JPS6162602A - 負荷を担持する油圧シリンダの負荷担持側油室の圧力補償装置 - 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、負荷を担持する油圧シリンダの負荷担持側油
室の圧力補償装置に関するものである。

（従来技術の説明） 本発明が適用される油圧シリンダは、伸長動作側圧油室
と縮小動作側圧油室を有しこれら両油呈の給排回路への
作動油の給排並びに給排停止を油圧制御装置で制御する
ことで、伸縮駆動並びに負荷を担持した状態で停止する
ことのできる油圧シリンダであり、これを第１図に基づ
きより具体的に説明すると第１図において、油圧シリン
ダｌは、シリンダ２、ピストンロッド３、およびピスト
ンワンド３基端に止着されシリンダ２内に油密摺動自在
に嵌挿されたピストン４から構成されている。

前記ピストン４は、シリンダ２内を伸長動作側圧油室５
と縮ｌト動作側油呈６に区画している。油圧シリンダ１
の伸長動作側圧油室５および縮小動作ツ：ｊ圧油呈６へ
の作動油の給排並びに給排停止全１ｕ１」御する油圧部
ｊ御装置７が、前記坤畏動作ツｌｌ圧油室５および縮小
動作側圧＠寛６に夫々接続された給排回路８および給排
回路９、油圧発生装置１０に接続された供給回路１１、
および油槽１２に接続された排出回路１３の間に設けら
れている。第１図の場合この油圧；ｌｕｌ制御装置７ば
、四方向三位性油圧切換弁１４と前記給排回路８に設け
たチェック升付カウンタバランスパルプ（又はホールデ
ィングパルプ）１５で構成されている。チェック升付カ
ウンタバランスパルフ（又はホールディングパルプ）　
１５け、四方向三位及油圧切換９９１４から油圧シリン
ダ１方向への作動油の流れは自由であるが、反対方向の
流れは給排回路９内の油圧が上昇したときのみ許容され
るようになっている。Ｆは、油圧シリンダ１により担持
され定負荷である０油圧シリンダ１（ゆ、□工９．１−
５７゜□−ヨヶゎ？［ｌｌ］　Ｅｌｌ：９］　ｅ　＊　
１４全１位置に操作することで伸長駆動、四方向三位性
油圧切換弁１＝ｌｎ位置に操作することで縮小駆動、四
方向三位性油圧切換弁１４をセンタ位置０にすることで
負荷Ｆ？担持した状轡で停止するようになっている。

この種の油圧シリンダ１は、これを伸長して長時間停止
させた場合、突発的に縮小することがあった。すなわち
、油圧シリンダ１の負荷ｙｌ担持する側の伸長動作側圧
油室５（以下の説明では、負荷Ｆを担持する側の油室を
負荷担持側油室という。）内の油温かシリンダ２にある
いはシリンダ２を伝って外気に放出され、漸次油温か低
下しこれに伴って負荷担持側油室５に充填されている作
動油の体積が減少する。ま九、油圧シリンダ１の摺動部
等からの作動油の洩出により負荷担持＠ｌＩ油室５の作
動油の量が減少する。負荷担持側油室５の作動油の体積
又は錫の減少は負荷担持側油室５内の油圧を低下させ、
負荷担持側油室５内の油圧による負荷担持力（負荷担持
側油室５の作動油の　　１王力×ピストン４の受圧面積
）を減少させる。一方油圧シリンダ１のピストン４とシ
リンダ２間、ピストンロッド３とシリンダ２問および当
該油圧シリンダが組み込まれる機械部分には摩擦抵抗が
存在しているので、上記のように油圧による負荷担持力
が多少減少してもこの摩擦抵抗による負荷担持力が油圧
による負荷担持力の減少分をカバーし、負荷Ｆｉ停止状
帖に保持するのであるが、油圧による負荷担持力の減少
が一定以上となると最早や上記摩擦抵抗による負荷相持
力では補い切れず、油圧シリンダ１は負荷Ｆにより急激
に縮小することになる。このような現象は、突発的に発
生するものであり、その発生を予測し得ないものであっ
たため極めて危険なものであった。

