JP5443128B2 - 流体圧回路 - Google Patents

流体圧回路 Download PDF

Info

Publication number
JP5443128B2
JP5443128B2 JP2009248156A JP2009248156A JP5443128B2 JP 5443128 B2 JP5443128 B2 JP 5443128B2 JP 2009248156 A JP2009248156 A JP 2009248156A JP 2009248156 A JP2009248156 A JP 2009248156A JP 5443128 B2 JP5443128 B2 JP 5443128B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
fluid pressure
supply
fluid
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009248156A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011094683A (ja
Inventor
浩二 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nabtesco Corp
Original Assignee
Nabtesco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nabtesco Corp filed Critical Nabtesco Corp
Priority to JP2009248156A priority Critical patent/JP5443128B2/ja
Publication of JP2011094683A publication Critical patent/JP2011094683A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5443128B2 publication Critical patent/JP5443128B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Safety Valves (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

本発明は、アクチュエータに対して流体を給排してアクチュエータを駆動する流体圧回路に関する。
従来から、例えば航空機の翼の可動部等を動かすために、アクチュエータを備えた流体圧回路が用いられている(例えば、特許文献1参照)。このアクチュエータは、シリンダとピストンとを有するものであって、流体圧回路は、アクチュエータのシリンダに対して流体を給排することにより、ピストンを駆動するようになっている。
このような流体圧回路として、例えば図5に示すものがある。図5に示す流体圧回路80は、ポンプ82に接続された供給流路84と、タンク83に接続された排出流路85と、アクチュエータ81の2つのシリンダ室81a、81aにそれぞれ接続された2つの給排流路86、86と、供給流路84および排出流路85と、給排流路86、86との間とに配置され、アクチュエータ81に対する流体の給排を制御する給排制御弁91とを有する。また、供給流路84の途中部には逆止弁(チェック弁)90が設けられている。この逆止弁90は、故障等によりポンプ82が停止したときに、逆止弁90よりも下流側の流路からポンプ82側に流体が流出するのを防止して、逆止弁90よりも下流側の流路の流体圧力が低下するのを防止する役割を有している。
また、給排流路86、86と排出流路85とは、リリーフ流路87により連通されており、このリリーフ流路87の途中部には、2つの逆止弁92、92とリリーフ弁93とが設けられている。逆止弁92、92は、排出流路85側から給排流路86側への流れを阻止するように構成されている。リリーフ弁93は、リリーフ流路87のリリーフ弁93よりも給排流路86側の流体圧力が所定のリリーフ圧以上のときに、給排流路86側から排出流路85側への流れを許容するように構成されている。リリーフ圧は、ポンプ82の正常作動時の流体圧力よりも大きい値に設定されており、ポンプ82の正常作動時には、リリーフ弁93を流体が通過しないようになっている。
この流体圧回路80においては、ポンプ82から供給された流体は、供給流路84と給排流路86とを介して、アクチュエータ81の一方のシリンダ室81aに供給される。このとき同時に、他方のシリンダ室81aから流体が排出されて、給排流路86と排出流路85とを介してタンク83に送られる。これにより、ピストン81bが駆動される。
このとき、例えば翼の可動部が突風を受けたこと等によって、ピストン81bに対して駆動力よりも大きい負荷が作用する場合がある。この場合、ピストン81bが駆動方向と逆方向に移動して、シリンダ室81aから給排流路86を介してリリーフ流路87に流体が逆流して流入する。この逆流の圧力がリリーフ圧以上の場合には、この逆流は、リリーフ弁93を通過して排出流路85に流れ込み、タンク83に送られる。これにより、回路に過大圧力が生じるのを防止している。なお、供給流路84内の逆流は、逆止弁90により阻止される。
特開2006−283785号公報
流体圧回路80では、アクチュエータ81に過負荷が作用したことにより生じる逆流を、回路の外部に排出するための構成として、リリーフ弁93を設けている。そのため、流体圧回路80の構成部材が多くなり、回路が複雑になっていた。
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、簡易な構成によって、アクチュエータに過負荷が作用した場合に生じる逆流を外部に排出することのできる流体圧回路を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段及び発明の効果
