特許ウォッチ

公開番号2024089988
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022205589
出願日2022-12-22
発明の名称油圧バルブユニット、及び、その油圧バルブユニットを用いた作業機
出願人株式会社クボタ
代理人弁理士法人R&C
主分類F16K 3/24 20060101AFI20240627BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】バルブブロックの外部から付勢バネの調整を行う操作機構として、バックラッシュが生じるような構造を避けて安定した流量調整を行えるようにする。
【解決手段】バルブブロック30に設けられた油路の流量を調節するスプール40aと、スプール40aを移動させるソレノイド5と、スプール40aを初期位置に戻す方向に付勢する付勢バネ50と、付勢バネ50による付勢力を設定変更する初期圧調節機構6と、が設けられ、初期圧調節機構6は、バネ受け部材51と、バルブブロック30の外部から操作可能な操作入力部61とバルブブロック30の内部でバネ受け部材51に当接する操作出力部62とを有する操作体60と、を備え、操作入力部61を操作してバネ受け部材51をスプール40aの移動方向に移動させて付勢バネ50による付勢力を設定変更可能にした。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
バルブブロックと、
前記バルブブロックに設けられた油路と、
前記油路を流れる作動油の流量を調節するスプールと、
付加される制御電流に応じて前記油路を開閉する方向に前記スプールを移動させるソレノイドと、
前記スプールを初期位置に戻す方向に付勢する付勢バネと、
前記付勢バネによる付勢力を設定変更する初期圧調節機構と、を備え、
前記初期圧調節機構は、
前記付勢バネの付勢力を受けるバネ受け部材と、
前記バルブブロックの外部から操作可能な操作入力部と前記バルブブロックの内部に位置して前記バネ受け部材に当接する操作出力部とを有する操作体と、を備え、
前記操作入力部を操作することで前記バネ受け部材を前記スプールの移動方向に沿う方向に移動させて前記付勢バネによる付勢力を設定変更可能である油圧バルブユニット。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記バルブブロックは、前記操作体が前記スプールの移動方向に対して斜め方向に進退可能に取り付けられる操作体取付孔を備え、
前記操作体を前記進退可能な方向に移動させることにより前記バネ受け部材が前記スプールの移動方向に沿う方向に移動する請求項１に記載の油圧バルブユニット。
【請求項３】
前記バネ受け部材は、前記スプールの外周側に位置する前記付勢バネに外嵌する筒状部と、その筒状部よりも径方向での外方に突出するフランジ状の当接面と、を備え、
前記操作体は、前記操作出力部が前記当接面に当接するように設けられている請求項２に記載の油圧バルブユニット。
【請求項４】
前記バルブブロックは、前記油路の上流側に設けられた第１ポートと、前記油路の下流側に設けられた第２ポートと、前記第１ポート側から流入する作動油を前記第２ポート側へ案内するガイド筒とを備え、
前記ガイド筒は、前記バネ受け部材に外嵌する位置で前記バルブブロックに固定されている請求項１に記載の油圧バルブユニット。
【請求項５】
前記操作体は、前記操作入力部が一端部に設けられ、前記操作出力部が他端部に設けられ、前記操作入力部と前記操作出力部との中間部に雄ネジ部が形成されており、
前記操作体取付孔に、前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されており、前記操作体取付孔に対する前記操作体のねじ込み量を変化させることで前記バネ受け部材が前記スプールの移動方向に沿う方向に移動する請求項２に記載の油圧バルブユニット。
【請求項６】
前記操作入力部とは別に、前記一端部の外周箇所に回り止め用の外周ネジ部が形成され、前記外周ネジ部に対して前記バルブブロックの外部から操作可能な回り止めナットが装着されている請求項５に記載の油圧バルブユニット。
【請求項７】
前記バルブブロックは、
ポンプポートと、タンクポートと、出力ポートと、
前記ポンプポートから前記出力ポートに至る出力用油路と、
前記出力ポートから前記タンクポートに至る戻り用油路と、
前記出力用油路を流れる作動油の流量を調節する第一スプールと、
前記戻り用油路を流れる作動油の流量を調節する第二スプールと、
前記第一スプールを付加される制御電流に基づいて油路開閉方向に操作する第一ソレノイドと、
前記第二スプールを付加される制御電流に基づいて油路開閉方向に操作する第二ソレノイドと、
前記第一スプールを初期位置に戻す方向に付勢する第一付勢バネと、
前記第二スプールを初期位置に戻す方向に付勢する第二付勢バネと、を備え、
前記初期圧調節機構が、前記第一付勢バネおよび前記第二付勢バネの少なくとも一方に設けられている請求項１に記載の油圧バルブユニット。
【請求項８】
前記当接面は前記スプールの移動方向に略垂直な平面であり、
