JP2991404B2

JP2991404B2 - 流体圧制御装置

Info

Publication number: JP2991404B2
Application number: JP6227297A
Authority: JP
Inventors: 昌健陶
Original assignee: AICHI KOOHOREESHON KK
Current assignee: AICHI KOOHOREESHON KK
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JPH0868403A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧アクチュエータ
に対して流体を給排させる流体圧回路に取り付けられる
流体圧制御装置に関する。

【０００２】

【産業上の利用分野】油等の流体は作業装置を作動させ
る力の伝達媒体として多く利用されている。例えば、高
所作業車やクレーン車に取り付けられるブームは、油圧
により作動するアクチュエータ（油圧シリンダ）により
起伏駆動されたり伸縮駆動されたりする。油圧シリンダ
（複動式のもの）のボトム側油室およびロッド側油室に
は、各油室に対して作動油を供給する供給方向および各
油室から作動油を排出させる排出方向に作動油を流す油
圧ラインがそれぞれ接続される。例えば、ボトム側油室
に接続された第１油圧ラインを介してボトム側油室に作
動油を供給するとともに、ロッド側油室に接続された第
２油圧ラインを介してロッド側油室から作動油を排出さ
せれば油圧シリンダは伸長作動し、ブームを起仰又は伸
長駆動する。逆に、第２油圧ラインを介してロッド側油
室に作動油を供給するとともに、第１油圧ラインを介し
てボトム側油室から作動油を排出させれば油圧シリンダ
は縮小作動し、ブームを倒伏又は縮小作動させる。

【０００３】ところで、第１油圧ラインにはカウンタバ
ランスバルブ（背圧保持弁）が取り付けられる。このカ
ウンタバランスバルブは、スプールが閉位置に位置する
ことによって第１油圧ラインにおける作動油の供給方向
への流れを阻止する一方、スプールが開位置に移動して
第１油圧ラインにおける作動油の排出方向への流れを許
容するシーケンスバルブと、このシーケンスバルブを迂
回して第１油圧ラインに接続されたバイパス油圧ライン
における作動油の供給方向への流れを許容するととも
に、排出方向への流れを阻止するチェックバルブとから
構成される。なお、シーケンスバルブのスプールは、第
２油圧ラインから取り出した所定圧以上のパイロット圧
を受けたときに限り開位置に移動する。

【０００４】このようなカウンタバランスバルブによれ
ば、油圧シリンダを伸長作動させたいときは、バイパス
油圧ラインおよびチェックバルブを介して作動油をボト
ム側油室に供給することができる。一方、油圧シリンダ
を縮小作動させたいときは、シーケンスバルブによって
第２油圧ライン内の油圧を所定圧以上に維持しながら作
動油を第１油圧ラインを介して排出させることができ
る。

【０００５】そして、ブームを一定の起伏状態又は伸縮
状態に保持するため油圧シリンダの伸縮作動を途中で停
止させておきたいときは、第２油圧ライン内の油圧を所
定圧より低い圧力（例えば、大気圧）にして、閉状態に
なったシーケンスバルブおよびチェックバルブによって
ボトム側油室からの作動油の排出を阻止すればよい。こ
れにより、圧縮されて圧力が高くなったボトム側油室内
の作動油は、ブームの荷重を支えることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シーケ
ンスバルブ内においてはスプールとバルブボディ間にわ
ずかながら隙間があるため、スプールが完全に閉位置に
位置したとしても、この隙間を通って作動油が排出方向
に漏れ、油圧シリンダが徐々に縮小してしまうという問
題がある。また、この隙間に作動油中に含まれるゴミ等
が詰まってスプールの動きが悪くなると、第２油圧ライ
ン内の油圧が所定圧より低くなってもスプールが完全に
閉位置に位置しなくなり、大量の作動油が排出方向に流
れて油圧シリンダが速い速度で縮小作動してしまうおそ
れもある。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、流体圧アクチュエータの作動を確実に停止
させておくことができる流体圧制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の流体圧制御装置は、第１流体圧ラインに
おける流体の供給方向への流れを阻止するとともに、第
２流体圧ラインから第１パイロット圧以上の油圧を受け
たときに限り開放されて第１流体圧ラインにおける流体
の排出方向への流れを許容するスプール弁からなるシー
ケンスバルブと、バイパス流体圧ラインにおける流体の
供給方向への流れを許容するとともに、排出方向への流
れを阻止する第１チェックバルブとから構成されるカウ
ンタバランスバルブに加えて、第２チェックバルブを有
して構成される。この第２チェックバルブは、第１流体
圧ラインにおけるカウンタバランスバルブよりも排出方
向下流側に取り付けられ、第１流体圧ラインにおける流
体の供給方向への流れを許容するとともに、第２流体圧
ラインから第２パイロット圧（＜第１パイロット圧）以
上の油圧を受けたときに限り開放されて第１流体圧ライ
ンにおける流体の排出方向への流れを許容する。

