JPS625877B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、荷揚げもしくは荷下しのために荷物
を動かすようにした線型もしくは非線型の液圧モ
ータのための弁装置で、位置決め弁を介して液圧
供給源に接続されるとともに、他方においては液
圧モータの荷揚げ側と荷下し側に接続され、パイ
ロツト被制御の保持弁と第１の逆止弁とは液圧モ
ータの荷揚げ側に至る導管内に配装し、しかも該
逆止弁は、保持弁がバイパスして上記の液圧モー
タの荷揚げ側と連通しうべく配装され、液圧モー
タの荷揚げ側よりの圧力液は、上記の逆止弁が開
いているときには上記の保持弁をバイパスして流
れるようにした荷重保持兼下降制動用の弁装置に
関する。本発明による弁装置は、主にクレーン又
はこれに類する機械の液圧ピストンシリンダユニ
ツトにおいて使用されるが、その他の用途に利用
することもできる。

この分野における従来公知の技術は、荷重を安
全確実にホールドしうるのみならず、シリンダの
荷重圧力によつて荷重の降下速度を制御しうるよ
うな弁装置を提供していない。

本発明の目的は、上述のような機能を果たすこ
とのできる弁装置を提供することである。

本発明は、液圧モータの荷下し側に至る導管内
に１つの絞り弁と第２の逆止弁とを並列に接続し
て、この第２の逆止弁が液圧モータの荷下し側よ
りの圧力液のみは上記絞り弁をバイパスして流れ
ることができるが、液圧モータの荷下し側への圧
力液は上記絞り弁を通つて流れるように構成され
ることと、上記のホールド・アツプ・バルブは、
液圧モータの荷下し側に至る導管内の液圧により
作動され、該ホールド・アツプ・バルブは、該導
管内のパイロツト圧がある一定の値となつたとき
には開弁するように構成されることと、上記のホ
ールド・アツプ・バルブは、その絞り調整度が、
上記のホールド・アツプ・バルブと、液圧モータ
の荷揚げ側との間における導管内の液圧に依存し
て制定され、その結果、該導管内の圧力が上昇し
たときには、該絞り弁の絞り度が高まるように形
成されていることとを特徴とする。

本発明による弁装置を使用することにより、荷
重を安全確実にホールドできる。荷重の降下速度
は荷重の重量に応じて自動的に制定され、荷重の
重量が増せば、降下速度は遅くなる。

本発明による弁装置の変形実施例においては、
絞り弁の前に圧力制限器が配設される。構成部材
を適切に選定することにより、荷重の重さと最大
許容降下速度との間に所望の関係を得ることがで
きる。

以下に図面に示した好適な数個の実施例につい
て本発明を詳細に説明する。

図において、１は本発明による荷重保持兼下降
制動用の弁装置であつて、液圧モータすなわち図
示の実施例では液圧ピストンシリンダユニツト２
の荷揚げ側３および荷下げ側４に接続されてい
る。５は圧油ポンプのごとき圧油供給源であつて
位置決め弁６と導管７，８とを介して上記の弁１
に接続されている。なお、弁１は導管９によつて
ピストンシリンダユニツト２の荷揚げ側３に接続
され、また導管１０を介して荷下げ側４に接続さ
れている。なお、ピストンシリンダユニツト２に
よつて図示例ではクレーン１１の昇降操作が行わ
れる。

上記の弁１には可変絞り弁１２とパイロツト被
制御のホールド・アツプ・バルブ１３と、２つの
逆止弁１４，１５とが設けてある。そして一方の
逆止弁１４は絞り弁１２と列並に接続され、それ
ら２つの弁１４と１２とは導管１０を介してピス
トンシリンダユニツト２の荷下げ側４に接続され
ている。またその逆止弁１４の接続態様はピスト
ンシリンダユニツト２の荷下げ側４より圧油を排
出できるようになつているのであるが、その排油
が必ず絞り弁１２を通れるようになされている。

