JPS5884255A - 油圧制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば掘削機及びクレーンのような移動装置
に使用される液圧装置の伝動装置に関する。

本文で参照した米ｍｑ＃許第４２０１０５２号明細書に
おいて１液圧４Ｊンダ又は液圧モータのように制御され
るアクチュエータに直接取付けられた弁本体に組込まれ
ているパイロット圧力作動の圧力負荷検知弁装置が開示
されている。弁装置はアクチュエータの作動位置及び作
動速度を正確に制御する。

簡単に述べると、前記米国特許に開示された弁装置は、
独立的にパイロット作動されるメータイン機素、一対の
負荷降下逆止弁、一対の独立的に作動される常閉メータ
アウト機素、一対の負荷圧力応答弁、１及び一対のアン
チキャビテーシ璽ン弁から成る。メータイン機素はアク
チェエータボートの一方又は他方に流量を方向づける作
用をする。常閉メータアウト機素は、メータイン機素が
流体を方向づけるアクチュエータボートとは反対のボー
トからの流量を制御するために各々のアクチェエータボ
ートと連絡している。メータアウト機素は、タンクのよ
う攻低圧領域と適尚表アクチェエータポートとの間の流
体を測定する可変オリフィスとして作用する。各々のメ
ータアウト機素は、メータアウト機素が圧力安全保膜を
行なうことができるように負荷圧力に応答してメータア
ウト機素に作用する負荷圧力応答弁と連結している。ア
ンチキャビテーシ曹ン弁は各々の７クチエエータポート
と連結し且つ適轟なボートをタンクに開放するように使
用される。

弁装置は、アクチェエータボートマニホルドに直接取付
状られ且つ全流量高圧パイプライン。

一対のパイロット圧カバイブライン、及び負荷検知パイ
プラインによって供給される。弁装置の作動は手動液圧
リモート；ントロール弁からのパイロットパイプライン
を通じて制御される。

液圧リモートコントロールからの命令信号のない場合に
、メータイン機素は、逆止弁、メータアウト機素、圧力
応答弁及びアンチ中ヤビテーシ冒ン弁がすべて閉鎖位置
における中心又はニュートラル位置にある。ニュートラ
ル位置において、弁装置は不制御による負荷降下を防止
し、オーバランニング負荷の場合に、破壊された場合で
あって４高圧流体源からアクチェエータに流体の流れる
のを防止する。弁装置は負荷検知装置であるから、ポン
プ出力は負荷によって要求される出力に整合するように
なる。逆に、無負荷検知装置において、ポンプ出力は過
剰出力が熱として消散する状態で負荷によって要求され
る出力を越える。

ある条件の下で、弁装置をアクチェエータに直１１ＩＩ
Ｒ付けることが出来なかっ走力又は好ましくないことが
ある。このような県件は、アクチェエータ上のスペース
が限定される場合であ〕。

又は伸縮自在プームの最も頂部に対して供給パイプライ
ンとパイロットパイプラインの数を限定することが好ま
しい場合であや、又はウィンチクイブの装置のようにブ
レーキをアクチュエ−タと弁装置との間に必要とする場
合である。これらの条件の下で、弁装置は一対のパイプ
ラインがアクチュエータボートマニホルドまで伸びる状
態でアクチェエータから離れた装置に設けられている。

これらの条件において、アクチェエータボートパイプラ
インの１つと弁装置との間に普通の釣合弁を配置するこ
とが好ましい。

釣合弁はアクチュエータボートマニホルドにおける負荷
を下げ且つ保持することを制御するために設ける。

安定した負荷を受ける時の別の条件において、アクチュ
エータボートと弁装置との間にパイロット作動逆止弁を
配置することが好ましい。パイロット作動逆止弁は、負
荷を積極的に保持するため即ち負荷を零推進力に安定し
て保持するために設ける。

