JPS61226495A - 自動停止装置を備えた油圧装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は同一の油圧源に複数台の油圧アクチュエータを
並列に接続した油圧装置であって例えば油圧ウィンチ駆
動装置、クレーンのジブの俯仰装置等に用いられ、特に
負荷が可動制限位置に近づくと自動的に負荷を減速、停
止せしめる手段を備えた油圧装置に関する。

従来の技術 一般に油圧ウィンチ、クレーン等の巻上げ装置には、巻
上げ上限位置で吊荷が自動的に減速が上限位置に達して
いるのに何等かの原因で操作弁を停止位置へ操作しなか
った場合に生じる不具合、例えば装置の破損、ロープの
切断による吊荷の落下等を防止するために設けられてい
るものである。

第８図は従来の自動停止装置を備えた巻上げ装置の一例
を示したものでおって、回転ドラム０に連結された油圧
モータ（５）は流量方向制御弁りを操作することによっ
て駆動される。ｆ５υは流量方向制御弁（４υの絞υ部
（４ｌ　ｂ）前後の差圧力を負荷が変動してもばねｉの
押付力と対応する圧力と等しくなるように制御する圧力
補償装置、（３）は切換弁であって、流量方向制御弁（
４υを巻上げ位置ａへ操作すると油圧源（１）に接続さ
れた高圧ライン（２）から流量方向制御弁（４１）の操
作量に応じた流量の圧油′が切換弁（３）、管路（２ａ
）　、圧力補償装置ｆ５１）、流量方向制御弁（ＡＩ）
、管路６４を経て油圧モータ（５）に供給され、油圧モ
ータ（５）は回転ドラムα３を巻上げ方向に駆動する。

吊荷（Ｉ４）が上限に近ずくと、まず減速用リミットス
イッチ＋１５１が作動し、その信号によシ２位置切換弁
（至）が位置すに切換わシ、油圧モータ（５）の供給側
管路ｌ！５４）の圧油の一部がバイパス管路（５５１、
高圧選択弁（至）、２位置切換弁（至）、チェック弁付
流量調整弁６ηの可変絞り弁６８を経てタンク（力へ流
出し、油圧モータ（５）への供給量が減少するので回転
ドラムａ３の巻上げ速度は低下する。この減速の程度は
可変絞り弁（至）によって調整できる。ついで、吊荷が
上限に達すると停止用リミットスイッチａｅが作動し、
この信号により圧力補償装置６１）上流の供給管路（２
ａ）に配設された切換弁（３）が位置すに切換わる。こ
のため、流量方向制御弁（４１）が位置ａのままであっ
ても油圧モータ（５）は高圧ライン（２）との連通を断
たれるため回転ドラムα々は停止する。

発明が解決しようとする問題点 前記の従来装置では吊荷が上限に近ずいた時、巻上げ速
度を低下させるためにバイパス管路６９、高圧選択弁（
至）、２位置切換弁（至）及び可変絞り弁（至）が必要
であった。従って、部品点数が多く、又これらの管路及
び弁はいずれもバイパス油量に見合う通路面積を備えね
ばならず装置全体が大型化する欠点があった。さらに、
停止時に作動する切換弁（３）も油圧モータ（５）への
最大供給油量に見合う容量の弁となるため装置の大型化
を余儀無くされていた。

