JP2001099105A

JP2001099105A - 油圧制御装置

Info

Publication number: JP2001099105A
Application number: JP28093999A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Mitamura; 正三田村
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】可変吐出量ポンプを用いずに、上記流量特性
を得ることがでる安価な油圧制御装置を提供すること。【解決手段】駆動源Ｅには、定吐出量形第１ポンプＰ
１と定吐出量形第２ポンプＰ２と定吐出量形パイロット
ポンプＰ３とを連係するとともに、定吐出量形第１ポン
プＰ１に接続した第１供給通路７に、定吐出量形第２ポ
ンプＰ２に接続した第２供給通路８と定吐出量形パイロ
ットポンプＰ３に接続した第３供給通路９を合流させる
一方、上記第２供給通路８にはアンロード弁１４を設
け、上記第３供給通路にはオリフィス１５を設け、オリ
フィス１５の上流側をアンロード弁１４の一方のパイロ
ット室１４ａに接続し、オリフィス１５の下流側をアン
ロード弁１４の他方のパイロット室１４ｂに接続してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アクチュエータ
側に供給される流量を、エンジンの回転数に応じて可変
にした油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として、例えば、エンジン
を駆動源とする一台の可変吐出量形ポンプに、アクチュ
エータを制御する切換弁を接続するとともに、可変吐出
量形ポンプの傾転角を制御する制御機構を備えたものが
ある。上記制御機構は、エンジンの回転数に応じて可変
吐出量形ポンプの傾転角を制御して、その吐出量を図４
に示すように制御している。この図４は、エンジンの回
転数と可変吐出量形ポンプの吐出量との関係を示したグ
ラフであり、横軸にエンジン回転数Ｎをとり、縦軸に可
変吐出量形ポンプの吐出量Ｑをとっている。そして、エ
ンジンがアイドリングの回転数ａのときに、アクチュエ
ータ側の必要最小流量ｂを確保し、それ以上の回転数の
ときに、必要最小流量を確保しながら無駄な流量をでき
るだけ抑えるように可変吐出量形ポンプを制御してい
る。

【０００３】ところが、上記装置では、複数のアクチュ
エータの必要流量を、一台の可変吐出量形ポンプでまか
なわなければならないので、どうしてもこの可変吐出量
形ポンプが大型化する。可変吐出量形ポンプは、もとも
と高価なものであり、それが大型化すると、非常にコス
トが高くなる。しかも、可変吐出量形ポンプが大きくな
ると、その傾転角を制御する制御機構も大型化するの
で、それによってさらにコストアップする。つまり、一
台の可変吐出量形ポンプで供給流量を制御しようとする
と、非常にコストが高くなるという問題がある。

【０００４】一方、可変吐出量形ポンプの代わりに、安
価な定吐出量形ポンプを用いた装置もある。しかし、定
吐出量形ポンプは、その吐出量がエンジン回転数に比例
するものであり、可変吐出量形ポンプのように吐出量を
自由に制御できない。そのため、例えば、容量の大きい
定吐出量形ポンプを用いて、図５に示すようにアイドリ
ング時にアクチュエータの必要最小流量ｂを確保しよう
とすると、エンジンの回転数Ｎが高くなった場合に、必
要以上の流量が多く吐出されることになる。そのため、
斜線部ｃのように、高回転時のエネルギーロスが極端に
大きくなる。

【０００５】上記と反対に、エンジンが高回転している
ときのエネルギーロスを小さく抑えようとして、容量の
小さい定吐出量形ポンプを用いると、図５に示すよう
に、アイドリング回転数ａに達しても、アクチュエータ
の必要最小流量ｂを確保できないという問題がある。そ
して、斜線部ｄの分だけ、流量不足が生じてしまう。そ
こで、従来、小型の可変吐出量形ポンプと、安価な定吐
出量形ポンプとを組み合わせた装置がある。

【０００６】この従来の装置は、図７に示すように、エ
ンジンＥを駆動源とする定吐出量形ポンプ１と可変吐出
量形ポンプ２とを備えるとともに、上記定吐出量形ポン
プ１に接続した第１供給流路３に、可変吐出量形ポンプ
２の第２供給流路４を合流させている。そして、この合
流地点よりも下流側に、アクチュエータを制御する切換
弁５，６を接続している。なお、図示していないが、上
記可変吐出量形ポンプ２には、その傾転角を制御する制
御機構を設けている。