従来、このような問題に対処するために種々の技術が提
案されている。

その一つは、油圧シリンダの負荷担持側油室の油圧を連
続的に検出する検出器を設け、６１１圧シリンダが負荷
を担持して停止している状帆１において前記検出器の検
出値を記憶値として記憶し、この記憶値と前記検出器の
検出値を常に対比し記憶値に対して検出値が所定以上低
減すると、油圧シリンダの負荷担持側油室へ圧油を供給
するようにしたものであり、他の一つは、油圧シリンダ
が負荷を担持して安定的に停止している状聾における負
荷担持側油室の油圧に対応する油圧全発生する補償圧力
発生装置を設けて、この補償圧力発生装置から負荷担持
＠１ＩｆｌＩＩ室へ圧油を供給するようにしたものであ
る。

前記前者の技術によれば、油圧シリンダの負荷担持側油
室の油圧が、所定値以上低減したとき自動的に負荷担持
側油室へ圧油が供給されて且つその供給は、負荷担持［
１１ｉ油室の油圧が当該油圧シリンダが負荷を安定的に
担持するに足る油圧になるまで行なわれるので、油圧シ
リンダの予期しない突発的な縮小動を未然に防止しうる
のであるが、極めて複雑な構造になるという欠点を有し
ている。

また前記後者の技術によれば、油圧シリンダの負荷担持
側油室へ必要な油圧が補償圧力発生装置から供給される
ので、油圧シリンダの予期しない突発的な縮小動を未然
に防止しうるのであるが、補償圧力発生装置の圧力を所
要の圧力に設定する操作が面倒であるという欠点を有し
ている。

（本発明が解決しようとする問題点） 木兄ＢＪＩの目的は、上述の如き従来技術の問題点を解
決し、荷造簡単でしかも伽作の簡単な負荷を担持する油
圧シリンダの負荷担持側油室の圧力補償装置を提供しよ
うとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成する定めに次の如く構成す
る。

伸長動作［ｌ１ｊｊ　ＥＥ油室と縮小動作側圧油室を有
し、これら両油室に夫々接続された給排回路への作動油
の給排並びに給排停止を油圧ｆ（ｉ制御装置によりｍ制
御することで、伸縮駆動並びに負荷を担持し次状如で停
止することができる油圧シリンダにおける負荷担持側油
室の圧力補償装置であって、前記油圧１Ｉｌｉ：ｊ御装
置はこれを、油圧シリンダの停止状態において前記両給
排回路を遮断する如く構成すると共に、油圧シリンダの
負荷担持ｆｆ１ｌｌ油寛と圧油源とをＥｉ：油源から負
荷担持（Ｉｌｌｌ油呈へ圧油を保給する補給回路を介し
て接続し、且つこの補給回路へ開閉弁を介装しこの開閉
弁を、油圧シリンダの反負荷保持側油室の油圧が所定値
以上になつ念ときギＩ８こ補給回路を曲って圧油源から
負荷保持側前室へ補給される圧油を遮断する如く、反負
荷保持側油室の油圧に応じて制御するよう構成したこと
？特徴とする負荷を担持する油圧シリンダの負荷相持ツ
１１油冗の圧力補償装置。

（作　用） 上記の技術的手段をもつ本発明は次の如く作用する。

すなわち、油圧シリンダを負荷を担持し念状翅で停止さ
せ友場合、油圧制御装置は油圧シリンダの両油室に夫々
接続され友給排回路の双方全遮断しているのであるが、
両油室のうち負荷を担持する側の油呈すなわち負荷担持
側＠室へは補給回路を介して圧油源から圧油が補給され
るようになっている。そして、この圧油の補給は、補給
回路に介装し次間閉弁が閉じられるまですなわち当該補
給に応じて油圧シリンダが負荷に抗して微小＠駆動され
これに応じて反負荷担持側油室の油圧が所定の圧力に達
するまで行われ、したがって油圧シリンダはその反負荷
担持側油室に所定の油圧が発生した状態で停止している
。今、この停止状態において、油圧シリンダの負荷担持
側油室内の作動油が油温低下あるいは洩出により減少し
、これに応じて負荷担持側油室の内圧が低下すると、こ
の負荷担持側＠室の内圧低下は、ただちに反負荷担持側
油室の内圧低下として表われる。そして反負荷担持側油
室の内圧が所定値以下になると補給回路に介装した開閉
弁が開き圧油源から負荷担持側油室へ圧油が補給される
のである。そして、この補給は、反負荷担持側油室の内
圧が所定の圧力になるまで行なわれる。このように本発
明によれば、反負荷担持側油室の内圧が所定の出力とな
るよう負荷担持側油室へ圧油を自動的に補給するもので
あるから、油圧シリンダの停止状態において油圧シリン
ダが突発的に縮小することが未然に防止できるのである
。