本発明は減速停止機能を損うことなしに部品点数の減少
、装置のコンパクト化を図ると共に、停止時のショック
を解消することを目的としている。

問題点を解決するための手段 前記の目的を達成するための本発明の構成を実施例如対
応する第１図及び第２図を用いて説明する。

第１発明は、負荷に連結された油圧アクチュエータ（５
）と、この油圧アクチュエータ（５）の駆動方向及び駆
動速度を制御する流量方向制御弁（４υと、この流量方
向制御弁（４υの上流側供給路（２ｂ）に配設され、且
つ流量方向制御弁（４１）前後の差圧力をばね（４２ｄ
）の押付力に対応する圧力と等しくなるように制御する
圧力補償装置（４２と、可動制限域に設けられた減速用
位置検出装置ａ５及び停止用位置検出装置αｅと、前記
位置検出装置からの信号をうけて油圧アクチュエータ（
５）を減速停止させる手段を備え、且つ、他の油圧装置
と共に共通の油圧源に並設された油圧装置において、圧
力補償装置（４２に７リンダ室（４ｚｉ）を設け、この
シリンダ室（４２ｉ）にばね受けピストン（４２（りを
摺動可能に嵌挿している。又、シリンダ室（４２１）を
絞り弁Ｃ１３を介して２位置切換弁αυに接続している
。この２位置切換弁ａυは常態においてシリンダ室（４
２ｉ）と圧力補償装置（４）の上流側供給路（２ａ）と
を接続し、減速用位置検出装置（１５１からの信号をう
けるとシリンダ室（４２ｉ）をタンク（７）に接続する
構成である。

第２発明は、前記の第１発明の構成に加えて、圧力補償
装置（＠のばね室（４２ωを絞り弁α９を介してオンオ
フ弁（至）に接続している。このオンオフ弁（イ）は常
態においてばね室（４２ｈ）を流量方向制御弁ＣＤの供
給路出口側ポート（４１ａ）に接続し、停止用位置検出
装置（１ｅからの信号をうけるとばね室（４２ｈ）をタ
ンク（７）に接続する構成である。

作用 第１発明によれば、吊荷巻上げにおいて、減速用位置検
出装置（１５１が作動するまでは２位置切換弁ａυは位
置ａにあって圧力補償装置（４３のシリンダ室（４２ｉ
）に供給管路（２ａ）の圧油を導いているので、ばね（
４２ｄ）はばね受けピストン（４２ｃ）Ｋ押されてばね
力は最大となっている。

この時の流量方向制御弁（４１）を通過する油量Ｑ１は
次式で表わされる。

Ｑｔ　　＝　　ＣＡ　う♂ｆｐ“＝１−讐　　　　　　
　　　　　　　　拳　−・　（１）ただＬＡＣ・・・定
数 Ａ・・・流量方向制御剤りの開口面積 Ｐｓ１・・・流量方向制御弁４１）の絞り部（４１ｂ）
前後の差圧力と釣合うばね（４’２ｄ）の押付力に相当
する圧力 次に、減速用位置検出装置α９が作動すると２位置切換
弁ａυが位置すに切換ってシリンダ室（４２ｉ）をタン
ク（７励へ接続するから、ばね受けピストン（４２ｃ）
は後退しばね（４２ｄ）の押付力は低下する。

この時の流量方向制御弁（４υを通過する油量Ｑ２は次
式で表わされる。

Ｑ２　＝ＣＡＪ「ｉ　　　　　　□・・・（２）ただし
、Ｐｓｚ・・・ばね受けピストン（４２ｃ）が後退限に
ある時のばね（４２ｄ）の押付力に相当する圧力この場
合、Ｐｓｌ＞Ｐｓｚであるから、Ｑ＋＞Ｑｚである。従
って、減速用位置検出装置（１５）が作動すると、油圧
モータ（５）への供給油量が減少し、回転ドラムα３の
回転速度は低下するが、その程度はシリンダ室（４２ｉ
）からタンク（７）へ流出される油量を絞り弁α２で制
限しているので緩やかとなる。

次に、停止角位置検出装置（１６１が作動すると、オン
オフ弁（３）が切換わシ供給管路（２ａ）と高圧ライン
（２）との連通を断つので回転ドラムα■は停止する。

又、第２発明では、前述の如く減速用位置検出装置（１
５１が作動して回転ドラム［３１が減速した後停止用位
置検出装置αｅが作動すると、第２図に示すオンオフ弁
（イ）が切換ってばね室（４２ｈ）を絞り弁σｌを介し
てタンク（力に接続する。このため、ばね室（４２ｈ）
からタンク（７ｂ）へ流出する油量は絞り弁ａ９によっ
て制限され圧力補償装置（４りの開度は緩やかに全閉し
て油圧アクチュエータ（５）は停止する。

