JPS5842365B2 - リユウタイアクチユエ−タノ エンカクセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変吐出量ポンプから切換弁を経て圧力流体が
供給される油圧シリンダ、油圧モータ等のように流体エ
ネルギを機械的エネルギに変換するための流体アクチュ
エータの遠隔制御装置に関するものである。

かかる流体アクチュエータを遠隔制御する要求はクレー
ン、ブルドーザ、バツクホーク等の建設機械、工場内専
用機械、航空機、船舶機械その他一般機械の作動および
位置制御等に関して近来増大している。

従来かかる分野での遠隔制御方式としてはポンプ制御を
行なわない電磁切換弁による遠隔制御方式が比較的簡単
かつ安価で保守点検が容易である理由から採用されてい
るが、速度制御が行なわれないため操縦性が悪く、これ
がため作業上の危険性をともなう欠点があった。

これがため操縦性を向上し、作業上の危険性をなくする
ためポンプ制御を直接行なわずにサーボ弁を用いて遠隔
制御する方式またはサーボポンプを用いる遠隔制御方式
が一般に採用されている。

しかし、電気回路が複雑になり、装置が高価となるとと
もに保守点検が容易でない欠点があった。

本発明の目的は、上述した種々の欠点を除去し、操縦性
が優れ、速度制御が可能でしかも流体制御回路および電
気制御回路が簡単で安価に得られ、保守、点検を容易に
行ない得るよう適切に構成配置した流体アクチュエータ
の遠隔制御装置を提供しようとするにある。

これがため、本発明によれば、可変吐出量ポンプから切
換弁を経て圧力流体が供給される流体アクチュエータの
遠隔制御装置において、前記切換弁を切換制御するよう
連結された複動シリンダと、この複動シリンダへの圧力
流体の供給を制御する電磁切換弁と、前記可変吐出量ポ
ンプの吐出量を変化し得るよう可変吐出量ポンプに連結
されたシリンダ装置と、このシリンダ装置に前記可変吐
出量ポンプから圧力流体を供給するよう接続された圧力
流体供給回路に介挿された高速応答型電磁切換弁と、前
記電磁切換弁を制御する一対のり□ットスイツチと、高
速応答型電磁切換弁を制御する可変抵抗器と、前記リミ
ットスイッチおよび前記可変抵抗器の作動素子を同時に
作動させるよう構成した操作レバーとを具え、前記シリ
ンダ装置に導入される圧力流体で作動されるピストンロ
ッドの位置と前記操作レバーの動きで変化する可変抵抗
器の抵抗変化量とを電気的に比較して得られる出力信号
により前記高速応答型電磁切換弁が切換えられるよう構
成してなることを特徴とする。

本発明を図面につき説明する。

第１図は本発明による装置の原理を示し、操作レバー１
ｊこよりリミットスイッチ２および可変抵抗器３を制御
することにより電磁切換弁４および複動シリンダ５を経
てマニアル切換弁６の位置を遠隔制御して切換えるとと
もに電磁切換弁４と同時に切換えられる高速応答型電磁
切換弁γ、マニアルシリンダ装置８およびフィードバッ
ク用検出器９を経て可変吐出量ポンプ１０の吐出量を遠
隔制御し、これによりポンプ１０から圧力流体をマニア
ル切換弁６を経て油圧シリンダ、油圧ポンプ等の流体ア
クチュエータ１１に供給する構成とする。

高速応答型電磁切換弁１とは切換え速度が例えば０．０
２秒前後のもので、上述の電磁切換弁４の切換え速度が
０．２秒前後である一般型式のものであることから、こ
れに比べて高速で応答し得ることにより高速応答型と称
して区別している。

第２図は本発明により４個の流体アクチュエータを遠隔
制御する油圧回路の一例を示す。

図面に示す油圧回路はタンク１２からストレーナ１３を
経て側板型可変吐出量ポンプ１０により作動圧力流体を
供給簡略１４に送出し、この管路には従来既知のように
適当なＩＪ ＩＪ−フ弁１５を設け、管路１４により各
流体アクチュエータ（図示せず）に既知のマニアル切換
弁６を経て圧力流体を供給し得るように構成されている
。

