JPH02138506A - 分岐油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ｌｆ、梁上の利用分野］ 本発明は、油圧クレーン等に使用する分岐油圧回路に関
する。

［従来の技術］ 従来における主油圧回路と副油圧回路からなる分岐油圧
回路には下記の構成がある。

すなわち、油圧ポンプからの吐出油圧管が、ｌ）切換弁
を介して負荷の油圧アクチュエータに接続し、 ２）その切換弁は、選択的に、 ａ；該吐出油圧管からの圧油を油圧アクチュエータの一
方の側へ供給し、且つ該油圧アクチュエータの他方の側
をリザーバへ連通させる作動位置に設定し、 ｂ；あるいは、該油圧アクチュエータへのその圧油供給
を閉じ、且つ該切換弁においてその圧油供給している部
分が、「背圧弁」を介してリザーバに連通される中立位
置に設定する、Ｅ記構成をなし、 ３）該吐出油圧管から分岐した枝油圧管が、減圧弁を介
して副油圧管路に接続した、以Ｅの構成となっている。

このような従来の構成において、その作用は下記のよう
になっている。

油圧アクチュエータに負荷が生じているとき切換弁の切
換位置が上記作動の位置へ設定されたときは、油圧ポン
プからの吐出油が切換弁を介して、油圧アクチュエータ
の一方の側に作用し、その作用によって、油圧アクチュ
エータにおいて仕事を終えた吐出油は、切換弁を介して
リザーバへ排出してゆく。

この場合において、吐出管から油圧アクチュエータに供
給された圧油は、油圧アクチュエータに負荷が生じてい
ることによって、該吐出管に油圧が生じている。そのた
め、副油圧管路の側においては、この吐出管に生じてい
る圧油を更に減圧弁を介して、必要なレベルの油圧に下
げて使用することができるようになっている。

また、油圧アクチュエータの作動を停止させるときは、
νＪ換弁を上記中立位置へ設定すれば油圧アクチュエー
タへの吐出油圧送が停止させられるから、油圧アクチュ
エータの作動が停止する。

この場合において、切換弁が中立位置へ設定されたとき
は、油圧ポンプにおける負荷を小さくさせておくための
目的と同時に、そのような状態においても副油圧回路の
側に油圧が生じているように、吐出管は切換弁を介して
後、「背圧弁」の存在によって吐出管路に必要な低い油
圧を生じさせておき、副油圧回路における作業は、その
油圧を使用して作業ができるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記における従来の構成には、下記のような問題点が存
在する。

上記の切換弁が作動位置へ設定しているときは、と記の
ように油圧アクチュエータが作動することになるが、こ
の油圧アクチュエータにはその負荷が零となっているか
、あるいはその負荷が負の負荷となっていることがある
。

それは、例えば、この油圧アクチュエータがクレーンの
荷を持ち上げたり、その荷を下げたりするための油圧モ
ータであった場合においてその荷を下げてゆくような状
態においては。

吐出油によって油圧アクチュエータが駆動されるのでは
なく、逆に油圧アクチュエータがクレーンのその荷によ
って駆動される状態となって、該吐出油圧管に油圧が生
じない状態となってしまう。

すなわち、このような状態においては、吐出油圧管自体
に正の油圧が生じていないから、副油圧回路の側にも油
圧が生ずることなく、その結果、このような状態におい
て、副油圧回路側の油圧による仕事をさせることができ
なくなってしまうことになる。

本発明の目的は、上記のような欠点を無くし、油圧アク
チュエータにおける負荷が零、あるいは負の負荷状態に
おいても、確実に副油圧回路の側において、油圧操作が
可能となる分岐油圧回路を提供することにある。

［課題を解決するための特徴］ 油圧ポンプからの油圧管は、切換弁を介して負荷の油圧
アクチュエータに接続し、 その切換弁は、選択的に、 ａ：油圧管からの圧油を油圧アクチュエータの一方の側
へ供給し、且つ油圧アクチュエータの他方の側をリザー
バへ連通させ、 ｂ：あるいは、油圧アクチュエータへのその圧油供給を
閉じ、且つ切換弁においてその圧油供給している部分が
リザーバに連通される。

上記構成をなし、 上記油圧管から分岐した枝油圧管が接続している副油圧
管路からの圧油は、上記切換弁を切り換える油圧源とな
っている、以上の構成において、 上記油圧管においては、枝油圧管を分岐させた分岐点か
ら切換弁の間にシーケンス弁を介設させている。

