JPS6028082B2 - 流体圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体圧駆動装置に係り、特に大きな駆動力を高
速に発生させ、かつ、確実に動作させることが要求され
る、例えば回略しや断器用の駆動装置の如く、作動油、
水成流体等の液体を用いる流体圧駆動装置に関する。

一般の液体を用いる流体圧駆動装置は、固定シリンダ内
にピストンを鉄合して基本構成を成し、ピストンの一方
面よりロッドを導出した方式では、ロッドのない側の室
内の高圧流体を制御することによってピストンおよびロ
ッドを駆動して、例えばしや断部を操作している。

またピストンの両側面からロッドを導出した方式では、
ピストンの両面側の室内の高圧流体を制御している。こ
の制御は、ピストンの往復動作に変換するためであるか
ら、方向別に指令を受ける２つのパイロット弁を有し、
パイロット弁の動作によって、上記各室内の圧力を制御
している。従来のこの種のものは、一方のパイロット弁
の動作位置を流体的に保持し、他方のパイロット弁の動
作によって上記一万のパイロット弁を復帰させるように
していた。

このため、２つのパイロット弁は指令を受けて切換動作
した位置を保持する装置を必要とし、高速動作の障害に
なると共に構造を複雑にしていた。本発明の目的は、指
令を受ける２つのパイロット弁の切換え位置を保持する
装置を省略して構成を簡単にすると共に高速度動作を可
能にした流体圧駆動装置を提供するにある。

本発明は、ピストンおよびシリンダとから形成した室と
指令を受けて動作するパイロット弁との間の流路中に設
けた主制御弁の構成をかえ、主制御弁のスプールに受圧
面を４つ形成し、これら各受圧面に作用する高圧流体を
それぞれ独立して制御することによって、主制御弁のス
プール全体に作用する方向性を制御すると共に自己保持
し、これによって、指令を受けるパイロット弁が短時間
に復帰しても誤動作しないようにしたものである。

つまり、主制御弁のスプールに各パイロット弁専用の受
圧面を形成し、その受圧面を制御することによって駆動
した主成劉弁のスプールを、上記ピストンの位置を直接
もしくは間接的にとらえる弁装置の動作による流体圧制
御によって、位置保持させようとするものである。

以下本発明を図面に示す実施例によって説明する。

第１図および第２図は、全体構成の動作原理を説明する
ものである。

被操作体に連結したピストン２３は、固定シリンダ２１
内に滑合状態で配置されている。

固定シリンダ２１内はピストン２３の両面にそれぞれ室
が形成され、ロッドのない方には制御室３６が形成され
、ロッドのない方には制御室３６が形成成されている。
この制御室３６は、詳細を後述する主制御弁のスブール
３の動作によって、高圧流体源であるアキュムレータ１
６７と低圧源であるタンク１６９とに交互に蓮通される
。一方、固定シリンダ２１のロッド側の室は、常時高圧
流体源に接続されている。この室は原理的には低圧源に
開放され、その代わりばね等でピストン２３へ下方の力
を与えても良い。主制御弁のスプール３は、弁となる２
つのポベット７，８を対向連続して成り、４つの受圧面
を形成している。

これら各受圧面にはそれぞれ流体的に区分された圧力室
１２，１３，１６および１７を形成している。これら各
圧力室に供給される高圧流体は同一の高圧流体源からの
ものを用いるのが望ましいが、最終的にこれら圧力室か
ら各受圧面に作用する力の関係は、Ｆ，６＜Ｆ，２＜Ｆ
，６十Ｆ，７＜Ｆ，３ …・・・（１’に
なされている。

また、第１図の状態では、流体室１５と圧力室１６は常
時アキュムレータ１６７に蓮通しており、この状態では
流体室１５に面するポベット７の側面に作用する力（第
１図にＰｓ，で示す）と、流体室１５に面するポベット
８のうち、流体室１５に面するポベット７の側面と同一
面積に作用する力（第１図にＰｓ２で示す）とは互いに
逆方向となるため相殺され、結局、ポベット８の圧力室
１６側の側面に作用する流体圧力により、スプール３は
常時左方向へ作用する力Ｆ，６を受けている。

圧力室１３は、第１パイロット弁４１を介して低圧糠で
あるタンク１６９と流体室１５（制御室３６と直接連通
した室）へ交互に蓮通される。第１パィ。ット弁４１は
、定常状態で圧力室１３と流体室１５を運通した状態を
自己保持し、コイル５５への通電によって圧力室１３と
タンク１６９を蓮適するよう切換え動作する３方弁であ
る。圧力室１２は、第２パイロット弁６１を介してタン
ク１６９と高圧流体源へ交互に蓮通されている。第２パ
イロット弁６１は、定常状態で圧力室１２とタンク１６
９間を蓮通した状態を自己保持し、コイル７１への通電
によって圧力室１２と高圧流体源間を薫通するよう切換
わる３方弁である。圧力室１７は、３方弁である保持弁
１０１を介してアキュムレータ１６７とタンク１６９へ
交互に蓮適される。

