JP2000145714A - Hydraulic circuit - Google Patents

Hydraulic circuit

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JP2000145714A
JP2000145714A JP10315058A JP31505898A JP2000145714A JP 2000145714 A JP2000145714 A JP 2000145714A JP 10315058 A JP10315058 A JP 10315058A JP 31505898 A JP31505898 A JP 31505898A JP 2000145714 A JP2000145714 A JP 2000145714A
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JP
Japan
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hydraulic
port
pressure
valve
expansion
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JP10315058A
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Japanese (ja)
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Hirotoshi Nakao
裕利 中尾
Takashi Sumita
隆 住田
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Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic circuit suited for manual operation by a simple constitution with no limitation of use. SOLUTION: When an operation valve 20 is switched to a lower down position from a neutral condition as shown in Fig., a head port 8a of a hydraulic actuator 8 communicates with a second port 10b of a hydraulic device 10, a rod port 8b communicates with a first port 10a, and a piston rod 8c is lowered down by own weight of a dead weight load M, and when the operation valve is switched to a lift up position, the dead weight load M is pressed up by reversing communication of each port. Here, a control valve 11 controls the hydraulic device 10 so as to decrease or increase capacity ratio V2/V1 of the second port 10b to the first port 10a by a relation of a level between axial force acting on a valve unit of the control valve 11 of a differential pressure, between a pressure P3 in the upstream and a pressure P2 in the downstream of the operation valve 20, and spring force of a differential pressure setting spring 11a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、建設機械,船
舶,産業機械等の液圧装置全般に用いられる液圧回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic circuit used in all hydraulic devices of construction machines, ships, industrial machines and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の液圧回路としては、本出
願人が先に出願した「昇降駆動用液圧装置」(特願平9
−259850号)に示したようなものがある。これに
用いられたベーン型液圧装置10は、図4に示すよう
に、小判形に形成されたカムリング1と、このカムリン
グ1の内面に摺接可能な多数のベーン2をベーン保持溝
3a内に放射状に緩挿したロータ3と、その回転軸4と
からなる回転体5とを有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a hydraulic circuit of this type, a "hydraulic device for raising and lowering drive" previously filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. Hei 9
No. 259850). As shown in FIG. 4, a vane-type hydraulic device 10 used for this purpose has a cam ring 1 formed in an oval shape and a number of vanes 2 slidable on the inner surface of the cam ring 1 in a vane holding groove 3a. And a rotating body 5 composed of a rotating shaft 4 and a rotor 3 which is loosely inserted radially.

【0003】ロータ3の両側面を挟持するようにカムリ
ング1に設けられた一対のポートプレート6,6の一方
(図ではその一方のみを示す)には、ロータ3の回転方
向によって流体の吸込み行程と吐出し行程のいずれかを
行う第1のポート10a,第2のポート10b,第3の
ポート10c,第4のポート10dを形成している。
One of a pair of port plates 6 and 6 provided on the cam ring 1 so as to sandwich both side surfaces of the rotor 3 (only one of them is shown in the figure) has a fluid suction stroke depending on the rotation direction of the rotor 3. And a first port 10a, a second port 10b, a third port 10c, and a fourth port 10d for performing any one of the discharge processes.

【0004】そして、第1のポート10aを第1の管路
L1を介してアキュムレータ7に、第2のポート10b
を第2の管路L2を介して液圧アクチュエータ8のヘッ
ドポート8aに、第3,第4のポート10c,10dを
共にタンク9にそれぞれ連通させるとともに、カムリン
グ1を、制御弁11により制御されるカムリング駆動用
の液圧ピストン装置12により「+」又は「−」方向に
駆動している。なお、制御弁11は、液圧アクチュエー
タ8のピストンロッド8cの移動速度と外部より与えら
れる速度指令値との偏差信号及びカムリング1の変位に
対応する信号を入力してカムリング1の位置を操作する
制御装置13により制御されるようになっている。ま
た、アキュムレータ7は図示しない液圧源によって蓄圧
される。
Then, the first port 10a is connected to the accumulator 7 via the first line L1 and the second port 10b
Is connected to the head port 8a of the hydraulic actuator 8 via the second conduit L2, the third and fourth ports 10c and 10d are both connected to the tank 9, and the cam ring 1 is controlled by the control valve 11. The cam ring is driven in the “+” or “−” direction by a hydraulic piston device 12 for driving the cam ring. The control valve 11 operates the position of the cam ring 1 by inputting a deviation signal between the moving speed of the piston rod 8c of the hydraulic actuator 8 and a speed command value given from outside and a signal corresponding to the displacement of the cam ring 1. It is controlled by the control device 13. The accumulator 7 is stored by a hydraulic pressure source (not shown).

【0005】そして、カムリング1が図4に示す位置に
ある状態では、第1のポート10aにはアキュムレータ
7の圧力P1が、第2のポート10bには液圧アクチュ
エータ8のヘッドポート8aの圧力P2がそれぞれ作用
し、ベーン2を介して回転軸4にトルクT1,T2が発
生する。このとき、T1=T2であれば、その合成トル
クT1−T2=0となるので、回転体5が停止状態のと
きはその状態がそのまま保持されることになる。
When the cam ring 1 is at the position shown in FIG. 4, the pressure P1 of the accumulator 7 is applied to the first port 10a, and the pressure P2 of the head port 8a of the hydraulic actuator 8 is applied to the second port 10b. Act on the rotating shaft 4 via the vanes 2 to generate torques T1 and T2. At this time, if T1 = T2, the resultant torque becomes T1-T2 = 0, so that when the rotating body 5 is in the stopped state, that state is maintained as it is.

