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公開番号2025121521
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024016956
出願日2024-02-07
発明の名称シリンダ伸縮反転用バルブユニット
出願人株式会社東和製作所
代理人個人,個人
主分類F15B 11/02 20060101AFI20250813BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】シリンダに一度の収縮、反転、及び伸長を行わせた後、方向切換弁におけるスプールの位置が初期位置である第1位置に切り換わるまでに長い時間がかかることを、簡単な構成で抑制できるようにする。
【解決手段】シリンダ伸縮反転用バルブユニットは、ユニット本体16と、方向切換弁17と、シーケンス弁と、を備える。方向切換弁17は、ユニット本体16の内部で長手方向に移動することが可能なスプール31と、スプール31を移動範囲の一方の端である第1位置に向けて付勢するばね24と、を備える。スプール31は、スプール31の第1位置に隣接するように形成された作動室25の油圧に基づき、移動範囲の第1位置とは反対の端である第2位置に向けて、ばね24の付勢力に抗して移動する。スプール31には、タンク用ポート21に繋がる排出通路33と、その排出通路33を作動室25に繋ぐ連通部36と、が形成される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ロッドを備えるシリンダとポンプ及びタンクとの間に設けることが可能であって、前記ポンプから吐出された作動油を前記シリンダ内の縮み側圧力室と伸び側圧力室とのうちの一方に供給するとともに他方から排出される作動油をタンクに戻すことにより、前記シリンダに一度の収縮、反転、及び伸長を行わせるシリンダ伸縮反転用バルブユニットにおいて、
ユニット本体と、方向切換弁と、シーケンス弁と、を備え、
前記ユニット本体には、前記ポンプから吐出された作動油を受け入れるポンプ用ポート、前記シリンダから排出された作動油を前記タンクに戻すためのタンク用ポート、前記シリンダの前記縮み側圧力室に接続可能な縮み側通路、前記シリンダの前記伸び側圧力室に接続可能な伸び側通路が形成され、
前記方向切換弁は、前記ユニット本体の内部で長手方向に移動することが可能なスプールと、そのスプールを移動範囲の一方の端である第１位置に向けて付勢するばねと、を備え、
前記スプールは、前記ユニット本体における前記スプールの前記第１位置に隣接するように形成された作動室の油圧に基づき、前記移動範囲の前記第１位置とは反対の端である第２位置に向けて、前記方向切換弁の前記ばねの付勢力に抗して移動するものであり、
前記ユニット本体及び前記スプールは、前記スプールが前記第１位置にあるときには前記ポンプ用ポートを前記縮み側通路と前記伸び側通路とのうちの一方の通路に連通させるとともに、前記縮み側通路と前記伸び側通路とのうちの他方の通路を前記タンク用ポートに連通させるよう形成され、
前記ユニット本体及び前記スプールは、前記スプールが前記第２位置にあるときには前記ポンプ用ポートを前記他方の通路に連通させるとともに、前記一方の通路を前記タンク用ポートに連通させるよう形成され、
前記シーケンス弁は、前記一方の通路と前記作動室とを繋ぐ作動通路の途中に設けられ、前記一方の通路の油圧、前記他方の通路の油圧、及びばねに基づき開閉することにより、前記作動通路を開放もしくは遮断するものであり、
前記シーケンス弁における前記ばねの弾性力は、前記ポンプ用ポートから前記一方の通路に作動油が供給されるとともに前記他方の通路から前記タンク用ポートに作動油が排出されているときには前記シーケンス弁が閉じるように、且つ、前記他方の通路から前記タンク用ポートに作動油が排出開始された後に前記他方の通路の油圧が低下したときには前記シーケンス弁が開くように設定され、
