JPH0958425A - 空力ブレーキ用油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は空力ブレーキによる作用力が作用した
場合にも、油圧シリンダの排油側に過大な制動負荷圧の
発生を防止することができる油圧回路を提供することを
目的とする。 【構成】本発明に係る空力ブレーキ用油圧回路は、油圧
ポンプ６と作動方向切換弁８と油圧シリンダ２を前記順
に配置した空力ブレーキ用油圧回路において、（Ａ）前
記油圧ポンプ６と作動方向切換弁８との間に圧力制限弁
７を備え、（Ｂ）前記圧力制限弁７は、油圧シリンダ２
の作動方向と同方向に空力ブレーキによる作用力Ｆが作
用した場合に、前記空力ブレーキによる作用力Ｆにより
発生する油圧シリンダ２内の圧力変化を検知し、油圧シ
リンダ２への供給圧力を制限する位置７ｂに切りかわ
り、油圧シリンダ２の排油側の制動負荷圧が過大になる
ことを防止することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速車両等に利用
される空力ブレーキ用油圧回路に関する。本発明は航空
機の空力ブレーキ用油圧装置や揚重機械（クレーン等）
用油圧装置にも利用できる。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来技術の空力ブレーキ用油圧回
路の代表例を示す。従来の空力ブレーキ用油圧回路の油
圧供給ラインは、方向制御弁８を介して直接油圧シリン
ダに接続されているので、油圧シリンダへの供給圧力
は、供給ラインのリリーフ弁設定圧まで上昇し得る回路
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、空力
ブレーキにより油圧シリンダに助長方向の作用力（油圧
シリンダの作動方向と同方向の作用力Ｆ）が作用した場
合には、メータアウト流量制御（シリンダの後方に流用
調整弁を入れた回路による流量制御）されるので、油圧
シリンダの排油側に制動負荷圧が発生する。

【０００４】この制動負荷圧値は作用力に見合う圧力の
みならず、油圧シリンダの供給側圧力に油圧シリンダの
ロッド側とヘッド側の面積比をかけた圧力が加算される
ので、油圧シリンダの排油側に必要以上の過大圧力を発
生させることになる。

【０００５】本発明は前述の問題点を解決するために、
助長方向の作用力が働いた時には油圧シリンダの排油側
に必要以上最小限の制動負荷圧のみを発生させ、油圧シ
リンダの供給側圧力による影響を排除することができる
軽量小型の油圧シリンダを備えた油圧回路を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（第１の手段）本発明に係る空力ブレーキ用油圧回路は
油圧ポンプ６と作動方向切換弁８と油圧シリンダ２を前
記順に配置した空力ブレーキ用油圧回路において、
（Ａ）前記油圧ポンプ６と作動方向切換弁８との間に圧
力制限弁７を備え、（Ｂ）前記圧力制限弁７は、油圧シ
リンダ２の作動方向と同方向に空力ブレーキによる作用
力Ｆが作用した場合に、前記空力ブレーキによる作用力
Ｆにより発生する油圧シリンダ２内の圧力変化を検知
し、油圧シリンダ２への供給圧力を制限する位置７ｂに
切りかわり、油圧シリンダ２の排油側の制動負荷圧が過
大になることを防止することを特徴とする。 （第２の手段）本発明に係る空力ブレーキ用油圧回路
は、第１の手段において、（Ａ）圧力制限弁７は、全開
位置７ａと、制限位置７ｂを有する２位置切換弁方式と
し、（Ｂ）前記圧力制限弁７は２位置切換のために、パ
イロットライン１６、１７に接続したパイロット油室１
６ａ、１７ａと、前記パイロット油室１６ａ、１７ａの
油圧で作動するパイロットピストン１９、２０およびス
プール２１と、前記スプール２１と弁本体２２の間に設
けたスプリング２３、２４とを備えたことを特徴とす
る。 （第３の手段）本発明に係る空力ブレーキ用油圧回路
は、第２の手段において、圧力制限弁７の油圧供給側の
油圧を検知するパイロットピストン１９と排油側の油圧
を検知するパイロットピストン２０のパイロット圧受圧
面積比（ａ1 ／ａ2 ）は、油圧シリンダ２のピストン１
５のヘッド側油室１１とロッド側油室１２の受圧面積比
（Ａ1 ／Ａ2 ）と同じにすることを特徴とする。

【０００７】従って次のように作用する。圧力制限弁７
は、助長方向の作用力Ｆが働いた時にのみ＜制限位置７
ｂに切り換わる。このため油圧シリンダへの供給圧力を
予め設定した最低圧力に制限することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図４
に示す。図１は高速車両の屋根部に空力ブレーキ板をと
りつけた例を示す。空力ブレーキ板１ａ、１ｂはそれぞ
れ対称方向に配置する。

