JPS62278301A - 可変再生回路 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 この発明は油圧シリンダなどのアクチュエータに圧油を
供給し、その戻り油を選択再生する再生回路弁の構造を
簡略化し、かつ再生中および作動中の管路抵抗を減少せ
しめる油圧回路に関するものである。

従来の技術 従来から、油圧シリンダのロッド側油室からの戻り油を
ヘッド側油室へ再生台２Ｉｔさせる可変式再生回路弁で
は、戻り油を小径スプールなどで閉塞して再生回路を形
成し、作動圧が一定値を越えると解除し、また、外部か
らの信号圧力などにより、再生解除圧力を可変にさせて
いた。

例えば、第６図は可変再生回路弁の一例を示す断面図で
あるが、この図において、可変再生回路弁５３のスプー
ル５５における、油圧ソリンダ２のロンド側油室りに通
ずる油路を開閉する側に中空穴を設け、スプリング６３
により付勢され、軸線方向に移動自在に中心穴を有する
小径スプール６２を嵌挿し、外周から中空穴に通ずるノ
ツチ穴７０．６８．７１を設け、スプール５５が中立時
においては、上記ノツチ穴７０は弁本体５４内のブリフ
ジ通路６７に通じ、ノツチ穴６８はブリッジ通路６７と
高圧通路５０との中間に開口し、弁本体５４により閉塞
され、ノツチ穴７１はタンク連通路５１に連通し、更に
、スプール５５を右方に移動させるとノツチ穴７０は引
続きブリフジ通路６７に連通し、同時に油路６５により
ピストン油室５９に通じ、ノツチ穴６８は高圧通路５０
に連通し、ノツチ穴７１は引続きタンク連通路５１に通
じる位置にある。また、小径スプール６２の中心穴には
、チェック弁６０を介し隣接して、ピストン６１を端部
に嵌挿したピストン油室５９と、小径スプール油室６９
とを設け、外周から該小径スツール油室６９に連通ずる
ノツチ穴５６．５７を設け、該小径スプール６２がスプ
リング６３の付勢力により左方にあるときは、ノツチ穴
５６はノツチ穴６８と連通し、ノツチ穴５７はスプール
５５の内壁で閉塞され、また、小径スプール６２がスプ
リング６３の付勢力に抗して右方に移動すると、ノツチ
穴７２．５６は、それぞれノツチ穴７０．６８に連通し
たままの状態で、ノツチ穴５７はタンク連通路５１に通
じているノツチ穴７１に連通する位置に設けである。更
にスプリング６３はスプール５５の中空穴に設けてあり
、小径スプール６２をスプール５５との間で付勢してお
り、このスプリング室は小径スプール６２の端面とプラ
グ６６とにより油室５８を形成し、核油室５８にはスプ
ール５５が右方に移動するとパイロット油口５２から外
部圧力信号を導入するノツチ穴２５を設けである。

上記構成の可変再生回路弁５３において、スプール５５
を右方に切換えて油圧シリンダ２を伸長させ、その負荷
が少ないときにはロッド側油室りからの戻り油は、高圧
通路５０、ノツチ穴６８．５６、小径スプール油室６９
、チェ７り弁６０、ノツチ穴７２．７０を通りブリフジ
通路６７に合流する再生回路を形成する０次に油圧シリ
ンダ２への負荷が増大し、ヘッド側油室Ｃ圧力、従って
ブリッジ通路６７の圧力が上昇すると、その圧油は同時
に油路６５を通りピストン油室５９にも流入するので、
ピストン６１は外方に抜は出そうとし、その反力がスプ
リング６３の付勢力よりも大きくなると小径スプール６
２はスプール５５の内部を右方に移動してゆき、閉塞さ
れていたノツチ穴７１．５７が開口して小径スプール油
室６９とタンク連通路５１は連通ずるので、ロンド側油
室りの戻り油の再生は解除される。また、パイロット油
口５２からの信号圧力がノツチ穴２５を通って油室５８
に達すると、その圧力に比例した力が小径スプール６２
に、スプリング６３の付勢力に付加して作用し小径スプ
ール６２の右方への移動条件を加減することとなるので
、再生解除時期を外部からの信号圧力の大小に応して、
自由に指令することができる。

