JPH04285307A - 油圧回路における安全装置ならびに圧抜き弁 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧回路における安全
装置並びに圧抜き弁に関し、特にチェック弁を介して主
回路へ油を供給する回路において停電などの電源停止時
に自動的に主回路側の圧抜きを行えるようにしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばワーククランプ回路や位置決め回
路等では、外部からの負荷によりアクチュエータが動か
ないように、或は油圧源が１つで複数のアクチュエータ
を動かす場合、他の作動による圧力低下によってアクチ
ュエータが動かないようにするため、多くの場合油圧ポ
ンプから主回路へチェック弁を介して油を供給するいわ
ゆるロッキング回路が用いられる。このロッキング回路
は、チェック弁により逆方向の油の流れが阻止されるた
め、油圧ポンプによる油圧供給が停止した場合にチェッ
ク弁以降の主回路側には油が残つていることになる。

【０００３】またこの種の回路では、油圧ポンプの脈動
吸収および補助油圧源としてアキュムレータを用いる場
合が多く、アキュムレータはチェック弁より主回路側に
設けられる。このような回路では、回路の運転を止め装
置のメンテナンスをする場合アキュムレータ内に圧油が
残っているとバルブのリーク或は誤操作等でアクチュエ
ータが動き、重大事故が発生しかねない。したがって回
路の運転停止時にはアキュムレータ内に圧油が残らない
ようにする必要がある。

【０００４】このため従来では、例えば図３で示すよう
にアキュムレータａに対しタンクｂへの還流回路ｃを設
け、主回路ｄとの間および還流回路ｃとの間にそれぞれ
コックまたは切換弁ｅ、ｆを設け、アキュムレータａの
圧抜きを可能とした回路が用いられている。すなわち回
路を作動させているときは切換弁ｅを開状態、切換弁ｆ
を閉状態に保ち、回路を運転停止し油圧ポンプｇを停止
したときには切換弁ｅ、ｆをそれぞれ反対に切換えるこ
とによって、アキュムレータａの圧油は切換弁ｆを通る
タンクｂへ還流される。このようにして、回路およびポ
ンプｇを停止させてメンテナンスしているときに、バル
ブ類のリークで回路中のアクチュエータが動いたり、誤
ってアクチュエータを作動させたときアクチュエータが
不用に動くようなことのないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は上記切換弁ｅ、ｆの切換えは電磁式或は手動操作で行
っているため、電磁式の場合は高価で制御が複雑になる
ほか電気的トラブルによる誤作動の恐れもあり、また手
動操作ではライン停止或は停電に対し迅速に対応するこ
とができないほか、うっかり忘れたりといった作業ミス
を起こす恐れがあり安全性を欠如するものであった。

【０００６】そこで本発明は、回路の運転を停止したと
きや停電等で電源が落ちたときなどに、油圧ポンプ停止
によるポンプ吐出し側の圧の低下を利用して機械的に弁
を切換えることで、いかなる事態にも確実に作用して圧
抜きを行わせ回路の安全を保証することを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、油圧
ポンプと主回路との間にチェック弁を設けた油圧回路に
おいて、主回路側の圧油をタンクへ還流するための圧抜
き回路を設け、この圧抜き回路に、油圧ポンプ吐出側か
らのパイロット圧と主回路内圧との圧力比率によって制
御され油圧ポンプ運転中は上記圧抜き回路を閉じ油圧ポ
ンプ停止と同時に上記圧抜き回路を開放する圧抜き弁を
設けることにより、ポンプ停止時に主回路側の圧抜きが
必要な場合に何ら電気的手段を介さずポンプ停止と同時
に確実に圧抜きがなされ、回路の安全性を高めたもので
ある。

【０００８】さらに本発明は、一端側に入力ポートおよ
びドレンポートを形成し、他端側にパイロットポートを
形成した弁本体内に、上記ドレンポートを開閉する弁体
を摺動自在に設け、この弁体で仕切られる一端側の圧力
室の断面積に対し他端側の圧力室の断面積を大きく形成
しただけの非常にシンプルな構造の圧抜き弁を提供し、
またこれを上記圧抜き回路に組み込むことにより、非常
にコンパクトで安価な安全装置を実現可能としたもので
ある。

【０００９】

【作用】回路運転時は油圧ポンプの吐出し圧によって、
圧抜き弁の両端の圧力室へは同じ圧が入るが弁体への推
力は圧力室の断面積の大きい他端側の方が大きく、した
がって弁体は一端側すなわち閉方向へ移動しドレンポー
トが閉塞されるため、圧抜き回路は閉状態である。一方
、回路停止や停電時には、油圧ポンプの吐出し圧がゼロ
となるため、チェック弁によって残された主回路側の圧
が圧抜き弁の弁体を他端側すなわち開方向へ押しドレン
ポートが開放される。これにより圧抜き回路が開状態と
なり、主回路側の圧が圧抜き回路を通つてタンクへ還流
される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明装置の一実施例を図１の油圧回
路により説明する。１は吐出し量可変式の油圧ポンプで
、チェック弁２を介して主回路３に圧油を供給する。 主回路３には、図示しない例えばワーククランプ回路や
ロケート回路およびワークリフト回路４等が設けられ、
さらにこのリフト回路４のリーク補償や停電時の安全対
策のため落下防止回路５が設けられている。さらに、主
回路３には補助油圧源としてのアキュムレータ６が接続
されている。