【０００９】空力ブレーキ板１ａ、１ｂはそれぞれ油圧
シリンダ２ａ、２ｂで開閉される。図１の状態は、高速
車両３が進行方向、すなわち矢印４の方向に進行した場
合に空力ブレーキ板１ａ、１ｂが風圧による空力抵抗力
５ａ、５ｂを受けている状態を表わしている。

【００１０】この場合、油圧シリンダ２ａには伸び方向
の力が作用し、油圧シリンダ２ｂには縮み方向の力が作
用する。図２は図１における空力ブレーキ板１ａ部の油
圧回路を示す。

【００１１】油圧ポンプ６の吐出油は、圧力制限弁７、
方向切換弁８を介して油圧シリンダ２ａに接続されてい
る。油圧シリンダ２ａと方向切換弁８の間には、油圧シ
リンダ２ａのヘッド側油室１１及びロッド側油室１２か
らの排出油量をメータアウト制御するためのスロットル
チェック弁９及び１０を配置する。

【００１２】尚、ポンプ吐出ライン１３ａには、供給側
の最高圧力を設定するリリーフ弁１４を設ける。空力ブ
レーキ板１ａが空力抵抗力５ａを受けた状態で、油圧シ
リンダ２ａを伸ばすと、油圧シリンダのロッドには助長
方向の作用力Ｆが働く。

【００１３】この時のシリンダの力の均り合い式は次の
ようになる。 Ｐ2 Ａ2 ＝Ｆ＋Ｐ1 Ａ1 （１） 但し Ｆ ：助長方向の作用力 Ｐ1 ：シリンダヘッド側油室１１の圧力 Ｐ2 ：シリンダロッド側油室１２の圧力 Ａ1 ：ピストン１５の油室１１側の受圧面積 Ａ2 ：ピストン１５の油室１２側の受圧面積 上式からＰ2 に関し、次式を得る。

【００１４】 Ｐ2 ＝Ｆ／Ａ2 ＋Ｐ1 ・Ａ1 ／Ａ2 （２） この式で右辺第１項は作用力Ｆに見合う圧力である。こ
れに対し、第２項は供給側の圧力に、油圧シリンダピス
トンの面積比をかけた圧力が、加算されることを示して
いる。

【００１５】油圧シリンダの排油側に必要以上の過大圧
力を発生させないようにするには、供給側の圧力Ｐ2 を
最小に抑える手段が有効である。この手段として圧力制
限弁７を設ける。

【００１６】圧力制限弁７は、開方向と流量を制限する
ことにより、出口側の圧力を制限する２位置切換弁であ
り、パイロットライン１６及び１７のパイロット圧力に
より切換動作するように構成する。

【００１７】図３は圧力制限弁７のパイロット油室の説
明図を示す。図３のポート１３Ａ及び１３Ｂは、それぞ
れ図２のライン１３ａ及び１３ｂに接続される。

【００１８】図３に示すように、圧力制限弁７には、ス
プール２１を内蔵した弁本体２２内の両側に、スプール
２１を切り換えるためのパイロットピストン１９及び２
０が配置されている。

【００１９】パイロット油室１６ａ及び１７ａには、そ
れぞれ図２のパイロットライン１６及び１７が接続され
る。図３のパイロットピストン１９及び２０のパイロッ
ト作動受圧面積をそれぞれａ1 、ａ2 とすると、この面
積比ａ1 ／ａ2 が油圧シリンダのピストン１５の受圧面
積比Ａ1 ／Ａ2 と等しくなるようパイロットピストン１
９及び２０の直径Ｄ1 、Ｄ2 が決められる。

【００２０】スプリング２３及び２４は、座金２５及び
２６を介してスプールに作用し、助長方向に作用力が発
生しない通常負荷の圧力制限弁７を全開位置に（図２に
おける７ａポジション）に保持するように設定される。

【００２１】この状態から図２に示した方向に助長方向
作用力が発生すると、 Ｐ2 ＞Ｐ1 ・Ａ1 ／Ａ2 となるので、図３のパイロットピストン２０の左方向へ
のスプール押付力は、パイロットピストン１９の右方向
へのスプール押付力に打ち勝つ。

【００２２】そのため、スプール２１は左行し、図２に
おける圧力制限弁７は、圧力制限位置７ｂポジションに
切り換わる。これによって入口ライン１３ａの圧力は、
圧力制限弁７で予め設定された絞り開度により低下し、
出口ライン１３ｂでは最低圧力に制限される。

【００２３】その結果、油圧シリンダの油室１２では過
大圧力の発生が防止でき、小型軽量の油圧シリンダを備
えた油圧回路を実現することができる。図４は、図３の
圧力制限弁７の制限位置７ｂの絞りを可変にするため
に、制限位置７ｂはブロックにし、代りに可変絞り弁３
８を設けた例を示す。ライン１３ｂの圧力を確実に制限
するために、可変絞り弁の代りに減圧弁を使用してもよ
い。

