JP2960743B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧駆動装置に係り、特に重力方向の負荷に
よる落下を防止する弁装置を備えた油圧駆動装置に関す
る。

〔従来の技術〕

第２図は従来の油圧駆動装置の構成を示す回路図であ
り、同図に示すように油圧源としての油圧ポンプ１に方
向切換弁４が接続され、この方向切換弁４は、管路28を
介して油圧アクチユエータである油圧シリンダ２のポー
ト3bに接続され、また管路31を介してタンク12に接続さ
れている。

油圧シリンダ２と方向切換弁４間に弁装置５が接続さ
れ、この弁装置５は、チエツク弁８、９、リリーフ弁
８′、及びばね11を備えた切換弁10を具備している。

油圧シリンダ２のポート3aにリリーフ弁８′の一端側
が接続され、リリーフ弁８′の他端側は管路14を介して
タンク12に接続されている。また、油圧シリンダ２のポ
ート3aにチエツク弁８の一端側が接続され、チエツク弁
８の他端側には、主管路13を介して方向切換弁４に接続
されている。

同様にして、油圧シリンダ２のポート3aにチエツク弁
９の一端側が接続され、チエツク弁９の他端側は、切換
弁10の一端側に接続され、切換弁10の他端側は、主管路
13を介して方向切換弁４に接続されている。

そして、方向切換弁４の第２図での右側位置への切換
によつて、切換弁10に操作圧が印加されるように構成さ
れている。

次に、このような構成の従来の油圧駆動装置の動作を
説明する。

方向切換弁４が、第２図に示すように中立位置に切換
えられていると、方向切換弁４は遮断状態となり、油圧
ポンプ１の圧油は油圧シリンダ２には供給されない。こ
の状態では、重力方向の負荷によつて、油圧シリンダ２
は同図に矢印６で示す方向に力を受けているが、弁装置
５のチエツク弁８、９によつて、油圧シリンダ２のポー
ト3aからの戻り油は遮断されている。

このため、油圧シリンダ２のポート3aからの戻り油が
排出されることはなく、油圧シリンダ２は静止状態に保
持されている。

方向切換弁４が、第２図の左側位置に切換えられる
と、油圧ポンプ１の圧油は方向切換弁４から主管路13を
通つてチエツク弁８を押し開き、ポート3aから油圧シリ
ンダ２に供給される。この時、油圧シリンダ２のポート
3bからの戻り油は管路28、方向切換弁４及び管路31を通
つてタンク12に導かれる。

このため、方向切換弁４が、第２図の左側位置に切換
えられた状態では、油圧シリンダ２は、同図の矢印７方
向に移動する。

このようにして、油圧シリンダ２が第２図の矢印７方
向に移動した後に、装置が停止し方向切換弁４が中立位
置に切換えられると、前述のように油圧シリンダ２は静
止状態に保持される。

この時、重力によつて油圧シリンダ２に第２図の矢印
６方向に力が印加されているが、何らかの原因でポート
3a部分の圧油が、予め設定された許容値を越えた過大負
荷圧となると、リリーフ弁８′が開き、管路14を介して
過大負荷圧が逃がされる。

また、方向切換弁４が故障し、第２図の右側位置への
切換が不能となり、油圧シリンダ２が上昇状態で停止し
た場合も、切換弁10は左側位置に切換えられないので、
チエツク弁９が開となることはない。この時、方向切換
弁４、チエツク弁８も遮断状態であり、圧油が管路31を
通つてタンク12に流出することはない。この場合も、ポ
ート3a部分の圧油に過大負荷圧が発生すると、リリーフ
弁８′が開いて過大負荷圧が放出され、危険事態の発生
は防止される。

このように、従来の油圧駆動装置では、方向切換弁４
の切換操作によつて、油圧シリンダ２は上方或は下方に
移動され、装置の停止状態で油圧シリンダ２はその位置
に安全に保持され、重力方向（下方）の負荷によつて落
下することがない。

また、油圧シリンダ２の保持状態で過大負荷圧が発生
すると、リリーフ弁８′が開いて過大負荷圧が逃がされ
るので、危険事態の発生が防止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した第２図に示す従来の油圧駆動装置は、特に安
全性が要求される特別仕様例えばヨーロツパ仕様のもの
であり、国内で使用される装置では、弁装置５が取り除
かれた構造のものが通常使用されている。

この国内仕様の装置では、方向切換弁４に絞り機能を
具備させ、油圧シリンダ２の作動速度は、方向切換弁４
の作動ストロークに依存させるように構成されている。

この国内仕様の装置に、第２図の弁装置５を設ける
と、切換弁10が絞り機能を具備し、ポート3aからの戻り
油が、切換弁10及び方向切換弁４を通つてタンク12に導
かれるために、二重の絞り形態の装置となり、油圧シリ
ンダ２の作動速度が著しく低下してしまう。