更に、多くの装置において、線形液圧シリンダはフロー
ト位置を有することが必要であシ、又は回転液圧モータ
は自由回転又は停止位置を有することが必要である。こ
れらの装置の何れか一方において、シリンダの端部にお
ける装置又はプームの丸めの回転駆動体は弁装置におけ
る摩擦力によって停止状態に慶ることかできる。

前記特許で開示された弁装置は、上記回路装置における
使用、即ち釣合弁、パイロット作動逆止弁、ブレーキ及
びアクチェエータの自由フロート又は自由回転の使用に
役に立つものでない・これは主としてメータアウト弁機
素の常閉状態による本のであゐ。

従って、本発明の目的は、釣合弁、パイロット作動逆止
弁、ブレーキ及びアクチェエータの自由フロート又は自
由回転に使用することができる前記タイプの弁装置を提
供することである。

本発明によれば、上記制御弁装置は、タンク通路とアク
チェエータボートとの間に配置された一対の常開排出弁
を有し、従ってメータイン弁がエエートラル位置にある
状態で、両者のアクチェエータボートが常開メータアウ
ト弁を通じてタンク通路に開放しており、且つアクチュ
エータは例えば自由停止ブームの場合におけるように自
由に動くことができるものである・しかしながら、パイ
ロット信号がアクチェエータを一方向に動かすためにメ
ータイン弁に４見られゐ時に、パイロット圧力は遭蟲な
排出弁を閉じるのに与えられ、その他の排出弁がタンク
通路に開放したままの状態でポンプからタンクに流体が
流れるのを防止する。釣合弁が負荷を下げ、且つ保持す
ることを制御するために７クチユエータの開口と関連し
て利用される場合に、単一の常開排出弁がアクチェエー
タ開口とタンク通路と゛の間に設けられる。外部ブレー
キが負荷を保持する丸めに設けられ石場合に、更に単一
の常開排出弁がアクチェエータ開口とタンク通路との間
に設けられる。

第１図を参照すると、本発明の実施例である液圧装置は
、アクチェエータ２０から成シ、ζこでＦｉ蒙形液圧シ
リンダとして・示されてお勤。

普通の構造による負荷検知制御装置を有する可変容積証
ポンプ装置２２から供給される液圧流体によって両方向
に動かされる出力軸２１を有している。更Ｋ、液圧装置
は手−制御装置（図示省略）を有し、以下で説明するよ
うに７クチヱエータの運動方向を制御するためにパイロ
ット圧力を弁装置２４に方向づける。ポンプ２２からの
流体拡パイプライン２５と２６を通じてメータイン弁２
７に送られる。メータイン弁２７は液圧流体の流量をア
クチェエータ２ｏの一端部又は他端部に方向づけ且つ制
御する作用を行なう、メータイン弁２７は、以下で説明
されるように、制御装置（図示省略）Ｋよって制御され
たパイロット圧力をパイプライン２８゜２９及びパイプ
ラインｓｏ、ｓ１を通じてアクチェエータの両端部へ送
）込む作用を行なう。

弁の運動方向に従って、液圧流体はパイプライン５２．
５８を通ってアクチュエータ２ｏの一端部又は他端部に
送られる。

更に、液圧装置は、パイプライン５２．５５におけるア
クチェエータの各々の端部とタンク通路５６との間に配
置された常開の排出弁３４゜ｇｓを有する番排出弁は、
以下で説明するように、アクチュエータとタンク通路３
６との間の流量を制御する。

また、液圧装置はパイプラインＳ２．５４においてばね
負荷ポペット弁ｓｙ、ｓｓ及びばね負荷アンチキャピテ
ーシ覆ン弁ｓｔ、４ＯＴ有してお夛、これらアンチキャ
ビテーシ四ン弁はパイプライン５２．５５をタンク通路
５６ｆｌＣ開放するために使用されている。更に、ばね
負荷ポペット弁Ｃ図示省略）Ｆｉパイロット作動安全弁
として作用する各々の弁５４．３５と関連している。パ
イプライン４アはメータアウト弁３０をパイロット制御
バイグライン２８に連結し、パイプライン４８は弁３４
を７（イロット制御パイプライン２９に連結し、従って
）（イロット圧力をメータイン弁２７の一側に与える時
に、゛　適嶋麿弁５４，５５を閉じる。