【００２４】

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載する効果を奏する。 （１）油圧シリンダに助長方向のブレーキ力が作用した
時に、油圧シリンダへの供給圧力は、供給ラインのリリ
ーフ弁設定圧よりも低い最低圧に制限される。 （２）そのため、油圧シリンダの排油側への供給側圧力
の影響が最小に抑制され、過大圧力の発生を防止できる
軽量小型の油圧シリンダを備えた油圧回路を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る高速車両の空力ブレ
ーキを示す図。

【図２】本発明の第１実施例の空力ブレーキの油圧回路
を示す図。

【図３】図２の圧力制限弁のパイロット油室の説明図。

【図４】図３の圧力制限弁の他の応用例を示した図。

【図５】従来の空力ブレーキ用油圧回路を示す図。

【符号の説明】

１（１ａ、１ｂ）…空力ブレーキ板、 ２（２ａ、２ｂ）…油圧シリンダ、 ３…高速車両、 ４…進行方向、 ５（５ａ、５ｂ）…風圧による空力抵抗力、 ６…油圧ポンプ、 ７…圧力制限弁、 ７ａ…圧力制限弁７の全開位置、 ７ｂ…圧力制限弁７の圧力制限位置、 ８…方向切換弁、 ９、１０…スロットルチェック弁、 １１…油圧シリンダ２ａのヘッド側油室、 １２…油圧シリンダ２ａのロッド側油室、 １３…ポンプ吐出ライン、 １３ａ…入口ライン（圧力制限弁７の入口側）、 １３ｂ…出口ライン（圧力制限弁７の出口側）、 １３ｃ…出口ライン（方向切換弁８の出口側）、 １３Ａ、１３Ｂ…圧力制限弁７のポート、 １４…リリーフ弁、 １５…油圧シリンダのピストン、 １６、１７…パイロットライン、 １６ａ、１７ａ…圧力制限弁７のパイロット油室、 １９、２０…圧力制限弁７のパイロットピストン、 ２１…圧力制限弁７のスプール、 ２２…圧力制限弁７の弁本体、 ２３、２４…圧力制限弁７のスプリング、 ２５、２６…圧力制限弁７の座金、 ３８…可変絞り弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道明 重己 愛知県小牧市大字東田中1200番地 三菱重 工業株式会社名古屋誘導推進システム製作 所内 (72)発明者 高城 紘基 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作 所内 (72)発明者 佐伯 栄一 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 保坂 史郎 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプ（６）と作動方向切換弁
   （８）と油圧シリンダ（２）を前記順に配置した空力ブ
   レーキ用油圧回路において、（Ａ）前記油圧ポンプ
   （６）と作動方向切換弁（８）との間に圧力制限弁
   （７）を備え、（Ｂ）前記圧力制限弁（７）は、油圧シ
   リンダ（２）の作動方向と同方向に空力ブレーキによる
   作用力（Ｆ）が作用した場合に、前記空力ブレーキによ
   る作用力（Ｆ）により発生する油圧シリンダ（２）内の
   圧力変化を検知し、油圧シリンダ（２）への供給圧力を
   制限する位置（７ｂ）に切りかわり、油圧シリンダ
   （２）の排油側の制動負荷圧が過大になることを防止す
   ることを特徴とする空力ブレーキ用油圧回路。
2. 【請求項２】（Ａ）圧力制限弁（７）は、全開位置（７
   ａ）と、制限位置（７ｂ）を有する２位置切換弁方式と
   し、（Ｂ）前記圧力制限弁（７）は２位置切換のため
   に、パイロットライン（１６、１７）に接続したパイロ
   ット油室（１６ａ、１７ａ）と、前記パイロット油室
   （１６ａ、１７ａ）の油圧で作動するパイロットピスト
   ン（１９、２０）およびスプール（２１）と、前記スプ
   ール（２１）と弁本体（２２）の間に設けたスプリング
   （２３、２４）とを備えたことを特徴とする請求項１記
   載の空力ブレーキ用油圧回路。
3. 【請求項３】 圧力制限弁（７）の油圧供給側の油圧を
   検知するパイロットピストン（１９）と排油側の油圧を
   検知するパイロットピストン（２０）のパイロット圧受
   圧面積比（ａ1 ／ａ2 ）は、油圧シリンダ（２）のピス
   トン（１５）のヘッド側油室（１１）とロッド側油室
   （１２）の受圧面積比（Ａ1 ／Ａ2 ）と同じにすること
   を特徴とする請求項２記載の空力ブレーキ用油圧回路。