【０００９】

【作用】このような流体圧制御装置では、第１流体圧ラ
インを介してアクチュエータに作動油を供給するとき
は、第２チェックバルブおよび第１チェックバルブの双
方がこの作動油の流れを許容するため、スムーズにアク
チュエータを作動させることができる。そして、第１流
体圧ラインからの作動油の供給を停止した後においてシ
ーケンスバルブから作動油が排出方向に漏れたとして
も、この漏れた作動油自体によって第２チェックバルブ
のポペットがバルブボディのシート面に押し付けられ、
第１流体圧ラインが完全に閉塞されるため、第２チェッ
クバルブから先への作動油漏れはなく、アクチュエータ
が自然に動いてしまうことはない。したがって、アクチ
ュエータがブームの起伏又は伸縮作動用の油圧シリンダ
である場合には、ブームの自然倒伏や自然縮小が防止さ
れる。一方、第２流体圧ラインを介してアクチュエータ
に作動油を供給するときは、第２流体圧ラインに作用す
る油圧が、まず第２パイロット圧まで高くなった時点で
第２チェックバルブが開放されるがこの時点ではシーケ
ンスバルブは閉止されたままである。この後、第２流体
圧ラインに作用する油圧が第１パイロット圧まで高くな
った時点でシーケンスバルブも開放され、第１流体圧ラ
インを介してのアクチュエータ内の作動油排出が可能と
なり、第２流体圧ラインを介してアクチュエータにスム
ーズに作動油が供給される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。図１には、本発明に係る流体
圧制御装置を備えた高所作業車を示している。この高所
作業車１はトラックをベースとして構成されており、車
体２の後部には、この車体２に対して水平旋回が自在な
旋回台３が取り付けられている。旋回台３の上部にはブ
ーム４が取り付けられている。このブーム４は、旋回台
３に起伏自在に枢着された基端ブーム４ａと、この基端
ブーム４ａ内に長手方向に移動自在に挿入された中間ブ
ーム４ｂと、この中間ブーム４ｂ内に長手方向に移動自
在に挿入された先端ブーム４ｃとから、テレスコープ状
に伸縮自在に構成されている。ブーム４には、図示しな
い油圧伸縮シリンダが内蔵されており、ブーム４はこの
伸縮シリンダによって伸縮駆動される。また、基端ブー
ム４ａと旋回台３との間には油圧起伏シリンダ５が取り
付けられており、ブーム４はこの起伏シリンダ５によっ
て起伏駆動される。

【００１１】ここで、図２に起伏シリンダ５に対する油
圧の供給制御を行う油圧回路２０を説明する。この油圧
回路２０は、起伏シリンダ５のボトム側油室５ａにつな
がる第１油圧ラインＬ１と、起伏シリンダ５のロッド側
油室５ｂにつながる第２油圧ラインＬ２と、これら油圧
ラインＬ１，Ｌ２を油圧ポンプＰ又はオイルタンクＴ選
択的に接続させる切換バルブ２３とを有して構成され
る。

