに嵌合させた状態で連結することによって、２つの弁体が同時に切り換わるように連動可能に連結できるようになる。そして、操作パターン切換レバー４５は、複数連結して設けた流路切換弁５０のいずれか一方の端部における弁体５２の雄嵌合部５２ａまたは雌嵌合部５２ｂに嵌合させるように構成する。
【００３３】そこで、図７に２個の流路切換弁５０を連結した状態を示す。流路切換弁５０を連結するために、弁ケーシング５１にはポートを避けた位置に２箇所のボルト挿通孔５８が穿設されており、またその一側端面にはこれらボルト挿通孔５８と６０°の位相関係となる位置に所定深さのねじ孔５９が形成されている。そして、連結する流路切換弁５０，５０のうちの一方の弁ケーシング５１に形成した２箇所のボルト挿通孔５８にそれぞれ通しボルト６０を挿通させて、他方の弁ケーシング５１のねじ孔５９に螺挿することによって、２個の流路切換弁５０，５０が連結される。また、前後の流路切換弁５０，５０は相互に回転方向に６０°ずらせた状態で連結される。また、図７において仮想線で示したように、３個以上の流路切換弁５０を連結することもできる。
【００３４】而して、図６から明らかなように、流路切換弁５０における弁ケーシング５１に設けた６つのポートＡ1 ，Ａ2 及びＢ1 〜Ｂ4 と、弁体５２に形成した２つのポート間導通路５３ａ，５３ｂは、弁体５２の回転軸と直交する方向において、同一断面位置に形成されている。つまり、ポート間導通路５３ａ，５３ｂは、共に弁体５２の軸線方向への通路部分が存在しない構成となっている。従って、弁体５２に形成されるポート間導通路５３ａ，５３ｂは、この弁体５２の軸線方向に向けた通路部分を有しない極めて簡単な構成となる。
【００３５】しかも、このように極めて簡単な構成の切換用の通路を形成した流路切換弁５０を２個用いるだけで、図１及び図２に示したように、操作レバー３０の操作時において、旋回用油圧モータ３１の制御が行われる方向と、アーム用油圧シリンダ３２の制御が行われる方向とを変更する流路切換弁ユニット４４を構成ことができる。しかも、この操作パターンの変更は、単一の操作パターン切換レバー４５を所定角度回動させる操作のみで行われる。また、ブーム用油圧シリンダとアーム用油圧シリンダとに共用されるもう一方の操作レバーについても同様にして、操作パターンの変更が可能になる。そして、一方の操作レバーの操作パターンの変更と、他方の操作レバーの操作パターンの変更とを個別に行う場合には、それぞれ２連の流路切換弁からなる流路切換弁ユニットとして構成し、また同時に操作パターンを変更する場合には、４個の流路切換弁を相互に連結して、単一の操作パターン切換レバーで切り換えるように構成することもできる。
【００３６】ところで、前述した弁体５２には、Ｖ字状の通路からなるポート間導通路５３ａ，５３ｂを形成する構成としたが、これに限らず、例えば図８に示した流路切換弁１５０のように、弁ケーシング１５１内に設けた弁体１５２の外周面に２箇所の溝を形成することによってもポート間導通路１５３ａ，１５３ｂを形成することができる。
【００３７】さらに、図１の実施の形態においては、流路４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，４３ｂは、途中で、それぞれ分岐流路４２ａ1 ，４２ｂ1 ，４３ａ1 ，４３ｂ1 と、分岐流路４２ａ2 ，４２ｂ2 ，４３ａ2 ，４３ｂ2 とに分岐させるように構成したが、図９に示したように、切換弁ユニット２４４を４個の流路切換弁２４４ａ〜２４４ｄで構成すれば、分岐流路を設ける必要はなくなる。
【００３８】而して、図９において、２４０ａ，２４０ｂはそれぞれ操作レバーが前後方向に操作された時に作動する一対のパイロットバルブからの流路であって、これら両流路２４０ａ，２４０ｂはそれぞれ流路切換弁２４４ａのＡ側ポートａＡ1 ，ａＡ2 に接続されている。また、２４１ａ，２４１ｂは左右方向に操作された時に作動する一対のパイロットバルブからの流路であり、これら両流路２４１ａ，２４１ｂはそれぞれ流路切換弁２４４ｄのＡ側ポートｄＡ1 ，ｄＡ2 に接続されている。一方、一つの油圧アクチュエータを制御するコントロールバルブの両油圧パイロット部への流路２４２ａ，２４２ｂはそれぞれ流路切換弁２４４ｃのＡ側ポートｃＡ1 ，ｃＡ2 に接続されている。また他の油圧アクチュエータを制御するコントロールバルブの両油圧パイロット部への流路２４３ａ，２４３ｂは流路切換弁２４４ｂのＡ側ポートｂＡ1 ，ｂＡ2 に接続されている。そして、各流路切換弁２４４ａ〜２４４ｄにおけるそれぞれ４個設けたＢ側ポートをａＢ1 〜ａＢ4 ，ｂＢ1 〜ｂＢ4 ，ｃＢ1 〜ｃＢ4 ，ｄＢ1 〜ｄＢ4 とした時に、ポートａＢ1 〜ａＢ4 はポート間連通路２００ａ1 〜２００ａ4 を介して、それぞれポートｃＢ1 ，ｂＢ2 ，ｃＢ3 ，ｂＢ4 と接続されている。また、ポートｄＢ1 〜ｄＢ4 はポート間連通路２００ｄ1 〜２００ｄ4 を介して、ｂＢ1 ，ｃＢ2 ，ｂＢ3 ，ｃＢ4 に接続されている。
【００３９】従って、この実施の形態においては、Ａ側ポート，Ｂ側ポートのうち、必ず一方のポートが入力ポート、他方が出力ポートとなる訳ではない。一部のＡ側ポートはパイロット圧が供給される入力ポートとなり、また一部は油圧パイロット部に対してパイロット圧を供給する出力ポートとなる。一方、Ｂ側ポートは全てポート間に掛け渡されて、各流路切換弁２４４ａ〜２４４ｄに形成したいずれかのポート間導通路と他のポート間導通路とを連通させる機能を発揮する。
【００４０】以上のように構成することによって、流路切換弁ユニット２４４が図９の左側の切換位置にある時には、流路２４０ａ，２４０ｂは流路２４２ａ，２４２ｂと、また流路２４１ａ，２４１ｂは流路２４３ａ，２４３ｂと接続される。そして、操作パターン切換レバー２４５を操作して、流路切換弁ユニット２４４を構成する各流路切換弁２４４ａ〜２４４ｄの弁体を同時に回動させることによって、図中の右側の切換位置に切り換えると、流路２４０ａ，２４０ｂは流路２４３ａ，２４３ｂと、また流路２４１ａ，２４１ｂは流路２４２ａ，２４２ｂと接続されるようになる。ここで、この図９に示した実施の形態においては、８個のポート間連通路２００ａ1 〜２００ａ4 及び２００ｄ1 〜２００ｄ4 を形成する必要があるが、これらの連通路は配管により形成することもできるものであり、またこれらの連通路はマニホールドに形成して、このマニホールドを共通の弁ケーシングとして、弁体を装着するように構成することもできる。
【００４１】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、単純な通路構成で、多数設けたポートのペアリングを所望に変化させることができる等の効果を奏する。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５５２２
【氏名又は名称】日立建機株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年４月２２日（１９９９．４．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９７４９
【弁理士】
【氏名又は名称】影井 俊次
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−３０４１４０（Ｐ２０００−３０４１４０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１１４６７０ |
|