JPS6114362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に低圧型の液圧装置に関するもの
である。

本発明に係わる液圧装置は原動機を備え、この
駆動を外力に対抗する第１方向（巻上げ方向）
と、外力と一致する第２方向（巻戻し方向）とに
駆動するため、前記原動機の作動媒体が作動弁に
よつて第１通路と第２通路を介して制御されるよ
うにした液圧装置である。前記装置は更に、圧力
媒体で制御される排出弁と組合わされた排出導管
を有し、前記の排出弁において、排出導管の送り
側は第１通路に連結され、その排出側は作動弁の
排出側に接続されるが、排出弁の制御導管が前記
の第２通路に接続される。

前記の型の液圧装置は米国特許第3667859号に
記述されており、この場合、排出弁は巻戻し方向
の回転を制限する制限弁として使用されている。
すなわち、原動機の動作が外力と一致する第２方
向（巻戻し方向）にある間、排出弁を通して作動
媒体を排出することによつて、所望の巻戻し制限
を生じることのできる弁として使用されている。
そして、原動機ならびに操作弁中における異常な
圧力降下が生ずることを防止し、上記操作弁等の
異常作動を防止するようにしてある。このように
して、最大荷重においても、作動回路の過負荷の
おそれなく液圧原動機の制御が行われ、また未熟
練の作業員でも原動機を安全に操作することがで
きる。

本発明は米国特許第3667859号に記述されたの
と同様の弁の利用に基き、その目的は、比較的簡
単な手段によつて、排出弁を巻戻しの制限と、他
の望ましい機能とのために使用するにある。その
機能の１つは、有効な引張り制御、すなわち、制
御された圧力制限ならびに作動回路中の衝撃型圧
力増大効果の制限を実施するにある。

本発明によれば、液圧システムは、作動媒体が
それぞれ外部力に対して反対または一致する第１
方向と第２方向に、第１通路と第２通路を通し
て、操作弁によつて制御されることによつて駆動
されるようにした原動機と、圧力媒体で制御され
る排出弁と組合わされた排出ダクトにおいてこの
ダクトの送り側は前記第１通路に接続されその排
出側は前記操作弁の排出側に接続されるようにし
た排出ダタトと、前記の排出弁の制御導管であつ
てこの制御導管は制御弁を通過することによつ
て、前記第２通路からの制御圧が自由に前記制御
導管を通つて前記排出弁の制御力室まで伝達され
うるようにした排出導管とを有し、前記制御弁は
スライダを備え、スライダは逆方向に作用する調
節対向力に対抗して前記第１通路からの圧力によ
つて末端方向に押圧され、前記スライダはその開
いた位置において、前記の制御導管を通して前記
第１通路と第２通路との間の自由接続を形成し、
これによつて前記の制御力室に対して第１通路お
よび第２通路内の両圧力の中間の圧力を加えるよ
うにし、この室は、前記制御弁を前記導管の前記
送り側に接続する枝管中の圧力が前記の可調節対
向力以上の水準に達した時、前記排出弁を開かせ
て、前記第１通路から前記操作弁の前記排出側へ
の貫通路を成し、これによつて前記第１通路の中
の圧力制限を生じるようにしたものである。

かくして、今や、比較的簡単な追加付属品を使
用して、排出弁に巻戻し制限機能以外の追加的機
能を遂行させうることが可能であることが発見さ
れた。この場合、排出弁は、大きな複雑さを伴う
ことなく広い使用範囲を保有することができる。
従つて、制御弁の中の対向力の調節を実施するこ
とにより、巻戻し制御機能とは別に、原動機の作
動回路中の所望の圧力制限を必要通りに、安全か
つ確実に調節できることが可能となるであろう。
従つて種々の作動条件において、同一排出弁を使
用して相異る排出機能を実施することができ、１
つの機能が他の機能を複雑にし、または干渉する
ことがない。

前記排出弁中の前記対向力は、１個のバネの力
から成るようにし、または可変圧を有する圧力媒
体の圧力と、１個のバネの力とから成るようにす
ることができる。バネの力は、調節ネジまたは類
似の制御装置によつて制御することができる。

調節ネジまたは類似の調節装置を使用すること
により、圧力制御機能を直接に調節するように対
向力の調節を実施することができる。

遠隔制御される構造においては、比較的簡単な
手段により、バネ圧調節のほかに、圧力媒体によ
る追加的遠隔調節を実施することができる。例え
ば、バネ圧調節の場合、対抗力は特定の最小圧
に、例えば７Kg／cm²の圧に調節することができる
が、遠隔調節の場合には、圧力成分媒体をもつて
対抗力を更に高い水準まで調節することができ
る。