このため、国内仕様の装置から特別仕様（ヨーロツパ
仕様）の装置を得るには、国内仕様の方向切換弁４を絞
り機能を殆ど有しない方向切換弁４に交換し、弁装置５
を追加して所望の油圧シリンダ２の作動速度が実現され
る装置に変更していた。

従つて、この種の重力方向の負荷がかかる油圧駆動装
置の製作に際しては、国内仕様の方向切換弁と特別仕様
の方向切換弁の二種の方向切換弁を作製する必要があ
り、製造コストの面で問題が生じる。

また、方向切換弁の誤選択のおそれがあり、国内仕様
の方向切換弁を特別仕様として誤選択すると、上述のよ
うに装置が二重絞り形態となつて、油圧シリンダの作動
速度が、著しく低下してしまう。逆に、特別仕様の方向
切換弁を国内仕様として誤選択すると、圧油の流れ過ぎ
によつて油圧シリンダが過度に作動して落下事故が発生
するおそれがある。

本発明は、前述した従来の油圧駆動装置の現状に鑑み
てなされたものであり、その目的は国内仕様、特別仕様
にかかわらず同じ方向切換弁を設けることができる油圧
駆動装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は油圧源と、この
油圧源から供給される圧油によつて駆動する油圧アクチ
ユエータと、負荷を重力に抗して移動させるように前記
油圧アクチユエータを作動させる切換位置である第１の
位置と、前記負荷を重力方向に移動させる切換位置であ
る第２の位置とを含み、前記油圧源から前記油圧アクチ
ユエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁
と、重力方向の負荷による前記油圧アクチユエータの作
動を防止するチエツク弁と、過大負荷圧を逃がすため前
記油圧アクチユエータとタンクとの間に介設されるリリ
ーフ弁とを備えた油圧駆動装置において、前記リリーフ
弁を内蔵する比例シート弁からなり、前記方向切換弁と
前記油圧アクチユエータとの間に介在させた切換弁と、
この切換弁の開度を、その絞り量によつて制御するパイ
ロツト制御部と、前記切換弁と前記タンクとを前記方向
切換弁を経由することなく連絡する管路とを有し、前記
方向切換弁が前記第１の位置に切換えられた状態のとき
には、前記油圧アクチユエータからの戻り油を前記方向
切換弁を経由して前記タンクに導く戻り油経路を形成
し、前記方向切換弁が前記第２の位置に切換えられた状
態のときには、前記油圧アクチユエータからの戻り油を
前記切換弁及び前記管路を経由して前記方向切換弁を経
由することなく前記タンクに導く戻り油経路を形成する
構成となつている。

〔作用〕

本発明では、油圧源から油圧アクチユエータに供給さ
れる圧油の流れが、方向切換弁によつて切換制御され
る。

方向切換弁が中立位置に切換えられていると、油圧源
からの圧油は油圧アクチユエータに供給されない。この
状態では、切換弁の比例シート弁部分は閉じ、チエツク
弁も閉じているので、油圧アクチユエータからの戻り油
がタンクに放出されることはない。

このように、方向切換弁が中立位置に切換えられる
と、油圧アクチユエータは静止状態を保持する。

方向切換弁が第１の位置に切換えられると、油圧源か
らの圧油は方向切換弁を通り、チエツク弁を開いて油圧
アクチユエータに供給される。この圧油によつて油圧ア
クチユエータは、重力に抗する方向（上方）に移動し、
油圧アクチユエータからの戻り油は方向切換弁を介して
タンクに放出される。

方向切換弁が第２の位置に切換えられると、パイロツ
ト制御部に操作圧が印加され、パイロツト制御部の絞り
が開き、その絞り量によつて切換弁の比例シート弁部分
の開度が制御される。

この場合、油圧源からの圧油は油圧アクチユエータ
を、重力方向（下方）に移動させ、油圧アクチユエータ
からの戻り油は、パイロツト制御部により比例シート弁
部分が開かれた切換弁から、方向切換弁を経由せず、管
路を通つてタンクに放出される。

また、油圧アクチユエータが静止保持された状態で、
油圧アクチユエータ内の圧油に過大負荷圧が発生する
と、リリーフ弁が開いて過大負荷圧がタンクに逃がさ
れ、異常事態の発生が防止される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明す
る。

ここで、第１図は実施例の構成を示す断面部分を含む
回路図であり、油圧源である油圧ポンプ１に方向切換弁
４が接続され、この方向切換弁４は管路28によつて、油
圧アクチユエータである油圧シリンダ２のポート3bに接
続されている。また、方向切換弁４は主管路13によつ
て、弁装置15のチエツク弁16の流路37に接続され、さら
に管路31によつてタンク12に接続されている。

