JPH0571504A - 油圧駆動装置特に油圧作動シリンダーの速度制御用の切換装置 - Google Patents

油圧駆動装置特に油圧作動シリンダーの速度制御用の切換装置

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JPH0571504A
JPH0571504A JP4067546A JP6754692A JPH0571504A JP H0571504 A JPH0571504 A JP H0571504A JP 4067546 A JP4067546 A JP 4067546A JP 6754692 A JP6754692 A JP 6754692A JP H0571504 A JPH0571504 A JP H0571504A
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hydraulic
drive
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧駆動装置を衝撃なしに始動させたり制御
したりすることが可能な油圧作動シリンダーの速度制御
用切換装置を提供する。 【構成】 操作スイッチを介して選定され設定される油
圧駆動装置の各１つの速度が油圧媒体の異なる量に所属
されるようにした油圧駆動装置の切換装置であって、駆
動装置（Ｚ）の流入配管及び排出配管において、駆動速
度の各段に、１個ずつのノズル（１〜３；１′〜３′）
が所属され、同一の速度段に所属されたノズル（１，
１′；２，２′；３，３′）が駆動装置側の制御弁すべ
り部（Ｖ１）の各１つの切換位置に所属され、該制御弁
すべり部（Ｖ１）の切換位置（Ｉ〜III）を、操作スイ
ッチ（Ｋ）の各々の操作方向において速度段の増大方向
又は減少方向に経過する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、操作切換部材（操作ス
イッチ）を介して選定され設定される油圧駆動装置の各
１つの速度が油圧媒体の異なる量に所属されるようにし
た、油圧駆動装置特に油圧作動シリンダーの速度制御用
の切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明において、油圧駆動装置から導出
される速度は、単位時間内に駆動装置に供給される油圧
媒体の量に依存し、駆動装置の吸引量は一般に可変では
ない。これは通常簡単な構造の種々の既知の油圧駆動装
置について言えることである。このような駆動装置は、
通常は、エキスカベーター、クレーンなどの回転装置の
運動エネルギーの供給のような種々の目的に用いられ
る。本発明は、特に、油圧作動シリンダーの往復運動可
能なピストンを介して運動エネルギーを発生させるいわ
ゆる往復運動式の駆動装置に関する。従って、以下の説
明では、この用途に関連して本発明を説明する。
【０００３】一般に、定速の往復運動式の油圧駆動装置
は、停止状態から始動し、またそれぞれの速度から完全
に制動される。この場合は、４／３方向制御弁すべり部
の構成で足りる。この４／３方向制御弁すべり部は、両
端位置では、油圧配管及びタンク配管を切換え、中間位
置では、油圧発生装置中に配設されたポンプを循環に、
即ち油圧媒体タンクに切換える。この種の駆動装置にお
いては、ピストン速度は、両方向にほぼ一定である。ど
ちらか一方又は両方の運動方向において往復運動ピスト
ンが負荷によって駆動される場合には、往復運動ピスト
ンの無制御状態（Durchgehen）を防止して、圧送油圧媒
体の所定の量に対応するある速度でピストンをシリンダ
ー中において運動させるための、負荷保持弁、即ち油圧
式のパイロット制御の逆止弁ないしは制動弁を排出側に
設けることが必要となる。
【０００４】この、黒／白制御とも呼ばれる油圧切換装
置は、一例として、揺動自在のブーム又はマスト用の油
圧シリンダーに備えられている（これらのブーム又はマ
ストは、例えばクレーン又はコンクリート分配マストと
して、マスト区画を互に連接する油圧駆動式の連設部を
備えている。）この場合、油圧シリンダーは、常に、対
応する連接部から導かれたマスト区画の負荷、場合によ
っては、このマスト区画に作用する荷重（例えばコンク
リート圧送配管の荷重）の下におかれている。黒／白制
御は、駆動装置を十分に付勢する特性を備えている。そ
のため、連接部の運動の急激な始動及び制動を生ずる。
そのために生ずる摩耗の増大は無視するとしても、マス
トは、それによってしばしば振動を受け、構造部分の機
械的な負荷が時には危険な程度に増幅され、事故や損傷