【０００７】上記のようにした従来の装置は、前記説明
した図４に示すように、アイドリングの回転数ａよりも
低い回転数では、制御機構によって可変吐出量ポンプ２
の傾転角を大きくする。このように傾転角を大きくすれ
ば、低回転時における可変吐出量形ポンプ１の吐出量が
増えるので、この可変吐出量形ポンプ１と定吐出量形ポ
ンプ２との合計流量も増える。このように両ポンプ１，
２の合計流量を増やすことによって、アイドリング時に
アクチュエータが必要とする最小流量ｂを確保するよう
にしている。

【０００８】また、エンジンの回転数がアイドリングの
回転数ａを超えれば、制御機構によって可変吐出量形ポ
ンプ１の傾転角を徐々に小さくしていく。このようにす
れば、エンジン回転数の増加に対する可変吐出量形ポン
プ１の吐出量の増加率を低く抑えることができる。その
ため、この可変吐出量形ポンプ１と定吐出量形ポンプ２
との合計流量の増加率も緩やかになる。したがって、エ
ンジンが高回転のときに、極端に大きなエネルギーロス
が生じたりしない。そして、このような流量特性を、安
価な定吐出量形ポンプと小型の可変吐出量形ポンプとの
組み合わせで得ることができるので、大型の可変吐出量
形ポンプを一台用いる場合に比べてコストダウンもでき
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
安価な定吐出量形ポンプと小型の可変吐出量形ポンプと
の組み合わせで、アイドリング時にアクチュエータの必
要最小流量を確保し、高回転時のエネルギーロスも防止
している。ところが、この従来例でも、可変吐出量形ポ
ンプを用なければならないので、まだ、コストが高かっ
た。この発明の目的は、可変吐出量ポンプを用いずに、
上記流量特性を得ることがでる安価な油圧制御装置を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、エンジンな
どを駆動源とするポンプに、アチュエータを制御する切
換弁を一または複数接続した油圧制御装置を前提とす
る。上記装置を前提にしつつ、上記駆動源には、定吐出
量形第１ポンプと定吐出量形第２ポンプと定吐出量形パ
イロットポンプとを連係するとともに、定吐出量形第１
ポンプに接続した第１供給通路に、定吐出量形第２ポン
プに接続した第２供給通路と定吐出量形パイロットポン
プに接続した第３供給通路を合流させている。

【００１１】また、上記第２供給通路にはアンロード弁
を設け、上記第３供給通路にはオリフィスを設けてい
る。そして、オリフィスの上流側をアンロード弁の一方
のパイロット室に接続し、オリフィスの下流側をアンロ
ード弁の他方のパイロット室に接続して、オリフィスの
前後に生じる圧力差によってアンロード弁を切り換える
構成にした点に特徴を有する。

【００１２】第２の発明は、上記第１の発明において、
第２供給流路のアンロード弁よりも下流側に、アンロー
ド弁側から第１供給流路側への流通のみを許容する逆止
弁を設けた点に特徴を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に示す第１実施例は、第１ポ
ンプＰ１と第２ポンプＰ２とパイロットポンプＰ３と
を、この発明の駆動源に相当するエンジンＥに連係し、
これらポンプＰ１〜Ｐ３をエンジンによって駆動させる
ようにしている。なお、この実施例ではエンジンで説明
するが、この発明の駆動源としては電動モータなどでも
よい。上記各ポンプＰ１〜Ｐ３は、いずれも定吐出量形
であり、その吐出量はエンジンＥの回転数にほぼ比例す
る。ただし、パイロットポンプＰ３は、第１，２ポンプ
Ｐ１，Ｐ２よりもはるかに小型にして、その吐出量が、
同じ回転数でも第１，２ポンプＰ１，Ｐ２よりもかなり
少なくなるようにしている。

【００１４】上記第１ポンプＰ１に接続した第１供給流
路７には、図示していないアクチュエータを制御する切
換弁５，６をパラレルに接続している。また、この第１
供給流路７には、第２ポンプＰ２に接続した第２供給流
路８と、パイロットポンプＰ３に接続した第３供給流路
９とを合流させている。ただし、第２，３供給流路７，
８には、それぞれ逆止弁１１，１２を設けて、第１供給
流路７側からの逆流を防止している。

【００１５】上記第２供給流路８の逆止弁１１よりも上
流側には、分岐通路１３を接続し、この分岐流路１３を
タンクＴに連通させている。ただし、この分岐流路１３
には、アンロード弁１４を設けている。そして、このア
ンロード弁１４が図示するノーマル位置にあるとき、第
２供給流路８とタンクＴとの連通を遮断し、第２ポンプ
Ｐ２の吐出油を第１供給通路７に合流させる。また、ア
ンロード弁１４が図面下側の切り換え位置にあるとき、
第２供給流路８とタンクＴとを連通し、第２ポンプＰ２
の吐出油を全部タンクＴに戻して、この第２ポンプＰ２
を無負荷状態にする。