【００１２】この油圧回路２０では、切換バルブ２３を
中立位置から切換えて第１油圧ラインＬ１を油圧ポンプ
Ｐに接続するとともに第２油圧ラインＰ２をオイルタン
クＴに接続すると、油圧ポンプＰから吐出された作動油
は第１油圧ラインＬ１を介してボトム側油室５ａに流入
する（以下、この流れ方向を供給方向と称する）ととも
に、ロッド側油室５ｂ内の作動油が第２油圧ラインＬ２
を介してオイルタンクＴに排出され（以下、この流れ方
向を排出方向と称する）、起伏シリンダ５は伸長作動す
る。逆に、第１油圧ラインＬ１をオイルタンクＴに接続
するとともに第２油圧ラインＰ２を油圧ポンプＰに接続
すると、油圧ポンプＰから吐出された作動油は第２油圧
ラインＬ２を介してロッド側油室５ｂに流入するととも
に、ボトム側油室５ａ内の作動油が第１油圧ラインＬ１
を介してオイルタンクＴに排出され、起伏シリンダ５は
縮小作動する。

【００１３】さらに、図１に示すように、先端ブーム４
ｃの先端には、作業台６が取り付けられている。この作
業台６は、図示しないレベリング装置によってブーム４
の起伏状態にかかわらず常に水平に保持される。作業台
６には作業者（図示せず）が搭乗することができ、この
作業者は、作業台６に取り付けられた操作装置（図示せ
ず）の操作を通じて旋回台３やブーム４の各作動を制御
し、任意の高所に移動することができる。

【００１４】そして、ブーム４を任意の起伏状態で停止
させておくために、図２に示す油圧回路２０には、本発
明に係る油圧制御装置３０が取り付けられている。この
油圧制御装置３０は、カウンタバランスバルブと、第２
チェックバルブ３３とから構成されている。

【００１５】カウンタバランスバルブは、シーケンスバ
ルブ３１および第１チェックバルブ３２から構成されて
いる。シーケンスバルブ３１は、第１油圧ラインＬ１上
において上下移動が自在なスプール３１ａと、このスプ
ール３１ａを下動方向に付勢するバネ３１ｂと、バルブ
ボディ（図示せず）の下側に接続されたパイロットライ
ン３１ｃとから構成されている。パイロットライン３１
ｃは第２油圧ラインＬ２につながっており、第２油圧ラ
インＬ２内の油圧をパイロット圧としてスプール３１ａ
の下側に導く。

【００１６】このシーケンスバルブ３１では、パイロッ
ト圧がバネ３１ｂの付勢力より小さいときは、スプール
３１ａが下動位置に位置して第１油圧ラインＬ１を閉塞
する。一方、パイロット圧がバネ３１ｂの付勢圧を上回
ったときは、スプールが上動位置に位置し、第１油圧ラ
インＬ１内における作動油の供給方向への流れは阻止す
るが、排出方向への流れは許容する。なお、バネ３１ｂ
の付勢力を上回るパイロット圧を、第１パイロット圧と
称する。

【００１７】第１チェックバルブ３２は、シーケンスバ
ルブ３１を迂回して第１油圧ラインＬ１に接続されたバ
イパス油圧ラインＬ３上に取り付けられている。この第
１チェックバルブ３２は、ポペット３２ａと、このポペ
ット３２ａをバルブボディ（図示せず）のシート面に当
接させる方向（左方）に付勢するバネ（図示せず）とか
ら構成されている。この第１チェックバルブ３２では、
バイパス油圧ラインＬ３内において作動油が排出方向に
流れようとするときは、この作動油自体がポペット３２
ａをシート面に密着させるため、この流れは完全に阻止
される。その一方、バイパス油圧ラインＬ３内において
作動油が供給方向に流れようとするときは、この作動油
の圧力（バネの付勢圧を上回る圧力）によってポペット
３２ａがシート面から離されるため、この流れが許容さ
れる。

