JPH0336725Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高圧を発生し、制御し、その発生圧
力を精度よく保持するとともに、異常高圧発生時
の緊急圧抜きを自動的に行う高圧制御油圧回路に
係り、特に可変クラウンソフトロール等の容量の
小さいアクチユエータへの使用に適した高圧制御
油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

高圧制御油圧回路としては従来より、サーボ弁
制御の増圧器を用いて通常のポンプ圧を所定の高
圧にまで昇圧するとともに、この発生圧を電気信
号に変換して前記サーボ弁にフイードバツクする
ことにより、所定の高圧を精度よく保持するもの
が関発されている。

しかし、従来のこの種の高圧制御油圧回路は、
比較的容量の大きなアクチユエータを対象として
開発されたものであつたため、アクチユエータを
所定の高圧とするのに複数本の増圧器を使用し、
これらを交互に作動させるという回路構成となつ
ていた。また、増圧器ピストンを増圧方向へ移動
させる油圧源と切換弁、増圧器ピストンを減圧方
向移動させる油圧源と切換弁をそれぞれ別個に必
要とするほか、リリーフ弁の故障等による異常高
圧発生時の回路内圧抜き操作にも別個の油圧源を
必要とする等、大規模な回路構成となつていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

このため、例えば圧延機ロールの中央部の膨ら
みを油圧で変化させる可変クラウンソフトロール
のような小容量で、かつ設置スペースの限られた
アクチユエータに従来の大規模な高圧制御油圧回
路を用いることは、スペース的にも経済的にも困
難であつた。

本考案は、このような実状に鑑みなされたもの
で１個の増圧機と油圧源によつて所定の高圧を発
生し、制御し、この高圧を精度よく保持するとと
もに、同じ油圧源を用いて回路内の圧抜き操作も
行えるよう構成した省スペース、低コスト設計の
小容量アクチユエータ用高圧制御油圧回路の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本考案の高圧制御油圧回路
は、油圧ポンプ２からの圧油を増圧器５により数
倍の高圧としてアクチユエータ３に供給する主圧
力回路１７に、増圧器５の発生圧が目標設定値と
なるよう増圧器ピストンの増圧側油圧２４および
減圧側油室２５への圧油量を制御する４ポート３
位置切換式のサーボ弁４と、増圧器５の発生圧を
電気信号に変換し、上記サーボ弁４にフイードバ
ツクする圧力変換器１５と、増圧器５による発生
圧の逆流を防止する一組のパイロツト操作式逆方
向チエツク弁６，７とを設け、主圧力回路１７の
サーボ弁４下流側より分岐し、前記逆方向チエツ
ク弁６，７にパイロツト圧を供給するパイロツト
回路２０の途中に、パイロツト圧の供給とタンク
への戻りを切換える２位置切換ソレノイド弁１１
を設け、さらに主圧力回路１７のサーボ弁４下流
側より分岐し、途中に減圧弁２８とチエツク弁３
０とを介して前記増圧器５の増圧室２６に接続さ
れる低圧油補給回路２７を設け、かつ前記増圧器
５にピストンの全伸長位置を検出するリミツトス
イツチ１３と、ピストンの全収縮位置を検出する
リミツトスイツチ１４とを設けて、リミツトスイ
ツチ１３が増圧器５ピストンの全伸長位置を検出
すると、２位置切換ソレノイド弁１１がパイロツ
ト圧をタンクに戻す位置に切換わると同時に、サ
ーボ弁４が増圧器５の減圧側油室２５に圧油を供
給し、増圧側油室２４の圧油をタンクに戻す位置
４Ａに切換わり、リミツトスイツチ１４が増圧器
５ピストンの全収縮位置を検出すると、２位置切
換ソレノイド弁１１がパイロツト圧を供給する位
置に切換わると同時に、サーボ弁４が増圧器５の
増圧側油室２４に圧油を供給し、減圧側油室２５
の圧油をタンクに戻す位置４Ｂに切換わるよう構
成された高圧制御油圧回路が、 主圧力回路１７の高圧側より分岐し、途中にパ
イロツト操作式チエツク弁８を介してサーボ弁４
のＴポートとタンク１とを結ぶ戻り回路２３に接
続された支圧力回路２２と、主圧力回路１７の低
圧側より分岐し、アキユムレータ１０に接続され
たアキユムレータ回路１８と、アキユムレータ回
路１８より分岐し、前記チエツク弁８にパイロツ
ト圧を供給するパイロツト回路２１とを備え、か
つアキユムレータ回路１８の上記パイロツト回路
２１との分岐点下流側に、アキユムレータ１０へ
の主圧力回路１７内ポンプ圧２の供給とタンク１
への戻り、それにアキユムレータ１０圧力のタン
ク１への戻りとを切換える４ポート３位置切換ソ
レノイド弁９を備え、アキユムレータ回路１８の
パイロツト回路２１との分岐点上流側に、アキユ
ムレータ１０へ供給されるポンプ２圧がリリーフ
弁３１の設定圧力より大きくなると作動する圧力
スイツチ１６を備えるとともに、パイロツト回路
２１の途中にパイロツト圧の供給とタンクへの戻
りを切換える２位置切換ソレノイド弁１２を備え
ていて、 圧力スイツチ１６が作動すると、ポンプ２の駆
動が停止するとともに、パイロツト回路２０の２
位置切換ソレノイド弁１１がパイロツト圧をタン
クに戻す位置に切換わつて一組の逆方向チエツク
弁６，７を閉じ、次いで、アキユムレータ回路１
８の４ポート３位置切換ソレノイト弁９が主圧力
回路１７内および低圧油補給回路２７内のポンプ
２圧をタンク１へ戻す位置に切換わるとともに、
パイロツト回路２１の２位置切換ソレノイド弁１
２がアキユムレータ１０の圧力をチエツク弁８に
供給する位置に切換わつて、アクチユエータ３お
よび主圧力回路１７内の発生圧を支圧力回路２２
から戻り回路２３を経てタンク１に戻し、次いで
４ポート３位置切換ソレノイド弁９がアキユムレ
ータ１０の圧力をタンク１へ戻す位置に切換わる
ようにシーケンス制御されることを特徴とする。