他方の逆止弁１５はホールド・アツプ・バルブ
１３と並列に接続され、しかも、それら２つの弁
１５，１３が導管９を介してピストンシリンダユ
ニツト２の荷揚げ側３に接続されている。したが
つて圧油をピストンシリンダユニツト２の荷揚げ
側３に供給することができるが、弁１３が開弁し
ているときには、すべての圧油がこの弁１３を通
つてのみユニツト２の荷揚げ側（加圧側）３に流
入するようになつている。

パイロツト被制御のホールド・アツプ・バルブ
１３は地点１６のところの油圧に応じて制御され
る。このところの圧油の値がある一定の値に達す
ると、弁１３は圧油を導通する状態に切り換えら
れる。すると圧油がこの弁１３を通つて流れ、そ
れによりクレーン１１の作動アームを下げること
ができる。地点１７の油圧は絞り弁１２の調整値
に影響を与える。導管９内の油圧が高ければ高い
ほど、つまりクレーン１１の負荷が大きければ大
きいほど、絞り弁１２の絞り度が強く絞られるよ
うになる。

以上に述べた本発明による荷重保持兼下降制動
用弁装置１の作用を述べると次のとおりである。
すなわち、クレーン１１によつて荷（図示せず）
を上げようとするときには、位置決め弁６の弁部
材を第１図において左方へ動かす。すると圧油が
圧油供給源５より導管７を経て逆止弁１５を通
り、弁１３はバイパスして圧送される。他方圧油
はピストンシリンダユニツトの排出側より導管１
０を通つて排出され、逆止弁１４、絞り弁１２な
らびに導管８を流れオイルリザーバ５′へ排出さ
れる。

荷重を下げる場合には次のようにして行われ
る。

このときには、位置決め弁６の弁部材を第１図
において右方へ動かすと、圧油は圧油供給源５よ
り導管８を通り絞り弁１２を経て圧送される。こ
のときには逆止弁１４は塞止作用を営み、圧油の
流れは絞られたのち導管１０を流れてピストンシ
リンダユニツト２の荷下し側４内へ流入する。ユ
ニツト２の荷揚げ側３からの排出油は導管９を通
つてホールド・アツプ・バルブ１３と１５に流れ
る。２つの弁１３と１５はこの場合、荷揚げ側か
らの油の流れを阻止する役目を営む。導管１０内
の油圧、したがつて地点１６のところの油圧が上
昇して、パイロツト被制御のホールド・アツプ・
バルブ１３が開弁するような値に達すると、該弁
１３が開き、導管９内の圧油が導管７を通つてオ
イルリザーバ５′内に流入し、かくして荷重は下
がる。

そこで導管９内の油圧、したがつて地点１７の
ところの油圧が下がると、絞り弁１２が制御を受
け、ピストンシリンダユニツト２内の負荷すなわ
ち油圧が高まり、導管９内の油圧が上がると絞り
弁１２における油流の絞りを大きくする。したが
つて荷重が大きいときには自動的に荷重が徐々に
下降するようにし、逆に荷重が小さいときには下
降速度を早めるように作用する。したがつて絞り
弁１２の構成部材を適宜に選定することにより、
荷重の重さの関数として合目的な効果速度特性が
得られるようにすることができる。

このようにしてホールド・アツプ・バルブ１３
に対するパイロツト圧力が絞り弁１２とピストン
シリンダユニツト２の荷下し側４との間にある地
点１６のところにおける圧力に相当するようにす
ることによつて必要とする安全性の改善が達成で
きる。荷重の大きさのみが荷重降下速度に影響を
与えるものではない。荷重降下速度が制御される
ことなく増大するときは、導管１０内の油圧がそ
れにともなつて低下するが、そのようなときに
は、荷揚げ側からの油圧がホールド・アツプ・バ
ルブ１３によつて絞られる。

