JP2013096462A

JP2013096462A - アクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路および等量分流弁

Info

Publication number: JP2013096462A
Application number: JP2011238123A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Midorikawa; 正和緑川; Jiro Katsuyama; 二郎勝山; Shota Miyazaki; 翔太宮崎
Original assignee: Maeda Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maeda Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2013-05-20

Abstract

【課題】等量分流弁の流入側の圧力上昇を抑制して各アクチュエータに等分される作動油の流量減少を防止可能なアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路を提案すること。
【解決手段】第１、第２加振用油圧モータ１５、１６を同調作動させるための油圧駆動回路１は、作動油を等分して供給するための等量分流弁７を備えている。等量分流弁７は、第３絞り部１９を介して、２つの出口ポートＡ、Ｂの間を連通している連通路２０を備えている。等量分流弁７の出口ポートＡ、Ｂから油圧モータ１５、１６に作動油を供給する第１、第２分岐油圧供給路１３、１４に内圧差が生じた場合、この内圧差が第３絞り部１９を備えた連通路２０により解消される。等量分流弁７が作用して流入側の圧力が上昇して油圧供給源２からの作動油の供給量が減少して、油圧モータ１５、１６へ十分な量の作動油を供給できなくなるという弊害を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧シリンダ、油圧ポンプなどの油圧駆動式のアクチュエータを複数台、油圧供給源に対して並列に接続して、これらアクチュエータを同調作動させるアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路に関する。

クレーン、高所作業車等に用いられる多段ブームの油圧駆動回路では、例えば、各段のブームを伸縮させるための複数台の油圧シリンダを同調作動させるために、油圧供給源からの作動油を等量分流弁（フローディバイダ）を介して二等分して各段の油圧シリンダに供給するようにしている。特許文献１には、このような分流弁を備えた油圧シリンダ回路が提案されている。また、自走式の選別ふるい機などにおいても、複数台の加振用オイルモータを同調作動させるために、油圧供給源からの作動油を、等量分流弁を経由させて二等分して、各加振用オイルモータに供給するようにしている。

特開２００６−３００２８０号公報

ここで、等量分流弁は、公知のように、２つの出口ポートＡ、Ｂの間に圧力差が生じた場合に、内蔵の流量調整機構によって圧力の高い側の流量を絞ることにより双方の流量を等分状態となるように調整する。このため、流入側である入口ポートＰの圧力が上昇し、油圧供給源からの作動油の流入量が減少することがある。流入量が減少すると、それに伴ってアクチュエータの速度が低下してしまう。

例えば、容量可変型の斜板式ピストンポンプには、容量を可変で制御できるように、斜板角度を制御するためのレギュレータが備わっており、レギュレータには、ポンプ駆動用のエンジン馬力を超えないように吐出圧に応じて斜板角度を制御して吐出流量を抑制する機能が備わっている。このため、等量分流弁の流入側圧力が上昇すると、流入量が減少してしまい、十分な作動油を各アクチュエータに供給できない場合がある。また、ギアポンプ等の定容量ポンプにおいても、同様に、動力源（電動機、あるいはエンジンを問わない）で回転数が低下する問題がある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、等量分流弁の流入側の圧力上昇を抑制して各アクチュエータに等分される作動油の流量が減少してしまうことを防止できるようにしたアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路を提案することにある。また、油圧駆動回路の動力源として小型の動力源（電動機、あるいはエンジンを問わない）を選定することを可能にしたアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路を提案することにある。さらに、当該油圧駆動回路に用いるのに適した等量分流弁を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、油圧駆動式の第１、第２アクチュエータを同調作動させるために用いるアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路であって、次の構成を備えたことを特徴としている。なお、括弧付の符号は、本発明の実施の形態における対応する部位を示すものであり、理解を容易にすることを目的として付したものであり、本発明を実施の形態に限定することを意図したものではない。

すなわち、本発明のアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路（１）は、油圧ポンプの吐出口に連通している油圧供給路（４）と、前記油圧供給路（４）を介して入口ポート（Ｐ）に供給される作動油を二等分して第１出口ポート（Ａ）および第２出口ポート（Ｂ）から送り出す等量分流弁（７）と、前記第１出口ポート（Ａ）から送り出される作動油を前記第１アクチュエータ（１５）に供給する第１分岐油圧供給路（１３）と、前記第２出口ポート（Ｂ）から送り出される作動油を前記第２アクチュエータ（１６）に供給する第２分岐油圧供給路（１４）と、前記等量分流弁（７）における前記第１出口ポート（Ａ）および前記第２出口ポート（Ｂ）の間を連通している連通路（２０）と、前記連通路（２０）に介挿されている絞り部（１９）とを有していることを特徴としている。