【００１６】一方、上記第３供給流路９には、オリフィ
ス１５を設けている。そして、このオリフィス１５の上
流側を上記アンロード弁１４の一方のパイロット室１４
ａに接続し、オリフィス１５の下流側を、スプリング１
４ｃを設けたアンロード弁１４の他方のパイロット室１
４ｂに接続している。そして、上記オリフィス１５に流
れが生じ、オリフィス１５前後に圧力差が発生し、その
圧力差がスプリング１４ｃのバネ力相当分より大きくな
ると、アンロード弁１４が切り換わるようにしている。

【００１７】なお、図中符号１６は、ロードセンシング
バルブであり、その一方のパイロット室１６ａにはシャ
トル弁１７で選択したアクチュエータの最高負荷圧を導
き、その他方のパイロット室１６ｂには切換弁５および
切換弁６の上流側の圧力を導くようにしている。このよ
うにしたロードセンシングバルブ１６は、負荷圧が高い
方の切換弁前後の圧力差を、そのスプリング１６ｃのバ
ネ力相当分に保つようにバランスする。これによって、
高負荷側のアクチュエータの負荷変動に関係なく、その
アクチュエータに常に一定流量を供給するようにしてい
る。図中符号１８は、パイロット圧を発生させる減圧弁
であり、符号１９は、回路内の圧力を設定値に保持する
リリーフ弁である。

【００１８】上記第１実施例によれば、エンジンEの回
転数が低く、パイロットポンプＰ３の吐出流量も少なけ
れば、オリフィス１５前後に生じる圧力差も小さい。こ
のように圧力差が小さくて、それがアンロード弁１４の
スプリング１４ｃのバネ力相当分よりも小さければ、ア
ンロード弁１４が図示のノーマル位置を保つ。したがっ
て、エンジンＥの回転数が低い状態においては、第１，
２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出量と、パイロットポンプＰ３
の吐出量と合計流量が、アクチュエータ側に供給され
る。

【００１９】また、エンジンＥの回転数が高くなってパ
イロットポンプＰ３の吐出量が増加すると、オリフィス
１５の前後に生じる圧力差も大きくなる。そして、この
圧力差によってアンロード弁１４が切り換わると、第２
ポンプＰ２とタンクＴとが連通し、第２ポンプＰ２の吐
出量が全部タンクに戻される。したがって、アクチュエ
ータ側に供給される流量が、第２ポンプＰ２の吐出量分
だけ減って、第１ポンプＰ１の吐出量とパイロットポン
プＰ３の吐出量とを合計した流量がアクチュエータ側に
供給される。以上のように、エンジンＥの回転数が、所
定の回転数よりも低い範囲においては、第１，２ポンプ
Ｐ１，Ｐ２およびパイロットポンプＰ３の合計流量がア
クチュエータ側に供給されるが、所定の回転数よりも高
くなると、第１ポンプＰ１とパイロットポンプＰ３との
合計流量が供給されることとなる。

【００２０】そして、図２は、横軸にエンジンＥの回転
数Ｎをとり、縦軸にアクチュエータ側に供給される流量
Ｑをとり、その変化を示した特性図である。また、図中
実線ｐで示したのがアクチュエータ側に供給される合計
流量であり、一点鎖線ｐ１で示したのが第１ポンプＰ１
の吐出量、二点鎖線ｐ２で示したのが第２ポンプＰ２の
吐出量、三点鎖線ｐ３で示したのが第３ポンプＰ３の吐
出量である。

【００２１】この図２に示すように、この実施例では、
エンジンＥの回転数がｎ以下では、アンロード弁１４が
ノーマル位置を保ち、３つのポンプＰ１〜Ｐ３の吐出量
を合計した流量がアクチュエータ側に供給されるように
している。このように３つのポンプＰ１〜Ｐ３の吐出量
を合流させることによって、アイドリングの回転数ａの
ときに、アクチュエータ側の必要最小流量ｂを確保する
ようにしている。

【００２２】また、エンジンＥの回転数が上がり、それ
が回転数ｎに達すると、アンロード弁１４が切り換わ
り、第２ポンプＰ２の吐出量を全部タンクに戻す。その
ため、エンジンＥの回転数がｎに達したときに、アクチ
ュエータ側に供給される流量ｐが第２ポンプＰ２の吐出
量分だけ減る。ただし、第２ポンプＰ２の吐出量が減っ
たときでも、アクチュエータ側の最小必要流量ｂを確保
できるように、アンロード弁１４の切り換わるタイミン
グを設定している。したがって、アンロード弁１４が切
り換わったときに、流量不足になることはない。

