(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記バイパス回路が、前記制御弁ユニットの供給制御回路の供給絞り弁と、排出制御回路の排出絞り弁の下流側に設置されたことを特徴とする請求項1記載のラムシリンダの油圧回路。
前記バイパス回路の下流側の前記第1給排回路と第2給排回路に開閉機能と自動閉鎖機能付の多目的ポート備えた止弁を複数個備えたことを特徴とする請求項1に記載のラムシリンダの油圧回路。
【背景技術】
【0002】
上記したラムシリンダの油圧回路は、ラムシリンダに油圧源からの作動油を供給してラムシリンダの伸張でゲートを閉じ、ラムシリンダの排出側を油タンクに解放することでラムシリンダに作用している負荷(ゲートの荷重)によりラムシリンダが短縮してゲートが開く。この様な作動において、ラムシリンダの油圧回路では、ラムシリンダ内の作動油がラムシリンダの容量分だけ配管内を移動するのみで循環しないから作動油が劣化し油圧回路の故障の原因になっていた。
【0003】
ラムシリンダの油圧回路における上記の問題点を解決する従来の技術は、特許文献1に開示された技術がある。特許文献1に開示されたラムシリンダの油圧回路は、ラムシリンダに供給用のポートと排出用ポートを設け、この供給用ポートを油圧ポンプの吐出口に第1ポペット弁(供給側制御弁)を介して接続する供給回路と、排出側ポートを油タンクに第2ポペット弁(排出側制御弁)を介して接続する排出回路を備えた構成である。
【0004】
特許文献1に開示された上述の技術は、供給側制御弁を開き排出側制御弁を閉じることで供給回路によりラムシリンダに作動油を供給してラムシリンダを伸張方向に動作させ、排出側制御弁のみを開くことで排出回路よりラムシリンダのラムの作動油を排出してラムシリンダを縮小動作させる。そして、供給側制御弁と排出側制御弁の双方を開くことで、油圧ポンプが吐出する作動油を供給側制御弁からラムシリンダの圧力室を介して排出側制御弁よりタンクに循環させることでフラッシングを行うことが出来る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した特許文献1に開示された油圧回路の供給回路と排出回路は、ラムシリンダ作動時及びフラッシング時に供給側と排出側の個別機能として作用する構成であるから重複した配管は、フラッシング作動を得るのみであり、重複した配管による複数の機能を得ることが出来ない欠点がある。
【0007】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、ラムシリンダに重複した給排回路を接続しラムシリンダの上昇、下降、フラッシング作動には、前記重複した給排回路を共同して働かせるようにして給排回路に複数の機能を発揮させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のラムシリンダの油圧回路は、倒伏ゲート、洪水吐ゲート等の被駆動装置を駆動するラムシリンダと、油圧源の吐出側に接続し前記油圧源が吐出する作動油の供給を制御する供給制御弁と前記ラムシリンダへの供給油量を制限する供給絞り弁とを備えた供給制御回路と油タンクに接続し前記ラムシリンダから帰還する作動油の排出を制御する排出制御弁とラムシリンダから帰還する作動油を制限する排出絞り弁を備えた排出制御回路を備えた制御弁油圧ユニットと、前記ラムシリンダ
の油圧室と前記油圧ユニットの供給制御回路を接続する第1給排回路と、前記ラムシリンダ
の前記油圧室と前記油圧ユニットの排出制御回路を接続する第2給排回路とを備え、前記供給制御回路の供給制御弁と供給絞り弁の下流側と排出制御回路の排出制御弁と排出絞り弁の下流側を、開閉機能を有する止弁を備えたバイパス回路で接続したことを特徴とする。
【0009】