なお、第６回における６、６゛はスプール５５を切換え
るためのパイロット油室、７．７゛は高通路１５．５０
の最高圧力を規整するリリーフ弁、１６はタンク連通路
、３９は油圧切換弁５３の切換過渡期において圧油が逆
流をすることを防止するロードチェック弁であり、一般
に使用されるパイロット操作式の油圧切換弁の構成と同
様である。

また、２２はスプール５５の内部に設けられた油路であ
り、小径スプール６２の外周あるいはピストン油室５９
から漏れた高圧油をノツチ穴２３を経由してタンク連通
路１６へ流出させ、閉じ込み圧油による作動不良を起さ
せないようにしである。

発明が解決しようとする問題点 ところで、このような従来の可変再生回路弁にあっては
、再生機能を付与する装置がすべて３ケ弁のスプール内
に収納されているため、スプールの構造は複雑であるば
かりではなく、再生回路における通路抵抗を最小限にし
ようとすると、再生回路弁口体が大形となったり、さも
なくばスプールの肉厚が少なくなり、強度上から好まし
くないという欠点と、通路の有効面積が確保できず、再
生油量に限界を生ずる。

ここにおいて、従来技術による実施例である第６図の可
変再生回路弁における具備すべき機能構成を大別すると
、第１要件は、再生中、油圧シリンダ２のロッド側油室
りからヘッド側油室Ｃに圧油を流入させる通路となるノ
ツチ穴６８．５６、小径スプール油室６９、チェック弁
６０、ノツチ穴７０などを有し、ヘッド側油室Ｃの圧力
が一定値以内においては、ロッド側油室りからの戻り油
をヘッド側油室Ｃに再生させる機能、第２要件は、ヘッ
ド側油室Ｃの圧力がロッド側油室りよりも高くなったと
きにヘッド側油室Ｃの回路からロッド側油室の回路へ圧
油が流失することを防止するチェック弁６０を小径スプ
ール６２の内部中空穴の中に設けること、第３要件は、
ヘッド側油室Ｃの圧力が更に上昇し、油圧シリンダ２が
最大の能力を発揮すべきときには、ロッド側油室りから
の戻り油を小径スプール６２に設けたノツチ穴５７、ス
プール５５に設けたノツチ穴７１を経てタンク連通路５
１に通じさせる機能、および第４要件として、パイロッ
ト油口５２から外部の圧力信号を、スプール５５、小径
スプール６２、プラグ６６で形成する油室５８に導き、
その圧力信号の大小により上記ノツチ穴５７．７１が連
通する条件を調整する機能である。

上述のように、従来の可変再生回路弁には前記４つの機
能をすべてスプール５５に具備させるために非常に複雑
な形状となり、また圧油通路となる開閉口部断面積を大
きくするため、どうしても肉薄となり強度も低下すると
共に、内蔵される関連部品も複雑となる。ここにおいて
、本発明は、前記４つの機能のうち、第１、第２の機能
をスプール以外の作動回路において行なわしめ、第３、
第４のａ能はそのまま再生回路弁において果たすことに
より、可変再生回路弁の構造を簡略化し、スプール強度
を強化すると共に、再生中における再生圧油通路の通過
抵抗を最小に止めるような再生油圧回路を実現しようと
するものである。

問題点を解決するための手段 この発明は前記問題点を解決するものであって、以下に
その内容を実施例に対応する第１図および第２図を用い
て説明する。

第２図の油圧回路図に示す如く、パイロット弁２９の圧
力信号により切換えられる油圧切換弁３と常時は内部通
路を閉路し、圧力信号が加わると内部通路を開路する切
換弁２４、および該切換弁２４の出口ポートに連なる油
路に流入を阻止する方向にチェック弁１０を内蔵し、そ
の出口ポート・は油路３３により、油圧シリンダ２のヘ
ッド側油室Ｃに連通ずるようにした再生機能弁２７とを
設け、該再生機能弁２７の流入側ポートと油圧シリンダ
２のロッド側油室りとを油路３４により連通し、更に前
記油圧切換弁３の一方の出口ポートＡに通ずる油路３５
は油路３３の中間点に、他方の出口ポートＢに通ずる油
路３６は油路３４の中間点に合流しており、前記再生回
路弁２７に内蔵された切換弁２４のスプール切換用パイ
ロット油室には、油圧切換弁３のスプールを油圧シリン
ダ２のヘッド側油室Ｃに圧油を供給する側に切換えるパ
イロット油室へのパイロット油路３０から分岐したパイ
ロット油路３２を導く。