第1の発明の流体圧回路は、シリンダとピストンとを有し、前記シリンダ内に給排される流体に応じて前記ピストンが駆動されるアクチュエータと、流体圧力源に接続され、前記アクチュエータに供給される流体が流れる供給流路と、タンクに接続され、前記アクチュエータから排出される流体が流れる排出流路と、前記供給流路および前記排出流路と、前記アクチュエータとの間に接続され、前記アクチュエータに対する流体の給排制御を行う給排制御弁と、を備える流体圧回路であって、前記供給流路の途中部に、前記流体圧力源の流体圧力が所定値以上のときに、開弁して双方向の流れを許容し、前記流体圧力源の流体圧力が所定値未満のときに、前記給排制御弁側から前記流体圧力源側への流体の逆流を阻止する遮断弁を備えており、前記供給流路の、前記遮断弁よりも前記流体圧力源側の位置に、前記遮断弁から前記流体圧力源側に逆流した流体を逃がす、逃がし流路が接続されており、前記遮断弁は、前記流体圧力源に連通する入口側開口部と前記給排制御弁に連通する出口側開口部とを有する収容室が内部に形成されたハウジングと、前記収容室内に移動可能に配置され、前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断可能な弁体と、前記弁体が前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断する方向に、前記弁体を付勢する第1付勢手段と、前記収容室内に一方向に移動可能に配置され、前記一方向の一端が前記弁体と当接可能な押圧部材とを備え、前記押圧部材は、前記収容室の内壁に対して摺動可能な第1ピストン部と、前記第1ピストン部より前記弁体から離れた位置に形成され、前記第1ピストン部よりも外径が大きく、前記収容室の内壁に対して摺動可能な第2ピストン部とを有し、前記収容室は、前記第1ピストン部の前記弁体側に形成される第1圧力室と、前記第2ピストン部の前記弁体と反対側に形成され、前記第1圧力室と連通する第2圧力室とを有し、前記第1圧力室と前記第2圧力室の少なくとも一方に、前記入口側開口部が形成されている構成を有する。
この構成によると、流体圧力源が正常に作動しており、流体圧力源の流体圧力が前記所定値以上の場合、遮断弁は開弁しており、流体圧力源から供給流路と給排制御弁とを介してシリンダに流体が供給されて、ピストンが駆動する。また、シリンダから排出された流体は、給排制御弁と排出流路とを介して、タンクに流れる。
シリンダに流体が供給されているときに、外部からピストンに対して駆動方向と逆方向の大きな負荷が作用すると、ピストンが駆動方向と逆方向に移動して、シリンダから供給流路に流体が逆流する。このとき、遮断弁は開弁しているため、この逆流は遮断弁を通過して、供給流路に接続された逃がし流路に流れる。このようにして、逆流した流体を流体圧回路の外部に逃がして、回路内に過大圧力が生じるのを防止することができる。
また、故障等により流体圧力源が停止した場合、流体圧力源の流体圧力が前記所定値未満となった時点で、遮断弁は、給排制御弁側から流体圧力源側への流体の逆流を阻止するように切り換わる。これにより、遮断弁よりも下流側の流路の流体が回路の外部に流出するのを防止して、遮断弁よりも下流側の流路の流体圧力がそれ以上低下するのを防止することができる。
このように、遮断弁は、流体圧力源の流体圧力が前記所定値以上のときに、アクチュエータに過負荷が作用した場合には、従来の流体圧回路のリリーフ弁と同様の機能を果たし、また、流体圧力源からの流体の供給が停止した場合には、従来の流体圧回路の逆止弁の機能を果たす。したがって、本発明の流体圧回路は、従来の流体圧回路に比べて構成部材の点数を減らすことができ、流体圧回路の構成を簡易化できる。
また、押圧部材は、2つのピストン部において、収容室内と摺動可能となっており、この2つのピストン部の両側に、流体圧力源と連通する2つの圧力室が形成されている。この2つのピストン部のうち、弁体側のピストン部(第1ピストン部)が、他方(第2ピストン部)よりも外径が小さいため、押圧部材が流体圧力源からの流体から受ける力のうち、弁体側への力の合計は、弁体と反対側への力の合計よりも、2つのピストン部の断面積の差に相当する分だけ大きくなる。したがって、押圧部材は、流体圧力源からの流体によって、弁体側へ押圧される。この押圧力は、2つのピストン部の断面積の差と、流体圧力源の流体圧力の大きさとに比例する。
流体圧力源の流体圧力が所定値以上の場合には、押圧部材は、流体圧力源からの流体から受ける力によって、第1付勢手段の付勢力に抗して、弁体を押圧して、入口側開口部と出口側開口部とを連通させる。また、流体圧力源の流体圧力が所定値以上から所定値未満になると、押圧部材が流体圧力源からの流体から受ける力が小さくなるため、押圧部材は第1付勢手段の付勢力によって弁体と反対側に移動する。これにより、弁体は第1付勢手段に付勢されて、入口側開口部と出口側開口部との連通を遮断する。
このように、遮断弁は、流体圧力源の流体圧力によって押圧部材を弁体側に移動させるようになっているため、例えば電気的制御により押圧部材を移動させる場合に比べて、遮断弁の構成が簡単になる。
また、前記押圧部材を、前記弁体と反対側に付勢する第2付勢手段を備えることが好ましい。
この構成によると、第1付勢手段の付勢力に加えて、第2付勢手段の付勢力によって、押圧部材を弁体と反対側に移動させることができるため、押圧部材をよりスムーズに移動させることができる。
また、前記第1ピストン部と前記第2ピストン部とが、前記一方向に関して離れて形成されており、前記収容室は、前記押圧部材の前記第1ピストン部と前記第2ピストン部との間の領域の外周部に形成され、前記排出流路に連通する第3圧力室を有していることが好ましい。
