JPH07109202B2 - 速度制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流体アクチュエータの始動時の駆動を滑らか
にする速度制御回路に関する。

［従来の技術］ 従来より、流体アクチュエータの始動時の駆動を滑らか
にしたものとして、第４図に示すようなものが知られて
いる。この回路は、流体アクチュエータとして油圧モー
タ50に作動油を供給するものであり、高圧作動油を供給
する高圧源52及び低圧側のタンク54と油圧モータ50とを
選択的に連通する手動制御弁56を備えている。この手動
制御弁56は、手動レバー58を操作して、高圧源52及びタ
ンク54と油圧モータ50とを正転方向に絞り連通する位置
56a、高圧源56とタンク54とを連通し油圧モータ56とは
遮断する位置56b、高圧源52及びタンク54と油圧モータ5
0とを逆転方向に絞り連通する位置56cとを備えている。
油圧モータ50で慣性の大きな物を動かす場合には、その
発進始動時に、動作を滑らかにして緩やかに加速するた
め、手動レバー58を手動でゆっくりと動かして、位置56
bから位置56aに、若しくは位置56bから位置56cに切り換
えていた。これによって、始動時の油圧モータ50への作
動油の供給を緩やかに増加させて、緩やかに加速させて
いた。

また、これとは別に、第５図に示すようなものも知られ
ている。この回路は、油圧シリンダ60に作動油を供給す
るものであり、高圧源62及びタンク64と油圧シリンダ60
とを選択的に連通するパイロット操作切換弁66を備えて
いる。このパイロット操作切換弁66に供給されるパイロ
ット流体を可変絞り68,70により絞れるようになし、か
つパイロット操作切換弁66に作用するパイロット圧を制
御する電磁制御弁72を設けている。そして、電磁制御弁
72を切り換えて、可変絞り68,70を介してパイロット操
作切換弁66にパイロット圧力を緩やかに作用させ、パイ
ロット操作切換弁66をゆっくりと切り換えていた。これ
により、始動時の油圧シリンダ60への作動油の供給を緩
やかに増加させて、緩やかに加速させていた。

［発明が解決しようとする課題］ こうした従来のものでは、流体アクチュエータの始動時
の動作を滑らかなものとすることは可能であるが、しか
し、高圧源52,62の圧力は、通常80〜200kg/cm²ほどの高
圧である。手動制御弁56、電磁制御弁72の切換の際に
は、高圧源52,62の圧力がこの高圧まですぐに復帰する
ので、振動等のショックが発生するという問題があっ
た。

また、手動制御弁56を切り換えた始動時には、この高圧
を手動制御弁56により十分に絞って油圧モータ50に供給
しなければならず、また、電磁制御弁72を切り換えた始
動時に、パイロット流体を可変絞り68,70により十分に
絞ってパイロット操作切換弁66に供給しなければならな
い。その為、手動制御弁56による位置56bから位置56aに
切り換わるまでの区間を十分に長く取らないと、手動で
滑らかに始動させることは困難であり、十分に長く取る
には手動制御弁56が非常に大型となり現実的ではない。
このため、操作者の手動操作の技量によって、流体アク
チュエータの始動時の動作が異なったものとなってしま
うという問題があった。

更に、可変絞り68,70による絞りであっても絞りの調整
が非常にシビアなものとなってしまい、調整が容易では
ないという問題があった。

そこで本発明は前記の課題を解決することを目的とし、
操作が容易で確実に流体アクチュエータの始動時の加速
を滑らかなものとすることができる速度制御回路を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため
の手段として次の構成を取った。即ち、 少なくとも高圧側と低圧側とを連通した状態から前記高
圧側及び低圧側と流体アクチュエータとの連通に切り換
える制御弁を有し、前記高圧側と低圧側とをパイロット
操作切換弁を介して接続した接続流路により前記高圧側
と低圧側とを絞り連通し、また、パイロット操作切換弁
は高圧側に接続されたパイロット流路からのパイロット
圧の導入によりばね付勢力に抗して絞り側に切り換えら
れると共に、前記パイロット流路には絞りとパイロット
操作切換弁からの流体の排出を許容しその逆方向への流
れは阻止するチェック弁とを並列に介装し、前記制御弁
による前記高圧側と低圧側との連通から前記高圧側及び
低圧側と流体アクチュエータとの連通への切り換えによ
って、前記接続流路の絞り連通で圧力が上昇する前記パ
イロット圧力を前記パイロット操作切換弁に作用させ、
前記パイロット操作切換弁を切り換えて前記高圧側と低
圧側との連通を更に絞り、前記流体アクチュエータを滑
らかに始動することを特徴とする速度制御回路の構成が
それである。