〔作用〕

上記の構成によれば、１個の増圧器５のピスト
ンが上昇と下降を繰り返すことにより、アクチユ
エータ３に供給すべき所定の高圧を発生すること
ができる。

また、増圧器５ピストンの増圧操作と減圧操作
は、１個の油圧ポンプ２からの圧油の流れ方向
を、１個のサーボ弁４で増圧器５の増圧側油室２
４と減圧側油室２５とを切換えることにより行う
ことができる。

また、増圧器５により発生した高圧が、圧力変
換器１５により電気信号としてサーボ弁４にフイ
ードバツクされる結果、サーボ弁４はフイードバ
ツク信号と目標設定値との誤差が零になるように
増圧器５のピストンを制御するので、発生圧を常
時精度よく保持しておくことができる。

さらに、主圧力回路１７から分岐するアキユム
レータ回路１８に４ポート３位置切換弁９を設け
るとともに、主圧力回路１７の高圧側と戻り回路
２３との間を支圧力回路２２でバイパスし、支圧
力回路２２に設けたチエツク弁８をアキユムレー
タ１０圧力で操作するよう設けたから、主圧力回
路１７を操作するポンプ２圧と同じポンプ２圧を
利用して回路全体の圧抜き操作を行うことができ
る。

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

〔実施例〕

第１図は、本考案の高圧制御油圧回路を模式的
に示す油圧回路図である。

同図において、１は油タンク、２は油圧源であ
る油圧ポンプ、３はアクチユエータ（図示例の場
合は可変クラウンソフトロールを示す）、１７は
油圧ポンプ２からの圧油を増圧器５により数倍の
高圧としてアクチユエータ３に供給する主圧力回
路、４は増圧器の発生圧が目標設定値となるよう
に増圧器５ピストンの増圧側油室２４および減圧
側油室２５への圧油量を制御する４ポート３位置
切換式のサーボ弁、１５は増圧器５の発生圧を電
気信号に変換し、サーボ弁４にフイードバツクす
る圧力変換器、６，７は増圧器５による発生圧の
逆流を防止する一組のパイロツト操作式逆方向チ
エツク弁、２０は主圧力回路１７のサーボ弁４下
流側より分岐し、前記逆方向チエツク弁６，７に
パイロツト圧を供給するパイロツト回路（なお、
図示例のパイロツト回路２０は、後述する低圧油
補給回路２７の途中からさらに分岐させて設けた
例を示している。）、１１はパイロツト回路２０の
途中に設けられ、パイロツト圧の前記チエツチ弁
６，７への供給とタンクへの戻りを切り換える２
位置切換ソレノイド弁、２６は増圧器５シリンダ
先端部の高圧を発生する増圧室、２７は主圧力回
路１７のサーボ弁４下流側より分岐し、減圧弁２
８、チエツク弁３０を介して増圧器５の上流側に
接続された増圧器５増圧室２６への低圧油補給回
路で、増圧器５ピストンの下降時における増圧室
２６内の圧力低下を補うものである。また、２９
は上記補給回路２７の圧力が減圧弁２８の設定値
より上昇した場合に開放してタンクへ油を逃がす
ためのチエツク弁である。１３は増圧器５に設け
られた増圧器ピストンの全伸長位置を検出するリ
ミツトスイツチで、このリミツトスイツチ１３の
検出信号により２位置切換ソレノイド弁１１がパ
イロツト圧をタンクに戻す位置に切換わり、同時
