JPS5952282B2 - 油圧回路における衝撃防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧回路における衝撃防止方法に関するもので
ある。

一般的に、例えば射出成形機等を油圧駆動する油圧回路
には、油圧ポンプ、アンローディング弁、リリーフ弁等
が設けられている。

このアンローディング弁は油圧ポンプから吐出された油
圧を必要としない時、直接タンクに戻す働きをし、また
、リリーフ弁は油圧回路に異常な圧力が発生した場合、
これを逃し正常な圧力に戻す働きをするもので殆んどの
油圧回路に設けられている。

なお、以下、アンローディングリリーフ弁という用語を
用いるが、これはリリーフ弁のベント回路を制御してア
ンローディング弁の働きとリリーフ弁の働きを共になす
油圧バルブの意味で使用する。

このアンローディングリリーフ弁を用い、例えばアキュ
ームレータを使用した油圧回路或は開閉弁を使用した高
圧大容量油圧回路等のように油圧源（油圧ポンプ）側と
アキュームレータ又はアクチュエータ等の負荷側との間
に逆流防止用チェック弁又は開閉弁を設け、油圧源側を
アンロードさせた場合、オンロード時とアンロード時と
の差圧が大きいとその差圧により逆流防止用チェック弁
或は油圧配管系統から衝撃圧力による異常音を発生する
。

この異常音が発生しないようにするためには、油圧ポン
プ（油圧源）側をアンロードする時の油圧ポンプ側の圧
力を高くし、負荷側との差圧を小さくしなければならず
アンロード効果を犠牲にしなければならないという不具
合がある。

本発明はアキュームレータを使用した油圧回路或は開閉
弁を使用した高圧大容量油圧回路等にアンローディング
弁を使用し、アンローディング圧を低くしてもアンロー
ド時の衝撃圧力の発生を防止して異常音の発生を防止で
きる。

また、アンロード時の油圧ポンプ側の圧力も低くでき軽
負荷で静かな運転が可能となり十分なアンロード効果が
得られると共に、油圧ポンプの寿命も延ばすことが可能
な油圧回路における衝撃防止装置を提供す□るものであ
る。

以下、従来例について説明した後、本発明について説明
する。

第１図は従来のアキュームレータを使用した油圧回路の
一例を示すもので、アキュームレータ側１（負荷側）の
圧力がオンロード時とアンロード時で差が大であっても
さして問題にならない油圧回路で、原動機３を駆動する
と油圧ポンプ４が回転し、サクションフィルタからタン
ク１内の油を吸い込みチェック弁５に向って吐出する。

吐出された圧油はチェック弁５を介して図示しないアク
チュエータに供給すると共に、アキュームレータ６にも
供給されアキュームレータ６内の圧力も上昇する。

このアキュームレータ６内（側）の圧力がアンローディ
ングリリーフ弁７の設定圧力まで上昇するとアンローデ
ィングリリーフ弁７のスプールを開いて油圧ポンプ４側
（油圧源側）をアンロードさせる。

そして、再び゛アキュームレータ６内（側）の圧力が低
下し、アンローディングリリーフ弁７の設定圧以下にな
るとアンローディングリリーフ弁７のスプールが閉じ、
再びオンロードになる。

このオンロード時の圧力とアンロード時の圧力差は予め
設定したアンローディングリリーフ弁７のばね特性によ
って決定され調節は不可能である。

第２図は従来のアキュームレータを使用した油圧回路の
他の例を示すもので、アンローディングリリーフ弁７の
オンロードとアンロードの切換をアキュームレータ内（
側）の圧力を圧力スイッチ８により検出し調整可能にし
た油圧回路。

即ち、アンローディングリリーフ弁７のベント回路をス
ロットルバルブ９及びオン−オフ切換弁１０を介してタ
ンク１に連通したもので、オン−オフ切換弁１０が励磁
されていない時はベント回□路はスロットルバルブ９、
オン−オフ切換弁１０を介してタンク１に開放されてお
りアンローディングリリーフ弁７のスプールが開き油圧
ポンプ４側がアンロードするが、アキュームレータ６側
の圧力が低下し圧力スイッチ８のＬ側が作動すると、該
スイッチ８からの電気信号によりオン−オフ切換弁１０
のソレノイドが励磁され、該弁１０のＰポートとＡポー
ト間の回路（ベント回路）が閉じ、ベント回路の圧力が
上昇しアンローディングリリーフ弁７のスプールが閉じ
油圧ポンプ４側がオンロードとなり、油圧ポンプ４から
吐出された圧油はチェック弁５を押し開いてアキューム
レータ６側に供給される。

アキュームレータ６内（側）の圧力が更に上昇して圧力
スイッチ８のＨ側が作動するとオン−オフ切換弁１０の
ソレノイドが消磁され、再度アンローディングリリーフ
弁のベント回路を開くので、該回路内の圧力が低下して
スプールを開き油圧ポンプ４側はアンロードとなる。