次には、荷重保持兼下降制動用の弁装置１の好
適な実施例を第２図ないし第６図を参照して、さ
らに具体的に説明をする。とくに第２図および第
３図に詳示した絞り弁１２にはピストン１８が設
けてあり、このピストン１８は第３図のやや左手
に示す如く、このピストン１８の長手方向に自己
拡張性をもつたコイルバネ１９を備えている。荷
重が下降する際に圧油は導管８の接続口８′より
溝２０を経てピストン１８のまわりの第１の環状
通路２１内へ流入し、それからコイルバネ１９の
ところを通つて第２の環状通路２２内に流入す
る。コイルバネ１９は上記２つの環状通路２１と
２２とを連ねる唯一の連続手段になつている。第
２の環状通路２２は別の通路２３（第４図参照）
と連通している。またこの通路２３は通路２４と
も連絡している。前記の地点１６（第１図参照）
はこの通路２４内にあるものと考えてよい。圧油
はこの通路２４より別の通路２５（第２図および
第５図参照）を通つて、導管１０の接続口１０′
に導かれる。なお、前記の接続口８′よりは、さ
らに別の通路２６（第５図参照）が伸びており、
今の場合は閉ざされている逆止弁１４に通じてい
る。今説明したことは、第１図について前述した
互いに並列接続の弁１２と１４の接続に対応する
ものである。荷重を揚げる場合には、圧油は逆方
向に流れる。油は逆止弁１４ならびに１２を流れ
ることができる。

荷物を下げるときには油は導管９より接続口
９′（第２図参照）を通つて圧力下に導入され
る。この油は通路２８を経てホールド・アツプ・
バルブ１３内に流入する。この弁１３は第２図に
図示の状態の下では閉じている。通路２４内の油
圧はこの場合上昇し、ピストン２９に対してある
定まつた力を及ぼすような値になると、弁１３が
バネ３０の作用力に打ち勝つようになつて、この
弁１３は動かされる（これは第２図に示した状態
に相応する）。

なお、前記において第１図について示した地点
１６は通路２４内にあるものと考えてよい。油は
通路２４より通路２５（第２図および第５図参
照）より導管１０の接続口１０′に流れる。さら
に別の通路２６（第５図参照）が接続口８′よ
り、今の段階では閉じている逆止弁１４に流れ
る。この所からは通路２７が通路２４に伸びてい
る。今説明した構造は第１図で並列に接続された
逆止弁１２と１４に相応する。荷物を荷揚げする
ときには、圧油は逆方向に流れる。油は逆止弁１
４ならびに１２を通つて流れる。導管９からの油
は荷物を下げるときには接続口９′（第２図）を
通つて流れる。この場合、油は通路２８よりホー
ルド・アツプ・バルブ１３に流れる。

この弁１３は第２図に図示の場合には閉じてい
る。通路２４内の油圧はこの場合増加し、ピスト
ン２９に作用力が及ぶようになると、その作用力
によつてバネ３０の力に抗して弁１３が動かされ
る。この状態は第２図に図示の状態に相応する。

弁１３の円錐部３１が今まで着座していた弁座
３２より離座すると、油は通路２８より中空室３
３内に流れ込み、さらにそこから弁部材１３の環
状通路３４（第２図と第６図参照）に流入する。
この環状通路３４は半径方向の開口部３５を備え
ている。この開口部３５は環状通路３６に開口し
ている。油はそこから通路３７，３８，３９を流
れ、次いでそこから導管７の接続口７′に流れ
る。それから、この接続口７′と流路３９（第２
図および第６図参照）を通つてから、逆止弁１５
のところに到達する。油は開かれるこの逆止弁１
５を通り、環状通路４０に到達する。この環状通
路４０は、導管９の接続口９′と、横通路４１
（第６図参照）とに連通している。圧油は導管９
を通つてピストンシリンダユニツト２の荷揚げ側
３に圧送される。また圧油はこの横通路４１を通
つて流れるがこの横通路４１は通路４２によつて
通路４３（第３図参照）と連通している。そして
この通路４３が第１図について前記した地点１７
がある所であると考えてよい。