前記作動室は、前記スプールが前記第２位置にあるとき、前記他方の通路と連通するように形成され、
前記スプールには、前記タンク用ポートに繋がる排出通路と、その排出通路を前記ユニット本体の前記作動室に繋ぐ連通部と、が形成され、
前記排出通路は、前記スプールが前記第１位置にあるときには前記他方の通路と繋がるとともに、前記スプールが前記第２位置にあるときには前記他方の通路から遮断されるように形成されているシリンダ伸縮反転用バルブユニット。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記方向切換弁の前記スプールは、前記ユニット本体に形成された孔内で、前記スプールの外周面を前記孔の内周面に接触させながら移動することにより、前記第１位置と前記第２位置との間を移動するものであり、
前記縮み側通路及び前記伸び側通路は、前記孔の内周面で開口し、
前記排出通路は、前記スプールの外周面で開口し、
前記連通部は、前記スプールの移動時に互いに接する前記スプールの外周面と前記孔の内周面との隙間のうち、前記外周面における前記排出通路の開口部と前記作動室との間に位置する箇所の隙間を他の箇所の隙間よりも大きくすることにより、前記排出通路の開口部と前記作動室との間に形成されている請求項１に記載のシリンダ伸縮反転用バルブユニット。
【請求項３】
前記スプールの移動時に互いに接する前記スプールの外周面と前記孔の内周面との隙間のうち、前記外周面における前記排出通路の開口部と前記作動室との間に位置する箇所の隙間を他の箇所の隙間よりも大きくすることは、前記スプールの外周面のうち前記排出通路の開口部と前記作動室との間に位置する部分を他の部分よりも小径とすることによって実現されている請求項２に記載のシリンダ伸縮反転用バルブユニット。
【請求項４】
前記縮み側通路と前記伸び側通路とのうちの前記他方の通路は、前記孔の内周面でそれぞれ開口するメイン通路とサブ通路とに分岐し、
前記ユニット本体及び前記スプールは、前記スプールが前記第１位置にあるときには、前記メイン通路及び前記サブ通路を前記タンク用ポートに連通させるよう形成され、
前記連通部は、前記スプールが前記第１位置にあるとき、前記スプールの外周面と前記孔の内周面との間、且つ前記サブ通路と前記作動室との間に位置するよう形成され、
前記サブ通路には、作動油の流通断面積を小さくするための絞りが形成されている請求項２又は３に記載のシリンダ伸縮反転用バルブユニット。
【請求項５】
前記ユニット本体及び前記スプールは、前記スプールが前記第１位置にあるときには前記ポンプ用ポートを前記縮み側通路に連通させるとともに前記伸び側通路を前記タンク用ポートに連通させ、前記スプールが前記第２位置にあるときには前記ポンプ用ポートを前記伸び側通路に連通させるとともに前記縮み側通路を前記タンク用ポートに連通させるよう形成され、
前記伸び側通路は、前記メイン通路及び前記サブ通路に分岐するものであり、
前記スプールの外周面における前記排出通路の開口部は、前記スプールが前記第１位置にあるときには前記サブ通路と繋がるように、且つ、前記スプールが前記第２位置にあるときには前記サブ通路から離れるように形成されている請求項４に記載のシリンダ伸縮反転用バルブユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ伸縮反転用バルブユニットに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ロッドを備える油圧式のシリンダによってボトムプラウ等の農機具を駆動する際には、例えば特許文献１に示される油圧回路を用いて上記シリンダに一度の収縮、反転、及び伸長を行わせる。上記油圧回路は、図７に示すようにポンプ用ポート８１、タンク用ポート８２、縮み側通路８３、伸び側通路８４、方向切換弁８５、シーケンス弁８６、及びパイロットチェック弁８７等を備えている。
【０００３】