上記の構成を有する本発明は、前記バイパス回路を、前記供給制御回路の供給制御弁と供給絞り弁の下流側と排出制御回路の排出制御弁と排出絞り弁の下流側を接続した配置とした構成であるから、バイパス回路の止弁を開くと第1供給回路と第2供給回路が接続され、ラムシリンダへの作動油の給排を第1給排回路と第2給排回路に共同して行なわせることができる。このため、災害時などにおいて、その一方の給排回路が破損した場合には他の給排回路を利用して、ラムシリンダの作動を行なわせることができ、災害に際しても安全である。さらに、またバイパス回路の止弁を閉じるとラムシリンダへの作動油の給排を第1給排回路と第2給排回路によって行なうフラッシング動作を行なうことができる等重複した給排回路に複数の役割を課すことが出来る。さらに重複した給排回路を共同して働かせるので配管の径が細くできるから、配管のコストを下げる効果を有する。
【0010】
また、本発明のラムシリンダの油圧回路は、前記バイパス回路が、前記制御弁ユニットの供給制御回路の供給絞り弁と供給制御弁の下流側と排出制御回路の排出絞り弁と排出制御弁より下流側に設置されたことを特徴とする。
【0011】
上記の構成によれば、バイパス回路を開閉する止弁、供給制御弁、排出制御弁を油圧ユニットに設ける構成が可能であり、ラムシリンダの制御及びフラッシングを、倒伏ゲート、洪水吐ゲートの設置場所まで出向くことなく油圧ユニット側で操作できるので、作業性を良くする効果を有する。
【0012】
また、本発明の油圧回路は、前記排出側制御回路がその排出制御弁と排出絞り弁を迂回し止弁を備えた排出側迂回回路を備えことを特徴とする。
【0013】
上記の構成によれば、フラッシング時において送出される汚染された作動油を前記迂回回路が排出制御弁と排出絞り弁を迂回させるので、それらの機器のゴミ噛みによる作動不良を発生させない効果を有する。
【0014】
また、本発明の油圧回路は、前記バイパス回路の下流側の前記第1給排回路と第2給排回路に開閉機能有する止弁を複数個備えたことを特徴とする。
【0015】
上記構成によれば、第1給排回路または第2給排回路のいずれかが破損して油漏れを発生した場合、その部分の前後の止弁を閉鎖して他方の給排回路によってラムシリンダを操作できる効果を有する。
【0016】
また、本発明の油圧回路は、前記バイパス回路の下流側の前記第1給排回路と第2給排回路に開閉機能と自動閉鎖機能付の多目的ポート備えた止弁を複数個備えたことを特徴とする。
【0017】
上記構成によれば、第1給排回路または第2給排回路のいずれかが破損して油漏れを発生した場合、その部分の前後の止弁を閉鎖し多目的ポートを利用して破損部分を迂回する回路を構成し、この迂回回路と他方の給排回路によってラムシリンダを操作できる効果を有する。また、第1と第2の給排回路の双方が破損した場合には、その破損部分の前後の止弁を閉鎖し、閉鎖した止弁の多目的ポートに破損部分の迂回回路を接続することでラムシリンダの作動を確保する効果を有する。
【発明の効果】
【0018】
本発明のラムシリンダの油圧回路によると、ラムシリンダへの作動油の給排を複数の給排回路で行うようにし、この給排回路をバイパス回路の止弁により連通と遮断を任意に行うことが出来る構成としているので、一方の給排回路の代わりに他方の給排回路を活用してラムシリンダの作動および油圧回路の保全が容易で確実に行うことが出来る等多様な効果得る。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【0021】
(油圧回路 ラムシリンダ)
ラムシリンダの油圧回路を示す
図1において、倒伏ゲート、洪水吐ゲート等の被駆動装置を駆動するラムシリンダ10は、シリンダ本体11の上端に突出し被駆動装置を押上げ作動するラム12が摺動自在に嵌入した構成であり、前記シリンダ本体11には、第1給排ポート14aと第2給排ポート14bを備えた油圧室13を有する構成である。この、ラムシリンダ10は、第1給排ポート14a、第2給排ポート14bから、その油圧室13に作動油が供給されるとラム12が被駆動装置を伴って上昇し、油圧室13の作動油が第1給排ポート14a、第2給排ポート14bから排出されるとラム12が被駆動装置の重量によって下降させられように作動する。
