JPH02146301A - 油圧シリンダの圧油供給装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室
とに圧油を交互に供給する油圧シリンダの圧油供給装置
に関する。

（従来の技術〕 特開昭８２−２２０７０５号公報に示すように、油圧シ
リンダのヘッド側油室とロッド側油室の受圧面積はピス
トンロッドの断面積だけロッド側油室の方が小さい。

そこで、特開昭８２−２２０７０５号公報に示すように
、油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室を連通・
遮断する再生弁を設け、この再生弁を連通状態とするこ
とでヘッド側油室内の圧油の一部をロッド側油室に供給
できるようにした圧油供給装置が知られている。

（発明が解決しようとする課題〕 かかる圧油供給装置は再生弁を設けることのみであって
、ヘッド側油室とロッド側油室とにポンスの吐出圧油を
供給するための装置が何ら記載されれておらず、その装
置と再生弁をどのように連動して作動させるかが判らな
いから、油圧シリンダの圧油供給装置として実用化する
ことが出来ない。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした油
圧シリンダの圧油供給装置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作用〕ポンプ７の吐出
側を第１、第２メータインバルブＩＡ、ＩＢで油圧シリ
ンダ１のヘッド側油室５、ロッド側油室６に連通すると
共に、そのヘッド側油室５、ロッド側油室６を第１、第
２メータアウトバルブＯＡ、ＯＢでタンク８に連通し、
前記ヘッド側油室５とロッド側油室６を合流弁Ｃで連通
すると共に、前記第１・第２メータインバルブＩＡ、１
．及び第１、第２メータアウトバルブＯ＾、ＯＢを、外
部信号によって作動されるパイロット弁を作動すると連
通状態に切換る構造とし、前記合流弁Ｃを第１又は第２
メータアウトバルブＯ＾ｓｏｎを切換えるパイロット弁
によって連通状態に切換る構造とした油圧シリンダの圧
油供給装置であり、これによっ°Ｃ、パイロット弁を切
換えることで油圧シリンダを伸長、縮少できると同時に
ロッド側油室又はヘッド側油室の圧油をヘッド側油室又
はロッド側油室に供給できる。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、油圧シリンダ１はシリンダチュー
ブ２内にピストンロッド３を備えたピストン４を嵌挿し
てヘッド側油室５とロッド側油室６を形成し、そのヘッ
ド側油室５、ロッド側油室６には第１・第２メータイン
バルブＩＡ％　ｔ、でポンプ７の吐出圧油が供給される
と共に、第１・第２メータアウトバルブＯＡ％０８でタ
ンク８に接続され、ヘッド側油室５とロッド側油室６は
合流バルブＣによって連通・遮断されると共に、各バル
ブは第１、第２、第３、第４パイロツト弁Ｄ　１　、Ｄ
２　、Ｄｓ　、Ｄ４により作動制御される。

前記第１、％２２メータインバルブＩＡ　ＩＢは次のよ
うに構成しである。

つまり、弁本体１０に弁孔１１を穿孔し、弁孔１１に開
口する流入ボート１２、流出ボート１３、ボート１４を
形成すると共に、弁本体ＩＯに嵌挿した筒状体１５に入
口ボート１６と出口ボート１７を形成し、かつ入口ボー
ト１６と出口ボート１７を連通・遮断するスプール１８
を嵌挿し、そのスプール１８をバネ１９で遮断位置に保
持すると共に、受圧室２０内の圧油で連通位置に移動す
るようにし、その流入ボート１２をポンプ７の吐出側に
、流出ボート１３をヘッド側油室５、ロッド側油室６に
それぞれ連通しである。