【0006】この状態から液圧ピストン装置12により
カムリング1を図4で「+」方向に平行移動させると、
第1のポート10aの容量が増加し、第2のポート10
bの容量が減少して合成トルクT1−T2>0となり、
回転体5は矢示X方向に回転する。これにより、第1,
第3のポート10a,10cは膨張行程、第2,第4の
ポート10b,10dは圧縮行程となる。
In this state, when the cam ring 1 is translated by the hydraulic piston device 12 in the "+" direction in FIG.
The capacity of the first port 10a increases,
The capacity of b decreases and the resultant torque becomes T1-T2> 0,
The rotating body 5 rotates in the arrow X direction. Thereby, the first,
The third ports 10a and 10c perform an expansion stroke, and the second and fourth ports 10b and 10d perform a compression stroke.

【0007】したがって、モータ作用によりアキュムレ
ータ7から第1のポート10aに吸込まれた圧液は第4
のポート10dからタンク9に吐出され、再びタンク9
から第3のポート10cに吸込まれ、ポンプ作用により
第2のポート10bから液圧アクチュエータ8のヘッド
ポート8aに送り込まれ、ピストンロッド8cを突出方
向に駆動して自重負荷Mを上昇させる。この上昇速度が
所要の値に達した時点で液圧ピストン装置12によりカ
ムリング1をその合成トルクが零となる図示の位置に戻
すと、回転体5はその回転速度を保持したまま回転し、
フィードバック制御可能状態となる。
Therefore, the hydraulic fluid sucked into the first port 10a from the accumulator 7 by the motor action
Is discharged from the port 10d of the tank 9 to the tank 9 again.
From the second port 10b to the head port 8a of the hydraulic actuator 8 by a pump action, and drives the piston rod 8c in the protruding direction to increase the own weight load M. When the cam ring 1 is returned to the illustrated position where the resultant torque becomes zero by the hydraulic piston device 12 when the rising speed reaches a required value, the rotating body 5 rotates while maintaining the rotating speed,
It becomes a state in which feedback control is possible.

【0008】逆に、カムリング1を「−」方向に移動さ
せると、第1のポート10aの容量が減少し、第2のポ
ート10bの容量が増加して合成トルクT2−T1>0
となり、回転体5が矢示Y方向に回転する。これによ
り、第1,第3のポート10a,10cは圧縮行程、第
2,第4のポート10b,10dは膨張行程となる。
Conversely, when the cam ring 1 is moved in the "-" direction, the capacity of the first port 10a decreases and the capacity of the second port 10b increases, resulting in a combined torque T2-T1> 0.
And the rotating body 5 rotates in the direction indicated by the arrow Y. Thus, the first and third ports 10a and 10c are in a compression stroke, and the second and fourth ports 10b and 10d are in an expansion stroke.

【0009】したがって、モータ作用により液圧アクチ
ュエータ8のヘッド側の圧液が第2のポート10bに吸
い込まれ、第3のポート10cからタンク9に吐出さ
れ、再びタンク9から第4のポート10dに吸込まれ、
ポンプ作用により第1のポート10aからアキュムレー
タ7に回収され、ピストンロッド8bが収縮して自重負
荷Mが下降する。そして、所定のタイミングでカムリン
グ1を合成トルクが零となる図示の位置に戻すと回転体
5はその回転速度を保持したまま回転し、フィードバッ
ク制御可能状態となる。
Therefore, the hydraulic fluid on the head side of the hydraulic actuator 8 is sucked into the second port 10b by the action of the motor, discharged from the third port 10c to the tank 9, and again from the tank 9 to the fourth port 10d. Inhaled,
Due to the pumping action, the fluid is recovered from the first port 10a to the accumulator 7, the piston rod 8b contracts, and the dead weight load M falls. Then, when the cam ring 1 is returned to the illustrated position where the combined torque becomes zero at a predetermined timing, the rotating body 5 rotates while maintaining its rotation speed, and enters a feedback controllable state.

【0010】このようなベーン型液圧装置10では、ア
キュムレータ7,液圧アクチュエータ8に連通する第
1,第2のポート10a,10bの容積をV1,V2、
圧力をP1,P2としたとき、その容積比とそれに作用
する圧力比とがV2/V1=P1/P2の関係にあると
き、回転軸4の釣り合い条件が成立する。
In such a vane type hydraulic device 10, the volumes of the first and second ports 10a and 10b communicating with the accumulator 7 and the hydraulic actuator 8 are V1, V2,
When the pressures are P1 and P2 and the volume ratio and the pressure ratio acting on the volume ratio are in a relationship of V2 / V1 = P1 / P2, the condition for balancing the rotating shaft 4 is satisfied.

【0011】このような液圧回路によれば、アキュムレ
ータ7からベーン型液圧装置10を経由して液圧アクチ
ュエータ8のヘッド側に送り込まれて自重負荷Mを上昇
させるエネルギは、自重負荷Mの下降時には再びアキュ
ムレータ7に回収されて大幅な省エネ化が可能となる。
According to such a hydraulic circuit, the energy sent from the accumulator 7 to the head side of the hydraulic actuator 8 via the vane-type hydraulic device 10 to raise the self-weight load M is equal to the energy of the self-weight load M. When it descends, it is collected by the accumulator 7 again, and significant energy saving can be achieved.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液圧回路にあっては、液圧シリンダのピスト
ンロッドの移動速度やカムリングの位置等を検出して制
御装置にフィードバックする必要があったので、生産コ
ストが上昇して安価に供給し得ないという問題点があっ
た。
However, in such a conventional hydraulic circuit, it is necessary to detect the moving speed of the piston rod of the hydraulic cylinder, the position of the cam ring, and the like, and feed it back to the control device. Therefore, there has been a problem that the production cost is increased and the supply cannot be performed at a low cost.

