JPH0245521Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は油圧シリンダ回路に挿入して油圧シ
リンダの作動速度を制御するバルブに関する。 従来の技術 通常、油圧シリンダへは油圧ポンプから切換弁
を経て圧油を供給する如く油路を形成し、油圧シ
リンダのヘツド側油室とロツド側油室へは交互に
同一条件で送油する如くしている。ところが、こ
の油圧シリンダはヘツド側とロツド側ではその受
圧面積が若干異なり、ロツド側がピストンロツド
の断面積の分だけ小さい。このため、油圧シリン
ダ作動時にヘツド側油室に圧油を送つて伸長せし
めるときは、その反対のロツド側に圧油を送つて
収縮せしめるときよりも若干だけ作動力は大きい
が作動速度は遅い。このような油圧シリンダを使
用している油圧シヨベルでは、例えば、アームの
作動に使用しているアームシリンダの場合、その
ヘツド側油室に圧油が供給されたとき掘削作業を
行なうような配置になつている。作動力の大きい
側が掘削側になるので理想的である。 考案が解決すべき問題点 上記のアームシリンダの作動は、その作動範囲
の前部が掘削に使用されるのではなく、実際に掘
削するのはバケツトが掘削点に到着した後であつ
て、それ以前は、単にアームを下降せしめるだけ
で、それ程作動力を必要とせず、短時間に掘削点
まで到着するように速い作動速度が要求される。
このように、同一の油圧シリンダにある点を境に
速い作動速度と大きな作動力の矛盾した状態が要
求されたが、従来は大きな作動力と遅い速度でし
か作動できなかつたので、軽負荷時の作動に非常
に時間のロスがあり、作業能率を低下せしめた。 本考案は上記の問題を解決し、負荷に応動して
その作動速度を増減できる如き油圧バルブを提供
することを目的とするものである。 問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために講じた本考案の
手段は、 イ 油圧シリンダとその操作用切換弁との間の回
路に設けるバルブであること。 ロ 内部にシリンダと、油圧シリンダのヘツド側
油室と、切換弁とに同時に通ずる環状溝と、油
圧シリンダのロツド側油室に通ずる環状溝と、
切換弁に通ずる油室とを有するバルブ本体であ
ること。 ハ バルブ本体のシリンダに挿入され、油室とロ
ツド側油室に通ずる環状溝との間を開閉するラ
ンド部と、該ランド部で閉鎖されたとき環状溝
と油室の間に若干の油の流れを許す絞りを設け
た油路と、左右の環状溝の間を開閉する油路
と、該油路に設けてロツド側油室からヘツド側
油室へのみ油の流通を許すポペツトとを有する
スプールであること。 ニ バルブ本体とスプールとの間に挿入し、スプ
ール作用するヘツド側油室の油圧が低いとき作
用する小径のバネと、油圧が高いとき作用する
大径のバネであること。 である。 作 用 油圧シリンダのヘツド側油室に圧油が供給され
油圧シリンダが伸長する場合で、負荷が小さい場
合は、スプールは小径のバネに作用して切換わ
り、ロツド側油室からの戻り油をヘツド側油室に
合流せしめるので速い速度で作動する。負荷が増
大すればスプールは大径のバネに作用し、スプー
ルが切換わり、ロツド側油室からの戻り油はタン
クに帰るので作動速度は遅くなるが、作動力は増
大する。このように軽負荷時の油圧シリンダの作
動速度が速くなるので作業能率が向上する。 実施例 以下、本考案の実施例について図面に基づいて
詳細に説明する。１はバルブ本体で、内部にシリ
ンダ２を有し、中間部に環状溝３を、その右方に
は別の環状溝４をそれぞれ穿設しており、中間部
の環状溝３は油口５、油路６を経て油圧シリンダ
７のロツド側油室８に通じており、右方の環状溝
４は油口９、油路１０を経て油圧シリンダ７のヘ
ツド側油室１１に通じているが、該環状溝４は同
時に油口１２、油路１３を経て切換弁１４にも通
じている。１５は本体左方の油室で、油口１６、
油路１７を経て切換弁１４に通じている。１８は
スプールで、油圧シリンダ７が伸長するときにロ
ツド側油室８からの戻り油をヘツド側油室１１へ
バイパスせしめたり、あるいは、そのまゝタンク
３５に戻したりするためのもので、本体１のシリ
ンダ２に摺動自在に嵌挿している。該スプール１
８は左方より小径部２０、ランド部２１、環状溝
２２を形成しており、小径部２０の外周面から環
状溝２２へは油路２３を穿設しており、該油路２
３の中間部には絞り２４を設けている。また、ス
プール１８には右方に油室２５を有し、該油室２
５は油口２６で常時環状溝４に通じている。２７
は油路で、一方は環状溝２２の近くでスプール１
８の外周面に開口し、他方は油室２５に通じてお
り、油室２５への開口部にはポペツト２８を装着
し、バネ１９で押しており、油路２７から油室２