ピストン１８の位置、すなわち絞り弁１２の調
整の程度は通路４３内の油圧とバネ４４（第３
図）のバネ圧とによつて定まる。通路４３内の油
圧が高まると、ピストン１８は第３図において左
方へ押圧され、弁１２の絞りはいちじるしくな
る。その理由はこの場合、削平ら部１９の幅の狭
い部分が環状通路２１の縁部のところにあるから
である。したがつて、この絞り作用は荷重の重さ
に正比例する。

そこで、バネ４４の特性を適当に選定するとと
もに、ピストン１８の削平ら部１９の形状を適宜
に選定することにより、荷重の降下速度と荷重の
重さとの関係が所望のようになるようになしう
る。

第８図は本発明装置の１変形例を示す。この変
形実施例においては、定調整型の絞り弁１２ａ
と、圧力制限器１３ａと、２つの絞り弁１４ａ，
１５ａとを備えている。圧力制限器４５が導管７
と８との間に配装されている。この圧力制限器４
５は絞り弁１２ａが受ける圧力を制限する作用を
もつ。荷重の重さの関数として荷重の降下速度が
所望の特性をもつようにするため、パイロツト圧
力として地点１６のところの油圧を採用するよう
にしたパイロツト被制御の塞止弁１５ａが導管９
内に配装されている。

この実施例においては部材１２ａと４５とは次
のように選定されている。すなわち、荷重の圧力
が増大したときに絞り弁１２ａの両側間の圧力差
が適値であるようになつている。この場合、荷重
圧力が上昇すると、逆止弁１５ａに対するパイロ
ツト圧力が増大する。逆止弁１２ａの両側間の圧
力差が適値に押えられているために、荷重降下速
度の好ましい特性が保持される。

第９図に示したさらなる変形例の基本構成態様
は第１図について説明したのと同じであるが、変
更された点は、導管７と８との間に圧力制限器４
５を配装した点にある。この場合、本例装置の作
用は次のようになる。すなわち、ホールド・アツ
プ・バルブ１３に対するパイロツト圧が荷重の重
さ増加に際しては減少するのである。この場合に
は、荷重圧力の関数として荷重降下速度を所望の
ようにするには絞り率を変え、荷重圧力が増大し
たときには圧油通流率がいちじるしく減少するよ
うになつている。絞り弁１２の調整はこの目的の
ために導管９内の圧力によつて制御されるもので
ある。

第１０図はさらに他の実施例を示す。本例装置
の基本構成は第９図について説明したものとほぼ
変りがないが、ちがつている点は急速な絞り作用
をするための弁１２ｃと、圧力制限器４５ｃとを
配装したことである。これにより、荷重圧力の増
大の場合に、制限圧力は低下する。すなわち地点
１７のところの油圧を検知し、それに応じて圧力
制限器４５ｃの調整値を変え、荷重圧力が増大し
たときには、それに応じて制限圧力が下がるよう
にした。このようにすることによつても、弁の好
ましい作用が達成される。

第１０図に示した上述の実施例における圧力制
限器４５ｃの変形実施態様が第１１図に示してあ
る。本例装置においては、導管８は通路４６に接
続されている。この通路４６の下方部分にはロツ
ド部材４７が設けてあつて、その端部がピストン
４８もしくは円錐部材４９に接触している。ピス
トン４８の円錐部材４９とは通路４６の一方の側
に配装されている。そしてピストン４８は通路５
０内にて左右に運動可能に配装され、その細くな
つている部分４７が通路５１に出入可能であり、
この通路５１内には円錐部４９が一部進入してい
る。５２は通路であつてピストン４８の上記とは
反対側の端部に接するように配装されており、そ
れによつて該ピストン４８は２つの通路５２と４
６とを互いに他より分離している。円錐部４９は
部材５３の一部分をもつて構成されており、部材
５３は通路５４内に配装されている。５５はバネ
であつて、上記の部材５３に圧着され、通常はこ
の円錐部４９は通路５１を閉ざしている。また通
路５４は通路５６と連通している。