この保持弁１０１は、ピストン２３のほぼ最終位置をそ
れぞれ検出する検出装置ｌ４１，１５１によって切換え
操作される。つまり、検出装置１５１がピストン２３の
位置をとらえたァキュムレータ１６７と圧力室１７を蓮
通し、検出装置１４１がピストン２３の位置をとらえた
時圧力室１７とタンク１６９間を蓮適する。第１図の状
態でポベット７は閉状態にあり、ポベット８は開状態に
ある。従って、アキュムレータ１６７からの高圧流体は
、流体室１５、圧力室１３および制御室３６へ供給され
てピストン２３を図示の位置に保持している。このピス
トン２３の位置は、検出装置１５１によってとらえられ
保持弁１０１を操作して、圧力室１７に高圧流流体を供
給している。一方、圧力室１２はタンク１６９へ開放さ
れている。この状態でポベット７，８に作用する力はＦ
，５十Ｆ，７＜Ｆ，３の関係で保たれており、スプール
３は第１図の位置に保持されている。今、第１指令が与
えられてコイル５５に通電されると、第１パイロット弁
４１が動作して、圧力室１３とタンク１６９間を蓮通し
、圧力室１３内の流体を排出する。

するとポベット７に作用する力Ｆ，３は例えば零となり
、Ｆ，６十Ｆ，７＜Ｆ．３の関係が保てなくなり、ポベ
ツト８に作用するＦ，６十Ｆ，７の力によってスプール
３は左方へ駆動されて第２図の位置に切換わる。この動
作によって、ポベット７は開き、制御室３６内の流体を
排出する。

またポベツト８は閉じ、流体室１５を高圧流体源から切
離す。従って、ピストン２３は上述した下方への駆動力
によって図示の位置に達し被操作体を操作する。ピスト
ン２３が図示の位置に達したのを検出装置１４１がとら
えると、保持弁１０１が切換えられ、圧力室１７の流体
をタンク１６９へ排出する。この状態でコイル５５への
信号が除去されると、この第１パイロット弁４１の切換
え位置を保持する装置がないので、第１パイロット弁４
１は第１図の状態に自己復帰し状態保持する。しかし、
制御室３６および流体圧１５は既に低圧になっているた
め、圧力室１３は依然として低圧である。スプール３は
圧力室１６の高圧流体によるＦ，６によって第２図の状
態に確実に保持される。次に、ピストン２３を元の位置
に駆動する場合について説明する。

この動作は、コイル７１への指令によって第２パイロッ
ト弁６１を切り換え、圧力室１２へ高圧流体を供給する
ことによって行なう。

即ち、圧力室１２に高圧流体が供給されると、この圧力
室１２内でのポベット７の受圧面積は、各径を第２図の
よ化すると牛（ら２−ｄ・２）で表わされ・この部分に
Ｆ．２なる圧力が加わることになる。一方、圧力室１６
内でのポベット８の実質的に圧力を受雌受圧面積‘ま生
（ｄ３２−ｄ・２）となる。つまり、圧力室１６内には
、ポベット８の右側面と左側面の煩斜している先端部が
面している。従って、圧力室１６内に面しているポベッ
ト８の先端部両側面に加わる力は相殺され、結局、第２
図矢印部分に実質的な圧力が加わることになり、スプー
ル３にはＦ，６より大きなＦ．２が作用し、Ｆ，２−Ｆ
，６の力でスプール３は第１図の位置に駆動される。ス
プール３が第１図の状態となると、ポベット７が閉じ、
ポベツト８が開くため、流体圧１５および制御室３６に
高圧流体が供給され、ピストン２３を第１図の位置に駆
動する。

この動作と共に、流体室１５から圧力室１３に高圧流体
が供給される。従って、第２パイロット弁６１が復帰し
、Ｆ，２三０となっても、Ｆ，３＞Ｆ，６十Ｆ，？（Ｆ
，７±０） ．．．．．．■の関係からスプー
ル３の位置は変わらない。