すなわち、減圧弁の形の遠隔制御弁を使用し
て、対抗力を必要に応じて所望水準まで調節する
ことが可能となる。減圧弁はその送り圧を原動機
の圧力側から受けるが、前記減圧弁の戻り側は作
動弁の戻り側に接続され、また前記減圧弁のスラ
イダで制御される作動導管は制御弁の対抗力と連
通する。

以下、本発明を図面に示す実施例によつて詳細
に説明する。

第１図乃至第６図を参照すれば、不可逆ポンプ
１０を備えた定容積型液圧装置が図示され、前記
ポンプから操作弁１３の入口１２まで、給液導管
１１が延びている。操作弁１３の出口１４から、
ポンプ１０の吸込み側に戻り本管１５が接続され
ている。給液導管１１と戻り本管１５との中間に
循環導管１６が延びており、この導管１６は安全
弁１７で閉じられる。１７ａは逆止弁を示す。

原動機１８は、特に巻揚機の運転に適した３つ
の作動室を有するものであり、この原動機の負荷
を持上げる方向への操作に際して原動機に圧力媒
体を送る通路を成す孔１９，２０，２１と、上記
原動機の持上げ方向の操作に際して原動機からの
排出路を成す孔２３を備えている。負荷を降下せ
しめる方向すなわち持上げ方向への原動機の操作
に際して、孔２２は原動機に対する送り通路を成
し、これに対して孔１９，２０，２１は原動機か
らの排出通路を成す。一方向または他方向への原
動機の操作、ならびに駆動速度の調節、停止位置
の原動機の調節などは、操作弁１３のスライダ２
３によつて調節される。すなわち、操作弁１３の
スライダ２３を第１図の中立位置から下方に移動
させると、ポンプ１０から吐出された圧力媒体が
原動機の孔１９，２０，２１に供給され、原動機
の正回転すなわち負荷の持上げ方向の駆動が行な
われ、スライダ２３を上方に移動させるとポンプ
から吐出された圧力媒体が孔２２に供給され、孔
１９，２０，２１は戻り本管１５に接続され、原
動機の逆回転が行なわれる（ノルウエー特許第
86819号、特公昭50−5772号公報参照）。

操作弁１３と原動機１８の中間には、操作弁１
３の各制御ポートと原動機１８の各孔１９，２
０，２１，２２を接続するための中間部材２４が
挿入されており、この中間部材には孔１９と孔２
０の開放接続部２４ａが設けられている。また孔
２０と孔２１間は接続管２５によつて短絡接続さ
れている。従つて、孔１９，２０，２１の間は互
いに直接連通せしめられている。孔１９と操作弁
１３の出口２９との間は対応の排出弁２８を備え
た排出導管２６と２７により接続されている。導
管２６の一端は中間部材２４を介して孔１９に接
続され、導管２７の一端はシステムの戻り側に接
続されている。導管２６と２７の反対側末端は弁
２８のそれぞれの開口３０と３１に接続されてい
る。第１図に示す位置においては、開口３０と３
１はスライダ３３のフランジ３２によつて相互に
分離されている。対応のフランジ３４を備えたス
ライダの一端は制御圧室３５の中に収容され、対
応のフランジ３６を備えたスライダの他端は背圧
室３７の中に収容されている。制御圧室３５は制
御導管３８によつて孔２２に接続されているのに
対して、背圧室３７は枝管３９を介して導管２７
に接続されている。スライダ３３と背圧室３７の
底面との中間に、圧縮バネ４０が挿入されてい
る。また制御導管３８には制御弁４１が介装され
ている。

制御弁４１は制御スライダ４２の一端に圧力制
御室４３を備え、また対応のフランジ４４を担持
する制御スライダの反対側末端に、背圧室４５を
備えている。圧力制御室４３は枝管４６を介し
て、排出導管の送り通路を形成する導管２６に連
結され、原動機の各孔１９〜２１と同じ圧力条件
を持つている。背圧室４５は背圧室バイパス路４
７を介して制御導管３８と連通し、また背圧室４
５の中には、フランジ４４とチヤンバ底部の調節
ネジ４８の中間に圧縮バネ４９が配置されてい
る。