前記第１、第２パイロツト弁Ｄ　Ｉ　、Ｄ　２は次のよ
うに構成しである。

つまり、弁本体２１に弁孔２２と、その弁孔２２に開口
する流入ボート２３と流出ボート２４を形成し、弁孔２
２に嵌挿した筒体２５に入口ポート２６と出口ボート２
７を形成すると共に、その入口ボート２６と出口ボート
２７を連通・遮断するスプール２８を嵌挿し、このスプ
ール２８をバネ２９で遮断位置に保持し、かつソレノイ
ド３０で連通位置に向けて移動するように構成してあり
、流入ボート２３を前記第１、第２メータインバルブＩ
ＡＳ　ＩＢの流入ボート１２、つまりポンプ７の吐出側
に連通ずると共に、流出ボート２４をボート１４を経て
前記受圧室２０に連通しである。

このようであるから、ソレノイド３０に通電してスプー
ル２８を連通位置とすればポンプ７の吐出圧油が受圧室
２０に供給され、スプール１５を連通位置に移動するか
ら入口ボート１６と出口ポート１７が連通し、ポンプ７
の吐出圧油が第１又は第２メータインバルブＩＡ１１Ｂ
より油圧シリンダ１のヘッド側油室５又はロッド側油室
６に供給される。

また、ソレノイド３０への通電量によってスベール２８
の移動スプールを変えて入口ポート２６と出口ボート２
７の連通面積を増減できるので、受圧室２０内の圧力を
変えてスプール１５の移動ストロークを変更でき、それ
によって入口ボート１６と出口ボート１７の連通面積を
増減してヘッド側油室５、ロッド側油室６への供給油量
をコントロールできる。

前記第１、第２メータアウトバルブＯＡ％ＯＢは次のよ
うに構成しである。

つまり、弁本体３１の弁孔３２に流入ボート３３、流出
ボート３４、パイロットボート３５が形成され、前記弁
孔３２には筒状体３６が嵌挿され、該筒状体３６には流
入ボート３３が開口した入口ボート３７と流出ポート３
４に開口した出口ボート３８が形成されていると共に、
その入口ポート３７と出口ポート３８を断連するポペッ
ト４２が摺動自在に嵌挿され、該ポペット４２には小径
孔４３ａと大径孔４３ｂより段付形状となった軸孔４３
形成され、該軸孔４３には、小径の第１ランド部４４ａ
と大径の第２ランド部４４ａを有するスプール４４が嵌
挿されて、小径孔４３ｂとの間に環状室４５を、大径孔
４３ｂと第２ランド部４４ｂとの間に第１背圧室４８ａ
をそれぞれ形成している。前記スプール４４はバネ４６
で、前記筒状体３６に嵌挿固定された軸体４７の前面４
７ａに当接してポペット４２の後面４２ｂとの間に第２
背圧室４８ｂを形成し、前記環状室４５は、ポペット４
２に形成したスリット溝状の流入ボート４９とスプール
４４の第１ランド部４４ａより成る可変絞り４０で前記
入口ポート３７に開口制御され、かつポペット４２に形
成した油孔４１、小径部４６及び筒状体３６に形成した
油孔４７で前記パイロットボート３５に連通していると
共に、前記第２背圧室４８ｂは絞り４８で前記流出ボー
ト３４に連通している。

そして、流入ボート３３が油圧シリンダ１のヘッド側油
室５、ロッド側油室６に連通し、流出ポート３４がタン
ク８に連通している。

前記第３、第４パイロツト弁Ｄ　３、Ｄ　４は次のよう
に構成しである。

つまり、弁本体５０の弁孔５１に流入ボート５２と流出
ボート５３を形成し、その弁孔５１内に嵌挿した筒体５
４に流入ボート５２に連通した入口ボート５５と流出ボ
ート５３に連通した出口ボート５６を形成すると共に、
筒体５４内に入口ボート５５と出口ボート５６を連通・
遮断するスプール５７を嵌挿し、このスプール５７をバ
ネ５８で遮断位置に保持すると共に、ソレノイド５９で
連通位置に移動するようにしてあり、流入ボート５２が
前記流出ポート３４に連通し、流出ポート５３がタンク
８に連通し、ソレノイド５９への通電量によってスプー
ル５７を連通位置に向けて所定ストローク移動して入口
ポート５５と出口ボート５６の連通面積を増減できるよ
うになり、可変絞り６０を有している。