【0013】また、制御弁が制御装置により自動制御さ
れるため、例えば建設機械等のように手動により運転さ
れるものには不向きであり、さらに液圧アクチュエータ
が自重負荷の自重によってのみ駆動されるようになって
いるため、自重負荷装置に用途が限定される点にも問題
があった。この発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、構成が簡単で手動による運転に適し、且つ用途が
限定されることのない液圧回路を提供することを目的と
する。
Further, since the control valve is automatically controlled by the control device, it is not suitable for a manually operated one such as a construction machine, for example, and the hydraulic actuator is driven only by its own weight. Therefore, there is also a problem that the application is limited to the self-weight load device. The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a hydraulic circuit that has a simple configuration, is suitable for manual operation, and has no limited use.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、カムリングの内面に摺接して往復運動す
る複数のベーンあるいはピストンを備えた回転体が1回
転する間に2回の膨張/圧縮行程を有し、第1の膨張/
圧縮行程から受けるトルクと、第2の膨張/圧縮行程か
ら受けるトルクとが互いに釣り合う方向に前記回転体が
回転し、それぞれの膨張/圧縮行程から受けるトルク
が、連通する液圧とその容積との積によって決定され、
上記釣り合い状態で上記カムリングを変位させて上記第
1の膨張/圧縮行程の容積と上記第2の膨張/圧縮行程
の容積との比率を操作することにより、上記各行程の各
々に連通する液圧比を制御可能なベーン型あるいはラジ
アルピストン型の液圧装置と、この液圧装置により駆動
される液圧アクチュエータと、この液圧アクチュエータ
からの圧力取り出しポートを有するメータアウト絞り方
式の方向流量制御弁からなる操作弁と、上記カムリング
を変位せしめる液圧ピストン装置と、この液圧ピストン
装置への圧液の連通を制御する制御弁と、アキュムレー
タを接続した液圧源から圧液が供給されて上記操作弁へ
の供給ポートを形成する第1の管路と、上記操作弁から
の還流ポートを形成する第2の管路と、上記液圧アクチ
ュエータに連通する第3,第4の管路とを有し、上記液
圧装置の圧縮行程を司る第1のポートを上記第1の管路
に、膨張行程を司る第2のポートを上記第2の管路にそ
れぞれ連通した液圧回路を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a rotary member having a plurality of vanes or pistons which reciprocate in sliding contact with the inner surface of a cam ring, and which is expanded twice during one rotation. / Compression stroke, the first expansion /
The rotator rotates in a direction in which the torque received from the compression stroke and the torque received from the second expansion / compression stroke balance each other, and the torque received from each of the expansion / compression strokes is the difference between the communicating hydraulic pressure and its volume. Determined by the product,
By displacing the cam ring in the balanced state and operating the ratio of the volume of the first expansion / compression stroke to the volume of the second expansion / compression stroke, the hydraulic pressure ratio communicating with each of the strokes From a vane-type or radial-piston-type hydraulic device capable of controlling the pressure, a hydraulic actuator driven by the hydraulic device, and a meter-out throttle type directional flow control valve having a pressure extraction port from the hydraulic actuator. Operating valve, a hydraulic piston device for displacing the cam ring, a control valve for controlling communication of the hydraulic fluid to the hydraulic piston device, and a hydraulic fluid supplied from a hydraulic pressure source connected to an accumulator to perform the above operation. A first conduit forming a supply port to the valve, a second conduit forming a return port from the operation valve, and communicating with the hydraulic actuator; A third port for controlling the compression stroke of the hydraulic device to the first pipe, and a second port for controlling the expansion stroke to the second pipe. And a hydraulic circuit respectively connected to the hydraulic circuits.

【0015】そして、上記の液圧回路において、上記制
御弁は、上記第3又は第4の管路の圧力と上記第2の管
路の圧力の差圧を設定する差圧設定ばねを有し、そのば
ね力に対して、上記圧力取り出しポートの圧力と上記第
2の管路の圧力との差圧がその弁体に作用する軸力が等
しければ中立状態を維持するように、上記軸力の方が大
きければ上記液圧装置の第2のポートと第1のポートの
容量比を減少させるように、小さければ上記容量比を増
加させるように、それぞれ制御するのがよい。
In the above hydraulic circuit, the control valve has a differential pressure setting spring for setting a differential pressure between the pressure of the third or fourth conduit and the pressure of the second conduit. If the differential pressure between the pressure of the pressure extraction port and the pressure of the second conduit is equal to the spring force, if the axial force acting on the valve body is equal, the axial force is maintained. It is preferable to control the hydraulic pressure device so that the capacity ratio between the second port and the first port is decreased if the value is larger, and the capacity ratio is increased if the value is smaller.