この構成によると、第1ピストン部の外径が第2ピストン部の外径よりも小さいため、押圧部材の第3圧力室に露出する部分は、第3圧力室内の流体から、弁体と反対側への力を受けることができる。したがって、第1付勢手段の付勢力に加えて、第3圧力室内の流体から押圧部材が受ける力によって、押圧部材を弁体と反対側に移動させることができるため、押圧部材をよりスムーズに移動させることができる。
また、第2の発明の流体圧回路は、シリンダとピストンとをそれぞれ有し、前記シリンダ内に給排される流体に応じて前記ピストンが駆動される複数のアクチュエータと、流体圧力源に連通され、前記複数のアクチュエータに供給される流体が流れる複数の供給流路と、タンクに連通され、前記複数のアクチュエータから排出される流体が流れる複数の排出流路と、前記供給流路および前記排出流路と、前記アクチュエータとの間に接続され、前記アクチュエータに対する流体の給排制御を行う給排制御弁と、を備える流体圧回路であって、前記供給流路の途中部に、前記流体圧力源の流体圧力が所定値以上のときに、開弁して双方向の流れを許容し、前記流体圧力源の流体圧力が所定値未満のときに、前記給排制御弁側から前記流体圧力源側への流体の逆流を阻止する遮断弁を備えており、前記供給流路は、前記遮断弁よりも前記流体圧力源側の位置において、他の前記供給流路と連通しており、前記遮断弁から前記流体圧力源側に逆流した流体前記他の供給流路に送られ、前記遮断弁は、前記流体圧力源に連通する入口側開口部と前記給排制御弁に連通する出口側開口部とを有する収容室が内部に形成されたハウジングと、前記収容室内に移動可能に配置され、前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断可能な弁体と、前記弁体が前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断する方向に、前記弁体を付勢する第1付勢手段と、前記収容室内に一方向に移動可能に配置され、前記一方向の一端が前記弁体と当接可能な押圧部材とを備え、前記押圧部材は、前記収容室の内壁に対して摺動可能な第1ピストン部と、前記第1ピストン部より前記弁体から離れた位置に形成され、前記第1ピストン部よりも外径が大きく、前記収容室の内壁に対して摺動可能な第2ピストン部とを有し、前記収容室は、前記第1ピストン部の前記弁体側に形成される第1圧力室と、前記第2ピストン部の前記弁体と反対側に形成され、前記第1圧力室と連通する第2圧力室とを有し、前記第1圧力室と前記第2圧力室の少なくとも一方に、前記入口側開口部が形成されている構成を有する。
この構成によると、上述した第1の発明と同様の作用効果に加えて、以下の効果を得ることができる。流体圧力源の流体圧力が前記所定値以上のときに、アクチュエータに過負荷が作用した場合に、シリンダから供給流路に逆流した流体は、遮断弁を通過した後、この供給流路に連通された他の供給流路に流れる。そのため、逆流の圧力を、他の流体圧回路のアクチュエータの駆動に利用することできる。
本発明の実施形態に係る流体圧回路が適用された航空機の油圧系統図である。 本発明の実施形態に係る流体圧回路を示す回路図である。 本発明の実施形態に係る流体圧回路に設けられた遮断弁の断面図であって、閉弁した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る流体圧回路に設けられた遮断弁の断面図であって、開弁した状態を示す図である。 従来の流体圧回路を示す回路図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態は、航空機の翼の可動部に設けられたアクチュエータを駆動するための油圧回路(流体圧回路)に、本発明を適用した一例である。
図1に示すように、航空機70には、その飛行姿勢や飛行方向を変化させたり、その受ける揚力を変化させたりするための複数の可動部が翼に設けられている。例えば、主翼71には離着陸時に高揚力を発生させるためのフラップ72や、機体のローリングのためのエルロン73が設けられている。また、水平尾翼74には、機首の上げ下げのためのエレベータ75が設けられている。さらに、垂直尾翼76には機体のヨーイングのためのラダー77が設けられている。これら複数の可動部には、複動式の油圧シリンダからなるアクチュエータ10がそれぞれ連結されている。このアクチュエータ10を駆動することによって、可動部は、翼への取り付け角度を変化させたり、翼に対して並進移動するようになっている。
航空機70は、これら複数のアクチュエータ10を駆動するために、2つの油圧回路1L、1Rを有している。複数のアクチュエータ10は、2つの油圧回路1R、1Lの何れか一方に接続されている。油圧回路1(1R、1L)は、互いに連通した油圧ポンプ(流体圧力源)3とタンク4とからなる油圧システム2と、複数のアクチュエータ10をそれぞれ駆動するための複数の個別油圧回路5(図2参照)とから構成されている。
図2に示すように、個別油圧回路5は、アクチュエータ10と、供給流路20と、排出流路21と、給排流路22、23と、フィルタ30と、遮断弁40と、給排制御弁31と、モード切換弁32と、電磁弁33と、背圧加圧弁34とから構成されている。
供給流路20は、油圧ポンプ3に接続されており、アクチュエータ10に供給される作動油(流体)が流れる。供給流路20の、後述する遮断弁40より油圧ポンプ3側の位置には、供給連通路(逃がし流路)20aが接続されている。図示は省略するが、この供給連通路20aは、他の個別油圧回路5の供給流路20と連通している。
排出流路21は、タンク4に接続されており、アクチュエータ10から排出される作動油が流れる。排出流路21の、背圧加圧弁34と給排制御弁31との間の位置には、連通流路21aの一端が接続されている。この連通流路21aの他端は、遮断弁40に接続されている。
