JPS6324166B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は可動部分の駆動に流体アクチユエータ
を使用する装置の回路中に装備する機械操作弁に
係わるものである。

［従来の技術］ 従来、機械操作弁としては、例えば第１図に示
すようなものがある。即ち流体アクチユエータで
ある液圧シリンダ１により工作機械のスライドベ
ース２が前進してスライドベース２に取付けたド
グ３が操作ロツド４のローラ５と当接し、そして
スプリング６の付勢力に抗して操作ロツド４と一
体のスプール７が下方向に移動し、その結果圧液
流通口Ａ８，Ｂ９間の通路１０が閉じて、スライ
ドベース２がその前進早送り途中においてスロツ
トル弁１４を通過する圧液流量に応じた速度に減
速され、そして液圧回路切換えによる液圧シリン
ダ１の後退作動時には、圧液がスプリング１１の
付勢力に抗してチエツクバルブ１２のポペツト弁
１３を開き、圧液流通口Ａ８よりシリンダ１に送
られスライドベース２が早戻りするように構成さ
れている。

また、弁本体１５とスプール７の両端で形成さ
れる両小室１６ｘ，１６ｙは、スプール７内に形
成された通路１７によつて連通して同圧に保たれ
ていることにより、スプール７は、操作ロツド４
がドグ３に当接した場合に、液圧の影響を受ける
ことなく、スプリング６の付勢力に抗した少ない
力で摺動する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしこの構成においては、操作ロツド４やス
プール７が横方向の力を受けてこじれたり偏心し
たりすることがあり、操作ロツド４及びスプール
７の円滑な動きが損われることがあつた。

本発明の目的は操作ロツド及びスプールの動き
を円滑にすることが可能な機械操作弁を提供する
ことによつて前記従来の欠点を除去することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 即ち本発明の要旨は、アクチユエータに接続さ
れる圧液流通口Ａと外部切換弁の切換操作により
低圧部又は圧力源に選択的に接続される圧液流通
口Ｂを備えた弁本体の弁体収装孔へ、軸方向の外
部操作力を受けスプリングの付勢力に抗して往動
するとともにスプリングの付勢力を受けて復動す
る弁体を収装し、該弁体と前記弁本体とで形成さ
れる絞り部の絞縮量を制御することにより前記圧
液流通口Ａ、Ｂ間の圧液流通量を制御する機械操
作弁において、両端が摺動自在に前記弁本体に支
持され、かつ前記弁体の軸心に形成された貫通孔
に貫挿されて前記外部操作力を該弁体に伝える外
部操作可能な操作ロツドを設け、前記弁体収装孔
と前記弁体両端の端面とで形成される二つの液室
を、前記操作ロツドの外周面と、前記弁体の貫通
孔の内周面とにより形成される筒状の間隙にて連
通するとともに、前記液室から前記圧液流通口Ａ
又はＢに連通する通路を形成したことを特徴とす
る機械操作弁にある。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例の構成を第２図〜第５
図によつて説明する。

第２図において、機械操作弁Ｋの弁本体１８に
は、アクチユエータとしての液圧シリンダＥの前
室１ａに接続する圧液流通口Ａ１９と、外部切換
弁Ｇを介して後室１ｂに接続する圧液流通口Ｂ２
０が設けられている。そして弁本体１８の弁体収
装孔２１には、スプリング２２により上方に付勢
された弁体としての第３図に示すスプール２３が
往復動可能にかつ極めて緊密な嵌合状態で収装さ
れこのスプール２３が往復動することにより、弁
本体１８とスプール２３外周に形成されたノツチ
２４とスプール２３の小径部２５よりなる絞り部
４３が絞縮又は開放され、圧液流通口Ａ１９，Ｂ
２０間の圧液流通路の有効断面積が変化するよう
構成されている。そしてスプール２３の軸心に
は、両端を液もれ防止用のパツキング３２、ダス
ト侵入用ダストシール３１を備えた弁本体１８の
蓋部２８，２９に摺動自在に支持された操作ロツ
ド３０がスプール２３の貫通孔２３ａに間隙４２
を有して遊嵌され、蓋部２８，２９はパツキング
２６にてシールされ、ボルト２７にて弁本体１８
と一体に固定されている。

この操作ロツド３０の上端部、即ち上方蓋部２
８から突出した部分には、窪み３４が形成された
ヘツド３３が備えられている。そして窪み３４に
は液圧シリンダＥによつて駆動されるスライドベ
ース２ａに取付けられたドグ３ａと当接する球体
３５がベアリンク用ボール３６を介して円滑回転
可能に取付けられている。尚操作ロツド３０はそ
の段付部３７にスプール２３の上端面が当接し、
スプリング２２の付勢力により上方へ付勢され、
かつ、段付部３７が上方蓋部２８に当接した状態
で、上方への移動位置が規制されており、少なく
とも蓋部２８，２９と摺接する部分は同一外径に
形成されている。

