JP3497880B2 - 油圧シリンダ作動装置 - Google Patents

油圧シリンダ作動装置

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JP3497880B2 JP35381693A JP35381693A JP3497880B2 JP 3497880 B2 JP3497880 B2 JP 3497880B2 JP 35381693 A JP35381693 A JP 35381693A JP 35381693 A JP35381693 A JP 35381693A JP 3497880 B2 JP3497880 B2 JP 3497880B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷を油圧シリンダに
よって上昇させる油圧シリンダ作動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような油圧シリンダ作動装置とし
て、実公昭58−25128号公報には、油圧シリンダ
の上昇作動室と切換弁を接続する油路に、上昇作動室へ
の供給流量を制御できる流量制御装置を設けるととも
に、この流量制御装置の上昇作動室側に、該作動室方向
へ自由流れとなり、下降側作動室と切換弁を接続する油
路からのパイロット圧により、逆流を許すよう開作動す
るパイロット操作逆止め弁を設置したものが記載されて
いる。
【0003】このような油圧シリンダ作動装置では、上
昇作動室と切換弁間の油路は油圧シリンダの上昇作動
時、重量物の負荷によって高圧となり、切換弁と油圧シ
リンダが隔てて配置されればこの間の油路を配管によっ
て形成するので、この配管が、特にその一部にゴムホー
スを使用しているときにはこのホース部分が、高圧によ
り破損する事態を全く無視することはできないものであ
る。
【0004】本発明者は、このような事態が生じた場合
を検出するため、パイロット操作逆止め弁と流量制御装
置の間の油路に圧力スイッチを設置することを考えた。
これにより、油圧シリンダ上昇作動時の、本来高圧が生
じているべき状態で、圧力スイッチにより高圧状態が検
出されなければ配管の破損等の異常事態が生じたことを
意味するので、このような場合、圧力スイッチの信号
を、例えば警報を出力するとか、装置の運転を一旦停止
するとかの処置をとるために用いるようにしようという
のである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの場合、油
圧シリンダが一つでは問題ないが、複数の油圧シリンダ
に流量制御装置からそれぞれ所定の流量を供給し、共通
の負荷を上昇させるよう同調してこれら油圧シリンダを
上昇作動するときには、油圧シリンダのそれぞれに圧力
スイッチを設けなくてはならず、構成が複雑となる問題
点がある。本発明は、複数の油圧シリンダのために共通
の圧力スイッチを利用できるようにして、このような問
題点を解決しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため本発明では、切
換弁から上昇作動室への圧油の供給により、共通の負荷
を上昇させるよう上昇作動する複数の油圧シリンダを備
え、各油圧シリンダの上昇作動室と切換弁を接続する油
路には、各油圧シリンダが同調して上昇作動するよう圧
油の供給流量を制御する流量制御装置と、この流量制御
装置よりも上昇作動室側で、上昇作動室方向へ自由流れ
となるパイロット操作逆止め弁を設け、各油路の流量制
御装置とパイロット操作逆止め弁の間から分岐路をそれ
ぞれ分岐させて共通の圧力スイッチに接続し、これら分
岐路には、圧力スイッチ方向への流れを阻止する逆止め
弁と、逆止め弁を迂回する絞りをそれぞれ設置した。
【0007】
【作用】このように構成した本発明によると、各油圧シ
リンダを上昇作動させた際、いずれの油圧シリンダの上
昇作動室と切換弁を接続する油路が正常ならば、圧力ス