【００１１】上記リフト回路４は、主回路３から３位置
切換弁７を介してリフトシリンダ８に圧油を送り、先端
のサドル９を昇降駆動させる。

【００１２】上記落下防止回路５は、主回路３から絞り
１０を介し単動シリンダ１１に油圧がかかっているとき
は先端のストッパー１２が退避位置に保持され、主回路
３の油圧がなくなるとスプリング１３の復帰力によりス
トッパー１２が突出し、例えば上昇位置にある上記サド
ル９の下面に対向しサドル９の下降を阻止するものであ
る。すなわち、この落下防止回路５もアキュムレータ６
と同様、電源停止と同時にシリンダ１１内の圧抜きが必
要である。

【００１３】そこで、主回路３側には主回路３すなわち
落下防止用のシリンダ１１内の圧油をタンクＴへ還流ざ
せるための圧抜き回路１４とアキュムレータ６内の圧油
をタンクＴへ還流させるための圧抜き回路１５とが設け
られている。なお、共通の圧抜き回路で両者の圧抜きを
一度に行うこともできるが、落下防止用のシリンダ１１
は安全上、油圧を速く抜き即応性を持たせる必要がある
のに比較して、アキュムレータ６は性質上徐々に抜かな
くてはならず、よってそれぞれに適した速度で圧抜きが
できるように別個に設けている。

【００１４】このために主回路３とアキュムレータ６と
の間で圧抜き回路１５への分岐点より主回路３側にパイ
ロット式チェック弁１６を設けて、回路運転時はポンプ
１の吐出し側からのパイロット圧１７によって開放され
、ポンプ１停止時にはアキュムレータ６から主回路３へ
の油の流れを遮断するようにしている。

【００１５】各圧抜き回路１４、１５にはタンクＴとの
間にそれぞれ圧抜き弁１８、１９が設けられている。そ
して、この圧抜き弁１８、１９はポンプ吐出側からのパ
イロット圧１７と主回路３の内圧２０との圧力比率によ
って制御されポンプ１の運転中はそれぞれの圧抜き回路
１４、１５を閉じポンプ１停止と同時に上記圧抜き回路
１４、１５を開放するようになっている。

【００１６】この圧抜き弁１８、１９は例えば図２で示
すように、一端側側面部に入力ポート２１、端面部にド
レンポート２２を形成し他端面側を開口した弁本体２３
と、この弁本体２３の他端面側を閉塞し端面部にパイロ
ットポート２４を形成した蓋体２５と、上記弁本体２１
内に摺動自在に嵌合され上記ドレンポート２２を開閉す
る弁体２５とで構成されている。

【００１７】そして、上記弁体２５で仕切られる一端側
の圧力室２６と他端側の圧力室２７は同一内径ではある
が、弁体２５の一端側はドレンポート２２に形成された
弁座２２ａに嵌込まれるように円錐状のポペット２５ａ
を形成しているため、断面積で比較すると一端側の圧力
室２６より他端側の圧力室２７の断面積が大きくなって
いる。

【００１８】また、入力ポート２１には圧力室２６への
入口付近に流量を調整する絞り部２８が形成されている
。この絞り部２８の絞り径はそれぞれ適正な圧抜き速度
を与えるために各弁１８、１９によって設定されている
。

【００１９】この弁１８、１９は例えば両圧力室２６、
２７の圧力が同じ場合にその断面積差で弁体２５は一端
側へ移動し、ドレンポート２２を閉塞する（図２）。他
端側の圧力が一端側の圧力に対し両圧力室２６、２７の
断面積差で算出される所定の比率以下に低下すると弁体
２５は他端側に移動しドレンポート２２を開放する。

【００２０】すなわち、各圧抜き回路１４、１５の主回
路３側を上記弁１８、１９の入力ポート２１に接続する
とともにタンクＴ側をドレンポート２２に接続し、油圧
ポンプ１吐出側からのパイロット圧１７をパイロットポ
ート２４より導入するように組み込むことにより、主回
路内圧２０とポンプ吐出し側からのパイロット圧１７と
の関係から各圧抜き回路１４、１５が開閉制御される。

【００２１】次に、この回路の作用を説明する。電源投
入とともに運転が開始されると、ポンプ１から圧油が吐
出され、この圧油はチェック弁２を通って主回路３へ供
給される。落下防止回路５のシリンダ１１へも圧油が送
られストッパー１２は図１の状態から左方向へ引き込ま
れる。ポンプ１吐出し側からのパイロット圧１７によっ
てチェック弁１６が開放され、アキュムレータ６は主回
路３に対し作用可能な状態となる。また、パイロット圧
１７と主回路内圧２０は同圧となるため、各圧抜き弁１
８、１９の弁体２５が右方向へ移動され図２のようにド
レンポート２２を塞ぎ、各圧抜き回路１４、１５はそれ
ぞれ閉状態に維持される。この状態で運転がなされる。