背圧室の中においてスライダ４２に作用する力
は、バネ４９の力から成る。バネ４９の力は、調
節ネジ４８の調節によつて調整することができ
る。

第１図に図示された位置において、操作弁１３
は停止位置にあり、またそのスライダ２３は、給
液導管１１からの入口１２が操作弁の出口１４と
連通するように配置されている。孔１９〜２１
は、それぞれフランジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，
２３ｄおよび２３ｅとによつて、前記出口からし
や断されており、これによつて原動機を停止位置
に確実に保持する。圧力媒体は、原動機１８の外
部の操作弁１３を通る通路の中でポンプ１０から
循環する。

スライダ２３が負荷の持上げ位置すなわち第１
図において下方に移動させられると、孔２２が原
動機の孔１９，２０，２１に供給され、原動機が
負荷の持上げ方向に駆動される。このとき排出弁
２８および制御弁４１は第１図に示すような閉位
置にあり、排出弁２８の制御圧室３５は制御導管
３８によつて孔２２に接続され、排出導管２６と
２７との連通がしや断されている。

スライダ２３が負荷の降下位置すなわち巻戻し
位置に向つて動かされると、孔２２は入口１２と
開放連通し、給液導管１１から無制限に圧力媒体
を受ける。これによつて原動機１８は巻戻し方向
に駆動される。すなわち、原動機に作用する外部
力（例えば、船荷用ウインチの荷重の重量）と一
致する方向に駆動される。この間、原動機１８は
外部力によつてポンプとして駆動される。外部力
が小さい場合には、原動機は外部力のほかに、孔
２２の中の圧力媒体により生じる力によつて駆動
される。このようにして、孔２２の中の圧力媒体
の力によつて、巻き戻し速度を増大させることが
できる。外部力が大きい場合には、巻戻し速度は
この外部力によつて決定され、問題は巻戻し速度
を低下させることにある。巻戻し速度は、孔２２
の中にいかに多くの作動媒体が導入されうるかに
よつて決定される。孔２２の中の圧力は、スライ
ダ２３の最下フランジ２３ｆを通つて出口２９ま
で通過させる圧力媒体の量によつて制御すること
ができる。フランジ２３ｆ部の通路は、このフラ
ンジ２３ｆによつて絞られまたは閉鎖される。ス
ライダの巻戻し位置において、この圧力は、原動
機を巻戻し方向に駆動する圧、すなわち排出弁２
８を開く圧、に調節される。巻戻し運動と一致す
る方向に作用する荷重がない時に、圧力は最大と
なることができる。操作弁１３は、フランジ２３
ｆを通しての閉塞の故に、低い巻戻し圧よりはむ
しろ高い巻戻し圧で、出発位置から移動させられ
なければならない。

巻戻しを行なおうとする場合、スライダ２３の
出発位置は停止位置である（第１図。その時、孔
２２は無圧状態であり、排出弁２８は閉じられて
いる。スライダ２３が第２図に示された位置に向
つて動かされる時、スライダ２３のフランジ２３
ｆが孔２２と出口２９との間の通路を挾搾する。
その場合、孔２２の中に圧力が作られ、同時に制
御導管３８の中の圧が上昇する。制御導管３８の
中の圧が背圧室３７から（バネ４０を介して）ス
ライダ３３に作用する力（バネの力）を超えた
時、排出弁２８が開かれ、孔１９から、導管２
６，２７を経て、出口２９に達する排出通路を形
成する。もしフランジ２３ｆの絞りによつて圧力
媒体導入量以上の速度で、外部力（船荷ウインチ
に対する荷重）が原動機を巻戻し方向に引張ろう
とするならば、孔２２の圧力が低下し、また制御
導管３８の中に対応の圧力低下が生じるであろ
う。そこで、孔２２の中の差が再び立上るまで、
排出弁２８は完全にまたは部分的に閉じられる。