また、油圧切換弁３は第１図に示す如く、スプール５の
油圧シリンダ２のロッド側油室りに通ずる油路を開閉す
る側に中空穴を設け、スプリング１３により付勢され軸
線方向に移動自在の、中間が細径となり、スプール５の
中心穴の内面との間で小径スプール油室工９を形成する
小径スプール１２を嵌挿し、外周から中心穴に通じるノ
ツチ穴１８．２１を設け、スプール５が中立時において
は、上記ノツチ穴１８はブリフジ通路１７と高圧通路１
５°との中間に開口し、弁本体４により閉塞され、ノツ
チ穴２１はタンク連通路１６゛に連通しており、スプー
ル５を右方に移動させるとノツチ穴１８は高圧通路１５
′に連通し、ノツチ穴２１は引続きタンク連通路１６”
に通じる位置にある。また、小径スプール１２がスプリ
ング１３の付勢力により左方にある限り、図示の小径ス
プール右端大径部の外周はノツチ穴２１を閉塞している
が、スプリング１３の付勢力に抗し、ストッパ２６に当
接するまで右方に移動するとノツチ穴２１を開ロする形
状にしである。更に、スプール５は、小径スプール１２
をスプリング１３の付勢力に抗する方向に作用するピス
トン１１、ピストン油室９とを内蔵しており、該ピスト
ン油室９にはＡポートに連通ずる高圧通路１５から油路
２８が通じている。

なお、スプリング１３はスプール５の中空穴に遊挿して
あり、小径スプール１２をスプール５に対して付勢して
おり、このスプリング室は小径スプール１２の端面とプ
ラグ４０とにより油室８を形成しており、杉油室８には
スプール５が右方に移動するとパイロット油口１４から
外部圧力信号を導入するノツチ穴２５が設けられてあり
、また油路２２はノツチ穴２３によりスプール５が中立
および右方に移動しているときは常時タンク連通路１６
に通じ、小径スプール１２、ピストン１１の外周から漏
出するドレンをタンクに戻す役目を果たす。

作用 第１図および第２図において、パイロ７）バルブ２９の
操作レバをＪ方向に引き、パイロット油路３０に信号圧
力が発生すると油圧切換弁３はＧ位置に切換えられ、同
時にパイロット油路３２を経て再生機能弁２７の切換弁
２４もＥ位置からＦ位置に切換えられる。従って、油圧
切換弁３に供給された圧油はＡポート、油路３５．３３
を通り油圧シリンダ２のヘッド側油室Ｃに流入するが、
油圧シリンダ２の伸長時負荷が少ないときは、その作動
圧力も低く、ピストン１１に作用する力はスプリング１
３の付勢力よりも小さく、小径スプール１２は右方に移
動せずノツチ穴２１を閉塞しているので、ロッド側油室
りからの戻り油は圧力が上昇し、油路３４、切換弁２４
のＦ位置通路を通り、チェ”／り弁１０を押開いて油路
３３に合流する再生回路を形成する。

油圧シリンダ２の負荷が増大し高圧通路１５の圧力が上
昇し、その圧油が油路２８を通ってピストン油室９に流
入してピストン１１の作用力がスプリング１３の付勢力
よりも大きくなると、小径スプール１２はピストン５の
内部を右方に移動してゆき、閉塞されていたノツチ穴２
１を開口させる結果、高圧通路１５゛はノツチ穴１８、
小径スプール油室１９、ノツチ穴２１によりタンク連通
路１６’と連通ずるので四ノド側油室りからの戻り油は
油路３４．３６、油圧切換弁３のＢポートを経てタンク
連通路に導かれ再生は解除される。