このように互いに分離された構造の操作ロツド
３０とスプール２３において、スプール２３の上
下の端面と弁体収装孔２１の内周により形成され
る液室３８，３９は、スプール２３に形成された
横孔４０、第４図に示す上部溝４１及びスプール
２３の内周面２３ｂと操作ロツド３０の外周面３
０ａとにより形成される円筒状の遊嵌部間隙４２
によつて同圧に保持され、かつ圧液流通口Ｂ２０
に連通されている。又、弁本体１８には液圧回路
切換時にスプール２３の絞り部４３をバイパスす
るためのチエツクバルブ４４が設けられている。

このチエツクバルブ４４は、スプリング４５の
付勢力を介してポペツト弁４６の弁体４６ａが弁
座４６ｂに押圧され、バイパス流路４７を閉じて
いる。更に、絞り部４３が完全に閉じても第５図
で示すようにスロツトル弁４８が設けられ、スロ
ツトル４９の調整によつてノツチ５０を通して圧
液が液圧シリンダに送られ、よつてスライドベー
スの微速、低速動作が可能にされている。

なお本実施例においては、弁本体１８と各蓋部
２８，２９間のシール用パツキング２６を各蓋部
２８，２９と平面接触するように設けている。よ
つて蓋部２８，２９の操作ロツド嵌挿孔６２や蓋
部２８，２９の弁体収装孔２１内に嵌入する凸部
６０，６１に加工上の誤差が生じた場合でも、凸
部６０，６１の外径を弁体収装孔２１の径よりも
やや小さくすることにより、操作ロツド３０を滑
動自在に微調整して組立てることができ、しかも
シールが確実に行なわれる。そして又、蓋部２８
のシールと操作ロツド３０部分を第６図に示すよ
うに、球体５６取付用のヘツド５７を蓋部５４に
支持される操作ロツド５５と分離して取付けるよ
うにすれば、ヘツド５７に加わる横方向の力が操
作ロツド５５に伝わるのを防止できる。

次に実施例の作用につて説明する。尚圧液の流
れＸ，Ｙ，Ｚを明瞭にするために第２図とともに
第７図を用いる。

以上のように構成された機械操作弁Ｋにおい
て、液圧シリンダＥの後室１ｂに圧液が供給さ
れ、前室１ａの圧液が圧液流通口Ａ１９に流入し
全開状態の絞り部４３を通つて圧流流通口Ｂ２０
から流出し、低圧部に放出された時、スライドベ
ース２ａは早送り前進する。（第７図の実線Ｘで
示す。） スライドベース２ａが所定の位置まで前進する
と、スライドベース２ａに取付けたドグ３ａが操
作ロツド３０の球体３５に当接して、操作ロツド
３０は段付部３７を介してスプール２３とともに
スプリング２２の付勢力に抗して下方向に移動す
る。このため絞り部４３は閉じられ、圧液流通口
Ａ１９から圧液流通口Ｂ２０へ流れる圧液の流量
が抑制される。この時、スロツトル弁４８を調節
して、圧液を圧液流通口Ａ１９からスロツトル４
９のノツチ５０及び環状通路２０ａを通して、圧
流流通口Ｂ２０より流出させることにより、スラ
イドベース２ａは低速（切削送り）で作動する。
（第７図の破線Ｙで示す。） そしてこのスプール２３の下方向（弁閉鎖方
向）移動時おいては、機械操作弁Ｋを通過する圧
液の一部はスプール２３の横孔４０、間隙４２、
横溝４１を通つてスプール２３の上下の液室３
８，３９に圧液流通口Ｂ２０と同圧状態で充満さ
れ、かつスプール２３の両端の受圧面積が同一に
されているので圧液によつてスプール２３に加え
られる軸方向の力はバランスしている。しかもス
プール２３を操作ロツド３０と分割し、スプール
２３の軸心に形成された貫通孔２３ａに操作ロツ
ド３０を円筒状の間隙４２を設けて遊嵌したの
で、加工あるいは取付精度上の原因で横方向成分
の力が操作ロツド３０に加わり、操作ロツド３０
がこじれたり、偏心したりする心配もなく、操作
ロツド３０に加わる上下方向の力に耐えうる範囲
で無理なく操作ロツド３０の外径を細くすること
ができ、同時に操作ロツド３０のシール用として
使用されるパツキング３２やダストシール３１も
小さなサイズのものを使用することが可能とな
り、したがつて操作ロツド３０の始動抵抗や摺動
抵抗も少なくすることができる。よつて操作ロツ
ド３０はほぼスプリング２２のスプリング圧の対
坑した操作力のみが加われば滑らかに往動し、し
かも大流量の圧液の制御も小さな操作力で可能と
なり、回路のレスポンスが向上する。

次に前記した状態で液圧回路が切換えられ、圧
液が圧液流通口Ｂ２０に加えられると、圧液は圧
液流通口Ｂ２０からチエツクバルブ４４を介して
環状流路１９ａを通り、圧液流通口Ａ１９へ流れ
るため、スライドベース２ａは液圧シリンダＥと
ともに早戻りすると同時に早戻り途上においてド
グが３ａが操作ロツド３０の球体３５から外れ
る。

