(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-05
(45)【発行日】2024-03-13
(54)【発明の名称】液圧機器
(51)【国際特許分類】
F16K 27/00 20060101AFI20240306BHJP
【ＦＩ】
F16K27/00 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020142734
(22)【出願日】2020-08-26
(65)【公開番号】P2022038305
(43)【公開日】2022-03-10
【審査請求日】2023-06-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000000929
【氏名又は名称】カヤバ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福田 俊介
【審査官】佐々木 淳
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－１２６２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２９１８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ２７／００－２７／１２
Ｆ１６Ｋ ５／００－ ５／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、前記ハウジングの第１端面に形成される座繰り穴と、
前記座繰り穴の底面に開口し内部を作動液が通過する液圧通路と、
前記座繰り穴に収容され前記液圧通路の前記開口を封止するプラグと、を備え、
前記ハウジングには、前記座繰り穴に連通し前記ハウジングにおいて前記第１端面とは異なる第２端面に開口する連通溝が形成されることを特徴とする液圧機器。
【請求項2】
前記液圧機器は、一方向に沿って隣接して設けられる複数のバルブを備えるバルブブロックを構成する前記バルブであって、前記ハウジングは、平坦に形成されて隣接する前記バルブの前記ハウジングに取り付けられる取付面をさらに有し、
前記第２端面は、前記取付面とは異なる面であることを特徴とする請求項１に記載の液圧機器。
【請求項3】
前記ハウジングは、前記取付面に対して垂直に接続されるベース面と、
基端が前記ベース面に接続され前記基端から前記ベース面の垂直方向に突出する突出部と、をさらに有し、
前記第１端面は、前記突出部の先端に形成され、
前記第２端面は、前記第１端面と前記ベース面とを接続するように形成されることを特徴とする請求項２に記載の液圧機器。
【請求項4】
前記第２端面は、前記ベース面と垂直かつ前記取付面に対して傾斜する傾斜面であり、前記連通溝は、前記傾斜面に開口することを特徴とする請求項３に記載の液圧機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液圧機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、液圧機器として、バルブ本体にスプールが摺動自在に組み込まれる切換弁が開示されている。この切換弁では、バルブ本体の端面に座繰り穴が形成され、油通路が座繰り穴に開口する。油通路の開口は、座繰り穴に収容されるプラグによって封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－８３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の切換弁では、プラグは、バルブ本体の端面から突出するように設けられている。バルブ本体の端面から突出するプラグは、バルブの取り付けの際に他の機器等との干渉を生じる可能性がある。よって、座繰り穴の座繰り深さを深く形成して、バルブ本体からのプラグの突出量を低減させることがある。
【0005】
一方、液圧機器では、油浸した状態で内部にエアを供給して、エアの漏れが生じないかを確認する耐圧検査が実施される。この際、座繰り穴の座繰り深さが深く形成されていると、液圧機器を油から取り出した際に油が座繰り穴内に残存することがある。従来では、座繰り穴内に残存する油の除去に工数を要しており、耐圧検査の効率の低下を招くことがあった。
【0006】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、液圧機器における耐圧検査の効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、液圧機器であって、ハウジングと、ハウジングの第１端面に形成される座繰り穴と、座繰り穴の底面に開口し内部を作動液が通過する液圧通路と、座繰り穴に収容され液圧通路の開口を封止するプラグと、を備え、ハウジングには、座繰り穴に連通しハウジングにおいて第１端面とは異なる第２端面に開口する連通溝が形成されることを特徴とする。