アクチュエータ10は、シリンダ11と、このシリンダ11内に摺動可能に配置されたピストン12とを有している。ピストン12の片面には、ロッド13の一端が固定されている。このロッド13の他端は、シリンダ11から突出して、翼の可動部に連結されている。また、シリンダ11内は、ピストン12によって2つのシリンダ室11a、11bに仕切られている。シリンダ室11a、11bには、給排流路22、23がそれぞれ接続されている。シリンダ室11a、11bに給排流路22、23を介して作動油が供給および排出されることによってピストン12は駆動される。
給排制御弁31は、供給流路20および排出流路21と、2つの給排流路22、23との間に接続されており、アクチュエータ10に対する作動油の給排制御を行うためのものである。給排制御弁31は、図示しない制御部から送信される信号に応じて、中立位置31bと2つの連通位置31a、31cとに切り換え可能となっている。
給排制御弁31が連通位置31aのときには、給排流路22と供給流路20とが連通し、給排流路23と排出流路21とが連通する。これにより、シリンダ室11aへの作動油の供給と、シリンダ室11bからの作動油の排出が可能となる。連通位置31cのときには、連通位置31aの場合とは逆に、給排流路22と排出流路21とが連通し、給排流路23と供給流路20とが連通する。中立位置31bのときには、アクチュエータ10に対する作動油の給排が遮断される。なお、給排制御弁31を連通位置31aから連通位置31cに切り換える場合(またはその逆の場合)には、一旦中立位置31bに切り換わるようになっている。
モード切換弁32は、2つの給排流路22、23の途中部に設けられており、給排流路22、23を、給排モードと、ダンピングモードとに切り換えるためのものである。モード切換弁32は、パイロット圧と付勢バネとによって、連通位置32aとダンピングモード位置32bとに切り換え可能となっている。モード切換弁32のパイロット圧は、後述する電磁弁33を介して供給される作動油の圧力である。
モード切換弁32は、パイロット圧が作用しているときには、連通位置32aとなり、給排流路22、23の連通が許容され、シリンダ11と給排制御弁31とが連通する(給排モード)。一方、パイロット圧が作用していないときには、モード切換弁32は、付勢バネの付勢力によって、ダンピングモード位置32bとなる。ダンピングモード位置32bのときには、シリンダ室11a、11bが連通するように、給排流路22、23同士が、作動油の流量を制限する絞りを介して連結される(ダンピングモード)。この絞りによって、ピストン12の移動に抵抗を付与することができる(ダンピング効果)。
電磁弁33は、供給流路20および排出流路21と、モード切換弁32との間に接続されており、モード切換弁32の動作を制御するためのものである。電磁弁33は、図示しない制御部から送信される信号と付勢バネとによって、2つの切換位置33a、33bに切り換え可能となっている。
電磁弁33は、励磁されたときには、切換位置33aとなり、供給流路20とモード切換弁32とが連通する。これにより、供給流路20を流れる作動油が、電磁弁33を介して、モード切換弁32にパイロット油として供給される。一方、励磁されていないときには、電磁弁33は、付勢バネの付勢力によって、切換位置33bとなり、排出流路21とモード切換弁32とが連通する。この場合、モード切換弁32に供給されていた作動油(パイロット油)が、モード切換弁32の付勢バネの付勢力によって、モード切換弁32から排出されて、電磁弁33を介して、排出流路21に送られる。
背圧加圧弁34は、排出流路21の途中部に設けられている。背圧加圧弁34は、アクチュエータから送られる作動油を蓄圧して、背圧加圧弁34よりも上流側(アクチュエータ10側)の流路の作動油圧を適宜に保つものである。
フィルタ30は、供給流路20の途中部に設けられており、油圧ポンプ3からの作動油内に含まれる不純物を取り除くためのものである。
遮断弁40は、供給流路20の途中部に設けられている。遮断弁40は、供給流路20の油圧ポンプ3側の作動油の圧力と、排出流路21から連通流路21aに流れる作動油の圧力と、付勢バネ51、52(図3参照)とによって、連通位置40aと逆流防止位置40bとに切り換え可能となっている。
詳細は後述するが、遮断弁40は、油圧ポンプ3の作動油圧が所定値A以上のとき(油圧ポンプ3の正常作動時)には、連通位置40aとなり、開弁して双方向の流れを許容する。一方、油圧ポンプ3の作動油圧が所定値A未満のときには、遮断弁40は、連通流路21aからの作動油圧と、付勢バネ51、52とによって、逆流防止位置40bとなり、給排制御弁31側から油圧ポンプ3側への作動油の逆流を阻止することが可能となる。
次に、遮断弁40の構造について説明する。
図3に示すように、遮断弁40は、内部に収容室42が形成されたハウジング41を有しており、収容室42の内部には、弁体50と、第1付勢バネ(第1付勢手段)51と、押圧部材60と、第2付勢バネ(第2付勢手段)52が配置されている。なお、図3中の左右方向を左右方向と定義して以下説明する。
収容室42には、入口側開口部43と、出口側開口部44と、排出流路連通開口部45とが形成されている。入口側開口部43は、供給流路20の油圧ポンプ3側に連通している。出口側開口部44は、供給流路20の給排制御弁31側に連通している。排出流路連通開口部45は、連通流路21aに連通している。また、収容室42の内壁には、弁座部46が形成されている。
弁体50は、収容室42内の弁座部46の右側の位置に、左右方向に移動可能に配置されており、弁座部46と当接可能となっている。弁体50が弁座部46に当接した状態では、入口側開口部43と出口側開口部44との連通は遮断される。