ピストン２３が第１図の位置に達すると、検出装置１５
１によって保持弁１０１が操作されて、圧力室１７に高
圧流体が供給されるが、上式（２｝の関係からスプール
３はその位置を確実に保持する。以上説明したように、
スプール３に４つの受圧面を形成し、これら各受圧面に
高圧流体を作用させる圧力室１２，１３，１６，１７を
それぞれ独立して設け、その中２つの圧力室を第１およ
び第２パイロット弁４１および６１でそれぞれ制御する
ようにし、また他の１つの圧力室に面するスプールの受
圧面に常時高圧流体を作用させ、更に残りの圧力室をピ
ストン２３の位置に応じて制御するようにしたため、両
パイロット弁は、それぞれ切換え位置保持装置を必要と
しない。つまり、上記の保持装置をもつ従来例では、一
方のパイロット弁の動作と共に保持装置の保持力を解除
する必要があり、これに時間を要すると共に、両パイロ
ット弁間の流路構成を複雑にしていたが、本実施例はこ
れらを全て解決できる。

尚、上記の実施例におけるスプール３の受圧面および対
応する圧力室は、図示の位置に限らず形成することがで
きる。更に、圧力室１３は第１パイロット弁４１を介し
て流体圧１５と連通したが、第１パイロット弁４１と高
圧流体源間に新たな弁装置は、第２図の状態では閉じる
構成であって、しかも、第２図から第１図に移行する時
、例えばスプール３の動きをとらえて開くようにする。
この開く時点を調整すれば、第２パイロット弁６１をよ
り早く復帰させてもスプール３の保持力が得られる。し
かしながら、高圧流体の圧力と受圧面積の設定によって
、コイル７１の励磁時間より充分早くスプール３を駆動
してＦ，３が得られるので、構成の簡略化の点で図示の
実施例が優れる。次に、上述した流体圧駆動装置をしや
断器用操作器として構成とした例を説明する。

尚、第１図と対応するものには同一符号を付号を付けて
いる。第３図は本発明になる流体圧駆動装置を回略しや
断器へ応用したときの流体圧回路図を示し、第４図はそ
の具体的構造図であり、第４図を中心に詳細を説明する
。

操作シリンダ２１は片ロッド形のピストン２３を持ち、
そのロッド２６側は常時流体圧源１６５に蓮通しており
、反ロッド側は主制御弁１のポ−トを介して流体圧１５
へ蓮適している。

ピストン２３の反ロッド側に働く流体圧を主制御弁１で
制御し、流体圧源１６５とタンク１６９を交互に運遍す
ることによってその運動の方向を制御する。王制御弁１
は、３つのボートとそれに連なる流体室１５，１４を持
ち、それらの流体室は各々、操作シリンダ２１、タンク
１６９へ蓮らなり、スプール３によって、流体の流れ方
向を制御する。スプール３の動きを制御するため４つの
圧力室１２，１３および１６，１７を設ける。すなわち
、スプール３は圧力室１２，１３に働く流体によって右
方向の力を、圧力室１６，１７に働く流体によって左方
向の力を各々受ける受圧面を有している。圧力室１３は
第１パイロット弁４１に蓮通し、この室に働く流体圧は
この第１パイロット弁４１で制御される。圧力室１２は
アンチポンピング弁８１を介して第２パイロット弁６１
へ蓬なり、この室に働く流体圧はこの２つの弁の共同作
用によって制御される。圧力室１６は常時流体圧源１６
５に連なって、常に左方向の力をスブール３へ与える。
圧力室１７は保持弁１０１に連なり、この室の流体圧は
この保持弁１０１によって制御される。これら４つの圧
力室１２，１３，１６，１７に作用する流体圧によって
スプール３の受ける力を各々Ｆ，２，Ｆ，３，Ｆ，６，
Ｆ，７とするとき、これらの力の間に次の関係Ｆ，６＜
Ｆ，２＜Ｆ，６十Ｆ，７〈Ｆ，３ ・・・
・・・‘３１が成立するように、各圧力室におけるスプ
ール３の受圧面積を設定する。

第１パイロット弁４１は第１の指令によって駆動される
。

この弁は主制御弁１の流体室１５及び操作シリンダ２１
の反〇ッド側制御室３６へ連なる流体室４８、主制御弁
４７、及びタンク１６９へ連なる流体室４６を持ち、こ
れらの間の流体の流れはフオースモータ５１で駆動され
るスプール４３によって制御される。すなわちスブール
４３は通常はばね５６で右方に押され、流体室４７と４
８を蓮適しているが、第１の指令がフオースモータ５１
のコイル５５へ与えられと、このコイル５５が磁界中に
置かれているので、左方向へ駆動され、コイルボビン５
４を介してコイルと結合されているスブール４３も左方
向へ駆動され、流体室４７と４８とをしや断し、流体室
４６と４７とを運通する。ここで、第１の指令はしや断
部の開絡動作に対応させている。ここで、第１の指令は
特に高速な動作を要求しているので、通常の電磁弁形式
と異なりフオースモ−タ形式を採用している。