［作用］ 前記構成を有する速度制御回路は、制御弁により高圧側
と低圧側との連通から高圧側及び低圧側と流体アクチュ
エータとの連通に切り換えたときに、高圧側と低圧側と
を接続する接続流路の絞りにより高圧側の圧力が上昇す
る。この高圧側の圧力を絞りを介装したパイロット流路
を介してパイロット操作切換弁に導入して、パイロット
操作切換弁をばね付勢力に抗して絞り側に緩やかに切り
換えて、高圧側と低圧側との連通を更に絞り、高圧側の
圧力を緩やかに上昇させて、流体アクチュエータへの作
動油の供給量を漸次増加させて、流体アクチュエータを
滑らかに始動する。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例である速度制御回路の回路図
である。この回路は、流体アクチュエータとして油圧モ
ータ１に作動油を供給する回路であるが、流体アクチュ
エータとしては油圧シリンダ等であっても同様に実施可
能である。この油圧モータ１には、駆動流路2,4が接続
されており、この駆動流路2,4は、それぞれ手動制御弁
６のＡポート、Ｂポートに接続されている。手動制御弁
６のＰポートには、高圧側としての高圧流路10が接続さ
れており、この高圧流路10の他端は、高圧の作動油を供
給する高圧源12に接続されている。また、手動制御弁６
のＲポートには、低圧側としての低圧流路14が接続され
ており、この低圧流路14の他端はタンク16に接続されて
いる。

前記手動制御弁６は、A,Bポートは遮断してＰポートと
Ｒポートとを連通する中間位置6a、ＡポートとＰポート
とを連通しＢポートとＲポートとを連通する作動位置6
b、ＡポートとＲポートとを連通しＢポートとＰポート
とを連通する作動位置6cの３位置を有する。そして、ス
プリング18の付勢力によって中間位置6aに切り換え、手
動レバー20を操作して作動位置6b若しくは作動位置6cに
切り換える構成のものである。尚、中間16aは、少なく
ともＰポートとＲポートとを連通して高圧流路10と低圧
流路14とを連通していればよく、A,B,P,Rポートの全て
を連通しているものでもよい。また、本実施例では手動
制御弁６を用いているが、これに変えて電磁制御弁等で
あっても同様の機能を有するものであれば実施可能であ
る。

一方、前記高圧流路10と低圧流路14とは、パイロット操
作切換弁22及び可変絞り弁24を介装した接続流路26によ
り接続されている。パイロット操作切換弁22は、INポー
トとOUTポートとを連通するノーマル位置22a、INポート
とOUTポートとを遮断する作動位置22bとを有し、更に、
ノーマル位置22aと作動位置22bとに切り換わる過渡期に
INポートとOUTポートとを絞り連通する過渡位置22cとを
備えている。そして、スプリング28の付勢力によってノ
ーマル位置22aとなり、パイロット圧力が作用すること
により過渡位置22cを経由して作動位置22bに切り換わる
構成のものである。

このパイロット操作切換弁22へのパイロット圧力の作用
は、接続流路26の高圧流路10側に接続されたパイロット
流路30を介してなされるように構成されている。このパ
イロット流路30は、前記可変絞り24よりも高圧流路10側
で接続されていればよく、接続流路26に限らず高圧流路
10に接続されていても実施可能である。このパイロット
流路30には、可変絞り32及びこれに並列に接続流路26側
に流出可能なチェック弁34が介装されている。

一方、前記駆動流路2,4は、４個のチェック弁36,38,40,
42を、２個をその流れ方向が互いに逆方向となるように
一組としてそれらを並列にして接続されており、更に、
これらの間にリリーフ弁44が配設されて、チェック弁3
6,38,40,42間を接続している。これらにより、駆動流路
2,4内のサージ圧の発生を防止して、流体アクチュエー
タ１の駆動をスムーズなものとする。尚、このチェック
弁36,38,40,42、リリーフ弁44は適宜必要に応じて設け
ればよい。