にサーボ弁４が増圧器５ピストンの減圧側油室２
５に圧油を供給し、増圧側油室２４の圧油をタン
クに戻す位置４Ａに切換わるよう電気的に接続さ
れている。１４は同じく増圧器５に設けられた増
圧器ピストンの全収縮位置を検出するリミツトス
イツチで、このリミツトスイツチ１４の検出信号
により２位置切換ソレノイド弁１１がパイロツト
圧を供給する位置に切換わり、同時にサーボ弁４
が増圧器５の増圧側油室２４に圧油を供給し、減
圧側油室２５の圧油をタンクに戻す位置４Ｂに切
換わるよう電気的に接続されている。

２３はタンク１とサーボ弁４のＴポート間に接
続された戻り回路、２２は主圧力回路１７の高圧
側より分岐し、途中にパイロツト操作式チエツク
弁８を介して戻り回路２３に接続された支圧力回
路、１８は主圧力回路１７の低圧側より分岐し、
アキユムレータ１０に接続されたポンプ２故障時
等の圧力保持用アキユムレータ回路、２１はアキ
ユムレータ回路１８より分岐し、支圧力回路２２
のチエツク弁８にパイロツト圧を供給するパイロ
ツト回路、１２はパイロツト回路２１の途中に設
けられ、チエツク弁８へのパイロツト圧の供給と
タンクへの戻りを切換える２位置切換ソレノイド
弁、９はアキユムレータ回路１８のパイロツト回
路２１との分岐点下流側に設けられ、アキユムレ
ータ１０への主圧力回路１７内ポンプ２圧の供給
とタンク１への戻り、それにアキユムレータ１０
に蓄圧されたポンプ２圧のタンク１への戻りとを
切換える４ポート３位置切換ソレノイド弁、１６
はアキユムレータ回路のパイロツト回路２１との
分岐点上流側に設けられ、アキユムレータ１０へ
供給されるポンプ２圧がリリーフ弁３１の設定圧
力より大きくなると作動する圧力スイツチで、こ
の圧力スイツチ１６が作動すると、ポンプ２の駆
動が停止するとともに、パイロツト回路２０の２
位置切換ソレノイド弁１１がパイロツト圧をタン
クに戻す位置に切換わつて一組の逆方向チエツク
弁６，７を閉じ、次いでアキユムレータ回路１８
の４ポート３位置切換ソレノイド弁９が主圧力回
路１７内および低圧油補給回路２７内のポンプ２
圧をタンク１へ戻す位置に切換わるとともに、パ
イロツト回路２１の２位置切換ソレノイド弁１２
がアキユムレータ１０の圧力をエエツク弁１８に
供給する位置に切換わつて、アクチユエータ３お
よび主圧力回路１７内の発生圧を支圧力回路２２
から戻り回路２３を経てタンク１に戻し、次いで
４ポート３位置切換ソレノイド弁９がアキユムレ
ータ１０の圧力をタンク１へ戻す位置に切換わる
ようにシーケンス回路が組まれている。

次に、上記回路の主要な動作について説明す
る。

増圧器５のピストンが全伸長位置（上限位置）
にきてリミツトスイツチ１３をオンすると、２位
置切換ソレノイド弁１１が励磁されてパイロツト
回路２０の圧油をタンクに戻す位置に切換わる。
これにより一組の逆方向チエツク弁６，７が閉
じ、アクチユエータ３内の圧油の逆流がブロツク
される。この時、同時にサーボ弁４の右側コイル
が励磁されてサーボ弁４が４Ａ位置に切換わるた
め、増圧器５の減圧側油室２５に圧油が供給さ
れ、増圧側油室２４の圧油はタンクに戻されてピ
ストンが下降を開始する。