このようであるから、ソレノイド５９に通電して第３又
は第４パイロツト弁Ｄ　３　、Ｄ　４のスプール５７を
移動し、入口ボート５５と出口ボート５３を連通ずると
、油圧シリンダ１のヘッド側油室５又はロッド側油室６
内の圧油は第１又は第２メータアウトバルブ０＾、ＯＢ
の流入ボート３３、入口ボート３７、可変絞り４０、環
状室４５、油孔４１、小径部４６、油孔４７よりパイロ
ットボート３５に流れ、第３又は第４パイロツト弁Ｄ３
、Ｄ４の可変絞り６０よりタンク８に流出するので、可
変絞り４０の前後に圧力差が生じ、その入口側圧力Ｐ１
はポペット４２の肩部４２ａに作用すると共に、出口側
圧力ＰＧは第１背圧室４８ａ及び絞り４８より第２背圧
室４８ｂに作用する。

ここで、前記圧力差は可変絞り４０を流通する流量によ
って決定されると共に、その流量は可変絞り６０の開口
面積によって決定されるから、流量制御用の可変絞り６
０の開口面積によって前記圧力差が決定される。

他方、ポペット４２は肩部４２ａに作用する入口側圧力
Ｐ１で図中右向きの押力Ｆ１、第１背圧室４８ａと第２
背圧室４８ｂ内の出口側圧力Ｐａにより図中左向き押力
Ｆ２を受けるので、肩部４２ａの受圧面積と第１、第２
背圧室４８ａ。

４８ｂの受圧面積の差及び前記圧力差によりボペット４
２は右方又は左方に移動されるようになる。

そして、流量制御用の可変絞り６０の開口面積が小さい
、つまりソレノイド５９への通電量が少ないと、圧力差
が小さいのでポペット４２に作用する左向きの押力Ｆ２
が右向きの押力Ｆ、よりも大きくなってポペット４２は
左方に押されてシート面４２ｂが弁座４０ａに圧着して
入口ボート３７と出口ポート３８を遮断している。

このように、ポペット４２が静止している時には第２背
圧室４８ｂ内に圧油が流入しないから絞り４８の前後に
圧力差が生じない。

前述の状態よりソレノイド５９への通電量を多くして、
流量制御用の可変絞り６０の開口面積を大きくすると流
量が多くなって可変絞り４０前後の圧力差が大きくなっ
て、ポペット４２に作用する右向きの押力Ｆ１が左向き
の押力Ｆ２よりも大きくなり、ポペット４２は右方に移
動してシート面４２ｇが弁座４０ａより離れて入口ボー
ト３７より出口ボート３８に圧油が流れると共に、ポペ
ット４２が右方に移動すると可変絞り４０の開口面積が
増大して圧力差が小さくなるので、ポペット４２は流量
制御用の可変絞り６０の開口面積に応じた位置で静止す
る。

したがって、油圧シリンダ１のヘッド側油室５、ロッド
側油室６内の圧油を、ソレノイド５９への通電量に比例
した流量としてタンク８に流出できる。

前記合流弁Ｃは、第２メータアウトバルト０Ｂ−Ｄ４と
同一形状となり、流入ボート３３がロッド側油室６に連
通し、流出ボート３４が逆止弁６１を介してヘッド側油
室５に連通していると共に、パイロットボート３５が第
４パイロツト弁りの流入ボート５２に連通し、第４パイ
ロツト弁Ｄ４のソレノイド５９に通電することで第２メ
ータアウトバルブＯ３と合流弁Ｃは同時に作動する。