５の方向にのみ油が流れることができるようにし
ている。２９，３０は油室１５の左右に挿入した
バネ受で、両者の間には大径のバネ３１を間挿し
ているが、右方のバネ受３０はリング状に形成
し、その内径はスプール１８のランド部２１の外
径より小さく、スプール１８が左方に移動すると
きバネ受３０を押すことができる如くしている。
また、バネ受２９とスプール１８の小径部２０の
側端との間には小径のバネ３２を間挿している。
なお、３３は油孔、３４は油圧ポンプ、３５はタ
ンクである。 油圧シリンダ７を収縮する場合、すなわち、油
圧シリンダ７のロツド側油室８に圧油を送る場合
は、切換弁１４を右側に切換える。油圧ポンプ３
４からの圧油は、該切換弁１４、油路１７、油口
１６を経て油室１５に入る。スプール１８にはそ
の右方の油室２５には圧油はないから、バネ３２
で右限に押付けられており、該油室１５と環状溝
３との間は大きく開いているから、圧油は油室１
５から環状溝３、油口５、油路６を経て油圧シリ
ンダ７のロツド側油室８に入る。一方、ヘツド側
油室１１は油路１０、油口９、環状溝４、油口１
２、油路１３、切換弁１４を経てタンク３５に通
じるから、油圧シリンダ７は収縮する。 次に、油圧シリンダ７を伸長せしめる場合は、
切換弁１４を前記と反対に左側に切換える。油圧
ポンプ３４からの圧油は、油路１３、油口１２、
環状溝４、油口９、油路１０を経て油圧シリンダ
７のヘツド側油室１１に入る。一方、ロツド側油
室８の油は油路６、油口５、環状溝３、油室１
５、油口１６、油路１７、切換弁１４を経てタン
ク３５に流出し、油圧シリンダ７は伸長する。し
かし、この場合、油室２５は油口２６を介して環
状溝４からの圧油が通じ、かつ、該油室２５は油
孔３３を介してスプール１８の右端に通じている
から、該スプール１８は右端面に作用するポンプ
吐出圧の作用に見合つただけ左端のバネ３２に抗
して左方へ移動する。油路２７が環状溝３に開口
し、また、ランド部２１の左角部Ａがシリンダ２
の左方部Ｂの角部Ｃに接近し、環状溝３から油室
１５に通ずる回路が絞られ、かつ、環状溝３から
油室１５に通ずる別の油路２３には絞り２４が存
在するから、環状溝２２内の戻り油は油圧が上昇
し、油路２７からポペツト２８を押して油室２５
に流れる。勿論、スプール１８を右方に押してい
るバネ３２は小径のバネで、非常に小さい力にセ
ツトされているので、スプール１８を移動せしめ
る油室２５の油圧が少し高くなつた段階で作動
し、ロツド側油室８からの戻り油がヘツド側油室
に通ずる回路に合流することになり、低い圧力下
における油圧シリンダ７の作動速度を速くする。
油圧シリンダ７の負荷が更に若干増加してスプー
ル１８が左行すれば、ランド部２１がシリンダ２
のＢ部に接し、環状溝３と油室１５の通路を遮断
する。油路２３、絞り２４を通つて一部は漏れる
が、大部分の戻り油は油路２７、ポペツト２８を
通つて、前記と同様にヘツド側油室１１に通ずる
油室２５に流れ、油圧シリンダ７は前記と同様に
速い速度で伸長する。 以上は軽負荷の場合で、例えば、油圧シヨベル
でアームを下降せしめ、掘削バケツトが地面の掘
削地点につくまでのような場合で、ポンプの吐出
圧は低い状態で作動し、スプール１８はセツト力
の小さい小径のバネ３２にのみ作用していた。こ
のような状態では、油圧シリンダ７のロツド側油
室８の戻り油がヘツド側油室１１の作動圧油に合
流して該油圧シリンダ７の作動速度が速くなつ
た。このような状態から掘削バケツトが掘削地点
に着き掘削状態に入れば負荷が増加し、ポンプ吐
出圧が増加するから、スプール１８は左方に押さ
れ、ランド部２１の側端がバネ受３０を介して大
径のバネ３１に作用し、該バネ３１を左方に押
す。ランド部２１がシリンダ２のＢ部を離れる
と、そのランド部２１とともにバネ受３０が左方
へ移動する。油室１５の内周面と、バネ受３０の
外周面との間の隙間を通過して戻り油が油室１５
に流れるようになり、環状溝３と油室１５の間の
通路が開通する。ロツド側油室８からの戻り油は
全部油室１５、油口１６、油路１７等を通つてタ
ンク３５に帰る。油圧シリンダ７と切換弁１４と
はストレートに連結された通常の油圧シリンダ作
動回路と同様な状態になり、ロツド側油室８から
の戻り油が途中で絞られることなくタンク３５に
帰るので、油圧シリンダ７は通常の状態、すなわ
ち、前記よりも大きい作動力と遅い速度で作動す
る。 このように、本考案のバルブは油圧シリン
ダ７の作動速度を、軽負荷の場合は早く、重負荷
の場合は遅く作動するように油圧シリンダ７とそ
の操作用切換弁１４との間の回路に設けるもので
あるから、切換弁１４を操作して油圧シリンダ７
のヘツド側油室１１に圧油を送る場合は、初期段