イッチ設置個所は各油路と各分岐路の絞りによって通じ
ているので圧力が上昇し、これに伴う圧力スイッチの作
動で正常状態が検出される。
【0008】そして、各油圧シリンダの上昇作動室と切
換弁を接続する油路のいずれが破損してその圧力が低下
しても、圧力スイッチ接続個所では破損した油路に、そ
こからの分岐路に設けた逆止め弁が開いて通じる一方、
破損していない高圧状態の油路とは、分岐路の絞りを介
して通じているのみであるので、圧力が低下する。この
ため、圧力スイッチにより圧力低下状態が検出され、異
常が生じたことが判明する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。1A、1Bは、負荷となる共通の被持ち上げ体
Wを上昇させるための油圧シリンダである。油圧シリン
ダ1Aと1Bは同じものであり、上下方向に軸線をそろ
えて立設されており、それぞれ筒体2内にピストン3
を、そのロッド部4を筒体2の上端から突出させ、上下
方向に摺動自在となるよう設置して、筒体2内を下方の
上昇作動室5と、上方の下降作動室6に区画している。
7は各筒体2が、その下端側に有した受け筒部である。
【0010】8は油圧シリンダ1A、1Bの出力部材で
ある。出力部材8は丸棒状で、それぞれ筒体2とピスト
ン3を軸線上で上下に貫通するよう設置され、両出力部
材8の上端は、受け枠9を介し被持ち上げ体Wを支持し
ている。そして筒体2の受け筒部7には、出力部材8と
筒体2との上下方向の相対移動を阻止したり許容するロ
ック装置10が、また、ピストン3のロッド部4には、
ピストン3と出力部材8との上方方向の相対移動を阻止
したり許容するロック装置11がそれぞれ設けてある。
【0011】両ロック装置10、11は同じ構成のもの
であり、ロック装置10で代表して、図2を参照し詳細
を説明する。12は出力部材8の挿通孔である。13は
挿通孔12と同軸状に配置した鋼材製のスリーブであ
り、止め部材14により受け筒部7にその上下方向に移
動しないよう設置されている。スリーブ13の設置孔1
5は、スリーブ13が径方向に膨張できるよう、スリー
ブ13よりも大径となっている。そして、スリーブ13
の内孔16は、出力部材8よりも小径となっていて、出
力部材8は、この内孔16に圧入状に嵌入され(図2は
出力部材8を省略して示している)、この結果、スリー
ブ13の内孔16内面が出力部材8外面に強固に圧接
し、常態では、すなわち、ノーマル状態では、出力部材
8と受け筒部7との上下方向の相対移動が阻止された、
ロック作用が得られるようになっている。
【0012】スリーブ13の内孔16内面には、複数の
環状溝17と、環状溝を通じさせる複数の軸方向の溝1
8が設けてあり、環状溝17の一つが、通孔19をへ
て、受け筒部7外面に設けた圧油ポート20に通じてい
る。そして、圧油ポート20から圧油が付与されると、
出力部材8外周の環状溝17や溝18に導かれる圧油の
作用を受けて、スリーブ13が径方向に膨張する作動状
態となって、内孔16内面と出力部材8外面が圧接しな
くなってロックが解除され、出力部材8と受け筒部7の
上下方向の相対移動が可能となるものである。
【0013】21は、4ポート3位置式の電磁切換弁で
あり、その一方の出力ポートAからの油路22は、流量
調整弁23A、23Bを介して油路22A、22Bに分
岐されて、それぞれ油圧シリンダ1A、1Bの上昇作動
室5へ接続されている。流量調整弁23A、23Bは、
両シリンダ1A、1Bのピストン3を同じ速度で上昇さ
せるよう上昇作動室5への供給流量を制御するピストン
3の同調用の流量制御装置24を形成していて、上昇作
動室5からの排出時に自由流れとなる逆止め弁25A、
25Bを並列に備えている。
【0014】電磁切換弁21の他方の出力ポートBから
の油路26は、油路26A、26Bに分岐して、各シリ
ンダ1A、1Bの下降作動室6に接続している。そし
て、各油路22A、22Bには、上昇作動室3側から、
メータアウト制御のための、逆止め弁付きの絞り弁27