（実施例） 以下本発明の実施例を第２図以下に端づいて詳細に説明
する。第１図で用い前述した符号１〜１５およびＦは以
下の説明において同義であるのでその説明を省略する。

第２図において、油圧制御装置７の四方向三位電油圧切
換弁１４は、そのセンター位＠Ｏにおいて両給排回路８
および９を遮断するようになっている。１６は、アキュ
ームレータ又は油圧ポンプで構成される圧油源である。

１７は、油圧源１６と＠田シリンダ１の負荷担持側油室
５に接続された給排回路８を接続する補給回路、１８は
、補給回路１７に介装し次間閉弁である。この開閉弁１
８ｉ１．常時はスプリング１９で開位置にオフセットさ
れ、パイロット管路２０全介して所定圧（５〜６ｋｇ／
ｅ−１）が作用したとき閉じるよう構成されている。前
記パイロット管路２０は、油圧シリンダ１の反負荷担持
側油室（縮小動作側圧？［ｔｌ室）６に接続された給排
油路９に接続されている。したがって、前記開閉弁１８
は、油圧シリンダ１の反負荷担持側油室６の内圧が所定
圧（５〜６ｋｇ／ｅｊ）以下のときには開となり、油圧
源１６からの圧油を補給回路１７を介して負荷担持側油
室５へ補給し、油圧シリンダ１の反負荷担持側油室６の
内圧が所定圧以上となると閉となり、油圧源１６から負
荷担持ｌ１１１１油室５への圧油の補給を遮断するもの
である。２１は、補給回路１７に介装し念絞りである。

次に作用を説明する。油圧シリンダ１の伸縮駆ｂ）およ
び停止は、油圧制御装置７における四方向三位置油圧切
換升１４ｔ−１位置ｎ位置およびセンタ位置Ｏに操作す
ることで達成されることは従来技術と同様である。油圧
操作装置７における四方向三位置油圧切侯弁１４をセン
タ位置０にして油圧シリンダｌか負荷Ｐを担持し次状態
で停止させた場合、油圧シリンダの両＠室５．６に接続
された給排回路８，９は、油圧制御装置７により遮断さ
れているのでおるが、油圧シリンダ１を停止させた時に
反負荷担持側油室６の内圧が前記所定圧以下である場合
には、開閉弁１８が開となっているので、圧油源１６か
ら補給回路１７全通って圧油が油圧り（リフ　７”　１
　Ｏ負荷担持［１］！５へ供えあ□あ。ヤ。

結果油圧シリンダ１が微少量負荷Ｆに抗して沖長し、反
負荷担持側油室６の内圧を上昇させる。そして、反負荷
保持側油室６の内圧が前記所定圧（５〜５ｋｇ／ｅｊ）
になると、この圧力がパイロット管路２０を経て開閉５
Ｐ１８に作用し、開閉弁１８を閉じる（第２図図示の状
聾）０また油圧シリンダ１を停止させ定時に反負荷担持
側油室６の内圧が前記所定圧以上である場合にも、開閉
９Ｐ１８は閉じている（第２図図示の状９　）　ｏこの
法帖が油圧シリンダ１の停止状態である０この法帖で、
負荷担持側油室５内の作動油の温度が降下しあるいはこ
れが洩出して轟該作動油の圧力が低下しｆｃ場合、この
圧力低下は友だちに反負荷担持側油室６の内圧低下とし
て表われる。そして反負荷担持側油室６の内圧が前記所
定値以下になると、開閉９Ｐ１８が開き油圧源１６から
補給回路１７を経て負荷担持側油室５へ圧油を供給する
。この圧油の供給は、反負荷担持側油室６の内圧が所定
値に達して開閉弁ｔ８が閉となるまで続けられる。この
ように、油圧シリン　　・ダ１の停止状態では、反負荷
担持側油室６に所定の内圧が生じるよう負荷担持側油室
５の内圧が保証されるのである。このことは、油圧シリ
ンダ１の負荷担持側油室５の内圧が負荷Ｆを担持しその
上更に反負荷担持側油室６に所定の内圧を発生させるだ
けの圧力となるよう保証されているのである。したがっ
て油圧シリンダ１の予期しない突発的な縮小動は完全に
防止しうるものである。