【0008】
本発明では、座繰り穴に連通溝が連通しているため、耐圧検査時に使用される油が座繰り穴内に残存しても、連通溝を通じて座繰り穴から排出することができる。これにより、座繰り穴内に残存する油の除去作業を低減することができる。
【0009】
また、本発明は、液圧機器が、一方向に沿って隣接して設けられる複数のバルブを備えるバルブブロックを構成するバルブであって、ハウジングは、平坦に形成されて隣接するバルブのハウジングに取り付けられる取付面をさらに有し、第２端面は、取付面とは異なる面であることを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、ハウジングが、取付面に対して垂直に接続されるベース面と、基端がベース面に接続され基端からベース面の垂直方向に突出する突出部と、をさらに有し、第１端面が、突出部の先端に形成され、第２端面が、第１端面とベース面とを接続するように形成されることを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、第２端面が、ベース面と垂直かつ取付面に対して傾斜する傾斜面であり、連通溝が、傾斜面に開口することを特徴とする。
【0012】
これらの発明では、連通溝は、取付面とは異なる第２端面に開口するため、座繰り穴内の油の連通溝を通じた排出が、隣接するバルブによって阻害されることを抑制できる。したがって、座繰り穴内の油を効率的に排出することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、液圧機器における耐圧検査の効率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る液圧機器としてのバルブ（以下、「第１バルブ１００」と称する。）及びこれを備えるバルブブロック１０１について説明する。
【0016】
図１に示すように、バルブブロック１０１は、第１バルブ１００を含む複数のバルブ（以下、バルブブロック１０１を構成する第１バルブ１００以外のバルブをそれぞれ「第２バルブ１０２」と称する。）が一方向（図１中左右方向）に沿って隣接して設けられて構成される。つまり、バルブブロック１０１は、複数のバルブが一方向に沿って積層した構造である。バルブブロック１０１は、例えば、建設機械の流体圧制御装置に適用される。バルブブロック１０１を構成する第１バルブ１００及び第２バルブ１０２は、それぞれ独立したハウジングを備え、ハウジングがボルト（図示省略）等の手段によって連結されることで、一体的なバルブブロックとして構成される。
【0017】
第１バルブ１００は、隣接する第２バルブ１０２と連結されるハウジング１０を備える。ハウジング１０には、図２に示すように、内部を作動液としての作動油が通過する油圧通路２０（液圧通路）が形成される。ハウジング１０の内部には、スプール等の弁体（図示省略）が設けられ、弁体が移動することによって油圧通路２０の作動油の流れが制御される。
【0018】
ハウジング１０は、略直方体に形成される本体部１１と、本体部１１の一端面であるベース面１３から突出する突出部１５と、を有する。
【0019】
本体部１１は、図１及び図３に示すように、平坦に形成されて隣接する第２バルブ１０２に取り付けられる一対の取付面１２ａ，１２ｂと、一対の取付面１２ａ，１２ｂを接続するベース面１３と、一対の取付面１２ａ，１２ｂとベース面１３とにそれぞれ垂直に接続される一対のハウジング側面１４ａ，１４ｂと、を有する。なお、図３は、第１バルブ１００を図１における矢印Ｂ方向からみた側面図である。
【0020】
一対の取付面１２ａ，１２ｂは、バルブブロック１０１におけるバルブの積層方向に垂直な平面であり、互いに平行に設けられる。一対の取付面１２ａ，１２ｂには、隣接する第２バルブ１０２との間で作動油を導くためのポート（図示省略）が開口する。ベース面１３は、一対の取付面１２ａ，１２ｂに対して略垂直に設けられる。ベース面１３は、一対の取付面１２ａ，１２ｂに直接接続される面である。
【0021】
突出部１５は、図２に示すように、ベース面１３から垂直に突出して形成される。突出部１５は、基端がベース面１３に接続され、ベース面１３から突出した端部（先端）には、ベース面１３に対して平行な先端面１６が形成される。突出部１５の先端面１６は、突出部１５の側面によってベース面１３に接続される。突出部１５の側面は、本体部１１のベース面１３と突出部１５の先端面１６とに垂直である。本実施形態では、突出部１５の側面の一部は、バルブブロック１０１の積層方向に対して傾斜したテーパ状に形成される。以下、この側面を「テーパ面１７」とも称する（図１参照）。テーパ面１７が傾斜面に相当する。
