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JP2008138870A - フローティング機能付きダブルチェックバルブ - Google Patents

フローティング機能付きダブルチェックバルブ Download PDF

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JP2008138870A
JP2008138870A JP2007284674A JP2007284674A JP2008138870A JP 2008138870 A JP2008138870 A JP 2008138870A JP 2007284674 A JP2007284674 A JP 2007284674A JP 2007284674 A JP2007284674 A JP 2007284674A JP 2008138870 A JP2008138870 A JP 2008138870A
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Abstract

【課題】ダブルチェックバルブが備えらた油圧シリンダにより駆動する作業装置が、作業面を平らに均す整地作業などに際して、フローティング機能を発揮できる。
【解決手段】フローティング機能付きダブルチェックバルブｋは、油圧ポンプＰと、作業装置を駆動せしめる油圧シリンダｄと、切換時、油圧シリンダの起動、停止及び方向切換を制御するコントロールバルブａと、コントロールバルブａと油圧シリンダｄとの間の流路を開閉し、外部よりの信号圧供給時に相互反対方向に切り換えられるように分割形成される一対のプランジャーｈ１・ｈ２と、プランジャーｈ１・ｈ２の切換によりチェック機能が解除される一対のチェックバルブｂ・ｃを備え、コントロールバルブａを中立状態に切り換え、且つ、作業装置のフローティング機能モードを選択する場合、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１とスモールチェンバーｄ２と相互連通させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、作業面の整地作業などに用いられる作業装置(一例で、ドーザブレードが挙げられる)がフローティング機能を発揮し得るようなフローティング機能付きダブルチェックバルブに関する。
前述の「フローティング機能」とは、油圧ポンプからの作動油の供給が作業装置(一例で、ドーザブレードが挙げられる)を駆動させる油圧シリンダに一時的に遮断された状態で、無負荷状態(油圧シリンダのラージチェンバーとスモールチェンバーとが互いに連通した状態をいう)の作業装置が作業場の作業面又は路面の掘曲程度に応じて駆動することを意味する。
図１に示すように、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１とスモールチェンバーｄ２とが配管ｈにより連通するようになっている。これにより、作業装置ｆを装着した装備が凸凹のある地面に沿って走行を行う場合、下り坂の地面ｇの区間では作業装置ｆが自重により下降するため、油圧シリンダｄは伸張駆動する。反面、上り坂の地面ｇの区間では油圧シリンダｄは収縮駆動する。
即ち、作業装置ｆを駆動させる油圧シリンダｄに油圧ポンプから作動油が供給されない場合でも、作業装置ｆが地面の凸凹程度に応じて繰返し駆動される。
図２乃至図５に示すように、従来技術によるダブルチェックバルブが適用される建設装備は、油圧ポンプＰと、油圧ポンプＰに連結され、ドーザブレードｆを駆動させる油圧シリンダｄと、油圧ポンプＰと油圧シリンダｄとの間の流路に設けられ、切換時、油圧シリンダｄの起動、停止及び方向切換を制御するコントロールバルブａと、コントロールバルブａと油圧シリンダｄとの間の流路を開閉せしめるように設けられ、第１、２弾性部材ｅ１、ｅ２(圧縮コイルバネが用いられる)により弾性支持された加圧片ｆ１、ｆ２によりそれぞれ支持される一対のチェックバルブｂ、ｃと、チェックバルブｂ、ｃ間に摺動可能に内設されたプランジャーｈによりドーザブレードｆの沈下を防止するダブルチェックバルブｋとを含める。
図３に示すように、前述したコントロールバルブａが中立状態を保持する場合、第１、２弾性部材ｅ１、ｅ２及び加圧片ｆ１、ｆ２によりそれぞれ弾性支持されたチェックバルブｂ、ｃによりダブルチェックバルブｋがチェックバルブの機能を発揮するようになる。
即ち、チェックバルブｂによりコントロールバルブａと油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２とを相互連通させる第１流路ｓ１、ｓ３を遮断し、且つ、前述したチェックバルブｃによりコントロールバルブａと油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１とを相互連通させる第２流路ｓ２、ｓ４を遮断する。