したがって、切換弁が油圧アクチュエータを駆動させる
位置に設定している場合であって、その油圧アクチュエ
ータが無負荷となっても、その油圧アクチュエータの上
流側に設けたシーケンス弁が枝油圧管の作動圧力を保持
する。

又、シーケンス弁は、油圧ポンプからの油圧管が連通し
ている第１のポートに弁座を削設しそのｐ５ｉのポート
へ選択的に着坐する弁によってその第１および第２の両
ポート間が、その着坐時に選択的に閉じられる構成をな
し、第２のポートの油圧は、第１のポートにおける油圧
と共に、その弁を同じ方向に押し上げるように作用し、
その弁の裏側であって、その第１および第２の両ポート
から独立した室には、前記油圧が押し上げる方向に対向
した一定の力を作用させていることを特徴としている。

したがって、そのシーケンス弁は、従来の主弁に相当し
ている上記弁のみで、従来のパイロット弁を必要としな
いものとなっている。

又、その室は、第１および第２の両ポートから独立して
いる。したがって、従来、主弁に穿設した絞り流路を介
して、第１のポートから上記室および従来のパイロット
弁を介して大気に一部圧油を排出させていたような、無
駄な圧油の損失を来すようなことがない点に特徴を有し
ている。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は、本発明における一実施例としての分岐油圧回
路をシステム図によって示したものであり、第２図は、
第１図における作動圧力特性を示したものである。

第１図における分岐油圧回路の構成は、油圧ポンプ１の
吐出管路である油圧管１ａが、一方においてシーケンス
弁２を介して主油圧回路２ａ（油圧管）に接続し、主油
圧回路２ａには第１のリリーフ弁４を設け、主油圧回路
２ａはνＪ換弁５を介して、油圧アクチュエータ９を選
択的に駆動するようになっており、レバー５ａは、　４
ｊＪ＃！！弁５の切換位置を切換位置５Ａ、５Ｂあるい
は５Ｄのいずれかに切り換えるレバーであり、レバー５
ａが操作されておらず自由な状態になっているときは、
スプリング５ｂおよび５Ｃによって、切換弁５が切換位
置５Ｂに設定されるものであり、切換弁５をレバー５ａ
によって操作するときは、ソレノイド弁７の切換位置を
７Ｂに設定して、油圧アクチュエータ８を無負荷状態に
して操作するようになっており、切換弁５は図示のよう
に６ポ一ト３位置の構造となっており、６はリザーバで
ある。

シーケンス弁２において、油圧ポンプ１からの油圧管１
ａが連通している第１のポート２ｇには弁座２ｊを削設
し、弁２Ｃはシリンダ２ｂへ摺動自在に嵌合し且つ弁座
２Ｊへ選択的に着坐する関係をなし、弁２Ｃが弁座２ｊ
に着坐しているとき、ポート２ｇと第２のポート２ｆと
の間が閉じられ、弁２ｃが弁座２ｊから浮上していると
きポート２ｇとポート２ｆが連通ずる関係になっており
、弁２ｃの裏側であって、その第１および第２の両ポー
ト２ｇおよび２ｆから完全に独立している室２ｈには、
弁２ｃを弁座２ｊ側に附勢するスプリング２ｅが内設し
、■１つ室２ｈにはパイロット管路２１が連通している
。

なお、スプリング２ｅはポート２ｇが大気圧のとき弁２
ｃを弁座２ａに押し付けている程度の附勢力となってい
るものである。

上記主油圧回路に対し、油圧管１ａは、圧力補償型の流
量制御弁３を介して副油圧回路３ａ（油圧管）に連通し
、副油圧回路３ａには第２のリリーフ弁３ｂを設け、副
油圧回路３ａはソレノイド弁７を介して油圧アクチュエ
ータ８に接続し、且つ副油圧回路３ａはパイロット管路
２１に連通している。

ソレノイド弁７は、図示のように３位舒４ポート構造の
ものであり、ソレノイド７ｂのみが作動するとき切換位
置が７Ａとなり、ソレノイド７ａのみが作動するとき切
換位置が７Ｄとなり、ソレノイド７ａおよび７ｂがいず
れも作動しないときは、スプリング７Ｃおよび７ｄの戻
し力によって、切換位置が７Ｂに設定される構成をなし
、油圧アクチュエータ８におけるピストン８ａはレバー
５ａと連動している。