A、27Bとパイロット操作逆止め弁28A、28Bが
それぞれ設置され、この逆止め弁28A、28Bは、上
昇作動室3方向へ自由流れとなり、下降作動室6へ接続
する油路26A、26Bからのパイロット圧により、逆
流を許すよう開作動するものである。
【0015】29A、29Bは、油路22A、22Bの
絞り弁27A、27Bよりも上昇作動室5側から分岐し
た圧抜き路で、それぞれ電磁操作の開閉弁である圧抜き
弁30A、30Bが設置されるとともに、この圧抜き弁
30A、30Bの出口側で合流して、背圧弁31を介し
タンクTへ通じている。32は圧力スイッチであり、油
路22Aの流量調整弁23Aとパイロット操作逆止め弁
28Aの間から分岐した分岐路33Aと、油路22Bの
流量調整弁23Bとパイロット操作逆止め弁28Bの間
から分岐した分岐路33Bとの接続部に、この圧力スイ
ッチ32が接続されている。
【0016】分岐路33Aには、圧力スイッチ32から
油路22A方向へ自由流れとなる逆止め弁34Aと、こ
の逆止め弁34Aを迂回するよう逆止め弁34Aと並列
状の絞り35Aが設置され、分岐路33Bには、圧力ス
イッチ32から油路22B方向へ自由流れとなる逆止め
弁34Bと、逆止め弁34Bを迂回する絞り35Bが設
置されている。
【0017】36、37A、37Bはマニホールドであ
る。マニホールド36には、油路22、22A、22
B、26、26A及び26Bのそれぞれ一部と、分岐路
33A、33Bが設置され、かつ、流量調整弁23A、
23B、逆止め弁25A、25B、圧力スイッチ32、
逆止め弁34A、34B、絞り35A、35Bが設置さ
れている。マニホールド37Aは油圧シリンダ1Aの筒
体2に取り付けられ、油路22A、26A及び圧抜き路
29Aの一部が設けられるとともに、パイロット操作逆
止め弁28A、絞り弁27A及び圧抜き弁30Aが設置
されている。また、マニホールド37Bは、油圧シリン
ダ1Bの筒体2に取り付けられ、油路22B、26B及
び圧抜き路29Bの一部が設けられるとともに、パイロ
ット操作逆止め弁28B、絞り弁27B及び圧抜き弁3
0Bが設置されている。
【0018】そして、マニホールド36と37A間の油
路22Aと26Aは、ホース部分220a、260aを
含んだ配管により形成され、マニホールド36と37B
間の油路22Bと26Bも、ホース部分220b、26
0bを含んだ配管で形成され、また、電磁切換弁21と
マニホールド36間の油路22、26も、ホース部分2
20、260を含んだ配管により形成されている。
【0019】なお、図3は、逆止め弁34Aと絞り35
Aの具体例を示しており、逆止め弁34Aのポペット弁
体340に、その弁座341の両側を通じさせる細孔3
50を設け、該細孔350により、絞り35Aを形成し
ている。
【0020】38は両シリンダ1A、1Bのロック装置
11のための電磁切換弁であり、ホース部分39X、3
9Yを含む油路39により、両シリンダ1A、1Bのロ
ック装置11に接続されており、また40は両シリンダ
1A、1Bのロック装置10のための電磁切換弁であ
り、ホース部分41Xを含んだ油路41により、両シリ
ンダ1A、1Bのロック装置10に接続されている。4
2、43は油路39、41の圧力検出のための圧力スイ
ッチである。
【0021】そして、両電磁切換弁38、40は、電磁
切換弁21に接続した油圧源P1とは別の油圧源P2に
接続される3ポート2位置弁であり、これらのノーマル
位置では油路39、41をタンクTに通じてロック装置
10、11に圧油を付与せず、作動位置に転じると、油
路39、41を油圧源P2に通じてロック装置10、1
1に圧油を付与するようになっている。
【0022】次にこの実施例の作動を説明する。図1の
状態は、両ピストン3は下端にあり、被持ち上げ体W
は、最下端にあって、電磁切換弁21は中立位置にあ
り、両シリンダ1A、1Bの上昇、下降作動室5、6は
圧油が導かれず、また、電磁切換弁38、40はノーマ
ル位置にあって両シリンダ1A、1Bのロック装置1