上記の圧力制限器４５ｃは次のように作用す
る。

通路５６と５４とには導管７と同じ油圧が存在
している。この油圧は円錐部４９の方へ作用をす
るバネ５５の作用力と協働して部分４９が通路５
１を開かぬように圧着状態に保持しており、した
がつて通路５１は通常は閉ざされている。前述の
ように、通路４６と５１には導管８内の油圧と同
じ圧力が存在しているので、この圧力により、部
分４９は通路５１を閉じるように加圧され、ピス
トン４８は通路５２を閉じている。通路５１の横
断面積は通路５０のそれよりも大きく選定されて
いるとともに、ピストン４８と部分５０とは互い
に他と堅固に連結されているので、それらを綜合
すると、通路４６内の油圧にもとずく作用力は第
１１図において左方へ働く。通路５１内の油圧は
第１０図の地点１７のところにおける油圧と同圧
である。この油圧は弁を開くように作用し、圧油
が導管８より７へ流れる。これにより、導管８内
の油圧が制限される。したがつて導管８内の許容
油圧は荷重圧力に依存するものとなり、荷重圧力
が高い場合には導管８内の許容油圧は低くなる
が、これはもちろん好適な成果を招来することに
なる。かくして、第８図と第９図に示した装置に
おいて使用された圧力制限器８と９とを上述の圧
力制限器４５ｃと同様に使用しうるが、この圧力
制限器はその構造を簡単なものにすることができ
る。その理由は前記の地点１７のところにおける
パイロツト油圧をなんら使用する必要がなくなる
からである。

前述の本発明装置を使用すれば、次に述べるよ
うな種々の利点が得られる。

荷重の降下速度が荷重圧力によつて制御される
ので、たとえば西独規格DIN15068に規定されて
いる所要の規格に違背することなく、クレーンの
荷揚げ能力を増大することができる。

以上の説明からも判るように、本発明の弁装置
を使用すれば、公知例に比べて動的荷揚げ能力が
20〜30％も大きなクレーンを実現することができ
る。

ピストンシリンダユニツト２の荷揚げ側３の代
りに、その荷下し側４に絞り弁のピストンが配装
されているので、荷重を下げおろす場合の圧力の
保持や制御をピストンシリンダユニツト内にて行
わしめる必要がない。

また本発明の弁装置は確実な荷重保持ができる
し、油漏れもない。また第７図に示す如く荷重保
持兼制動用の弁装置１の全体または要部をピスト
ンシリンダユニツト２の所に直接に配装できる。
すなわち、このユニツト２の荷揚げ側３にホール
ド・アツプ・バルブ１３とともに該所に配装して
中間の導管を省略できる。このようにすると、危
険なパイプバーストによる事故を防止できる。