第１図乃至第３図の実施態様において、巻戻し
制限機能が保持されている間、排出孔と排出弁
は、巻戻し制限速度とは別の他の作動機能のため
に利用される。導管２６から出た枝管４６によつ
て、制御弁４１が制御され、これにより、制御弁
４１は排出弁２８と共に、引張り制限−圧力制限
構造として利用されることができる。従つて、例
えばウインチ（係船ウインチ、曳船ウインチ、ト
ロールウインチおよび類似のもの）のワイヤの引
張りの変動に際して、または持上位置から停止位
置への急激な移行に際して（船荷ウインチ）、孔
１９〜２１の中の圧力が背圧室４５の中の力より
増大した時、第３図に示されるように枝管４６と
制御管３８との制御室４３を介する接続が開かれ
て、制御管３８の中の圧力増大を生じるので、排
出弁が開き、余剰圧力媒体を導管２６から、排出
弁２８を介して、導管２７へ、更に出口２９へ排
出する。従つて、圧縮バネ４９の調節ネジ４８を
介してスライダ４２に対する力を調整することに
より、孔１９〜２１の中の圧を最高限度圧に調節
することができる。この最高限度圧が超えられる
やいなや、孔１９〜２１の中の圧が所望圧に制限
されるまで、すなわち調節ネジ４８によつて定め
られた力に制限されるまで、排出弁２８を介して
圧力排出が行われる。このようにして、ウインチ
を所望の引張り限度に調節し（引張り制限）、ま
た例えば巻戻し方向への操作中の制動による望ま
しくない圧力上昇、ならびに孔１９〜２１の中に
残存している望ましくない圧力増大を排出するこ
とができる。その結果、例えば係船ウインチ、ト
ロールウインチ、引船ウインチまたは類似のもの
について、外力が増大するか、または減少するか
に応じて、ワイヤを繰出し、または巻取ることが
できる。

第４図乃至第６図は液圧装置の他の実施態様を
示す図であつて、第１図乃至第３図について説明
したものに対応する構造と操作モードを有する
が、背圧室の中に油圧を備え、この圧力を遠隔制
御できるようにした点のみが異なつている。この
ようにして、前記の引張り制限または圧力制限構
造について更に調節の可能性が生じる。この点に
関して、背圧室４５は減圧弁５１から出た作動導
管５０に接続されている。減圧弁５１はその送り
圧を制御弁４１の枝管４６から送り圧導管５２を
介して受ける。すなわち、孔１９〜２１の中の圧
に対応する圧力を受ける。また減圧弁５１は、導
管２７を介して出口２９と連結した排出管５３を
備えている。また、減圧弁５１は３個のフランジ
５５，５６，５７を備えて中間室５８，５９を成
すスライダ５４を有している。図示の位置におい
て、フランジ５６は作動導管５０への開口を閉じ
ているのに対して、対応の中間室５８と５９はそ
れぞれ送り圧導管５２および排出管５３と連通
し、このスライダの圧は、２個の対向圧縮バネ６
０，６１と対応の室６２，６３の中の圧とによつ
て保証される。一方の圧縮バネ６０は室６２の中
に配設され、この室６２は枝管６４を介して作動
導管５０に接続されているが、他方の圧縮バネ６
１は室６３の中に配設され、この室６３は枝管６
５を介して排出管５３に接続されている。圧縮バ
ネ６０は一定圧縮力を有するが、圧縮バネ６１の
力はホイール６６によつて調節可能である。バネ
６１に対する力を増大することにより、スライダ
５４は付図において下方に押されることができ、
室６２の中の圧とバネ６０からの力がバネ６１の
力と平衡するまで、作動導管５０の中の圧が増大
させられる。バネ６１からの力を相応に低下させ
ることによつて、スライダ５４は上方に押し上げ
られ、これによつて作動導管５０の中の圧が対応
の程度まで低下させられ、スライダの両端の力が
均一となるまで、作動導管５０から、室５９を介
して、排出管５３まで排出が行われる。

本装置の使用中に、制御弁４１のスライダ４２
を第５図に示す位置から第６図に示す位置まで運
動させると、作動導管５０の中に圧力の増大が生
じ、そこで減圧弁５１のスライダ５４は付図にお
いて上方に移動させられ、中間室５９を介して排
出管５３へ対応の圧力排出が生じる。スライダ４
２が第５図に示された位置まで戻されるや否や、
作動導管５０の中において圧力低下が生じ、それ
で減圧弁５１のスライダ５４は付図において下方
に動かされ、スライダ５４の両端において力の平
衡が得られるまで、送り導管５２から中間室５８
を経て対応の圧力増大が得られる。