ここで、絞り部付きの連通路を等量分流弁の内部に組み込むことができる。この代わりに、等量分流弁の各出口ポートから各アクチュエータに向けて作動油を供給する各油圧供給路の間を、絞り部付きの連通路で連通しておいてもよい。

本発明の油圧駆動回路において、等量分流弁の２つの出口ポートから各アクチュエータに作動油を供給する第１、第２分岐油圧供給路の内圧差が生じた場合には、等量分流弁による差圧調整動作が開始する前に、絞り部付きの連通路を介して差圧が解消される。よって、等量分流弁の流入側の圧力が上昇して、油圧供給源からの作動油の供給量が減少し、各アクチュエータに十分な量の作動油が供給されないという弊害を防止できる。したがって、油圧供給源として小型の容量可変型のピストンポンプ、定容量型のギアポンプなどの油圧ポンプを用いた場合であって、効率良く各アクチュエータを駆動することができるとともに、動力源（電動機、あるいはエンジンを問わない）を小型化することが可能になる。

本発明を適用したアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路の主要部分を示す概略回路図である。図１の油圧駆動回路の変更例を示す部分回路図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路の実施の形態を説明する。

図１は本発明を適用した実施の形態に係るアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路の主要部分を示す概略回路図である。油圧駆動回路１は、自走式選別ふるい機などに搭載される複数台の加振用油圧モータを同期させて回転駆動するために用いられる。

油圧駆動回路１は、油圧供給源として、ディーゼルエンジンなどによって回転駆動される容量可変型の斜板式ピストンポンプ２を備えている。油圧供給源として定容量油圧ポンプを用いることもできる。油タンク３の作動油は斜板式ピストンポンプ２によって吸い上げられて、その吐出ポートから吐出される。吐出された作動油は、第１油圧供給路４、制御弁５および第２油圧供給路６を順次に経由して、等量分流弁（フローディバイダ）７に供給される。

等量分流弁７の入口ポートであるＰポートから当該等量分流弁７に流入した作動油は、Ｐポートに連通している入口側通路８から、第１絞り部（オリフィス）９を備えている第１分流路１０および第２絞り部１１を備えている第２分流路１２に分流比１：１で分流される。第１、第２分流路１０、１２に流れ込んだ作動油は、それらの出口ポートであるＡポートおよびＢポートから流出して、それぞれ、第１分岐油圧供給路１３および第２分岐油圧供給路１４に供給される。

第１分岐油圧供給路１３に供給された作動油は第１加振用油圧モータ１５に供給され、当該モータを駆動する。同様に、第２分岐油圧供給路１４に供給された作動油は第２加振用油圧モータ１６に供給され、当該モータを駆動する。第１、第２加振用油圧モータ１５、１６から排出される作動油は還流路１７、制御弁５および還流路１８を順次に経由して再び油タンク３に戻る。

第１、第２加振用油圧モータ１５、１６の駆動時には、制御弁５は位置５（２）に切り替えられ、停止時は制御弁５は位置５（１）に戻る。また、本例の等量分流弁７には、第３絞り部１９を備えた連通路２０が備わっている。連通路２０は、第１分流路１０における第１絞り部９と出口ポートＡの間の流路部分と、第２分流路１２における第２絞り部１１と出口ポートＢの間の流路部分との間を連通している。

ここで、等量分流弁７としては、図２に示す一般的な構成の分流弁７Ａを使用することもできる。この場合には、分流弁７Ａの出口ポートＡ、Ｂにそれぞれ連通している第１分岐油圧供給路１３および第２分岐油圧供給路１４の間を、第３絞り部１９Ａを備えた連通路２０Ａによって連通した回路構成とすればよい。

このように、第１、第２加振用油圧モータ１５、１６を同調作動させるための油圧駆動回路１は、作動油を等分して供給するための等量分流弁７を備えている。また、等量分流弁７は、第３絞り部１９を介して、２つの出口ポートＡ、Ｂの間を連通している連通路２０を備えている。あるいは、出口ポートＡ、Ｂに連通している第１分岐油圧供給路１３、第２分岐油圧供給路１４の間が、第３絞り部１９Ａを介して、連通路２０Ａによって連通している。