【0016】また、上記の液圧回路において、上記液圧
装置の第1のポートから上記第1の管路に連通する流路
に、上記第1の管路の方向に自由流れの逆止弁を設ける
とさらによい。
Also, in the above-mentioned hydraulic circuit, a check valve for free-flowing in the direction of the first pipeline from a first port of the hydraulic device to a flow passage communicating with the first pipeline. It is even better to provide

【0017】この発明による液圧回路は、上記のように
構成することにより、駆動速度等のフィードバック制御
の必要がなく、人手による運転に適し、一般負荷に適用
可能な液圧回路をきわめて簡単な構成で得ることが可能
になる。
The hydraulic circuit according to the present invention, which is constructed as described above, does not require feedback control of driving speed and the like, is suitable for manual operation, and has a very simple hydraulic circuit applicable to general loads. It can be obtained with a configuration.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図1は、この発明の一実
施形態を示す回路図、図2は、その液圧装置の概略構成
を示す主要部の回路図であり、図4に対応する部分には
同一の符号を付して示し、その詳細な説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a main part showing a schematic configuration of the hydraulic device. Parts corresponding to those in FIG. And its detailed description is omitted.

【0019】この発明による液圧回路が図4に示した従
来の液圧回路と異なる点は、ベーン型液圧装置(以下
「液圧装置」という)10のカムリング1を駆動するカ
ムリング駆動用の液圧ピストン装置12に圧液を導入す
る制御弁11を、フィードバック制御する制御装置13
に代えてメータアウト方式の手動(又は足踏)の方向流
量制御弁である操作弁20を液圧装置10と液圧アクチ
ュエータ8との間に挿入し、この操作弁の上流側と下流
側の差圧力が所定値になるように液圧装置10を操作す
るようにした点にある。
The hydraulic circuit according to the present invention is different from the conventional hydraulic circuit shown in FIG. 4 in that a cam ring 1 for driving a cam ring 1 of a vane type hydraulic device (hereinafter referred to as "hydraulic device") 10 is provided. A control device 13 for feedback-controlling a control valve 11 for introducing a hydraulic fluid to a hydraulic piston device 12
Instead, an operation valve 20 which is a meter-out type manual (or stepping) directional flow control valve is inserted between the hydraulic device 10 and the hydraulic actuator 8, and the upstream and downstream sides of this operation valve are inserted. The point is that the hydraulic device 10 is operated so that the differential pressure becomes a predetermined value.

【0020】上記の操作弁20は、図1及び図2に示す
ように、液圧アクチュエータ8から液圧装置10に還流
する流れを制御するメータアウト方式の流量調整絞り2
0a,20bを備え、その上流側の第3,第4の管路L
3,L4をパイロット管路PL1を介して制御弁11の
図で左端側に、その下流側の第2の管路L2をパイロッ
ト管路PL2を介して制御弁11の図で右端側に接続す
るとともに、制御弁11の左右両端には差圧設定ばね1
1a,11aを設けている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the operation valve 20 is a meter-out type flow control throttle 2 for controlling the flow returning from the hydraulic actuator 8 to the hydraulic device 10.
0a, 20b, and the third and fourth pipelines L on the upstream side thereof.
3 and L4 are connected to the left end side of the control valve 11 through the pilot line PL1 in the figure of the control valve 11, and the second line L2 downstream thereof is connected to the right end side of the control valve 11 through the pilot line PL2 in the figure. A differential pressure setting spring 1 is provided at both left and right ends of the control valve 11.
1a and 11a are provided.

【0021】また、制御弁11のポートA及びポートB
は図1に示すカムリング駆動用の液圧ピストン装置12
の第1,第2のシリンダ12a,12bに接続してあ
り、一方、アキュムレータ7は、第1の管路L1に接続
するとともに、アキュムレータ7の方向に自由流れの逆
止弁14を介して液圧ポンプ等の液圧源15に接続して
ある。なお、その他の構成は図4と同様である。
The ports A and B of the control valve 11
Is a hydraulic piston device 12 for driving the cam ring shown in FIG.
Are connected to the first and second cylinders 12a and 12b. On the other hand, the accumulator 7 is connected to the first pipe line L1 and is connected to the accumulator 7 through a free-flow check valve 14 via a check valve 14. It is connected to a hydraulic pressure source 15 such as a pressure pump. The other configuration is the same as that of FIG.

【0022】次に、このような構成からなる実施形態の
作用を説明する。このような液圧装置においては、その
回転軸4の合成トルクは定常的に釣り合っており、この
釣り合いが崩れるのは加速時に瞬間的に発生するだけで
ある。そして、回転軸4の合成トルクが釣り合っている
場合は、液圧装置10の第1のポート10a及び第2の
ポート10bの容量をV1,V2、圧力をP1,P2と
すると、すでに述べたように、その容量比V2/V1は
圧力比P1/P2に等しくなる。すなわち、V1×P1
=V2×P2が成立する。
Next, the operation of the embodiment having such a configuration will be described. In such a hydraulic device, the resultant torque of the rotating shaft 4 is constantly balanced, and the balance is only broken instantaneously during acceleration. When the combined torque of the rotating shaft 4 is balanced, as described above, the capacities of the first port 10a and the second port 10b of the hydraulic device 10 are V1 and V2, and the pressures are P1 and P2. Then, the capacity ratio V2 / V1 becomes equal to the pressure ratio P1 / P2. That is, V1 × P1
= V2 × P2 holds.