第1付勢バネ51は、左右方向に圧縮された状態で、右端が収容室42の内壁に取り付けられ、左端が弁体50に取り付けられている。これにより、第1付勢バネ51は、弁体50を弁座部46に押し付ける方向に付勢している。
押圧部材60は、収容室42内に左右方向に移動可能に配置されている。押圧部材60は、左右方向に延在する部材である。本実施形態では、押圧部材60の左右方向長さは、弁座部46に当接した状態の弁体50の表面から、収容室42の左端の内壁までの距離にほぼ等しいが、これより短くてもよい。
押圧部材60は、略中央部に形成された第1ピストン部61と、第1ピストン部61よりも左側に、第1ピストン部61から離れて形成された第2ピストン部62とを有している。押圧部材60は、第1ピストン部61と第2ピストン部62の外周面において、収容室42の内壁と摺動可能となっている。第1ピストン部61の外径は、第2ピストン部62の外径よりも小さい。また、第1ピストン部61の右側には、ロッド部63が取り付けられており、このロッド部63の右端が、弁体50と当接可能となっている。
押圧部材60が2つのピストン部61、62において収容室42の内壁と摺動可能となっていることにより、収容室42は、第1圧力室42aと第2圧力室42bと第3圧力室42cとに区画されている。第1圧力室42aは、第1ピストン部61の右側に形成された空間であり、第2圧力室42bは、第2ピストン部62の左側に形成された空間であり、第3圧力室42cは、押圧部材60の第1ピストン部61と第2ピストン部62と間の領域の外周部を取り囲むように形成された空間である。
第1圧力室42aには、入口側開口部43が形成されており、油圧ポンプ3から作動油が流入するようになっている。第2圧力室42bは、押圧部材60の内部に形成された連通孔64を介して、第1圧力室42aと連通している。そのため、第1圧力室42aと連通孔64と第2圧力室42bの作動油圧は、全て油圧ポンプ3の作動油圧と同じになる。また、第1圧力室42aは、弁体50が弁座部46から離間したときに、出口側開口部44と連通可能となっている。
また、第3圧力室42cには、排出流路連通開口部45が形成されており、排出流路21と連通している。なお、第3圧力室42cは、第1圧力室42aおよび第2圧力室42bとは連通していない。
押圧部材60の左端面60aには、突出部60bが形成されている。突出部60bは、収容室42(第2圧力室42b)の内壁と左端面60aとの間に隙間を設けるためのものである。突出部60bが設けられていることにより、左端面60aは、収容室42の内壁に密着することがなく、第2圧力室42b内の作動油圧を常に受けることが可能となっている。
上述したように、第2ピストン部62の外径が、第1ピストン部61の外径よりも大きく、さらに、押圧部材60の左端面60aが、突出部60bによって、第2圧力室42b内の作動油圧を常に受けることが可能となっている。そのため、押圧部材60が、油圧ポンプ3からの作動油(第1圧力室42a内と第2圧力室42b内と連通孔64内の作動油)から受ける力のうち、右方向の力の合計は、左方向の力の合計よりも、2つのピストン部61、62の断面積の差に相当する分だけ大きくなる。したがって、押圧部材は、油圧ポンプ3からの作動油によって、右側へ押圧される。この押圧力は、2つのピストン部61、62の断面積の差と、油圧ポンプ3の作動油圧に比例する。
また、第2ピストン部62の外径が、第1ピストン部61の外径よりも大きいため、押圧部材60の第3圧力室42c内に露出する部分は、第3圧力室42c内の作動油から、左方向の力を受けるようになっている。
第2付勢バネ52は、第2圧力室42b内に配置されている。第2付勢バネ52は、左右方向に圧縮された状態で、左端が押圧部材60に取り付けられ、右端が収容室42(第2圧力室42b)の内壁に取り付けられている。これにより、第2付勢バネ52は、押圧部材60を左方向に付勢している。
油圧ポンプ3の作動油圧が所定値A以上のときには、押圧部材60が油圧ポンプ3からの作動油から受ける力が、第1付勢バネ51の付勢力と、第2付勢バネ52の付勢力と、押圧部材60が第3圧力室42c内の作動油から受ける力の和を上回るようになっている。そのため、この場合には、図4に示すように、押圧部材60は、弁体50を押圧しつつ右方向に移動して、弁体50を弁座部46から離間させる。これにより、第1圧力室42aと出口側開口部44とが連通し、入口側開口部43から出口側開口部44への流れと、その逆方向の流れの両方を許容できる。
また、第1圧力室42aおよび第2圧力室42bの作動油圧が所定値A以上から所定値A未満になった場合には、押圧部材60が油圧ポンプ3からの作動油から受ける力が小さくなる。そのため、この場合には、図3に示すように、第1付勢バネ51の付勢力と、第2付勢バネ52の付勢力と、押圧部材60が第3圧力室42c内の作動油から受ける力とによって、押圧部材60は左方向に移動する。そのため、弁体50は第1付勢バネ52の付勢力によって弁座部46に押し付けられ、第1圧力室42aと出口側開口部44との連通が遮断される。したがって、給排制御弁31側から油圧ポンプ3側への作動油の逆流を阻止することができる。
次に、上述した構成を有する油圧回路1の作動について、1つの個別油圧回路5の作動に注目して説明する。
(油圧ポンプ正常作動時)
まず、油圧ポンプ3が正常に作動している場合について説明する。この場合、油圧ポンプ3の作動油圧が所定値A以上であるため、遮断弁40は連通位置40aとなっている。
アクチュエータ10を駆動する場合には、給排制御弁31が連通位置31a、31cの何れかの状態となっている。給排制御弁31が例えば連通位置31aの場合、油圧ポンプ3から供給流路20と給排流路22とを介してアクチュエータ10に作動油が供給されると同時に、アクチュエータ10から給排流路23と排出流路21とを介してタンク4に作動油が排出される。これにより、ピストン12が移動する。