この場合第１パイロット弁の高速動作が可能となり、第
１の指令の要求を満足する。第２パイロット弁６１とそ
の詳細を第５図に示すアンチポンピング弁８１とは共同
で、主制御弁１の圧力１２に働く流体圧を制御する。

すなわち第２パイロット弁６１はオン・オフ弁であり、
流体圧源１６５とアンチボンピング弁８１との間に設け
、流体室６７は流体圧源に、流体室６８はアンチポンピ
ング弁８１に連なるようにする。常時はスプール６３で
両流体室をしや断するが、第２の指令によって電磁石７
２で吸引板７３を吸引し、これによってスプール６３を
右へ押し両流体室を蓮通させる。ここで、第２の指令は
しや断部の閉路指令に対応している。第２のパイロット
弁は第１パイロット弁程強く高速性を要求しないため、
実施例では通常の電磁弁形式を例示しているが、勿論フ
オースモータ形式を採用すれば第１パイロット弁同様高
速動作が可能となる。アンチポンピング弁８１は流体圧
８５，８６，８７を持ち、各々の流体室は第２パイロッ
ト弁６１、主制御弁１の圧力室１２、およびタンク６９
へ連なる。また圧力室８４は紋り１８１を経て第２パイ
ロット弁６１の流体圧６８へまた絞り１８３を経てタン
ク１６９へ連なる。常時ばね９０によって左方へ押され
、流体圧８５と８６を蓮通させている。第２パイロット
弁６１に第２の指令が与えられると高圧流体が第２パイ
ロット弁を介して流体圧８５へ供給され、流体圧８６を
経て主制御弁１の圧力室１２へ供給すると同時に、絞り
１８１を介して圧力室８４へ供給する。これによって圧
力室８４へ流入した高圧流体はその１部が絞り１８３を
経てタンクへ排出されると同時に、スプール８３を右方
へ押し、アンチポンピング弁８１を比較的ゆっくりした
速度で切換える。これにより、主制御弁１の圧力室１２
に供給された高圧流体は流体室８６，８７を経てタンク
１６９へ排出される。常時は主制御弁１の圧力室１２は
低圧であるが、第２の指令信号によって第２パイロット
弁６１を操作し、流体圧源１６５からアンチポンピング
弁８１を介して高圧流体を圧力室１２へ供給しスプール
３を切換える。同時に第２パイロット弁を通った流体は
絞り１８１，１８３の絞り抵抗の関係によって、スプー
ル３よりわずかに遅れてスプール８３を切換えて、圧力
室の高圧流体をタンク１６９へ排出する。第１、第２の
位置弁１４１，１５１とその詳細を第６図に示す保持弁
１０１とは共同して駆動ピストン２３の位置または運動
の方向を明らかにする。

すなわち、第１位置弁１４１はピストン２３が反ロッド
側のストロークエンド附近に来たとき切換えられ（実施
例では機械的な場合を示しているが電気的であってもよ
いし、操作シリンダ２１のクッション圧（常時作動圧よ
り高圧）を位置弁１０１の圧力室１ １０へ供給する。
これによりスプール１０３を切換え流体圧１１２の高圧
流体を流体室１１３，１２９へ供給しスプール１０３を
その位置へ保持すると同時に、フリップ・フロップ弁１
２１を切換え、流体圧１１１，１２７の高圧流体を排出
する。これによって圧力室１１０の圧力が低下してもス
プール１０３は圧力室１１３の流体圧でその位置に保持
され、圧力室１１４内の流体圧がそれ以上の力を生ずる
まで保持弁１０１を切換えた状態に保持する。次に第２
位置弁１５１はピストン２３がロッド側ストロークエン
ド附近に来たとき切換えられ、クッション圧を保持弁１
０１の圧力室１１４へ供給する。これによって先と同様
に流体圧１１３の液体圧力に逆らってスプール１０３を
左方へ駆動し、高圧流体を流体室１ １ １，１２７へ
供Ｖ給しスプール１０３をその位置に保持すると同時に
フリツプ・フロップ弁１２１を切換える。第１、第２の
位置弁１４１，１５１と保持弁１０１とはこのように動
作するので、駆動ピン２３が反ロッド側ストロークエン
ドにある時及び、ロッド側へ運動している間は、流体室
１１３，１２９に高圧流体が作用し、ピストン２３がロ
ッド側ストロークェン日こある時及び反ロッド側へ運動
している間は流体室１１１および１２７に高圧流体が作
用し、主制御弁の圧力室１７へ高圧流体を供給する。操
作シリソダ２１は両クッション形で、ロッド側において
も滑らかな減速ができるようにしてある。

