JPH033802B2 - - Google Patents

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JPH033802B2
JPH033802B2 JP57061738A JP6173882A JPH033802B2 JP H033802 B2 JPH033802 B2 JP H033802B2 JP 57061738 A JP57061738 A JP 57061738A JP 6173882 A JP6173882 A JP 6173882A JP H033802 B2 JPH033802 B2 JP H033802B2
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pressure
actuator
oil
pilot
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Hiroshi Shimizu
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Kato Seisakusho Co Ltd
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    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトラツククレーンや自走式クレーンの
クレーン旋回台を駆動する旋回モータのように、
出力側に大きな慣性が作用するアクチエータの制
御装置に関する。
〔従来の技術〕
第３図に示すようにアクチエータ（油圧モー
タ）５を制御する開度調節可能なタンクポートブ
ロツク形の方向切換弁４に、その中立位置におい
て圧油供給油路１０に接続した（Ｐ）ポートの油
圧を(A)、(B)ポートに各別に伝達可能な一対の逆止
弁を組付けて、アクチエータの駆動時に該方向切
換弁内の絞り通過流量の圧力補償制御を行なう流
量制御弁１を前記圧油供給油路と（Ｔ）ポートか
らタンクへの戻り油路３との間に接続した油圧回
路は、先願に係る特願昭57−54806号（特開昭58
−174703号）明細書及び図面に記載されているよ
うに従来用いられており、又方向切換弁の(A)、(B)
ポートを夫々アクチエータに接続する両側の油路
１２，１３の間に取付けたクロスオーバリリーフ
弁８に、その入口側のパイロツト油圧の給排によ
つて該リリーフ弁の圧力設定ばね弾力を強弱調節
可能なシリンダ室９を設けるようなことも従前普
通に用いられている。例えば実開昭56−162290号
公報の第６図参照。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第３図の従来技術では、アクチエータ駆動時に
おける方向切換弁内の絞りが、その高圧側の内部
流路に形成されるように該方向切換弁を構成し
て、弁開放賦勢側パイロツトポート６が常時圧油
供給油路１０に連結された流量制御弁１の弁閉鎖
賦勢側パイロツトポート２を、シヤトル弁Ｓによ
つて常に方向切換弁とアクチエータとの間の高圧
側油路に接続することにより、負荷の変動如何に
拘らず、前記方向切換弁内絞りの前後の圧力差が
常に一定に保持されるように、流量制御弁１の弁
開度を調節して該絞り通過流量の圧力補償制御を
行なつていたため、アクチエータの駆動状態から
方向切換弁４を図示の中立位置に戻して、該方向
切換弁内の逆止弁と共同するクロスオーバリリー
フ弁８の作動により該アクチエータをポンプとし
て機能させながらクレーン旋回台を停止させる場
合は、該アクチエータの吸込側に圧油供給油路１
０の油圧が作用してキヤビテーシヨンを生じ難く
する利点がある反面、流量制御弁１の前記両パイ
ロツトポート２，６に作用するパイロツト油圧が
略等しくなつて、該流量制御弁がその弁閉ばねの
弾力によつて略閉じるため、オールスピードガバ
ナ付のエンジンで駆動されるポンプの吐出油圧が
急上昇して該ポンプ系のリリーフ弁Ｒが開き、動
力損失を大きくする問題を生ずる。
又クロスオーバリリーフ弁８は、切換弁Ｖによ
つてシリンダ室９を方向切換弁とアクチエータと
の間の高圧側油路に接続するか、或いは又該シリ