の原因となる。
【０００５】この欠点を解消するためのいろいろの試み
がなされている。そのための提案の１つによると、一定
の塞止（Durchschluss）断面を備えた１つずつの絞りな
いしはシャッター（ノズル）によって、前記の黒／白切
替を補い、それによって有害な衝撃的な振動を除去す
る。この切換装置によれば、一定の圧送量のポンプを備
えた圧力発生装置によって、それぞれ異なった部分量を
複数の油圧回路に、これらの回路に存在する作動圧力と
無関係に供給することも可能となる。そのために、流入
側と、排出側とには、制御弁と作動シリンダーとの間
に、１つずつのノズルが配設され、これらのノズルは排
出時において、塞止圧力負荷（Snerrdruchlast）を含め
た最大負荷時に、この回路について定められた量の油圧
媒体を通過させるように、相互に調整されている。その
反対に、流入時には、各ノズルは、その回路について定
められた量の油圧油が貫流する際に、ノズルの後方には
所要の塞止解除圧力が生じ、ノズルの前方には安全圧力
が得られるように調整されている。両方のノズルはこの
ように相互に対して設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この切換装置の場合、
衝撃的な振動が減少するにすぎないとしても、比例制御
の場合、駆動装置から導出される速度が連続的に可変さ
れ、これは、始動時及び制動時の衝撃の緩和にとって非
常に有利となる。この形式の比例制御は、駆動装置の前
方の制御弁を利用する。この制御弁は、近似的に速度に
比例する微調節溝の開口断面を電磁気的に変化させる。
制御弁、従ってその予制御溝の電磁気的な設定は、ポテ
ンショメーター回路の使用を想定しているが、これは、
前記の制御弁によって既に相当に増大しているコストを
電気的な装備によって更に高価にする。特に、この切換
装置は、微調節溝によって汚損し易くなっているため、
主に弁の膠着による故障の多発が避けられない。また操
作スイッチによるこの制御部の操作は、操作スイッチの
操作に細密に行うことを必要とするため困難となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、これと異なっ
た請求項１に示した構成を有している。本発明のその他
の特徴は、請求項２以下に示されている。
【０００８】本発明によれば、ステップ式の比例性を得
るために、高度の比例制御が実現される。比例ステップ
は、複数のノズル対によって与えられ、ノズル対の数と
ステップ差との選定によって、個々の場合の要求に従っ
て所望のように増減させることができる。それぞれの速
度段は、操作スイッチを介して選択し設定するので、操
作スイッチには、対応する数の切換位置を用意すること
ができる。
【０００９】本発明の利点は、比例制御に対応する速度
差が可能となることであり、この速度差は、油圧駆動装
置の所望の最高速度又は静止状態に到達するまで操作ス
イッチの切換操作を行うことによって、所望のように、
特に、油圧駆動装置を衝撃なしに始動させたり制動した
りするためにも利用することができる。
【００１０】油圧駆動装置がこのように切換えられる際
に、例えばその始動過程又は制動過程を改善しようとす
る場合は、請求項２の構成とすることが望ましい。ポン
プ側の制御すべり部は例えば慣用の５／３方向弁として
構成しうる。その場合、駆動装置側の制御弁すべり部に
おいて切換操作上の故障を調整する場合、駆動装置はそ
の影響を受けない。その場合、本発明による切換装置
は、故障が除かれるまで、黒／白制御において、駆動装
置側の制御弁スイッチに設定された速度段とする。
【００１１】安全上の理由からは、請求項３の構成が望
ましい。それにより、駆動装置を、最低の速度段からの
み始動させ、最高の速度段から制動することが可能とな
る。
【００１２】本発明による切換装置は、機械的に作動さ
せうる。この場合の本発明の最も簡単な構成は、請求項
４に示されている。この場合、２個の機械的なスイッチ
が必要とされ、そのうち１つは、駆動装置の始動及び制
動に用いられ、他のスイッチは、駆動装置の予選定又は
その停止に用いられる。
【００１３】しかし一般には、比較的大きな距離に亘っ
て遠隔操作することの可能な、本発明の実施態様による
切換装置が望ましい。この実施態様は、請求項５の対象
となっている。この構成によれば、駆動装置側の制御弁
スイッチの切換時に必要となる機械的な切換操作力に関
連した困難が除かれる。これらは機械／磁気的に設定で
きる。
【００１４】
【実施例】図１の構成において、図示した構成は、油圧