また起動時の動作遅れをなくしかつクッション効果を充
分に得るためにチェック弁１６１，１６３を設ける。ま
たピストン２３のロッド側は常時高圧流体が作用し、ピ
ストンを反ロッド側へ押しつける。主制御弁１によって
反ロッド側制御室３５，３６へ高圧流体が供給されると
ロッド２６の断面積に相当する流体圧力でピストン２３
をロッド側へ押し、逆にタンク１６９へ運速させられる
とピストン２３を反ロッド側へ引く。第４図はしや断部
の閉路状態に対応し、圧力室１３，１６，１７および流
体室１５は高圧に、一方圧力室１２および流体室１４は
低圧になされている。

従って、各室からスプール３の受圧面に作用する力は、
‘３’式の関係から、Ｆ１３＜Ｆ１６十Ｆｎ
．・・．・・【４，となり右方に力を受
けて状態を保持している。

第１、第２のパイロット弁は図示の状態となっており、
主制御弁１も図示のように流体圧１５と１６とが達適し
ている。第１位置弁１４１はばねの力で復帰し、操作シ
リンダ２１の制御室３６と保持弁１０１の圧力室１１０
との蓮通を断っている。この状態で第１の指令を第１パ
イロット弁４１のフオスモータ５１に与えると、フオー
スモータはスプール４３を高速に左方へ引き流体室４７
と４８の間をしや断し、流体室４６と４７とを蓮通して
、主制御弁１の圧力室１３の高圧流体をタンク１６９へ
排出する。

すなわちスプール３を右方へ押す力Ｆ，３を低下させる
。これに伴ないＦ，６十Ｆ，７なる力でスプール３は左
方へ高速駆動され、流体室１５と１６との蓮通を断ち、
流体室１４と１５とを蓮通させ、操作シリンダ２１の制
御室３５，３６を高圧流体をタンクへ迅速に排出して、
駆動ピストン２３を。ッド側へ押している力を排除する
。したがって駆動ピストン２３はロッド２６を介して結
合されている第１図に示した接触器３００の接触子と共
に反ロッド側へ高速に駆動される。これに伴なし、第２
位置弁１５１は元へ復帰するが保持弁１０１は、前述の
ように前の状態を保持し主制御弁１の圧力室１７を高圧
に維持し続ける。また主制御弁１のスプール３は第１パ
イロット弁４ｉによって一旦左方へ駆動されると主制御
弁１の流体圧１５の圧力が低下して、第１パイロット弁
が短時間で元へ復帰してもスプール３を右方へ押し戻す
ことはない。このため、第１の指令は比較的短時間の指
令であってもその指令の目的を充分のに達成することが
できる。このようにして駆動ピストン２３が反ロッド側
へ駆動され、ストロークエンド附近に達すると、ピスト
ン２３は第１位置弁１４１を切換え、保持弁の圧力室１
１０へクッション圧を供給して第６図に示すようにこの
弁を切換え、同時にフリップ・フロップ弁も切換えて、
図示の位置に保持する。したがって主制御弁１の圧力室
１７の高圧流体はピストン２３が反ロッド側のストロー
クエンド附近にきたときにタンク１６９へ排出されて、
主スプール３を左方へ押す力Ｆ，？が排除される。こう
して第１指令に対応する動作が完了した状態では、第１
、第２パイロット弁４１，６１は図示の状態となってお
り、駆動ピストン２３は反ロッド側のストロールェンド
ｌこ達していて、第１位置弁１４１を切換え、第２位置
弁１５１をばね力で復帰させ、保持弁１０１は第６図に
示す状態にしている。

主制御弁１のスプール３は圧力室１６から受ける力Ｆ，
６のみによって左方へ押されている。この状態で第２の
指令を第２パイロット弁６１の電磁石が受けると、スプ
ール６３は右方へ押されて高圧流体をアンチポンピング
弁８１の流体室８５へ供Ｖ給する。

