JPS62105895A - 油圧回路 - 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】 本発明は、常に一方向に外力が作用している油圧アクチ
ュエータを、方向切換弁を操作して正、通雨方向に任意
の速度で作動させるための油圧回路に関し、特に油圧ア
クチュエータが出荷の負荷方向に作動する時の速度制御
（（適する油圧回路に関する。

方向切換弁を切換操作して油圧アクチュエータにより吊
荷を巻上げ、巻下げ、または停止させる油圧ウィンチ用
油圧回路には、従来、方向切換弁操作レバー、クラッチ
操作レバー及び巻取ドラムブレーキのフートペダルを備
えたものが広く採用されており、油圧アクチュエータを
吊荷の負荷方向に作動させて吊荷を急速に降下させる場
合、作業者はアクチュエータ操作レバーを中立にし、ク
ラッチ操作レバーによりクラン＋を１．／Ｊす、更にフ
ートブレーキで制動しつつ降下速度を制御している。　
しかしながらこれらのンバー→ペダルの同時操作は繁雑
であるばかりでなく、制動摩擦材に使用されるバンドブ
レーキは大トルクが得られるものの温度が上昇すると摩
擦特性が変化して制動力が不安定となり、あるいは摩擦
によって鳴きを生じたり摩耗したりするという欠点があ
った。

本発明は、油圧アクチュエータを単一の操作レバーを操
作するだけで作動速度を制御することができ、特に油圧
アクチュエータを外力が作用する方向に作動する場合緩
速度降下から自由落下まで纏 所望の速度に正額に制御することを可能にし、その上摩
擦材を使用せず操作性にも優れた油圧回路を提供するも
のである。

以下、図面に示した実施例に沿い説明する。

第１図に示す第１実施例では操作レバー９により直接操
作される形式のもの、すなわち生動操作方向切換弁を使
用しており、その具体的構造は第２図乃至第５図に例示
されている。　油圧回路は油圧アクチュエータ１、二つ
の主管路２，３、カウンタバランス弁４、方向切換弁５
、油圧ポンプ６、油タンク７及びリリーフ弁８を備え、
油圧アクチュエータ１には常に時計方向に外力、例えば
巻上ウィンチの油圧回路の場合吊荷の荷重が作用してい
る。　方向切換弁５の二つのシリンダボートＡ、Ｂのう
ちシリンダホ゛−４ＡＩ′ｉ巻下げ時ポンプボー）Ｐに
接続されて油圧ポンプ６がらの圧油を主管路２に導き、
シリンダボートＢはこの時タンクボー）Ｔに接続されて
油圧アクチュエータ１からカウンタバラス弁４を経た戻
り油を油タンク７に導く。　方向切換弁互の本体内部を
摺動するスプール１０のスプールランド１２にはその周
面からスプールランド１２のＴボート側壁面にかけてＵ
ノツチ１４が形成されており（第５図（５）参照）スプ
ール１０が本体内を移動するとスプールストロークに対
応してスプールランド１２周面に開口する面積も増減し
、シリンダホ゛−）ＢをタンクボートＴに連通する油路
Ｂ−＋Ｔ　（以下例えば油路Ｂ→ＴはシリンダボートＢ
からタンクボートＴＫ、至る油路を表示するものとする
。）に流れ抵抗を与える。　スプールランド１２の周面
にＵノツチ１４と別個に設けられた開口１１は同様にス
プールストロークに対応して開口面積が変化し、開口１
１を一端としてスプール軸心に向い次いで軸心に沿って
延長して他端をスプールランド１５、スプールランド１
６間に開放する通孔１７が形成する油路（ＢＡＴ）を通
る油量を制限する。　通孔１７１（設けた逆止弁１８は
油路（Ｂ→Ｔ）を流れ方向とし、油圧ポンプ６からの圧
油が通孔１７を通り油タンク７へ流れるのを阻ｆにする
。　Ｕノツチ１４と開口１１は第５図囚に示す断面形状
を備えスプール１０が巻下位置すなわち図で中立位置か
ら左方向に移動すると、第５図（Ｂ）に示すようにＵノ
ツチ１４が開いた後開口１１が開口する関係位Ｉｆｆを
有する。