【0022】
なお、ラムシリンダ10は、
図1に示すように、そのシリンダ本体11に第1給排ポート14aと第2給排ポート14bの2つの給排ポートを設けた構成を示したが、
図1の破線で示すように一つの第3給排ポート14cにチー継手7を連結してこのチー継手7の2つのポート7aと7bに、第1給排回路40aと第1給排回路40bを接続する構成でも良い。
【0023】
(油圧ユニット)
油圧ユニット20は、油タンク30の作動油を吸引する油圧源(以下油圧ポンプ31と記載する。)の吐出側に接続し供給制御弁21aと供給絞り弁47aを備え、ラムシリンダ10に接続した第1給排回路40aに接続する供給回路部分28aを有する供給制御回路22aと、ラムシリンダ10の第2給排回路40bが接続する排出回路部分28bを有しラムシリンダ10の下降速度を制限する排出絞り弁47bと排出制御弁21bとを備えた排出制御回路22bとを有する。
【0024】
止弁25を備えたバイパス回路24は、前記供給制御回路22aの供給制御弁21aと供給絞り弁47aの下流側(以下、ラムシリンダ10側を下流側と記載する。)である供給回路部分28aの接続点23aと、前記排出制御回路22bの排出制御弁21bと排出絞り弁47bの下流側(以下、ラムシリンダ10側を下流側と記載する。)であり、第2給排回路40bに接続する排出回路部分28bの接続点23aに接続した構成である。
【0025】
(油圧回路)
前記油圧ユニット20の供給制御回路22aは、その供給制御弁21aで油圧ポンプ31の吐出側に接続されると、その供給絞り弁47aがラムシリンダ10の作動速度に制限するように作動油の流量を制限して供給回路部分28aから第1給排回路40aよりラムシリンダ10に供給する。また、油圧ユニット20の排出制御回路22bは、その排出制御弁21bにより油タンク30に接続されると、ラムシリンダ10の排出油が第2給排回路40bから排出回路部分28bを介して排出絞り弁47bで所定の下降速度に制限するように帰還作動油を制限して油タンク30へ排出する。
【0026】
ラムシリンダ10とラムシリンダ10に接続する第1給排回路40aと第1給排回路40aは、河川の水量を制御する倒伏ゲートの駆動装置を想定した場合の前記油圧ユニット20とラムシリンダ10の距離は、倒伏ゲートの幅(ほぼ河川の幅になる。)なるので、長い距離となる。なお、他の設備も同様であり、ラムシリンダ10と油圧ユニット20を接続する第1給排回路40aと第2給排回路40bの距離は常に長いものとなる。
【0027】
前記バイパス回路24は、その止弁25を開くと、供給回路部分28aに供給される作動油が、接続点23aを経て止弁25を介して接続点23bから第2給排回路40bに供給される。従って、ラムシリンダ10には、作動油が第1給排回路40aと第2給排回路40bの双方から供給される。
【0028】
また、前記バイパス回路24は、その止弁25を開くと、ラムシリンダ10の排出油が第1給排回路40aから接続点23a、止弁25を介して接続点23bを経て、排出制御回路22bに合流させられる。従って、ラムシリンダ10の排出油は、第1給排回路40aと第2給排回路40bの双方から排出される。
【0029】
以上の様に止弁25を開きバイパス回路24を連通させた場合は、第1給排回路40aと第2給排回路40bの双方を利用してラムシリンダ10への作動油の給排を行なう。このため第1給排回路40aと第2給排回路40bの1本配管の径は、供給制御回路22aと排出制御回路22bの配管に比べ約70%の径となる。配管の径を減少させることは、油圧ユニット20からラムシリンダ10までの長い距離を必要とする第1給排回路40aと第2給排回路40bのコストを大幅に低下させる効果がある。