前述の諸実施例は単なる例示であつて、本発明
の要旨をそれのみに限定すべきではなく、ユニツ
ト２のような直線式の油圧手段に変えて、ロータ
リー型の油圧手段にすることも容易であるが、当
業者にとつて必要に応じ容易に実施できるので、
その図示は省略した。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーンに使用した本発明による弁装
置の配管図であ。第２図は第４図から第６図の
−線に沿つた弁装置の一実施例の縦断面図であ
り、第３図は第４図から第６図の−線に沿つ
て弁装置の一実施例の縦断面図である。第４図、
第５図及び第６図は、それぞれ第２図及び第３図
の−，−，−線に沿つた横断面図で
ある。第７図は本発明による弁装置の変形例の配
管図である。第８図、第９図及び第１０図は弁装
置のいくつかの変形例の配管図を示す。第１１図
は弁装置に使用される圧力制限器の横断面図であ
る。 １…荷重保持兼弁下降制動用の弁装置、２…液
圧ピストンシリンダユニツト、３…荷揚げ側、４
…荷下げ側、５…圧油供給源、６…位置決め弁、
７，８，９，１０…導管、１２…絞り弁、１３…
ホールド・アツプ・バルブ、１４…逆止弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 荷揚げもしくは荷下しのために荷物を動かす
   ようにした線型もしくは非線型の液圧モータのた
   めの弁装置で、位置決め弁を介して液圧供給源に
   接続されるとともに他方においては液圧モータの
   荷揚げ側と荷下し側に接続され、パイロツト被制
   御の保持弁と第１の逆止弁とは液圧モータの荷揚
   げ側に至る導管に配装し、しかも該逆止弁は上記
   の保持弁をバイパスして上記の液圧モータの荷揚
   げ側と連通しうべく配装され、液圧モータの荷揚
   げ側よりの圧力液は上記の逆止弁が開いていると
   きには上記の保持弁をバイパスして流れるように
   したものにおいて、液圧モータ２の荷下し側に至
   る導管８，１０内の１つの絞り弁１２と第２の逆
   止弁１４とを並列に接続して、この第２の逆止弁
   １４が液圧モータ２の荷下し側よりの圧力液のみ
   は、上記絞り弁１２をバイパスして流れることが
   できるが、液圧モータ２の荷下し側への圧力液は
   上記絞り弁を通つて流れるように構成し、また上
   記のホールド・アツプ・バルブ１３は液圧モータ
   ２の荷下し側の導管内の圧力液を操作してホール
   ド・アツプ・バルブ１３が該導管内の液圧をパイ
   ロツト圧とする圧力がある一定の値になつたとき
   には開弁するように構成し、さらにまた、上記の
   絞り弁１２はその絞り調整度が、上記のホール
   ド・アツプ・バルブ１３と、液圧モータ２の荷揚
   げ側３との間における導管９内の液圧に依存して
   制定され、その結果、該導管９内の液圧が上昇し
   たときには、該絞り弁１２の絞り度が高まるよう
   に装置されていることを特徴とする荷重保持兼下
   降制動用の弁装置。 ２ 圧力制限器１８が、絞り弁１２と、位置決め
   弁６との間における導管内の液圧を制限すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の荷重
   保持兼下降制動用の弁装置。 ３ パイロツト被制御のホールド・アツプ・バル
   ブ１３は、該ホールド・アツプ・バルブが、液圧
   モータの荷下し側４と、絞り弁１２との間におけ
   る導管１０内の液圧により作動されるように構成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項に記載の荷重保持兼下降制動用の弁装
   置。 ４ ホールド・アツプ・バルブ１３は液圧モータ
   ２の荷揚げ側３に直接に接続されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   １項に記載の荷重保持兼下降制動用の弁装置。 ５ 絞り弁１２の両側間の圧力差は、ホールド・
   アツプ・バルブ１３と、液圧モータ２の荷揚げ側
   ３との間における導管９内の液圧に依存して制定
   され、その結果、該導管９内の液圧が上昇したと
   き、該導管９内の圧力差が適値となるように装置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項から第４項のいずれか１項に記載の荷重保持兼
   下降制動用の弁装置。 ６ 絞り弁１２の両側間の圧力差を、ホールド・
   アツプ・バルブ１３に対するパイロツト圧と、圧
   力制限器１８に対する開弁圧力とにより制御する
   部材を具備することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第５項のいずれか１項に記載の荷重保
   持兼下降制動用の弁装置。 ７ 圧力制限器（４５ｃ、第１０図）は、ホー
   ド・アツプ・バルブ１３と、液圧モータ２の押圧
   側との間における導管９内の液圧により作動さ
   れ、その結果、該導管９内の油圧が上昇したとき
   には、絞り弁１２と、位置決め弁６との間におけ
   る導管内の許容油圧が低い価に制限されるように
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の荷重保持兼下降制動用の弁装置。