Ｌ記構酸において、シーケンス弁２は、第２図に示すａ
点の設定圧力に設定されており、リリーフ弁４は、第２
図におけるｐＲの設定圧力に設定され、リリーフ弁３ｂ
はｐｃの設定圧力に設定されている。

なお、第２図における縦軸Ｐは、油圧管１ａおよび副油
圧回路３ａにおけるそれぞれの作動圧力ｐ１およびｐｃ
を示し、横軸Ｐ２は、主油圧回路２ａにおける作動圧力
ｐ２を示している以上の本発明における実施例の構成に
おいて、以■その作用を説明する。

油圧ポンプｌが作動し、切換弁５が中立の切換位１５Ｂ
に設定されているときは、主油圧回路２ａがリザーバ６
に開放されているため、主油圧回路２ａにおける作動圧
力Ｐ２は零となっている。

この主油圧回路２ａにおける作動圧力ｐ２が零の場合に
おいて、副油圧回路３ａには油圧管１ａから流量制御弁
３を介して圧油が流入し、その副油圧回路３ａにおける
油圧はパイロット管路２１を介して弁２Ｃに作用し、そ
の油圧は弁２ｃを弁座２ａ側に押圧し、副油圧回路３ａ
における油圧は、リリーフ弁３ｂが設定圧力をｐｃに設
定しているため、その設定圧力ｐｃに保持されている。

また、この主油圧回路２ａあるいはポート２ｆにおける
作動圧力ｐ２が零の場合、シーケンス弁２において、弁
２Ｃのポート２ｇに露呈している受圧面積は、弁２Ｃの
室２ｈに露呈している受圧面積より小さくなっているか
ら、ポート２ｇあるいは油圧管１ａにおける油圧は室２
ｈあるいは副油圧回路３ａにおける設定圧力ＰＣより高
い、第２図におけるａ点の設定圧力となっている。

また、流量制御弁３を介して副油圧回路３ａ側へ流入す
る圧油の量は、流量制御弁３が圧力補償型となっている
から、常に一定の値となっている。

以上の状態において、ソレノイド弁７の切換位置が７Ａ
に設定されていると、副油圧回路３ａに発生している油
圧は、油圧アクチュエータ８において、ピストン８ａを
最上端に押しにげて切換弁５を切換位置５Ｄに設定し、
この設定によって油圧アクチュエータ９に負荷が生じて
いる場合、主油圧回路２ａに油圧が生じ、そのことによ
って主油圧回路２Ａの圧油は、切換弁５を介して油圧ア
クチュエータ９の一方の側へ乍えられ、その結果、油圧
アクチュエータ９を・方の側へ作動させ、油圧アクチュ
エータ９において仕事を終えた該圧油は、切換弁５を介
してリザーバ６に排出してゆく。

この場合において、油圧アクチュエータ９になんらの負
荷も生じていない場合は、上記作動において油圧アクチ
ュエータ９が空転する状態になるから、主油圧回路２ａ
になんらの油圧も生じないことになる。

しかし、その場合において、油圧管１ａと主油圧回路２
ａの間にシーケンス弁２が介設しており、且つ上述のよ
うに、室２ｈに副油圧回路３ａの設定圧力ｐｃが作用し
ているから、油圧管１ａには、シーケンス弁２によって
設定された第２図ａ点の油圧が発生している。

また、油圧アクチュエータ９に負荷が生じて主油圧回路
２ａにシーケンス弁２の設定圧力より高い圧力が生じた
場合は下記のようになる。

主油圧回路２ａにおける負荷圧力が高くなると、弁２Ｃ
のボー）２ｆに露呈した受圧面にボー）２ｆの油圧が作
用して弁２Ｃを押し上げてゆき、その押し上げ力は、主
油圧回路２ａの負荷圧力が高くなる程、大きくなる。

したがって、そのように主油圧回路２ａにおける負荷圧
力が高まると、ポート２ｇからポート２ｆへの間におい
て弁座２ｊと弁２ｃによって形成する絞り流路の流路面
積が大きくなってポート２ｇ側から主油圧回路２ａ側へ
流れる圧油流れの絞り抵抗がなくなり、その特性は、第
２図に示すｂ−ｃの特性のように、油圧管１ａにおける
作動圧力ｐ１は主油圧回路２ａにおける作動圧力ｐ２と
等しくなる。

