JPH0526207A - 分岐油圧回路の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クレ−ン駆動等に使用する分岐油圧回路の省
スペ−ス化とその油圧配管の単純化。 【構成】 油圧源からは、チェック弁を介して圧力検出
器付きのアキュ−ムレ−タを付設した従油圧管路と、切
換位置検出器付きの切換弁を介して油圧モ−タに接続す
る主油圧管路を形成させ、その切換弁が中立位置に設定
の場合、位置検出器と圧力検出器からの両信号によっ
て、従油圧管路の油圧レベルが低基準設定値以下のとき
リリ−フ設定圧を高圧にし、その油圧レベルが高基準設
定値以上のとき、そのリリ−フ設定圧をアンロ−ドす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレ−ン油圧回路等に
使用する分岐油圧回路の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来における分岐油圧回路をシ
ステム図によって示したものであり、その作用は下記の
ようになっている。レバ−５ｂの操作によって油圧切換
弁５が中立の切換位置５Ｂに設定されたとき、油圧切換
弁４０はロッド４０ａがレバ−５ｂに連動して、その切
換位置は４０Ａに設定される。その結果、ポ−ト２ｆ
は、主油圧管路５ｃおよび切換位置５Ｂを介してリザ−
バ１ｂに連通した状態となる。

【０００３】この状態において、ウインチにおけるクラ
ッチ操作用の従油圧回路６ｃの油圧レベルが低下してく
ると、油圧源となっている油圧ポンプ１から管路１ａ、
チェック弁６および管路６ａを介してアキュ−ムレ−タ
６ｂへ圧油が補充されてゆく。このようにアキュ−ムレ
−タ６ｂへの圧油補充によって、アキュ−ムレ−タ６ｂ
における油圧が所定の作動油圧に向けて上昇してゆき、
且つ管路１ａの油圧も同様に上昇してゆく。この管路１
ａにおける油圧上昇によって、その油圧は絞り流路２
ｅ、制御圧室２ｈおよび切換位置４０Ａを介して制御圧
室３ｅにも伝達する。そのため制御圧室３ｅにおける油
圧がその油圧上昇によって一定の作動圧力以上になる
と、その油圧力は、スプリング３ｃの附勢力に抗してパ
イロット弁３ａを押し開き、制御圧室３ｅにおける圧油
はパイロットポ−ト３ｉおよび弁座３ｄを介して室３ｂ
からリザ−バ１ｂに排出してゆく。

【０００４】この場合、制御圧室３ｅにおける油圧がパ
イロット弁３ａを押し開く力とスプリング３ｃによって
パイロット弁３ａが弁座３ｄを閉じようとしている力と
は、その定常状態において平衡している。したがって、
制御圧室３ｅ、切換位置４０Ａおよび制御圧室２ｈにお
ける油圧は、スプリング３ｃの附勢力によって決定され
た一定油圧値以上にはならないようになっている。ま
た、その油圧が一定値となっている状態においては、制
御圧室３ｅから室３ｂへ圧油が排出しているため、制御
圧室２ｈにはその排出している油量と同じ油量が管路１
ａの側から絞り流路２ｅを介して流入している。このこ
とは、その流入によって、上流側となる入力ポ−ト２ａ
の側における油圧が下流側となる制御圧室２ｈにおける
油圧より高くなっていることを意味し、この作動は通常
のパイロット弁部３におけるリリ−フ作用となってい
る。

【０００５】また、このリリ−フ作用の際は、入力ポ−
ト２ａにおける作動油圧ｐ１および主弁２ｄの入力ポ−
ト２ａに露呈している受圧面積Ａ１と、制御圧室２ｈに
おける作動油圧ｐ２および主弁２ｄの制御圧室２ｈに露
呈している受圧面積Ａ２との関係が、 ｐ１×Ａ１＝ｐ２×Ａ２ となるように、入力ポ−ト２ａにおける作動油圧が主弁
２ｄを弁座２ｂの上方へ押し上げ、そのことによって、
入力ポ−ト２ａにおける圧油の一部が出力ポ−ト２ｆお
よび管路５ｃから切換位置５Ｂを介してリザ−バ１ｂへ
排出している。なお、この場合、スプリング２ｇの附勢
力は無視できる程度に小さな値と仮定している。