前記操作体を前記進退可能な方向に移動させることにより前記当接面における前記操作出力部の当接位置が変化する請求項３に記載の油圧バルブユニット。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか一項に記載の油圧バルブユニットを備えている作業機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプールを操作するソレノイドと、スプールをソレノイドによる操作方向とは逆向きに付勢して初期位置に戻すように作用する付勢バネと、を備えた油圧バルブユニット、及びその油圧バルブユニットを用いた作業機に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
上記のような作業機の油圧バルブユニットでは、ソレノイドの制御電流に対応する適切な流量を得られるように付勢バネの付勢力を調整して、スプールをバルブブロックに組み込むようにしている。このソレノイドと関連したスプールにおいて、付勢バネによる初期圧の調整に関しては、バルブブロックに対してソレノイドやスプール及び付勢バネを組み込む作業と同時的に行われるのが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１５８２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような構造では、一旦設定された初期圧を変更する必要が生じた際には、バルブブロックの全体を分解する必要があり、組み立て、及び調整作業等に多大な労力と時間的ロスを生じることになる。
このような不具合を解消し得るものとして、従来では、例えば図１０に示すように、付勢バネの初期圧を外部から調整可能にした構造のものがある。
この構造では、付勢バネの一端側を受け止め支持するバネ受け部材はバルブブロックの内部に設けられているが、そのバネ受け部材５３の外周部にウォームホイール部分が形成されている。そして、ウォームホイール６７に噛合するウォーム６６の一端部がバルブブロックの外部に露出する状態に設けられ、バルブブロックの外部からウォーム６６を介してウォームホイール６７を操作可能にしてある。バネ受け部材５３は、スプールの軸線方向に沿う方向での移動が可能であるように、内周側がスプールの軸線回りのネジ部を介してバルブブロックに支持されている。
【０００５】
しかしながら、上記のウォーム６６とウォームホイール６７を用いた構造のものでは、必然的にウォーム６６とウォームホイール６７との間にバックラッシュが存在する。このため、ウォームホイール６７に作用する噴流圧の変化でバックラッシュのガタ分だけウォームホイール６７が動いたとき、瞬間的にスプールからの制御流量が不安定になることがある。つまり、ウォームホイール６７に作用する噴流圧の変化でバックラッシュのガタ分だけウォームホイール６７が動くと、そのガタツキが生じた時点で、図１１のグラフに示すように、ソレノイドに印加されている電流値と、その電流値に対応する流量との関係が一時的に乱れた状態となることがある。
したがって、バックラッシュを備えた構造では、上記の点で改善の余地がある。また、構造的にも複雑で、メンテナンス性の向上あるいはコストの削減などを図る上において改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、バルブブロックの外部から付勢バネの調整を行う操作機構として、バックラッシュが生じるような構造を避けながら、安定した流量調整を行えるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における油圧バルブユニットは、
バルブブロックと、
前記バルブブロックに設けられた油路と、
前記油路を流れる作動油の流量を調節するスプールと、
付加される制御電流に応じて前記油路を開閉する方向に前記スプールを移動させるソレノイドと、
前記スプールを初期位置に戻す方向に付勢する付勢バネと、
前記付勢バネによる付勢力を設定変更する初期圧調節機構と、を備え、
前記初期圧調節機構は、
前記付勢バネの付勢力を受けるバネ受け部材と、
前記バルブブロックの外部から操作可能な操作入力部と前記バルブブロックの内部に位置して前記バネ受け部材に当接する操作出力部とを有する操作体と、を備え、
前記操作入力部を操作することで前記バネ受け部材を前記スプールの移動方向に沿う方向に移動させて前記付勢バネによる付勢力を設定変更可能であることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、油路中の噴流圧の変動によるバネ受け部材のガタツキなどを生じさせる虞が少なく、安定した流量調整をバルブブロックの外部から行い易い。また操作体自体の構成としても、構造的に複雑で、加工精度や組み付け精度も高く要望されるウォームやウォームホイールを採用する必要も無いので、構造簡単に構成し易い、という利点がある。
【０００９】
本発明の好適な実施形態の１つでは、
前記バルブブロックは、前記操作体が前記スプールの移動方向に対して斜め方向に進退可能に取り付けられる操作体取付孔を備え、
前記操作体を前記進退方向に移動させることにより前記バネ受け部材が前記スプールの移動方向に沿う方向に移動する。
【００１０】
この手段によると、操作体が、バネ受け部材の移動方向に対して斜めに交差する方向に移動するものである。
したがって、操作体自体の動きは直線的であっても、その操作体の移動方向の分力でバネ受け部材を無理なく付勢バネの付勢力を増減する方向に移動させることができる。これにより、操作体の移動をバネ受け部材に伝える機構を簡素化し易い。また、バネ受け部材の移動量に対する操作体の操作量の割合を大きくして、付勢バネ力の調節精度を高め易い。
（【００１１】以降は省略されています）

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