0、11はノーマル状態にある。ここで、電磁切換弁4
0を作動位置に切換えるとともに、電磁切換弁21を左
位置に切換える。これにより、両シリンダ1A、1Bの
ロック装置10は作動状態となって出力部材8のロック
を解除し、また両ピストン3は、流量調整弁22A、2
2Bの制御のもとに上昇作動室5へ供給される圧油によ
り、同じ速度で上昇され、これに伴い、ノーマル状態の
ロック装置11でピストン3にロックされる両出力部材
8は揃って上昇し、被持ち上げ体Wが上昇される。
【0023】そして、両ピストン3が上昇側のストロー
ク端に達すると、まず、電磁切換弁21と40がそれぞ
れ中立位置、ノーマル位置に切換えられる。次いで、圧
抜き弁30A、30Bが短時間開かれて上昇作動室5の
圧抜きが成され、そして圧抜き弁30A、30Bを再び
閉じた後、電磁切換弁21が右位置に、そして電磁切換
弁38が作動位置に切換えられる。
【0024】これにより、両シリンダ1A、1Bの下降
作動室6に圧油が供給され、また油路22A、22Bの
パイロット操作逆止め弁28A、28Bが開放するの
で、ピストン3が絞り弁27A、27Bにより、自重で
の落下を抑えられつつ下降する。なお、このピストン3
の下降作動の前に、前記のような圧抜きを行うのは、ピ
ストン3が上昇端に達したことで上昇作動室5の圧力が
上昇し、この高圧状態の圧油がパイロット操作逆止め弁
28A、28Bの開放で直接油路22A、22Bへと流
れると大きな騒音が生じるため、ピストン3を下降させ
る前に、圧抜き弁30A、30Bを開いて、高圧に圧縮
された圧油が存在する上昇作動室5を圧抜き路29A、
29BよりタンクTに通じて、その圧力を低下させ、こ
れにより、騒音を低減させるためである。
【0025】このピストン3の下降時には、ロック装置
10がロック作用が得られるノーマル状態で、ロック装
置11がロックが解除される作動状態となり、出力部材
8はロック装置10により筒体2側に固定されて移動せ
ず、ピストン3の下降は出力部材8に伝達されない。
【0026】そして、ピストン3が下降側ストローク端
に達すると電磁切換弁21、38がそれぞれ中立位置、
ノーマル位置に切換えられる。以下、上記の作動が反復
され、ピストン3の上下への一往復に伴って出力部材8
はステップ的にピストン3のストローク相当分だけ上昇
して、被持ち上げ体Wを持ち上げていく。
【0027】そして、所定の位置に達した被持ち上げ体
Wを受け枠9から取り除いた後、出力部材8は下降され
る。このときには、切換弁38をノーマル位置に保ち、
切換弁40を作動位置に、切換弁21を右位置に切換え
てピストン3を出力部材8とともにストロークの下端ま
で下降させ、次いで、切換弁40をノーマル位置とし、
切換弁38を作動位置に、また切換弁21を左位置に切
換えて、ピストン3を、出力部材8を筒体2側に保持し
たままストロークの上端まで上昇させる作動を反復する
のである。これにより、出力部材8は、ピストン3の往
復動に伴い、ステップ的に下降される。
【0028】ここで、両シリンダ1A、1Bの上昇作動
室5へ圧油を供給してピストン3を上昇させる際、油路
22、22A、22Bは、被持ち上げ体Wの重量により
高圧が作用する。これら油路は、マニホールド36、3
7A、37B部分で破損するおそれは少いが、配管部
分、特にそのホース部分220、220a、220b
で、この高圧により破損する可能性は無視できない。圧
力スイッチ32は、その設定圧力が、ピストン3上昇作
動時に、流量調整弁23Aから上昇作動室3側の油路2
2A、22Bに生じると予測される圧力より若干低くな
るよう予じめ設定してあり、これら油路が正常な場合に
はピストン3上昇作動時の高圧を検出して、その信号が
圧力スイッチ32より出力される。
【0029】ところが、ピストン3の上昇中、ホース部
分220が破損すると、切換弁21からの供給圧油は、
破損個所から流出してこのような高圧が生じないので圧
力スイッチ32は高圧検出信号を出力しない。
