JPS5851443Y2 - シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案はトラッククレーン、油圧ショベル等に使用するシ
リンダの改良に関するものである。

従来のトラッククレーンを第１図に、油圧ショベルを第
２図に示した。

まずトラッククレーンを第１図により説明すると、ａが
機体、ｂが同機体ａに俯仰可能に装着したアーム、Ｃが
油圧源と油圧モータとを有する駆動源装置、ｄが同油圧
モータにより回転させられる巻取ドラム、ａが同巻取ド
ラムｄから前記アームｂに沿って延びて先端側が同アー
ムｂの上端から垂下したワイヤロープ、ｆが前記機体ａ
と前記アームｂとの間に取付けた油圧シリンダで、油圧
モータにより巻取ドラムｄを回転し、ワイヤロープｅを
繰出すか巻戻して、また油圧シリンダｆを伸縮方向に作
動し、アームｂを起伏して、負荷Ｗを昇降させるように
なっている。

次に油圧ショベルを第２図により説明すると、ｇが機体
、ｈが同機体ｇに俯仰可能に装着したブーム、ｉが同ブ
ームｈに旋回可能に装着したアーム、ｊが同アームｉに
旋回可能に装着した掘削パケット、ｋが前記機体ａと前
記アームｈとの間に取付けた油圧シリンダ、■が前記ブ
ームｈと前記アームｉとの間に取付けた油圧シリンダ、
ｍが前記アームｉと前記掘削パケットｊとの間に取付け
た油圧シリンダ、ｈがエンジンと油圧ポンプとを有する
駆動源装置で、油圧シリンダに、Ｉ、ｍを伸縮方向に作
動し、ブームｈアームｉ掘削パケットｊを俯仰、旋回し
て、土砂を掘削するようになっている。

前記トラッククレーンにおいて、油圧モータにより巻取
ドラムｄを回転して、負荷Ｗを昇降させると、負荷Ｗに
より引張られているワイヤロープｅが伸縮し、負荷Ｗア
ームｂひいては機体ａが緩やかに揺れて、（Ｉ）オペレ
ータに不快感を与える。

（Ｉｆ）揺れが激しいときには、油圧シリンダｆ油圧回
路等を損傷させるという問題があった。

また同トラッククレーン及び前記油圧ショベルにおいて
、油圧源と油圧シリンダとの間の油圧回路に設けた油圧
制御弁を、切換速度を早く切換えると、荷重を上げるか
下げようとしている油圧シリンダの流入側へ圧油が急速
に流れ込み、同流入側に衝撃圧が発生し、トラッククレ
ーンではａ荷Ｗアームｂひいては機体ａが、また油圧シ
ョベルでは掘削パケットｊが、上記と同様に揺れて、（
Ｉ）オペレータに不快感を与える。

（ＩＩ）衝撃音を発生する。（１）駆動源（エンジン、
油圧モータ）の系統に過負荷を与えるという問題があっ
た。

なお上記衝撃圧は、通常数百分の１秒若しくは数十分の
１秒の間に発生するが、これを、横軸に時間ｔ（ｓｅｅ
ｍはｍ５ｅＣ）を示す第３図によりさらに説明すると、
第３図（Ｉ）は、オペレータが切換指令を油圧制御弁へ
１＝０時に送ったことを示している。

その結果、油圧シリンダが第３図（１）に実線で示すよ
うにＯからＳへ作動する。

このとき油圧源から油圧シリンダの流入側へ圧油が急速
に流れ込み、同流入側の内圧が第３図（２）に実線で示
すようにＯから目標値１１以上へ急激に上昇したのち、
目標量Ｐ１以下、以上を複数回繰返し、トラッククレー
ンでは負荷Ｗアームｂが、油圧ショベルでは掘削パケッ
トｊが第３図（ＩＶ）に実線で示すように作動して、前
記不都合を生じていた。

本案は前記の問題点に対処するもので、シリンダ内を流
入側と流出側とに分けるピストンと、同シリンダの流入
側に通じる流体通路と、同シリンダの流出側に通じる流
体通路と、上記ピストン内に設けた腔所の内部に油密摺
動自在に嵌挿したポペット弁と、上記シリンダの流入側
と同ポペット弁の背面側とを連通ずる絞り通路とを有し
、前記ポペット弁は圧縮ばねにより押し進められて弁座
に着座したときにその正面が流入側圧力を受けるように
構成され、前記絞り通路は流出側から隔絶されているこ
とを特徴とするシリンダに係り、その目的とする処は、
流体圧源とシリンダとの間ｌの流体圧回路に設けた流体
圧制御弁を、切換速度を早く切換えても、流入側の内圧
を目標値以上にしない改良されたシリンダを供する点に
ある。

本案のシリンダは前記のようにシリンダ内を流入側と流
出側とに分けるピストンと、同シリンダの流入側に通じ
る流体通路と、同シリンダの流出側に通じる流体通路と
、上記ピストン内に設けた腔所の内部に油密摺動自在に
嵌挿したポペット弁と、上記シリンダの流入側と同ポペ
ット弁の背面側とを連通ずる絞り通路とを有し、前記ポ
ペット弁は圧縮（勘求より押し進められて弁座に着座し
たときにその正面が流入側圧力を受けるように構成され
、前記絞り通路は流出側から隔絶されているので、流体
圧制御弁を、切換速度を早く切換え、圧力流体をシリン
ダの流入側へ急速に送り込めば、同流入側の内圧が急激
に上昇し、流入側にピーク圧が発生して、このピーク圧
がポペット弁の正面に作用する。