実施例 次に本発明の実施例について説明する。第１図は並列多
岐回路の一部を構成する油圧ウィンチの油圧回路図であ
る。（１）は油圧源、（２）は高圧ライン、（３）は切
換弁であって、常態では位置ａにあって高圧ライン（２
）と供給管路（２ａ）とを接続している。（４）は圧力
補償付制御弁、（５）は回転ドラムａ〜に連結された油
圧モータ、（６ａ）は排油ライン（６）を介してタンク
（７）に接続された戻シ管路である。圧力補償付制御弁
（４）は油圧モータ（５）の回転方向°と回転速度とを
制御する流量方向制御弁卿と圧力補償装置（４りとで構
成されている。（２ｂ）は流量方向制御弁（４１）と圧
力補償装置（４１とを接続する供給管路、（２ｃ）、（
２ｄ）は流量方向制御弁＜４１１と油圧モータ（５）の
給排ポートとを接続する管路であって管路（２ｃ）には
カウンタバランス弁（８）カ配設されている。（８ａ）
はカウンタバランス弁（８）のチェック弁、（９）はパ
イロット通路である。

圧力補償装置０３は第３図に示すようにハウジング（４
２ａ）内に摺動可能に収容されたスプール（４２ｂ）と
げね受けピストン（４２Ｃ）及びスプール（４２ｂ）と
げね受けピストン（４２ｃ）との間に配設されたばね（
４２）とを有している。入口ボー）（４２ｅ）は供給管
路（２ａ）に接続され、出口ポー）（４２ｆ）は供給管
路（２ｂ）に接続されている。ばね室（４２ｈ）と反対
側のスプール端の油室（４２ｇ）はパイロット通路０３
を介して出口ボー）（４２ｆ）に接続している。又、ば
ね室（４２ｈ）はパイロット通路α槌を介して流量方向
制御弁（４υの供給路の出口ボー）（４１ａ）に接続し
ている。ばね受けピストン（４２Ｑ）を収容したシリン
ダ室（４２ｉ）は絞り弁ａ２を配設した通路ａ■を介し
て２位置切換弁住υと接続している。

（１４）は吊荷、（１５１は減速用リミットスイッチ、
（１ｅは停止用リミットスイッチである。

２位置切換弁αυは常態では位置ａにあって通路（ＩＱ
ｌを供給管路（２ａ）に接続し、減速用リミットスイッ
チａ９からの信号によ多位置すへ切換わり、通路α１を
タンク（７）　Ｋ接続する。切換弁（３）は停止用リミ
ットスイッチＣ１ｇＪからの信号によ多位置すへ切換わ
シ、高圧ライン（２）と供給管路（２ａ）との連通を断
つ。

吊荷α４を巻上げるべく流量方向制御弁（４１１を位置
ａに操作すると、高圧ライン（２）からの圧油が切換弁
（３）、圧力補償装置（４シ、流量方向制御弁（４１）
、チェック弁（８ａ）を介して油圧モータ（５）に供給
され、油圧モータ（５）からの排出油は管路（２ｄ）、
流量方向制御弁（４Ｄ１戻シ管路（６ａＬ排油ライン（
６）を経てタンク（７）へ還流し、油圧モータ（５）は
回転ドラムａ３を巻上げ方向に回転させる。この吊荷巻
上げ時には、圧力補償装置（４３のシリンダ室（４ｚｉ
）に２°位置切換弁ａυを介して供給管路（２ａ）の油
圧が導かれているので、ばね（４２ｄ）はばね受けピス
トン（４２ｃ）にて強く圧縮されておシ、高圧ライン（
２）から油圧モータ（５）へ供給される油量は、前述の
如く、Ｑ　１　＝ＣＡ　＆となる。