【0023】また、操作弁20の流量調整絞り20a,
20bのような絞りの通過流量は、上下流の差圧力ΔP
を一定に保つことにより、絞りの開度に比例して一義的
に決定されることは公知である。ここで、メータアウト
絞りである流量調整絞り20a,20bの上流の圧力取
り出しポートPbの圧力をP3、下流側の圧力をP2、
差圧力をΔPとすると、P2=P3−ΔPとなる。した
がって、液圧装置10の第1,第2のポート10a,1
0bの容量比V2/V1を操作することにより、第1の
ポート10aの圧力(アキュムレータ圧力)P1から所
要の圧力P2を得ることが可能になる。
The flow control throttle 20a of the operation valve 20
The flow rate through a throttle such as 20b is equal to the differential pressure ΔP
It is publicly known that by keeping the constant, it is uniquely determined in proportion to the opening degree of the throttle. Here, the pressure at the pressure extraction port Pb upstream of the flow rate adjustment throttles 20a, 20b, which are meter-out throttles, is P3, the pressure downstream is P2,
If the differential pressure is ΔP, then P2 = P3−ΔP. Therefore, the first and second ports 10a, 1
By operating the capacity ratio V2 / V1 of 0b, it becomes possible to obtain a required pressure P2 from the pressure (accumulator pressure) P1 of the first port 10a.

【0024】図1及び図2に示す全閉状態から操作弁2
0を下降ポジションに切り換えて第1の管路L1を第3
の管路L3に、第2の管路L2を第4の管路L4にそれ
ぞれ連通させた状態では、液圧アクチュエータ8のピス
トンロッド8cが自重負荷Mの自重により下降する。逆
に、操作弁20を上昇ポジションに切り換えて第1の管
路L1を第4の管路L4に、第2の管路L2を第3の管
路L3にそれぞれ連通させた状態では、液圧アクチュエ
ータ8のピストンロッド8cが伸長して自重負荷Mをそ
の自重に抗して上昇させる。
From the fully closed state shown in FIGS.
0 is switched to the descending position and the first line L1 is switched to the third position.
In a state where the second pipe line L2 communicates with the fourth pipe line L4 to the pipe line L3, the piston rod 8c of the hydraulic actuator 8 descends due to the own weight of the own weight load M. Conversely, in the state where the operation valve 20 is switched to the up position and the first line L1 communicates with the fourth line L4 and the second line L2 communicates with the third line L3, the hydraulic pressure is reduced. The piston rod 8c of the actuator 8 extends to raise the own weight load M against its own weight.

【0025】操作弁20の下降ポジションまたは上昇ポ
ジションへの切り換えにより、ヘッドポート8a側また
はロッドポート8b側の圧力P3が操作弁20の上流側
の圧力取り出しポートPbからパイロット管路PL1を
介して制御弁11の左端側に導かれる。また、操作弁2
0の下流側の第2の管路L2の圧力P2はパイロット管
路PL2を介して制御弁11の右端側に導かれている。
By switching the operating valve 20 to the lowering position or the raising position, the pressure P3 on the head port 8a side or the rod port 8b side is controlled from the pressure outlet port Pb on the upstream side of the operating valve 20 via the pilot line PL1. It is led to the left end side of the valve 11. In addition, operating valve 2
The pressure P2 of the second line L2 downstream of 0 is guided to the right end side of the control valve 11 via the pilot line PL2.

【0026】このとき、操作弁20の上流側の圧力P3
が高いと、言い換えると圧力P3にブレーキ圧が立つ場
合には、下流側の圧力P2との差圧ΔPも高くなり、制
御弁11の弁体が右方の差圧設定ばね11aの付勢力に
抗して図示の中立位置から右方に切り換えられ、ポート
Aは第1の管路L1に、ポートBはタンクにそれぞれ連
通する。
At this time, the pressure P3 on the upstream side of the operation valve 20
Is high, in other words, when the brake pressure rises to the pressure P3, the differential pressure ΔP from the downstream pressure P2 also increases, and the valve body of the control valve 11 is actuated by the biasing force of the right differential pressure setting spring 11a. The port is connected to the first pipe line L1 and the port B is connected to the tank.

【0027】これにより、パイロット管路PL3を介し
てポートAに連通する液圧ピストン装置12の第1のシ
リンダ12aの圧力がポートBに連通する第2のシリン
ダ12bの圧力より高くなり、液圧装置10のカムリン
グ1を図2で「+」方向へ駆動する。カムリング1の
「+」方向へのシフトにより、第1のポート10aの容
量V1が増大し、第2のポート10bの容量V2が減少
して容量比V2/V1は小さくなる。
As a result, the pressure of the first cylinder 12a of the hydraulic piston device 12 communicating with the port A via the pilot line PL3 becomes higher than the pressure of the second cylinder 12b communicating with the port B, and The cam ring 1 of the device 10 is driven in the “+” direction in FIG. Due to the shift of the cam ring 1 in the "+" direction, the capacity V1 of the first port 10a increases, the capacity V2 of the second port 10b decreases, and the capacity ratio V2 / V1 decreases.

【0028】ここで、液圧装置10の第1のポート10
aから第1の管路L1を通ってアキュムレータ7に流れ
る圧液の流量をQR 、液圧アクチュエータ8から操作弁
20及び第2の管路L2を通って第2のポート10bに
流れる圧液の流量をQL とすると、QR =(V1/V
2)QL であるので、アキュムレータ7に大量の圧液が
流れ込んでブレーキエネルギが回収される。
Here, the first port 10 of the hydraulic device 10
a to the accumulator 7 through the first line L1 and the flow rate of the hydraulic fluid flowing from the hydraulic actuator 8 to the second port 10b through the operation valve 20 and the second line L2. Assuming that the flow rate is QL, QR = (V1 / V
2) Since it is QL, a large amount of hydraulic fluid flows into the accumulator 7 and brake energy is recovered.