【０００６】上記のように油圧ポンプ１からアキュ−ム
レ−タ６ｂへの補充が十分になされ、その結果、従油圧
管路６ｃ側への補充油量が零に近付いたときは、その補
充における管路の流れ損失も零となる。そのため、アキ
ュ−ムレ−タ６ｂにおける油圧と入力ポ−ト２ａにおけ
る油圧が等しくなり、その結果、その補充油量零時とな
ったとき、アキュ−ムレ−タ６ｂに連通している室３ｈ
の油圧と入力ポ−ト２ａの油圧が等しくなる。したがっ
て、室３ｈにおける油圧と制御圧室３ｅにおける油圧と
の関係は、 ａ：上記パイロット弁部３におけるリリ−フ作用が未だ
生じていない状態においては、入力ポ−ト２ａから絞り
流路２ｅを介して制御圧室３ｅへの流れが生じていない
ので、室３ｈにおける油圧と制御圧室３ｅにおける油圧
は等しい値となっており、 ｂ：上記リリ−フ作用が生じている状態の上記圧油補充
の完了時においては、上述のように、室３ｈにおける油
圧が制御圧室３ｅにおける油圧より高い圧力になってい
る。

【０００７】このようなことより、上記ａにおける状態
においては、ピストン３ｇに作用している室３ｈにおけ
る油圧の作用力と制御圧室３ｅにおける油圧の作用力が
等しくなっており、ピストン３ｇはパイロット弁３ａに
対して何らの影響も与えないフロ−ティング状態になっ
ている。これに対して、上記ｂの状態に入ると、室３ｈ
における油圧が制御圧室３ｅの油圧より高くなるため、
室３ｈにおける油圧はピストン３ｇの右端に作用してピ
ストン３ｇを右方に押圧し、その押圧によってピストン
３ｇはパイロット弁３ａを弁座３ｄ上へ押し上げる。

【０００８】このことは、制御圧室３ｅが大気に開放さ
れることになって、制御圧室３ｅに連通した制御圧室２
ｈも大気圧となることになる。その結果、主弁２ｄは入
力ポ−ト２ａの油圧によって上方へ押し上げられ、入力
ポ−ト２ａと出力ポ−ト２ｆが連通し、入力ポ−ト２ａ
は、出力ポ−ト２ｆ、管路５ｃおよび切換位置５Ｂを介
してリザ−バ１ｂに開放される。これはいわゆるアンロ
−ドの作動である。このように、主油圧管路５ｃにも従
油圧管路６ｃへもその圧油圧送の必要がない状態におい
ては、吐出管路１ａにおける作動油圧を最低にして、油
圧ポンプ１を駆動している電動機あるいはエンジン等を
無負荷に近い状態にさせている。

【０００９】上記作動に対し、油圧切換弁５における切
換位置が油圧ポンプ１からの油圧動力によって油圧アク
チュエ−タ５ａを駆動する位置、すなわち切換位置５Ａ
あるいは５Ｃへ設定されると、その作動は下記のように
なる。油圧切換弁５が負荷の油圧アクチュエ−タ５ａを
駆動する切換位置５Ａあるいは５Ｃに設定したことによ
って、出力ポ−ト２ｆは上記大気開放状態から油圧アク
チュエ−タ５ａを駆動する閉じられた状態となる。その
結果、入力ポ−ト２ａおよび出力ポ−ト２ｆにおける作
動油は負荷状態となって圧力が立ち上がる。

【００１０】また、この場合、油圧切換弁４０において
は、油圧切換弁５が切換位置５Ａあるいは５Ｃに設定さ
れたことにより、その設定に連動してロッド４０ａが切
換位置を４０Ｂあるいは４０Ｃに設定する。この状態
は、出力ポ−ト２ｆが管路５ｃおよび油圧切換弁４０を
介して制御圧室２ｈと連通し、その結果、出力ポ−ト２
ｆと制御圧室２ｈは同じ作動油圧状態となり、且つ出力
ポ−ト２ｆは入力ポ−ト２ａに対して下流側となってい
るため、出力ポ−ト２ｆの側は常に入力ポ−ト２ａの側
より低い作動圧力状態にあることになる。

【００１１】このことは制御圧室２ｈにおける作動油圧
が入力ポ−ト２ａにおける作動油圧よりも低い作動油圧
状態にあることになる。したがって、制御圧室２ｈにお
ける油圧が作用して主弁２ｄを弁座２ｂ側に押圧する軸
力よりも、入力ポ−ト２ａにおける油圧が主弁２ｄを上
方へ押し上げる力の方が大きな値となることになる。そ
の結果、主弁２ｄは弁座２ｂから上方へ押し上げられ
て、入力ポ−ト２ａと出力ポ−ト２ｆが連通し、油圧ポ
ンプ１からの吐出圧油は、入力ポ−ト２ａ、出力ポ−ト
２ｆおよび油圧切換弁５を介して油圧アクチュエ−タ５
ａへ圧送され、油圧アクチュエ−タ５ａはその圧送によ
って図示していないクレ−ンを駆動することになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図２における従来の分
岐油圧回路においては、全流量を流す大きな主弁部２と
補助としての油圧切換弁４０を必要としている。このこ
とは、油圧回路の配置スペ−スが大きくなることと、そ
の配管が複雑になる問題がある。本発明は、そのような
主弁部と補助としての油圧切換弁を必要とせず、配置ス
ペ−スが小型になり且つ配管が単純になる分岐油圧回路
の制御方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】油圧源からチェック弁を
介しての従油圧管路には、圧力検出器を付設したアキュ
−ムレ−タを設け、その油圧源からの主油圧管路は、切
換位置を検出する位置検出器を付設した切換弁を介して
油圧アクチュエ−タに接続させて、分岐油圧回路を形成
させている。上記分岐油圧回路におけるその切換弁は、
その切換位置が中立位置に設定した状態において、主油
圧管路を圧力制御用のリリ−フ弁を介してリザ−バに接
続し且つその状態において油圧アクチュエ−タへの接続
を閉じる。また、その切換位置が中立位置以外の位置に
設定した状態において、その主油圧管路とそのリリ−フ
弁との連通を閉じ且つその主油圧管路をその油圧アクチ
ュエ−タに接続すると同時にその油圧アクチュエ−タか
らの戻り管路をリザ−バに連通させるようになってい
る。

