JP3591987B2 - 応急作動用油圧ユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧アクチュエータ等を駆動する主油圧作動回路の故障時に、応急的に作動して油圧アクチュエータを所定の状態とする応急作動用油圧ユニットの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
油圧アクチュエータを駆動する油圧作動回路には、このメインシステムである油圧作動回路が故障等により作動不能となったとき、応急的に作動して、油圧アクチュエータを所定の状態とするサブシステムとして、応急作動用油圧ユニットが設けられる。
【0003】
従来、このような応急作動用油圧ユニットとしては、例えば、図4に示すようなものが用いられている。これでは、油圧アクチュエータである一対の油圧シリンダ102が、通常は図示されないメインシステムの油圧作動回路により伸縮するのに対して、メインシステムの故障時等に作動するように応急作動用油圧ユニット101が備えられる。
【0004】
この応急作動用油圧ユニット101は、メインシステムのメインタンク109とは独立したタンク110と、このタンク110から作動油を油圧シリンダ102へと供給する第1のポンプ103と、タンク110の余剰となった作動油をメインタンク109へと逃がす第2のポンプ104とを備えたものである。これにより、応急作動時に、第1のポンプ103により油圧シリンダ102へとタンク110の作動油が供給され、油圧シリンダ102へのピストンロッド105の侵入体積分だけ余剰な作動油がタンク110へと戻されたときに、この余剰分の作動油を第2のポンプ104によってメインタンク109へと逃がすことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の応急作動用油圧ユニット101では、油圧シリンダ102が大容量であったり、複数であったりすると、タンク110に一時的に大量の余剰な作動油が戻され、これをメインタンク109へと戻すためには第2のポンプ104をも大型化しなければならなかった。このため、応急作動用油圧ユニット101は全体として大型化してしまい、備え付けや運搬が困難なものとなってしまっていた。
【0006】
本発明は、このような問題点に着目して、小型かつ軽量の応急作動用油圧ユニットを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、油圧アクチュエータを駆動する油圧作動回路に対して設けられる応急作動用油圧ユニットにおいて、前記油圧作動回路のメインタンクとは独立なタンクと、このタンクから吸い上げた作動油を吐出する一つのポンプと、このポンプから吐出する作動油を前記油圧アクチュエータへ供給するポジションと同じくこのポンプから吐出する作動油を前記メインタンクへと排出するポジションとを有する一つの切換弁とを備え、この切換弁のポジションを切換えて前記油圧アクチュエータを駆動するとともに前記油圧アクチュエータから前記タンクに戻される余剰作動油を前記メインタンクに排出する構成とした。
【0008】
第2の発明は、前記油圧アクチュエータと前記切換弁との間にオペレートチェック弁を介装し、作動油のメインタンクへの排出時にこのオペレートチェック弁を閉弁して油圧アクチュエータの位置を保持する。
【0009】
【作用】
第1の発明では、油圧作動回路の故障時等に、応急作動用油圧ユニットが作動し、油圧アクチュエータへとポンプにより作動油が供給されるが、このとき油圧アクチュエータからの戻された作動油が余剰で、タンクの水位が所定の限界値まで上昇したならば、これが検出手段により検出され、これに伴って切換弁が切り換えらることにより、タンク内の余剰な作動油がメインタンクへと排出される。このため、一つのポンプだけで油圧アクチュエータへの作動油の供給とメインタンクへの作動油の排出の両方を行うことができ、応急作動用油圧ユニットは小型軽量化でき、省スペースが図れ、運搬性も向上する。また、タンク内の作動油は常に適量となり、装置の信頼性が向上する。
【0010】
第2の発明では、タンクからメインタンクへと作動油を排出する間は、オペレートチェック弁が閉弁し油圧アクチュエータへの作動油の供給を禁止するので、油圧アクチュエータの状態は維持される。このため、切換弁を逐次切り換えて、油圧アクチュエータへの作動油の供給と、タンクからの作動油の排出を繰り返すことにより、油圧アクチュエータを所定の位置まで確実に駆動することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【0012】
図1から図3に示すように、応急作動用油圧ユニット1は、例えば船舶の門扉の開閉を行う油圧アクチュエータである一対の油圧シリンダ2に対して備え付けられる。
【0013】
油圧シリンダ2は、第1の油室3と第2の油室4を備え、第1の油室3に作動油が流入するとピストンロッド5が収縮し、第2の油室4に作動油が流入するとピストンロッド5が伸長するようになっており、通常作動時においては、図示されないメインシステムの油圧作動回路からの作動油の供給により駆動される。
【0014】
これに対して、メインシステムの故障時等には、応急作動用油圧ユニット1が作動し、この応急作動用油圧ユニット1から作動油が第1の油室3に供給されて、ピストンロッド5を収縮させ、例えばこの油圧シリンダ2により開閉される船舶の門扉を閉鎖するようになっている。なお、このように第1の油室3に作動油が流入してピストンロッド5が収縮するときには、油圧シリンダ2内へのピストンロッド5の侵入体積分だけ、シリンダ2外へ流出する作動油よりも、シリンダ2内へ流入する作動油の方が余剰となるので、応急作動用油圧ユニット1はこの余剰分だけの作動油を、メインポンプ9側へ排出する必要が生じることとなる。
【0015】