ンダ室をタンクに接続するかの何れかに切換える
ようにしているため、クレーン旋回台或いは負荷
の慣性力の小さい場合は、予め切換弁Ｖによつて
シリンダ室９を高圧側油路に接続して、該リリー
フ弁８の設定圧力を高圧に切換えておくと、アク
チエータの起動油圧が高くなつて該アクチエータ
の迅速な起動が可能となるのみならず、方向切換
弁を中立位置に戻してアクチエータを停止させる
際には、該リリーフ弁８による制動作用が大きく
なつて該アクチエータの急停止が可能となり、好
都合であるが、負荷の慣性力の大きい場合は、方
向切換弁を中立位置に戻してアクチエータを停止
させる際に該アスチエータを徐々に停止させねば
ならぬため、予め切換弁Ｖによりシリンダ室９の
油圧をタンクに排出してクロスオーバリリーフ弁
の設定圧力を低圧に切換えておくことによつて、
該リリーフ弁による制動作用を小さくしておく
と、負荷の慣性の大きいアクチエータを起動させ
る際の最高油圧が低くなつて起動出力が不足する
問題を生ずる。
本発明は上述の両問題を同時に解決することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は前記従来技術において、アクチエータ
駆動時における方向切換弁内の絞りがその低圧側
の内部流路に形成されるように、該方向切換弁を
構成して、弁閉鎖賦勢側パイロツトポートを常時
タンクへの戻り油路に連結した流量制御弁の弁開
放賦勢側パイロツトポートが、常に方向切換弁と
アクチエータとの間の低圧側油路に接続されるよ
うに、該方向切換弁とアクチエータとの間の高圧
側油路からのパイロツト油圧で切換えられる油圧
切換弁を設け、且つクロツスオーバリリーフ弁の
入口から常時パイロツト油圧を供給される該リリ
ーフ弁のシリンダ室を圧油供給油路に接続するパ
イロツト油路を設けて、該パイロツト油路の途中
に選択的に切換えられる開閉弁を挿入したもので
ある。
〔作用〕
本発明は上記構成よりなり、予めアクチエータ
の負荷の慣性の大きい場合は開閉弁を開き、又該
慣性の小さい場合は開閉弁を閉じておくのである
が、何れの場合も方向切換弁を中立位置から左右
どちらかの駆動位置の方に切換えてアクチエータ
を駆動している間は、油圧切換弁が方向切換弁と
アクチエータとの間の高圧側油路からのパイロツ
ト油圧で切換えられて、反対側の低圧側油路の油
圧を流量制御弁の弁開放賦勢側パイロツトポート
に供給するから、該方向切換弁の低圧側内部流路
に形成される絞りの前後の圧力差が一定になるよ
うに、流量制御弁の開度が制御されて、該絞り通
過流量の圧力補償制御を行う。
しかし方向切換弁を中立位置に戻して、該方向
切換弁内の逆止弁と協同するクロスオーバリリー
フ弁の作動により該リリーフ弁とアクチエータと
の間で油を循環させるように、アクチエータをポ
ンプとして機能させながら負荷を制動する際は、
該リリーフ弁によつてアクチエータに作用する高
圧の背圧が油圧切換弁をアクチエータ駆動時と反
対側の位置に切換えて、圧油供給油路のポンプ吐
出油圧が方向切換弁内の逆止弁を介し伝達されて
いる該アクチエータの吸込側油路（低圧側油路）
からのパイロツト油圧により流量制御弁が略全開
して、ポンプはその吐出圧油がそのまゝタンクに
排出される無負荷運転状態になるから、従来のよ
うにポンプ吐出油圧が急上昇する恐れはない。
従つて負荷の慣性が大きいため、予め開閉弁を
開いておくと、アクチエータを起動させるため方
向切換弁を中立位置からアクチエータ駆動位置の
方に切換える際は、予め圧油供給油路に供給され
ているポンプ吐出油圧が開閉弁を通つて方向切換
弁とアクチエータとの間の高圧側油路の最高圧力
を規制するクロスオーバリリーフ弁のシリンダ室
に伝達されるため、その圧力設定ばねが圧縮され
て該リリーフ弁の設定圧が高圧に切換えられ、ア
クチエータの起動油圧を高くすることができ、又
アクチエータを停止させるため方向切換弁を中立
位置に戻して負荷の慣性で駆動されるアクチエー
タによりクロスオーバリリーフ弁を作動させる際
は、該リリーフ弁の設定圧が上述の高圧設定の場
合は勿論、低圧設定の場合でも、方向切換弁が中
立位置の時のポンプ吐出油圧よりはるかに大きい
ため、該リリーフ弁を高圧に設定していた圧力設
定ばねが低圧設定状態に戻る際の弾力エネルギに