【００１４】このような分岐油圧回路の操作において、
コントロ−ラは、前記位置検出器によってその切換弁が
中立位置に設定されている状態を検出した場合において
は、前記圧力検出器から検出の圧力値が低圧側の基準値
以下であるとき、前記リリ−フ弁の設定値を所定の高い
値に設定し、その検出の圧力値が高圧側の基準値以上で
あるとき、前記リリ−フ弁の設定値を所定の低い値に設
定する制御となっている。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明を実施するための分岐油圧回
路をシステム図によって示したものであり、油圧源とな
る油圧ポンプ１からの吐出管路１ａは、一方においてチ
ェック弁６および管路６ａを介して従油圧管路６ｃに連
通し、管路６ａにはアキュ−ムレ−タ６ｂが接続し、そ
のアキュ−ムレ−タ６ｂには圧力検出器４ｂが接続し、
アキュ−ムレ−タ６ｂはウインチのクラッチ操作用油圧
源となっている。また、吐出管路１ａは、他方において
主油圧管路１ｃ、切換弁１５を介して油圧アクチュエ−
タ５ａに接続し、且つ切換弁１５の中立切換位置１５Ａ
からは比例圧力設定のリリ−フ弁７および背圧弁８を介
してリザ−バ１ｂに接続している。また、切換弁１５に
おけるスプ−ルの動きを検出している差動トランスのよ
うな位置検出器４ａ、および圧力検出器４ｂの各出力は
コントロ−ラ４に入力し、コントロ−ラ４からは、リリ
−フ弁７におけるパイロット圧力を設定するソレノイド
７ａに信号を出力している。また、実際には切換弁１５
と油圧アクチュエ−タ５ａとの間の管路に安全弁を設け
ているが、その図示は割愛している。

【００１６】以上の本発明における実施例において、以
下その作用を説明する。コントロ−ラ４は、位置検出器
４ａによって切換弁１５が中立の切換位置１５Ａに設定
していることを検出し、且つ検出器４ｂによって検出し
たアキュ−ムレ−タ６ｂにおける圧力が、低圧側基準圧
力ＰＬより低い圧力になっていると判定したとき、ソレ
ノイド７ａへの電流操作によって、リリ−フ弁７におけ
る圧力設定値を所定の高い圧力設定値に設定する。ま
た、この切換位置１５Ａにおいては油圧ポンプ１側から
油圧アクチュエ−タ５ａ側への連通が閉じられているか
ら、油圧アクチュエ−タ５ａへの油圧ポンプ１側からの
圧油圧送が停止する状態になって、油圧アクチュエ−タ
５ａの作動は停止している。

【００１７】この状態において、油圧ポンプ１からは、
吐出管路１ａ、チェック弁６および管路６ａを介してア
キュ−ムレ−タ６ｂに圧油が補充されてゆく。このよう
にアキュ−ムレ−タ６ｂに圧油が補充されてゆくと、そ
の補充につれてアキュ−ムレ−タ６ｂ、管路６ａおよび
６ｃの油圧が上昇してゆき、その油圧が高圧側の基準圧
力ＰＨに達すると、コントロ−ラ４は、その基準圧力Ｐ
Ｈに達した油圧を検出したことによって、ソレノイド７
ａにアンロ−ドの信号、すなわちリリ−フ弁７の圧力設
定値を開放の最低値に設定する。その結果、吐出管路１
ａおよび主油圧管路１ｃはアンロ−ドされた低い圧力に
なって、管路６ａにおける補充された高い油圧がチェッ
ク弁６を閉じて、アキュ−ムレ−タ６ｂからその低圧と
なっている主油圧管路１ｃ側への圧油の逆流を防止す
る。すなわち、切換弁が油圧アクチュエ−タ５ａを駆動
しない中立の切換位置になっている場合にあっては、従
油圧管路６ｃ側の油圧源となっているアキュ−ムレ−タ
６ｂの油圧レベルが低下すると、油圧ポンプ１からの上
記補充を行ない、その必要な補充が完了すると、油圧ポ
ンプ１をアンロ−ドするようになっている。

