JP2014173615A - 油圧装置の再生回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】スプール式の再生弁の設置に関連した、油圧弁全体の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になるなどの問題を除く。
【解決手段】再生回路２が、方向切換弁４の弁体４ａ内にて、油圧アクチュエータ８の一側８ａにつながる供給油路１０と他側８ｂにつながる排出油路１２とを連通する再生油路１４と、弁体４ａにねじ込み取付けられた、再生油路１４の油の流れを方向切換弁４の操作状態に応じて制御するポペット式流量調整弁である再生弁１６を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧装置の油圧アクチュエータから排出される作動油を供給側に再生する再生回路に関する。
例えば油圧ショベルのような建設機械は、多くの油圧アクチュエータを備え、アクチュエータそれぞれには、ポンプからの吐出油を給排して作動を制御する方向切換弁が接続されている。
油圧ショベルの例えば作業腕であるブームを上下動させるブームシリンダの油圧回路には、ブーム切換弁の操作によってブームシリンダのロッド側にポンプの吐出油を供給してシリンダを縮めブームを下げる際に、ブームシリンダのヘッド側からの排出油をロッド側に流してロッド側への供給流量を増加させ、作動スピードアップ、省エネ運転などを行えるようにした再生回路が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
図２（特許文献１の図２を抜粋し要部にのみ符号を付したもの）を参照して再生回路の概要を説明する。ブームシリンダ５０の油圧回路は、ブーム切換弁５２のスプール５４を操作してポンプ５６の吐出油をブームシリンダ５０のロッド側にロッド側ライン６０を通して供給してブームシリンダ５０を縮めブームを下げる際に、ブームシリンダ５０のヘッド側からのヘッド側ライン６２を通る排出油を、ブームシリンダ５０のロッド側に供給する再生回路５８を備えている。
再生回路５８は、ブーム切換弁５２の弁体内に、ロッド側ライン６０とヘッド側ライン６２との間に設けた再生ライン５８ａと、再生ライン５８ａ
中に設けた再生弁スプール５８ｂを備えている。
ブーム切換弁５２のスプール５４をブーム下げ（ブームシリンダ収縮）に操作すると、その操作パイロット油によって、再生ライン５８ａ
中の再生弁スプール５８ｂは連通状態に切換えられる。かくして、ブームシリンダ５０のヘッド側からの排出油は再生ライン５８ａを通してロッド側に再生供給される。
この再生回路５８をブーム切換弁５２の弁体内でなく、ブームシリンダ５０に直付けにする構成も採用されている（例えば特許文献１、図１）。
特開平９−３２９１０６（図１、２）
上述したとおりの形態の従来の油圧装置の再生回路には、次のとおりの解決すべき課題がある。
すなわち、再生弁としては、上述の再生弁スプール５８ｂのように、スプール式が採用されている。したがって、特に油圧アクチュエータが多い油圧ショベルのように、多連のスプール式の方向切換弁を備える場合、方向切換弁に加えてスプール式の再生弁を設置するので、油圧弁全体の設置場所が大きくなり、またスプール弁用の精度を要する加工も煩雑になり、省スペース、製造容易化、コスト低減などの面から改善が求められている。
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、スプール式の再生弁の設置に関連した、油圧弁全体の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になるなどの問題を除き、省スペース、製造容易化、コスト低減などを達成することができる油圧装置の再生回路を提供することである。