するとスプール２３の上・下液室３８，３９が
圧液流通口Ｂ２０と同圧状態で連通され、圧力平
衡されているため、スプール２３は圧液によつて
作動力を受けることなくスプリング２２の付勢力
によつて操作ロツド３０とともに迅速に上昇復帰
する。（第７図の一点鎖線Ｚで示す。） 尚本実施例においては機械操作弁Ｋを減速弁と
して用いた場合について述べたが、取付けやドグ
３ａ、スプール２３等の形状等を変更することに
より容易に増速弁としても使用できる。さらにス
プール２３の両端の二つの液室３８，３９に通ず
る通路を、圧流流通口Ｂ２０ではなく、圧液流通
口Ａ１９に通ずるようにしても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の機械操作弁はス
プール等の弁体と操作ロツドを分割し、弁体の軸
心に形成された貫通孔に操作ロツドを貫挿し、操
作ロツド両端を摺動自在に支持し、しかも弁体収
装孔内に形成される弁体両端の二つの液室を、通
路を介して圧液流通口Ａ又はＢに連通し、二つの
液室の圧力が平衡を保つよう構成したので、操作
ロツドが外部操作力を受け弁体とともに往動する
場合やスプリングの付勢力を受けて弁体とともに
復動する場合に、圧液により弁体両端面に働く作
用力を有効に回避することが可能となる。よつて
二つの液室を圧力平衡にさせた結果、弁操作に必
要な力はほぼスプリングの付勢力に対坑する大き
さのみの力で済み、弁操作のレスポンスが向上
し、その分スライドベース等に不要の反作用力を
伝えることがなく、スライドベース上で行なわれ
る各種加工の精度を悪化させることがない。

さらに、二つの液室を、前記操作ロツドの外周
面と、前記弁体の貫通孔の内周面とにより形成さ
れる筒状の間隙にて連通するとともに、該間隙か
ら前記圧液流通口Ａ又はＢに連通する通路を形成
したので、操作ロツド、弁体の移動時に外部的原
因又は加工もしくは取付精度上の原因から操作ロ
ツド、弁体に横方向成分の力が加わつた場合でも
前記した間隙により操作ロツド、弁体が変形、偏
心するのを良好に防止できる等の効果があり、同
時に蓋部の加工や蓋部、操作ロツド、弁体の取付
精度のアローアンスを従来のものに比べ大きくと
ることができる。

また、それによつて操作ロツドがこじれたり、
偏心したりすることがないので操作ロツドの外径
を細くすることができ、同時に操作ロツドのシー
ル用として使用されるパツキングやダストシール
も小さなサイズのものを使用することが可能とな
る、したがつて操作ロツドの始動抵抗や摺動抵抗
も少なくすることができる。よつて操作ロツドは
ほぼスプリングのスプリング圧に対抗した操作力
のみが加われば滑らかに往動し、しかも大量の圧
液の制御も小さな操作力で可能となり、回路のレ
スポンスが向上する。

さらに、スプールに横孔を設けることにより、
前記間隙を弁体両端の液室と圧液流通口Ａ又はＢ
と連通する通路として利用できる等の特徴を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の機械操作弁を示す原理図、第２
図は本発明の一実施例を一部破断して示す説明
図、第３図はそのスプールを示す正面図、第４図
は第３図の平面図、第５図は第２図のXX線によ
る破断平面図、第６図は本発明の他の実施例の要
部を示す破断拡大図、第７図は圧液の流れを示す
説明図である。 １９……圧液流通口Ａ、２０……圧液流通口
Ｂ、２２……スプリング、２３……スプール、２
４……ノツチ、２８，２９，５４……蓋部、３
０，５５……操作ロツド、３７……段付部、３
８，３９……液室、４０……横孔、４１……横
溝、４２……間隙、４３……絞り部、５１……弁
本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アクチユエータに接続される圧液流通口Ａと
   外部切換弁の切換操作により低圧部又は圧力源に
   選択的に接続される圧液流通口Ｂを備えた弁本体
   の弁体収装孔へ、軸方向の外部操作力を受けスプ
   リングの付勢力に抗して往動するとともにスプリ
   ングの付勢力を受けて復動する弁体を収装し、該
   弁体と前記弁本体とで形成される絞り部の絞縮量
   を制御することにより前記圧液流通口Ａ，Ｂ間の
   圧液流通量を制御する機械操作弁において、両端
   が摺動自在に前記弁本体に支持され、かつ前記弁
   体の軸心に形成された貫通孔に貫挿されて前記外
   部操作力を該弁体に伝える外部操作可能な操作ロ
   ツドを設け、前記弁体収装孔と前記弁体両端の端
   面とで形成される二つの液室を、前記操作ロツド
   の外周面と、前記弁体の貫通孔の内周面とにより
   形成される筒状の間隙にて連通するとともに、前
   記液室から前記圧液流通口Ａ又はＢに連通する通
   路を形成したことを特徴とする機械操作弁。