JP4721753B2 - 高圧油圧システム用の油圧回路 - Google Patents
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Description
本発明は、油圧ジャッキ等の油圧システムにおいて用いられ、特に、高圧領域で使用される油圧システムにおいて用いられる油圧回路に関するものである。
従来、油圧ジャッキ等の油圧システムにおいて用いられる油圧回路については、電磁切換弁や方向制御弁を使用した油圧回路が知られている。電磁切換弁や方向制御弁の開閉操作によって作動油の流れを切り換えて、油圧ジャッキ等の作動を制御するようにしたものである（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、電磁切換弁や方向制御弁は、構造が複雑で部品点数が多いことから、故障が生じ易く、また、高価である。従って、電磁切換弁や方向制御弁を使用した油圧回路によって制御される油圧ジャッキ等も故障が生じ易く、また、高価となる。
そこで、電磁切換弁や方向制御弁を使用することなく、油圧ジャッキ等の作動を制御することができるようにした油圧回路が示されている（例えば、特許文献２参照。）。
それは、正逆２方向に作動油を供給可能な油圧ポンプと、複数個のチェック弁とパイロットチェック弁とを適切に組み合わせた油圧回路であり、故障が無く、コンパクトで、安価な油圧回路となっている。
しかし、正逆２方向に作動油を供給可能な油圧ポンプとしては、３５０ｋｇｆ／ｃｍ２のものが最大であることから、一般的に高圧と呼ばれる３５０ｋｇｆ／ｃｍ２を超えた領域では、前記特許文献２に記載の技術を適用することができない。
したがって、通常、３５０ｋｇｆ／ｃｍ２を超えた高圧領域で使用される油圧ジャッキ等については、１方向に作動油を供給する油圧ポンプに電磁切換弁や方向制御弁を組み合わせた油圧回路によって、その作動が制御されている。そのため、構造が複雑で高価な電磁切換弁や方向制御弁を用いることから、従来の高圧領域で使用される油圧ジャッキ等は、故障が生じ易く、また、高価なものとなっている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、高圧領域で使用される油圧ジャッキ等の高圧油圧システムについて、その作動を制御する油圧回路として、構造が複雑で高価な電磁切換弁や方向制御弁を用いることなく、コンパクトで安価で故障の無い、高圧油圧システム用の油圧回路を提供することを目的とするものである。
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
[１] 作動油を一方向に供給可能なポンプであって、作動油を油圧アクチュエータに供給する高圧ポンプと、作動油を二方向に供給可能であって、且つ任意の方向から作動油を前記高圧ポンプに供給できる低圧ポンプと、前記高圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ作動油を供給する経路を開閉するパイロットチェック弁を備え、前記低圧ポンプから前記高圧ポンプに供給される作動油の圧力により前記パイロットチェック弁の開閉状態が切り換わるようにしたことを特徴とする高圧油圧システム用の油圧回路。
[２] 前記高圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ作動油を供給する経路は、前記油圧アクチュエータが備えた２つの圧力室に対応して２つの経路に分岐しており、分岐した経路のそれぞれに前記パイロットチェック弁が備えられているとともに、前記低圧ポンプからの作動油の供給方向に応じて、いずれか一方の経路の前記パイロットチェック弁が開状態になるようにしたことを特徴とする前記[１]記載の高圧油圧システム用の油圧回路。
本発明においては、作動油を二方向に供給可能な低圧ポンプを用い、その低圧ポンプから作動油を高圧ポンプへ供給するとともに、低圧ポンプから供給される作動油の圧力に基づいて、高圧ポンプから油圧アクチュエータへ作動油を供給する経路を開閉するようにしているので、複雑で高価な電磁切換弁や方向制御弁を用いずとも、高圧ポンプから油圧アクチュエータへの作動油の流れを適切に制御することができ、油圧アクチュエータを的確に作動させることができる。その結果、本発明の油圧回路は、コンパクトで安価で故障の無い高圧油圧システム用の油圧回路となっている。
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る高圧油圧システム用の油圧回路を示すものである。図中、１０が油圧アクチュエータの一例としての油圧ジャッキであり、２０が油圧ジャッキ１０の作動を制御する油圧制御部である。