本発明によれば上記技術的課題を解決する再生回路として、方向切換弁を操作してポンプの吐出油をアクチュエータの一側に供給する際に、アクチュエータの他側からの排出油を分流してアクチュエータの上記一側に供給する油圧装置の再生回路が、方向切換弁の弁体内にて、油圧アクチュエータの上記一側につながる供給油路と他側につながる排出油路とを連通する再生油路と、上記弁体にねじ込み取付けられた、この再生油路の油の流れを上記方向切換弁の操作状態に応じて制御するポペット式流量調整弁である再生弁と、を備え、再生弁が、方向切換弁の上記一側への供給操作信号のないときには、排出油路から供給油路への油の流れをポペットによって遮断し、一側への供給操作信号のあるときには、排出油路から供給油路への油流れを可能にするとともに、操作信号に応じて流量を制御する、ことを特徴とする油圧装置の再生回路が提供される。
好適には、再生弁は、電磁比例流量調整弁であり、上記供給操作信号の大小に比例して流量を増減させる。
本発明に従って構成された油圧装置の再生回路は、方向切換弁の弁体内に形成した再生油路の油の流れを方向切換弁の操作状態に応じて制御する、弁体にねじ込み取付けたポペット式流量調整弁である再生弁を備えている。
したがって、従来の再生弁のように方向切換弁の弁体内にスプールを加工しないので、また市販のポペット式流量調整弁の採用も可能であるので、スプール式の再生弁に関連した、油圧弁の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になるなどの問題を除くことができ、省スペース、製造容易化、コスト低減などを達成することができる。
本発明に従って構成された油圧装置の再生回路図。 従来の油圧装置の再生回路図。
以下、本発明に従って構成された油圧装置の再生回路について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して説明する。
図１を参照して説明する。この油圧装置は、方向切換弁４を操作してポンプ６の吐出油をアクチュエータであるシリンダ８の一側のロッド側８ａに供給する際に、シリンダ８の他側のヘッド側８ｂからの排出油を分流してロッド側８ａに再生供給する再生回路２を備えている。
油圧ポンプ６およびタンク７が、方向切換弁４の弁体４ａのスプール４ｂの供給ポートおよび排出ポートに接続され、スプール４ｂの二つの出力ポートが供給油路１０および排出油路１２を通してシリンダ８のロッド側８ａおよびヘッド側８ｂに接続されている。
方向切換弁４は、「中立」、「シリンダ伸長」、「シリンダ収縮」の三位置を備えた電磁切換弁である。方向切換弁４のスプール４ｂの位置は、図示の「中立」位置からそれぞれの位置に、オペレータの操作による操作レバー１８の操作電気信号がコントローラ２０を介して入力され操作される。
再生回路２は、方向切換弁４の弁体４ａ内において、供給油路１０と排出油路１２とを連通する再生油路１４（太線で示す）と、この弁体４ａに取付けられ、再生油路１４の油の流れを方向切換弁４のスプール４ｂの操作状態に応じて制御する再生弁１６を備えている。
再生弁１６は、弁体４ａに形成した雌ねじ穴にねじ込み取付けられたポペット式流量調整弁である。この再生弁１６は、電磁比例流量調整弁であり、前述の供給操作信号の大小に比例して流量を増減させるものである。すなわち、再生弁１６には、供給操作信号である操作レバー１８の操作電気信号がコントローラ２０を介して入力されている。
再生弁１６は、方向切換弁４を「シリンダ収縮」位置にするロッド側８ａへの作動油の供給操作信号のないときには、排出油路１２から供給油路１０への油の流れを内部のポペット１６ａによって遮断する。
方向切換弁４を「シリンダ伸長」位置にするヘッド側８ｂへの供給操作信号のあるときには、排出油路１２から供給油路１０への油流れを可能にするとともに、操作信号に応じて流量を調整する。
このポペット式電磁比例流量調整弁１６としては、「カートリッジ式電子比例流量制御弁、ポペットタイプ、ねじ込み式」のような名称で市販されている製品を利用することができる。したがって、詳細な構造の説明は省略する。
再生油路１４は、供給油路１０と排出油路１２を連結するように、弁体４ａ、供給油路１０および排出油路１２などの形状に応じて、ドリル穴加工により適宜に形成することができる。弁体４ａが鋳物で形成される場合、鋳ぬき穴によって形成してもよい。
図１においては、再生油路１４の再生弁１６と供給油路１０の間に、再生弁１６から供給油路１０への流れを許容し、供給油路１０から再生弁１６への流れを阻止する逆止弁２２が取付けられている。この逆止弁２２は、シリンダ８が、負荷を上下させるような用途で、シリンダ８を縮める際、ロッド側８ａの圧力がヘッド側８ｂより小さくなり、再生油がロッド側８ａに吸引供給されるような用途では省略してもよい。