なお、オンロード時に油圧源側に異常な圧力が発生した
場合、アンローディングリリーフ弁７は、通常のリリー
フ弁として作用し、異常圧を逃がす。

この時、油圧ポンプ４側とアキュームレータ６側との圧
力差により逆流防止用チェック弁５より異常音が発生す
る。

この異常音は、例えば、アキュームレータ６内（側）に
１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で充填ｉ中に油圧ポンプ４側
をアンロードさせると充填申開いていたチェック弁５は
アンロードと略同時に閉じる。

この時、チェック弁５のポンプ側（一次側）の圧力が１
０ｋｇ／ｃｍ２まで急激に低下したとするとチェック弁
５はアキュームレータ側（二次側）１よりポンプ側（一
次側）に１３０ｋｇ／ｃｒｒＩ２の圧力で打ち据えられ
ることになり異常音が発生する原因となる。

この異常音の発生を防止するには、アンロード時のチェ
ック弁５の一次側と二次側の急激な圧力差の発生を小さ
くすればよく、そのためにス；ロットル弁９を絞り急激
な圧力差の発生を小さくすることも考えられるが、この
場合、異常音の発生はある程度防止できるものの、油圧
ポンプ４のアンロード時の吐出圧力が高くなり十分なア
ンロード効果が得られない。

本発明は以上の如き従来の問題点を解決するためになさ
れたものである。

以下、第３図以下に示した実施例を参照して本発明を説
明する。

第３図は本発明の油圧回路を記号表示したもの、第６図
及び第７図はチェック弁５及びアンローディングリリー
フ弁７の構造を断面図で表わしたもので、同一構成部に
は同一の符号を付している。

第３． ６． ７図において、１はタンク、２はサクシ
ョンフィルタ、３は電動機等の原動機、４は原動機３に
より駆動される油圧ポンプである。

５はチェック弁で油圧ポンプ４とアキュームレータ６と
を連通する管路にアキュームレータ６側からの逆流を防
止するように設けられている。

； ７はアンローディングリリーフ弁で、該弁７のＰポ
ートに前記油圧ポンプ４とチェック弁５とを連通する管
路から分岐した管路が接続されており、該ポートＰはア
ンローディングリリーフ弁本体とスプリング１５により
弁シート１７側に常時付勢されたスプール１６とにより
画成された室１２に連通している。

１４はアンローディングリリーフ弁本体とスプール１６
とにより画成された室で、前記室１２とスプール１６に
穿設した細孔１３により連通すると共に、ベント回路Ｖ
に連通している。

Ｔポートは前記タンク１に連通されており、前記スプー
ル１６と弁シート１７とが開かれた時、室１２をタンク
１に連通する。

８は圧力スイッチで、前記アキュームレータ６側（チェ
ック弁５の後段）に配設されており、スイッチ８のＬ側
がＯＮすると後述するオン−オフ切換弁１０のソレノイ
ドを励磁し、スイッチ８のＨ側がＯＮするとオン−オフ
切換弁１０のソレノイドを消磁するように構成されてい
る。

１０は前記アンローディングリリーフ弁７のベント回路
Ｖに設けられたオン−オフ切換弁で前記圧力スイッチ８
によりソレノイドが励磁又は消磁され、ベント回路■を
開・閉する。

９′はベント回路Ｖのオン−オフ切換弁１０の後段に配
設された固定オリフィス、１１はベント回路Ｖのオン−
オフ切換弁１０の前段に配設されたアキュームレータで
ある。

この発明は以上の如き構成であり、オンロード状態では
圧力スイッチ８のＬ側が作動しオン−オフ切換弁１０の
ソレノイドを励磁してベント回路Ｖは閉じられており、
油圧ポンプ４から吐出された圧油はアンローディングリ
リフ弁７のＰボートを介して室１２に導びかれ、スプー
ル１６に設けた細孔１３を通してベント回路Ｖに接続き
れた室１４にも導びかれるので、室１２と室１４の圧力
は等しくなる。

従って、第６図に示す如°く室１４に内蔵したスプリン
グ１５の作用によりスプール１６を弁シート１７に圧着
して室１２内の圧油がタンク１に流出するのをシールす
るから、油圧ポンプ４からの圧油は逆流防止用チェック
弁５を介してアキュームレータ６側に供給される。

このようにして、アキュームレータ６側に圧油が供給さ
れ、アキュームレータ６側の圧力が所定の設定圧力まで
上昇すると圧力スイッチ８のＨ側が作動し、オン−オフ
切換弁１０のソレノイドを消磁するので、ベント回路Ｖ
はタンク１に連通され、室１４の圧力が低下するから、
第７図に示す如く、室１２の圧力によりスプール１６は
スプリング１５を圧縮して図示上方に移動するので、ス
プール１６が弁シート１７から離れ、室１２はタンク１
に連通されるから油圧ポンプ４側はアンロードとなる。

この時、ベント回路Ｖにはアキュームレータ１１が設け
られているため、アキュームレータ１１内に貯庫された
圧油がベント回路■に供給されるので、室１４内の圧力
低下はゆるやかになり、スプール１６の移動もゆるやか
になるから第４図、矢印Ｂで示す如くアンロード時の油
圧ポンプ４側の圧力低下はゆるやかになる。