第１実施例の作動を第１図乃至第７図を参照して説明す
る。　油圧アクチュエータ１を外力が作用する方向、し
たがってこの場合吊荷を巻下げる方向に作動するため操
作レバー９を操作して方向切換弁５のスプール１０を中
立位置（第２図参照）から図で左方向に向い移動すると
（第３図参照）、スプールストロークの進行と共にａ路
（Ｐ−＋Ｔ）の開口面積は徐々蹟減少し、油圧ポンプ６
から油タンク７に向う油量は減少する。　一方、Ｕノツ
チ１４が開き通路（Ｂ−＋Ｔ）の開口面積は増大して油
圧アクチュエータ１からの戻り油は油タンク７に向い、
同時に通路（Ｐ−＋Ａ）は開口面積を増加し、圧油は主
管路２を経て油圧アクチュエータｔ　’ｉｃ供給される
。　スプール１０がスプールストロークの切換点（第６
図参照）に到達して油圧ポンプ６と油タンク７間の通路
（Ｐ−＋Ｔ　）を遮断した後更に移動すると（第４図参
照）、それまで閉じていた開口１１は開き、シリンダボ
ートＢを開口１１、通孔１７、逆止弁１８を経てンリン
ダホ。

−トＡに導く通路（Ｂ−＋Ａ）が連通し、通路（Ｂ→Ａ
）の開口面積はスプール１０がストローク終端に達する
まで増大する。　その間通路（Ｐ−＋Ａ）、通路（Ｂ→
Ｔ）は切換点位置にＪ、ｉける最大開口面積をストロー
ク終端まで保持する。

このようしてして油圧アクチュエータＩＫ供給さねるｌ
及び油圧アクチュエータ１からカウンタバランス弁４を
通り油タンク７に導かれる戻り油の油量は共に増加し、
スプール１０の移動１１１に応じて油圧アクチュエータ
ｌの作動速度は増し、吊荷の降下速度は制御されるが、
主管路３内の戻り油はＵノツチ１４による絞り作用で常
に背圧が生じているので、スプール１０が切換点を越え
、かつ主管路３内の背圧が主管路２内の供給油圧を超過
すれば、戻り油の一部は通孔１７を通るバイパス流れと
なって主管路３から主管路２へ分流し、他は油タンク９
に還流する。　開口１１はスプールストロークに従って
開口面積を変える可変絞りであり、操作レバー９を操作
して、その変位が操作信号として方向切換弁ｐに与えら
れると、開口１１による絞り機構は方向切換弁５と共に
その操作信号に応動する。　吊荷の落下速度が自由落下
速度に近ずけば近ずく程戻り側主管路３内の背圧及び開
口１１の開口面積が増大するので通路（１３−ＴｈＡ）
を通るバイパス流量も増加し、位置のエネルギーを効率
よく熱に変えて油中に吸収するのである。

油圧アクチュエータ１、主管路２，３及びバイパス路で
ある通路（Ｂ−＋Ａ　）　Ｋ、より構成される循環回路
内に吸収され蓄積された熱量は、循環回路からＵノツチ
１４を経て油タンク７に戻る油訃と同量が油圧ホ゛ンプ
６からアクチコエータｉｔ’ｌａ給すれて循環回路内に
補給されるので、回路内に滞留することなく絶えず油タ
ンクに放出されてフラッシング効果を生じ、油温が異常
に高騰することがない。　油圧アクチュエータ１を巻上
げ方向如作動する場合のスプールストロークに対ｔル各
＝Ｆニート間通路の開口面積特性は第７図に示すとおり
であり、方向切換弁旦は普通に知られている切換を行う
。

第８図は、手動操作方向切換弁を用いた第２の実施例で
あって、第１実施例がバイパス路となる通孔１７をスプ
ール１０内に穿設しているのに対して、スプールランド
２０をスプール１０に一体に付設し、スプールランド２
０の周縁と方向切換弁本体の周溝間で可変絞り機構１１
を構成し、逆止弁１８を介装してシリンダボートＢをシ
リンダホ゛−トＡＫ接続するバイパス路Ｉ７としている
。

スプールストロークに対する通路Ｂ−＋Ａの開口面積特
性は第１実施例と同様（第６図参照）であり、第２実施
例によればバイパス路をスプール１０内に穿設しないの
で方向切換弁の製作が容易となる。

第１実施例及び第２実施例では操作信号が直接操作レバ
ー９により方向切換弁に与えられる機械的変位であるが
、この操作信号を電気的ツレ／イド操作信号または油圧
操作信号を介して遠隔的に伝達することもできる。

