(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切換弁の一方のアクチュエータポートを直接アクチュエータに接続し、他方のアクチュエータポートを、フェイルセーフ機構を介してアクチュエータに接続するとともに、切換弁の切り換え位置に応じて、アクチュエータを動作させる油圧制御装置において、上記フェイルセーフ機構は、切換弁の他方のアクチュエータポートからアクチュエータへの流体の流通のみを許容するメインポペットと、このメインポペットの背圧室と、この背圧室にアクチュエータの圧力流体を導く絞り通路と、背圧室内においてメインポペットと対向して設けたパイロットポペットと、上記背圧室とは反対側からパイロットポペットを押してそのパイロットポペットのシート部を開くプッシュロッドと、このプッシュロッドに形成したラップ部と、プッシュロッドの移動に関連して上記ラップ部によって開閉されるとともに、パイロットポペットの上記シート部に対して直列に配置したシート部と、このプッシュロッドに作用させるパイロット圧を導くパイロット圧室とを備え、プッシュロッドでパイロットポペットを押してそのパイロットポペットのシート部を開いたとき、ラップ部によるシート部も開く構成にし、しかも、これら両シート部が開いたとき、上記背圧室をタンクに連通させる構成にした油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、シリンダなどの自然降下を防止するフェイルセーフ機構を備えた制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示した従来の装置は、その切換弁Ｖの弁本体にスプール１を摺動自在に組み込んでいる。このようにしたスプール１の両端夫々は、パイロット圧室２、３に臨ませるとともに、一方のパイロット圧室２側に設けたセンタリングスプリング４の作用で、通常は、スプール１が図示の中立位置を保つようにしている。この中立位置においては、両アクチュエータポート５、６と供給通路７との連通が遮断される。
なお、図中符号８は、他方のアクチュエータポート６をふさぐためのプラグである。
いま、一方のパイロット圧室２にパイロット圧を導くと、スプール１が図面右方向に移動し、その環状溝９を介して供給通路７とアクチュエータポート５とを連通させる。したがって、供給ポート１０及びロードチェック弁１１を経由して供給通路７に導かれた圧力流体がアクチュエータポート５からシリンダＣのロッド側室１２に供給される。
【０００３】
このとき上記環状溝９とは反対側に形成した連通溝１４を介して、アクチュエータポート６とタンク通路１５とを連通させる。
なお、図中符号１６はスプール１に形成した他方側の環状溝で、スプール１が図面左方向に移動したとき、中継ポート１７と前記供給通路７とを連通させるものである。
また、スプール１が上記のように左方向に移動したときには、環状溝９を介してアクチュエータポート５とタンク通路１５とが連通する。
そして、上記アクチュエータポート６及び中継ポート１７のそれぞれは、フェイルセーフ機構Ｓに接続しているが、このフェイルセーフ機構Ｓの構成は次のとおりである。
フェイルセーフ機構Ｓの本体１８に供給流路１９を形成しているが、この供給流路１９は切換弁Ｖの中継ポート１７に連通させている。
【０００４】
そして、この供給流路１９はメインポペット２０を介してシリンダＣのボトム側室１３に連通しているが、このメインポペット２０は、供給流路１９からボトム側室１３への流通のみを許容する構成にしている。
また、このメインポペット２０の背圧室２１には、パイロットポペット２２を設けるとともに、これらメインポペット２０とパイロットポペット２２との間にスプリング２３を介在させ、通常は、このパイロットポペット２２がシート部２４を閉じるようにしている。
なお、図中符号２５は、メインポペット２０に形成した絞り通路で、ボトム側室１３からの作動流体を背圧室２１に導くためのものである。
上記シート部２４は、それが開くことによって、背圧室２１を切換弁Ｖのアクチュエータポート６に連通させるようにしている。
そして、このパイロットポペット２２は、パイロットピストン２６の押圧力の作用で開弁するようにしているが、このパイロットピストン２６を臨ませたパイロット圧室２７を、切換弁Ｖのパイロット圧室２に連通している。
【０００５】
いま、方向切換弁Ｖの一方のパイロット圧室２にパイロット圧を作用させて、スプール１を図面右方向に移動すると、アクチュエータポート５と供給通路７とが環状溝９を介して連通するので、圧力流体がシリンダＣのロッド側室１２に供給される。