上述の再生回路２の再生作用について、まとめて説明する。シリンダ８を収縮操作、すなわち操作レバー１８を中立位置（図示の位置）から収縮操作方向（Ａで示す）に操作すると、操作に応じたロッド側８ａへの作動油の供給操作信号が、コントローラ２０を介して方向切換弁４のスプール４ｂおよび再生弁１６それぞれの電磁手段に入力され、スプール４ｂは「シリンダ収縮」方向に移動され、ポンプ６からスプール４ｂに供給された吐出油は、供給油路１０を経てシリンダ８のロッド側８ａに供給され、シリンダ８のヘッド側８ｂからの排出油は、排出油路１２を通り、スプール４ｂを経てタンク１３に排出されるとともに、排出油の一部は、再生弁１６の供給操作信号の大小に比例増減調整した流量となり、再生油路１４を通り供給油路１０に再生される。
上述したとおりの油圧装置の再生回路２の効果について説明する。
本発明に従って構成された油圧装置の再生回路２は、方向切換弁４の弁体４ａ内に形成した再生油路２の油の流れを方向切換弁４の操作状態に応じて制御する弁体４ａにねじ込み取付けたポペット式流量調整弁である再生弁１６を備えている。したがって、従来の再生弁のように方向切換弁の弁体内にスプールを加工しないので、そのスプール分のスペースが空き、また市販のポペット式流量調整弁の採用も可能であるので、スプール式の再生弁に関連した、油圧弁の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になるなどの問題を除くことができ、省スペース、製造容易化、コスト低減などを達成することができる。
また再生弁１６は電磁比例流量調整弁であり、上記供給操作信号の大小に比例して流量を増減させるので、アクチュエータ８の作動速度をさらに細かく設定ができ、制御の幅を広げることができる。
以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
本発明の実施例においては、再生回路２は、方向切換弁４を操作してポンプ６の吐出油をアクチュエータであるシリンダ８の一側のロッド側８ａに供給する際に、シリンダ８の他側のヘッド側８ｂからの排出油を分流してシリンダ８のロッド側８ａに供給するものであるが、アクチュエータ８の作動形態によっては、シリンダ８の一側のロッド側８ａからの排出油を分流してシリンダ８のヘッド側８ｂに供給するものでもよい。
本発明の実施例においては、方向切換弁４は電磁切換弁であるが、方向切換弁は油圧パイロット式切換弁あるいは手動式切換弁であってもよい。
また、本発明の実施例においては、再生弁１６は電磁比例流量調整弁であるが、電磁式でなく所定の値に調整可能な流量調整弁であってもよい。
２：再生回路
４：方向切換弁
４ａ：弁体
８：シリンダ（アクチュエータ）
８ａ：ロッド側（一側）
８ｂ：ヘッド側（他側）
１０：供給油路
１２：排出油路
１４：再生油路
１６：再生弁

Claims (2)

  1. 方向切換弁を操作してポンプの吐出油をアクチュエータの一側に供給する際に、アクチュエータの他側からの排出油を分流してアクチュエータの上記一側に供給する油圧装置の再生回路が、
    方向切換弁の弁体内にて、油圧アクチュエータの上記一側につながる供給油路と他側につながる排出油路とを連通する再生油路と、
    上記弁体にねじ込み取付けられた、この再生油路の油の流れを上記方向切換弁の操作状態に応じて制御するポペット式流量調整弁である再生弁と、を備え、
    再生弁が、
    方向切換弁の上記一側への供給操作信号のないときには、排出油路から供給油路への油の流れをポペットによって遮断し、
    一側への供給操作信号のあるときには、排出油路から供給油路への油流れを可能にするとともに、操作信号に応じて流量を制御する、
    ことを特徴とする油圧装置の再生回路。
  2. 再生弁が、
    電磁比例流量調整弁であり、上記供給操作信号の大小に比例して流量を増減させる、
    ことを特徴とする請求項１記載の油圧装置の再生回路。
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