油圧シリンダ２のポート3aが、管路29によつて弁装置
15の切換弁30の流路35に接続され、弁装置15の切換弁30
の流路36は、管路14によつてタンク12に接続されてい
る。

弁装置15は、本体ブロツク32内に互いに並行に、リリ
ーフ弁18及び比例シート弁17を具備した切換弁30、チエ
ツク弁16、及び比例シート弁17の駆動を制御するパイロ
ツト制御部20が設けられた構成となつている。

切換弁30の比例シート弁17は、背圧室38と流路36内の
圧油の圧力差によつて開くシート部40を具備し、この比
例シート弁17に一体にリリーフ弁18が形成されている。
このリリーフ弁18は、ばね41と、このばね41のばね力に
よつて付勢される弁体42によつて構成されている。なお
弁体42はスリツト19を介して導かれ圧油により作動す
る。

このため、リリーフ弁18は、スリツト19に連通する流
路35内の圧油の圧力が、ばね41の力よりも大きな過大負
荷圧となると、弁体42がばね41に抗して移動し、過大負
荷圧を管路14からタンク12に逃がすようになつている。

チエツク弁16は、ばね43のばね力によつて閉じている
弁体44を備え、流路37内の圧油の圧力がばね43のばね力
よりも大きくなると、シート部45が開いて流路37が流路
35に通じるようになつている。

パイロツト制御部20には、軸方向に移動自在なスプー
ル23が設けられ、このスプール23はばね24、25によつて
第１図で左方に偏倚されている。また、パイロツト制御
部20には、切換弁30の背圧室38と流路36とにそれぞれ通
じるパイロツト管路21、22が接続されている。

このパイロツト制御部20には、方向切換弁４が第１図
の右側位置に切換えられると、方向切換弁４から操作圧
が印加されるようになつている。操作圧が印加されない
状態では、前述のようにスプール23は左方向に偏倚さ
れ、パイロツト管路21、22は互いに遮断されている。

そして、パイロツト制御部20に操作圧が印加される
と、スプール23がばね24、25に抗して移動し、パイロツ
ト管路21、22が互いに連通するようになつている。

このパイロツト制御部20の一端には、プラグ26が取り
付けられていて、このプラグ26の締め付け状態を調整す
ることにより、ばね、25のばね力を調整することができ
るような構成となつている。

次に、このような構成の実施例の動作を説明する。

方向切換弁４が、第１図に示すように中立位置に切換
えられていると、油圧ポンプ１の圧油は油圧シリンダ２
に供給されない。この時、油圧シリンダ２には重力方向
に力が働いているが、切換弁30の比例シート弁17部分の
シート部40は閉じており、またチエツク弁16のシート部
45も閉じているので、ポート3aからの戻り油がタンク12
に流れ込むことはない。

従つて、このように方向切換弁４が中立位置に切換え
られた状態では、油圧シリンダ２は静止状態を保持して
いる。

方向切換弁４が、第１の位置である第１図の左側位置
に切換えられると、油圧ポンプ１の圧油は方向切換弁４
から主管路13を通つてチエツク弁16の流路37に流れ込
み、ばね43のばね力に抗して弁体44を移動させ、シート
部45を開く。このため、圧油は流路37から流路35を通
り、管路29を介して油圧シリンダ２のポート3aに供給さ
れる。この時、油圧シリンダ２のポート3bからの戻り油
は、管路28を通つて方向切換弁４及び管路31を介してタ
ンク12に導かれる。

従つて、方向切換弁４が第１図の左側位置に切換えら
れると、油圧シリンダ２は、ポート3aに油圧ポンプ１か
ら供給される圧油によつて、同図に矢印７で示すよう
に、重力に抗する方向（上方）に移動する。

上述のように方向切換弁４が中立位置に保たれた静止
状態で、何らかの原因によつてポート3a部分の圧油に、
予め設定されちえる許容値を越える過大負荷圧が発生す
ると、スリツト19を通つて弁体42に達している圧油が、
ばね41のばね力に抗して弁体42を移動させる。

このため、過大負荷圧となつた圧油は、管路29から、
流路35、スリツト19、流路36及び管路14を介してタンク
12に導かれ、過大負荷圧が逃がされるので過大負荷圧に
基づく危険事態の発生は防止される。

方向切換弁４が、第２の位置である第１図の右側位置
に切換えられると、油圧ポンプ１の圧油は方向切換弁４
から管路28を通つて油圧シリンダ２のポート3bに供給さ
れる。

同時に、方向切換弁４の切換えによつて、弁装置15の
パイロツト制御部20に操作圧が印加され、ばね24、25の
ばね力に抗してスプール23が移動するので、遮断されて
いたパイロツト管路21、22が連通する。