第２図に示すように、マニアル切換弁６の位置を遠隔制
御する複動シリンダ５の一方又は他方の室に制御圧力流
体を導入することによってマニアル切換弁６の弁位置を
油圧により切換えてタンクＴに圧力流体を流す図示の中
立位置から油圧シリンダ装置のような流体アクチュエー
タのピストンヘッド側又はロンド側に圧力流体を供給し
て流体アクチュエータｌこ所要の作動を行なわせるため
の第１又は第２作動位置に切換え得るようにする。

これがため、複動シリンダ５に制御圧力流体を供給する
管路１６を作動圧力流体供給管路１４から減圧弁１１、
チェック弁１８およびフィルタ１９を経て分岐接続し、
この管路に蓄圧器２０を接続して流体圧力を蓄えるよう
にし、この管路１６により制御圧力流体を各複動シリン
ダ５にそれぞれの電磁切換弁４を経て供給し得るようｌ
こする０ 可変吐出量ポンプ１０は、既知の斜板型その他の吐出量
を連続的に変化し得る形式のものとし、このポンプの吐
出量を制御するためこのポンプに連結されるシリンダ装
置８を、例えば第３図に示すようにマニアル単動シリン
ダ装置で構成し、このピストン２１の両側に連結したピ
ストンロッド２２．２３の一方２２を吐出量操作レバー
２４を介してポンプ１０の吐出量制御部材（図示せず）
に既知の適当な方法で剛体連結し）他方のピストンロッ
ド２３のロンド端に手動レバー２５ヲｌ１ｉｌｌＪ体連
結して手動操作し得るようにし、シリンダーの一例ｌこ
設けた油入口２６を経て油圧を導入することによりばね
２１のばね力に抗してピストン２１、したがってピスト
ンロッド２２を右方に押してその押し量に比例してポン
プ１０の吐出量を最小吐出量から最大吐出量まで連続的
に増大し得るようにする。

フィードバック用検出器９を可変抵抗器で構成し、この
抵抗器の摺動棒に吐出量操作レバー２４を剛体連結して
ピストンロッド２２の移動量、シたがってポンプ吐出量
を検出し得るようにし、この検出器９の可変抵抗器の出
力を可変抵抗器３の出力と比較して電磁切換弁γに制御
信号を与えるようにする。

単動シリンダ装置８の作動を油圧制御するための圧力流
体を前述したように高速で応答し得る電磁切換弁γによ
り制御圧力流体供給回路１６から絞り弁２８を経てシリ
ンダ装置８の油入口２６に供給し得るようにする。

第４．５．６および７図は一対のリミットスイッチ２，
２′および可変抵抗器３の作動素子を同時作動させるよ
う構成された操作レバー１を具える従来既知の形式の操
作レバー１、リミットスイッチ２，２′および可変抵抗
器３の組合わせ装置の一例を示し、図示の操作レバー１
は２個の電磁切換弁４を遠隔操作することができ、図面
に示すように操作レバー１の取付板３０の下側に箱形の
機枠３１をねじ３２により固着し、機枠３１の対向する
対の側板に水平軸３３．３４を同軸線上位置で回動可能
に支承し、一方の軸３３に扇形スイッチカム板３５を取
付け、他方の軸３４に扇形歯車３６を取付け、カム板３
５のカム面の通路に一対のリミットスイッチ２，２′の
作動素子を突出して設け、扇形スイッチカム板３５が軸
３３によって回動される際にリミットスイッチ２または
２′が閉じて電磁切換弁４の一方の電磁コイルを励磁し
得るように接続する。

扇形歯車３６は歯車３７を介して可変抵抗器３の回転軸
を回動し得るよう連結し、これにより可変抵抗器の抵抗
値を変化し得るよう構成する。

操作レバー１を前後左右いずれかに倒すことにより軸３
３．３４をそれぞれの軸線の回りに回動し得るようにす
るため、操作レバー１の軸３８を取付板３０に形成した
孔に円錐台形ブシュ３９を介して垂直に貫通して前後左
右に傾動可能に支承し、レバー軸３８上に取付板３０の
上方および下方位置で、例えば軸３８のねじ何部にカラ
ー４０゜４１をねじ込んで固定して設け、取付板３０の
下面と下方カラー４１との間につるまきはね４２を介挿
する。