また、パイロット油口１４から信号圧力を油室８に送油
すると、その圧力に比例した力が小径スプール１２に、
スプリング１３の付勢力に付加して作用するので再生回
路の解除条件を可変にすることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明油圧回路に使用する油圧切換弁３のスプ
ール５が中立位置にあるときの縦断面図、第２図は本発
明の可変再生回路を示す油圧回路図、第３図は油圧切換
弁３のスプール５を右方に切換えたときＡポートの負荷
圧力が比較的低いときの、第４図は第３回と同様の状態
からＡポートの負荷圧力が増大したとき、それぞれにつ
いての油圧切換弁３の縦断面図を示す。第２図において
ｌは作動回路の高圧油を発生させる油圧ポンプで、その
高圧油を油圧切換弁３に供給し、２はヘッド側油室Ｃ、
ロッド側油室りを有する油圧シリンダで、これに加わる
負荷により発生する油圧は主としてヘッド側油室Ｃであ
り、作動を終了して復帰を主目的とする動作時にはロッ
ド側油室りに圧油を供給する。３はバイロフト圧切換式
の油圧切換弁で、該油圧切換弁３のＡポートは油路３５
、再生ａｇ能弁２７、油路３３を経てヘッド側油室Ｃへ
、またＢポートは油路３６、再生機能弁２７、油路３４
を経てロッド側油室りに１ｆｆｉしている。

上記の再生機能弁２７はパイロット油路３２の圧力信号
により内部通路を開路し、圧力信号が消滅すると内部通
路を閉路する切換弁２４と該切換弁２４の下流側には油
路３３の接合ポート方向に自由油路を形成するチェック
弁１０とを内蔵し、上流側油路は油圧切換弁３のＢポー
トに通ずる油路３６との接合ポートおよび油圧シリンダ
２の口、・ド側油室りに通ずる油路３４との接合ポート
とに分岐し、また、チェック弁１０から油路３３との接
合ポートに到る内部油路は分岐して油路３５との接合ポ
ートに通じている。２９は油圧切換弁３を切換える圧力
信号を発生させるパイロット弁であり、パイロット油路
３０．３１はそれぞれ上記油圧切換弁３のバイロノＢｉ
ｈ室６．６°に連通しており、同時に油圧シリンダ２を
伸長させる側のパイロット油路３０は分岐してパイロッ
ト油路３２となり、切換弁２４のパイロット油室に通し
ている。なお、４１はバイロフト弁２９などの油圧源と
なるバイロフトポンプであり、その吐出油は油路３７に
よりパイロット弁２９などに接続されている。また、油
圧切換弁３は、その縦断面を示す第１図において、４は
その弁本体であり、パイロット油室６または６゛に作用
する圧力信号により左右に移動するスプール５を内装し
、ポートＡに連通ずる高圧通路１５、ポートＢに連通す
る高圧通路１５’、ポートＡまたはＢからの戻り油並び
にリリーフ弁７．７°のリリーフ油、その他のドレン油
などをも集合させ、タンクに導くタンク連通路１６．１
６゛、油圧ポンプ１からロードチェック弁３９を径て流
入する高圧油を高圧通路１５または１５’の何れかへ選
択的に供給するプリフジ通路１７があり、また該弁本体
４に付属して、スプール５を中立位置に、一定の強制力
で保持するスプリングセンタ装置を有しているなどは、
既知の油圧切換弁と全く同様であるが、本可変油圧回路
に使用する油圧切換弁では、内装されるスプール５が異
なり、本本体４には、外部から再生条件を変更する指令
用バイロフト圧導入口が追加して設けである。すなわち
、切換用スプール５は、前項において詳述した如く、Ｂ
ポート側に中空穴を設け、内部にスプリング室３により
付勢された小径スプール１２、ピストン１１を内蔵して
おり、スプール５が右方に切換えられブリッジ通路１７
と高圧通路１５とが連通し、高圧通路１５の圧力が低い
間、すなわち、油圧シリンダ２の伸長時の負荷が比較的
少ないときは、高圧通路１５’は低圧通路１６゛に連通
せず、反面、高圧通路１５の圧力が上昇し、その圧油の
一部が油路２８を通ってピストン油室９に流入し、ピス
トン１１の発生する押力がスプリング１３の付勢力に打
勝つと小径スプール１２はスプール５の中空穴の中でス
トッパ２６に当接するまで右方に移動し、高圧通路１５
°をノツチ穴１８、小径スプール油室１９、ノツチ穴２
１を経てタンク連通路１６″に連通させるようにしであ
る。また、スプリング１３を収納しているスプリング室
は、小径スプール１２、プラグ４０の端面およびスプー
ル５の中空穴内周面とにより密室状態の油室８を形成し
ており、油路２０から送られる設定自由な指令圧力は弁
本体４に設けられたパイロット油口１４および油路から
、スプール５が右方に移動すると、該スプール５の外周
に設けたノツチ穴２５を経て上記油室８に導いている。