【0030】
なお、バイパス回路24の止弁25を閉鎖すると第1給排回路40aと第2給排回路40bが遮断されるので、第1給排回路40aと第2給排回路40bは共同しない個別の機能となる。
【0031】
油圧ユニット20は、フィルター32、油タンク30、油圧ポンプ31を含む構成でもよいが、少なくとも、供給制御弁21aと排出制御弁21bを備え、その近傍に止弁25を設ける構成で、供給制御弁21aと排出制御弁21bと止弁25を油圧ユニット20側で操作できる構成であればよい。
【0032】
(供給制御弁、排出制御弁)
供給制御弁21aと排出制御弁21bについて説明する。供給制御弁21aと排出制御弁21bは、同一構成であるので、その一方の構成を説明し他方の構成は、同一符号の数字にアルファベッドを添え必要に応じて説明する。供給制御弁21aは、遮断位置41aと連通位置42a、電磁操作部43a、及び復帰バネ44aを備えた構成であり、前記遮断位置41aは、ポペット機能を備えており、供給回路22aのラムシリンダ10から油圧ポンプ31方向への流れを遮断しポペット機能により油圧を保持する構成である。(この構成の詳細は特許文献1の
図3に示され説明されているので省く。)供給制御弁21aの電磁操作部43aに操作信号を印加してその切替え位置を連通位置42aに操作すると、油圧ポンプ31の吐出側を供給回路22a連通する。この供給制御弁21aは電磁操作部43bに操作信号が印加されないとき、復帰バネ44aにより遮断位置41aに保持され、電磁操作部43aに操作信号が印加されると連通位置42aに切り替わる構成であり、電磁操作部43aに操作信号を印加する場合も操作信号を停止する場合も操作と記載する場合がある。
【0033】
(止弁)
止弁25、26a、27a、29a、及び止弁26b、27b、29b、は、同一構造であるから、止弁26aについて述べ他の止弁は同一数字にアルファベッドを添え必要に応じて説明する。
【0034】
止弁25、26a、27a、29a、及び止弁26b、27b、29bの具体的構造は、
図2(a)に示すように止弁本体50に設けてあり油圧回路が接続されるポート51、52とこのポート51とポート52とが接続する弁座53と、この弁座53に対抗して配置され前記ポート51とポート52との間を開閉する弁54と、前記ポート51に接続し自動閉鎖機能を有する継手71が取り付けてある多目的ポート55、56を備えており、ハンドル57で前記弁54を昇降させる構成である。
【0035】
(継手)
図2(b)に示した前記継手70は、前記止弁本体50に取り付ける継手本体71とこの継手本体71の先端を保護するキャップ72と前記継手本体71に取り付けて継手本体71の閉鎖機能を解除する継手金具73とより構成してある。前記継手本体71は、逆止弁74を備え前記ポート51に接続する通路75を備えており、この通路75の上端が開放され、前記継手金具73の突起76が挿入さる構成である。
なお、
図1、
図3、
図4、
図5に示した止弁25、26a、27a、29a、及び止弁26b、27b、29bのシンボル記号と
図2(a)に示した具体的構造は、
図1の止弁26aに具体的に示し、その他の止弁は、止弁26aと同一シンボル記号を使用して具体的な表示は省略する。
【0036】
前記継手金具73は、その下部に前記突起76が突出しており継手本体71の上端にネジ結合され、圧力計、接続金具、等の機器が接続されるホース77が取り付けてある構成である。この継手本体71は、継手金具73を装着した時、その突起76が逆止弁74を開き通路75がホース77に接続される構成である。すなわち、継手本体71は、継手金具73が装着されない状態では逆止弁74が通路75を閉鎖する自動閉鎖機能を有する。
【0037】
バイパス回路24の止弁25、
