JPS5934889B2 - 振幅調整可能な油圧発振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は土木作業機等に組み込んで使用する振幅調整可
能な油圧発振器に関するものである。

（従来の技術および発明が解決しようとする問題点） パイロット弁筺内において両側から定圧力と交番圧力と
を受けるようにしたスプール弁体と、油圧シリンダ内に
おいて両側から定圧力と交番圧力とを受けるようにした
油圧ピストンとの相互作用によって該油圧ピストンを振
動するようにした従来の油圧発振器にあっては、油圧ピ
ストンの定圧力側とスプール弁体の交番圧力側とを接続
するための弁体復動用油路が油圧シリンダに開口するシ
リンダ出力油圧口の位置は不動であり、さらにパイロッ
ト弁筺の出力油圧口と油圧ピストンの交番圧力側とを接
続するためのピストン復動用油路が油圧シリンダに開口
するピストン復動用給油口の位置は不動であるので、油
圧ピストンの振幅は不変である。

したがって、前記従来の油圧発振器は可変振幅が要求さ
れる用途には使用不可能である。

本発明は前記従来の油圧発振器を振幅の調整ができるよ
うに改良することを目的とするものである。

（問題を解決するための手段） 本発明は、前記の目的を達成するために、油圧シリンダ
内にライナとして配置するスリーブを定圧力側の固定ス
リーブと交番圧力側の摺動スリーブとに分割し、該摺動
スリーブにはピストン復動用給油口のほかに振幅調整用
給油口を設け、油圧ピストンが復動する過程において該
油圧ピストンのスプール部に形成した環状凹溝によって
前記振幅調整用給油口と連通ずるシリンダ出力油圧口を
固定スリーブに設け、該シリンダ出力油圧口を弁体復動
用油路にてパイロット弁筺の交番圧力室に接続し、前記
摺動スリーブの摺動調整によって油圧発振器の振幅を調
整するようにしたものである。

すなわち、本発明の振幅調整可能な油圧発振器は、回置
側端部に定圧力室と交番圧力室とを有し、かつ側部に給
油口と出力油圧口と排油口とを有するパイロット弁筺の
内部に、往動すると給油口と出力油圧口とを連通し、復
動すると出力油圧口と排油口とを連通ずる環状凹溝を備
えたスプール弁体を配置し、他方、（Ｂ１）油圧シリン
ダの内側に中径部と大径部とからなる固定スリーブと、
小径部と大径部とからなる摺動スリーブとをそれらの大
径開口端部を対向させて配置し、（Ｂ２）前記固定スリ
ーブと摺動スリーブとの内部にスプール部付き油圧ピス
トンを挿嵌して該油圧ピストンと固定スリーブおよび摺
動スリーブとの間にそれぞれ定圧力室と交番圧力室を形
成し、かつ（Ｂ３）前記摺動スリーブの小径部に該摺動
スリーブを摺動する摺動調整手段を装備し、（Ｃ７）前
記固定スリーブの大径部には中径部寄りから大径開口端
部寄りへ順番にピストン往動用給油口とシリンダ排油口
とシリンダ出力油圧口を設け、前記摺動スリーブの大径
部には小径部寄りと大径開口端部寄りとにそれぞれピス
トン復動用給油口と振幅調整用給油口を設けるとともに
、該摺動スリーブの外周面にはピストン復動用給油口と
振幅調整用給油口とにそれぞれ連通する振幅調整用環状
凹溝を形成し、（１１前記油圧ピストンのスプール部に
は往動するとシリンダ排油口とシリンダ出力油圧口とを
連通し、復動するとシリンダ出力油圧口と振幅調整用給
油口とを連通ずる環状凹溝を形成し、（Ｅｌ）前記パイ
ロット弁筺の定圧力室および給油口と、ピストン往動用
給油口と、振幅調整用給油口とをそれぞれ給油路に接続
し、（Ｂ２）前記パイロット弁筺の排油口とシリンダ排
油口とをそれぞれ排油路に接続し、（Ｂ３）前記パイロ
ット弁筺の出力油圧口とピストン復動用給油口とをピス
トン復動用油路にて接続し、（Ｂ４）前記シリンダ出力
油圧口とパイロット弁筺の交番圧力室とを弁体復動用油
路にて接続したことを特徴とするものである。

以下、本発明の実施態様を図面について詳細に説明する
。

図面第１図は振幅を最大に調整した状態を示す縦断面図
であり、第２図は振幅を最小に調整した状態を示す縦断
面図である。

図において１は油圧発振器である。

該油圧発振器１はスプール弁体５を内蔵したパイロット
弁筺２と、油圧ピストン４を挿嵌した油圧シリンダ３と
を備えている。

６はスプール弁体５の中央部に形成された環状凹溝であ
る。

７と８はそれぞれスプール弁体５０両端部を押圧する小
径作動杆と大径作動杆である。

９と１０はそれぞれパイロット弁筺２の両側端部に形成
した定圧力室と交番圧力室である。

定圧力室９と交番圧力室１０にはそれぞれ弁体往動用の
給油口９′と弁体復動用の給油口１０′を介して小径作
動杆７と大径作動杆８との端面に圧力油を導入するよう
になっている。