アンチポンピング弁８１へ供給された高圧流体は、流体
室８５から８６を経て主制御弁１の圧力室１２へ供給さ
れ、スプール３をＦ，２なる力で右側へ押す。これに伴
なし、スプール３は（Ｆ，２一Ｆ，６）なる力右側へ駆
動され、流体室１４と１５の蓮通を断ち、流体室１５と
１６とを蓮通させ、流体室１６の高圧流体を操作シリン
ダ２１の制御室３５及び、逆止め弁１６１を介して制御
室３６へ供給しピストン２３をロッド側へ押す。これに
よって、ピストン２３はロッド２６を介して結合されて
いる接触器３００の接触子を駆動して第２の指令に対応
する動作を遂行する。また第２パイロット弁６１によっ
てアンチポンピング弁８１へ供給された高圧流体は、前
述のように主制御弁１のスプール３を駆動すると同時に
、絞り１８１を経て圧力室８４へも供給される。この圧
力室８４へ供給された高圧流体の一部は絞り１８３を経
てタンク１６９へ排出されるが、これら２ケの絞り抵抗
を調節することによって、アンチポンピング弁８１のス
ブール８３を第２パイロット弁の動作からある時間遅れ
て動作させることができる。すなわち、第２パイロット
弁６１が駆動されて高圧流体が主制御弁１のスプール３
を駆動し、流体室１５へ導入された高圧流体が第１パイ
ロット弁４１を介して圧力室１３へ導入され、スプール
３を２つの圧力室１２，１３の高圧流体で右方向へ押す
状態になってからアンチポンピング弁８１が切換わるよ
うに、わずかの時間差を設けて第２パイロット弁とアン
チポンピング弁を動作させる。こうすればアンチポンピ
ング弁８１が切換って圧力室１２の高圧流体が排出され
てＦ，２なる力が零となってもスプール３は、圧力室１
３の高圧流体によってＦ，３なる力を受け、（Ｆ，３−
Ｆ，６）なる力で右方へ押され続けている。したがって
ピストン２３はロッド側への運動を継続し、スト。ール
ェンド附近に来ると第２位置弁１５１を切換えて、クッ
ション圧を保持弁１０１の圧力室１１４へ供給し、保持
弁１０１とフリップ・フロツプ弁１２１を切換え、主制
御弁１の圧力室１７へ高圧流体を供給し、前述したよう
に第２の指令完遂後と同様の関係になる。ピストン２３
がストロールェンド‘こ達し第２の指令が切の状態にな
れば第２パイロット弁６１は‘まね力で元に復帰し、ア
ンチポンピング弁８１の圧力室８４への高圧流体の供給
がなくなり、アンチポンピング弁もばね力によって元に
復帰する。こうして第２の指令に対応する全ての動作を
完了する。以上で、第１、第２の指令が個別に与えられ
たときの動作、及びその指令が比較的短時間で切となっ
てもその指令に対応する動作を確実に実行できることを
説明した。

次にこれらの指令が謀まって同時あるいは引き続いて与
えられたときの動作を説明する。第１の指令に対する動
作中に謀まって第２の指令が出された場合は次のように
なる。

第１の指令に対する動作は、ピストン２３が反ロッド側
へ運動している。このとき主制御弁１のスプール３には
圧力室１６，１７から力（Ｆ，６十Ｆ，７）を受けて、
左側へ押されている。この状態において第２の指令が第
２パイロット弁６１へ与えられると、スプール３は圧力
室１２からＦ，２なる力を受けるが、スプール３は（Ｆ
，６十Ｆ．７一Ｆ，２）なる力で左方へ押され続け、第
１の指令に対応する動作を継続する。さらに、第２の指
令にやや遅れて前述したように圧力室１２の高圧流体は
アンチポンピング弁８１を経て排出される。したがって
ピストン２３が反〇ッド側ストロークエンドへ達して保
持弁１０１を切換え、主制御弁１の圧力室１７の高圧流
体を排除してもスプール３はＦ，６なる力で左方へ押さ
れ続けており、第２の指令が継続して発せられていても
、その指令を無視する。一旦第２の指令が切となって第
２パイロット弁がばね力で復帰した後、再度第２指令が
発せられて、始めて第２指令に対応する動作を開始でき
る。すなわち、第１の指令に対する動作中に第２の指令
が入っても、第２の指令を無視して、第１の指令に対応
する動作を継続し、しかも、第２の指令が一旦切となっ
て再度第２の指令が発生されない限り、第２の指令に対
応する動作を開始せず、第１の指令に対応する動作を完
了した状態で特期している。次に第２の指令に対応する
動作中に第１の指令が発せられた場合は次のように動作
する。第２の指令に対し第２パイロット弁６１が切換え
られ、主制御弁１のスブール３は圧力室１２へ導入され
る高圧流体による力Ｆ，２と圧力室１６からの力Ｆ，６
との力を受け（Ｆ，２一Ｆ，６）なる力で右方へ押され
る。スプール３が切換わると圧力室１３が高圧となりさ
らにＦ，３で右方へ押されるので、アンチポンピング弁
８１によって圧力室１２の圧力流体が排除されても、第
２の指令に伴なう動作を継続する。しかし、この動作を
継続中に第１の指令を受けると第１パイロット弁４１に
よって圧力室１３の高圧流体を排出するのでＦ，３が零
となりスプール３はＦ，６なる力で左方へ押し返され、
第２指令に対応する動作から第１の指令に対応する動作
へ移行する。その後は前述と同様に、第２指令が−旦切
となるまで第１指令に対応する動作を完遂した状態を保
持する。すなわち第２の指令に対する動作途中であって
も第１指令を優先して実行する。また第１、第２の指令
が謀まって同時に与えられたときは次のように動作する
。