【００１８】第２チェックバルブ３３は、第１油圧ライ
ンＬ１におけるカウンタバランスバルブよりも排出方向
下流側に取り付けられている。この第２チェックバルブ
３３は、ポペット３３ａと、このポペット３３ａをバル
ブボディ（図示せず）のシート面に当接させる方向（左
方）に付勢するバネ（図示せず）と、ポペット３３ａの
左側に左右に移動自在に配置されたピストン（図示せ
ず）と、バルブボディにおけるピストンの左側に接続さ
れたパイロットライン３３ｂとから構成されている。パ
イロットライン３３ｂは第２油圧ラインＬ２につながっ
ており、第２油圧ラインＬ２内の油圧をパイロット圧と
してピストンの左側に導く。

【００１９】この第２チェックバルブ３３では、第１油
圧ラインＬ１内において作動油が供給方向に流れようと
する場合は、この作動油の圧力がバネの付勢力を上回る
ことによりスプール３３ａが右動し、この流れを許容す
る。また、第１油圧ラインＬ１内において作動油が排出
方向に流れようとする場合において、パイロットライン
３３ｂから供給されるパイロット圧がバネの付勢圧と作
動油の圧力の和より小さいときは、この作動油自体がポ
ペット３３ａをシート面に密着させるため、この流れは
完全に阻止される。しかし、作動油の圧力がバネの付勢
圧と作動油の圧力の和を上回るパイロット圧がピストン
に作用したときは、右動するピストンによってポペット
３２ａが右方に押されてシート面から離されるため、こ
の流れが許容される。なお、バネの付勢圧と作動油の圧
力の和を上回るパイロット圧を、第２パイロット圧と称
する。この第２パイロット圧は第１パイロット圧よりも
小さい。

【００２０】次に、このように構成された油圧制御装置
３０の作動について説明する。第１油圧ラインＬ１に油
圧ポンプＰからの作動油が供給されると、この作動油が
持つ圧力によって第２チェックバルブ３３および第１チ
ェックバルブ３２のポペット３３ａ，３２ａがシート面
から離され、第１油圧ラインＬ１における作動油の供給
方向の流れが許容されるため、作動油は第１油圧ライン
Ｌ１およびバイパス油圧ラインＬ３を通ってスムーズに
ボトム側油室５ａに流入する。これにより、起伏シリン
ダ５は、ロッド側油室５ｂから作動油を第２油圧ライン
Ｌ２を介してタンクＴに排出しながら伸長作動する（ブ
ーム４が起伏作動する）。

【００２１】起伏シリンダ５がある程度伸長作動した状
態で、第１油圧ラインＬ１に対する作動油の供給を停止
させると、第２油圧ラインＬ２内には油圧はほとんど立
っていないため、シーケンスバルブ３１のスプール３１
ａは下動位置に位置する。このため、ボトム側油室５ａ
内の大部分の作動油はこのシーケンスバルブ３１によっ
て排出方向への流れが阻止されるのであるが、シーケン
スバルブ３１内におけるスプール３１ａとバルブボディ
との隙間から一部の作動油が漏れ出す。しかし、この漏
れ出した作動油自体により、第２チェックバルブ３３の
ポペット３３ａがシート面に押し付けられることになる
ため、漏れ出した作動油の排出方向への流れは第２チェ
ックバルブ３３によって完全に阻止される。したがっ
て、起伏シリンダ５の自然縮小が生じることがなく、ブ
ーム４をそのときの起伏状態に維持することができる。

【００２２】そして、第２油圧ラインＬ２に油圧ポンプ
Ｐからの作動油が供給され、第２油圧ラインＬ２内の油
圧が第２パイロット圧まで上昇すると、まず第２チェッ
クバルブ３３が開作動する。さらに、第２油圧ラインＬ
２内の油圧が第１パイロット圧まで上昇すると、シーケ
ンスバルブ３１が開作動する。こうして、第２油圧ライ
ンＬ２内の油圧が第１パイロット圧と同等に維持した状
態で、起伏シリンダ５はボトム側油室５ｂ内の作動油を
第１油圧ラインＬ１を介してタンクＴに排出しながらス
ムーズに縮小作動する（ブーム４が倒伏作動する）。