しかして、第１パイロツト弁Ｄ１のソレノイド３０の第
４パイロツトＤ４のソレノイド５９に通電して第１メー
タインバルブＤ、の流入ボート１２と流出ボート１３を
連通ずると同時に、第２メータアウトバルブＯＢの流入
ボート３３と流出ボート３４を連通すれば、ポンプ７の
吐出圧油が第１メータインバルブＩＡよりヘッド側油室
５に流入し、ロッド側油室６内の圧油がタンク８に流出
するので油圧シリンダ１は伸長する。

これと同時に、合流弁Ｃの流入ボート３３と流出ボート
３４が連通ずるのでロッド側油室６内の圧油の一部をヘ
ッド側油室５に供給できる。

この時、ヘッド側油室５内の圧油が合流弁Ｃの流出ボー
ト３４に流入することは逆止弁６１で阻止される。

また、第２パイロツト弁Ｄ２のソレノイド３０と第３パ
イロツト弁Ｄ３のソレノイド５９に通電して第２メータ
インバルブ１．の流入ボート１２と流出ボート１３を連
通ずると同時に、第１メータアウトバルブＯＡの流入ボ
ート３３と流出ボート３４を連通すれば、ポンプ７の吐
出圧油がロッド側油室６に供給されると共に、ヘッド側
油室５内の圧油がタンク８に流出するので、油圧シリン
ダ１を縮少できる。

第２図は第２実施例を示し、合流弁Ｃのポペット４２を
軸体３７の小径筒状部３７ｂに沿って摺動自在とし、か
つバネ４６でシート面４２ｂが弁座４０ａに当接して入
口ボート３７と出口ポート３８を遮断するようにし、出
口ボート３８の径ｄｌＡとポペット４２の内径ｄ２Ａを
同一としてポペット４２が次式でバランスするようにし
である。

π （ｄ２　ｉＡ　　ｄ２　□Ａ） このようにすれば、可変絞り４０前後の差圧が６２以上
となると背圧室４８ｃ内の圧力が低下し、合流弁Ｃのポ
ペット４２が左方に移動することで流入ボート３３と流
出ボート３４が連通し、第４パイロツト弁Ｄ４のスプー
ル５７を更に右方に移動してタンク８への流量を増加し
第１背圧室４８ａ内の圧力ＰＧを更に低下すると、第２
メータアウトバルブ０１１のポペット４２が移動して流
入ボート３３と流出ボート３４が連通ずる。

このようであるから、合流弁Ｃの流入ボート３３と流出
ボート３４が連通した後に第２メータアウトバルブＯ３
の流入ホード３３と流出ボート３４が連通ずる。

第３図は第３実施例を示し、合流弁Ｃを次のように構成
しである。

つまり、軸杆４７の盲穴６２とポペット４２の盲穴６３
とに亘って杆体６４を嵌挿して背圧室６５を形成し、こ
の杆体６４の軸方向中間部は小径となって前記盲穴６２
．６３とにより油通路６６を形成し、この油通路６６に
よってポペット４２に形成したスリット溝４９と前記背
圧室６５を連通し、かつスリット溝４９と軸杆４７に形
成したボート６７を連通・遮断していると共に、そのボ
ート４０は前記ボート２８に連通していると共に、前記
軸杆４７に嵌挿した押杆６８が杆体６４の端面に当接し
、かつバネ６９で図中左方に押され、押杆６８を右方に
押す受圧室７０は軸杆４７に形成した孔７１及び杆体６
４の細孔７２、盲穴７３、並びにポペット４２の孔７４
で前記出口ボート３８に連通し、前記ポペット４２はバ
ネ７５で右方に押されてシート面４２ｂがシート座４０
ｂに当接して入口ボート３７と出口ボート３８を遮断し
ている。

合流弁Ｃは以上の様であるから、第４パイロツト弁Ｄ４
の流入ボート５２と流出ボート５３が遮断されてパイロ
ットボート３５内の圧油が流れない時には入口ボート３
７と背圧室６５内の圧力が等しくなり、ポペット４２は
バネ７５で右方に押されて入口ポート３７と出口ポート
３８を遮断して第３図の状態となる。