ここで、可動部が例えば突風等を受けることにより、ピストン12に対して、駆動方向と逆方向であって、駆動力(シリンダ11に供給される作動油圧)よりも大きい負荷が作用する場合がある。このような過負荷がピストン12に作用すると、ピストン12が駆動方向と逆方向に移動して、シリンダ11から供給流路20に作動油が逆流する。このとき、遮断弁40は連通位置40aであるため、この逆流は遮断弁40を通過する。そして、遮断弁40から油圧ポンプ3側に流れた作動油は、供給流路20に接続された供給連通路20aを介して、他の個別油圧回路5の供給流路20に流れる。これにより、回路内に過大圧力が生じるのを防止することができる。
なお、油圧ポンプ3の正常作動時に、アクチュエータ10の駆動を停止する場合には、給排制御弁31を中立位置31bに切り換えるか、モード切換弁32をダンピングモード位置32bに切り換える。この場合には、供給流路20はシリンダ11と連通しないため、ピストン12に対して上述したような過負荷が作用しても、供給流路20に作動油は逆流しない。
(油圧ポンプ停止時)
次に、アクチュエータ10を駆動しているとき(給排制御弁31が連通位置31a、31cの何れかの状態のとき)に、油圧ポンプ3の故障等により油圧ポンプ3が停止した場合について説明する。
油圧ポンプ3の作動油圧が所定値A未満となったときに、遮断弁40は逆流防止位置40bに切り換わる。これにより、遮断弁40よりも下流側の流路の作動油が油圧ポンプ3側に流出するのを防止して、遮断弁40よりも下流側の流路の作動油圧がそれ以上低下するのを防止することができる。
また、背圧加圧弁34による加圧により、ピストン12の移動に抵抗が付与され、背圧加圧弁34よりもアクチュエータ10側の流路から、作動油がタンク4に流出するのを抑制できる。
また、油圧ポンプ3の停止時に、ピストン12に対して上述したような過負荷が作用した場合、シリンダ11から供給流路20に作動油が逆流するものの、この逆流は遮断弁40によって阻止される。
上述したように、遮断弁40は、油圧ポンプ3の正常作動時に、アクチュエータ10に過負荷が作用した場合は、この過負荷により生じた逆流を外部に排出するという、従来の油圧回路のリリーフ弁と同様の機能を果たす。また、故障等により油圧ポンプ3からの作動油の供給が停止した場合には、遮断弁40は、遮断弁40よりも下流側の流路から外部に作動油が流出するのを阻止するという、従来の油圧回路の逆止弁の機能を果たす。したがって、本実施形態では、遮断弁40が、従来のリリーフ弁と逆止弁の両方の機能を有しているため、従来の油圧回路に比べて構成部材の点数を減らすことができ、油圧回路の構成を簡易化できる。
また、上述したように、アクチュエータ10に過負荷が作用した場合に生じる逆流を、遮断弁40を通過させた後、供給流路20に接続された供給連通路20aを介して、他の個別油圧回路5の供給流路20に流している。これにより、回路内の過大圧力を防止できることに加えて、逆流の圧力を、他の個別油圧回路5のアクチュエータ10の駆動に利用することできる。
また、上述したように、遮断弁40は、油圧ポンプ3からの作動油圧によって押圧部材60を弁体50側に移動させるようになっているため、例えば電気的制御により押圧部材を移動させる場合に比べて、遮断弁の構成が簡単になる。
また、遮断弁40は、第1付勢バネ51と、第2付勢バネ52と、第3圧力室42c内の作動油圧という3つの手段によって、押圧部材60を左方向に移動させているため、押圧部材60を、スムーズに左方向に移動させることができる。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。なお、上記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
上記実施形態では、入口側開口部43は、第1圧力室42aに形成されているが、第2圧力室42bに形成されていてもよい。また、第1圧力室42aと第2圧力室42bの両方に入口側開口部43が形成されていてもよい。この場合、連通孔64は設けられていなくてもよい。
上記実施形態では、弁体50は左右方向に移動可能に配置されているが、回動可能に配置されていてもよい。この場合、第1付勢バネ51は、弁体50を回動方向に付勢するバネが用いられる。
第2付勢バネ52は設けられていなくてもよい。但し、この場合、押圧部材60を左側に押圧する力を補うために、第1付勢バネ51の付勢力を高くする必要がある。
上記実施形態では、第1ピストン部61と第2ピストン部62とは左右方向に離れて形成されているが、第1ピストン部61と第2ピストン部62とが隣接して形成されていてもよい。この場合、第3圧力室42cの容積を確保しにくいので、この点においては、上記実施形態の構成が好ましい。
上記実施形態では、第3圧力室42c内は排出流路21からの作動油が封入されるように構成されているが、第3圧力室42cを大気と連通させ、押圧部材60の第3圧力室42c内に露出する部分が力を受けないように構成されていてもよい。但し、この場合、押圧部材60を左側に押圧する力を補うために、第1付勢バネ51と第2付勢バネ52の少なくとも一方の付勢力を高くする必要がある。
上記実施形態では、押圧部材60は、2つのピストン部61、62において収容室42の内壁に摺動可能となっているが、3つ以上のピストン部において、収容室42の内壁と摺動可能に構成されていてもよい。この場合、右端のピストン部の外径は、左端のピストン部の外径よりも小さく形成される。
遮断弁40は、油圧ポンプ3の作動油圧に応じて作動する構成であれば、上記実施形態の構成に限定されない。例えば、遮断弁40は、油圧ポンプ3が故障したときに油圧ポンプ3から送られる故障信号に応じて、電気的制御により閉弁するように構成されていてもよい。