よつて、該リリーフ弁のシリンダ室内の油圧は前
述のように開いている流量制御弁からタンクに排
出され、従つて該リリーフ弁の設定圧力が低圧に
切換えられて、該リリーフ弁によるアクチエータ
の制動力を小さくする。
一方負荷の慣性が小さいため、予め開閉弁を閉
じておくと、アクチエータを起動するため方向切
換弁を駆動位置の方に切換えた時は、その時の高
圧側油路からのパイロツト油圧がクロスオーバリ
リーフ弁のシリンダ室に作用し、又アクチエータ
を停止するため方向切換弁を中立位置に戻した時
は、アクチエータに作用する背圧がパイロツト油
圧として該リリーフ弁のシリンダ室に作用するか
ら、何れの場合もリリーフ弁の設定圧が高圧に切
換えられることは従来同様である。
〔実施例〕
第１図及び第２図は自走式クレーンの旋回モー
タに適用した本発明の実施例を示し、同図で使用
する部品符号の内、相対応する部品符号は第３図
にも付している。アクチエータ（旋回モータ）５
への圧油給排用の両側油路１２，１３を(A)、(B)ポ
ートに夫々接続した方向切換弁４は弁ブロツクＤ
内に取付けられ、該方向切換弁は中立位置におい
てその（Ｐ）ポートに連結した圧油供給油路１０
の油圧を(A)、(B)ポートに各別に伝達可能な左右一
対の逆止弁を備えるタンクポートブロツク形であ
る。圧油供給油路１０と（Ｔ）ポートに連結した
タンクへの戻り油路３との間には流量制御弁１が
接続され、流量制御弁１の弁閉鎖賦勢側パイロツ
トポート２は、パイツト油路１７を介して戻り油
路３に接続され、又該流量制御弁の弁開放賦勢側
パイロツトポート６に接続したパイロツト油路１
６と、両側油路１２，１３に夫々接続したパイロ
ツト油路１４，１５との間には油圧切換弁７が接
続される。油圧切換弁７は油路１４が高圧側の時
はそのパイロツト油圧１４ａにより図示の右位置
に切換えられ、又油路１５が高圧側の時はそのパ
イロツト油圧１５ａにより図の左位置に切換えら
れる。従つてアクチエータ５の駆動中は弁開放賦
勢側パイロツトポート６が常に方向切換弁４とア
クチエータ５との間の低圧側油路に接続される。
又流量制御弁１は第１図の図記号より明らかな
ように、弁閉鎖賦勢側パイロツトポート２への供
給パイロツト油圧による弁閉力と弁ばねによる弁
閉力との和が、弁開放賦勢側パイロツトポート６
への供給パイロツト油圧による弁開力と平衡して
後述のように弁を開閉制御するから、アクチエー
タ駆動時の方向切換弁内の低圧側流路に形成され
る絞りの前後の圧力差が常に一定に保持されるこ
とは従来同様である。
尚パイロツト油路１６中には絞り弁１８と逆止
弁１９を並列に挿入しており、圧油供給油路１０
にはオールスピードガバナ付きエンジンで駆動さ
れる定容量ポンプ（可変容量形ポンプ（可変容量
形ポンプでもよい）より常時圧油が供給される。
クロスオーバリリーフ弁８は、その入口側がリ
リーフ用逆止弁２０，２１を介して両側油路１
２，１３に接続され又その出口側は逆止弁２３，
２４を介して該両側油路１２，１３に接続され
る。後者の逆止弁２３，２４はその間を戻り油路
３に接続する油路２２と協同して、アクチエータ
５への油補充作用を行う回路を構成する。
クロスオーバリリーフ弁８は第２図に示すよう
に弁筺２５内に一定範囲の摺動自在に嵌合したつ
づみ形可動シリンダ２６と、該可動シリンダ２６
内に摺動自在に嵌合するピストン２７と、該ピス
トンの下端にピストンロツド２８を介し一体に固
着した円維状の弁体２９と、可動シリンダ２６の
下端開口を閉鎖するように弁体２９を常時押圧賦
勢する圧縮ばね（圧力設定ばね）３０を含み、逆
止弁２０，２１の連結ポート３１，３２は、可動
シリンダ上下の鍔２６ａ，２６ｂ間に形成される
環状室３３に常時連通し、該環状室３３は夫々可
動シリンダ２６に穿設した小孔２６ｃ，２６ｄを
介しシリンダ室９とピストン２７上方のシリンダ
室３４に連通すると共に、該可動シリンダに穿設
した通孔２６ｆを介してピストンロツド２８外周
の環状室に常時連通する。鍔２６ａは鍔２６ｂよ
り外径を若干大きくするのがよく、圧縮ばね３０
の取付室３５には２３，２４の連結ポート３６，
３７と油路２２の連結ポート３８が夫々開口す
る。
電磁開閉弁１１はシリンダ室９に連通するポー