【0029】逆に、操作弁11の上流側の圧力が低い
と、言い換えると圧力P3にブレーキ圧力が立たない場
合には、下流側の圧力P2との差圧ΔPも低くなり、制
御弁11の弁体が図示の中立位置から左方へ切り換えら
れ、ポートAはタンクに、ポートBは第1の管路L1に
それぞれ連通する。
Conversely, when the pressure on the upstream side of the operation valve 11 is low, in other words, when the brake pressure does not rise at the pressure P3, the differential pressure ΔP from the pressure P2 on the downstream side also decreases, and the pressure of the control valve 11 decreases. The valve body is switched to the left from the illustrated neutral position, and port A communicates with the tank, and port B communicates with the first line L1.

【0030】これにより、液圧ピストン装置12の第2
のシリンダ12bの圧力が第1のシリンダ12aの圧力
より高くなって、液圧装置10のカムリング1を図2で
「−」方向へ駆動する。カムリング1の「−」方向への
シフトにより、第1のポート10aの容量V1が減少
し、第2のポート10bの容量V2が増大して容量比V
2/V1は大きくなる。したがって、この状態では前述
の式QR=(V1/V2)QLから分かるように、アキュ
ムレータ7への圧液の流量は減少し、不要なブレーキ力
は低減する。
As a result, the second hydraulic piston device 12
The pressure of the cylinder 12b becomes higher than the pressure of the first cylinder 12a, and the cam ring 1 of the hydraulic device 10 is driven in the "-" direction in FIG. Due to the shift of the cam ring 1 in the "-" direction, the capacity V1 of the first port 10a decreases, and the capacity V2 of the second port 10b increases, so that the capacity ratio V
2 / V1 increases. Therefore, in this state, as can be understood from the above-mentioned expression QR = (V1 / V2) QL, the flow rate of the hydraulic fluid to the accumulator 7 decreases, and unnecessary braking force decreases.

【0031】このように、この実施形態によれば、高い
ブレーキ圧が必要な場合には、液圧装置10の容量比V
2/V1を0に近付けるようにカムリング1を操作し、
ブレーキ圧が不要の場合には、上記の容量比V2/V1
を∞に近付けるようにカムリング1を操作すればよいこ
とになる。
As described above, according to this embodiment, when a high brake pressure is required, the capacity ratio V
Operate the cam ring 1 so that 2 / V1 approaches 0,
When the brake pressure is unnecessary, the above-mentioned capacity ratio V2 / V1
It is only necessary to operate the cam ring 1 so that is brought closer to ∞.

【0032】その結果、前者の場合には、第1のポート
10aの容量V1が大きい状態で回転体5が矢示Y方向
に回転することになり、アキュムレータ7に大量の圧液
が流れ込んでブレーキエネルギが回収される。また、後
者の場合には、第1のポート10aの容量が小さい状態
で回転体5が矢示Y方向に回転することになり、アキュ
ムレータ7には殆ど圧液が流れ込まなくなって不要なブ
レーキ圧は発生しない。
As a result, in the former case, when the capacity V1 of the first port 10a is large, the rotating body 5 rotates in the direction of the arrow Y, and a large amount of hydraulic fluid flows into the accumulator 7 and the brake is applied. Energy is recovered. In the latter case, the rotating body 5 rotates in the direction indicated by the arrow Y in a state where the capacity of the first port 10a is small, so that the hydraulic fluid hardly flows into the accumulator 7, and unnecessary brake pressure is reduced. Does not occur.

【0033】なお、この液圧回路中の液圧装置10は一
般に「トランスフォーマ」(変圧器)と称され、図2に
示した第2の管路L2の還流方向の流れを制御する場
合、操作弁20の流量調整絞り20a,20bの下流側
の圧力P2を調整することにより、エネルギの回収を行
うようにしたものであるので、通常第1のポート10a
から操作弁20に向かう流れの方向で動作するものであ
る。
The hydraulic device 10 in this hydraulic circuit is generally called a "transformer" (transformer). When controlling the flow of the second line L2 shown in FIG. Since the energy is recovered by adjusting the pressure P2 on the downstream side of the flow control throttles 20a and 20b of the valve 20, usually the first port 10a
It operates in the direction of the flow from the control valve 20 to the operation valve 20.

【0034】上記の実施形態によれば、操作弁20を切
り換えるだけでその上流側と下流側の差圧力が所定の値
になるように液圧装置10を操作することができる。そ
のため、面倒なフィードバック制御の必要がなく、安価
に供給することが可能になり、特に建設機械等のように
人手により運転する分野に最適である。また、液圧アク
チュエータに複動型の液圧シリンダを用いたので、自重
負荷の昇降駆動用に限定されることなく、一般負荷に応
用することが可能になる。
According to the above-described embodiment, the hydraulic device 10 can be operated so that the differential pressure between the upstream side and the downstream side becomes a predetermined value only by switching the operation valve 20. Therefore, there is no need for troublesome feedback control, and supply can be performed at low cost. This is particularly suitable for the field of manual operation such as construction equipment. Further, since the double-acting hydraulic cylinder is used as the hydraulic actuator, the hydraulic actuator is not limited to the drive for raising and lowering the load of its own weight, but can be applied to a general load.