更に、液圧装置は、戻りパイプライン又はタンクパイプ
ラインと関連した背圧弁４４を有する。背圧弁４４はオ
ーバランニング又は降下負荷がアクチュエータを下方に
動かす傾向にある時にキャビテーションを最小限にする
。チージボンプ安全弁４４はポンプ２２の入口必要流量
以上の過剰流量を取去るために及びアクチュエータに利
用できる流体を増大させる丸めに背圧弁４４に流体を与
えゐために設けている。

メータイン弁２７はスプールを配置するボアから成り、
パイロット圧力のない場合に、スプールをばねによって
ニュートラル位置ＶｃＩａ持する。スプールは圧力通路
２６から通路３２゜３ｓへの流体流れを通常速断する。

パイロット圧力をスプールの何れかの端部に伝える時に
、スプールは移動し、最終的にパイロット圧力。

スプリング負荷及び流れの力の間に力の釣合いを達成で
きる。運動方向は通路２６からの圧力流体が通路Ｓｔと
通路５５との何れに供給されるかによって決まる。

パイロット圧力が排出弁５４又は５５に通じているパイ
プライン２８又は２９の何れかに伝えられる時に、弁は
加圧パイプライン５２又はｓｓからタンク通路５６への
流れを阻止するように作動する。

このようにして、メータイン弁の開放の方向及びそのた
めにアクチェエータの運動方向を決定するように作用す
る同一パイロット圧力社流体がアクチュエータに流れる
ように適轟な排出弁を閉じるように作用するということ
が明らかである。反対の排出弁はパイロット圧力によっ
ては作用せず、そのためにタンク通路に開放状態になっ
たままであシ、アクチュエータの反対端部からタンクに
流体を流すことができる。

最大負荷圧力を感知するのに役立つ装置位多数のアクチ
ュエータを制御し且つ負荷検知の可変容積量ポンプ２２
に比較的に高い圧力を与える多数の弁装置２４の一つで
邊ゐ。各々の弁装置２．４は隣接したアクチェエータか
らパイプライン７９を通じて負荷圧力を受けるシャツト
ル弁８０Ｋまで伸長するパイプライン８１を有している
。シャツトル弁８０Ｆｉどちらの圧力が大きいかを検知
し且つ比較的に大きい圧力をポンプ２２に与えるように
シフトする。このようにして、連続した各々の弁装置は
シャツトル弁８０．８２を組込んでおシ、これらシャツ
トル弁８０．８！ｔｉその中の負荷圧力を１ｕｉｉの弁
装置の負荷圧力と比較し、且つ連続した隣接の弁装置に
比較的高い圧力を伝え、最後に最屯高い負荷圧力をポン
プ２２に与える。

単一のメークイン弁２７Ｆｉ、１９８０年２月４日和出
願され且つ本出願人による出願である未決の特許出願第
１１７９３６号（特開昭５５−１４９４０２号公報参照
）に示されているようににつのメータイン弁に取換える
こともできる。

液圧回路のその他の機素についての好ましい構造の詳細
は米ｆｆｉｌｑ１Ｍ許第４２０１０５２号明細書に勢に
詳述されている。

本発明によれば、弁３４．ｉＳ５の両者又は一方が前記
米国特許におけるような常閉メータアウト弁ではな２〈
常開排出弁であする。両方の排出弁が第１図及び第２図
に示されるように常開である場合に、排出弁は以下で説
明するように漏出パイプライン４７ａ又は４８１Ｌを通
じて漏出される。一方の排出弁のみが常開である場合に
。

第５図及び鮪４図に示されるように１両者の排出弁！１
５１）又はＳ５０及び常閉メータアウト弁３４ｂ又は３
４Ｃは共通の漏出パイプライン２９ａを通じて漏出され
ていゐ。