ト３９と圧油給油路１０の流量制御弁１連結部分
との間に設けたパイロツト油路４０中に挿入さ
れ、該ポート３９と弁１１の間のパイロツト油路
４０には絞り或いは小孔４１と逆止弁４２が並列
に挿入される。
このためシリンダ室９が開閉弁１１、流量制御
弁１を介してタンクに連通して、環状室３３より
小孔２６ｃを介しシリンダ室９に流入する油圧が
タンクに排出される場合は、該環状室より小孔２
６ｄを介しシリンダ室３４に伝達される油圧の反
力や鍔２６ａ，２６ｂの受圧面積の差に基づく差
圧等によつて、可動シリンダ２６が弁筺２５に取
付けたストツパボルト４３に当接する図示の上端
位置に保持され、リリーフ弁８が低圧に設定され
る。又開弁１１が閉じて環状室３３の油圧が小孔
２６ｃよりシリンダ室９に流入するか、或いは又
開閉弁１１が開いて圧油給油路１０のポンプ吐出
油圧が小孔４１を介してシリンダ室９に伝達され
る場合は、可動シリンダ２６上下の受圧面積と油
圧の差によつて該可動シリンダが弁筺２５の段縁
２５ａに係合する下端位置まで押下げられ、圧縮
ばね３０を圧縮してリリーフ弁８を高圧に設定す
る。
このリリーフ弁８の低圧の設定圧は、方向切換
弁４が中立位置の時のポンプ吐出油圧の数倍程
度、又該リリーフ弁の設定圧は低圧の設定圧の２
〜３倍程度であるのが普通である。何れの場合も
環状室３３の油圧が設定圧に達すれば、該油圧が
小孔２６ｄを介しシリンダ室３４に流入して可動
シリンダ２６に対しピストン２７を押下げ、弁体
２９が開いて油路２２に油を排出するから、環状
室３３の油圧は設定圧に維持される。
開閉弁１１はアクチエータ５の負荷の慣性の大
小に応じ予め図の右位置或いは左位置に切換えら
れる。開閉弁１１の切換え後に方向切換弁４を図
示の中立位置より左位置に切換えることにより、
油路１２を高圧側に、又油路１３を低圧側にして
アクチエータ５を正転駆動すると、油圧切換弁７
が高圧側のパイロツト油圧１４ａによつて図示の
右位置となり、低圧側油路１３の油圧が順次油路
１５、切換弁７、逆止弁１９、油路１６を介して
パイロツトポート６に伝達され、一方パイロツト
ポート２は常時戻り油路３に連通しているから、
方向切換弁４の前後における低圧側油路１３，３
の圧力差に応じ流量制御弁１の開度が増減調節さ
れて、該圧力差を一定に保持し、ポンプからの吐
出量の内、必要なアクチエータ流量以外の余分の
圧油を該流量制御弁１よりタンクに戻して回路効
率を良くする。
この場合開閉弁１１が図示のように閉じられて
いる時は、高圧側油路１２の油圧が逆止弁２０、
小孔２６を介してシリンダ室９に流入し、又開閉
弁１１が図の右位置に切換えらえて開いている時
は、圧油供給油路１０の油圧が油路４０、小孔４
１を介しシリンダ室９に伝達されるから、リリー
フ弁８は常に高圧リリーフ弁となり、その設定圧
までアクチエータ５の駆動油圧が上昇するのを許
して、該アクチエータの迅速な起動を可能とす
る。
このアクチエータの正転駆動状態から方向切換
弁を図示の中立位置に戻すと、アクチエータ５が
クレーン旋回台の回転慣性により駆動されて油路
１３が高圧側になつた時に、高圧側のパイロツト
油圧１５ａによつて切換弁７が図の左位置に切換
えられ、方向切換弁を経て低圧側油路１２に伝達
されるポンプ吐出油圧が切換弁７を介してパイロ
ツトポート６に伝達され、流量制御弁１が略全開
して、ポンプ吐出圧油はそのまゝタンクに排出さ
れ、ポンプは無負荷運転状態となる。
この場合アクチエータの負荷の慣性が小さく、
開閉弁１１が閉じている場合は、リリーフ弁８は
高圧リリーフ弁の状態を維持し、従つてアクチエ
ータ５の出口側は該高圧リリーフ弁により背圧を
受けて急停止するが、アクチエータの負荷の慣性
が大きくて開閉弁１１が開いている場合は、リリ
ーフ弁８のシリンダ室９の油圧が、その圧力設定
ばね３０の弾力により逆止弁４２、開閉弁１１、
流量制御弁１を順次経てタンクに排出されるた
め、該リリーフ弁は低圧リリーフ弁となつてアク
チエータの出口側が受ける背圧を小さくし、クレ
ーン旋回台を徐々に停止させる。
又該方向切換弁を右位置に切換えてアクチエー
タを逆転駆動する場合も、油路１２，１３の高圧
側のパイロツト圧で油圧切換弁７が切換えられ
て、方向切換弁４の前後における低圧側油路の圧