対向する対の水平軸３３．３４をＵ字形連結条片４３に
より互に連結し、Ｕ字の底部に対応する条片４３の部分
に溝孔４４を形成し、この溝孔４４内にレバー軸３８の
下端を挿入掛合させ、これにより第１図に示すように互
に直交する溝孔４４の交差点にレバー軸３８が位置し、
これらの溝孔４４によって軸下端が互に直交する方向す
なわち前後左右に移動し得るようにする。

かように構成することによって操作レバー１を前後左右
いずれかに倒すことにより４操作が可能となり、レバー
１の傾斜によってリミットスイッチ２または２′をカム
板３５により作動すると同時に傾き角度に比例して可変
抵抗器３の抵抗を変化させることができるようにする。

４５は操作レバー１の可動部に塵埃その他の異物が取付
板３０の孔を経て入るのを防止するため操作レバー１と
取付板３８の上面との間に連結したゴムベローズを示す
。

上述した図示の装置の作動に際し、最初操作圧が零の場
合には、先づ、操作すべき流体アクテュエータに開運す
るマニアル切換弁６をその手動レバーで操作して図示の
中立位置から操作位置に切換え、回路に操作圧を生せし
める。

かようにして操作圧が生じた後、操作レバー１を操作し
て電磁切換弁４と同時に高速応答型電磁切換弁ｌが切換
えられてマニアル単動シリンダ装置８への回路に圧油が
流れた後、シリンダ装置８の手動レバー２５を操作して
所望の吐出量位置にセットすることが必要である。

上述したように手動レバーにより一旦作動した後は、蓄
圧器２０により操作圧が蓄えられているためポンプ吐出
圧が０でも問題はない。

さらに、アクチュエータが作動されれば蓄圧器には操作
圧が補充される。

シリンダ装置８の手動レバー２５は上述したように最初
の操作圧がＯの際に手動レバーにより所望の吐出量位置
に動かすためと電気系統が故障した際の非常用として用
いられる。

上述の構成になる本発明による装置の作動に際しては）
操作レバー１を例えば第４図において手前に引いて動か
す際、レバー軸３８、連結条片４３、軸３３を介してカ
ム板３５は第５図において時計方向に動いてリミットス
イッチ２を動作し、第１および２図の電磁切換弁４を切
換え、これにより圧力流体が複動シリンダ５の一方の室
に送られ、マニアル切換弁６を所望の作動位置に切換え
て流体アクチュエータ（図示せず）を作動流体圧力源す
なわち、ポンプの吐出側に接続すると同時に同じ連結条
片４３の他方の腕端に連結された軸３４を介して扇形歯
車３６を第６図において反時計方向に回動し、これによ
り歯車３γを介して可変抵抗器３の抵抗値を操作レバー
１の操作角度すなわち傾動角度に比例して変化する。

上述の操作と同時に高速応答型電磁切換弁γを切換え、
単動シリンダ装置８を操作レバー１の傾動量に対応する
量だけ動かす。

この単動シリンダ装置８の動きはフィードバック用検出
器９を構成する可変抵抗器で検出され、操作レバー１に
よって作動される可変抵抗器３の出力と比較される。

操作レバー１による可変抵抗器３の出力の方が大きい場
合には、高速応答型電磁切換弁γへの通電を続ける。

逆に単動シリンダ装置８のフィードバンク用検出器９の
可変抵抗器の出力の方が大きくなった場合には、即座に
電磁切換弁γへの通電が断たれる。

この際、ピストンロッド２２，２３はばね２７Ｃ第３図
参照）のばね力によって押し戻され、可変抵抗器３の出
力とフィードバック用検出器９の可変抵抗器の出力との
関係は出力のない平衡状態に復帯する。

