JPS6137870Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、鉄塔昇降機その他の重量物などを
移動させる駆動装置において、その移動速度を抑
制するための制動用液圧装置に関するものであ
る。

エンジン、モータ等を動力源として重量物を昇
降移動させる駆動装置において、その駆動方向の
一方、例えば重量物が降下される方向に加速負荷
が働くような場合、駆動装置をこれを直結したポ
ープ式の液圧装置により制動し、重量物の降下速
度を一定に制御する方式のものがこの出願の出願
人によつて実願昭53−20496号（実公昭60−9472
号）として提案されている。

出願人が先に提案した制動用液圧装置につき、
この考案の一実施例を示す第１図、第２図、第４
図を利用して説明する。この制動用液圧装置は、
正逆転される液体ポンプ１と、液体ポンプ１の回
転方向で吐出側と吸込側が切換えられる１対の流
出入ポートを介して液体ポンプと連通されかつ作
動液体が貯留される貯蔵槽２と、貯蔵槽２と液体
ポンプ１の一方の流出入ポート間の流路に設けた
流量制御弁１１とを有し、上記流量制御弁１１に
吐出液体の絞り部材（第２図の絞り装置１５と対
応する）およびこの絞り部材の前後の圧力差を一
定に補償する圧力補償装置１６を設け、さらに貯
蔵槽２側から液体ポンプ１の一方の流出入ポート
側に向つてのみ作動液体の通過を許す逆止弁１０
を上記絞り部材と並列に設けたものである。

そして、重量物の下降操作時には、重量物の自
重によつて駆動装置が液体ポンプ１の駆動軸４を
第２図の矢印Ｆ方向に回転させ、液体ポンプ１が
貯蔵槽２内の作動液体をポート溝６から７へ吐出
し、吐出液体は固定絞り（第４図参照）および流
量制御弁１１を流れて貯蔵槽２へ還流する。この
流れにより絞り部材は吐出液体の環流量を絞り制
御し、ポート溝７の液体に圧力を生じ、この圧力
による制動力を駆動装置側に与えて重量物の急速
な落下を防止する。また、圧力補償装置１６が絞
り部材の前後の圧力差を補償し、絞り部材の作動
液体流通量を一定とし、液体ポンプ１の制動力を
一定にしている。

さらに重量物の上昇操作時には、液体ポンプ１
の駆動軸４は矢印Ｆと反対方向に回転し、ポート
溝７から６へ作動液体を吐出し、貯蔵槽２内に液
体を流動制御弁１１および逆止弁１０を介して吸
入する。この場合には、液体ポンプ１の駆動軸４
はポート溝６の吐出液体が無負荷状態で貯蔵槽２
に還流するため、小さな回転力で駆動装置の回転
部に従動する。

しかし、上述した制動用液圧装置は、絞り部材
を液体ポンプのポンプ本体に螺挿していたに過ぎ
なかつたので、重量物の下降速度調整の操作性に
難点があるという問題点があつた。

この考案は、上述した問題点を解決して、工具
を用いることなく、外部からの操作で自由かつ容
易に重量物の下降速度を調整できるようにすると
共に、上述のような重量物を昇降させるものな
ど、駆動方向の一方のみ加速負荷が働く場合に好
適し、さらに作動液の温度上昇を抑制できるよう
にした制御用液圧装置を提供することを目的とし
ている。

この考案による制動用液圧装置は、制動を要す
る駆動装置により正逆回転される液体ポンプと、
この液体ポンプの回転方向によつて互に吐出側
と、吸込側に切換えられる１対の流出入ポートと
連通されかつ液体ポンプの作動液体が貯留される
貯蔵槽と、この貯蔵槽と上記液体ポンプの一方の
流出入ポート間の流路に設けられた流量制御弁
と、上記液体ポンプの駆動軸に設けられた作動液
体冷却フアンとを有し、上記流量制御弁に吐出液
体の絞り装置およびこの絞り装置の前後の圧力差
を一定に補償する圧力補償装置を設け、貯蔵槽側
から液体ポンプの一方の流出入ポート側に向つて
のみ作動液体の通過を許す逆止弁を絞り装置と並
列に上記流路に設けると共に、上記絞り装置を構
成する回転スプールに操作レバーを取付け、この
操作レバーにより上記絞り装置の絞り開度を調節
することによつて液体ポンプ正転時に速度調整を
可能にしたものである。