この状態でソレノイド５９に通電して第４パイロツト弁
Ｄ４の流入ボート５２と流出ボート５３を連通し、パイ
ロットボート３５の圧油をタンク８に流出すると、入口
ボート３７の圧油がパイロットボート３５よりタンク８
に流れるが、この時スリット溝４９と油通路６６の連通
部で絞られて圧力降下するので、入口ポート８７側の圧
力よりも背圧室６５内の圧力が低下する。

つまり、スリット溝４９と油通路６６の連通部が可変絞
り４０となっている。

他方、第２メータアウトバルブ０８のポペット４２は、
合流弁Ｃのポペット４２が左方に移動してから更に第４
パイロツト弁Ｄ４のソレノイド５つに通電してタンク８
への流量が増加した後に作動して流入ボート３３と流出
ボート３４を連通するように構成しである。

つまり、合流弁Ｃのポペット４２及び第２メータアウト
バルブＯＢのポペット４２は背圧室６５及び第１・第２
背圧室４８ａ、４８ｂ内の圧力で遮断方向に移動し、受
圧部ａ、ｂの圧力で連通方向に押されると共に、それら
の圧力は同一であるから、それらの面積比を異ならせる
ことで前述のように作動できる。

これによって、ポペット４２は左方に押されて入口ボー
ト３７と出口ボート３８が連通して入口ポート３７の油
圧が出口ポート３８に流出するが、その連通面積は僅か
で絞られるから出口ボート３８側の圧力は入口ボート３
７側の圧力よりも低くなる。

出口ボート３８側の圧力が設定圧力となると受圧室７０
内の圧力によって押杆６８がバネ６９に抗して右方に押
され、杆体６４をバネ７５に抗して右方に押してボート
６７と油通路６６を遮断するから入口ポート３７よりパ
イロットボート３５への圧油流れがなくなって背圧室６
５内の圧力が上昇し、ポペット４２を右方に押して入口
ボート３７と出口ポート３８を遮断する。

このようであるから、ヘッド側油室５内の油圧力が設定
圧力以上であると合流弁Ｃが作動し、設定圧力以下であ
ると作動し′ない。

第４図は第４実施例を示し、合流弁Ｃの押杆６８を左方
に押す室７６を形成し、この室７６を軸杆４７に形成し
た孔７７、筒状体３６に形成した孔７８でパイロットボ
ート３５に連通して、背圧室６５内の圧油を室７６に導
いて押杆６８を左方に押すように形成しである。

このようにすれば、合流弁Ｃのポペット４２はヘッド側
油室５とロッド側油室６の差圧に基づいて作動するから
その差圧が設定圧力以上の時にロッド側油室６内の圧油
をヘッド側油室５内に供給できる。

第５図は第５実施例を示し、合流弁Ｃの筒状体３６に形
成した孔３８を外部圧力供給手段７９に連通して、押杆
６８の室７６に外部より圧油を供給できるようにしであ
る。

このようにすれば、合流弁Ｃのポペット４２が連通状態
に作動することを、ヘッド側油圧５とロッド側油室６内
の圧力関係と外部より供給される圧力で変更して任意に
制御できる。

第６図は第６実施例を示し、合流弁Ｃを弁本体３１の弁
孔３２にポペット４２を嵌挿し、このポペット４２をバ
ネ４６でシート面４２ｂが弁座４０ａに当接するように
付勢して入口ポート３７と出口ポート３８を遮断し、そ
の背圧室４８ｃを第３パイロツトバルブＤ３の流入ボー
ト５２に連通ずると共に、そのポペット４２が右方に移
動する時の背圧室４８ｃの圧力、つまり開弁圧ＰＯＡを
第１メータアウトバルブＯＡの開弁圧ｐｏａより低く設
定し、入口ポート３７をヘッド側油室５に連通ずると共
に、出口ボート３８を逆止弁６１を介してロッド側油室
６に連通する。