応急作動用油圧ユニット1側と油圧シリンダ2側を連通する通路としては、第1の油室3からは第1のシリンダ側通路23が延び出し、また第2の油室4からは第2のシリンダ側通路24が延び出している。なお、これらの第1および第2のシリンダ側通路23、24には、外部パイロット型のオペレートチェック弁33、34が介装され、これらのオペレートチェック弁33、34は、これらが連通するパイロット通路25の圧力がドレン通路26の圧力に対して高圧のときに、開弁し、パイロット通路25の圧力がドレン通路26の圧力と同圧のときに閉弁するようになっている。
【0016】
一方、応急作動用油圧ユニット1は、メインシステムのメインタンク9とは独立に設けられたタンク10と、モータ15により駆動されタンク10内の作動油を外部へと排出するポンプ11と、このポンプ11からの作動油の流れを切り換える切換弁12と、タンク10内の水位を検出する検出手段であるフロートスイッチ13とを、それぞれ備えている。
【0017】
これらのうち切換弁12は、タンク10に連通するタンク通路20と、ポンプ11に連通するポンプ通路21と、油圧シリンダ2の第1油室3から延びる第1のシリンダ側通路23と、メインポンプ9に連通するメインポンプ通路29とを、選択的に連通するものであり、このために3つの弁ポジションA、B、Cを備えたものである。
【0018】
具体的には、ポジションA(図の右端のポジション)は応急作動用油圧ユニット1から油圧シリンダ2へと作動油を供給するときの弁ポジションであり、これにおいては、切換弁12は、ポンプ通路21を第1のシリンダ側通路23に連通し、タンク通路20をメインタンク通路29へと連通する。
【0019】
なお、ポンプ通路21には、オペレートチェック弁33、34のパイロット通路25が接続しており、この油圧シリンダ2への作動油供給時には、パイロット通路25へとポンプ11の吐出圧がかかり、オペレートチェック弁33、34が開弁されるようになっている。また、このとき、ポンプ通路21に連通している第1のシリンダ側通路23には、流量調整弁35が介装されており、これによりオペレートチェック弁33、34を開弁するために適切な圧力が、パイロット通路25に加圧されるようになっている。
【0020】
ポジションB(図の中央のポジション)は応急作動用油圧ユニット1の停止時(すなわち、メインシステムの通常作動時)の弁ポジションであり、これにおいては、第1シリンダ側通路23と、メインタンク通路29を閉鎖状態とし、タンク通路20とポンプ通路21とを連通する。
【0021】
ポジションC(図の左端のポジション)は応急作動用油圧ユニット1のタンク10からメインタンク9へと余剰の作動油を排出するときの弁ポジションであり、これにおいては、ポンプ通路21はメインタンク通路29と連通し、第1のシリンダ側通路23はタンク通路20と連通するようになっている。また、このとき、パイロット通路25とドレン通路26はともにポンプ通路21と連通しており、同圧となるので、オペレートチェック弁33、34は閉弁され、油圧シリンダ2の伸縮位置は一定に保持されるようになっている。
【0022】
なお、応急作動用油圧ユニット1の作動時(油圧シリンダ2への作動油の供給時、またはメインタンク9への作動油の排出時)には、手動弁43、44、45により、メインシステム側と、第1および第2のシリンダ側通路23、24およびパイロット通路25との連通がそれぞれ断たれ、油圧シリンダ2およびオペレートチェック弁33、34は応急作動用油圧ユニット1からの油圧供給により作動するようになっている。一方、応急作動用油圧ユニット1の停止時(すなわち、メインシステムの通常作動時)には、切換弁12がポジションBとなるとともに、手動弁43、44、45は開放されるので、オペレートチェック弁33、34はメインシステム側からのパイロット圧により開弁し、また第1および第2のシリンダ側通路23、24にはメインシステム側から作動油が供給され、これで油圧シリンダ2が駆動されるようになっている。
【0023】
フロートスイッチ13はタンク10の水位が所定の限界値に達したことを検出するものであり、応急作動用油圧ユニット1による油圧シリンダ2の駆動時に、油圧シリンダ2の第1の油室3からのピストンロッド5の侵入体積に相当する余剰な作動油がタンク10に蓄積し、タンク10の水位がその限界値に達したことを検出する。これにより、切換弁12をポジションCに切り換えて、タンク10内の作動油のメインタンク9への排出行程に移行するようになっている。
【0024】
つぎに作用を説明する。
【0025】
油圧シリンダ2を作動させるメインシステムの通常作動時には、図1に示すように、切換弁12はポジションBとされ、応急作動用油圧ユニット1は停止状態にあり、油圧シリンダ2はメインシステムからの油圧の供給により作動する。
【0026】
これに対して、メインシステムが故障する等して作動不能となったときには、応急作動用油圧ユニット1が作動し、油圧シリンダ2に所定の動き(この場合は、収縮動作)を行わせる。
【0027】
すなわち、図2に示すのように、切換弁12を弁ポジションAに切り換え、モータ15によりポンプ11を駆動して、油圧シリンダ2の第1の油室3へと作動油を供給して、油圧シリンダ2のピストンロッド5を収縮させて行く供給行程を開始する。
【0028】
この場合、油圧シリンダ2へのピストンロッド5の侵入体積分だけ、応急作動用油圧ユニット1のタンク10へ流入する作動油量が、タンク10から排出される作動油量より余剰となるので、タンク10の水位はその分だけ上昇して来るが、この水位が所定の上限値に達したことをフロートスイッチ13により感知されたならば、図3に示すのように、切換弁12をポジションCに切り換え、タンク10内の作動油をメインタンク9へと排出する排出行程へと移行する。
【0029】
このようにして、タンク10内の作動油がメインタンク9へと所定量排出され、タンク10の水位が所定の下限値に達したことがフロートスイッチ13により感知されたならば、再び切換弁12をポジションAに切り換え、応急作動用油圧ユニット1は、タンク10内の水位が再び所定の上限値に達するまで、供給行程の作動を行う。