次に、本実施例の速度制御回路の作動について説明す
る。

まず、第１図に示すように、手動制御弁６が中間位置6a
にあり、油圧モータ１には作動油が供給されず、高圧流
路10と低圧流路14とがＰポート、Ｒポートを介して連通
されている。よって、高圧源12から供給される作動油
は、高圧流路10、手動操作弁６、低圧流路14を介してタ
ンク16に流出し、高圧流路10内の圧力は低い状態にあ
る。これにより、高圧流路10と接続流路26を介して接続
したパイロット流路30内の圧力も低く、この時のパイロ
ット圧力の作用によっては、パイロット操作切換弁22を
切り換えることができず、パイロット操作切換弁22はノ
ーマル位置22aになされている。従って、高圧流路10と
低圧流路14とは、更に、接続流路26、パイロット操作切
換弁22、可変絞り24を介して連通された状態となってい
る。

この状態から手動制御弁６の手動レバー20を操作して、
例えば、作動位置6bに切り換えると、高圧流路10と一方
の駆動流路２とがＰポート、Ａポートを介して連通され
る。また、低圧流路14と他方の駆動流路４とがＢポー
ト、Ｒポートを介して連通される。よって、高圧流路10
は接続流路26、パイロット操作切換弁22、可変絞り24を
介してのみ低圧流路14と連通された状態となる。これに
より、高圧流路10からの作動油が、可変絞り24を流れる
ことにより、可変絞り24の絞りの程度に応じて高圧流路
10及び可変絞り24の上流側の接続流路26内の圧力が上昇
する。この可変絞り24の絞りの程度によって、この圧力
上昇の状態を任意に変えることができ、可変絞り24は適
当な固定絞りであっても実施可能である。

よって、接続流路26内の圧力の上昇によりパイロット圧
力も上昇し、パイロット流路30を介してパイロット操作
切換弁22に向かって作動油が流出する。このパイロット
流路30からの作動油の流れは、可変絞り弁32により絞ら
れて、作動油はパイロット操作切換弁22に緩やかに供給
される。この緩やかに供給される作動油により、パイロ
ット操作切換弁22に作用するパイロット圧力が緩やかに
上昇する。このパイロット圧力の作用により、パイロッ
ト操作切換弁22がノーマル位置22aから過渡位置22cを経
由して作動位置22bに緩やかに切り換わる。前記可変絞
り弁32の絞りの程度に応じて、パイロット圧力による作
用による切り換わりの速度が異なり、可変絞り弁32を調
整することによって、切り換わり速度を調整することが
できる。

このパイロット操作切換弁22のノーマル位置22aから過
渡位置22cを経由した作動位置22bへの切り換わりによっ
て、低圧流路14への作動油の流出量が絞られて、漸次緩
やかに減少する。そして、作動位置22bへの切り換わり
が終了すると、接続流路26が遮断される。

このように、接続流路26から低圧流路14への作動油の流
出量が漸次絞られることによって、高圧流路10から低圧
流路14へ流出する流出量が減少し、高圧流路10内の圧力
が緩やかに上昇する。この高圧流路10内の圧力の緩やか
な上昇によって、手動制御弁６を介して油圧モータ１に
供給される作動油の圧力も緩やかに上昇する。よって、
油圧モータ１は、油圧モータ１に加わる負荷に抗して、
滑らかに回転を開始する。作動位置22bへの切り換わり
が終了した後は、高圧流路10と低圧流路14との連通は遮
断されて、高圧源12から供給される高圧作動油が、その
まま高圧流路10、手動制御弁６、駆動流路２を介して油
圧モータ１に供給される。

油圧モータ１の駆動を停止するときには、手動レバー20
を放すと、スプリング18の付勢力によって中間位置6aに
切り換わり、駆動流路2,4が遮断されて油圧モータ１へ
の作動油の供給が停止される。この時、パイロット操作
切換弁22内からチェック弁34、パイロット流路30を介し
て作動油が急速に排出される。