油圧ジャッキ１０は、油圧シリンダ１１と、油圧シリンダ１１への作動油の流れを調整するためのチェック弁１３、リリーフ弁１４、チェック弁付き可変絞り弁１５を備えている。油圧シリンダ１１は下室１１ａと上室１１ｂの２つの圧力室を備えており、下室１１ａに作動油が供給されれば、ピストンロッド１２が上昇し、上室１１ｂに作動油が供給されれば、ピストンロッド１２が下降するようになっている。
一方、油圧制御部２０は、高圧の作動油を一方向に供給可能な高圧ポンプ２１と、高圧ポンプ２１を駆動するためのサーボモータ２２と、低圧の作動油を二方向に供給可能な低圧ポンプ２３と、油タンク２４とを備えている。また、作動油の流れを調整するために、４個のパイロットチェック弁２５ａ〜２５ｄと、６個のチェック弁２６ａ〜２６ｆと、２個のリリーフ弁２７ａ〜２７ｂと、２個のストップ弁２８ａ〜２８ｂとが設けられている。なお、２９ａ、２９ｂはカップリング、３０はストレーナ、３１はラインフィルタ、３２はクーラー、３３は湯面計、３４はブレザーである。
なお、ここでは、低圧ポンプ２３から作動油を供給する方向として、Ｂ側（図中、右側）から吸引してＡ側（図中、左側）から吐出する場合を正方向、Ａ側（図中、左側）から吸引してＢ側（図中、右側）から吐出する場合を逆方向とする。正方向と逆方向の切り換えは低圧ポンプ２３の回転方向の切り換えによって行い、正方向に供給する際の回転を正回転、逆方向に供給する際の回転を逆回転とする。
そして、作動油が流れる経路として、下記の８個の経路が形成されている。
第１の経路は、低圧ポンプ２３が油タンク２４から吸引した作動油を正方向に吐出して高圧ポンプ２１に供給する経路である。油タンク２４から、ストレーナ３０、チェック弁２６ｂ、低圧ポンプ２３、チェック弁２６ｃ、リリーフ弁２７ｂの順に通過して、高圧ポンプ２１に流れるようになっている。
第２の経路は、低圧ポンプ２３が油タンク２４から吸引した作動油を逆方向に吐出して高圧ポンプ２１に供給する経路である。油タンク２４から、ストレーナ３０、チェック弁２６ａ、低圧ポンプ２３、チェック弁２６ｄ、リリーフ弁２７ｂの順に通過して、高圧ポンプ２１に流れるようになっている。
第３の経路は、高圧ポンプ２１から油圧シリンダ１１の下室１１ａに高圧の作動油が流れる経路である。高圧ポンプ２１から、チェック弁２６ｆ、パイロットチェック弁２５ａ、ストップ弁２８ａ、カップリング２９ａ、チェック弁１３の順に通過して、油圧シリンダ１１の下室１１ａに流れるようになっている。ここで、パイロットチェック弁２５ａのパイロット圧は低圧ポンプ２３の正方向への吐出圧であり、低圧ポンプ２３から正方向に吐出されている時にパイロットチェック弁２５ａが開状態になるようになっている。
第４の経路は、油圧シリンダ１１の下室１１ａの作動油が油タンク２４に回収される経路である。油圧シリンダ１１の下室１１ａから、リリーフ弁１４、カップリング２９ａ、ストップ弁２８ａ、パイロットチェック弁２５ｃの順に通過して、油タンク２４に流れるようになっている。ここで、パイロットチェック弁２５ｃのパイロット圧は低圧ポンプ２３の逆方向への吐出圧であり、低圧ポンプ２３から逆方向に吐出されている時にパイロットチェック弁２５ｃが開状態になるようになっている。
第５の経路は、高圧ポンプ２１から油圧シリンダ１１の上室１１ｂに高圧の作動油が流れる経路である。高圧ポンプ２１から、チェック弁２６ｆまでは、前記第３の経路と同じであるが、その後、前記第３の経路から分岐し、パイロットチェック弁２５ｂ、ストップ弁２８ｂ、カップリング２９ｂの順に通過して、油圧シリンダ１１の上室１１ｂに流れるようになっている。ここで、パイロットチェック弁２５ｂのパイロット圧は低圧ポンプ２３の逆方向への吐出圧であり、低圧ポンプ２３から逆方向に吐出されている時にパイロットチェック弁２５ｂが開状態になるようになっている。
第６の経路は、油圧シリンダ１１の上室１１ｂの作動油が油タンク２４に回収される経路である。油圧シリンダ１１の上室１１ｂから、カップリング２９ｂ、ストップ弁２８ｂ、パイロットチェック弁２５ｄの順に通過して、油タンク２４に流れるようになっている。ここで、パイロットチェック弁２５ｄのパイロット圧は低圧ポンプ２３の正方向への吐出圧であり、低圧ポンプ２３から正方向に吐出されている時にパイロットチェック弁２５ｄが開状態になるようになっている。
第７の経路は、低圧ポンプ２３から正方向に吐出された作動油が油タンク２４に戻る経路である。低圧ポンプ２３、チェック弁２６ｃ、リリーフ弁２７ｂ、チェック弁２６ｅ、ラインフィルタ３１、クーラー３２の順に通過して、油タンク２４に流れるようになっている。