上述したように、この考案では、出願人が先に
提案した制動用液圧装置の絞り部材に代えて、上
述した構成の絞り装置を用いたことにより、操作
レバーを外部から操作して回転スプールを回転さ
せることで、絞り装置を通過する作動液体の流量
を、装置運転中でも工具を用いることなしに自由
にしかも容易に調整でき、これによつて重量物の
下降速度を調整でき、また作動液体冷却フアンを
液体ポンプの駆動軸に設けたことにより、作動液
体が絞り作用で温度上昇することを簡単な構成で
抑制でき、長時間にわたつて装置を連続運転させ
ることがきる。

以下、第１図〜第４図に示す一実施例に基づ
き、この考案を詳細に説明する。第１図および第
２図において、１は正逆転とも作動液体を吐出す
る液体ポンプ、２は液体ポンプ１と一体化された
作動液体を貯蔵する貯蔵槽である。液体ポンプ１
はポンプ本体３と、このポンプ本体３にその中心
部を水平方向に貫通して回転自在に軸架した駆動
軸４と、ポンプ本体３のポンプ室３ａ内に設けら
れた駆動軸４により回転されるポンプ部材５ａ，
５ｂを有し、さらにポンプ本体３内にはポンプ室
３ａに連通するポート溝６および７が形成されて
いると共に、ポート溝６は内部を隔壁板８により
区画した作動液体導通管９の一方の通路９ａに連
通され、かつポート溝７はポンプ本体３に形成し
た流路１０を介して上記通管９の他方の通路９ｂ
に連通されている。また、上記流路１０には流量
制御弁１１および逆止弁１２が設られ、さらにポ
ート溝６と７間を連通するようポンプ本体３に形
成した短絡流路１３には安全弁１４が設けられて
いる。

上記流量制御弁１１は絞り装置１５と圧力補償
装置１６を備え、そして絞り装置１５は流路１０
を横切るようポンプ本体３に螺着したスリーブ１
５ａと、このスリーブ１５ａ内に回転可能に嵌挿
されてスリープ１５ａのオリフイス１５ｂの開口
面積を調整するスプール１５ｃとからなり、スプ
ール１５ｃはポンプ本体３にねじ止めしたカバー
１７により抜け出ないよう保持されていると共
に、スプール１５ｃには上記カバー１７を貫通し
て外方に突出する軸部１５ａを設け、この軸部１
５ｄの外方突出端にナツクル１８を止めねじ１９
により固着させ、さらにナツクル１８の周囲面に
スプール１５ｃ回転用の操作レバー２０を固着す
る。操作レバー２０を含むスプール１５ｃは第３
図にも示すように、回転方向に対し３位置、すな
わち液圧装置を高速、中速、低速の３段階に速度
調整できるようになつており、この各位置を保留
するために、ボールおよびスプリングからなるク
リツクストツプ機構２１を上記カバー１７の前面
に埋設し、かつこのクリツクストツプ機構２１に
係止する３個の穴２２がナツクル１８の裏面に形
成してある。また、２３はナツクル１８の裏面に
形成した回転角度規制の溝で、この溝２３にはカ
バー１７に突設したピン２４が係合されている。

上記圧力補償装置１６は、流路１０を横切るよ
うにポンプ本体３に取付けたスリーブ１６ａと、
このスリーブ１６ａ内に摺動可能に嵌挿され流路
孔１６ｂの開度を調整するスプール１６ｃと、こ
のスプール１６ｃを流路孔１６ｂが全開する方向
に付勢するばね１６ｄと、スリーブ１６ａの閉鎖
端側に穿設され絞り装置１５を通過する以前のポ
ート溝７側に圧力液体をスプール１６ｃに供給す
る小孔１６ｅとからなり、この構成により、後に
詳述するようにスプール１６ｃの一端側には小孔
１６ｅを通してポート溝７側の液体圧力を、他端
側には絞り装置１５を介しての液体圧力を作用さ
せ、この両圧力差に起因する作用力とばね１６ｄ
の弾性力とが平衡する位置にスプール１６ｃを作
動させて流通孔１６ｂの開度制御を行い絞り装置
１５前後の圧力差を一定に補償するようにしてい
る。

逆止弁１２は第４図に示すように流量制御弁１
１と回路的に並列に設けられるもので、圧力補償
装置１６の小孔１６ｅ側に配設され、ポート溝７
が吸入側となつたとき、何等の流量制御がなされ
ることなく貯蔵槽２内の液体が直接ポート溝７側
に供給されるようになつている。また、ポンプ本
体３の外方に突出する駆動軸４の一端は連結手段
２５を介して駆動装置の回転部２６に直結され、
他端には液体ポンプ１および貯蔵槽２を冷却する
フアン２７が取付けられている。