【0030】また、ピストン3の上昇中ホース部分22
0aあるいは220b、例えば220bが破損すると、
破損側の油路22Bでは破損個所から圧油が流出し圧力
が低下するが、破損しない側の油路22Aではこのよう
な圧力低下が生じない。しかしながら、この破損しない
側の油路22Aから分岐路33Aへの圧油は逆止め弁3
4Aの閉止で絞り35Aを介して流入するにすぎず、一
方圧力スイッチ32接続個所から破損した油路22Bへ
の流出は逆止め弁35Bが開放するので、この圧力スイ
ッチ32接続個所に高圧は生じなく、圧力スイッチ32
は、高圧検出信号を出力しない。破損個所がホース部分
220aの場合であっても同様に、油路22Bから分岐
路33Bへの流入は絞り35Bで抑えられる一方、分岐
路33Aから油路22Aへは逆止め弁34Aの開放する
ので圧力スイッチ32は、その接続個所に高圧は生じな
くて、高圧検出信号を出力しない。そして、ピストン3
の上昇時にホース部分220aと220bがともに破損
すれば、油路22A、22Bで高圧は生じないので、も
ちろん圧力スイッチ32は高圧検出信号を出力しない。
【0031】このように本来高圧検出信号を圧力スイッ
チ32が出力すべき場合に、これが出力されないとき、
異常があったものとして警報が出力されるとともに、切
換弁21、38、40と圧抜き弁30A、30Bは図1
の如き位置に切換えられて装置全体の運転が停止され
る。そして、このとき、ホース部分220、220a、
220bが破損してもパイロット操作逆止め弁28A、
28Bの閉止でピストン3は落下せず、しかも各ロック
装置10及び11により出力部材8は、ピストン3及び
筒体2にロックされて落下せず、被持ち上げ体Wは落下
することがない。
【0032】また、圧力スイッチ42、43も、その設
定圧力が、切換弁38、40により付与される圧油でロ
ック装置10、11が作動状態に転ずる際に生じると予
測される圧力よりも若干低く設定されている。このた
め、切換弁38によりロック装置11に圧油を付与させ
る際、あるいは切換弁40によりロック装置10に圧油
を付与させる際、油路39あるいは41が、特にそのホ
ース部分39X、39Yあるいは41Xで破損したとき
には圧力スイッチ42あるいは43は、高圧検出信号を
出力しない。このような場合も、上記の圧力スイッチ3
2の場合と同様に、異常事態として警報が出力されると
ともに、切換弁21、38、40、圧抜き弁30A、3
0Bが図1の状態に切換えられ、装置全体の運転が停止
される。
【0033】そして、このように油路39、41が破損
してロック装置10、11に圧油が付与できなくなって
も、ロック装置10、11はいずれも圧油が付与されな
ければロックが解除されないので、出力部材8が被持ち
上げ体Wとともに落下するような事態は防止される。
【0034】そして、ロック装置10、11として、出
力部材8にスリーブ13を圧嵌して両者間の圧接力を利
用しているので、スリーブ13の長さや径によって強力
なロック力を発輝できるものが容易に得られ、被持ち上
げ体Wの重量が大きいものにも容易に適用できる。
【0035】また一実施例では流量制御装置24とし
て、逆止め弁25A、25Bをそれぞれ並列設置した流
量調整弁23を用いているが、図4のように、逆止め弁
25を並列設置した流量調整弁23から供給される圧油
を分流弁50により油路22A、22Bに分割すること
もできる。なお50A、50Bは、油路22A、22B
から油路22側への流通時のための逆止め弁である。
【0036】そして、一実施例では、二つの油圧シリン
ダ1A、1Bのピストン3の往復動を一つの電磁切換弁
21で行なっているが、油圧シリンダごとにこのような
切換弁を設けてもよく、また、油圧シリンダは三つ以上
であってもよい。そして、一実施例の如きステップ作動
される出力部材を設けなくて、通常の複動形や単動形の
油圧シリンダに適用することもできる。
【0037】
【発明の効果】このように、請求項1及び請求項2に記