【0030】
このようにして、タンク10の水位を上限値または下限値に達する都度、切換弁12を切り換えて、供給行程および排出行程を繰り返して、タンク10内の水位を適切なものに保ちつつ、油圧シリンダ2に作動油を供給して、油圧シリンダ2を所定の状態まで収縮させて、応急作動を終了する。なお、供給行程(図2)および排出行程(図3)における作動油の流れの方向は、それぞれ図に矢印で示してある。
【0031】
このように応急作動用油圧ユニット1は、切換弁12を用いることにより、一つのポンプ11だけで油圧シリンダ2への作動油の供給とメインタンクへの作動油の排出の両方を行うことができるので、ユニットを小型軽量化することができ、応急作動用油圧ユニット1はメインシステムに対して設置場所をとることなく備え付けられ、また持ち運びも容易なものとなる。
【0032】
また、フロートスイッチによりタンク10内の水位を検知し、その水位が限界値に達する都度、タンク10の作動油をメインタンク10へと排出するので、タンク10内の作動油量は常に適切な量に保たれ、装置の信頼性が高まり、またタンク10自体も小型化することができる。
【0033】
【発明の効果】
第1の発明によれば、油圧作動回路の故障時等に、応急作動用油圧ユニットが作動し、油圧アクチュエータへとポンプにより作動油が供給されるが、このとき油圧アクチュエータからの戻された作動油が余剰で、タンクの水位が所定の限界値まで上昇したならば、これが検出手段により検出され、これに伴って切換弁が切り換えらることにより、タンク内の余剰な作動油がメインタンクへと排出されるので、一つのポンプだけで油圧アクチュエータへの作動油の供給とメインタンクへの作動油の排出の両方を行うことができ、応急作動用油圧ユニットは小型軽量化でき、省スペースが図れ、運搬性も向上する。また、タンク内の作動油は常に適量となり、装置の信頼性が向上する。
【0034】
第2の発明によれば、タンクからメインタンクへと作動油を排出する間は、オペレートチェック弁が閉弁し油圧アクチュエータへの作動油の供給を禁止するので、油圧アクチュエータの状態は維持される。このため、切換弁を逐次切り換えて、油圧アクチュエータへの作動油の供給と、タンクからの作動油の排出を繰り返すことにより、油圧アクチュエータを所定の位置まで確実に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図2】同じく油圧シリンダへの作動油供給時の作動油の流れを示す油圧回路図である。
【図3】同じくメインタンクへの作動油排出時の作動油の流れを示す油圧回路図である。
【図4】従来例を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
1 応急作動用油圧ユニット
2 油圧シリンダ
9 メインタンク
10 タンク
11 ポンプ
12 切換弁
13 フロートスイッチ
Claims (2)
- 油圧アクチュエータを駆動する油圧作動回路に対して設けられる応急作動用油圧ユニットにおいて、前記油圧作動回路のメインタンクとは独立なタンクと、このタンクから吸い上げた作動油を吐出する一つのポンプと、このポンプから吐出する作動油を前記油圧アクチュエータへ供給するポジションと同じくこのポンプから吐出する作動油を前記メインタンクへと排出するポジションとを有する一つの切換弁とを備え、この切換弁のポジションを切換えて前記油圧アクチュエータを駆動するとともに前記油圧アクチュエータから前記タンクに戻される余剰作動油を前記メインタンクに排出する構成としたことを特徴とする応急作動用油圧ユニット。
- 前記油圧アクチュエータと前記切換弁との間にオペレートチェック弁を介装し、作動油のメインタンクへの排出時にこのオペレートチェック弁を閉弁して油圧アクチュエータの位置を保持することを特徴とする請求項1に記載の応急作動用油圧ユニット。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP15227296A JP3591987B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 応急作動用油圧ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15227296A JP3591987B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 応急作動用油圧ユニット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH102309A JPH102309A (ja) | 1998-01-06 |
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Family
ID=15536884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15227296A Expired - Fee Related JP3591987B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 応急作動用油圧ユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3591987B2 (ja) |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP15227296A patent/JP3591987B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH102309A (ja) | 1998-01-06 |
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