油圧モータ１を逆方向に回転させるときには、手動レバ
ー20を操作して、もう一方の作動位置6cに切り換える。
これにより、高圧流路10と駆動流路４とが連通され、ま
た低圧流路14と他方の駆動流路２とが連通される。そし
て、前述したと同様に、高圧流路10内の圧力が漸次上昇
し、油圧モータ１を滑らかに始動される。

尚、前述したパイロット操作切換弁22、可変絞り弁24
は、第２図に示すような、パイロット操作切換弁40に置
き換えても実施可能である。このパイロット切換弁40
は、INポートとOUTポートとを可変絞りを介して連通す
るノーマル位置40a、INポートとOUTポートとを遮断する
作動位置40bとを有し、パイロット圧力の作用によっ
て、ノーマル位置40aから作動位置40bに切り換わるとき
には、流量を徐々に絞りながら切り換わる構成のもので
ある。そして、手動制御弁６を切り換えたときに、ノー
マル位置40aの可変絞りによって接続流路26内の圧力が
上昇する。パイロット圧力の上昇によって、可変絞り32
による絞り程度に応じて、パイロット操作切換弁40にパ
イロット圧力が緩やかに作用し、ノーマル位置40aから
作動位置40bに緩やかに切り換わる。緩やかな切り換わ
りにより接続流路26を更に絞り、前述したと同様に、高
圧流路10の圧力も緩やかに上昇し、油圧モータ１が滑ら
かに始動する。

また、第３図に示すような、パイロット操作切換弁22を
パイロット操作切換弁42に置き換えたものでも実施可能
である。このパイロット切換弁42は、INポートとOUTポ
ートとを連通するノーマル位置42a、INポートとOUTポー
トとを可変絞りを介して連通する作動位置42bとを有
し、パイロット圧力の作用によって、ノーマル位置42a
から作動位置42bに切り換わるときには、流量を徐々に
絞りながら切り換わる構成のものである。この作動位置
42bの絞りの程度は、可変絞り24の絞りの程度よりも更
に大きなものとなるように設定されている。そして、手
動制御弁６を切り換えたときに、可変絞り24によって接
続流路26内の圧力が上昇する。パイロット圧力の上昇に
よって、可変絞り24による絞りに応じて、パイロット操
作切換弁42にパイロット圧力が緩やかに上昇して作用
し、ノーマル位置42aから作動位置42bに緩やかに切り換
わる。緩やかな切り換わりにより、接続流路26を更に絞
り、前述したと同様に、高圧流路10の圧力も緩やかに上
昇し、油圧モータ１が滑らかに始動する。

このように、パイロット操作切換弁40の切り換わりによ
って接続流路26を更に絞り接続流路26の圧力を段階的に
若しくは連続的に上昇させるものであれば、パイロット
操作切換弁40のようなパイロット操作切換弁22と可変絞
り弁24とが一体となったものでも、また、前記パイロッ
ト操作切換弁42であっても実施可能である。

前述した如く、本実施例の速度制御回路は、手動制御弁
６により高圧側としての高圧流路10と低圧側としての低
圧流路14とが連通している状態から、高圧流路10及び低
圧流路14と油圧モータ１との連通に切り換えたときに、
高圧流路10と低圧流路14とを接続する接続流路26の可変
絞り24により高圧流路10の圧力が絞りの程度に応じて上
昇する。この上昇した高圧流路10からのパイロット圧力
によりパイロット操作切換弁22を切り換えて、高圧流路
10と低圧流路14との連通を更に絞り、高圧流路10の圧力
を緩やかに上昇させて、油圧モータ１に作用する圧力を
漸次増加させて、油圧モータ１を滑らかに始動する。

従って、手動制御弁６を介して高圧流路10と低圧流路14
とを連通しているので、当初高圧流路14の圧力は低圧流
路14の圧力と同程度である。そして、手動制御弁６の切
換時には、まず高圧流路10と低圧流路14とを可変絞り24
を介した連通により、可変絞り24の絞り程度に応じて高
圧流路10の圧力が上昇する。この可変絞り24による可変
絞り範囲は、パイロット操作切換弁22を切り換えること
ができる圧力調整範囲で絞りの程度を調整することがで
きれば十分であり、可変絞り24の可変絞り範囲を大きく
取る必要はなく、可変絞り24の設計は容易である。