このため、パイロツト管路21内の圧油がパイロツト管
路22に流出し、背圧室38内の圧力が低下して切換弁30の
比例シート弁17が移動し、シート部40が開放状態とな
る。このため、油圧シリンダ２のポート3aからの戻り油
は、管路29から流路35を通り、比例シート弁17に制御さ
れてシート部40から、流路36及び管路14を経てタンク12
に導かれる。

従つて、方向切換弁４が第１図の右側位置に切換えら
れると、油圧シリンダ２は、ポート3bに油圧ポンプ１か
ら供給される圧油によつて、同図に矢印６で示すよう
に、重力方向に移動する。

このようにして、実施例によると、重力方向に負荷が
かかる油圧シリンダ２を方向切換弁４の切換操作によつ
て、上昇させ、下降させ、或は安全に静止状態を保持す
ることができる。また、油圧シリンダ２のポート3a部分
に、所定の許容値を越える過大負荷圧が発生すると、リ
リーフ弁18が開いて過大負荷圧が逃がされるので、過大
負荷圧に基づく異常事態の発生は防止される。

プラグ26の締め付け状態を変更して、ばね25のばね力
を変化することにより、比例シート弁17の動作特性に合
わせた調整を行うことができる。

また、必要に応じて方向切換弁４の切換えによらず、
例えば治具によつてスプール23を移動させることによ
り、切換弁30を開状態として油圧シリンダ２を移動させ
ることもできる。

そして、油圧シリンダ２の重力方向の作動時には、油
圧シリンダ２からの戻り油を、方向切換弁４を通過させ
ることなくタンク12に導くことができるので、国内仕様
及び特別仕様とも同じ形態の方向切換弁４を使用するこ
とが可能となる。このため、製造コストが低減され、方
向切換弁の誤選択の問題が発生しない。

また、弁装置15は、本体32内に平行にパイロツト制御
部20、チエツク弁16及び比例シート弁17とリリーフ弁18
を具備する切換弁30が収容された構造なので、全体がコ
ンパクトになる。

〔発明の効果〕

本発明では、重力方向の負荷がかかる油圧アクチユエ
ータを作動させる場合、重力方向への移動時には、圧油
を方向切換弁を通過せずに管路からタンクに導くように
することができ、このため、国内仕様装置と特別仕様装
置との製作に際して、従来のように方向切換弁の選択誤
りを生じることがなく、このような選択の誤りに伴う油
圧アクチユエータの作動不良や油圧アクチユエータで駆
動される負荷体の落下が防止される。

また、構造上比例シート弁が従来のリリーフ弁とパイ
ロツト式チエツク弁とを含むものであるため、全体の構
成をコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧駆動装置の一実施例を示す断面部
分を含む回路図、第２図は従来の油圧駆動装置を示す回
路図である。 １……油圧ポンプ、２……油圧シリンダ、3a、3b……ポ
ート、４……方向切換弁、12……タンク、13……主管
路、14、28、31……管路、15……弁装置、16……チエツ
ク弁、17……比例シート弁、18……リリーフ弁、19……
スリツト、20……パイロツト制御部、21、22……パイロ
ツト管路、23……スプール、24、25……ばね、26……プ
ラグ、30……切換弁、32……本体、35、36、37……流
路、38……背圧室、40……シート部、41……ばね、42…
…弁体、43……ばね、44……弁体、45……シート部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−17402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−10869（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−162075（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−171703（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F15B 11/04 F15B 11/00 F15B 11/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧源と、この油圧源から供給される圧油
   によって駆動する油圧アクチユエータと、負荷を重力に
   抗して移動させるように前記油圧アクチユエータを作動
   させる切換位置である第１の位置と、前記負荷を重力方
   向に移動させる切換位置である第２の位置とを含み、前
   記油圧源から前記油圧アクチユエータに供給される圧油
   の流れを制御する方向切換弁と、重力方向の負荷による
   前記油圧アクチユエータの作動を防止するチエツク弁
   と、過大負荷圧を逃がすため前記油圧アクチユエータと
   タンクとの間に介設されるリリーフ弁とを備えた油圧駆
   動装置において、前記リリーフ弁を内蔵する比例シート
   弁からなり、前記方向切換弁と前記油圧アクチユエータ
   との間に介在させた切換弁と、この切換弁の開度を、そ
   の絞り量によつて制御するパイロツト制御部と、前記切
   換弁と前記タンクとを前記方向切換弁を経由することな
   く連絡する管路とを有し、前記方向切換弁が前記第１の
   位置に切換えられた状態のときには、前記油圧アクチユ
   エータからの戻り油を前記方向切換弁を経由して前記タ
   ンクに導く戻り油経路を形成し、前記方向切換弁が前記
   第２の位置に切換えられた状態のときには、前記油圧ア
   クチユエータからの戻り油を前記切換弁及び前記管路を
   経由して前記方向切換弁を経由することなく前記タンク
   に導く戻り油経路を形成することを特徴とする油圧駆動
   装置。