吊荷α滲が上限に近ずくと、まず減速用リミットスイッ
チα９が作動しその信号によシ２位置切換弁αυが位置
ａから位置すへ切換って通路（１０１をタンク（力に接
続する。このため、シリンダ室（４２ｉ）の油圧が低下
してばね受けピストン（４２ｃ）が後退することによシ
ばね（４２ｄ）の押付力が小さくなる。この場合の油圧
モータ（５）への供給油量は、前述の如く、Ｑ　ｘ　＝
　ＣＡ　ｖ’Ｐ”ｉＴで、Ｑｌ＜Ｑｌであシ、回転ドラ
ムαＪの回転速度は低下する。しかしこの低下度合はシ
リンダ室（４２ｉ）からタンク（カへ流出する油量を絞
り弁α２で制限しているので緩やかとなる。

次に、吊荷（１４）が上限に達すると、停止用リミット
スイッチαｅが作動し、この信号によシ切換弁（３）が
位置すへ切換わシ高圧ライン（２）と供給管路（２ａ）
との連通を断つので、回転ドラム（１３１は停止する。

第２図は第２発明の実施例の油圧回路図を示す。この実
施例では第１図における切換弁（３）を削除すると共に
、圧力補償装置（４２のばね室（４２ｈ）と流量方向制
御弁（４１）の供給路の出口ポート（４１ａ）とを接続
するパイロット通路０秒に絞り弁ａ９とオンオフ弁（イ
）とを直列に配設し、オンオフ弁（２αは常態では位置
ａにあってばね室（４２ｈ）と出口ボー）（４１ａ）と
を接続せしめ、停止用リミットスイッチ（１６）が作動
した時のみその信号をうけて位置すに切換わシばね室（
４２ｈ）をタンク（力に接続するものである。その他の
構成は第１図の実施例と同じである。

従って、巻上げ時吊荷（１４）が上限へ近ずくと、前述
の通シ減速用リミットスイッチ（１９が作動しその信号
によジオンオフ弁Ｕυが位置すに切換わシ、ばね、室（
４２ｉ）をタンク（７）に連通ずるので、ばね（４２ｄ
）の押付力が小さくなシ、油圧モータ（５）への供給油
量が減少し吊荷α乃の巻上げ速度は低下する。次に、停
止用リミットスイッチσｅが作動すると、その信号によ
ジオンオフ弁（イ）は位置すへ切換わり、ばね室（４２
ｈ）は絞り弁α９、オンオフ弁■を介してタンク（７）
に接続するためばね室（４２ｈ）の油圧が低下する。一
方、ばね（４２ｄ）の押付力は既に小さくなっているか
ら、ばね室（４２ｈ）の油圧が低下すると第３図に示す
如くスプール（４２ｂ）は油室（４２ｇ）の負荷圧力に
よりさらに左行して入口ボー）（４２ｅ）に接続する油
室（４２りと出口ポー）（４２ｆ）に接、続する油室（
４２面とを連通ずる開口部（４２ｊ）を閉塞する。その
結果、高圧ライン（２）と供給通路（２ｂ）との連通が
断たれ油圧モータ（５）への供給量は零となって回転ド
ラムａ〜は停止する。

前記のオンオフ弁■はパイロットラインに設けられてい
るため、従来装置及び第１図に示す実施例の切換弁（３
）と比べるとコンパクトなものでよい。又、オンオフ弁
■と直列に絞り弁αｌを配設してばね室（４２ｈ）から
の排出油を制限したから、スプール（４２ｂ）による開
口部（４２ｊ）の閉塞が徐々に行われ、吊荷は滑らかに
停止する。

前記の実施例においては減速用位置検出装置及び停止用
位置検出装置としてリミットスイッチ（Ｉｓ、　（Ｉｇ
ｌを設け、これらのリミットスイッチからの信号によシ
切換わる２位置切換弁αυ及びオンオフ弁（３）、（至
）は電磁切換弁を用いて説明したが、前記位置検出装置
に油圧切換弁を用いその油圧信号によシ前記切換弁を切
換えるようにしてもよい。