これにより最終的にはこの切換わりが可変抵抗器３の出
力に比例した単動シリンダ装置８の位置で高速に行われ
、可変吐出量ポンプ１０は操作レバー１の傾斜角度に比
例した吐出量になる。

かようにして制御された圧力流体がマニアル切換弁６に
入り、アクチュエータを任意の速度に制御する。

上述した図示の例は本発明による遠隔制御装置の好適実
施例を示すに過きす、本発明を実施するに当っては上述
した例示において種々の変更を加えることができる。

例えは、図示の例では可変吐出量ポンプ１０の吐出量を
制御するために連結されるシリンダ装置８を単動シリン
ダ装置で構成しているが、この代わりに複動シリンダ装
置を用いることもでき、この場合には高速応答型電磁切
換弁γをも両ソレノイドを有するものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の原理説明用図、第２図は本発明に
よる装置の油圧制御回路図、第３図は第２図に示す単動
シリンダ装置の路線図、第４図は操作レバー、リミット
スイッチおよび可変抵抗器の組合わせ装置の縦断正面図
、第５図は第４図のｖ−■線上で矢の方向に見た部分左
側面図、第６図は第４図のＶｌ−ＶＩ紐線上矢の方向に
見た部分右側面図、第７図は第４図に示す装置の底面図
である。 １・・−・・操作レバー、２・・・・・・リミットスイ
ッチ、３・・・・・・可変抵抗器、４・・・・・・電磁
切換弁、５・・・・・・複動シリンダ、６・・・・・・
マニアル切換弁、γ・・・・・・高速応答型電磁切換弁
、８・・・・・・マニアルシリンダ装置、９・・・・・
・フィードバック用検出器、１０・・・・・・可変吐出
量ポンプ、１１・・・・・・流体アクチュエータ、１２
・・・・・・タンク、１３・・・・・・ストレーナ、１
４・・・・・・作動圧力流体供給管路、１５・・・・・
・ＩＪ ＩＪ−フ弁、１６・・・・・・制御圧力流体供
給管路、１γ・・・・・・減圧弁、１８・・・・・・チ
ェック弁、１９・・・−・・フィルタ、２０・・・・・
・蓄圧器、２１・・・・・・ピストン、２２．２３・・
・・・・ピストンロンド、２４・・・・・・吐出量操作
レバー、２５・・・・・・手動レバー、２６・・・・・
・油入口、２γ・・・・・・ばね、３０・・・・・・取
付板、３１・・・・・・機枠、３３，３４・・・・・・
水平軸、３５・・・・・・スイッチカム板、３６・・・
・・・扇形歯車、３８・１００１．レバー軸、３９・・
・・・・円錐台形ブシュ、４０，４１・・・・・・カラ
ー、４２・・・・・・ばね、４３・・・・・・連結条片
、４４・・・・・・溝孔、４５・・・・・・ゴムベロー
ズ、４６・・・・・・抜は止め。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可変吐出量ポンプから切換弁を経て圧力流体が供給
   される流体アクチュエータの遠隔制御装置において、前
   記切換弁を切換制御するよう連結された複動シリンダと
   、この複動シリンダへの圧力流体の供給を制御する電磁
   切換弁と、前記可変吐出量ポンプの吐出量を変化し得る
   よう可変吐出量ポンプに連結されたシリンダ装置と、こ
   のシリンダ装置に前記可変吐出量ポンプからの圧力流体
   を供給するよう接続された圧力流体供給回路に介挿され
   た高速応答型電磁切換弁と、前記電磁切換弁を制御する
   よう接続された一対のリミットスイッチと、前記高速応
   答型電磁切換弁を制御するよう接続された可変抵抗器と
   、前記リミットスイッチおよび前記可変抵抗器の作動素
   子を同時に作動させるよう構成された操作レバーとを具
   え、前記シリンダ装置に導入される圧力流体によるピス
   トンロンドの位置と前記操作レバーの作動素子の位置に
   よる電気信号を比較して得られる出力信号により前記高
   速応答型電磁切換弁が切換えられるよう構成したことを
   特徴とする流体アクチュエータの遠隔制御装置。