力差が一定に保持され、同様の作用を行うことは
図により明らかである。
以上パイロツト油路４０中に逆止弁４２と並列
に小孔４１を挿入して、開閉弁１１の開放時にア
クチエータ５を起動するに際し、圧油供給油路１
０の圧力が該小孔を介し直接シリンダ室９に伝達
されるようにした場合について説明したが、該小
孔４１は省略することもできる。小孔４１を省略
しても上述のアクチエータの起動時には、圧油供
給油路１０の油圧による逆止弁４２の閉鎖力に対
抗してシリンダ室９に小孔２６ｃよりの流入油圧
が蓄積されてリリーフ弁８を高圧リリーフ弁とす
るから問題はない。
〔発明の効果〕
本発明によればリリーフ弁の設定圧を高低切換
える開閉弁をアクチエータの負荷の慣性の大小に
応じ予め切換えておくだけで、負荷の慣性の大き
い場合に自動的にアクチエータの起動油圧を高く
して即な起動を可能とすると共に、該アクチエー
タの停止に際しては一定制動トルクで徐々に停止
させることができ、しかも負荷の慣性の小さい場
合におけるアクチエータの迅速起動と急停止も従
来同様に可能となる。又アクチエータを停止させ
るため方向切換弁を中立位置に戻してクロスオー
バリリーフ弁でアクチエータを制動する際に、従
来のようにポンプ吐出油圧が急上昇する恐れがな
く、従来装置に比し動力損失を少なくすることが
できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明一実施例の回路図、第２図はそ
のリリーフ弁部分の縦断正面図、第３図は従来技
術の回路図である。 １……流量制御弁、２……弁閉鎖賦勢側パイロ
ツトポート、３……戻り油路、４……方向切換
弁、５……アクチエータ、６……弁開放賦勢側パ
イロツトポート、７……油圧切換弁、８……リリ
ーフ弁、９……シリンダ室、１０……圧油供給油
路、１１……開閉弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ アクチエータ５を制御する開度調節可能なタ
    ンクポートブロツク形の方向切換弁４に、その中
    立位置において圧油供給油路１０に接続した
    （Ｐ）ポートの油圧を(A)、(B)ポートに各別に伝達
    可能な一対の逆止弁を組付けて、アクチエータの
    駆動時に該方向切換弁内の絞り通過流量の圧力補
    償制御を行なう流量制御弁１を、前記圧油供給油
    路と（Ｔ）ポートからタンクへの戻り油路３との
    間に接続し、且つ前記(A)、(B)ポートを夫々アクチ
    エータに接続する両側の油路１２，１３の間に取
    付けたクロスオーバリリーフ弁８に、その入口側
    のパイロツト油圧の給排によつて該リリーフ弁の
    圧力設定ばね弾力を強弱調節可能なシリンダ室９
    を設けた油圧回路において、アクチエータ駆動時
    における前記方向切換弁内の絞りがその低圧側の
    内部流路に形成されるように、該方向切換弁を構
    成して、弁閉鎖賦勢側パイロツトポート２を常時
    タンクへの戻り油路３に連結した流量制御弁１の
    弁開放賦勢側パイロツトポート６が、常に方向切
    換弁とアクチエータとの間の低圧側油路に接続さ
    れるように、該方向切換弁とアクチエータとの間
    の高圧側油路からのパイロツト油圧で切換えられ
    る油圧切換弁７を設け、且つクロスオーバリリー
    フ弁の入口から常時パイロツト油圧を供給される
    該リリーフ弁のシリンダ室９を圧油供給油路１０
    に接続するパイロツト油路４０を設けて、該パイ
    ロツト油路の途中に選択的に切換えられる開閉弁
    １１を挿入したことを特徴とするアクチエータの
    制御装置。
JP6173882A 1982-04-15 1982-04-15 アクチエ−タの制御装置 Granted JPS58180804A (ja)

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JPH033802B2 true JPH033802B2 (ja) 1991-01-21

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