図5に示す迂回回路16aの止弁29a、迂回回路16bの止弁29bは、止弁26a、26b、27a、27b、と同一のシンボルマークで示すように同一構造の実施例を示した。しかし、止弁25、29a、29b、における多目的ポート55、56の利用が極端に少ないので、多目的ポート55、56を省いた止弁のみの機能とした構成でも良い。
【0038】
(作動の説明)
次に、本実施形態に係るラムシリンダの油圧回路の作動について説明する。
【0039】
(ラム12の上昇、停止作動)
図3において、ラムシリンダ10のラム12は、供給制御弁21aを連通位置42aに操作し、排出制御弁21bを遮断位置41bに操作した状態にすると、矢印Aに示すように、油圧ポンプ31が吐出する作動油は供給回路22aから第1給排回路40aを介して油圧室13に流入する。同時に矢印Bに示すように供給回路22aから接続点23aより、止弁25を介してバイパス回路24を経て第2給排回路40bから油圧室13に流入して上昇させられる。またラムシリンダ10のラム12は、前述の上昇作動において、供給制御弁21aを遮断位置41aに操作すると、排出回路22bと供給回路22aは閉鎖されるので、その位置で停止する。
【0040】
上記したラムシリンダ10の上昇動作において、止弁25を閉じてバイパス回路24を遮断すると、矢印Bに示す作動油の流が停止され、矢印Aに示すように油圧ポンプ31の吐出作動油が供給回路22aから第1給排回路40aを介して油圧室13に流入しラム12を上昇させるので、油圧室13への作動油の供給量が減少し、上昇速度も減少にする。(尚、この場合、第1給排回路40aと第2給排回路40bの配管の断面積が供給回路22aと排出回路22bの断面積と約70%とした場合)
【0041】
(ラム12の下降、停止作動)
図4において、ラムシリンダ10のラム12は、供給制御弁21aを遮断位置41aに操作し、排出制御弁21bを連通位置42bに操作した状態にすると、油圧ポンプ31の吐出側が供給制御弁21aで遮断されラム12に作用する負荷により油圧室13の作動油が矢印C、Dに示すように第1給排回路40a、第2給排回路40b、排出回路22bから、排出制御弁21bを介して油タンク30に帰還させられので下降する。この下降作動中のラム12は、排出制御弁21bを遮断位置41bに操作すると、排出回路22bと供給回路22a(供給制御弁21aは最初から遮断位置41aである。)は閉鎖されるので停止する。
【0042】
上記したラム12の下降動作において、止弁25を閉じてバイパス回路24を遮断すると、ラムシリンダ10の油圧室13からの作動油が矢印Dに示すように第2給排回路40bから排出回路22b油タンク30に流出するので、油圧室13の作動油の排出量が減少し、下降速度も減少させることが出来る。
【0043】
(フラッシング)
図5において、油圧回路を構成する供給回路22a、排出回路22b、第1給排回路40a、第2給排回路40bを清掃するフラッシングは、止弁25を閉鎖し、供給制御弁21aと排出制御弁21bを連通位置42a、42bに操作し、油圧ポンプ31が吐出する作動油が供給回路22aに供給されると、その作動油は矢印Eに示すように第1給排回路40aを経て油圧室13を通過し矢印Fに示すように、第2給排回路40bから排出制御弁21bを介して油圧ポンプ31に帰還させることで行なわれる。このフラッシング時において、ラムシリンダ10の油圧室13には、作動油が流入してラム12を押圧するが、負荷により下降位置を保持する。このフラッシング動作によると、バイパス回路24以外は油圧ポンプ31が吐出する作動油の全量が通過するのでフラッシング効果が大きい。
【0044】
上述のフラッシング作用とは別に、供給制御弁21a、排出制御弁21bを連通位置42a、42bに操作して、バイパス回路24の止弁25を開いてバイパス回路24を連通すると、油圧ポンプ31が吐出する作動油が矢印Gに示すように供給回路22aからバイパス回路24を介して排出回路22bを経て排出制御弁21bより油タンク30に還流する。この時第1給排回路40a、から油圧室13を介して第2給排回路40bへ流入する作動油(矢印E、Fに示す作動油の流れ)は、少なくなるが、全油圧回路と油圧室13を同時にフラッシングが出来る。