このとき、上記パイロット圧室２に作用したパイロット圧が、パイロットピストン２６にも作用するので、パイロットポペット２２が移動してシート部２４を開く。
そのために、ボトム側室１３の作動流体は、メインポペット２０に形成の絞り通路２５→背圧室２１→シート部２４→アクチュエータポート６→連通溝１４→タンク通路１５を経由して図示していないタンクに戻され、シリンダＣが下降することになる。
【０００６】
上記とは反対に、切換弁Ｖの他方のパイロット圧室３にパイロット圧を作用させてスプール１を図面左方向に移動すると、中継ポート１７が環状溝１６を介して供給通路７に連通するので、ポンプからの圧力流体が、フェイルセーフ機構Ｓの供給流路１９に導かれるとともに、そのメインポペット２０を押し開いてシリンダＣのボトム側室１３に供給される。
このとき、シリンダＣのロッド側室１２の戻り流体は、アクチュエータポート５→環状溝９→タンク通路１５を経由してタンクに戻されるので、シリンダＣが上昇することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の装置では、シリンダＣが負荷保持しているとき、その保持力を発揮するのは、シート部２４を閉じるパイロットポペット２２の閉じる力だけである。そのために、もしこのパイロットポペット２２に作動不良が発生すると、上記保持力がほとんど発揮されなくなるという問題があった。
また、この従来の場合には、切換弁Ｖに連通溝１４を形成しなければならないので、その分加工工数も多くなるという問題もあった。
この発明の目的は、パイロットポペットに作動不良が発生しても保持力を発揮させうるとともに、フェイルセーフ機構に連動させるために、切換弁に特別の加工を要しない装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、切換弁の一方のアクチュエータポートを直接アクチュエータに接続し、他方のアクチュエータポートを、フェイルセーフ機構を介してアクチュエータに接続するとともに、切換弁の切り換え位置に応じて、アクチュエータを動作させる油圧制御装置を前提にするものである。
上記の装置を前提にしつつ、この発明の油圧制御装置におけるフェイルセーフ機構は、切換弁の他方のアクチュエータポートからアクチュエータへの流体の流通のみを許容するメインポペットと、このメインポペットの背圧室と、この背圧室にアクチュエータの圧力流体を導く絞り通路と、背圧室内においてメインポペットと対向して設けたパイロットポペットと、上記背圧室とは反対側からパイロットポペットを押してそのパイロットポペットのシート部を開くプッシュロッドと、このプッシュロッドに形成したラップ部と、プッシュロッドの移動に関連して上記ラップ部によって開閉されるとともに、パイロットポペットの上記シート部に対して直列に配置したシート部と、このプッシュロッドに作用させるパイロット圧を導くパイロット圧室とを備え、プッシュロッドでパイロットポペットを押してそのパイロットポペットのシート部を開いたとき、ラップ部によるシート部も開く構成にし、しかも、これら両シート部が開いたとき、上記背圧室をタンクに連通させる構成にした点に特徴を有する。
【０００９】
【作用】
この発明は、上記のように構成したので、パイロットポペットのシート部と、プッシュロッドのラップ部によって開閉されるシート部との両方で、アクチュエータに対する保持力が発揮されるので、それらのいずれかのシート部がシート不能になったとしても、その保持力が損なわれたりしない。
【００１０】
【実施例】
図１に示した実施例は、切換弁Ｖの一方のアクチュエータポート２８をシリンダＣのロッド側室１２に直接連通させる一方、他方のアクチュエータポート２９をフェイルセーフ機構Ｓの供給流路３０に連通している。
そして、この切換弁Ｖは、その両側に設けたパイロット圧室３１、３２の圧力作用で切り替わり、上記アクチュエータポート２８、２９のいずれかをポンプポート３３に接続し、いずれか他方をタンクポート３４に接続するものである。
上記フェイルセーフ機構Ｓに形成した供給流路３０はメインポペット３５を介してシリンダＣのボトム側室１３に連通しているが、このメインポペット３５は、供給流路３０からボトム側室１３への流通のみを許容する構成にしている。
また、このメインポペット３５の背圧室３６側には、筒状の支持部材３７を組み込むとともに、この支持部材３７にパイロットポペット３８を摺動自在にはめ込んでいる。
【００１１】
そして、このパイロットポペット３８とメインポペット３５との間にスプリング３９を介在させ、通常は、メインポペット３５及びパイロットポペット３８の両方が、そのシート部４０、４１を閉じるようにしている。
