JP2639554B2 - 油圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は油圧装置に係るもので、特にタンデム回路を
構成する複数の切換弁を同時操作した場合の駆動ポンプ
に伴う切換弁の流量制御を円滑に行なう油圧装置に関す
るものである。

［従来技術］ 近年、省エネルギーの見地より、切換弁の中立時はポ
ンプ流量を最少吐出流量に保持し、切換弁のスプールの
ストロークの変位に応じてポンプ流量を増大させるよう
に構成したポンプ流量制御を行なう油圧制御回路が提案
されている。

［発明が解決しようとする課題］ これらのポンプ流量制御方式では、切換弁のメータリ
ングはポンプ流量制御に依存しており、切換弁のセンタ
バイパス通路部におけるスプールノッチは、ポンプ最少
吐出流量を制御するように設計されているので、その開
口面積も非常に小さくなっている。従って、このような
スプールノッチを有する多連切換弁でタンデム回路を構
成した場合、下流側切換弁のスプールを全ストロークで
操作中（ポンプ吐出量最大）に上流側切換弁のスプール
を操作すると、上流側切換弁のスプールのメータリング
開始時点において、ポンプ全吐出量がセンタバイパス通
路部に設けられた非常に小さい開口面積を有するスプー
ルノッチを通過するため、ポンプ吐出圧力は急激に上昇
する。この結果、油圧回路の上流側供給通路に必要以上
の圧力が発生し、上流側切換弁のシリンダポートに過大
油量が流入してメータリング性能を悪化させる。

また、同時に下流側切換弁に流れる油量もほとんどな
くなり、下流側切換弁に接続されるシリンダの速度も急
激に低下する。従って、このような状態において、上流
側切換弁のスプールを中立位置に戻すと、下流側切換弁
に接続されるシリンダは急速に動き始め、制御対象の円
滑な油圧制御操作ができなくなる等の問題がある。

そこで本発明の目的は、複数の切換弁をタンデムに多
連接続しポンプ流量制御を行なうように構成した油圧回
路において、上流側切換弁と下流側切換弁を同時に操作
した場合、油圧回路の下流側への供給油量を急激に低下
させることなく、上流側圧力の急上昇並びに上流側切換
弁のスプールのメータリング性能の悪化を防止すること
のできる油圧回路を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明に係る油圧回路
は、所定のパイロット信号により吐出流量を増減し得る
ポンプと、タンデムに接続された多連切換弁と、該多連
切換弁の上流側切換弁の供給通路から流量制御弁を介し
て下流側切換弁の供給通路へ通じるバイパス通路とを設
けて構成し、前記上流側切換弁のシリンダポートへ必要
以上の油量が流入した場合、その余剰油を下流側切換弁
に供給でき得るようにする。

［作用］ 本発明は前記の手段により、上流側切換弁と下流側切
換弁を同時に操作した場合、下流側切換弁のスプールを
全ストロークで操作中（ポンプ吐出量最大）に上流側切
換弁のスプールを操作すると、従来と同様にポンプ吐出
圧力が高くなり、必要以上の油量が上流側切換弁に流入
しようとする。そこで上流側切換弁の供給通路から分岐
し、流量制御弁を介して下流側切換弁の供給通路へ通じ
るバイパス通路を設けて構成されていることにより、流
量制御弁の作動にしたがって、上流側切換弁のシリンダ
ポートへ必要以上の油量が流入しようとする余剰油を下
流側切換弁へ供給し、上流側切換弁への油量は必要以上
に供給されるようなことがなくなる。

［実施例］ 次に、本発明に係る油圧回路の実施例について、添付
図面を参照しながら説明する。

第１実施例として、ポンプ流量をパイロット信号によ
って制御するポンプ流量制御方式において、パイロット
圧力が減少することによりポンプ流量を増大させるネガ
ティブ流量制御とした場合の油圧回路を第１図によって
以下説明する。なお、本実施例においては、タンデムに
接続されるセンタバイパス型切換弁を２個使用した場合
におけるこれら切換弁の油圧回路のみを示し、それぞれ
のシリンダポートに接続される各種制御対象の油圧回路
は省略してある。

第１図において、可変容量ポンプ10からの吐出油は上
流側切換弁12および下流側切換弁13を通り、圧力発生装
置14を介してタンク20へ戻る。また、上流側切換弁12の
供給通路15より一部分岐し、流量制御弁16を介して下流
側切換弁13の供給通路17へ通じるバイパス通路21が設け
られ、供給通路17から逆流してセンタバイパス通路へ流
れる通路はチェック弁18によって阻止されている。ここ
で流量制御弁16は上流側切換弁12のスプールに設けられ
た供給通路からシリンダポートへの供給メータリングノ
ッチの開口面積により制御され（第１図に示す実施例に
おいてはスプールを右方向に操作した時のみ）、単独操
作時のポンプ流量制御によるメータリング性能（第２
図）とほぼ同等となるように供給メータリングノッチに
より決定されている（第３図）。