【0045】
(第2実施例)
図5に示す第2実施例は、供給制御弁21aと供給絞り弁47aを迂回し止弁29aを備えた迂回回路16aと、排出制御弁21bと排出絞り弁47bを迂回し止弁29bを備えた迂回回路16bを備えたことを特徴とする。この迂回回路16aと迂回回路16bは、フラッシング動作時に供給制御弁21a、排出制御弁21b及び供給絞り弁47aと供給絞り弁47aを迂回させる機能を有する。従って、供給制御弁21aと排出制御弁21bを遮断位置41a、41bに操作し、止弁29a、29bを開くフラシング作動時に汚染した作動油のコンタミから供給制御弁21aと供給絞り弁47a、排出制御弁21bと排出絞り弁47bを守ることが出来る。なお、上記の説明において、迂回回路16aは、油圧ポンプ31が吐出する作動油のみが通過するので、供給制御弁21aがコンタミにさらされないが、この供給制御弁21aをバイパスさせる止弁29aはその構造が単純であるから作動油の流過抵抗を少なくすることが出来る。したがって、迂回回路16aは省いても良い。
【0046】
以上説明したように、油圧回路のフラッシングは、油圧室13のゴミが発生し易い部分に大流量の作動油を供給してフラッシングすることで、コンタミの集中的な排除を行うことができる。また、迂回回路を設けて迂回回路を開放することで、供給制御弁21a、排出制御弁21bなどの複雑機器にコンタミを通過させないのでコンタミによる機器の障害の発生を防止する効果を有する。
【0047】
(止弁25の操作性)
さらに、止弁25が、油圧ユニット20の内部である供給制御弁21aと供給絞り弁47a及び、と排出制御弁21bと排出絞り弁47bの下流側である供給回路部分28aと供給回路部分28aに設置されることで、供給制御弁21a、排出制御弁21bの操作と止弁25の操作を油圧ユニット20側で行うことができる。このため遠く離して設置したラムシリンダ10の近くに行く必要がないので作業効率を上げる効果を有する。さらに、止弁25に換えて供給制御弁21aの様な電磁操作型の制御弁を設けても良い。電磁操作型にすると、全て電磁操作が可能となるので、さらにその操作性を良くすることが出来る。
【0048】
(破損修理)
図1において、経年変化、震災などで仮に第1給排回路40aの部分100に破損が発生したとすると、その部分100の前後の止弁26aと止弁27bを閉鎖位置に操作すると矢印Aに示した流れが遮断され矢印Bに示すように、供給回路22aからバイパス回路24を経て第2給排回路40bからラムシリンダ10に供給され、ラムシリンダ10の作動を保つことが出来る。
【0049】
また、部分100の破損により、止弁26aと止弁27aを閉鎖すると第1給排回路40aが遮断されるが、ラムシリンダ10の下降は、油圧室13の作動油が第2給排回路40bを介して排出回路22bより油タンク30に還流するので(
図4の矢印Dに示す。)維持することができる。
【0050】
さらに、部分100の破損により、止弁26aと止弁27aを閉鎖すると、矢印Eの流れが閉鎖されるのでラムシリンダ10の油圧回路のフラッシングが出来なくなるが、止弁26aの多目的ポート55と止弁27aの多目的ポート56に、ホース77の両端に継手金具73を取り付けた迂回ホース80を利用することでフラッシングを継続できる。
【0051】
また、
図1に示すように、部分100以外に部分200も破損した場合は、部分100と部分200をそれぞれ迂回する迂回ホース80と迂回ホース81を設けることで、ラムシリンダ10の作動を補償できる。したがって、倒伏ゲート、洪水吐ゲートなどの各種のゲートは、作動しなくなると、ゲートの下流側に大きな被害を及ぼすが、本発明のようにゲートの作動を補償できると、下流側の被害を小さく出来る効果を有する。