【００２２】運転終了あるいは不意の電源停止によって
ポンプ１が停止されると、ポンプ１とチェック弁２との
間では油圧がなくなり、パイロット圧１７がゼロとなる
。これによりチェック弁１６は閉じ、アキュムレータ６
から主回路３への油の流れを阻止する。チェック弁２か
ら主回路３側には一時的に油圧が残っているので、パイ
ロット圧１７がゼロであるのに対し、各圧抜き弁１８、
１９の主回路３側或はアキュムレータ６側と連通してい
る圧力室２６内の油圧によって弁体２５が図２の状態か
ら左方向へ移動されドレンポート２２を開き、各圧抜き
回路１４、１５は開放状態となる。

【００２３】これにより、主回路３内の油は圧抜き回路
１４を通って、アキュムレータ６内の油は圧抜き回路１
５を通ってそれぞれ絞り部２８によって流量を絞られな
がらタンクＴへ還流される。同時にシリンダ１１内の油
圧も抜かれ、スプリング１３によってストッパー１２が
突出され落下防止が働く。アキュムレータ６内の油圧も
完全に抜かれる。

【００２４】なお、本実施例では落下防止用シリンダや
アキュムレータの圧抜きに対して説明したが、電源停止
と同時に圧を抜く必要のある他のいかなるものについて
も同様に応用できる。

【００２５】また圧抜き弁は、実施例に示された構造の
ものに限らず、弁体で仕切られる両圧力室の断面積がポ
ンプからのパイロット圧側の方が大きくなるように形成
したものであればどのような構造のものでもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、油圧ポンプと主回路と
の間にチェック弁を設けた油圧回路において、主回路側
の圧油をタンクへ還流するための圧抜き回路を設け、こ
の圧抜き回路に油圧ポンプ吐出側からのパイロット圧と
主回路内圧との圧力比率によって制御され油圧ポンプ運
転中は上記圧抜き回路を閉じ油圧ポンプ停止と同時に上
記圧抜き回路を開放する圧抜き弁を設けたので、回路の
運転を停止したときや停電等で電源が落ちたときなどに
、油圧ポンプ停止によるポンプ吐出し側の圧の低下を利
用して機械的に弁が切換えられるため、何ら電気的手段
を介さずいかなる事態にも確実に作用して圧抜きが行わ
れ回路の安全性が保証される。

【００２７】また、一端側に入力ポートおよびドレンポ
ートを形成し、他端側にパイロットポートを形成した弁
本体内に、上記ドレンポートを開閉する弁体を摺動自在
に設け、この弁体で仕切られる一端側の圧力室の断面積
に対し他端側の圧力室の断面積を大きく形成した非常に
シンプルな構造の圧抜き弁を、上記圧抜き回路に組み込
むことにより、非常にコンパクトで安価な安全装置を容
易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の安全装置を備えた油圧回路の一実施例
を示す回路図。

【図２】圧抜き回路に用いられる圧抜き弁の一実施例を
示す断面図。

【図３】従来のアキュムレータ回路の圧抜きを示す回路
図。

【符号の説明】

１　　油圧ポンプ ２　　チェック弁 ３　　主回路 １４、１５　　圧抜き回路 １７　　パイロット圧 １８、１９　　圧抜き弁 ２０　　主回路内圧 ２１　　入力ポート ２２　　ドレンポート ２３　　弁本体 ２４　　パイロットポート ２５　　弁体 ２６、２７　　圧力室 ２８　　絞り部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　油圧ポンプと主回路との間にチェック
   弁を設けた油圧回路において、主回路側の圧油をタンク
   へ還流するための圧抜き回路を設け、この圧抜き回路に
   油圧ポンプ吐出側からのパイロット圧と主回路内圧との
   圧力比率によって制御され油圧ポンプ運転中は上記圧抜
   き回路を閉じ油圧ポンプ停止と同時に上記圧抜き回路を
   開放する圧抜き弁を設けたことを特徴とする油圧回路に
   おける安全装置。
2. 【請求項２】　　一端側に入力ポートおよびドレンポー
   トを形成し、他端側にパイロットポートを形成した弁本
   体内に、上記ドレンポートを開閉する弁体を摺動自在に
   設け、この弁体で仕切られる一端側の圧力室の断面積に
   対し他端側の圧力室の断面積が大きく形成されているこ
   とを特徴とする圧抜き弁。
3. 【請求項３】　　入力ポートに絞り部を設けたことを特
   徴とする請求項２記載の圧抜き弁。
4. 【請求項４】　　請求項２または請求項３記載の圧抜き
   弁を用い、圧抜き回路の主回路側を入力ポートに接続す
   るとともにタンク側をドレンポートに接続し、油圧ポン
   プ吐出側からのパイロット圧をパイロットポートより導
   入してなる請求項１記載の油圧回路における安全装置。