これにより、油圧ポンプＰからの作動油が油圧シリンダｄに供給されない。また、油圧シリンダｄからの作動油が油圧タンクに戻らない。
したがって、ドーザブレードｆの沈下を防止することができる。
図４に示すように、外部より供給される信号圧によりコントロールバルブａが図において右側方向に切り換えられる場合、油圧ポンプＰからの作動油はコントロールバルブａを経てダブルチェックバルブｋの第１流路ｓ１に流入される。
前述した第１流路ｓ１の作動油が受圧部ｎ１に作用し、プランジャーｈを図において左側方向に切り換えさせ、チェックバルブｂを図において右側方向に加圧し、該チェック機能を解除させる(この際、第１弾性部材ｅ１は圧縮力を受ける)。即ち、チェックバルブｋの第１流路ｓ１、ｓ３を相互連通させる。
この際、プランジャーｈの切換により、チェックバルブｃを図において左側方向に加圧し、該チェックバルブを解除させる(この際、第２弾性部材ｅ２は圧縮力を受ける)。即ち、チェックバルブｋの第２流路ｓ２、ｓ４を相互連通させる。
これにより、油圧ポンプＰからの作動油が、コントロールバルブａと、チェックバルブｋの第１流路ｓ１、ｓ３を順次に通過し、油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２に供給される。この際、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１から排出される作動油は、チェック機能の解除されたチェックバルブｃと、チェックバルブｋの第２流路ｓ２、ｓ４と、コントロールバルブａとを順次に通過し、油圧タンクに戻るようになっている。
したがって、油圧シリンダｄは、油圧ポンプＰから供給される作動油により収縮駆動する。
図５に示すように、外部より供給される信号圧によりコントロールバルブａが図において左側方向に切り換えられる場合、油圧ポンプＰからの作動油はコントロールバルブａを経てダブルチェックバルブｋの第２流路ｓ２に流入される。
前述した第２流路ｓ２の作動油が受圧部ｎ２に作用し、プランジャーｈを図において右側方向に切り換えさせ、チェックバルブｃを図において左側方向に加圧し、該チェック機能を解除させる(この際、第２弾性部材ｅ２は圧縮力を受ける)。即ち、チェックバルブｋの第２流路ｓ２、ｓ４を相互連通させる。
この際、プランジャーｈの切換によりチェックバルブｂを図において右側方向に加圧し、該チェック機能を解除させる(この際、第１弾性部材ｅ１は圧縮力を受ける)。即ち、チェックバルブｋの第１流路ｓ１、ｓ３を相互連通させる。
これにより油圧ポンプＰからの作動油が、コントロールバルブａと、チェックバルブｋの第２流路ｓ２、ｓ４を順次に通過し、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１に供給される。この際、油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２から排出される作動油は、チェック機能の解除されたチェックバルブｂと、チェックバルブｋの第１流路ｓ１、ｓ３と、コントロールバルブａとを順次に通過しかつ油圧タンクに戻る。
したがって、油圧シリンダｄは、油圧ポンプＰから供給される作動油により伸張駆動される。
従来技術のダブルチェックバルブを備えた建設装備において、コントロールバルブａが中立状態を保持する場合、ダブルチェックバルブｋに内設のチェックバルブｂ、ｃのチェック機能により、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１とスモールチェンバーｄ２を連通させ得ない。そのことから、作業条件に応じて、ドーザブレードｆにフローティング機能を要求する場合にフローティング機能を奏し得ないといった問題点を抱えていた。
本発明の一実施例は、ダブルチェックバルブが備えられた油圧シリンダにより駆動される作業装置が作業面を平らに均す整地作業などを行うに際して、フローティング機能を発揮し、作業性を向上させることができるようにしたフローティング機能付きダブルチェックバルブに関連する。
本発明の一実施例によるフローティング機能付きダブルチェックバルブは、油圧ポンプと、油圧ポンプに連結され、作業装置を駆動せしめる油圧シリンダと、油圧ポンプと油圧シリンダとの間の流路に設けられ、切換時、油圧シリンダの起動、停止及び方向切換を制御するコントロールバルブと、コントロールバルブと油圧シリンダとの間の流路を開閉するように設けられ、外部よりの信号圧供給時、相互反対方向に切り換えられるように分割形成される一対のプランジャーと、プランジャーの切換により加圧され、チェック機能がそれぞれ解除される一対のチェックバルブを備えるダブルチェックバルブとを含めて、コントロールバルブを中立状態に切り換えさせ、且つ、作業装置のフローティング機能モードを選択する場合、ダブルチェックバルブにより油圧シリンダのラージチェンバーとスモールチェンバーとを相互連通せしめる。