上記油圧回路を用いて駆動されるシリンダ８８は、縮み側圧力室８９と伸び側圧力室９０とに対する作動油の給排を通じて、ロッド９１を収縮させたり伸長させたりする。上記ポンプ用ポート８１は、ポンプから吐出される作動油を受け入れる。ポンプは、タンクに溜まった作動油を吸引して吐出するものである。上記タンク用ポート８２は、シリンダ８８から排出された作動油をタンクに戻すためのものである。上記縮み側通路８３は、シリンダ８８の縮み側圧力室８９と接続することが可能となっている。上記伸び側通路８４は、シリンダ８８の伸び側圧力室９０と接続することが可能となっている。
【０００４】
方向切換弁８５は、ポンプ用ポート８１及びタンク用ポート８２と、縮み側通路８３及び伸び側通路８４との間に配置されている。伸び側通路８４にはパイロットチェック弁８７が設けられている。パイロットチェック弁８７は、伸び側通路８４内におけるシリンダ８８の伸び側圧力室９０に向かう作動油の流れを許容する一方、伸び側通路８４内における方向切換弁８５に向かう作動油の流れを禁止する。ただし、縮み側通路８３内の油圧が定められた規定値以上であるときには、その油圧に基づき開弁することによって伸び側通路８４内における方向切換弁８５に向かう作動油の流れを許容する。
【０００５】
上記方向切換弁８５は、第１位置Ａと第２位置Ｂとの間で位置の切り換え動作をすることが可能となっている。方向切換弁８５は、ばね９３によって第１位置Ａとなるように付勢されている。方向切換弁８５は、作動室９４の油圧に基づき、ばね９３の付勢力に抗して第１位置Ａから第２位置Ｂに切り換えることが可能となっている。
【０００６】
方向切換弁８５の位置が第１位置Ａに切り換えられているときには、ポンプから吐出された作動油がポンプ用ポート８１及び縮み側通路８３を介してシリンダ８８の縮み側圧力室８９に供給される。このときには、縮み側通路８３内の油圧が規定値以上となるため、パイロットチェック弁８７が開弁する。その結果、シリンダ８８の伸び側圧力室９０内から排出された作動油が、伸び側通路８４及びタンク用ポート８２を介してタンクに戻される。
【０００７】
方向切換弁８５の位置が第２位置Ｂに切り換えられているときには、ポンプから吐出された作動油がポンプ用ポート８１及び伸び側通路８４を介してシリンダの伸び側圧力室９０に供給される。このときには、シリンダ８８の縮み側圧力室８９内の作動油が、縮み側通路８３及びタンク用ポート８２を介してタンクに戻される。また、このときにはポンプから吐出された作動油が、方向切換弁８５を通過した後に作動通路９５を介して作動室９４にも供給される。その結果、作動室９４の油圧に基づき方向切換弁８５の位置が第２位置Ｂに保持される。
【０００８】
上記シーケンス弁８６は、縮み側通路８３と作動室９４とを繋ぐ作動通路９７の途中に設けられている。シーケンス弁８６は、縮み側通路８３の油圧、伸び側通路８４の油圧、及びばね９６に基づき開閉することにより、作動通路９７を開放もしくは遮断するものである。
【０００９】
シーケンス弁８６におけるばね９６の弾性力は、ポンプ用ポート８１から縮み側通路８３に作動油が供給されるとともに伸び側通路８４からタンク用ポート８２に作動油が排出されているときにはシーケンス弁８６が閉じるように設定されている。また、ばね９６の弾性力は、伸び側通路８４からタンク用ポート８２に作動油が排出開始された後に伸び側通路８４の油圧が大気圧程度まで低下したときにはシーケンス弁８６が開くようにも設定されている。
【００１０】
上述した油圧回路を用いてシリンダ８８に一度の収縮、反転、及び伸長を行わせる際には、シリンダ８８がロッド９１を最も伸長させた初期状態であり、且つ、方向切換弁８５が初期位置である第１位置Ａに切り換えられた状態のもと、ポンプが駆動される。ポンプから吐出された作動油は、ポンプ用ポート８１及び縮み側通路８３を介してシリンダ８８の縮み側圧力室８９に供給される。一方、シリンダ８８の伸び側圧力室９０内の作動油が、伸び側通路８４及びタンク用ポート８２を介してタンクに戻される。その結果、シリンダ８８がロッド９１を収縮させるように動作する。
（【００１１】以降は省略されています）

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