駆動部のピストンの速度制御用として用いられる。この
油圧駆動部は、図示した実施例によれば、スラストピス
トン駆動装置Ｚとして用いられる。各１つの荷重保持弁
は、環状ピストン室と、ピストン面室とに所属されてい
る。各弁は鎖線で示した配管を介して油圧式にパイロッ
ト制御される。荷重保持弁１，２の実線で表わした配管
は、交互に流入配管及び排出配管として用いられ、駆動
装置側の制御弁すべり部Ｖ１として終端している。
【００１５】この制御弁すべり部Ｖ１は、図示した実施
例によれば、３つの切換位置Ｉ〜IIIを備えている。各
々の切換位置は、図示した実施例において、８つの流通
方向（シリンダ側の２つとノズル側の６つ）を備えてい
る。１つずつのノズル側の流通方向は、シリンダー側に
通じており、他の流通路は閉ざされている。切換位置
は、流通路の配置によって相違する。これらの流通路
は、各々の切換位置に、互に平行に接続された３つのノ
ズル（１〜３ないし１′〜３′）の各１つが所属される
ように選定される。ノズルは、次数に従って、２個１組
として相互に組合されている。流通路は、切換位置Ｉで
は、ノズル１，１′に、切換位置IIでは、ノズル２，
２′に、また切換位置IIIではノズル３，３′に、それ
ぞれ切換えられる。これらの各々のノズルは、駆動装置
の１つの速度段に所属された１つの所定の開度を有す
る。ノズル１，１′は、切換位置１では、最小の開口に
従って、駆動装置Ｚに所属された最低の速度に切換えら
れ、切換位置２では、ノズル２，２′によって、平均速
度が保たれ、切換位置３では、ノズル３，３′が最大量
の油圧媒体を通過させるため、最高の速度が達せられ
る。
【００１６】図１に示した実施例において、駆動側の制
御すべり部Ｖ１にはポンプ側の制御すべり部Ｖ２が前置
されている。やはり方向弁として形成した制御すべり部
の排出配管中には、平行に切換えられるノズル１〜３、
１′〜３′が配設されている。ポンプ側の制御すべり部
Ｖ２は、機械磁気的に切換えられ、中間の切換位置にお
いて、シリンダー２のピストン室を塞止する。ポンプ側
の制御弁すべり部Ｖ２の他の２つの切換位置には、ピス
トンの往復運動行程のための流通路が配されている。
【００１７】更に、図１の実施例によれば、制御弁すべ
り部Ｖ３が、制御弁すべり部Ｖ１の予制御のために設け
られている。制御弁すべり部３は、４／３方向弁として
形成され、磁気的に切換えられる。制御弁すべり部３
は、その中間位置において、駆動装置側の制御弁すべり
部Ｖ１を切換位置２に切換え、この切換位置２は、両側
に配されたばねによって保持される。２つの外側の位置
においては、切換段Ｉ〜IIIに到達し、これは、予負荷
用のばねに抗して、生起する。
【００１８】図１による切換装置において切換装置を操
作するために、操作スイッチＫが配設されている。切換
要素は例えば時計方向に操作することができ、それによ
って環状ピストン室が付勢される。これは、全ての切換
位置Ａ，Ｂ，Ｃにおいて切換リレーＳが常に切換えられ
ることによって理解される。切換リレーＳは、ポンプ側
の制御弁Ｖ２をＳ位置に切換え、それによって運動方向
（この場合には下行）の選択が設定される。切換位置
Ａ，Ｂ，Ｃの経過は、駆動装置（この場合はシリンダー
のピストン）の昇速方向に対応している。これにより、
切換要素の切換位置Ａ，Ｂ，Ｃは、駆動装置側の制御弁
Ｖ１の弁位置Ｉ，II，IIIに強制的に結合される。その
理由は、切換位置Ａにおいて、リレーＶＬ、従って予制
御弁Ｖ３が操作され、制御弁Ｖ１が制御圧Ｐｓｔによっ
て付勢されてやはり最低速度位置Ｉを占め、同様に、切
換位置ＣではリレーＶＲ、従って予制御弁Ｖ３が付勢さ
れて制御弁Ｖ１が制御圧Ｐｓｔによって付勢されて最高
速度位置IIIを占め、特に、切換位置Ｂにおいては、予
制御弁Ｖ３の無付勢によって、従って制御弁Ｖ１の無付
勢によって、制御弁Ｖ１がばねにより心立てされる中間
位置IIに到達することによる。
【００１９】操作スイッチＫの切換要素も、反対の方向
に、即ち反時計方向に変位し、それによって、ピストン
室が付勢される。これは、全ての切換位置Ａ′，Ｂ′，
Ｃ′において常に１つの切換リレーＨが切換えられ、そ
れによってポンプ側の制御弁Ｖ２がＨ位置に切換えられ
ることによって、運動方向、この場合には「上行」が設
定される。
【００２０】速度ステップは、前述した切換位置Ａ，
Ｂ，Ｃの過程と同様に行われる。
【００２１】図２の実施例は、機械的な構成について、
図１の実施例と相違している。この場合には、制御弁す
べり部Ｖ１，Ｖ２のみが必要とされる。それは、操作ス
イッチＫが機械的に構成され、即ち、駆動装置側の制御