このようにすれば、油圧シリンダ１を縮少するために第
３パイロツトバルブＤ３の流出ボート５３よりタンク８
に圧油を流出すると流入ボート５２内の圧力が低下し、
合流弁Ｃの背圧室４８ｃ内の圧力が低下する。

そして、背圧室４８Ｃ内の圧力が開弁圧ＰＯＡ以下とな
るとポペット４２がバネ４６に抗して右方に移動して合
流ポペット弁Ｃが連通状態に作動し、ヘッド側油室５内
の圧油は逆止弁６１よりロッド側油室６内に供給される
。

更に流入ボート５２内の圧力が低下して第１メータアウ
トバルブＯＡの開弁圧Ｐ。Ｂ以下となると第１メータア
ウトバルブＯＡのポペット弁４２が右方に移動して流入
ボート３３と流出ボート３４が連通ずるから、ヘッド側
油室５内の圧油は第１メータアウトバルブＯＡよりタン
ク８に流出する。

第７図は第７実施例を示し、合流弁Ｃを次のように構成
しである。

つまり、弁本体３１の弁孔３２に流入ボート３３、流出
ボート３４、パイロットボート３５を形成し、筒状体３
６に入口ボート３７と出口ボート３８を形成すると共に
、ポペット４２の盲穴６３と軸杆４７の盲穴６２とに亘
って押杆６４を嵌挿して受圧室７０を形成し、その受圧
室７０を細孔７２、盲穴７３、孔７４で前記出口ポート
３８に開口すると共に、ポペット弁４２に筒状体３６に
嵌合するフランジ８０を形成して出口ボート３８をタン
ク８と遮蔽し、流入ボート３３をヘッド側油室５に連通
ずると共に、流出ボート３４をロッド側油圧６に連通し
である。

このようにすれば、ポペット４２はロッド側油室６内の
圧油及び背圧室６５内の圧油で遮断方向に押され、受圧
部Ｃに作用するヘッド側油室５内の圧油で連通方向に押
されるので、合流弁Ｃは第３パイロツト弁Ｄ３の流入ボ
ート５２と流出ボート５３を連通ずることで連通状態と
なり、油圧シリンダ１を縮少させる時にヘッド側油室５
内の圧油をロッド側油室６内に供給できる。

〔発明の効果〕

パイロット弁を切換えることで油圧シリンダ１のヘッド
側油室５又はロッド側油室６にポンプ７の吐出圧油を供
給して油圧シリンダ１を伸長又は縮少できると共に、そ
れと同時にヘッド側油室５内の圧油をロッド側油室６に
供給したり、ロッド側油室６内の圧油をヘッド側油室５
に供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図、第
７図は本発明のそれぞれ異なる実施例を示す断面図であ
る。 １は油圧シリンダ、５はヘッド側油室、６はロッド側油
室、７はポンプ、８はタンク、１ＡｓＩＢは第１、第２
メータインバルブ、０Ａ１０Ｂは第１、第２メータアウ
トバルブ、Ｃは合流弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポンプ７の吐出側を第１、第２メータインバルブＩ＿
   Ａ、Ｉ＿Ｂで油圧シリンダ１のヘッド側油室５、ロッド
   側油室６に連通すると共に、そのヘッド側油室５、ロッ
   ド側油室６を第１、第２メータアウトバルブＯ＿Ａ、Ｏ
   ＿Ｂでタンク８に連通し、前記ヘッド側油室５とロッド
   側油室６を合流弁Ｃで連通すると共に、前記第１・第２
   メータインバルブＩ＿Ａ、Ｉ＿Ｂ及び第１、第２メータ
   アウトバルブＯ＿Ａ、Ｏ＿Ｂを、外部信号によって作動
   されるパイロット弁によって連通状態に切換る構造とし
   、前記合流弁Ｃを第１又は第２メータアウトバルブＯ＿
   Ａ、Ｏ＿Ｂを切換えるパイロット弁によって連通状態に
   切換る構造としたことを特徴とする油圧シリンダの圧油
   供給装置。