この際、前述したダブルチェックバルブは、コントロールバルブと油圧シリンダのスモールチェンバーを相互連通させる第１流路と、コントロールバルブと油圧シリンダのラージチェンバーを相互連通させる第２流路とが形成されるハウジングと、プランジャーを切り換えさせる信号圧力が流入される信号圧通路と、第１流路を開閉せしめるチェックバルブを加圧する加圧片と、加圧片を弾性支持し、チェックバルブにより第１流路を遮断することを初期状態として弾性バイアスする第１弾性部材と、第２流路を開閉させるチェックバルブを加圧する加圧片と、加圧片を弾性支持し、チェックバルブにより第２流路を遮断することを初期状態として弾性バイアスする第２弾性部材とを含める。
前述したプランジャーを切り換えさせる信号圧力として油圧ポンプから信号圧通路に供給されるパイロット信号圧が用いられる。
叙述の通り、本発明の一実施例によるフローティング機能付きダブルチェックバルブは次のような効果を奏する。ダブルチェックバルブが備えられた油圧シリンダにより駆動される作業装置が作業面を平らに均す整地作業などを行う場合、フローティング機能を発揮することによって作業性及び装備に対する信頼性を向上させることができる。
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて詳しく説明するが、これは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が発明を容易に実施し得る程度に詳細に説明するためのものであって、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることを意味するのではない。
図６ないし図９に示すように、本発明の一実施例によるフローティング機能付きダブルチェックバルブは、油圧ポンプＰと、油圧ポンプＰに連結され、作業装置を駆動せしめる油圧シリンダｄと、油圧ポンプＰと油圧シリンダｄとの間の流路に設けられ、切換時、油圧シリンダｄの起動、停止及び方向切換を制御するコントロールバルブａと、コントロールバルブａと油圧シリンダｄとの間の第１流路ｓ１、ｓ３と第２通路ｓ２、ｓ４を開閉するように設けられ、外部よりの信号圧が受圧部ｎ３、ｎ４に作用するに際し、相互反対方向に切り換えられるように分割形成される一対のプランジャーｈ１、ｈ２と、プランジャーｈ１、ｈ２の切換により加圧され、チェック機能がそれぞれ解除される一対のチェックバルブｂ、ｃ(一例でボールタイプ又はポペットが用いられる)を備えるダブルチェックバルブｋとを含めて、前述したコントロールバルブａを中立状態に切り換えさせ、作業装置(一例でドーザブレードｆをいう)のフローティング(ｆｌｏａｔｉｎｇ)機能モードを選択する場合、ダブルチェックバルブｋにより油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１とスモールチェンバーｄ２とを相互連通させる。
この際、前述したダブルチェックバルブｋは、コントロールバルブａと油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２を相互連通させる第１流路ｓ１、ｓ３と、コントロールバルブａと油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１を相互連通させる第２流路ｓ２、ｓ４とが形成されているハウジングｍと、プランジャーｈ１、ｈ２を切り換えさせる信号圧力がパイロットポンプＰｐから流入される信号圧通路ｊと、第１流路ｓ１、ｓ３を開閉せしめるチェックバルブｂを加圧する加圧片ｆ１と、加圧片ｆ１を弾性支持し、チェックバルブｂにより第１流路ｓ１、ｓ３を遮断することを初期状態として弾性バイアスする第１弾性部材ｅ１と、第２流路ｓ２、ｓ４を開閉せしめるチェックバルブｃを加圧する加圧片ｆ２と、加圧片ｆ２を弾性支持し、チェックバルブｃにより第２流路ｓ２、ｓ４を遮断することを初期状態として弾性バイアスする第２弾性部材ｅ２とを含める。
前述したプランジャーｈ１、ｈ２を切り換えさせる信号圧力として油圧ポンプＰｐから信号圧通路ｊに供給されるパイロット信号圧が用いられる。
前述したダブルチェックバルブｋは、油圧ポンプＰからの作動油により駆動されるか、又は圧縮空気供給源(図示せず)から供給される空気圧により駆動されることができる。
以下では、本発明の一実施例によるフローティング機能付きダブルチェックバルブの使用例を添付図面に基づいて詳述する。
図６に示すように前述のコントロールバルブａが中立状態を保持する場合、第１、２弾性部材ｅ１、ｅ２及び加圧片ｆ１、ｆ２によりそれぞれ弾性支持されたチェックバルブｂ、ｃによりダブルチェックバルブｋがチェックバルブの機能を奏する。この際、分割形成された一対のプランジャーｈ１、ｈ２は密着状態を保持する。