【００２３】そして、エンジンＥの回転数がｎ以上にな
れば、第１ポンプＰ１の吐出量とパイロットポンプＰ３
の吐出量とを合計した分だけ、その流量ｐが増えてい
く。したがって、エンジンＥが高回転になったときの供
給流量ｐを少なく抑えることができる。したがって、極
端なエネルギーロスを防止できる。以上のように、この
第１実施例によれば、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２および
パイロットポンプＰ３によって、アイドリング時にアク
チュエータが必要とする最小流量を確保するとともに、
エンジンＥが高回転になったときの過剰な流量も抑える
ことができる。しかも、上記第１，２ポンプＰ１，Ｐ２
およびパイロットポンプＰ３は、いずれも安価な定吐出
量形ポンプなので、可変吐出量形のポンプを用いていた
前記従来例よりもコストダウンできる。

【００２４】図３に示した第２実施例は、第２供給通路
８にアンロード弁２０を直接接続するとともに、その一
方のパイロット室２０ａにオリフィス１５の上流側を接
続し、スプリング２０ｃを設けた他方のパイロット室２
０ｂにオリフィス１５の下流側を接続したものである。
その他の構成については前記第１実施例と全く同じであ
る。上記アンロード弁２０は、ノーマル状態で第２ポン
プＰ２と第１供給流路７とを連通するが、切り換わると
第２ポンプＰ２とタンクＴとを連通し、第１供給流路７
とタンクＴとの連通を遮断する。

【００２５】この第２実施例においても、アンロード弁
２０が切り換わることによって、図２に示した流量特性
を得ること前記第１実施例と同様である。また、この第
２実施例によれば、アンロード弁２０が切り換わったと
きに、それによって第１供給流路７とタンクＴとの連通
が遮断されるため、逆止弁１１を特別に設けなくても、
ある程度を第１供給通路７側からタンクＴへの圧油が漏
れるのを防止できる。だたし、アンロード弁２０だけで
は、第１供給流路７側の圧力が高くなったときに、その
高圧がタンクＴへ漏れるのを完全に防止することができ
ない。そこで、この第２実施例においても、アンロード
弁２０の下流側に逆止弁１１を設けて、圧油の漏れを完
全に防止するようにしている。

【００２６】

【発明の効果】第１の発明によれば、安価な定吐出量形
ポンプだけで、所定の供給流量の特性を得ることができ
るので、可変吐出量形ポンプを用いていた従来例に比べ
てコストダウンできる。第２の発明によれば、アンロー
ド弁が切り換わったときに、第１ポンプとタンクとの連
通を逆止弁によって完全に遮断することができる。した
がって、第１供給通路側から圧油がタンク側に漏れたり
しない。

【図面の簡単な説明】

【図1】第１実施例の回路図である。

【図２】エンジン回転数と流量との関係を示すグラフで
ある。

【図３】第２実施例の回路図である。

【図４】可変吐出量形ポンプを用いた場合の流量Ｑとエ
ンジン回転数Ｎとの関係を示すグラフである。

【図５】容量の大きい定吐出量形ポンプを用いた場合の
流量Ｑとエンジン回転数Ｎとの関係を示すグラフであ
る。

【図６】容量の小さい定吐出量形ポンプを用いた場合の
流量Ｑとエンジン回転数Ｎとの関係を示すグラフであ
る。

【図７】従来例の回路図である。

【符号の説明】

Ｐ１第１ポンプＰ２第２ポンプＰ３パイロットポンプＥエンジン７第１供給通路８第２供給通路９第３供給通路１１逆止弁１４，２０アンロード弁１４ａ，２０ａ一方のパイロット室１４ｂ，２０ｂ他方のパイロット室１５オリフィス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンなどを駆動源とするポンプに、
アチュエータを制御する切換弁を接続した油圧制御装置
において、上記駆動源には、定吐出量形第１ポンプと定
吐出量形第２ポンプと定吐出量形パイロットポンプとを
連係するとともに、定吐出量形第１ポンプに接続した第
１供給通路に、定吐出量形第２ポンプに接続した第２供
給通路および定吐出量形パイロットポンプに接続した第
３供給通路を合流させる一方、第２供給通路にはアンロ
ード弁を設け、第３供給通路にはオリフィスを設け、オ
リフィスの上流側をアンロード弁の一方のパイロット室
に接続し、オリフィスの下流側をアンロード弁の他方の
パイロット室に接続し、オリフィスの前後に生じる圧力
差によってアンロード弁を切り換える構成にしたことを
特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】第２供給流路のアンロード弁よりも下流
側に、アンロード弁側から第１供給流路側への流通のみ
を許容する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１記
載の油圧制御装置。