第４図はその一例を示したものであって、減速用位置検
出装置として作用する第１油圧切換弁０υ及び停止用位
置検出装置として作用する第２油圧切換弁（社）を備え
ている。第１油圧切換弁Ｑυは吊荷Ｑ４１の巻上げ上限
の少し手前に配設され、常態では位置ａにあって圧力補
償装置（６）のシリンダ室（４２ｉ）を供給管路（２ａ
）に接続し、位置すに切換わるとシリンダ室（４２ｉ）
をタンク（７）に接続する。第２油圧切換弁四は吊荷の
巻上げ上限に配設され、常態ではａ位置にあって圧力補
償装置（４つのばね室（４２ｈ）を流量方向制御弁（４
１）の供給路の出口ボー）（４１ａ）に接続し、ｂ位置
に切換わるとばね室（４２ｈ）をタンク（７）に接続す
る・ものである従って、吊荷α４が上限に近すきまず第
１切換弁Ｑυが位置すへ切換わると、圧力補償装置０乃
のシリンダ室（４２ｉ）はタンク（７）　Ｋ連通するの
で、第１図の実施例と同様に流量方向制御弁（４１）の
絞り部（４１ｂ）前後の差圧力が小さくなり、絞り部（
４１ｂ）を通過する油量が減少し巻上げ速度は低下する
。出荷（１４１が上限に達すると第２油圧切換弁（２３
が位置すへ切換って圧力補償装置（４２１のばね室（４
２ｈ）をタンク（力に連通するので、圧力補償装置（４
つは負荷圧によシ全閉となって油圧モータ（５）への圧
油の供給を断つ結果、回転ドラム（１３１は停止するに
至る。

前記の実施例においては、減速用リミットスイッチ（１
５）及び停止用リミットスイッチ（］０は出荷０勺の上
限及びその手前に設けたが、その位置は適宜位置、例え
ばドラム（１３の近くに設けてもよい。第５図及び第６
図はその実施例を示したもので、回転ドラム（１３＋の
支持フレームｃ２９の一側にストライカ（５）を螺合し
たねじ棒（２６１を取付け、回転ドラム（１３の支持軸
■とねじ棒＠とはスプロケットの、Ｃ３１及びチェーン
Ｃ３１）を介して連結し、回転ドラム（１３の回転に伴
いストライカ（５）がねじ棒（２６１の軸方向へ移動す
るようにしている。従って、吊荷αａの位置とストライ
カ（資）の位置とは対応関係にあシ、停止用リミットス
イッチａＱは吊荷の上限に相当する位置にストライカ＠
がきた時に作動するように、又、減速用リミットスイッ
チ（１５はその少し手前で作動するように取付けている
。

又、第４図に示した第１油圧切換弁Ｃυ及び第２油圧切
換弁（２望を前記実施例と同様に回転ドラム０の近くに
設けることもできる。第７図はその実施例を示す。ただ
し、回路構成は第４図の実施例と同じであるため説明を
省略する。この実施例では第４図の実施例に比ベパイロ
ット通路を短くすることができるので応答性が向上する
。