第４図乃至第６図の実施態様の遠隔制御システ
ムの特殊の利点は、このシステムが何らの圧力媒
体流を伴わずに導管５０，５２，５３の中の圧力
伝達に基いていることである。従つて、液圧系と
長いパイプの中に比較的粘性の圧油を使用して
も、導管５０，５２，５３の中に正確な圧力調節
が得られ、これと共に急速で完全な制御が得られ
る。第６図においては、制御弁４１のスライダ４
２が第４図と第５図に示された位置から第６図の
位置まで移動させられる短い時間間隔における導
管５０と５２の中の圧力伝達が矢印で示されてい
る。この場合、背圧室４５から、導管５０、弁５
１および導管５３を経て、作動弁１３の排出側２
９への、一定最小限度量の移動のみが問題となつ
ている。第６図に示す位置までのスライダ４２の
運動が終了するや否や、弁５１の中のスライダ５
４は第４図と第５図の出発位置まで下降させられ
るであろう。弁４１のスライダ４２が第４図と第
５図に図示された位置まで逆に動かされる時間間
隔（図示されず）において、送り圧導管５２か
ら、減圧弁５１（スライダ５４は第４図に示す位
置から下方に押されている）と導管５０を介し
て、流れる圧力媒体によつて背圧室４５の再充填
が実施され、この再充填が実施されるや否や、ス
ライダ５４は第４図と第５図に示す出発位置まで
戻される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液圧システムの部分断面
図であつて、制御弁と排出弁は不作動位置にあ
り、また説明の便宜上のみから、原動機と作動弁
は停止位置に示されている図（ただし、制御弁と
排出弁は原動機と作動弁の他の位置に対応する位
置をとることができる）、第２図は第１図と類似
の図であつて、排出弁は作動位置にあり、制御弁
は不作動位置にあり、操作弁はゆるみ位置にある
状態を示す図、第３図は第１図と類似の図であつ
て、作動位置にある排出弁と制御弁とを示す図、
第４図は本発明の液圧システムの第１図に対応す
る位置を示す部分断面図、第５図は第２図に対応
する位置にあるシステムを示す第４図と類似の
図、第６図は第３図に対応する位置にあるシステ
ムを示す第４図と類似の図である。 １０……不可逆ポンプ、１３……操作弁、１８
……原動機、１９，２０，２１……第１通路、２
２……第２通路、２６，２７……排出導管、２８
……排出弁、２９……排出側、３５……制御圧
室、３８……制御導管、４１……制御弁、４２…
…スライダ、４５……背圧室、４６……枝管、４
８……調節ネジ、４９……バネ、５０……制御導
管、５１……減圧弁、５２……送り圧管、５３…
…排出管、５４……スライダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 作動媒体が外部力に対してそれぞれ反対方向
   または一致方向の第１方向と第２方向に原動機を
   駆動するため、操作弁によつて、その第１通路と
   第２通路を通して制御されるようにした原動機
   と、圧力媒体で制御される排出弁と連結された排
   出導管においてこの導管の送り側は前記第１通路
   に接続されるがその排出側は前記操作弁の排出側
   に接続されるようにした排出導管とを備えた液圧
   装置において、前記排出弁２８の制御導管３８は
   制御弁４１の中を通り、これにより前記第２通路
   ２２からの制御圧が自由に前記制御導管３８を通
   して前記排出弁２８の制御圧室３５に伝達される
   ことができ、前記制御弁４１はスライダ４２を有
   し、このスライダ４２は、スライダ４２の一端部
   に作用する可調節対抗力に抗して、第１通路１
   ９，２０，２１からの圧力によつて押圧されて解
   放位置に移動せしめられ、その解放位置において
   前記制御導管３８を介して前記第１通路１９，２
   ０，２１と前記第２通路２２との間の自由接続を
   形成し、またこれによつて前記制御圧室３５に対
   して第１通路および第２通路内の両圧力の中間圧
   を加え、この制御圧室３５は、前記制御弁４１を
   前記導管２６の前記送り側に接続する枝管４６の
   中の圧力が前記可調節対抗力以上の水準まで増大
   した際に、前記第１通路１９，２０，２１から前
   記操作弁１３の前記排出側２９への貫通路を形成
   するように、常時閉方向に付勢されている排出弁
   ２８を開かせるようにしたことを特徴とする液圧
   装置。 ２ 可調節対抗力は、可調節圧の圧力媒体による
   圧力を伴なう可調節的な弾発力であつて、前記第
   １通路中の圧力制限値を直接に調節できるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の液圧装置。 ３ ２個の対向圧縮バネ６０，６１によつて対向
   軸方向に負荷されたスライダ５４を有する手動調
   節可能の遠隔制御減圧弁５１を、前記制御弁４１
   のスライダ４２に可調節対抗力を加えている背圧
   室４５に連通せしめる作動導管５０とを備え、こ
   れによつて、前記スライダの、軸方向への運動が
   前記第１通路１９，２０，２１からの圧力を、枝
   管４６から送り圧管５２を介して、前記作動導管
   ５０に加え、また前記スライダ５４の逆方向への
   運動は、作動導管５０の中の圧を、排出管５３と
   前記排出導管２６，２７の排出側２７とを介し
   て、操作弁１３の排出側２９に排出することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の液圧装置。