上記実施形態では、供給流路20に接続された供給連通路20aの他端は、他の個別油圧回路5の供給流路20に接続されているが、例えば、タンク4に接続されていてもよい。
上記実施形態では、アクチュエータ10のシリンダ11内に給排される流体として、作動油が用いられているが、これ以外の液体や空気が用いられていてもよい。
上記実施形態では、アクチュエータ10は、ピストン12の両側にシリンダ室11a、11bを有し、ピストン12が双方向に駆動される複動式のアクチュエータであるが、ピストンの片側にのみシリンダ室を有し、ピストンが一方向にのみ駆動される単動式のアクチュエータであってもよい。この場合、給排流路の数は1つである。
上記実施形態では、航空機の翼の可動部に設けられたアクチュエータを駆動するための油圧回路(流体圧回路)に、本発明を適用した一例を挙げて説明したが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、アクチュエータを駆動するための流体圧回路であれば適用可能である。
1(1R、1L) 油圧回路(流体圧回路)
2 油圧システム
3 油圧ポンプ
4 タンク
5 個別油圧回路
10 アクチュエータ
11 シリンダ
11a、11b シリンダ室
12 ピストン
13 ロッド
20 供給流路
21 排出流路
22、23 給排流路
30 フィルタ
31 給排制御弁
32 モード切換弁
33 電磁弁
34 背圧加圧弁
40 遮断弁
42 収容室
42a 第1圧力室
42b 第2圧力室
42c 第3圧力室
43 入口側開口部
44 出口側開口部
45 排出流路連通開口部
46 弁座部
50 弁体
51 第1付勢バネ(第1付勢手段)
52 第2付勢バネ(第2付勢手段)
60 押圧部材
61 第1ピストン部
62 第2ピストン部
63 ロッド部
64 連通孔

Claims (4)

  1. シリンダとピストンとを有し、前記シリンダ内に給排される流体に応じて前記ピストンが駆動されるアクチュエータと、
    流体圧力源に接続され、前記アクチュエータに供給される流体が流れる供給流路と、
    タンクに接続され、前記アクチュエータから排出される流体が流れる排出流路と、
    前記供給流路および前記排出流路と、前記アクチュエータとの間に接続され、前記アクチュエータに対する流体の給排制御を行う給排制御弁と、
    を備える流体圧回路であって、
    前記供給流路の途中部に、前記流体圧力源の流体圧力が所定値以上のときに、開弁して双方向の流れを許容し、前記流体圧力源の流体圧力が所定値未満のときに、前記給排制御弁側から前記流体圧力源側への流体の逆流を阻止する遮断弁を備えており、
    前記供給流路の、前記遮断弁よりも前記流体圧力源側の位置に、前記遮断弁から前記流体圧力源側に逆流した流体を逃がす、逃がし流路が接続されており、
    前記遮断弁は、
    前記流体圧力源に連通する入口側開口部と前記給排制御弁に連通する出口側開口部とを有する収容室が内部に形成されたハウジングと、
    前記収容室内に移動可能に配置され、前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断可能な弁体と、
    前記弁体が前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断する方向に、前記弁体を付勢する第1付勢手段と、
    前記収容室内に一方向に移動可能に配置され、前記一方向の一端が前記弁体と当接可能な押圧部材とを備え、
    前記押圧部材は、
    前記収容室の内壁に対して摺動可能な第1ピストン部と、
    前記第1ピストン部より前記弁体から離れた位置に形成され、前記第1ピストン部よりも外径が大きく、前記収容室の内壁に対して摺動可能な第2ピストン部とを有し、
    前記収容室は、
    前記第1ピストン部の前記弁体側に形成される第1圧力室と、
    前記第2ピストン部の前記弁体と反対側に形成され、前記第1圧力室と連通する第2圧力室とを有し、
    前記第1圧力室と前記第2圧力室の少なくとも一方に、前記入口側開口部が形成されていることを特徴とする流体圧回路。
  2. 前記押圧部材を、前記弁体と反対側に付勢する第2付勢手段を備えることを特徴とする請求項に記載の流体圧回路。
  3. 前記第1ピストン部と前記第2ピストン部とが、前記一方向に関して離れて形成されており、
    前記収容室は、
    前記押圧部材の前記第1ピストン部と前記第2ピストン部との間の領域の外周部に形成され、前記排出流路に連通する第3圧力室を有していることを特徴とする請求項又はに記載の流体圧回路。
  4. シリンダとピストンとをそれぞれ有し、前記シリンダ内に給排される流体に応じて前記ピストンが駆動される複数のアクチュエータと、
    流体圧力源に連通され、前記複数のアクチュエータに供給される流体が流れる複数の供給流路と、
    タンクに連通され、前記複数のアクチュエータから排出される流体が流れる複数の排出流路と、
    前記供給流路および前記排出流路と、前記アクチュエータとの間に接続され、前記アクチュエータに対する流体の給排制御を行う給排制御弁と、
    を備える流体圧回路であって、
    前記供給流路の途中部に、前記流体圧力源の流体圧力が所定値以上のときに、開弁して双方向の流れを許容し、前記流体圧力源の流体圧力が所定値未満のときに、前記給排制御弁側から前記流体圧力源側への流体の逆流を阻止する遮断弁を備えており、
    前記供給流路は、前記遮断弁よりも前記流体圧力源側の位置において、他の前記供給流路と連通しており、前記遮断弁から前記流体圧力源側に逆流した流体前記他の供給流路に送られ、
    前記遮断弁は、
    前記流体圧力源に連通する入口側開口部と前記給排制御弁に連通する出口側開口部とを有する収容室が内部に形成されたハウジングと、