すなわち、油圧管１ａと主油圧回路２ａの間に背圧弁を
介設した場合と異なり、主油圧回路２ａにおける負荷圧
力が高くなっても、油圧管１ａの作動圧力ｐｉが、シー
ケンス弁２の設定圧力分、主油圧回路２ａの作動圧力ｐ
２より高くなるようなことはない。

更に、主油圧回路２ａがリリーフ弁４の設定圧力ｐＲの
作動圧力に達すると、油圧管１ａおよび主油圧回路２ａ
は、そのリリーフ弁４の存在によって、このｐＲ以上の
作動圧力に増加しないようになっている。

又、ソレノイド弁７において、ソレノイド７ａによって
切換位置が７Ｄに設定されると、副油圧回路３ａの油圧
がピストン８ａを最下端へ押し下げ、このため切換弁５
は切換位置５Ａに設定され、そのことによって主油圧回
路２ａに油圧を生じたその圧油は、切換弁５を介して。

油圧アクチュエータ９の他方の側へ与えられ、その結果
、油圧アクチュエータ９が他方の側へ作動し、油圧アク
チュエータ９において仕事を終えた該圧油は、切換弁５
を介してリザーバ６に排出してゆき、その作動油圧は、
上述の第２図において説明したものと同様である。

また、この場合においても、油圧アクチュエータ９に負
荷が生じていないとき、同じ理由によって、油圧管１ａ
にはシーケンス弁２によって設定された油圧が生じてい
る。

このように、油圧管１ａの作動圧力は、いかなる作動状
態においても、常にリリーフ弁３ｂの設定圧力ｐｃより
高い作動圧力に保持されているため、副油圧回路３ａの
設定圧力ｐｃは、油圧ポンプ１が作動している限りにお
いて、いがなる時点においても、その作動圧力を保持し
ている。

更に上述したように、流量制御弁３を介して副油圧回路
３ａ側に流入している圧油の量が常に一定の値となって
いるから、連続の条件によって油圧管１ａ側から主油圧
回路２ａ側へ流入する圧油の量も一定となっている。

したがって、上記のように油圧アクチュエータ９を作動
させている最中に、ソレノイド弁７を操作して油圧アク
チュエータ８へ油圧管１ａ側からの圧油が使用されても
、そのように主油圧回路２ａ側への圧油圧送量が一定で
あるからソレノイド弁７の操作によって油圧アクチュエ
ータ９の作動速度が乱されるようなことがない。

第３図は、第１図に対する他の実施例を示している。

第３図は、第１図における流量制御弁３とリリーフ弁３
ｂからなる圧力調整手段を減圧弁３０に置換した場合を
示し、第３図における他の部分は第１図と同じである。

すなわち、第１図における圧力調整手段は、流量制御弁
３とリリーフ弁３ｂによって構成させ、リリーフ弁３ｂ
が副油圧回路３ａにおける油圧と設定圧力ｐＣを比較し
て、自動的に副油圧回路３ａの油圧を設定圧力ｐｃに調
整し、圧力補償型の流量制御弁３が副油圧回路３ａ側へ
の圧油流入値を常に一定に調整しているものである。

したがって、第１図における流量制御弁３は上記のよう
に油圧アクチュエータ９の速度に外乱を与えないように
しているものであるが、副油圧回路３ａを所定の設定圧
力ｐｃに設定するのみの点においては、その圧力調整手
段をｗＳ３図におけるように減圧弁３０にしても副油圧
回路３ａを設定圧力ｐｃに保持することができ、室２ｈ
におけるパイロット圧力として、その第３図における副
油圧回路３ａの油圧を使用しても、第２図における特性
の作動とすることができることになる。

又、上記第１図および第３図においては、弁２Ｃにパイ
ロット油圧を導いているが、弁２Ｃに対して一定の弁座
２ａ側への力を与えておく意味においては、パイロット
管路２１を省略しスプリング２ｅにその力に相当するス
プリング設定力を与える構成としてもよいことになるし
かし、スプリング２ｅのみによって、その一定の力を与
える構成とするときは、その場合のスプリング２ｅが大
きくなって、シーケンス弁２の寸法が大きくなる。

