JP5666174B2 - 多連方向切換弁 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る多連方向切換弁の一部を示す平断面図である。図2は、図1に示す多連方向切換弁の側断面図であり、図3は、図1に示す多連方向切換弁の正面図である。
スタックバルブ2は、スプール5と、スプール5を収容する直方体状の弁本体6とを有する。スプール5は棒状の部材であって、外周面に複数の溝が彫られている。また、スプール5の一端には所定の厚みを有する手動レバー連結部21が形成されている。手動レバー連結部21には孔5aが設けられている。この手動レバー連結部21を含むスプール5端部は、弁本体6から突出している。ここで、電動アクチュエータ3がフェールした(壊れて作動しなくなった)とき、手動レバー連結部21に手動レバー(不図示)を取り付けて、スプール5を手動で動かし、スタックバルブ2の制御対象である油圧アクチュエータを動かす。ショベルの場合、これにより、ブームやバケットを動かして、ショベルを安全な姿勢に移行させることができる。一方、手動レバー連結部21とは反対側のスプール5の端面中央には、ボルト穴5bが設けられている。
電動アクチュエータ3は、モータ7と、モータ7の出力軸7aに取り付けられたボールネジ減速機8とを有する。モータ7およびボールネジ減速機8は、スプール5と同軸に配置される。ボールネジ減速機8は、モータ7とスプール5との間に配置されている。ボールネジ減速機8は、モータ7の出力軸7aに取り付けられるボールネジ9と、ボールネジ9のボール(不図示)を介して螺合するナット10とを備える。ナット10は、筒状の小径部10aと小径部10aの端に形成された筒状の大径部10bとからなる。ボールネジ9のモータ7側の端部は、軸受17により回転自在に支持されている。なお、軸受17を省略してもよい。スプール5で、ボールネジ減速機8を支持することが可能だからである。
スプール中立復帰機構4は、第1ストッパー14、第2ストッパー15、バネ16、動力伝達部材11、ケーシング18、およびリング板19とで構成されている。第1ストッパー14、第2ストッパー15、バネ16、および動力伝達部材11は、ケーシング18の中に収容されている。
電動アクチュエータ3のモータ7を回転させるとボールネジ9が回転し、モータ7の回転運動がナット10の直動運動に変換される。これにより、ナット10に固定された動力伝達部材11が、例えば、電動アクチュエータ3側とは反対側にスプール5を押して、スプール5は移動する。その結果、スタックバルブ2内の圧油の流れが変わる。モータ7を停止させると、バネ16の弾性回復力により、第1ストッパー14が動力伝達部材11を電動アクチュエータ3側に押して、スプール5は図1に示された位置(中立位置)まで戻る。一方、電動アクチュエータ3のモータ7を逆回転させると、ナット10に固定された動力伝達部材11が、例えば、電動アクチュエータ3側にスプール5を引いて、これによりスプール5は位置を変える。その後、モータ7を停止させると、バネ16の弾性回復力により、第2ストッパー15が電動アクチュエータ3側とは反対側に動力伝達部材11を押して、スプール5は図1に示された位置(中立位置)まで戻る。
2:スタックバルブ
3:電動アクチュエータ
4:スプール中立復帰機構
5:スプール
6:弁本体
7:モータ
7a:出力軸
8:ボールネジ減速機
11:動力伝達部材
14:第1ストッパー
15:第2ストッパー
16:バネ
Claims (6)
- スプールと当該スプールを収容する弁本体とを有し方向切換弁として用いられる複数連結されたスタックバルブと、
前記スタックバルブを動作させる複数の電動アクチュエータと、
前記スタックバルブと前記電動アクチュエータとの間に設けられたスプール中立復帰機構と、を備える多連方向切換弁であって、
前記電動アクチュエータは、
前記スプールと同軸に配置されるモータと、
前記モータの出力軸と前記スプールとの間に設けられるボールネジ減速機と、を有し、
前記スプール中立復帰機構は、
スプール中立位置において前記電動アクチュエータ側への移動が拘束され、前記スタックバルブ側へは前記スプールの移動と連動する第1ストッパーと、
スプール中立位置において前記スタックバルブ側への移動が拘束され、前記電動アクチュエータ側へは前記スプールの移動と連動する第2ストッパーと、
前記第1ストッパーと前記第2ストッパーとの間に配置されたバネと、
を有し、
前記電動アクチュエータが前記スタックバルブの幅内に納められていることを特徴とする、多連方向切換弁。 - 請求項1に記載の多連方向切換弁において、
前記スタックバルブと前記ボールネジ減速機との間に前記スプール中立復帰機構が配置されており、
前記ボールネジ減速機は、
前記モータの出力軸に取り付けられたボールネジと、
前記ボールネジのボールを介して螺合するナットと、
を有し、
前記第1ストッパーの内側に配置された動力伝達部材をさらに有し、
前記動力伝達部材は、前記ナットを収容する筒状部を有し、
前記バネと前記筒状部の一部とが、前記スプールの軸方向にオーバーラップしていることを特徴とする、多連方向切換弁。 - 請求項1または2に記載の多連方向切換弁において、
前記バネの復元力と前記モータの推力とのバランスにより前記スプールの位置決めがなされていることを特徴とする、多連方向切換弁。 - 請求項1または2に記載の多連方向切換弁において、
前記モータはサーボモータであって、前記スプールに設けられた位置センサーによって当該スプールの位置決めがなされていることを特徴とする、多連方向切換弁。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の多連方向切換弁において、
前記電動アクチュエータとは反対側の前記スプール端部は、前記弁本体から突出しており、当該スプール端部に手動レバー連結部が設けられていることを特徴とする、多連方向切換弁。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の多連方向切換弁において、
前記スプール中立復帰機構のケーシングの端面に前記電動アクチュエータが固定されていることを特徴とする、多連方向切換弁。
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