次に上記のような構成された液圧装置を重量物
が昇降される鉄塔昇降用駆動装置に適用した場合
について、その動作を説明する。

図示の状態において、重量物の降下操作時、そ
の自重により駆動装置に加速負荷が働き、回転部
２６を介してポンプ駆動軸４が矢印Ｆ方向に回転
すると、液体ポンプ１は貯蔵槽２内の液体を導通
管９の通路の９ａ、ポート溝６からポンプ部材５
ａ，５ｂによりポート溝７へ吐出し、その吐出液
体は流路１０における絞り装置１５のオリフイス
１５ｂ，圧力補償装置１６の流通孔１６ｂおよび
導通管９の通路９ｂを通して貯蔵槽２に還流す
る。このとき、操作レバー２０による速度調整位
置が第３図のように中速にセツトされていれば、
これに応じてオリフイス１５ｂの開口がスプール
１５ｃにより絞られているため、ポート溝７の液
体に圧力が生じて駆動軸４には該圧力に起因する
制動力が発生し、これにより重量物の急速降下を
防止する。そして、圧力補償装置１６におけるス
プール１６ｃが絞り装置１５の前後における圧力
差を一定に補償し、駆動軸４に働く負荷が変動し
てもこれに応じ制御力を変化させて重量物の降下
速度を一定、すなわち中速度にする。また、過負
荷によつて吐出液体の圧力が液体ポンプ１の許容
値以上になると、安全弁１４が作動して過負荷に
相当する液体を直接貯蔵槽２側へ還流させ、液体
ポンプ１の破損を防止する。

また、操作レバー２０を第３図の中速位置から
低速位置にセツトすれば、絞り装置１５における
オリフイス１５ｂの開度が最小に絞られるため、
液体ポンプに生じる制動力は最大となり、重量物
の降下速度は最低に調整される。同様にして操作
レバー２０を第３図の高速位置にセツトすれば、
スプール１５ｃによるオリフイス１５ｂの開度は
最大となつて通過流量を多くし、重量物の降下速
度を最高に調整することになる。

重量物が駆動装置により上昇操作されてポンプ
駆動軸４が上述と逆方向に回転された場合は、液
体ポンプ１はポート溝７からポート溝６側へ液体
の吐出作用を行うため、逆止弁１２が開き、貯蔵
槽２内の液体は導通管９の通路９ｂから流量制御
弁１１の圧力補償装置１６の逆止弁１２を通して
吸入されることになる。この場合、ポート溝６側
への吐出液体は無負荷状態のまま貯蔵槽２に還流
するため、ポンプ１にはほとんど制動力が発生せ
ず、駆動軸４は小さな回転力で駆動装置の回転部
２６に従動する。

ところで、絞り装置１５の一般的な流量特性
は、次式で表わされる。

Ｑ＝αＡ√（2（₁−₂）／γ ただし、Ｑ：オリフイス１５ｂ通過作動液体 （油）流量（cm²／ｓ） α：流量係数 Ａ：絞り面積（cm²） ｇ：動力の加速度980（cm／s²） P₁−P₂：オリフイス（絞り）前後の圧力差
（Kg／cm²） γ：作動液体の単位体積当りの重量（Kg／cm²） である。

そして、絞り面積Ａが一定の場合は、オリフイ
ス１５ｂ前後の圧力差が変化すればこれを通過す
る作動液体の流量を一定にすることができる。重
量物を昇降移動させる駆動装置では、重量物が下
降する方向に加速負荷が働く場合に、駆動装置に
直結した液体ポンプ１が回転して吐出される作動
液体の流量Ｑを一定に制動，制御することによ
り、重量物の下降速度を一定に制動，制御 する
ことができる。しかし、液体ポンプ１から吐出さ
れる作動液体の流量を制御する絞りが一定である
と、重量物の重量が変化すると、圧力も変化する
ことになり、重量物の下降速度が変化する。重量
物の重量が増加すると、駆動装置に直結した液体
ポンプを駆動する力が大きくなるが、絞り面積が
一定であるため、オリフイイス１５ｂ前方の圧力
が高くなり、圧力補償装置１６がなければ上述し
たオリフイスの流量特性から重量すなわち圧力が
大きくなるとオリフイス通過流量が多くなり、下
降速度が増加する。したがつて、上記通過流量を
一定に制御できれば、下降速度を一定に制御でき
る。