このとき、ポペット弁背面側の室及び絞り通路内に密封
されている油が油の弾性範囲内で収縮し、その分だけポ
ペット弁が流出側の方向へ動き、弁座から離れて、流入
側の圧力を流出側へ逃がすが、その後、上記ポペット弁
背面側に密封されている油は収縮復元するので、ポペッ
ト弁が同収縮復元により流入側の方向へ動き、弁座に着
座し、流入側と流出側とが遮断され、その後はピストン
が流出側の方向へ前進する。

従って流体圧制御弁を切換速度を早く切換えても、シリ
ンダの流入側の内圧を目標値以上にすることがなくて、
トラッククレーンや油圧ショベルに適用すれば、前記問
題点を解消できるものである。

次に本案のシリンダを第４，５図に示す一実施例により
説明すると、１がシリンダ、２がピストン、３がピスト
ンロッド、４が上記ピストン２に取付けたパツキン、５
が上記シリンダ１に取付けたパツキン、６，７が上記シ
リンダ１に設けた圧油流出入口、８が上記ピストン２に
設けた流体通路、９が同流体通路８に設けたポペット弁
で、同ポペット弁９の受圧面積は、正面側９ａよりも背
面側９ｂの方が大きくなっている。

また１１が上記シリンダ１の圧油流入側Ａと上記ポペッ
ト弁９の背面側９ｂとをつなぐ絞り流路、１０が同流路
１１に設けた絞り、１２が上記ピストン２の内壁と上記
チェック弁９の背面側９ｂとの間に介装した圧縮バネで
ある。

次に前記シリンダの作用を説明する。

油圧源（図示せず）とシリンダ１との間の油圧回路に設
けた油圧制御弁（図示せず）へ第３図（Ｉ）の切換指令
を送り、同油圧制御弁をＯからｔ′の時間ＯＮにして、
圧油を油圧源からシリンダ１の流入口６を経て流入側Ａ
へ送ると、シリンダ１が第３図（１）に破線で示すよう
にＯからＳへ作動する。

即ち、前記油圧制御弁を、切換速度を早く切換えると、
圧油が油圧線からシリンダ１の流入側Ａへ急激に流れ込
み、同流入側Ａの内圧が急激に上昇し、流入側Ａにピー
ク圧が発生してこのピーク圧がポペット弁９の正面側９
ａに作用する。

このとき、ポペット弁９背面側９ｂの室及び絞り通路１
１内に密封されている油が油の弾性範囲内で収縮し、そ
の分だけポペット弁９が流出側Ｂの方向へ動き、弁座か
ら離れて、流入側Ａの圧力を流出側へ逃がすが、その後
、上記ポペット弁９の背面側９ｂに密封されている油は
収縮復元するので、ポペット弁９が同収縮復元により流
入側Ａの方向へ動き、弁座に着座して、流入側Ａと流出
側Ｂとが遮断され、その後はピストン２が流出側Ｂの方
向へ前進する。

そのため流入側Ａの内圧が第３図Ｉｍに破線で示すよう
に目標値Ｐ１ よりも高くならず、トラッククレーンや
油圧ショベルに適用すれば、負荷や掘削パケットの挙動
が第３図■に破線で示すようになって、前述の揺動が防
止される。

また流入側Ａが正常圧のときには、ポペット弁９が後退
しなくて、シリンダ１が正規の作動を行う。

また前記ポペット弁機構９〜１２と同じ構造の但し向き
が逆のポペット弁機構をピストン４に設ければ、Ｂが流
入側のときに同じ作用を行う。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトラッククレーンを示す側面図、第２図
は従来の油圧ショベルを示す側面図、第３図Ｉ乃至■は
流体圧制御弁と従来及び本案のシリンダと被作動体との
作動説明図、第４図はシリンダの一例を示す縦断側面図
、第５図は本案に係るシリンダの一実施例の要部を拡大
して示す縦断側面図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ピストン、８
・・・・・・流体通路、９・・・・・・ポペット弁、９
ｂ・・・・・・背面側、１０゜１１・・・・・・絞り流
路、Ａ・・・・・・流入側、Ｂ・・・・・・流出側。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内を流入側と流出側とに分けるピストンと、同
   シリンダの流入側に通じる流体通路と、同シリンダの流
   出側に通じる流体通路と、上記ピストン内に設けた腔所
   の内部に油密除動自在に嵌挿したポペット弁と、上記シ
   リンダの流入側と同ポペット弁の背面側とを連通ずる絞
   りとを有し、前記ポペット弁は圧縮ばねにより押し進め
   られて弁座に着座したときにはその正面が流入側圧力を
   受けるように構成さ札前記絞り通路は流出側から隔絶さ
   れていることを特徴とするシリンダ。