従って、チェック弁５の動作もゆるやかになるので、チ
ェック弁５からの異常音の発生を防止できる。

同様に、アンロードからオンロードに切換わりベント回
路■が閉じられた場合も、ベント回路■にアキュームレ
ータ１１が設けられているため、室１２から細孔１３を
通してベント回路Ｖに供給された圧油はアキュームレー
タ１１が所定の圧力になるまではアキュームレータ１１
にも供給されるのでベント回路■の圧力上昇はゆるやか
になり、スプール１６の移動もゆるやかになるから第４
図矢印穴で示す如く、オンロード時の油圧ポンプ４側の
圧力上昇はゆるやかになる。

従って、チェック弁５の作動もゆるやかになるので、チ
ェック弁５からの異常音の発生を防止できる。

なお、アンロード時の油圧ポンプの吐出圧力は固定オリ
フィス９′の径と細（旧３の径により決定される。

即ち、室１２に導びかれた圧油はスプール１６に設けた
細孔１３を通って室１４に流入し、室１４内の圧力が上
昇するとスプール１６は図示下方に動き弁シート１７と
スプール１６との間が絞られタンク１に戻る油量が減少
して室１２内の圧力が高くなるため油圧ポンプ４の吐出
側の圧力が高くなる。

逆に、室１４内の圧力が低下するとスプール１６は図示
上方に動き弁シート１７とスプール１６との間は開かれ
タンク１に戻る油量が増加するので油圧ポンプ４の吐出
側の圧力は低くなる。

従って、アンロード時の油圧ポンプの吐出側の圧力は、
固定オリフィス９′の径によって決定される。

そして、本発明の油圧回路では固定オリフィス９′はア
ンロード時の切換音の発生を防止するために使用してい
るのではなく、アキュ−ムレータ１１を効率良く作動さ
せるために使用しているので、アンロード時の切換音の
発生はアキュームレータ１１の作用により油圧源側の圧
力変動をゆるやかにすることにより防止される。

以上述べた実施例では、負荷側にチェック弁５を介して
アキュームレータ６を設けた油圧回路に１ついて例示し
たが、チェック弁５に代え方向切換弁等の開閉弁を設け
ても同効であり、かつアキュ−ムレータ６を取除き、直
接アクチュエータを駆動するようにしてもよい。

この場合、前述した通り、油圧源側と負荷側の急激な差
圧の発生が防止できるため開閉弁の操作力を軽減できる
と共に、油圧系統からの衝撃圧力による異常音の発生を
防止できる。

以上の通り、本発明によれば、開閉弁を使用した大容量
・高圧の油圧回路或はアキュームレータを使用した油圧
回路の油圧ポンプ（油圧源）側がアンロードする時、一
次側（油圧源）と二次側（負荷側）との間に急激な差圧
が発生するのを防止できるので、チェック弁或は油圧系
統からの異常音が発生するのを防止できると共に、アン
ロード時の油圧ポンプ吐出側の圧力も低くコントロール
できるので、油圧ポンプは軽負荷で靜がな運転が可能と
なり十分なアンロード効果が得られる。

また、急激な圧力変動が小さくなるので、油圧ポンプに
衝撃圧がかかることもなく、ポンプ寿命も著るしく長く
なる。

更に、従来の油圧回路の一部の変更により本発明方法を
容易に実施し得る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のアンローディングリリーフ弁
を開いた油圧回路。 第３図は本発明の一実施例を示す記号表示した油圧回路
。 第４図は本発明のアンローティングリリーフ弁の作動特
性曲線図。 第５図は従来のアンローディングリリーフ弁の作動特性
曲線図。 第６図及び第７図は本発明の一実施例を示す油圧回路で
、第６図はオンロード時の状態図、第７図はアンロード
時の状態図である。 １・・・・・・タンク、２・・・・・・サクションフィ
ルタ、３・・・・・・原動機、４・・・・・・油圧ポン
プ、５・・・・・・チェック弁、６・・・・・・アキュ
ームレータ、７・・・・・・アンローティングリリーフ
弁、８・・・・・・圧力スイッチ、９・・・・・スロッ
トルバルフ゛、９′・・・・・・固定オリフィス、１０
・・・・・・オン−オフ切換弁、１１・・・・・・アキ
ュームレータ、１２，１４・・・・・・室、１５・・・
・・・スプリング、１６・・・・・・スプール、１７・
・・・・・弁シート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＼１ オン−オフ切換弁により回路を開閉されるアンロ
   ーディングリリーフ弁のベント回路のオン−オフ切換弁
   の前段に油圧を一時的に蓄圧するアキュームレータを設
   け、アンロードとオンロードの切換並びにアンロード及
   びオンロードへの切換時のアンローディングリリーフ弁
   のベント回路の圧力変動を制御するようにしたことを特
   徴とする油圧回路における衝撃防止方法。