【0022】
突出部１５の先端面１６には、座繰り穴２３が形成される。座繰り穴２３の底部（底面２３ａ）には、油圧通路２０が開口する。座繰り穴２３の径（座繰り径）は、油圧通路２０の内径よりも大きく形成される。
【0023】
第１バルブ１００は、座繰り穴２３に収容され座繰り穴２３に対する油圧通路２０の開口２１を封止するプラグ３０を備える。
【0024】
プラグ３０は、油圧通路２０に挿入されてハウジング１０に取り付けられる取付部３１と、座繰り穴２３に収容され座繰り穴２３の底面２３ａ（座繰り面）に着座するヘッド部３２と、を有する。
【0025】
取付部３１は、外周に雄ねじが形成されるねじ部である。取付部３１の雄ねじが油圧通路２０の内周に形成される雌ねじ（図示省略）に螺合し、所定の締め付け力によって締め付けられることで取付部３１（プラグ３０）がハウジング１０に取り付けられる。また、取付部３１の外周と油圧通路２０の内周との間には、取付部３１と油圧通路２０との間を封止するシール部材（Ｏリング）４０が設けられる。
【0026】
ヘッド部３２は、取付部３１の外径よりも大きな外径を有し、プラグ３０のねじ締結における座面３０ａを取付部３１との間で形成する。ヘッド部３２は、座繰り穴２３よりもわずかに小さな外径で形成されて座繰り穴２３に収容される。よって、座繰り穴２３とヘッド部３２との間には隙間が形成される。また、ヘッド部３２は、全体が座繰り穴２３に収容される。つまり、座繰り穴２３の深さは、プラグ３０の軸方向におけるヘッド部３２の寸法（厚さ）以上の大きさに形成される。
【0027】
図１及び図２に示すように、突出部１５の先端面１６上には、座繰り穴２３に連通し、先端面１６とは異なるハウジング１０の外形面の一部である突出部１５のテーパ面１７に開口する連通溝２５が形成される。連通溝２５は、一方向に延びる直線状の溝であり、幅（延在方向に垂直な方向の寸法）は、座繰り穴２３の内径よりも小さく形成される。先端面１６からの連通溝２５の深さは、図２に示すように、座繰り穴２３の深さと略同一に形成される。
【0028】
ここで、バルブブロック１０１の製造過程では、バルブブロック１０１を油浸した状態で内部（油圧通路２０）に加圧したエアを供給して、油圧通路２０の開口からエアの漏れが生じないかを検査する耐圧検査が実施される。耐圧検査後に油からバルブブロック１０１を取り出すと、座繰り穴２３とプラグ３０のヘッド部３２との隙間に油が残存することがある。特に、プラグ３０のヘッド部３２の全体が座繰り穴２３に収容されるまで座繰り穴２３が比較的深く形成されている場合には、座繰り穴２３から油が抜けにくいため座繰り穴２３内での油の残存量が多く、その除去にも手間がかかる。
【0029】
これに対し、本実施形態に係るバルブブロック１０１は、耐圧検査後にバルブブロック１０１を油から取り出すと、座繰り穴２３内の油が連通溝２５を通じて外部に排出される。よって、本実施形態に係る第１バルブ１００を備えるバルブブロック１０１では、座繰り穴２３内での油の残存を抑制することができる。
【0030】
また、連通溝２５は、ハウジング１０の取付面１２ａ，１２ｂとは異なるハウジング１０の外形面であるテーパ面１７に開口する。このため、第１バルブ１００に隣接する第２バルブ１０２によって連通溝２５からの油の排出が阻害されないため、効率的に座繰り穴２３の油を排出することができる。
【0031】
次に、各実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の各実施形態で説明した構成を組み合わせたり、各実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
【0032】
上記実施形態では、ハウジング１０が突出部１５を有し、突出部１５の先端面１６に座繰り穴２３が形成される。連通溝２５は、突出部１５の先端面１６上に形成され、突出部１５の側面であるテーパ面１７に開口する。このように、上記実施形態では、突出部１５の先端面１６が第１端面に相当し、突出部１５の側面であるテーパ面１７が第２端面（傾斜面）に相当する。これに対し、ハウジング１０が突出部１５を備える構成は必須のものではなく、第１端面及び第２端面がそれぞれ先端面１６及びテーパ面１７である構成も必須のものではない。連通溝２５は、ハウジング１０を構成する外形面のうち、ハウジング１０の取付面１２ａ，１２ｂとは異なる（取付面１２ａ，１２ｂとは独立した）面であることが望ましいが、取付面１２ａ，１２ｂに開口するものでもよい。
【0033】