なお、スプール５の中空穴を設けた側の反対にある実体
軸部分には油路２２が設けてあり、小径スプール１２、
ピストン１１の外周から漏出するドレンをノツチ穴２３
を経てタンク連通路１６に導くようになっている。以上
の形状のほかは、例えば高圧通路１５、タンク連通路１
６に対応するスプール５の細径部で形成する油路は公知
の油圧切換弁と同じである。

以上の油圧回路構成からなる可変再生回路の作動につい
て説明する。

第２図におけるパイロ−／　）弁２９の操作レバをＪ方
向に傾倒させると、バイロフトポンプ４１の圧油は調圧
されてパイロット圧となり、パイロット油路３０を通り
油圧切換弁３のパイロット油室に入り、スプールをＧ位
置に切換え、同時にパイロット油路３２のパイロット圧
は再生機能弁２７の切換弁２４のパイロット油室に入り
スプールをＥ位置からＦ位置に切換える。この状態では
、油圧ポンプｌの圧油は油圧切換弁３のＧ位置通路、油
路３５．３３を通り油圧シリンダ２のヘッド側油室Ｃに
流入し、該シリンダ２を伸長させ、口。

ド側油室りの戻り油は油路３４に流出するが、油圧切換
弁３がＧ位置であって、しかも油圧シリンダ２の伸長時
の負荷抵抗が小さいときはヘッド側油室Ｃの圧力もさほ
ど上昇していないので、第３図に示す如く、ノツチ穴２
１は小径スプール１２の外周部で閉止されているのでＢ
ポートから高圧通路１５゛、ノツチ穴１８、小径スプー
ル油室１９、ノツチ穴２１、タンク連通路１６’に至る
油路は遮断され、従って、上記油路３４からの戻り油は
油路３６へ流入することはなく、切換弁２４のＦ位置通
路を経てチェック弁１０を押し開き、油路３３へ再生合
流しヘッド側油室Ｃへと流入し、油圧シリンダ２の伸長
速度を早める。

上記状態から、油圧シリンダ２の伸長時の負荷が増大す
ると、ヘッド側油室Ｃの作動圧力は上昇し、これにとも
ない高圧通路１５の圧力も当然高くなり、第４回に示す
通り高圧油は、高圧通路１５、油路２８を通ってピスト
ン油室９に流入し、ピストン１１、これに当接する小径
スプール１２を右方に押し、その作動力がスプリング１
３の付勢力よりも大きくなると小径スプール１２は、頂
部がストッパ２６に当接するまで移動し、その結果小径
スプール１２の外周部で閉止されていたノツチ穴２１は
開口し、油路３４からの戻り油は油路３６、Ｂポート、
高圧通路１５゛、ノツチ穴１８、小径スプール油室１９
、ノツチ穴２１を通りタンク連通路１６′を経てタンク
に開放され、油路３４の圧力は降下するので切換弁２４
がＦ位置に切換ねっていても油路３３側が高圧となって
おり、チェック弁１０を押し開くこともなく、また、油
路３３側の高圧油は、チェック弁１０により逆流するこ
ともない。また、再生機能を解除する条件は、上述の如
く、ヘッド側油室Ｃの圧油により発生するピストン１１
の押力がスプリング１３の付勢力より大きくなったとき
であるが、外部の調整可能のパイロット圧油をパイロッ
ト油路２０、パイロット油口１４、ノツチ穴２５を経て
油室８に導入すると、そのパイロット圧に比例した力が
スプ′Ｊング１３の付勢力の方向に付加され、ピストン
１１の押力に対抗することとなるので、外部からのパイ
ロット圧油の圧力を加減して供給することりこより自由
に再生機能の解除時期を選択、決定することのできる可
変再生回路の形成が可能である。