パイロット弁筺２の側部、すなわち該パイロット弁筺２
を油圧シリンダ３に取付ける側部には、給油口１１と出
力油圧口１２と排油口１３が設けである。

前記スプール弁体５の環状凹溝６は、スプール弁体５が
第１図に示すように下方に往動すると出力油圧口１２と
排油口１３とを連通し、スプール弁体５が第２図に示す
ように上方に復動すると給油口１１と出力油圧口１２と
を連通ずるように形成されている。

前記油圧シリンダ３の下部定圧力側と上部交番圧力側と
において、油圧シリンダ３と油圧ピストン４０間にそれ
ぞれ中径部と大径部とよりなる固定スリーブ１４と、小
径部と大径部とよりなる摺動スリーブ１５とをそれらの
大径開口端部を対向させて配置し、摺動スリーブ１５は
該スリーブの小径部に装備した摺動調整手段、例えば調
整用ねじ１６等によって摺動調整できるようになってい
る。

固定スリーブ１４０大径部の内径と摺動スリーブ１５０
大径部の内径とは同じである。

前記油圧ピストン４のスプール部１７は固定スリーブ１
４０大径部内と摺動スリーブ１５０大径部内とに摺動可
能に嵌合し、該スプール部１７の下方に延出する中径の
ピストンロッドと上方に延出する小径のピストンロッド
はそれぞれ固定スリーブ１４の中径部内と摺動スリーブ
１５の小径部内に摺動可能に挿嵌しである。

油圧ピストン４と固定スリーブ１４および摺動スリーブ
１５との間にはそれぞれ定圧力室１８と交番圧力室１９
が形成されている。

スプール部１７の定圧力室１８側の受圧面積は交番圧力
室１９側の受圧面積よりも小さい。

前記スプール部１７は環状凹溝２０を有している。

２１と２２はそれぞれ定圧力室１８の下端部と交番圧力
室１９の上端部に形成されたブレーキ室である。

前記固定スリーブ１４０大径部には中径部寄りから大径
開口端部寄りへ順番にピストン往動用給油口２３とシリ
ンダ排油口２４とシリンダ出力油圧口２５が設けである
。

前記摺動スリーブ１５０大径部には小径部寄りと大径開
口端部寄りとにそれぞれピストン復動用給油口２６と振
幅調整用給油口２７が設けである。

該摺動スリーブ１５の外周面にはピストン復動用給油口
２６と振幅調整用給油口２７とにそれぞれ連通する振幅
調整用環状凹溝が形成しである。

前記スプール部１７の環状凹溝２０は、該スプール部１
７が下方に復動するとシリンダ排油口２４とシリンダ出
力油圧口２５とを連通し、第２図に示すように、スプー
ル部１７が上方に往動するとシリンダ出力油圧口２５と
振幅調整用給油口２７とを連通ずるように形成されてい
る。

油圧シリンダ３の上端面には給油管接続口２８と排油管
接続口２９が設けである。

３０は給油管接続口２８に連通ずる給油路であり、３１
は排油管接続口２９に連通する排油路である。

３２はピストン復動用油路であり、３３は弁体復動用油
路である。

前記パイロット弁筺２の弁体往動用給油口９′および給
油口１１と固定スリーブ１４のピストン往動用給油口２
３と摺動スリーブ１５の振幅調整用給油口２７はそれぞ
れ給油路３０に接続しである。

前記パイロット弁筺２の排油口１３と固定スリーブ１４
のシリンダ排油口２４はそれぞれ排油路３１に接続しで
ある。

前記パイロット弁筺２の出力油圧口１２と摺動スリーブ
１５のピストン復動用給油口２６はピストン復動用油路
３２にて接続しである。

前記固定スリーブ１４のシリンダ出力油圧口２５とパイ
ロット弁筺２の弁体復動用給油口１０′は弁体復動用油
路３３にて接続しである。

３４は摺動スリーブ１５の調整用ねじ１６に螺合した止
めナツトであり、３５は摺動スリーブ１５の小径部の上
端面に形成した摺動スリーブ回動調整用の係止孔である
。

摺動スリーブ１５を摺動調整するための摺動調整手段は
、図示の調整用ねじに代えて、他の油圧式のもの等に変
更してもよい。

（作用） 以上のように構成された本発明の油圧発振器１は可変振
幅が要求される土木作業等に組み込み、油圧シリンダ３
の給油管接続口２８と排油管接続口２９とをそれぞれ図
外の油圧源とタンク等に接続して使用するものである。