このようにして、第１図に示されているように、両者の
排出弁５４．５５は常開であ如、シたがってアクチェエ
ータは旋回ブームの場合のように自由に動くことができ
、その時にメータイン弁はニュートラル位置にある。し
かしながう、パイロット信号が一方向にアクチェエータ
を動かすために与えられる時に、パイロット圧力は適当
な排出弁を閉じるためにパイプライン４７．４８を通じ
て与えられる。

このようにして、パイロット信号をメータイン弁に与え
てアクチェエータを一方向に動かす時に、流体が供給さ
れたアクチェエータに向うボートと関連した排出弁は、
パイロット信号によって閉じられる。メータイン弁をニ
ュートラル位置に戻す時に、排出弁は常開位置に戻され
、且つアクチュエータは液圧シリンダの場合にフロート
位置を有することができるか又は回転液圧モータの場合
に自由回転又は停止位置を有することができる。

零発ＩＩＩは第１図において流量制御メータイン弁装置
と関連して説明されているけれども、本発Ｔｌ１４線第
２１１に示されているように圧力制御メータイン弁装置
に利用すること亀できる。第２図に示されるように、圧
力制御メータイン弁装置は５１で加えられたパイロット
圧力に対向する共イブライン８３のフィードバック圧力
と、３０で加えられたパイはット圧力に対向するパイプ
ライン８４のフィードバック圧力を有する。

これは流量制御メータイン弁装置では得ることができな
かったような正確な負荷位置調節及び負荷のスムーズな
停止と始動とを得ることができるものである。

第３図に示されるように、液圧装置をアクチェエータの
一つのボートと排出弁ｓｓｂとｏ間で釣合弁８５を要す
る環境モ使用する場合に、常開の排出弁ｓｓｂのみが設
けられており、且つ他方のアクチュエータボートと関連
し九メータアウト弁３４ｂが常閉となる。このようにし
て、釣合弁８５は流量を弁を通じて限定することによっ
てオーバランニング負荷を制御するように作用できる。

メータイン弁がアクチェエータを上昇させるためにパイ
ロット信号によって作動される時に、流体は釣合弁８５
の逆止前を通じてアクチュエータに流れることができる
。

同時に、パイプライン８７を通るパイロット信号は排出
弁ｓｓｂを閉じる。メータアウト弁３４ｂはアクチェエ
ータのその他のボートから排出できるように普通の方法
で作用する。

第４図におけるように、外側ブレーキ８８をオーバラン
ニング負荷を制御するために使用する場合に、同様に常
開の排出弁５５ｃのみが設けられ、且つ回転液圧アクチ
ェエータの一つのボートと関連し、常閉のメータアウト
弁Ｓ４ｃかその他のボートと関連される。パイプライン
８９扛その他のボートと関連した負荷パイプラインまで
ブレーキ８８から伸長している。

第Ｓａａを参関すると、各々の常開排出弁３４゜ｉｓ、
ｓｓｔ＋、５ｓｃａ同一構造であシ、明確にするために
、弁３５のみを説明する。

排出弁５ｓＦｉ相違する面積のボア６０と７２を有し、
それらのボア内のポペット６１を供給通路３２とタンク
通路ｓ６との間に配置する。

弁は通路６２を有し１通路４２Ｆｉ供給通路３ｓからポ
ペット６１の背後のチャンバ６！Ｓｆｉで伸びるオリフ
ィス４２ｍを有する。ポペット６１に形成され九一つ又
は二つ以上の通路６４はチャンバ６ｓからタンク通路！
＋６に伸長する。ステム６５は、チャンバ６９と７１と
の間に配置されているパイロット圧カビストン６６０作
用によしてチャンバ４ｇと通路６４との間の連絡を閉じ
るのに使用される。液圧装置において圧力がない場合に
、スプリング６７はステム６５を開放位置に保持し、且
つ第５図に示されるようにポペット６１を閉鎖位置へと
押圧する。しかしながら、使用に際して弁が常開弁とし
て作用する。すなわち、この目的のために、オリフィス
６２ａ、ばね６７の弾性程度、及びポペット６６の相違
する面積、即ちボアｆ２の面積よ）小さいボッ６００面
積は選択され、従ってノ（イブライン５５内の小さい且
つ比較的に無意味な圧力がポペット６１を開放させ、通
路ＳＳとタンク通路３６との間に流路を形成することが
できる０通路６８Ｆｉチャンバ６９をパイ！ットパイプ
ライン２８の）（イロット圧力に連絡する。