即ち、チェックバルブｂによりコントロールバルブａと油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２を相互連通させる第１流路ｓ１、ｓ３を遮断し、且つ、チェックバルブｃによりコントロールバルブａと油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１を相互連通させる第２流路ｓ２、ｓ４を遮断する。
これにより、油圧ポンプＰからの作動油が油圧シリンダｄに供給されないようになる。また、油圧シリンダｄからの作動油が油圧タンクに戻らない。
そのことから、装備のドーザブレードｆの沈下を防止することができる。
図７に示すように外部より供給される信号圧によりコントロールバルブａが図において右側方向に切り換えられる場合、油圧ポンプＰからの作動油はコントロールバルブａを経てダブルチェックバルブｋの第１流路ｓ１に流入される。この際、分割形成された一対のプランジャーｈ１、ｈ２は密着された状態で左側方向に摺動されかつ切り換えられる。
前述した第１流路ｓ１の作動油が受圧部ｎ１に作用し、プランジャーｈ１、ｈ２を図において左側方向に切り換えさせることによって、チェックバルブｂを加圧し、該チェック機能を解除させ、第１流路ｓ１、ｓ３を相互連通させる。これにより、油圧ポンプＰからの作動油がコントロールバルブａと第１流路ｓ１、ｓ３を順次に通過し、油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２に供給される。
同時に、密着されたプランジャーｈ１、２の切換によりチェックバルブｃを加圧し、該チェック機能を解除させ、第２流路ｓ２、ｓ４を相互連通させる。これにより、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１からの作動油は第２流路ｓ２、ｓ４と、コントロールバルブａとを順次に通過して油圧タンクに戻る。
図８に示すように外部より供給される信号圧によりコントロールバルブ ａが図において左側方向に切り換えられる場合、油圧ポンプＰからの作動油はコントロールバルブａを経てダブルチェックバルブｋの第２流路ｓ２に流入される。この際、分割形成された一対のプランジャーｈ１、ｈ２は、密着された状態で右側方向に摺動されて切り換えられる。
前述した第２流路ｓ２の作動油が受圧部ｎ２に作用し、プランジャーｈ１、ｈ２を図において右側方向に切り換えさせることによってチェックバルブｃを加圧し、該チェック機能を解除させ、第２流路ｓ２、ｓ４を相互連通させる。これにより、油圧ポンプＰからの作動油がコントロールバルブａと、第２流路ｓ２、ｓ４を順次に通過し、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１に供給される。
同時に、プランジャーｈ１、ｈ２の切換によりチェックバルブｂを加圧し、該チェック機能を解除させ、第２流路ｓ２、ｓ４を相互連通させる。これにより、油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２からの作動油は、第１流路ｓ１、ｓ３と、コントロールバルブａを順次に通過し、油圧タンクに戻る。
図９は、コントロールバルブａを中立状態に切り換えさせ、ドーザブレードｆのフローティング機能を選択する場合である。
前述したチェックバルブｋに形成の信号圧通路ｊに油圧ポンプＰｐからのパイロット信号圧が供給される場合、分割形成された一対のプランジャーｈ１、ｈ２を相互反対方向に同時に切り換えさせる。
即ち、プランジャーｈ１の受圧部ｎ３に作用するパイロット信号圧によりプランジャーｈ１を図において右側方向に切り換えさせることによって、チェックバルブｂを右側方向に加圧し、該チェック機能を解除させる(この際、第１弾性部材ｅ１は圧縮力を受ける)。つまり、チェックバルブｋの第１流路ｓ１、ｓ３を相互連通させる。
同時に、プランジャーｈ２の受圧部ｎ４に作用するパイロット信号圧によりプランジャーｈ２を図において左側方向に切り換えさせることによってチェックバルブｃを左側方向に加圧し、該チェック機能を解除させる(この際、第２弾性部材ｅ２は圧縮力を受ける)。つまり、チェックバルブｋの第２流路ｓ２、ｓ４を相互連通させる。
これにより、前述した第１流路ｓ１、ｓ３によりコントロールバルブａと油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２が相互連通するようになり、第２流路ｓ２、ｓ４によりコントロールバルブａと油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１が相互連通するようになっている。