そこで、油圧源から給油管接続口２８を経て給油路３０
に圧力油を供給すると、圧力油は弁体往動用給油口９′
およびピストン往動用給油口２３を経て、それぞれパイ
ロット弁筺２の定圧力室９と油圧シリンダ３の定圧力室
１８とに導入され、第１図に示すように、パイロット弁
筺２においては小径作動杆７を介してスプール弁体５が
下方向に往動するとともに、油圧シリンダ３においては
油圧ピストン４が上方向への往動を開始する。

このとき、油圧シリンダ３の交番圧力室１９はピストン
復動用給油口２６、ピストン復動用油路３２、弁筺出力
油圧口１２、スプール弁体５の環状凹溝６、排油口１３
、排油路３１および排油管接続口２９を経て図外のタン
クに連通している。

次いで、油圧ピストン４が上方に往動すると、第２図に
示すように、油圧ピストン４のスプール部１７に形成し
た環状凹溝２０を介してシリンダ出力油圧口２５が振幅
調整用給油口２７に連通し、給油路３０によって振幅調
整用給油口２７に供給されている圧力油は環状凹溝２０
、シリンダ出力油圧口２５、弁体復動用油路３３および
弁体復動用給油口１０′を経てパイロット弁筺２の交番
圧力室１０に導入される。

大径作動杆８の受圧面積が小径作動杆７の受圧面積より
も大きいことによって、大径作動杆８が小径作動杆７の
押圧力に打ち勝ってスプール弁体５を上方向に復動させ
る。

スプール弁体５が上方に復動すると、環状凹溝６を介し
て給油口１１と出力油圧口１２が連通し、圧力油は給油
口１１、環状凹溝６、出力油圧口１２、ピストン復動用
油路３２およびピストン復動用給油口２６を経て油圧シ
リンダ３の交番圧力室１９に導入される。

交番圧力室１９内におけるスプール部１７の受圧面積が
定圧力室１８内におけるスプール部１７の受圧面積より
も大きいことによって、油圧ピストン４は下方向への復
動を開始する。

次いで、油圧ピストン４が下方に復動すると、シリンダ
出力油圧口２５とシリンダ排油口２４が環状凹溝２０を
介して連通し、パイロット弁筺２の交番圧力室１０内の
圧力油は弁体復動用の給油口１０′、弁体復動用油路３
３、シリンダ出力油圧口２５、環状凹溝２０、シリンダ
排油口２４、排油路３１および排油管接続口２９を経て
図外のタンクに導出され、交番圧力室１０内の圧力が低
下するので、スプール弁体５は小径作動杆７に押圧され
て下方に往動し、スプール弁体５の環状凹溝６によって
出力油圧口１２と排油口１３が連通する。

このことによって油圧シリンダ３の交番圧力室１９は前
記したように図外のタンクに連通し、交番圧力室１９内
の圧力が低下するので、油圧ピストン４はスプール部１
７を介して定圧力室１８内の圧力油に押圧されて上方向
に往動する。

油圧ピストン４が上方に往動してスプール部１７によっ
てピストン復動用給油口２６が閉塞されると、油がブレ
ーキ室２２内に封入されてブレーキ作用を生じる。

同様に油圧ピストン４が下方に復動してスプール部１７
によってピストン往動用給油口２３が閉塞されると、油
がブレーキ室２１内に封入されてブレーキ作用を生じる
。

以後、前記の作動が繰り返される。以上のようにして、
パイロット弁筺２内のスプール弁体５と油圧シリンダ３
内の油圧ピストン４との相互作用によって油圧ピストン
４が振動するのである。

次いで、振幅を調整するには、止めナツト３４を弛めて
摺動スリーブ１５を回動調整可能にし、摺動スリーブ１
５の小径部の上端面に形成した係止孔３５に適宜の工具
を装着して摺動スリーブ１５を所要角度回動し、摺動ス
リーブ１５を油圧シリンダ３の内面に沿って所要距離調
整摺動したのち、止めナツト３４を緊締するのである。

以上のようにして摺動スリーブ１５を摺動調整すると、
油圧シリンダ３に対する振幅調整用給油口２７とブレー
キ室２２との位置が調整される。

このことによって、固定スリーブ１４のシリンダ出力油
圧口２５と摺動スリーブ１５の振幅調整用給油口２７と
の距離が調整されるために、給油路３０によって振幅調
整用給油口２７に供給されている圧力油を、第２図に示
すように、スプール部１７の環状凹溝２０、シリンダ出
力油圧口２５、弁体復動用油路３３および弁体復動用給
油路１０′を経てパイロット弁筺２の交番圧力室１０に
導入するタイミングが調整されるのである。