なお、図中符号４２は、シリンダＣのボトム側室１３と背圧室３６とを連通させる絞り通路である。
また、上記支持部材３７には、プッシュロッド４３を摺動自在に組み込むとともに、それを軸線上においてパイロットポペット３８と直列に配置し、このパイロットポペット３８を背圧室３６とは反対側から押すことができるようにしている。
このようにしたプッシュロッド４３は、その外周に環状凹溝４４を形成しているが、この環状凹溝４４は、支持部材３７に形成した流出ポート４５に常時連通する関係にしている。そして、この流出ポート４５は、支持部材３７の周囲に形成した通路４６及びタンクポート４７を介してタンクＴに連通している。
【００１２】
上記プッシュロッド４３は、それに形成の環状凸部からなるラップ部４８が支持部材３７に形成した段部からなるシート部４９とラップしているとき、そのシート部４９を閉じる。そして、プッシュロッド４３が図示の状態から右方向に移動すると、ラップ部４８とシート部４９とが食い違い、シート部４９が開くことになる。
上記のようにしたプッシュロッド４３は、パイロットピストン５０に連係するとともに、このパイロットピストン５０をパイロット圧室５１に臨ませている。しかも、このパイロット圧室５１は、切換弁Ｖの一方のパイロット圧室３１に連通させている。
【００１３】
次のこの実施例の作用を説明する。
いま、切換弁Ｖが図示の中立位置にあるとき、フェイルセーフ機構Ｓのパイロットポペット３８及びプッシュロッド４３は、図示の位置を保つ。この状態でシリンダＣのロッド側室１３をタンクに導く通路過程には、シート部４１と４９が閉じた状態に維持されるので、シリンダＣは確実に負荷保持される。
また、パイロットポペット３８が作動不良になっても、シート部４９がシート機能を発揮するので、負荷保持機能が損なわれたりしない。
また、パイロット圧室３１にパイロット圧を導いて、切換弁Ｖを図面左側位置に切り換えると、ポンプＰの吐出流体は、アクチュエータポート２８からロッド側室１２に供給される。
【００１４】
パイロット圧室３１に導かれたパイロット圧は、フェイルセーフ機構Ｓのパイロット圧室５１にも導かれるので、このパイロット圧室５１内の圧力作用で、パイロットピストン５０がプッシュロッド４３を図面右方向に移動させる。
上記のようにプッシュロッド４３が図面右方向に移動すると、ラップ部４８によって閉じられていたシート部４９が開くとともに、このプッシュロッド４３でパイロットポペット３８が押されて、シート部４１も開く。このように両シート部４１及び４９が開けば、シリンダＣのロッド側室１３の作動流体が、絞り通路４２→背圧室３６→シート部４１→シート部４９→流出ポート４５→通路４６→タンクポート４７を経由してタンクに戻される。したがって、シリンダＣのピストンは図面右方向に移動することになる。
【００１５】
切換弁Ｖの他方のパイロット圧室３２にパイロット圧を作用させて切換弁Ｖを図面右側位置に切り換えると、ポンプＰからの吐出流体は、アクチュエータポート２９から供給流路３０に導かれるとともに、メインポペット３５を押し開いてシリンダＣのボトム側室１３に供給される。
そして、シリンダＣのロッド側室１２の戻り流体は、アクチュエータポート２８からタンクポート３４に戻される。
なお、図中符号５２は、プッシュロッド４３の端部に組み付けたバネ受けで、このバネ受け５２との間に介在させたスプリング５３の作用で、プッシュロッド４３が図示のノーマル位置を保ち、そのシート部４９を閉じるものである。
【００１６】
【発明の効果】
この発明の装置によれば、シート部を直列に配置したので、パイロットポペットが作動不良になっても、負荷保持機能が損なわれることがない。
また、従来のように切換弁に連通溝などを設ける必要がないので、それだけ経済性に優れたものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す回路図で、フェイルセーフ機構を具体的な断面で示したものである。
【図２】従来の装置を示す回路図で、そのフェイルセーフ機構を具体的な断面で示したものである。
【符号の説明】
Ｖ      切換弁
Ｃ      アクチュエータとしてのシリンダ
Ｓ      フェイルセーフ機構
２８    アクチュエータポート
２９    アクチュエータポート
３５    メインポペット
３６    背圧室
３８    パイロットポペット
４１    シート部
４２    絞り通路
４３    プッシュロッド
４８    ラップ部
４９    シート部
５１    パイロット圧室
【図１】
0003659687.tif 000002
【図２】
0003659687.tif 000003