まず第２の指令を完遂した状態のときはピストン２３は
ロッド側ストロークエンドに達しており、主スプール３
は（Ｆ，３一Ｆ，６一Ｆ，７）なる力で右方へ押されて
いる。

このとき２種の指令が同時に与えられると、圧力室１３
の高圧流体を第１パイロット弁４１を経て排出すると同
時に、第２パイロット弁６１によって圧力室１２へ高圧
流体を供給する。このため、スプール３は（Ｆ，６十Ｆ
，７一Ｆ，２）なる力で左方へ駆動され、第１の指令に
対応する動作を遂行すする。圧力室１２の高圧流体はわ
ずかに遅れてアンチポンピング弁８１を経て排出される
ので、ピストン２３が反ロッド側ストロークエンドに達
して、Ｆ，７が零となってもスプール３はＦ，６なる力
で左方へ押され、第１の指令に対応する動作を完遂する
。次に第１指令を完遂した状態においては、主スプール
３はＦ，６によって左方へ押され、ピストン２３は反ロ
ッド側ストロークエンドに達しているこのとき、第１、
第２指令が同時に与えられると、先と同様、第１、第２
パイロット弁４１，６１は動作し、第２パイロット弁６
１によって圧力室１２が一旦高圧になって（Ｆ，２−Ｆ
，６）なる力でスプール３を右方へ押すが、それに引き
続いてアンチポンピング弁８１によってＦ，２を零にす
るため、スプール３はすぐに左方へ押され、第１の指令
に対応する位置へ復帰する。

以上のように、本実施例による流体圧駆動装置では、第
１、第２の指令によって大きな、かつ高速の動作が実行
でき、しかも第２の指令に優先して第１の指令を実行で
き、その上、第１、第２の指令が同時あるいは相次いで
与えられた場合に第１の指令を優先して実行し、第１の
指令が一旦切となって、再度第２の指令が与えられるま
で第１の指令に対応する動作を完遂した状態で特期して
いる。

第８図は第１パイロット弁４１の一部を主制御弁１の一
部に挿入して、パイロット油路長を短縮したもので、こ
うすることにより、第１の指令に対する主制御弁１の応
答遅れを短縮できる。

すなわち主制御弁１のスリーブ４内に第１パイロット弁
４１のスリーブ４２を挿入し、かっこのスリーブ４２の
一部はスプール３へも挿入されている。第９図は更に異
なる実施例を示し、ピストン２３の両面からロッド２６
を導出した方式に適用したものである。この場合、主制
御弁１は図示の如き回路構成となり、具体構造の一例を
第１０図に示している。先の実施例との相異は、Ｆ，６
なる受圧力を得る受圧面をポベット８で形成し、この反
対面ポベット８ａを結合していることと、Ｆ，７なる受
圧力を得る受圧面は、ポベット９ａで形成していること
である。

ポベット８は高圧流体源１６５と制御室３６ａ間の蓮通
を断続する。この制御室３６ａはシリンダ３２とピスト
ン２３で形成した室で、ピ第７図は本発明の他の実施例
を示すが、構造の大略は第４図と同じである。相異点は
、第１、第２位置弁１４１′，１５１′を、第２図の場
合にはオソオフ弁１４１，１５１を用いているが、第７
図の場合には３方向弁を用い、かつ保持弁１０１を駆動
する高圧流体として、第４図の場合はクッション圧を用
いたが、第７図は流体圧源流体を用いる。流路１４７お
よび１５７はタンク１６９に至る。こうすることによっ
て、保持弁１０１の圧力室１１０，１１４への高圧流体
の供給、あるいは排出によって保持弁１０１の切換えは
より確実になる。動作の説明は先と同様であり、また効
果も同様であるのでここで再度述べることは少略する。
ストン２３の反対側には制御室３６ｂが形成されている
。