例えば、図４に示す変形例のように、ハウジング１０には、突出部１５が設けられなくてもよい。この場合、座繰り穴２３は、ベース面１３に設けられる。また、連通溝２５は、取付面１２ａ，１２ｂとは異なるハウジング１０の外形面である一方のハウジング側面１４ａに開口するように形成される。つまり、図４に示す変形例では、ベース面１３が第１端面に相当し、ハウジング側面１４ａが第２端面に相当する。よって、図４に示す変形例であっても、第２バルブ１０２によって連通溝２５からの油の排出が阻害されず、効率的に座繰り穴２３の油を排出することができる。
【0034】
また、上記実施形態では、液圧機器は、バルブブロック１０１を構成するバルブである。これに対し、液圧機器は、バルブに限定されず、液圧シリンダ、液圧ポンプ、液圧モータ、緩衝器などであってもよい。
【0035】
また、上記実施形態では、プラグ３０のヘッド部３２の全体が座繰り穴２３に収容される。これに対し、プラグ３０のヘッド部３２の一部が座繰り穴２３に収容されずに露出する構成であってもよい。
【0036】
また、上記実施形態では、連通溝２５の深さは、座繰り穴２３の深さと略同一であったが、これに限定されず、座繰り穴２３内の油を排出できる限り、座繰り穴２３の深さよりも浅く形成されてもよいし、深く形成されてもよい。
【0037】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【0038】
第１バルブ１００は、ハウジング１０と、ハウジング１０の第１端面（先端面１６）に形成される座繰り穴２３と、座繰り穴２３の底面２３ａに開口し内部を作動油が通過する油圧通路２０と、座繰り穴２３に収容され油圧通路２０の開口２１を封止するプラグ３０と、を備え、ハウジング１０には、座繰り穴２３に連通しハウジング１０において第１端面とは異なる第２端面（テーパ面１７）に開口する連通溝２５が形成される。
【0039】
また、第１バルブ１００では、プラグ３０は、油圧通路２０に挿入されてハウジング１０に取り付けられる取付部３１と、座繰り穴２３に収容され座繰り穴２３の底面２３ａに着座するヘッド部３２と、を有し、座繰り穴２３の座繰り深さは、プラグ３０のヘッド部３２の全体を収容する大きさに形成される。
【0040】
これらの構成では、座繰り穴２３に連通溝２５が連通しているため、耐圧検査時に使用される油が座繰り穴２３内に残存しても、連通溝２５を通じて座繰り穴２３から排出することができる。これにより、座繰り穴２３内に残存する油の除去作業を低減することができる。したがって、この構成によれば、第１バルブ１００における耐圧検査の効率が向上される。
【0041】
また、第１バルブ１００では、ハウジング１０は、平坦に形成されて隣接する第２バルブ１０２のハウジングに取り付けられる取付面１２ａ，１２ｂをさらに有し、第２端面（テーパ面１７）は、取付面１２ａ，１２ｂとは異なる端面である。
【0042】
また、第１バルブ１００では、ハウジング１０が、取付面１２ａ，１２ｂに対して垂直に接続されるベース面１３と、基端がベース面１３に接続され基端からベース面１３の垂直方向に突出する突出部１５と、をさらに有し、第１端面（先端面１６）は、突出部１５の先端に形成され、第２端面（テーパ面１７）は、第１端面とベース面１３とを接続するように形成される。
【0043】
また、第１バルブ１００では、第２端面は、ベース面１３と垂直かつ取付面１２ａ，１２ｂに対して傾斜する傾斜面（テーパ面１７）であり、連通溝２５は、傾斜面に開口する。
【0044】
これらの構成では、連通溝２５は、取付面１２ａ，１２ｂとは異なる第２端面に開口するため、座繰り穴２３内の油の連通溝２５を通じた排出が、隣接する第２バルブ１０２によって阻害されることを抑制できる。したがって、座繰り穴２３内の油を効率的に排出することができる。
【0045】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本明細書において、「平行」、「垂直」等の語は、厳密な意味ではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲においてずれが許容される。
【符号の説明】
【0046】
１０…ハウジング、１１…本体部、１２ａ，１２ｂ…取付面、１３…ベース面（第１端面）、１４ａ…ハウジング側面（第２端面）、１５…突出部、１６…先端面（第１端面）、１７…テーパ面（傾斜面、第２端面）、２０…油圧通路（液圧通路）、２１…開口、２３…座繰り穴、２３ａ…底面、２５…連通溝、３０…プラグ、１００…第１バルブ（液圧機器）、１０１…バルブブロック、１０２…第２バルブ（隣接するバルブ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】