【0035】次に、図3は、図1に示した液圧回路の一
部を変更したこの発明の他の実施形態を示すものであ
る。この液圧回路では、液圧装置10の第1のポート1
0aと第1の管路L1のアキュムレータ7の接続部から
操作弁20に到る管路とを連通する第5の管路L5に、
液圧装置10から第1の管路L1の方向に自由流れの逆
止弁21を挿入したものであり、その他の構成は図1と
同様である。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention in which a part of the hydraulic circuit shown in FIG. 1 is modified. In this hydraulic circuit, the first port 1 of the hydraulic device 10
0a and a fifth pipe line L5 that communicates a pipe line from the connection of the accumulator 7 of the first pipe line L1 to the operation valve 20;
The check valve 21 for free flow is inserted from the hydraulic device 10 in the direction of the first pipe line L1, and the other configuration is the same as that of FIG.

【0036】この逆止弁21を設けることにより、例え
ば操作弁20が全閉状態で液圧装置10が不作動時にお
いて、アキュムレータ7から第1のポート10aに供給
される圧液がベーン2とカムリング1との間に形成され
る僅かな間隙を通過し、第4のポート10dを介してタ
ンク9へリークすることによるエネルギの損失を未然に
防止することが可能になる。
By providing the check valve 21, for example, when the operating valve 20 is fully closed and the hydraulic device 10 is not operated, the hydraulic fluid supplied from the accumulator 7 to the first port 10a is connected to the vane 2 by the vane 2. It is possible to prevent a loss of energy caused by leaking into the tank 9 through the slight gap formed between the cam ring 1 and the fourth port 10d.

【0037】さらに、自重負荷Mが一定の速度で昇降し
ている状態で急激に操作弁20を閉止したような場合、
液圧装置10が逆転し、第2の管路L2に逆方向の流れ
が発生してその圧力P2を昇圧させることにより故障の
原因となるおそれも防止することができる。
Further, in the case where the operation valve 20 is suddenly closed while the own weight load M is moving up and down at a constant speed,
It is also possible to prevent the hydraulic device 10 from reversing, causing a reverse flow in the second pipe line L2 and increasing the pressure P2, which may cause a failure.

【0038】なお、上記の実施形態では、液圧装置にベ
ーン形液圧装置を用いた場合について説明したが、ピス
トンまたはプランジャがカムリングの内面に摺接して放
射方向に往復運動するラジアルピストン型液圧装置を用
いてもよい。また、操作弁に代えて遠隔操作が可能な比
例電磁制御弁を用いることもでき、液圧アクチュエータ
は、液圧シリンダに代えて液圧モータを用いても差支え
ない。
In the above-described embodiment, the case where a vane type hydraulic device is used as the hydraulic device has been described. However, a radial piston type hydraulic fluid in which a piston or a plunger slides on the inner surface of a cam ring and reciprocates in a radial direction. A pressure device may be used. Also, a proportional electromagnetic control valve that can be remotely operated can be used instead of the operating valve, and the hydraulic actuator may use a hydraulic motor instead of the hydraulic cylinder.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上述べたように、この発明による液圧
回路によれば、液圧アクチュエータや液圧装置の速度等
を検出して制御装置へフィードバックする必要がなく、
簡単な構成で大幅な省エネ化の可能な液圧回路を安価に
供給することができ、建設機械等の人手による運転に適
している。同時に、自重負荷装置に限定されず、一般負
荷に応用可能であって好都合である。
As described above, according to the hydraulic circuit according to the present invention, it is not necessary to detect the speed of the hydraulic actuator or the hydraulic device and feed it back to the control device.
A hydraulic circuit capable of greatly saving energy with a simple configuration can be supplied at low cost, and is suitable for manual operation of construction machines and the like. At the same time, the present invention is not limited to the self-weight load device, but can be applied to general loads and is convenient.

【0040】そして、上記の液圧回路において、制御弁
が、第2,第3の管路の差圧を調整する差圧設定ばねを
有し、そのばね力と、上記差圧が弁体に作用する軸力と
の大小により液圧装置を制御することにより、簡単な構
成で液圧装置をきわめて正確に制御することができる。
In the above-mentioned hydraulic circuit, the control valve has a differential pressure setting spring for adjusting the differential pressure between the second and third conduits, and the spring force and the differential pressure are applied to the valve body. By controlling the hydraulic device according to the magnitude of the acting axial force, the hydraulic device can be controlled very accurately with a simple configuration.

【0041】また、上記の液圧回路において、液圧装置
の第1のポートから第1の管路に連通する流路に、第1
の管路の方向に自由流れの逆止弁を設けることにより、
操作弁が全閉状態で液圧装置が不作動の場合、アキュム
レータの圧液のタンクへのリークによるエネルギの損失
が防止され、同時に、負荷が一定速で移動している状態
で操作弁を急激に閉止したような場合、液圧装置の逆転
を防止してそれによる故障のおそれを低減することがで
きる。
Further, in the above-mentioned hydraulic circuit, the first port of the hydraulic device is connected to the first conduit in the flow path communicating with the first conduit.
By providing a free-flow check valve in the direction of the pipeline,
If the hydraulic valve is not operated when the operation valve is fully closed, energy loss due to leakage of hydraulic fluid in the accumulator to the tank is prevented, and at the same time, the operation valve is suddenly operated while the load is moving at a constant speed. In such a case, it is possible to prevent the hydraulic device from reversing, thereby reducing the possibility of failure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】同じくその液圧装置の概略構成を示す主要部の
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a main part showing a schematic configuration of the hydraulic device.