載の発明によると、複数の油圧シリンダの上昇作動室へ
接続する油路を共通の圧力スイッチで監視でき、圧力ス
イッチの個数を減少して簡単な構成の油圧シリンダ作動
装置が得られる。
【0038】また、この圧力スイッチは、逆止め弁とこ
れを迂回する絞りを設けた分岐路に接続するものである
から、複数の油圧シリンダに対し簡単に適用できる。す
なわち、油圧シリンダが二つの場合には、各油圧シリン
ダの上昇作動室に接続した油路の、流量制御装置とパイ
ロット操作逆止め弁の間から分岐する分岐路に、互いに
他方の分岐路分岐個所圧力が高圧の場合に開くシーケン
ス弁を設置して、共通の圧力スイッチに接続した場合で
も、どちらか一方の油路で高圧が得られない状態を検出
できるが、このものでは油圧シリンダが二つの場合にし
か利用できない。しかしながら、請求項1及び2の場合
では、油圧シリンダが三つ以上であっても適用できる利
点がある。
【0039】また、請求項2の発明によると、このよう
な特徴に加え、負荷を油圧シリンダのピストンのストロ
ーク以上持ち上げることができ、また、各ロック装置
は、圧油が付与される作動状態でロックが解除され、圧
油が付与されないノーマル状態でロック作用が得られる
ので、これらロック装置への圧油の径路が破損して圧油
が付与できなくなっても出力部材が落下するような事態
を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す油圧回路図。
【図2】本発明の一実施例におけるロック装置の要部を
示す断面図。
【図3】本発明の一実施例における逆止め弁と絞りを示
す部分断面図。
【図4】流量制御装置の他例を示す油圧回路図。
【符号の説明】
1A、1B油圧シリンダ 2筒体 3ピストン 5上昇作動室 6下降作動室 8出力部材 10、11ロック装置 21切換弁 22、22A、22B、26、26A、26B油路 24流量制御装置 28A、28Bパイロット操作逆止め弁 32圧力スイッチ 33A、33B分岐路 34A、34B逆止め弁 35A、35B絞り 38、40ロック解除用切換弁 W負荷

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 切換弁から上昇作動室への圧油の供給に
    より、共通の負荷を上昇させるよう上昇作動する複数の
    油圧シリンダを備え、各油圧シリンダの上昇作動室と切
    換弁を接続する油路には、各油圧シリンダが同調して上
    昇作動するよう圧油の供給流量を制御する流量制御装置
    と、この流量制御装置よりも上昇作動室側で、上昇作動
    室方向へ自由流れとなるパイロット操作逆止め弁を設
    け、各油路の流量制御装置とパイロット操作逆止め弁の
    間から分岐路をそれぞれ分岐させて共通の圧力スイッチ
    に接続し、これら分岐路には、圧力スイッチ方向への流
    れを阻止する逆止め弁と、逆止め弁を迂回する絞りをそ
    れぞれ設置したことを特徴とする油圧シリンダ作動装
    置。
  2. 【請求項2】 各油圧シリンダが、ピストンを摺動自在
    に嵌合した筒体を有し、切換弁から供給される圧油でピ
    ストンを上昇方向へ移動させる上昇作動室と、切換弁か
    ら供給される圧油でピストンを下降方向へ移動させる下
    降作動室を有した複動形の油圧シリンダであって、ピス
    トン及び筒体を上下に貫通して設置された負荷が作用す
    る出力部材を有しており、ピストンと筒体には、出力部
    材との上下方向の相対移動を、ノーマル状態では阻止
    し、圧油が付与される作動状態では許容するロック装置
    をそれぞれ設け、ピストンの上昇、下降作動に応じピス
    トンのロック装置と筒体のロック装置に交互に圧油を付
    加するためのロック解除用切換弁を設けた、請求項1に
    記載の油圧シリンダ作動装置。
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