すべり部の切換要素に直結されているためである。その
機械的な構造は、各々の速度段ないしはその切換位置に
ついて、駆動装置側の制御弁すべり部Ｖ１に、係止部を
備えており、切換段IIに組合された係止部は、ダッシュ
によって示されている。
【００２２】第２の機械的な操作スイッチＫ１は、ポン
プ側の制御弁すべり部Ｖ２に設けられている。その排出
側にも、その切換位置の数に対応して、係止部が配設さ
れている。中間切換位置は、図２に示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による切換装置を示す電気
機械系統の接続図である。
【図２】図１に対応した図であり、本発明の第１実施例
による切換装置の機械系統を示す接続図である。
【符号の説明】
１，２，３，１′，２′，３′ ノズル Ｖ１ 制御弁すべり部 Ｉ〜III 切換位置 Ｋ 操作スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 操作スイッチを介して選定され設定され
    る油圧駆動装置の各１つの速度が油圧媒体の異なる量に
    所属されるようにした、油圧駆動装置特に油圧作動シリ
    ンダーの速度制御用の切換装置であって、駆動装置
    （Ｚ）の流入配管及び排出配管において、駆動速度の各
    段に、１個ずつのノズル（１〜３；１′〜３′）が所属
    され、同一の速度段に所属されたノズル（１，１′；
    ２，２′；３，３′）が駆動装置側の制御弁すべり部
    （Ｖ１）の各１つの切換位置に所属され、該制御弁すべ
    り部（Ｖ１）の切換位置（Ｉ〜III）、操作スイッチ
    （Ｋ）の各々の操作方向において速度段の増大方向又は
    減少方向に経過するようにしたことを特徴とする切換装
    置。
  2. 【請求項２】 駆動方向を選定するために、ポンプ側の
    制御弁すべり部（Ｖ２）が、駆動装置側の制御弁すべり
    部（Ｖ２）に前置され、ノズル（１〜３；１′〜３′）
    がこの制御弁すべり部（Ｖ２）の下流側の圧力−タンク
    配管中に並列配置において接続されたことを特徴とする
    請求項１記載の切換装置。
  3. 【請求項３】 駆動装置側の制御弁すべり部（Ｖ１）が
    より低速の速度段の切換位置（３）に向って予負荷さ
    れ、後続の速度段（II，Ｉ）はこの予負荷に抗して切換
    可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の切換
    装置。
  4. 【請求項４】 操作スイッチ（Ｋ）が駆動装置側の制御
    弁すべり部（Ｖ１）に機械的に連結しており、ポンプ側
    の制御弁すべり部（Ｖ２）に機械的に連結された別のス
    イッチ（Ｋ１）が設けられたことを特徴とする請求項１
    〜３のいずれか１項記載の切換装置。
  5. 【請求項５】 駆動装置側の制御弁すべり部（Ｖ１）が
    予制御され、操作スイッチ（Ｋ）が、両操作方向の各々
    について切換位置（Ａ〜Ｃ；Ａ′〜Ｃ′）をもち、これ
    らの各々の切換位置について各１つの速度段（Ｉ〜II
    I）が予制御弁（Ｖ３）及び駆動方向を介してポンプ側
    の制御弁すべり部（Ｖ２）によって選択されることを特
    徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の切換装置。
JP4067546A 1991-03-25 1992-03-25 油圧駆動装置特に油圧作動シリンダーの速度制御用の切換装置 Pending JPH0571504A (ja)

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EP (1) EP0505977B1 (ja)
JP (1) JPH0571504A (ja)
KR (1) KR920019060A (ja)
AU (1) AU654846B2 (ja)
BR (1) BR9201043A (ja)
DE (1) DE4209472A1 (ja)
ES (1) ES2073804T3 (ja)
HU (1) HUT62376A (ja)
RU (1) RU2066405C1 (ja)
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EP0505977A1 (de) 1992-09-30
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