また、パイロット弁２９の操作レバを１方向に傾倒する
と、パイロット油路３１のパイロット圧のみが上昇する
ので、切換弁２４はＥ位置に復帰し、油路３４とチェッ
ク弁１０の間の通路は遮断され、一方、油圧切換弁３は
Ｈ位置となり、油圧シリンダ２は通常の縮小作動を行う
。

第５図は本発明の第２実施例を示す油圧・電気回路図で
ある。第１実施例においては、油圧切換弁３がパイロ７
ト圧により切換えられる方式についてであるのに対して
、第２実施例は、手動式の場合に関する。すなわち、第
５図において３′は手動操作式の油圧切換弁、４２はそ
の操作レバで、該操作レバ４２に連動して、油圧シリン
ダ２を伸長させる方向に操作レバ４２を操作したときに
のみ閉路するリミ７）スイッチ４３を設け、再生機能弁
２７”には電磁切換弁２４″を内蔵させ、前記リミット
スイッチ４３が閉路して電気信号が電線４４を経て送ら
れると電磁切換弁２４°が動磁され、内部通路を開路す
るようにしである他は第１実修例と同様の構成であり、
作動についても同しである。

発明の詳細 な説明したように、この発明の回路は、油圧シリンダ作
動用可変再生回路弁における再生機能部のみを油圧切換
弁から独立して設けたので、従来の可変再生回路弁のス
プールに比し、簡単な形状のスプールを備えた油圧切換
弁を使用することができ、従って、内部通路断面積を大
きくとり流体の通過抵抗を少なくし、かつ、スプールの
強度を十分に保つことができる。また、独立した単体の
再生機能弁は油圧切換弁の設置位置２こ関係なく設ける
ことができるので、機器、配管の構成上有利であるばか
りではなく、上記再生機能弁を１ｌＩＩ圧／’Ｊンダ直
近の位置に設けることにより再生中の圧油経路は最短と
なり配管中の圧力ｆＱ失も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路に使用する油圧切換弁の中立状態
の縦断面図、第２図：よ本発明の油圧回路図、第３図は
第１図に示す油圧切換弁のスプールを打方に切換えたと
きの縦断面図、第４図２！第３２！の状態から小径スプ
ールが右方にｆ多動したときの縦断面図、第５図は本発
明の第２実施例を示す油圧・電気回路図、第６図は従来
の可変再生回路弁の縦断面図である。 ３・・・・・・・・・油圧切換弁 ８・・・・・・・・・油室 ９・・・・・・・・・ピストン油室 １０・・・・・・・・・チェック弁 １１・・・・・・・・・ピストン １２・・・・・・・・・小径スプール １９・・・・・・・・・小径スプール油室２４・・・・
・・・・・切換弁 ２７・・・・・・・・・再生機能弁 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧切換弁を切換えて油圧シリンダを伸縮させる作動シ
   ステムにおいて、油圧シリンダを伸長作動せしめたとき
   に、その作動圧力が低圧のときはロッド側油室からの戻
   り油がタンク連通路に通ずる油路を閉路し、高圧のとき
   は開路し、かつ、戻り油通路の開閉切換条件を外部から
   の信号圧力の大小により可変となす如き油圧切換弁と、
   該油圧切換弁を油圧シリンダが伸長する側に作動させる
   素子に連動して油路を開路し、常時は閉路している切換
   弁の下流側油路に油圧シリンダのヘッド側油室に通ずる
   油路に向け自由油路を形成するチェック弁を備え、上流
   側には油圧シリンダのロッド側油室に通ずる油路の接続
   口を有する再生機能弁とを設け、前記油圧切換弁の油圧
   シリンダ伸長側圧油出口ポートと上記チェック弁の下流
   側油路と、および他方の圧油出口ポートと上記切換弁の
   上流側油路とを、それぞれ油路により連通したことを特
   長とする油圧シリンダの可変再生回路。