第８の経路は、低圧ポンプ２３から逆方向に吐出された作動油が油タンク２４に戻る経路である。低圧ポンプ２３、チェック弁２６ｄ、リリーフ弁２７ｂ、チェック弁２６ｅ、ラインフィルタ３１、クーラー３２の順に通過して、油タンク２４に流れるようになっている。
上記のように構成された高圧油圧システム用の油圧回路によって油圧ジャッキ１０が作動する状況を以下に述べる。
まず、油圧ジャッキ１０のピストンロッド１２を上昇させる場合であるが、その際には、低圧ポンプ２３を正回転させて供給方向を正方向にする。これによって、油タンク２４から吸引した作動油が第１の経路を経由して高圧ポンプ２１に供給される。そして、低圧ポンプ２３の供給方向が正方向であるので、パイロットチェック弁２５ａが開状態になり、高圧ポンプ２１で高圧にされた作動油は第３の経路を経由して油圧シリンダ１１の下室１１ａに供給される。同時に、パイロットチェック弁２５ｄが開状態になり、油圧シリンダ１１の上室１１ｂの作動油が第６の経路を経由して油タンク２４に回収される。これによってピストンロッド１２が上昇していく。
次に、油圧ジャッキ１０のピストンロッド１２を下降させる場合であるが、その際には、低圧ポンプ２３を逆回転させて供給方向を逆方向にする。これによって、油タンク２４から吸引した作動油が第２の経路を経由して高圧ポンプ２１に供給される。そして、低圧ポンプ２３の供給方向が逆方向であるので、パイロットチェック弁２５ｂが開状態になり、高圧ポンプ２１で高圧にされた作動油は第５の経路を経由して油圧シリンダ１１の上室１１ｂに供給される。同時に、パイロットチェック弁２５ｃが開状態になり、油圧シリンダ１１の下室１１ａの作動油が第４の経路を経由して油タンク２４に回収される。これによってピストンロッド１２が下降していく。
なお、低圧ポンプ２３から吐出された作動油の一部は第７の経路又は第８の経路を経由して油タンク２４に回収されるが、その際にクーラー３２によって所定の温度に冷却される。
上記のようにして、この実施形態においては、作動油を一方向に供給可能な高圧ポンプ２１と、作動油を二方向に供給可能で、且つ任意の方向から作動油を高圧ポンプ２１に供給できる低圧ポンプ２３と、高圧ポンプ２１から油圧ジャッキ１０へ作動油を供給する経路を開閉するパイロットチェック弁２５ａ〜２５ｄを設け、低圧ポンプ２３からの作動油の供給方向に基づいてパイロットチェック弁２５ａ〜２５ｄの開閉状態が切り換わるようにしているので、複雑で高価な電磁切換弁や方向制御弁を用いずとも、高圧ポンプ２１から油圧ジャッキ１０への作動油の流れを適切に制御することができ、油圧ジャッキ１０を的確に作動させることができる。その結果、この実施形態において示した油圧回路は、コンパクトで安価で故障の無い高圧油圧システム用の油圧回路となっている。
１０ 油圧ジャッキ
１１ 油圧シリンダ
１１ａ 油圧シリンダの下室
１１ｂ 油圧シリンダの上室
１２ ピストンロッド
１３ チェック弁
１４ リリーフ弁
１５ チェック弁付き可変絞り弁
２０ 油圧制御部
２１ 高圧ポンプ
２２ サーボモータ
２３ 低圧ポンプ
２４ 油タンク
２５ａ〜２５ｄ パイロットチェック弁
２６ａ〜２６ｆ チェック弁
２７ａ、２７ｂ リリーフ弁
２８ａ、２８ｂ ストップ弁
２９ａ、２９ｂ カップリング
３０ ストレーナ
３１ ラインフィルタ
３２ クーラー
３３ 湯面計
３４ ブレザー
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Claims (2)
- 作動油を一方向に供給可能なポンプであって、作動油を油圧アクチュエータに供給する高圧ポンプと、作動油を二方向に供給可能であって、且つ任意の方向から作動油を前記高圧ポンプに供給できる低圧ポンプと、前記高圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ作動油を供給する経路を開閉するパイロットチェック弁を備え、前記低圧ポンプから前記高圧ポンプに供給される作動油の圧力により前記パイロットチェック弁の開閉状態が切り換わるようにしたことを特徴とする高圧油圧システム用の油圧回路。
- 前記高圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ作動油を供給する経路は、前記油圧アクチュエータが備えた２つの圧力室に対応して２つの経路に分岐しており、分岐した経路のそれぞれに前記パイロットチェック弁が備えられているとともに、前記低圧ポンプからの作動油の供給方向に応じて、いずれか一方の経路の前記パイロットチェック弁が開状態になるようにしたことを特徴とする請求項１記載の高圧油圧システム用の油圧回路。
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