ブレーキ室２２と振幅調整用給油口２７との相対位置は
不変であるので、摺動スリーブ１５を第１図において固
定スリーブ１４に接近する方向に摺動調整すると、前記
のタイミングが早められ、これによって、スプール弁体
５が上方向へ復動し始めるタイミングが早められるとと
もに、油圧ピストン４が振幅に関係しない一定の位相差
で下方向へ復動し始めるタイミングも早められる結果、
振幅調整用給油口２７の下方向への摺動調整によって、
油圧ピストン４の振幅が小さくなる。

すなわち、摺動調整手段１６による摺動スリーブ１５の
油圧シリンダ４の軸線方向に沿う調整摺動量と油圧ピス
トン４の振幅の変化量が一致するのである。

第２図に示すように摺動スリーブ１５を固定スリーブ１
４に当接するように摺動調整すると、振幅が最小になる
。

摺動スリーブ１５を第２図において固定スリーブ１４か
ら離れる方向に摺動調整すると、振幅が大きくなり、第
１図の状態で振幅が最大になるのである。

（発明の効果） 本発明は前述のように構成されているので、摺動スリー
ブを単に摺動調整することによって油圧発振器の振幅を
調整でき、かつ摺動スリーブの調整量と振幅の変化量が
一致するので調整操作が容易であって、可変振幅が要求
される用途に適するのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すものであって、第１図は
振幅を最大に調整し、かつスプール弁体と油圧ピストン
とに定圧力が作用している状態を示す縦断面図、第２図
は振幅を最小に調整し、かつスプール弁体と油圧ピスト
ンとに交番圧力が作用している状態を示す縦断面図であ
る。 １：油圧発振器、２：パイロット弁筺、３：油圧シリン
ダ、４：油圧ピストン、５ニスプ一ル弁体、６：環状凹
溝、７：小径作動杆、８：大径作動杆、９：定圧力室、
９′：弁体往動用給油口、１０：交番圧力室、１０′：
弁体復動用給油口、１１：給油口、１２：出力油圧口、
１３：排油口、１４：固定スリーブ、１５：摺動スリー
ブ、１６摺動調整手段、１７：スプール部、１８：定圧
力室、１９：交番圧力室、２０．環状凹溝、２１゜２２
ニブレーキ室、２３：ピストン往動用給油口、２４ニジ
リンダ排油口、２５ニジリンダ出力油圧口、２６：ピス
トン復動用給油口、２７：振幅調整用給油口、２８：給
油管接続口、２９：排油管接続口、３０：給油路、３１
：排油路、３２：ピストン復動用油路、３３：弁体復動
用油路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両側端部に定圧力室と交番圧力室とを有し、かつ側
   部に給油口と出力油圧口と排油口とを有するパイロット
   弁筺の内部に、往動すると給油口と出力油圧口とを連通
   し、復動すると出力油圧口と排油口とを連通ずる環状凹
   溝を備えたスプール弁体を配置し、他方、 油圧シリンダの内側に中径部と大径部とからなる固定ス
   リーブと、小径部と大径部とからなる摺動スリーブとを
   それらの大径開口端部な対向させて配置し、前記固定ス
   リーブと摺動スリーブとの内部にスプール部付き油圧ピ
   ストンを挿嵌して該油圧ピストンと固定スリーブおよび
   摺動スリーブとの間にそれぞれ定圧力室と交番圧力室を
   形成し、かつ前記摺動スリーブの小径部に該摺動スリー
   ブを摺動する摺動調整手段を装備し、 前記固定スリーブの大径部には中径部寄りから大径開口
   端部寄りへ順番にピストン往動用給油口とシリンダ排油
   口とシリンダ出力油圧口を設け、前記摺動スリーブの大
   径部には小径部寄りと大径開口端部寄りとにそれぞれピ
   ストン復動用給油口と振幅調整用給油口を設けるととも
   に、該摺動スリーブの外周面にはピストン復動用給油口
   と振幅調整用給油口とにそれぞれ連通ずる振幅調整用環
   状凹溝を形成し、 前記油圧ピストンのスプール部には往動するとシリンダ
   排油口とシリンダ出力油圧口とを連通し、復動するとシ
   リンダ出力油圧口と振幅調整用給油口とを連通ずる環状
   凹溝を形成し、 前記パイロット弁筺の定圧力室および給油口と、ピスト
   ン往動用給油口と、振幅調整用給油口とをそれぞれ給油
   路に接続し、前記パイロット弁筺の排油口とシリンダ排
   油口とをそれぞれ排油路に接続し、前記パイロット弁筺
   の出力油圧口とピストン復動用給油口とをピストン復動
   用油路にて接続し、前記シリンダ出力油圧口とパイロッ
   ト弁筺の交番圧力室とを弁体復動用油路にて接続したこ
   とを特徴とする振幅調整可能な油圧発振器。