増圧器５のピストンが全収縮位置（下限位置）
に達すると、リミツトスイツチ１４がオンされ、
これにより２位置切換ソレノイド弁１１が消磁さ
れて、パイロツト回路２０の圧油を一組の逆方向
パイロツトチエツク弁６，７に供給する位置に切
換わる。これにより一組のパイロツトチエツク弁
が開き、増圧器５による発生圧がアクチユエータ
３に供給される状態となる。この時、同時にサー
ボ弁４の左側コイルが励磁されてサーボ弁４が４
Ｂ位置に切換わるため、増圧器５の増圧側油室２
４に圧油が供給され、減圧側油室２５の圧油はタ
ンクに戻されてピストンが上昇を開始する。

このようにして、増圧器５のピストンが上昇、
下降を繰り返すことにより発生した圧力は、アク
チユエータ３に供給されるのであるが、この発生
圧が予め設定してある目標設定値になると、サー
ボ弁４はオールクローズドの中立位置に切換わ
り、そこで増圧器５ピストンの上昇移動が停止す
る。

こうして目標設定値に達した発生圧は、圧力変
換器１５により常時サーボ弁４にフイードバツク
されている。サーボ弁４は、このフイードバツク
値と目標設定値とを比較演算し、誤差が零となる
ように弁を切換えて制御するから、発生圧は精度
よく保持される。

この高圧制御油圧回路に、リリーフ弁３１の故
障等により設定圧力以上の異常高圧が発生する
と、圧力スイツチ１６が作動し、油圧ポンプ２の
駆動が停止するとともに、パイロツト回路２０の
２位置切換ソレノイド弁１１がパイロツト圧をタ
ンクに戻す位置に切換わる。これにより一組の逆
方向チエツク弁６，７が閉じ、アクチユエータ３
および主圧力回路１７内の発生圧の逆流がブロツ
クされる。

次いで、アキユムレータ回路１８の４ポート３
位置切換ソレノイド弁９が、図示３Ａ位置から３
Ｂ位置に切換わつて主圧力回路１７内および低圧
油補給回路２７内のポンプ２圧をタンク１に戻す
とともに、パイロツト回路２１の２位置切換ソレ
ノイド弁８がチエツク弁８にパイロツト圧を供給
する位置に切換わる。このときチエツク弁８に
は、アキユムレータ１０に蓄えられていたポンプ
２圧がパイロツト圧として供給されることとな
り、これによりチエツク弁８が支圧力回路２２を
開くことによつて、アクチユエータ３および主圧
力回路１７内の発生圧が支圧力回路２２から戻り
回路２３を経てタンク１に戻される。

次いで、４ポート３位置切換ソレノイド弁９が
３Ｂ位置から図示センタバイパス形の中立位置に
切換わる。これによりアキユムレータ回路１８が
タンク１に連通することとなり、アキユムレータ
１０内の圧力がタンク１に戻される。