チャンバ６９内の圧力はピストン６６の一端部に作用す
る。ピストン６６の他端郁におけるチャンバ７１は、前
記のように、第１図〜第４図に示されるように適轟な漏
出パイプライン４８１Ｌ又は２？＆と連絡する通路７０
を通して漏出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によゐ一実施例の液圧回路についての轍
路線図、 第２図は本発明による別の実施例の液圧回路についての
轍路線図、 第３図は本発明による更に別の実施例の液圧回路につい
ての轍路線図、 ｔＩＩＥ４図は本発明による更に別の実施例の液圧回路
についての轍路線図、並びに 第５図は液圧装置に使用されるメータアウト弁について
の断片的な断爾図である。 ２０・・・アクチェエータ、２２・・・ポンプ、２４・
・・弁装置、２７・・・メータイン弁、２５，２４゜２
８　、２９　、　Ｎ　Ｏ、！＄　１　、　！Ｉ　２　、
５５−・・パイプライン、５４．５５・・・常開弁（排
出弁）、５９゜４０・・・アンチキャビテーション弁、
３６・・・タンク通路、８５・・・釣合弁、５７．３８
・・・ポペット弁 出願人代理人　古　谷　　　　馨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可動アクチェエータ機素及び誼アクチェエータ機素
   を動かすために出口及び入口として交互に作用する仁と
   ができるアクチェエータ開口を有する液圧アクチェエー
   タ、パイロット圧力で流体供給を制御するパイロットコ
   ントローラ、ポンプ圧力の流体をアクチェエータに供給
   するポンプと共に使用する液圧制御装置において、 アクチェエータ開口と連結することができるパイプライ
   ン、 アクチュエータからの流量を制御するための前記パイプ
   ラインと連結しておシ、且つ前記パイロットコント彎−
   ラからのパイロット圧力によって作動されるパイロット
   である常開弁と、 前記ポンプから前記アクチェエータへの流量を制御する
   ために前記パイプラインに配置され、且つ前記パイロッ
   トコントローラからのパイ諺ット圧力によって作動でき
   るメータイン弁とから成ることを特徴とする液玉制御装
   置。 ２、　アクチェエータの別の開口にまで伸長する第２パ
   イプライン、及び前記パイプラインに連結され且つ常開
   でパイロット作動される第二弁を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の液圧制御装置。 ３、前記アクチェエータと連結しえ釣合せ弁を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液圧制御
   装置。 ４、　アクチェエータによって動かされる負荷と関連し
   九液圧ブレーキを有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の液圧制御装置。 ５、両方向にアクチェエー１機素を動かすために入口と
   出口として交互に作用する−ことができる対向した開口
   を有する液圧アクチェエ−タ、 前記アクチュエータに流体を供給するためのポンプ。 タンクに液体を戻すためのタンク通路、ポンプからの流
   体が供給され、且つアクチュエータの運動方向を制御す
   るためにそれ自体にパイロット圧力で流体を交互に供給
   する仁とによってパイロット作動されるメータイン弁、 前記メータイン弁から前記アクチェエータの前記それぞ
   れの開口にまで伸長する一対のパイプライン、 流量を制御するために前記タンク通路とアクチュエータ
   の各々の開口との間に配置された弁とを含み、 少なくとも１つの前記弁は常開である仁と、並びに 前記常開の弁はパイロット圧力によってパイロット作動
   されること、 から成ることを特徴とする液圧制御装置。