等量分流弁７（７Ａ）の出口ポートＡ、Ｂから油圧モータ１５、１６に作動油を供給する第１、第２分岐油圧供給路１３、１４に内圧差が生じた場合、この内圧差が第３絞り部１９（１９Ａ）を備えた連通路２０（２０Ａ）により解消される。

従来では、差圧を解消するために等量分流弁７（７Ａ）が動作して、その流入側の圧力が上昇し、油圧供給源である斜板式ピストンポンプ２からの作動油の供給量が減少すると、油圧モータ１５、１６に十分な量の作動油を供給できなくなるという弊害が発生する。本例では、差圧が、第３絞り部１９（１９Ａ）を備えた連通路２０（２０Ａ）により解消されるので、このような弊害を解消できる。

同様に、従来において、油圧供給源として定容量油圧ポンプ、例えば、ギアポンプを用いている場合に、差圧を解消するために等量分流弁７（７Ａ）が作動して、その流入側の圧力が上昇し、ギアポンプの動力源（電動機あるいはエンジンであるかを問わず）の回転数が減少すると、油圧モータに十分な量の作動油を供給できなくなるという弊害が発生する。かかる弊害も、第３絞り部１９（１９Ａ）を備えた連通路２０（２０Ａ）により解消できる。

なお、第３絞り部１９、１９Ａの絞り径は、機種の特性に依存する作動油の流れに影響がでない範囲内の小さな径寸法であり、かつ、分流弁のＡポートおよびＢポートの急激な圧力変化を吸収して、圧力を同調させることができる大きさの径寸法である。

１油圧駆動回路
２斜板式ピストンポンプ
３油タンク
４第１油圧供給路
５制御弁
６第２油圧供給路
７等量分流弁
８入口側通路
９第１絞り部
１０第１分流路
１１第２絞り部
１２第２分流路
１３第１分岐油圧供給路
１４第２分岐油圧供給路
１５第１加振用油圧モータ
１６第２加振用油圧モータ
１７、１８還流路

Claims

油圧駆動式の第１、第２アクチュエータを同調作動させるために用いるアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路であって、
油圧ポンプの吐出口に連通している油圧供給路と、
前記油圧供給路を介して入口ポートに供給される作動油を分流比１：１で第１出口ポートおよび第２出口ポートから送り出す等量分流弁と、
前記第１出口ポートから送り出される作動油を前記第１アクチュエータに供給する第１分岐油圧供給路と、
前記第２出口ポートから送り出される作動油を前記第２アクチュエータに供給する第２分岐油圧供給路と、
前記等量分流弁における前記第１出口ポートおよび前記第２出口ポートの間を連通している連通路と、
前記連通路に介挿されている絞り部とを有していることを特徴とするアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路。
請求項１において、
前記等量分流弁は、
前記入口ポートを、第１絞り部を介して、前記第１出口ポートに連通させている第１分流路と、
前記入口ポートを、第２絞り部を介して、前記第２出口ポートに連通させている第２分流路とを有しており、
前記第１分流路における前記第１絞り部よりも下流側の流路部分と、前記第２分流路における前記第２絞り部よりも下流側の流路部分との間が、前記絞り部を備えた前記連通路を介して連通していることを特徴とするアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路。
請求項１において、
前記連通路は、前記第１分岐油圧供給路および前記第２分岐油圧供給路の間を、前記絞り部を介して連通していることを特徴とするアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路。
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記油圧ポンプは、容量可変型のピストンポンプまたは定容量型のギアポンプであることを特徴とするアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路。
請求項１に記載のアクチュエータ同調作動用の油圧駆動回路に用いる等量分流弁であって、
前記入口ポートと、
前記第１、第２出口ポートと、
前記入口ポートを、第１絞り部を介して、前記第１出口ポートに連通させている第１分流路と、
前記入口ポートを、第２絞り部を介して、前記第２出口ポートに連通させている第２分流路と、
前記第１分流路における前記第１絞り部よりも下流側の流路部分および前記第２分流路における前記第２絞り部よりも下流側の流路部分の間を、前記絞り部を介して連通している前記連通路とを有していることを特徴とする等量分流弁。