階でその負荷が小さく作動油圧が低い間は、スプ
ール１８は小径のバネ３２のみに作用し、スプー
ル１８のランド部２１が戻り油路を閉じ、油路２
７、ポペツト２８を通つてヘツド側油室１１の回
路に合流せしめるので油圧シリンダ７の作動速度
が速くなり、軽負荷時の作業速度を増進できる。
油圧シリンダ７の負荷が増大すれば、スプール１
８が左行し、大径のバネ３１に作用し、かつ、ラ
ンド部２１が環状溝３と油室１５の間の戻り油路
を開くので、ロツド側油室８からの戻り油は絞ら
れることなくタンク３５に帰り、油圧シリンダ７
は通常の速度で作動する。 考案の効果 この考案にかかる増速バルブをそなえた油圧シ
リンダ回路では、バルブ本体１内部に、シリンダ
２と、油圧シリンダ７のヘツド側油室１１と切換
弁１４とに同時に通じる環状溝４と、ロツド側油
室８に通じる環状溝３と、切換弁１４に通じる油
室１５とを形成したので、切換弁１４を切換操作
することにより、直ちに油圧シリンダ７を作動さ
せることができる。上記の場合に、油圧シリンダ
７に対してたとえば伸長方向あるいは縮小方向の
外力が作用していてもその外力と関係なく、また
切換弁１４による油圧シリンダ７の微速制御を行
う場合でも、油路６から油路１７に通じる通路は
常時開通しているので、油圧シリンダ７を支障な
く直ちに作動させることができる。たとえば、油
圧シリンダ７が収縮してアームが上方に持ち上げ
られた状態でエンジンが停止していても、切換弁
１４の操作により油路１７をタンク３５に通ぜし
めれば該油路１７が油圧シリンダ７のロツド側油
室８に開通しているので、アームの自重で油圧シ
リンダ７が収縮し、アームを安全な状態まで下降
せしめることができる。 そして油圧シリンダ７の伸長時に負荷が軽い場
合は、ロツド側油室８からの戻り油はヘツド側油
室１１に流れる圧油に合流して作動速度が速くな
り、敏速に伸長する。負荷が増大すればロツド側
油室８からの戻り油はタンク３５に帰るので、ロ
ツド側油室８内の圧力が下がるとともに油圧シリ
ンダ７に対する実効圧力が上昇して、通常の大き
な力で作動する。 したがつてこの考案にかかる増速バルブを油圧
シリンダ回路に用いた場合には、切換弁１４を切
換操作したときに直ちに支障なく油圧シリンダ７
を作動できるとともに、掘削地点までの作動速度
が速くなるので、作業サイクル時間を短縮し、作
業能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の縦断面図、第２図、第３図、
第４図、第５図は本考案の作動状況を示す部分縦
断面図である。 １……バルブ本体、２……シリンダ、３……環
状溝、４……環状溝、７……油圧シリンダ、８…
…ロツド側油室、１１……ヘツド側油室、１４…
…切換弁、１５……油室、１８……スプール、２
１……ランド部、２３……油路、２４……絞り、
２７……油路、２８……ポペツト、３１……バ
ネ、３２……バネ、３４……油圧ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧シリンダとその操作用切換弁との間の回路
   にバルブを介設し、上記油圧シリンダの軽負荷時
   に上記バルブ内のスプールを移動させ、油圧シリ
   ンダの伸長速度を増速して伸長作動せしめるよう
   にした油圧シリンダ制御装置において、バルブ本
   体１内部に、シリンダ２と、油圧シリンダ７のヘ
   ツド側油室１１と切換弁１４とに同時に通じる環
   状溝４と、ロツド側油室８に通じる環状溝３と、
   切換弁１４に通じる油室１５とを形成し、また上
   記シリンダ２に摺動移動可能にスプール１８を設
   け、そのスプール１８に、環状溝２２と、ランド
   部２１と、環状溝３と油室１５の間に若干の油の
   流れを許す絞り２４を設けた油路２３と、左右の
   環状溝３，４との間を開閉する油路２７と、その
   油路２７に環状溝３から環状溝４へのみ油の流通
   を許すポペツト２８を設け、かつそのポペツト２
   ８下流側とスプール１８右端面側とを連通する油
   孔３３を穿設し、一方油室１５内に、バルブ本体
   １内部左端とスプール１８左端部との間に軽負荷
   時用バネ３２、およびバルブ本体１内部左端と油
   室１５右端段付部のバネ受３０との間に重負荷時
   用バネ３１を設け、上記油圧シリンダ７が軽負荷
   時に伸長作動するときスプール１８がバネ３２の
   バネ力に抗して移動し、環状溝３を環状溝４に連
   通可能とし、また油圧シリンダ７が重負荷時に伸
   長作動するときスプール１８がバネ３１および３
   ２のバネ力に抗して移動し、環状溝３と油室１５
   とをスプール１８の環状溝２２を介して連通可能
   に構成したことを特徴とする増速バルブ。