【図3】この発明の他の実施形態を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】従来の液圧回路の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional hydraulic circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:カムリング 2:ベーン 3:ロータ 4:回転軸 5:回転体 6:ポートプレート 7:アキュムレータ 8:液圧アクチュエータ 9:タンク 10:ベーン型液圧装置 10a〜10d:第1〜第4のポート 11:制御弁 11a:差圧設定ばね 12:液圧ピストン装置 14:逆止弁 15:液圧源 20:操作弁 21:逆止弁 L1〜L5:第1〜第5の管路 PL1〜PL4:パイロット管路 M:自重負荷 1: cam ring 2: vane 3: rotor 4: rotating shaft 5: rotating body 6: port plate 7: accumulator 8: hydraulic actuator 9: tank 10: vane-type hydraulic device 10a to 10d: first to fourth ports 11: Control valve 11a: Differential pressure setting spring 12: Hydraulic piston device 14: Check valve 15: Hydraulic pressure source 20: Operating valve 21: Check valve L1 to L5: First to fifth pipelines PL1 to PL4 : Pilot pipeline M: Self-weight load

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カムリングの内面に摺接して往復運動す
る複数のベーンあるいはピストンを備えた回転体が1回
転する間に2回の膨張/圧縮行程を有し、第1の膨張/
圧縮行程から受けるトルクと、第2の膨張/圧縮行程か
ら受けるトルクとが互いに釣り合う方向に前記回転体が
回転し、それぞれの膨張/圧縮行程から受けるトルク
が、連通する液圧とその容積との積によって決定され、
前記釣り合い状態で前記カムリングを変位させて前記第
1の膨張/圧縮行程の容積と前記第2の膨張/圧縮行程
の容積との比率を操作することにより、前記各行程の各
々に連通する液圧比を制御可能なベーン型あるいはラジ
アルピストン型の液圧装置と、 該液圧装置により駆動される液圧アクチュエータと、 該液圧アクチュエータからの圧力取り出しポートを有す
るメータアウト絞り方式の方向流量制御弁からなる操作
弁と、 前記カムリングを変位せしめる液圧ピストン装置と、 該液圧ピストン装置への圧液の連通を制御する制御弁
と、 アキュムレータを接続した液圧源から圧液が供給されて
前記操作弁への供給ポートを形成する第1の管路と、 前記操作弁からの還流ポートを形成する第2の管路と、 前記液圧アクチュエータに連通する第3,第4の管路と
を有し、 前記液圧装置の圧縮行程を司る第1のポートを前記第1
の管路に、膨張行程を司る第2のポートを前記第2の管
路にそれぞれ連通したことを特徴とする液圧回路。
1. A rotating body having a plurality of vanes or pistons reciprocating in sliding contact with an inner surface of a cam ring has two expansion / compression strokes during one rotation, and has a first expansion / compression stroke.
The rotator rotates in a direction in which the torque received from the compression stroke and the torque received from the second expansion / compression stroke balance each other, and the torque received from each of the expansion / compression strokes is the difference between the communicating hydraulic pressure and its volume. Determined by the product,
By displacing the cam ring in the balanced state and operating the ratio between the volume of the first expansion / compression stroke and the volume of the second expansion / compression stroke, the hydraulic pressure ratio communicating with each of the strokes From a vane-type or radial-piston type hydraulic device capable of controlling a hydraulic device, a hydraulic actuator driven by the hydraulic device, and a meter-out throttle type directional flow control valve having a pressure extraction port from the hydraulic actuator. An operating valve, a hydraulic piston device for displacing the cam ring, a control valve for controlling the communication of the hydraulic fluid to the hydraulic piston device, and a hydraulic fluid supplied from a hydraulic pressure source connected to an accumulator. A first conduit forming a supply port to a valve, a second conduit forming a return port from the operation valve, and communicating with the hydraulic actuator A first port for controlling a compression stroke of the hydraulic device;
A hydraulic circuit, wherein a second port for performing an expansion process is communicated with the second pipeline.
【請求項2】 請求項1記載の液圧回路において、前記
制御弁は、前記第3又は第4の管路の圧力と前記第2の
管路の圧力の差圧を設定する差圧設定ばねを有し、その
ばね力に対して、前記圧力取り出しポートの圧力と前記
第2の管路の圧力との差圧がその弁体に作用する軸力が
等しければ中立状態を維持するように、前記軸力の方が
大きければ前記液圧装置の第2のポートと第1のポート
の容量比を減少させるように、小さければ前記容量比を
増加させるように、それぞれ制御するようにしたことを
特徴とする液圧回路。
2. The differential pressure setting spring according to claim 1, wherein the control valve sets a differential pressure between the pressure of the third or fourth conduit and the pressure of the second conduit. With respect to the spring force, the differential pressure between the pressure of the pressure extraction port and the pressure of the second conduit is maintained in a neutral state if the axial force acting on the valve body is equal. If the axial force is larger, the capacity ratio between the second port and the first port of the hydraulic device is decreased, and if the axial force is smaller, the capacity ratio is increased. Characteristic hydraulic circuit.
【請求項3】 請求項1又は2記載の液圧回路におい
て、前記液圧装置の第1のポートから前記第1の管路に
連通する流路に、前記第1の管路の方向に自由流れの逆
止弁を設けたことを特徴とする液圧回路。
3. The hydraulic circuit according to claim 1, wherein a flow path communicating from the first port of the hydraulic device to the first conduit is free in the direction of the first conduit. A hydraulic circuit comprising a flow check valve.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100351528C (en) * 2003-10-28 2007-11-28 株式会社小松制作所 Oil hydraulic circuit using oil cylinder

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