【００２３】なお、上記実施例では、起伏シリンダ５の
油圧回路に取り付けた場合を説明したが、本発明の流体
圧制御装置はこれに限られることなく、ブーム４の伸縮
駆動を行う伸縮シリンダ用の油圧回路に取り付けること
もできる。また、本発明の流体圧制御装置は、上記実施
例に示した高所作業車ではなく、クレーン車等の作業装
置に広く採用することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流体圧制
御装置は、第１流体圧ラインにおけるカウンタバランス
バルブよりも排出方向下流側に、第１流体圧ラインにお
ける流体の供給方向への流れを許容するとともに、第２
流体圧ラインから取り出した第２パイロット圧以上の油
圧を受けたときに限り開放されて第１流体圧ラインにお
ける流体の排出方向への流れを許容する第２チェックバ
ルブを配置して構成されている。このため、本流体圧制
御装置を用いれば、第１流体圧ラインからアクチュエー
タへの作動油の供給を停止した後においてシーケンスバ
ルブから作動油が排出方向に漏れたとしても、この漏れ
た作動油自体によって第２チェックバルブのポペットが
バルブボディのシート面に押し付けられるので、第１流
体圧ラインが完全に閉塞される。したがって、第２チェ
ックバルブから先への作動油漏れによるアクチュエータ
の自然作動を確実に防止することができる。また、第１
パイロット圧が第２パイロット圧よりも高い値に設定さ
れているため、第２流体圧ラインを介してアクチュエー
タに作動油を供給するときは、第２流体圧ラインに作用
する油圧が、まず第２パイロット圧まで高くなった時点
で第２チェックバルブが開放されるがこの時点ではシー
ケンスバルブは閉止されたままであり、この後、第２流
体圧ラインに作用する油圧が第１パイロット圧まで高く
なった時点でシーケンスバルブも開放され、第２流体圧
ラインを介してアクチュエータに作動油が供給されると
ともに第１流体圧ラインを介してアクチュエータ内の作
動油がスムーズに排出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体圧制御装置を備えた高所作業
車の背面図である。

【図２】上記流体圧制御装置を備えた油圧回路図であ
る。

【符号の説明】

５油圧起伏シリンダ３０流体圧制御装置３１シーケンスバルブ３２第１チェックバルブ３３第２チェックバルブ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体圧アクチュエータに接続され、この
アクチュエータに対する供給方向および排出方向に流体
を流す２本の流体圧ラインを有した流体圧回路に取り付
けられ、前記２本の流体圧ラインのうち第１流体圧ラインにおけ
る流体の前記供給方向への流れを阻止するとともに、第
２流体圧ラインから第１パイロット圧以上の油圧を受け
たときに限り開放されて前記第１流体圧ラインにおける
流体の前記排出方向への流れを許容するスプール弁タイ
プのシーケンスバルブおよび前記シーケンスバルブを迂
回して前記第１流体圧ラインに接続されたバイパス流体
圧ラインにおける流体の前記供給方向への流れを許容す
るとともに、前記排出方向への流れを阻止する第１チェ
ックバルブからなるカウンタバランスバルブと、前記第１流体圧ラインにおける前記カウンタバランスバ
ルブよりも前記排出方向下流側に取り付けられ、前記第
１流体圧ラインにおける流体の前記供給方向への流れを
許容するとともに、前記第２流体圧ラインから第２パイ
ロット圧以上の油圧を受けたときに限り開放されて前記
第１流体圧ラインにおける流体の前記排出方向への流れ
を許容する第２チェックバルブとから構成され、前記第１パイロット圧が前記第２パイロット圧よりも高
圧であることを特徴とする流体圧制御装置。