尚、上記実施例においては、１１閉弁１８を油圧パイロ
ット式としたが、この開閉弁１８はこれを電磁パイロッ
ト式の開閉弁としても良いこと勿論である。この場合反
負荷担持側油室６の内圧が所定圧以上になったときに接
となる圧力スイッチを設け、この圧力スイッチにより開
閉弁をｆｌｉ！Ｉ御するようにしても良いこと勿論であ
る。

また、上記実施例においては、補給回路１７を給排回路
８に接続した例を示し友が、この補給回路１７は、これ
を直接負荷担持側油室５に接続しても良いし、また油圧
制御装置７におけるチェック弁封カウンタバランス５Ｐ
１５の前段（四方向三位置油圧切換９９１４側）の給排
回路８に接続してチェック弁封カウンタバランス９Ｐ１
５および給排油路８を介して間接的に負荷担持側油室５
に接続しても良いこと勿論である。

本発明の、貧荷を担持する油圧シリンダの負荷担持側油
室の圧力補償装置が適用される油圧シリンダは、冒頭で
説明し几とおりのものであり、上記実施例ではこの油圧
シリンダを冒頭で説明した条件を満す汎用的なものとし
て説明しているが、ここで本発明が適用される油圧シリ
ンダの使途の具体的−例を説明しておく。それは、クレ
ーンのブーム伸縮用の油圧シリンダである。第３図に示
すようにクレーンの伸縮プーム２２は、基端側の外側ブ
ームｎ、外側ブーム２３内へ伸縮自在に嵌挿した先端側
の内側ブーム２・１、および外側ブーム関と内側ブーム
２４間に介装され外側プーム２３に対して内側プーム２
４　’ｋ　（ｑ１ｍ駆動並びに停止する油圧シリンダ１
′で構成されている。この伸縮ブーム２２はブーム起伏
用油圧シリンダ２５により起伏操作される。

クレーン作業は、伸縮ブーム２２の光臨に荷重Ｗを吊下
して、伸縮プーム２２を伸縮および停止、ブームを起伏
操作することでなされるものであるが、この種の油圧シ
リンダ１′は極めて長尺であるため、その伸長動作側圧
油室の油温低下あるいは油洩れによる突発的な縮小量が
大きくなり、極めて危険なものであった。本発明をこの
油圧シリンダ１′に採用するとき、それだけに大きな効
果が期待できるものである。

（効果） 本発明は以上の如く構成し作用するものであるから、従
来の負荷を担持する油圧シリンダの負荷担持駒油室の圧
力保償装置に比して、構造が簡単でありしかも操作の簡
単な負荷を担持する油圧シリンダの負荷担持側油室の圧
力保償装置を得ることができ、その効果極めて大である
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は、本発明の負荷を担持する油圧シ
リンダの負荷担持側油室の圧力補償装置が適用される油
圧シリンダの説明図、第２図は本発明の負荷を担持する
油圧シリンダの負荷担持駒油室の圧力補償装置の説明用
油圧回路図である０油王シリンダ；１ 伸長動作側圧油室（負荷担持側油室）；５、綿小動作側
圧油室（反負荷担持側油室）；６、油圧制御装置；７、
負荷；Ｆ１圧油源；１６、補給回路；１７、開閉弁；２
０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伸長動作側圧油室と縮小動作側圧油室を有し、これら両
   油室に夫々接続された給排回路への作動油の給排並びに
   給排停止を油圧制御装置により制御することで、伸縮駆
   動並びに負荷を担持した状態で停止することができる油
   圧シリンダにおける負荷担持側油室の圧力補償装置であ
   って、前記油圧制御装置はこれを、油圧シリンダの停止
   状態において前記両給排回路を遮断する如く構成すると
   共に、油圧シリンダの負荷担持側油室と石油源とを圧油
   源から負荷担持側油室へ圧油を保給する補給回路を介し
   て接続し、且つこの補給回路へ開閉弁を介装しこの開閉
   弁を、油圧シリンダの反負荷保持側油室の油圧が所定値
   以上になったとき前記補給回路を通って圧油源から負荷
   保持側油室へ補給される圧油を遮断する如く、反負荷保
   持側油室の油圧に応じて制御するよう構成したことを特
   徴とする負荷を担持する油圧シリンダの負荷担持側油室
   の圧力補償装置。