［発明の効果］ 以」二の説明から明らかなように、本発明における効果
は下記のとおりである。

１）油圧管１ａと主油圧回路２ａとの間にシーケンス弁
２を介設させた構成としているから、油圧アクチュエー
タ９が無負荷状態となっても、油圧管１ａには、常に油
圧が保持されて油圧アクチュエータ８を操作することが
可能となっている。

又、シーケンス弁２は、従来におけるシーケンス弁がポ
ート２ｇと室２ｈとの間に絞り流路を設け、室２ｈと大
気との間にパイロット弁を介設していたものに対し、ポ
ート２ｇと室２ｈを完全に隔絶し、弁２Ｃに弁座２ｊ側
への一定の力を与えたシーケンス弁の構成とすることに
よって、シーケンス弁２におけるパイロット弁を省略す
ることが可能になり、ポート２ｇからそのパイロット弁
を介して大気に捨てられていた、従来の動力損失を無く
すことが可能になったものである。

２）副油圧回路３ａにおける油圧をパイロット圧力とし
て室２ｈに導き、そのパイロット圧力を室２ｈにおいて
弁２ｃに作用させることによって、その弁２Ｃに生じさ
せた力を弁２Ｃに作用させる「一定の力」とする場合は
、作動圧力のある程度高い油圧を弁２Ｃに作用させうる
ことになるから、スプリングによってその「−定の力」
を作用させる場合に比し、シーケンス弁２の寸法を小さ
（することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における一実施例としての分岐油圧回
路をシステム図によって示したものであり、第２図は、
油圧管１ａおよび副油圧回路３ａにおける作動圧力の特
性を示し、第３図は、第１図に対する他の実施例を示し
たものである。 実施例に使用した主な符号は下記のとおりである。 １：油圧ポンプ（油圧源）、　　１ａ：油圧管２ニジ−
ケンス弁、　２ａ：主油圧回路、２Ｃ：弁、　　２ｅニ
スプリング、　　２ｆおよび２ｇ：ポート、　２ｈ：室
、　２１：パイロット管路、　３：流量制御弁、　３ａ
：副油圧回路、　　３ｂおよび４：リリーフ弁、　　５
：切換弁、　　６：リザーバ、　７：ソレノイド弁９：
油圧アクチュエータ、　３０：減圧弁特許出願人　　三
輪精機株式会社 代表者　西海悦史 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 　１．油圧ポンプからの油圧管は、切換弁を介して負荷
   の油圧アクチュエータに接続し、 　前記切換弁は、選択的に、 ａ：前記油圧管からの圧油を前記油圧アク チュエータの一方の側へ供給し、且つ該油圧アクチュエ
   ータの他方の側をリザーバへ連通させ、 ｂ：あるいは、該油圧アクチュエータへの その圧油供給を閉じ、且つ該切換弁においてその圧油供
   給している部分が前記リザーバに連通される、上記構成
   をなし、 　前記油圧管から分岐した枝油圧管に接続している副油
   圧管路からの圧油は、前記切換弁を切り換える油圧源と
   なっている、 以上の構成において、 　前記油圧管においては、前記枝油圧管を分岐させた分
   岐点から前記切換弁の間にシーケンス弁を介設し、且つ
   該シーケンス弁と該切換弁との間にリリーフ弁を設け、 　前記枝油圧管と副油圧管路との間には、その副油圧回
   路における油圧を所定の設定圧力と比較してその所定の
   設定圧力に調整する圧力調整手段を設け、 　前記所定の設定圧力は前記シーケンス弁における設定
   圧力より低く設定し、前記シーケンス弁における設定圧
   力は前記リリーフ弁の設定圧力より低い関係となってお
   り、 　前記シーケンス弁は、前記油圧ポンプからの油圧管が
   連通している第１のポートに弁座を削設し、その弁座へ
   選択的に着坐する弁によってその第１のポートとの間が
   、その着坐時に選択的に閉じられる第２のポートの油圧
   は、その第１のポートにおける油圧と共に、その弁を同
   じ押し上げる方向に作用し、その弁の裏側であって、そ
   の第１および第２の両ポートから独立した室には、前記
   弁の押し上げられる方向に対向した一定の力を作用させ
   ていることを特徴とする分岐油圧回路。
2. 　２．室における一定の力は、副油圧回路における油圧
   を、その室において弁に作用させることによって、その
   弁に生じさせた力である第１項記載の分岐油圧回路。