また、これによるパイロット圧力の上昇でパイロット操
作切換弁22が高圧流路10と低圧流路14との連通を更に絞
って、高圧流路10の圧力を緩やかに上昇させる。よっ
て、高圧流路10の圧力は急に高圧まで、例えば80〜200k
g/cm²程度まで上昇することはなく、パイロット操作切
換弁22の切り換えによる振動等のショックが発生するこ
とはない。また、このパイロット操作切換弁22の切換に
よる絞り程度は、可変絞り24の絞り程度から更に絞って
油圧モータ１が始動できる程度の圧力になるように絞れ
ればよく、パイロット操作切換弁の構造は特別のもので
なくともよいので、パイロット操作切換弁22の設計も容
易である。

更に、パイロット操作切換弁22が高圧流路10と低圧流路
14との連通を更に絞ることにより、高圧流路10の圧力
は、可変絞り24の絞り程度に応じた圧力から、パイロッ
ト操作切換弁22切換終了後の高圧源12から供給される高
圧作動油に応じた圧力まで、緩やかに変化するので、油
圧モータ１を自動的に滑らかに始動することができる。
このように、手動制御弁６を切り換えるだけで、油圧モ
ータ１を滑らかに始動させることができ、操作者の技量
に係わらず、油圧モータ１による負荷の移動がスムース
に行われる。また、手動制御弁６を電磁制御弁に置き換
えて実施した場合でも、電磁制御弁を切り換えるだけで
同様に油圧モータ１を滑らかに始動することができる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
様な実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る
ことは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の速度制御回路は、高圧側と
低圧側とが連通した状態から、制御弁を切り換えて、高
圧側と低圧側との連通を更に絞って、高圧側の圧力を緩
やかに上昇させるので、操作者の技量に係わらず、流体
アクチュエータを滑らかに始動することができる。ま
た、高圧側に接続されたパイロット流路からパイロット
操作切換弁にパイロット圧が導入されるので、低圧側か
ら空気を吸い込むといったことがなく、安定した動作を
得ることができ、更に、絞りと並列に配置されたチェッ
ク弁は、パイロット操作切換弁からの流体の排出を許容
しその逆方向への流れは阻止する弁であり、よって、こ
のチェック弁が介装されたパイロット流路を介して流体
が排出されるので、大きな流路抵抗はなく、良好な切換
速度を得ることができる。また、接続流路の絞りの程度
の設定やパイロット操作切換弁の切り換わりによる絞り
の程度の設定が容易であり、絞りやパイロット操作切換
弁の設計が容易であるという効果を奏する。更に、高圧
側の圧力は、制御弁の切り換えにより急に高圧になるこ
とはなく、急な高圧に変化することによる振動等のショ
ックが生じることはないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての速度制御回路の回路
図、第２図は他のパイロット操作切換弁を用いた回路
図、第３図は別のパイロット操作切換弁を用いた回路
図、第４図は従来の速度制御回路の回路図、第５図は従
来の他の速度制御回路の回路図である。 １……油圧モータ、2,4……駆動流路 ６……手動制御弁、10……高圧流路 12……高圧源、14……低圧流路 16……タンク 22……パイロット操作切換弁 24……可変絞り、26……接続流路 30……パイロット流路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも高圧側と低圧側とを連通した状
   態から前記高圧側及び低圧側と流体アクチュエータとの
   連通に切り換える制御弁を有し、前記高圧側と低圧側と
   をパイロット操作切換弁を介して接続した接続流路によ
   り前記高圧側と低圧側とを絞り連通し、また、パイロッ
   ト操作切換弁は高圧側に接続されたパイロット流路から
   のパイロット圧の導入によりばね付勢力に抗して絞り側
   に切り換えられると共に、前記パイロット流路には絞り
   とパイロット操作切換弁からの流体の排出を許容しその
   逆方向への流れは阻止するチェック弁とを並列に介装
   し、前記制御弁による前記高圧側と低圧側との連通から
   前記高圧側及び低圧側と流体アクチュエータとの連通へ
   の切り換えによって、前記接続流路の絞り連通で圧力が
   上昇する前記パイロット圧力を前記パイロット操作切換
   弁に作用させ、前記パイロット操作切換弁を切り換えて
   前記高圧側と低圧側との連通を更に絞り、前記流体アク
   チュエータを滑らかに始動することを特徴とする速度制
   御回路。