したがって、油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２とラージチェンバーｄ１は相互連通するようになる。即ち、無負荷状態の油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１からの作動油が、第２流路ｓ４、ｓ２、コントロールバルブａ、第１流路ｓ１、ｓ３を順次に通過し、油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２に伝達される場合(矢印で示される)、油圧シリンダｄは収縮駆動するようになる。
反対に、無負荷状態の油圧シリンダｄのスモールチェンバーｄ２からの作動油が第１流路ｓ３、ｓ１、コントロールバルブａ、第２流路ｓ２、ｓ４を順次に通過し、油圧シリンダｄのラージチェンバーｄ１に伝達される場合(矢印で示される)、油圧シリンダｄは伸縮駆動するようになる。
これにより、ドーザブレードｆを装着した装備が屈曲のある地面ｇに沿って走行を行う場合、無負荷状態の油圧シリンダｄは地面ｇの形状に応じてその変位が自動に調節されることから、フローティング機能を発揮することができる。
作業装置のフローティング機能を説明するための図面である。 従来技術によりダブルチェックバルブが適用された建設装備の概略を示した図面である。 図２に図示のコントロールバルブの中立時、ダブルチェックバルブの使用状態図である。 図２に図示のコントロールバルブの切換時、ダブルチェックバルブの使用状態図である。 図２に図示のコントロールバルブの切換時、ダブルチェックバルブの使用状態図である。 本発明の一実施例によるフローティング機能が備えられたダブルチェックバルブの断面図である。 図６に図示のコントロールバルブの切換時、ダブルチェックバルブの使用状態図である。 図６に図示のコントロールバルブの切換時、ダブルチェックバルブの使用状態図である。 図６に図示のコントロールバルブの中立時、ダブルチェックバルブの使用状態図である。
符号の説明
ａ コントロールバルブ
ｂ、ｃ チェックバルブ
ｄ 油圧シリンダ
ｅ１ 第１弾性部材
ｅ２ 第２弾性部材
ｆ１、ｆ２ 加圧片
ｈ１、ｈ２ プランジャー
ｊ 信号圧通路
ｋ ダブルチェックバルブ
Ｐ 油圧ポンプ
ｓ１、ｓ３ 第１流路
ｓ２、ｓ４ 第２流路

Claims (4)

  1. 油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプに連結され、作業装置を駆動せしめる油圧シリンダと、
    前記油圧ポンプと油圧シリンダとの間の流路に設けられ、切換時、油圧シリンダの起動、停止及び方向切換を制御するコントロールバルブ及び、
    前記コントロールバルブと油圧シリンダとの間の流路に設けられ、外部よりの信号圧供給時、相互反対方向に切り換えられるように分割形成される一対のプランジャーと、前記プランジャーの切換により加圧され、チェック機能がそれぞれ解除される一対のチェックバルブとを備えるダブルチェックバルブを含めて、
    前記コントロールバルブを中立状態に切り換えさせ、前記作業装置のフローティング機能モードを選択する場合、前記ダブルチェックバルブにより油圧シリンダのラージチェンバーとスモールチェンバーを相互連通させることを特徴とするフローティング機能付きダブルチェックバルブ。
  2. 前記ダブルチェックバルブは、
    前記コントロールバルブと油圧シリンダのスモールチェンバーを相互連通させる第１流路と、前記コントロールバルブと油圧シリンダのラージチェンバーを相互連通させる第２流路とが形成されているハウジングと、
    前記プランジャーを切り換えさせる信号圧力が流入される信号圧通路と、
    前記第１流路を開閉せしめるチェックバルブを加圧する加圧片と、
    前記加圧片を弾性支持し、前記チェックバルブにより第１流路を遮断することを初期状態として弾性バイアスする第１弾性部材と、
    前記第２流路を開閉せしめるチェックバルブを加圧する加圧片及び、
    前記加圧片を弾性支持し、前記チェックバルブにより第２流路を遮断することを初期状態として弾性バイアスする第２弾性部材を含めることを特徴とする請求項１に記載のフローティング機能付きダブルチェックバルブ。
  3. 前記プランジャーを切り換えさせる信号圧力として、油圧ポンプから前記信号圧通路に供給されるパイロット信号圧が用いられることを特徴とする請求項１に記載のフローティング機能付きダブルチェックバルブ。
  4. 前記チェックバルブとしてボールタイプ又はポペットが用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載のフローティング機能付きダブルチェックバルブ。
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