また、圧力補償装置１６は、第５図において、 P₁：入口圧力 P₂：圧力補償圧力 P₃：出力圧力 Ｋ：圧力補償弁に作用するばね力 Fa：圧力補償弁左側のａ部の面積 Fb：同上右側の環状部ｂ側の面積 Fc：同上右側の小径部ｃ部の面積 のとき、 Fa＝Fb＋Fcから P₂（Fb＋Fc）＝P₃Fa＋Ｋ Fa（P₂−P₃）＝Ｋ P₂−P₃＝KF となる。この値は一定で補償圧力という。すな
わち、絞り前の圧力差が一定になるように圧力補
償が行われ、結果として出口側の流量を回路圧力
の変動に影響されずに、一定流量にするとができ
る。例えば、入口の圧力が上昇すると、圧力補償
弁室内圧力P₂も上昇するが、この時に平衡状態が
破れ、圧力補償弁が左側へ押され、可変リフイス
の流路を狭くし、上記弁室内圧力P₂が次第に低下
してP₃との差圧を再び一定に保持することで、作
動液体の通過流量を一定に調整するものである。

なお、上記の実施例では流量制御弁１１による
液圧装置の速度調整を３段階に設定する場合につ
いて説明したが、この考案はこれに限定されるも
のではなく、ナツクル１８に設けられる穴２２を
４個以上にすれば、その速度調整を４段階ないし
それ以上にすることができる。また、クリツクス
トツクプ機構２１がなければ、速度調整を無段階
で行うことが可能となる。

以上のようにこの考案においては、制動用液圧
装置の液体ポンプの吐出液体流量を制御して制動
力を得るための流量制御弁の絞り装置に操作レバ
ーを設け、この操作レバーにより絞り装置の絞り
開度を調整することによつて液体ポンプの速度を
無段もしくは段階的に調整できるようにしたの
で、装置運転中であつても外部から自由に速度調
整することができ、しかもその調整操作に対し何
等の工具も要しないほか、操作も極めて容易であ
り、また流量制御弁に圧力補償装置を設けて、絞
り装置の前後の圧力を一定に補償するようにした
ので、絞り装置を通過する作動液体の流量を一定
に制御でき、駆動装置に働く負荷が変動しても、
重量物の下降速度を、上述のようにして調整され
た一定速度にすることができ、さらに、絞り装置
と並列に逆止弁を設けて貯蔵槽側から液体ポンプ
の流出入ポート側に向つてのみ作動液体の通過を
許すようにしたので、重量物が上昇する液体ポン
プの逆転時に無負荷状態で作動液体を流過させて
駆動装置を小さな回転力で駆動させることがで
き、重量物を昇降させる場合などに好適する制動
用液圧装置を提供でき、液体ポンプの駆動軸に冷
却フアンを設けたので、簡単な構成で、作動液体
が絞り作用で温度上昇することを抑制でき、長時
間にわたつて連続運転できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による制動用液圧
装置の縦断面図、第２図はその−線に沿う断
面図、第３図は第２図の矢視方向から見た操作
レバー部分の正面図、第４図は回路図、第５図は
圧力補償装置の作用説明図である。 １……液体ポンプ、２……液体貯蔵槽、３……
ポンプ本体、４……駆動軸、６，７……ポート
溝、１０……流路、１１……流量制御弁、１２…
…逆止弁、１４……安全弁、１５……絞り装置、
１５ａ……スリーブ、１５ｂ……オリフイス、１
５ｃ……スプール、１６……圧力補償装置、１６
ａ……スリーブ、１６ｂ……流通孔、１６ｃ……
スプール、１６ｄ……ばね、１７……カバー、１
８……ナツクル、２０……操作レバー、２１……
クリツクストツプ機構、２２……穴、２７……冷
却フアン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制動を要する駆動装置により正逆回転される液
   体ポンプと、この液体ポンプの回転方向によつて
   互に吐出側と吸込側に切換えられる１対の流出入
   ポートと連通されかつ液体ポンプの作動液体が貯
   留される貯蔵槽と、この貯蔵槽と上記液体ポンプ
   の一方の流出入ポート間の流路に設けられた流量
   制御弁と、上記液体ポンプの駆動軸に設けられた
   作動液体冷却フアンとを有し、上記流量制御弁に
   吐出液体の絞り装置およびこの絞り装置の前後の
   圧力差を一定に補償する圧力補償装置を設け、貯
   蔵槽側から液体ポンプの一方の流出入ポート側に
   向つてのみ作動液体の通過を許す逆止弁を絞り装
   置と並列に上記流路に設けると共に、上記絞り装
   置を構成する回転スプールに操作レバーを取付
   け、この操作レバーにより上記絞り装置の絞り開
   度を調節することによつて液体ポンプ正転時に速
   度調整を可能にしたことを特徴とする制動用液圧
   装置。