【００１８】上記補充の作用に対して、切換弁１５の切
換位置を１５Ｂあるいは１５Ｃに設定すると、リリ−フ
弁７の入口が閉ざされリリ−フ弁７は非使用状態にな
る。この切換位置が１５Ｂあるいは１５Ｃとなる中立位
置以外の切換位置において、切換位置が１５Ｂに設定さ
れているとき、油圧ポンプ１からの吐出圧油は、吐出管
路１ａ、主油圧管路１ｃおよび切換位置１５Ｂを介して
油圧アクチュエ−タ５ａに圧送し、その圧送された圧油
は油圧アクチュエ−タ５ａを一方向に駆動し、その駆動
を終えた圧油は切換位置１５Ｂおよび背圧弁８を介して
リザ−バ１ｂに戻される。また、切換位置が１５Ｃに設
定されているとき、油圧ポンプ１からの吐出圧油は、吐
出管路１ａ、主油圧管路１ｃおよび切換位置１５Ｃを介
して油圧アクチュエ−タ５ａに圧送し、その圧送された
圧油は油圧アクチュエ−タ５ａを他方向に駆動し、その
駆動を終えた圧油は切換位置１５Ｃおよび背圧弁８を介
してリザ−バ１ｂに戻される。この場合において、油圧
アクチュエ−タ５ａの駆動は上述の従来例と同じに、ク
レ−ンの荷の巻き上げ、あるいはクレ−ンの旋回等を行
っているものである。なお、上記図１における油圧アク
チュエ−タ５ａは、その図示が回転型の油圧アクチュエ
−タ図示となっているが、これは直動型の油圧アクチュ
エ−タであってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
における分岐油圧回路の制御方法は、下記の効果を有し
ているものである。 １）従来における大型の主弁部２や補助の切換弁４０が
不必要になるから、油圧機器のしめる空間が少なくてよ
く、且つその弁類の必要数が減少したことによって油圧
機器間の配管が単純になる。 ２）このように油圧配管が単純になることは、故障率も
減少することになる。 ３）リリ−フ弁７のアンロ−ドとオンロ−ドの際におけ
る油圧は、その立ち上がりとその低下のプログラムを任
意に設定できることになる。その結果、その油圧立ち上
がりとその油圧低下の設計が、従来の機械的設計から単
に計算機内におけるプログラムの作成で可能になり、そ
の圧力設定の設計が容易になる。 ４）特に、そのように計算機におけるプログラムによっ
て圧力変化の設計ができることは、アンロ−ドあるいは
オンロ−ド時における圧力変化のショックをなくすこと
が容易に可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における分岐油圧回路の制御方法を実施
する際に使用の分岐油圧回路をシステム図によって示し
たものである。

【図２】従来における分岐油圧回路をシステム図によっ
て示したものである。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ、 １ｃ 主油圧管路、 ４ コントロ
−ラ、 ４ａ 位置検出器、 ４ｂ 圧力検出器、 ５
ａ 油圧アクチュエ−タ、 ６ チェック弁、６ｂ ア
キュ−ムレ−タ、 ６ｃ 従油圧管路、 ７ リリ−フ
弁、 １５切換弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 茂幸 香川県高松市新田町甲34番地 株式会社タ ダノ内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 油圧源からチェック弁を介しての従油圧
   管路には、圧力検出器を付設したアキュ−ムレ−タを設
   け、その油圧源からの主油圧管路は、切換位置を検出す
   る位置検出器を付設した切換弁を介して油圧アクチュエ
   −タに接続し、その切換弁は、その切換位置が中立位置
   に設定した状態において、前記主油圧管路を圧力制御用
   のリリ−フ弁を介してリザ−バに接続し且つ前記油圧ア
   クチュエ−タへの接続を閉じ、その切換位置が中立位置
   以外の位置に設定した状態において、その主油圧管路と
   そのリリ−フ弁との連通を閉じ且つその主油圧管路をそ
   の油圧アクチュエ−タに接続すると同時にその油圧アク
   チュエ−タからの戻り管路を前記リザ−バに連通させ、
   コントロ−ラは前記位置検出器によってその切換弁が中
   立位置に設定されている状態を検出したことによって、
   前記圧力検出器から検出の圧力値が低圧側の基準値以下
   であるとき、前記リリ−フ弁の設定値を所定の高い値に
   設定し、その検出の圧力値が高圧側の基準値以上である
   とき、前記リリ−フ弁の設定値を所定の低い値に設定す
   る分岐油圧回路の制御方法。