発明の効果 以上の説明よシ明らかなように第１発明は、減速用位置
検出装置の作動に伴いパイロット通路に設けた２位置切
換弁を切換えて圧力補償装置のシリンダ室をタンクに接
続することＫよシ流量方向制御弁前後の差圧力を小さく
して油圧アクチュエータへの供給量を減少させるように
したから、従来装置に比べて減速のためのバイパス路が
不要となると共に、２位置切換弁を小型となし得るので
装置全体をコンパクトにすることができる。又、前記パ
イロット通路に絞り弁を設けてシリンダ室からの排出油
量を徐々に増大させたから緩やかな減速となし得る。又
、第２発明では、さらに、停止用位置検出装置の作動に
伴いパイロット通路に配設したオンオフ弁を切換えて圧
力補償装置のばね室をタンクに接続し油圧アクチュエー
タへの作動液供給路を閉じるようにしたから、前記オン
オフ弁は従来装置の作動液供給路を閉じる切換弁（３）
に比べて小型となシ、装置全体をコンパクトにすること
ができる。しかもばね室からの排出油量を絞り弁で制限
するようにしたから、停止時のショックを解消すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の実施例の油圧回路図、第２図は第２
発明の実施例の油圧回路図、第３図は第１．第２発明に
おいて使用する圧力補償装置の断面図、第４図は第２発
明のいま一つの実施例を示す油圧回路図、第５図は他の
吊荷位置検出機構の正面図、第６図は同側面図、第７図
はいま一つの吊荷位置検出機構の正面図、第８図は従来
装置の油圧回路図である。 ５・・・油圧アクチュエータ（油圧モータ）、１１・・
・２位置切換弁、１２．１９・・・絞り弁、１５・・・
減速用位置検出装置（リミットスイッチ）、１６・・・
停止用位置検出装置（リミットスイッチ）、２０・・・
オンオフ弁、２１・・・減速用位置検出装置（第１油圧
切換弁）、２２・・・停止用位置検出装置（第２油圧切
換弁）、４１・・・流量方向制御弁、４１ａ・・・供給
路出口ポート、４２・・・圧力補償装置、４２ｃ・・・
ばね受けピストン、４２ｄ・・・ばね、４２ｈ・・・ば
ね室、’４２　ｉ・・・シリンダ室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、負荷に連結された油圧アクチュエータと、この油圧
   アクチュエータの駆動方向及び駆動速度を制御する流量
   方向制御弁と、この流量方向制御弁の上流側供給路に配
   設され且つ流量方向制御弁前後の差圧力をばねの押付力
   に対応する圧力と等しくなるように制御する圧力補償装
   置と、可動制限域に設けられた減速用位置検出装置及び
   停止用位置検出装置と、前記位置検出装置からの信号を
   うけて前記油圧アクチュエータを減速、停止させる手段
   を備え、且つ、他の油圧装置と共に共通の油圧源に並設
   された油圧装置において、前記圧力補償装置にシリンダ
   室を設け、このシリンダ室に前記ばねを支持するばね受
   けピストンを嵌挿すると共にシリンダ室を絞り弁を介し
   て２位置切換弁に接続し、この２位置切換弁は、常態に
   おいて前記シリンダ室と圧力補償装置の上流側供給路と
   を接続し減速用位置検出装置からの信号をうけて前記シ
   リンダ室をタンクへ接続する構成としたことを特徴とす
   る自動停止装置を備えた油圧装置。 ２、負荷に連結された油圧アクチュエータと、この油圧
   アクチュエータの駆動方向及び駆動速度を制御する流量
   方向制御弁と、この流量方向制御弁の上流側供給路に配
   設され且つ流量方向制御弁前後の差圧力をばねの押付力
   に対応する圧力と等しくなるように制御する圧力補償装
   置と、可動制限域に配設された減速用位置検出装置及び
   停止用位置検出装置と、前記位置検出装置からの信号を
   うけて前記油圧アクチュエータを減速停止させる手段を
   備え、且つ、他の油圧装置と共に共通の油圧源に並設さ
   れた油圧装置において、前記圧力補償装置にシリンダ室
   を設け、このシリンダ室に前記ばねを支持するばね受け
   ピストンを嵌挿すると共にシリンダ室を絞り弁を介して
   ２位置切換弁に接続し、この２位置切換弁は、常態にお
   いて前記シリンダ室と圧力補償装置の上流側供給路とを
   接続し減速用位置検出装置からの信号をうけて前記シリ
   ンダ室をタンクへ接続する構成となし、且つ、圧力補償
   装置のばね室は絞り弁を介してオンオフ弁に接続し、こ
   のオンオフ弁は常態において前記ばね室を流量方向制御
   弁の供給路出口ポートに接続し停止用位置検出装置から
   の信号をうけて前記ばね室をタンクに接続する構成とし
   たことを特徴とする自動停止装置を備えた油圧装置。