ポベット８ａは、この制御室３６ｂと高圧流体源１６５
間の姿通を断続する。更にポベット９ａは、タンク１６
９と制御室３６ｂ間の蓮通を断続する。各部の受圧面積
の関係は先の実施例と同様である。従って、主制御弁１
としては、１つの圧力室をタンク１６９と高圧流体源１
６５へ交互に蓬適する少なくとも１つの３方弁要素をも
って構成したものであれば良い。以上説明したように本
発明は、スプール３に独立した４つの受圧面を形成し、
その１ケ所には常時高圧流体を作用させ、他の１ケ所に
はピストン２３の位置によって作用する流体圧を制御す
るようにし、更に他の１ケ所は第１の指令によって流体
圧を制御するようにし、残りの１ケ所は第２の指令によ
って流体圧を制御するようにしたため、第１および第２
の指令によって動作する弁が所定時間後に復帰しても、
スプール３確実にその状態を保持することができる。

尚、ピストン２３の位置によって制御するには、ピスト
ン２３に連結された部材から機械的あるいは電気的に捉
えたり、ピストン２３の動作時間に見合うように絞りを
形成した流離によって動作する弁を設けても同様の効果
が期待できるが、ピストン２３の位置を直接捉えるよう
にすると、ピストン２３を駆動する流体圧を直接利用で
きるので、構造が簡単で動作が確実となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる流体圧駆動装置の原理図、第２図
は第１図の動作説明図、第３図は第１図の装置を回略し
や断器に適用した油圧回路図、第４図は第３図の具体構
成の一実施例を示す断面図、第５図および第６図は第４
図の要部拡大図、第７図および第８図は本発明の他の実
施例による流体圧駆動装置の断面図、第９図は更に異な
る実施例による流体圧駆動装燈の回路図、第１０図は第
９図の要部の具体構成の一例を示す断面図である。 １・・・…主制御弁、３・・・…スプール、１２，１３
，１６，１７・・・・・・圧力室、１４，１５・・・・
・・流体圧、２３……ピストン、４１……第１パイロッ
ト弁、６１……第２パイロット弁、８１…アンチ・ポン
ピング弁、１０１・・…・保持弁、１４１，１５１・・
・・・・位置弁。 多ー図 多２図 第３図 第４図 第７図 第５図 第６図 第８図 箔？図 弟′０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定シリンダ内にピストンを嵌合し、これら両者に
   よつて上記ピストンの少なくとも一方の面側に形成した
   制御室と、この制御室を低圧源と高圧流体源とに交互に
   連通するスプールを有する主制御弁と、上記スプールを
   相反する方向へそれぞれ制御する第１および第２のパイ
   ロツト弁を有し、上記スプールの動作によつて上記制御
   室の流体圧を制御して上記ピストンを駆動し、このピス
   トンの動作をその出力とするものにおいて、上記主制御
   弁は、上記スプールにそれぞれ流体的に独立し得る４つ
   の受圧面を形成すると共にこれら各受圧面に対しそれぞ
   れ圧力室を形成して成り、上記各圧力室のうち第１およ
   び第２の圧力室は上記第１および第２のパイロツト弁に
   よつてそれぞれ流体圧を制御し、第３の圧力室は常時高
   圧流体を充満し、第４の圧力室は上記ピストンの位置に
   よつて流体圧を制御するようにしたことを特徴とする流
   体圧駆動装置。 ２ 上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上
   記第１のパイロツト弁は、３方弁構成とし、上記第１の
   圧力室を、上記制御室と低圧源とに交互に連通するよう
   にした流体圧駆動装置。 ３ 固定シリンダ内にピストンを滑合し、これら両者に
   よつて上記ピストンの少なくとも一方の面側に形成した
   制御室と、この制御室を低圧源と高圧流体源とに交互に
   連通するスプールを有する主制御弁と、上記スプールを
   相反する方向へそれぞれ制御する第１および第２のパイ
   ロツト弁を有し、上記スプールの動作によつて上記制御
   室の流体圧を制御して上記ピストンを駆動し、このピス
   トンの動作をその出力とするものにおいて、上記主制御
   弁は、上記スプールにそれぞれ流体圧に独立し得る４つ
   の受圧面を形成すると共にこれら各受圧面に対しそれぞ
   れ圧力室を形成して成り、上記各圧力室のうち第１およ
   び第２の圧力室は上記第１および第２のパイロツト弁に
   よつてそれぞれ流体圧を制御し、第３の圧力室は常時高
   圧流体を充満し、第４の圧力室は３方弁構成の保持弁を
   介して高圧流体と低圧源に交互に連通するようにし、上
   記ピストンの両方向ストロールエンドをそれぞれ検出す
   る検出装置を設け、この両検出装置の検出動作によつて
   上記保持弁を切換え動作するようにしたことを特徴とす
   る流体圧駆動装置。