第９図に示す第３実施例では、可変絞り機ｆｆ！１１１
は方向切換弁旦°と別体に設けられ方向切換弁ｙを切換
え操作するパイロット油圧操作信号に応動する。　主方
向切換弁５′にはその両端部にパイロット操作弁２２の
出力側が接続され、操作レバー２３によりパイロット操
作弁２２を切換えると主方向切換弁旦１も切換操作され
る。　主方向切換弁旦１が吊荷を巻下げる切換位置にあ
る時戻り側となる主管路３を油タンク７尾接続する方向
切換弁内通路には主管路３内に背圧を生じるための絞り
１４が設けられており、−カキ管路２と主管路３を結ぶ
バイパス路１７にはこの時パイロット操作弁Ｂのパイロ
ット圧に応動する可変絞り機構１１及び戻り側となる主
管路３から給油側となる主管路２沌向う流れを許す逆止
弁１８が直列に配設されている。

スプールストロークに対する各通路の開口面積は他の実
施例と同様に第６図に示すとおりであり、パイロット操
作弁υの操作レバ２３を中立位置から巻下方向に操作す
れば、パイロット油圧により主方向切換弁５′のスプー
ルが中立位置から巻下切換位置に移動する過程において
、通路（Ｐ→Ｔ）の開口面積は減少して遂に零となり、
スプール１０はこの切換点に達すると移動を停止する。

通路（ｐ−＋　Ａ　）及び通路（Ｂ→Ｔ）は以後パイロ
ット油圧が上昇しても切換点における最大開目面積を持
続するが、可変絞り弁１１はパイロット油圧と共に絞り
開度を増大し、戻り側である主管路３を油タンク７に導
く方向切換弁内通路に形成される絞り１４により主管路
３内て発生した背圧は給油側である主管路２へ向うバイ
パス流れを生ぜしめる。　第３実施例によれば方向切換
弁５′及び可変絞り機構の絞り開度をパイロン）　；Ｔ
Ｉ７圧により操作することが可能である。

本発明は、油圧ウィンチによる吊荷の巻上げ、巻下げ回
路に適用した上述した実施例尾限定されず、例えば垂直
ラムやピストンロッドを上昇しまたは自重方向に降下さ
せる油圧アクチュエータ作動回路にも採用できることは
もとより、広く負方向負荷の制御回路にも用いることが
できることは言うまでもない。

以上の通り、本発明によれば、一本の操作レバを操作す
るだけで外力例えば重力による作用方向に連動する負荷
を緩速度から急速度まで正礒に制御することができると
共に摩擦物質を用いないので重負荷に対しても長時間安
定性を保ち得るものであり、更にバイパス路を備えてい
るので油タンクから油ポンプが吸込んだ低温油が回路内
の流れに合流しつつ等量の作動油を循環回路から油タン
クに熱と共に放出するので回路内油温か異常に高まるの
を防止する、いわゆるフラッシング効果を有するもので
あり、上記作用に基く実用上の効果は甚だ大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による回路図、第２図乃至
第１図は第１実施例において使用した方向切換弁の各切
換位置における流れ状態を示す図化５図（４）、第５図
（Ｂ）は第１実施例における方向切換弁の一部断面拡大
図、第６図及び第７図は第１実施例の巻上時及び巻下時
にお４′ｌる方向切換の各通路の開口面積特性、第８図
は第１実施例における方向切換弁の他の例の一部構造図
、第９図は本発明の第３実施例による回路図 ■・・・油圧アクチュエータ　２．３・・・主管路互　
５＋・・・方向切換弁　　　９・・・操作レバー１０・
・・スプール １１・・・可変絞り機構（開口） １４・・・絞り（Ｕノツチ）　１７・・・通孔２２・・
・パイロット操作弁 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 常に一方向に外力が作用する油圧アクチユエータと、操
   作信号により切換えられ油圧アクチユエータを正、逆方
   向に作動し、または停止させる方向切換弁と、油圧アク
   チユエータと方向切換弁とを結び作動時相互に給油側及
   び戻り側となる２つの、主管路と、油圧ポンプと、油タ
   ンクとを備えた油圧回路において、２つの主管路を可変
   絞り機構と逆止弁とを直列に配設したバイパス路により
   連結し、可変絞り機構は上記方向切換弁操作信号に応動
   して、油圧アクチユエータの上記一方向作動時方向切換
   弁が油圧ポンプと油タンクとを接続する通路を閉じた後
   に開口し引き続いて開口面積を増大するようになし、一
   方油圧アクチユエータの上記一方向作動時に戻り側とな
   る主管路のバイパス路下流には絞りを形成したことを特
   徴とする油圧回路。