    前記収容室内に移動可能に配置され、前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断可能な弁体と、
    前記弁体が前記入口側開口部と前記出口側開口部との連通を遮断する方向に、前記弁体を付勢する第1付勢手段と、
    前記収容室内に一方向に移動可能に配置され、前記一方向の一端が前記弁体と当接可能な押圧部材とを備え、
    前記押圧部材は、
    前記収容室の内壁に対して摺動可能な第1ピストン部と、
    前記第1ピストン部より前記弁体から離れた位置に形成され、前記第1ピストン部よりも外径が大きく、前記収容室の内壁に対して摺動可能な第2ピストン部とを有し、
    前記収容室は、
    前記第1ピストン部の前記弁体側に形成される第1圧力室と、
    前記第2ピストン部の前記弁体と反対側に形成され、前記第1圧力室と連通する第2圧力室とを有し、
    前記第1圧力室と前記第2圧力室の少なくとも一方に、前記入口側開口部が形成されていることを特徴とする流体圧回路。
JP2009248156A 2009-10-28 2009-10-28 流体圧回路 Active JP5443128B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009248156A JP5443128B2 (ja) 2009-10-28 2009-10-28 流体圧回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009248156A JP5443128B2 (ja) 2009-10-28 2009-10-28 流体圧回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011094683A JP2011094683A (ja) 2011-05-12
JP5443128B2 true JP5443128B2 (ja) 2014-03-19

Family

ID=44111826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009248156A Active JP5443128B2 (ja) 2009-10-28 2009-10-28 流体圧回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5443128B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114352597B (zh) * 2022-01-25 2024-04-23 佳木斯大学 一种过载反向冲击阀及防止过载的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328196Y2 (ja) * 1971-11-27 1978-07-15
JPH084707A (ja) * 1994-06-21 1996-01-09 Komatsu Ltd 圧力制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011094683A (ja) 2011-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5822233B2 (ja) 流体圧制御装置
JP4729456B2 (ja) 油圧制御装置
CN101473284A (zh) 流体控制阀
JP5452993B2 (ja) 圧力補償付き電磁比例方向流量制御弁
JP2007046790A (ja) アクチュエーションシステム
US20130186080A1 (en) Actuator
JP4152415B2 (ja) 油圧制御装置
JP4354419B2 (ja) 圧力補償弁を備えた流量制御弁
EP3236086B1 (en) Proportional pressure controller with isolation valve assembly
KR101394492B1 (ko) 밸브 장치
JP4969347B2 (ja) 流量制御装置
JP5443128B2 (ja) 流体圧回路
JP3768192B2 (ja) 油圧制御装置
US20130153043A1 (en) Flow force-compensating valve element with load check
EP1961973B1 (en) Actuator control device
KR20180085784A (ko) 파일럿식 전환 밸브
JP4994051B2 (ja) 油圧制御装置
JP4088606B2 (ja) 建設重装備用流量制御装置
JP6909743B2 (ja) 蒸気弁駆動装置
CN107922002A (zh) 气缸单元
JP4859614B2 (ja) 油圧制御装置
JP2000035147A (ja) 油圧機器のシール構造とこのシール構造を用いたカウンターバランス弁
US10029897B2 (en) Control valve and system with primary and auxiliary function control
KR101381237B1 (ko) 전기유압식 안전밸브 개폐장치
JP4791823B2 (ja) ロードセンシング方式の油圧制御装置に用いられる油圧制御弁

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120925

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5443128

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250