流量制御ポンプを使用する場合の切換弁におけるスプ
ールのストロークに対する流量および開口面積の関係
は、第２図および第３図に示す通りである。

また、ポンプ吐出流量は圧力発生装置14の上流側に発
生したパイロット信号圧力により切換弁の中立時は最小
ポンプ吐出流量となり、切換弁のストロークに応じて締
め切られるセンタバイパス流量により、発生圧力の減少
に対しその吐出流量を増加させる構造となっている。

ここで上流側切換弁12のスプールのみを単独に操作し
た場合、流量制御弁16からの排出油は阻止されているた
め、従来の単独操作と変わりなく制御される。

また、下流側切換弁13を最大ストロークで操作してい
る時は、可変容量ポンプ10の吐出油量は最大となってお
り、上流側切換弁12を図において右方へ操作し、従来と
同様にポンプ吐出圧力が高くなって必要以上の流量が上
流側切換弁12に流入しようとすると、シリンダポートへ
の供給通路に設けられた供給メータリングノッチにより
決定されたシリンダポート開口面積の上，下流の間に差
圧が生じ、その差圧がスプリング19の力より大であれば
流量制御弁16が開き、下流側切換弁13へ流入するように
なっているために上流側切換弁12への流量は必要以上に
供給されることがない。

第１図に示す実施例では、上流側切換弁12が図におい
て右方へ操作された時に流量制御弁16が作動するように
なっているが、これは両方向あるいは左方のみと、どの
ような形態でもよい。

次に、第４図に示す第２実施例として、ポンプ流量制
御方式を外部信号によりポンプ吐出流量を制御し、パイ
ロット圧力が増大することによりポンプ流量が増大する
ポジティブ流量制御とした場合を説明する。図におい
て、パイロット信号圧力用ポンプ36とパイロット弁38お
よび40を設け、42はそれぞれシャトル弁である。

第１実施例の図で既に説明をした同一機能部材は同一
符号を付してある。そこでこの油圧回路における作用効
果は先きに説明した第１実施例の場合と同じである。

第５図は、第１図に示した第１実施例の更に別の実施
例であって、第１図のチェック弁18を設けないで流量制
御弁16からの排出油を下流側供給通路およびセンタバイ
パス通路にも接続したもので、上流側切換弁12の単独操
作時のセンタバイパス流量によるメータリング流量を、
シリンダポート開口面積による流量制御弁16を使用した
場合のメータリング流量よりも大きめに設定しておけ
ば、単独操作時でも流量制御弁16は作動し、ポンプ吐出
流量を制御することにより、上流側切換弁12は単独操作
時と同時操作時のメータリング性能は同一となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明により、複数の切換弁を
タンデムに多連接続した構成であって、省エネルギー効
果を目的としたポンプ流量制御を行なう油圧回路におい
て、上流側切換弁と下流側切換弁を同時に操作する時
の、下流側への供給油量の急激な低下と、上流側圧力の
急上昇並びに上流側切換弁のスプールのメータリング性
能の悪化などを防止するという課題を解決し、かつ省エ
ネルギー効果を減ずることなく円滑な操作性を得ること
ができる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るネガティブ流量制御方式とした第
１実施例の油圧回路の要部系統図、第２図は流量制御ポ
ンプによる切換弁の流量特性曲線図、第３図は第２図に
示す特性に基づく切換弁のスプールストロークとセンタ
バイパスの開口面積との関係線図、第４図は本発明に係
るポジティブ流量制御方式とした第２実施例の油圧回路
の要部系統図、第５図は第１図に示す第１実施例の更に
別の実施例を示す要部系統図である。 10……可変容量ポンプ、12……上流側切換弁、 13……下流側切換弁、14……圧力発生装置、 15,17……供給通路、16……流量制御弁 18……チェック弁、20……タンク、 20……バイパス通路、 36……パイロット信号圧力用ポンプ、 38,40……パイロット弁、42……シャトル弁。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のパイロット信号により吐出流量を増
   減し得るポンプと、タンデムに接続された多連切換弁
   と、該多連切換弁の上流側切換弁の供給通路から流量制
   御弁を介して下流側切換弁の供給通路へのバイパス通路
   とを設けて構成し、前記上流側切換弁の余剰油を下流側
   切換弁に供給したことを特徴とする油圧装置。