このようにして高圧制御油圧回路内の全圧力が
タンク１に自動的に回収され、異常高圧による回
路の破損が防止されるのである。

〔考案の効果〕

以上に説明したとおり、本考案の高圧制御油圧
回路は、１個の増圧器と１個の油圧源で高圧の発
生操作と制御操作、保持操作が行えるだけでな
く、異常高圧発生時の圧抜き操作も同じ油圧源で
行えるように構成したから、従来のこの種のもの
に比べて配管や切換弁、ポンプ、モータ等の部品
点数が少なくてすみ、回路が小規模となる。した
がつて設置場所をとらず低コストで、組立工数や
保守点検数も少なくてすむから、小容量アクチユ
エータ用として最適である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す油圧回路図であ
る。以下図面中の符号の説明。 １：油タンク、２：油圧ポンプ、３：アクチユ
エータ、４：サーボ弁、５：増圧器、６，７，
８：パイロツト操作式チエツク弁、９：４ポート
３位置切換ソレノイド弁、１０：アキユムレー
タ、１１，１２：２位置切換ソレノイド弁、１
３，１４：リミツトスイツチ、１５：圧力変換
器、１６：圧力スイツチ、１７：主圧力回路、１
８：アキユムレータ回路、２０，２１：パイロツ
ト回路、２２：支持圧力回路、２３：戻り回路、
２４：増圧器５の増圧側油室、２５：増圧器の減
圧側油室、２６：増圧器５の増圧室、２７：補給
回路、２８：減圧弁、２９，３０：チエツク弁、
３１：リリーフ弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 油圧ポンプ２からの圧油を増圧器５により数倍
   の高圧としてアクチユエータ３に供給する主圧力
   回路１７に、増圧器５の発生圧が目標設定値とな
   るよう増圧器の増圧側油室２４および減圧側油室
   ２５への圧油量を制御する４ポート３位置切換式
   のサーボ弁４と、増圧器５の発生圧を電気信号に
   変換し、上記サーボ弁４にフイードバツクする圧
   力変換器１５と、増圧器５による発生圧の逆流を
   防止する一組のパイロツト操作式逆方向チエツク
   弁６，７とを設け、主圧力回路１７のサーボ弁４
   下流側より分岐し、前記逆方向チエツク弁６，７
   にパイロツト圧を供給するパイロツト回路２０の
   途中に、パイロツト圧の供給とタンクへの戻りを
   切換える２位置切換ソレノイド弁１１を設け、さ
   らに主圧力回路１７のサーボ弁４下流側より分岐
   し、途中に減圧弁２８とチエツク弁３０とを介し
   て前記増圧器５の増圧室２６に接続される低圧油
   補給回路２７を設け、かつ前記増圧器５にピスト
   ンの全伸長位置を検出するリミツトスイツチ１３
   と、ピストンの全収縮位置を検出するリミツトス
   イツチ１４とを設けて、リミツトスイツチ１３が
   増圧器５ピストンの全伸長位置を検出すると、２
   位置切換ソレノイド弁１１がパイロツト圧をタン
   クに戻す位置に切換わると同時に、サーボ弁４が
   増圧器５の減圧側油室２５に圧油を供給し、増圧
   側油室２４の圧油をタンクに戻す位置４Ａに切換
   わり、リミツトスイツチ１４が増圧器５の全収縮
   位置を検出すると、２位置切換ソレノイド弁１１
   がパイロツト圧を供給する位置に切換わると同時
   に、サーボ弁４が増圧器５の増圧側油室２４に圧
   油を供給し、減圧側油室２５の圧油をタンクに戻
   す位置４Ｂに切換わるよう構成された高圧制御油
   圧回路が、 主圧力回路１７の高圧側より分岐し、途中にパ
   イロツト操作式チエツク弁８を介してサーボ弁４
   のＴポートとタンク１とを結ぶ戻り回路２３に接
   続された支圧力回路２２と、主圧力回路１７の低
   圧側より分岐し、アキユムレータ１０に接続され
   たアキユムレータ回路１８と、アキユムレータ回
   路１８より分岐し、前記チエツク弁８にパイロツ
   ト圧を供給するパイロツト回路２１とを備え、か
   つアキユムレータ回路１８の上記パイロツト回路
   ２１との分岐点下流側に、アキユムレータ１０へ
   の主圧力回路１７内ポンプ圧２の供給とタンク１
   への戻り、それにアキユムレータ１０圧力のタン
   ク１への戻りとを切換える４ポート３位置切換ソ
   レノイド弁９を備え、アキユムレータ回路１８の
   パイロツト回路２１との分岐点上流側に、アキユ
   ムレータ１０へ供給されるポンプ２圧がリリーフ
   弁３１の設定圧力より大きくなると作動する圧力
   スイツチ１６を備えるとともに、パイロツト回路
   ２１の途中にパイロツト圧の供給とタンクへの戻
   りを切換える２位置切換ソレノイド弁１２を備え
   ていて、 圧力スイツチ１６が作動すると、ポンプ２の駆
   動が停止するとともに、パイロツト回路２０の２
   位置切換ソレノイド弁１１がパイロツト圧をタン
   クに戻す位置に切換わつて一組の逆方向チエツク
   弁６，７を閉じ、次いでアキユムレータ回路１８
   の４ポート３位置切換ソレノイト弁９が主圧力回
   路１７内および低圧油補給回路２７内のポンプ２
   圧をタンク１へ戻す位置に切換わるとともに、パ
   イロツト回路２１の２位置切換ソレノイド弁１２
   がアキユムレータ１０の圧力をチエツク弁８に供
   給する位置に切換わつて、アクチユエータ３およ
   び主圧力回路１７内の発生圧を支圧力回路２２か
   ら戻り回路２３を経てタンク１に戻し、次いで４
   ポート３位置切換ソレノイド弁９がアキユムレー
   タ１０の圧力をタンク１へ戻す位置に切換わるよ
   うにシーケンス制御されることを特徴とする高圧
   制御油圧回路。