JP2652792B2

JP2652792B2 - 流量制御装置

Info

Publication number: JP2652792B2
Application number: JP2303188A
Authority: JP
Inventors: 秀志小岩井
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1988-02-03
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPH01197815A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、一つのロードセンシングポンプで複数の
アクチュエータを駆動するための流量制御装置に関す
る。

（従来の技術）第２図に示した従来の流量制御装置は、一対のアクチ
ュエータ１、２をロードセンシングポンプ３にパラレル
に接続するとともに、それらの接続過程には、その上流
側から圧力補償弁４、５と可変絞り６、７とを設けてい
る。

上記ロードセンシングポンプ３は、吐出圧制御部８を
備えた可変吐出ポンプからなるもので、吐出圧制御部８
の一方のパイロット室９を、シャトル弁10を介して、両
可変絞り６、７の下流側に接続している。また、この吐
出圧制御部８の他方のパイロット室11は、当該ポンプ３
の吐出側に接続している。そして、この吐出圧制御部８
は、シャトル弁10で選択された最高負荷圧と当該ポンプ
３の吐出圧とを比較し、その吐出圧が常に上記最高負荷
圧よりも設定分だけ高く維持されるように、当該ポンプ
３の吐出圧を制御するものである。

また、圧力補償弁４、５は、その一方の側にスプリン
グ12、13を作用させ、通常は当該圧力補償弁４、５が図
示の全開状態を保つようにしている。さらに、このスプ
リングを作用させた側のパイロット室14、15を、上記可
変絞り６、７の下流側に接続する一方、この圧力補償弁
４、５の他方の側のパイロット室16、17は、上記可変絞
り６、７の上流側に接続している。

いま、例えば、次のような通常の運転条件が設定され
たとする。

アクチュエータ１について負荷圧力50kg 要求流量40/min アクチュエータ２について負荷圧力100kg 要求流量50/min ポンプ３について最大吐出量100/min ロードセンシング差圧10kg 圧力補償弁４、５についてコンペンセータ差圧5kg なお、上記各アクチュエータ１、２の要求流量は、可
変絞り６、７の開度に応じて決まるが、この可変絞り
６、７の開度はオペレータが選択するものである。

また、ロードセンシング差圧10kgとは、シャトル弁10
で選択された負荷圧P_LSに対して、当該ポンプＰの吐出
圧P_OUTが、P_OUT＝P_LS＋10kgに制御されることを意味す
る。

さらに、コンペンセータ差圧5kgとは、可変絞り６、
７前後の差圧が5kgとなるように、当該圧力補償弁４、
５が機能することを意味する。

しかして、両アクチュエータ１、２の要求流量が、上
記のように40と50であるときは、当該ポンプ３の最
大吐出能力の範囲内なので、圧力補償弁４、５は次のよ
うに機能する。

すなわち、吐出圧制御部８の一方のパイロット室９に
はシャトル弁10で選択されたアクチュエータ２の負荷圧
100kgが作用するので、当該ポンプ３の吐出圧は、それ
よりも10kg高い110kgに維持される。

そこで、一方の圧力補償弁４では、可変絞り６の前後
の差圧を5kgに維持すべく55kgの圧力低下を負担する。
また、他方の圧力補償弁５も、可変絞り７前後の差圧を
5kgに保つために5kgの圧力低下を負担し、それぞれのア
クチュエータ１、２に要求流量を供給する。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の装置は、当該アクチュエータ
１、２の合計要求流量が、ポンプ３の最大吐出能力の範
囲内であれば問題はないが、その合計要求流量が、最大
吐出能力を超えたときに、次のような問題が発生する。

例えば、一方の可変絞り６の開度を大きくして、アク
チュエータ１の要求流量を60に増やしたとすると、両
アクチュエータ１、２の合計要求流量が100になって
当該ポンプ３の能力を超えてしまう。

そのためにパイロット室９に100kgのパイロット圧が
作用したときに、当該ポンプ３はその吐出圧を110kgに
維持しようとするが、要求流量が多くなった分だけ、当
該吐出圧を110kgに維持できなくなる。

そこで、このときの吐出圧を例えば104kgと仮定すれ
ば、一方の圧力補償弁４はその開度を大きくして自己の
圧損を49kgに減らし、可変絞り６前後の差圧5kgを保
ち、一方のアクチュエータ１に対する流量60を維持す
る。

これに対して他方の圧力補償弁５も、その開度を大き
くして自己の圧損を小さくしようとするが、ポンプ３の
吐出圧が低下するので、可変絞り７前後の差圧を5kgに
保つことができない。

そのために、この従来の装置では、アクチュエータの
合計要求流量がポンプ３の最大吐出能力を超えてしまう
と、その供給流量は、負荷の小さいアクチュエータ側に
優先的に供給されてしまい、負荷の大きいアクチュエー
タには、十分な流量が供給されないので、その負荷の大
きいアクチュエータの作動に支障を来すという問題があ
った。

この発明の目的は、アクチュエータの合計要求流量
が、ポンプの最大吐出能力を超えたときには、各アクチ
ュエータに対する供給流量を、同一の流量比率にもとづ
いて減少させ、負荷の大きいアクチュエータにも、上記
目標の流量比率に沿った流量を供給できるようにするこ
とである。

（問題点を解決する手段）この発明は、一つのロードセンシングポンプで複数の
アクチュエータを駆動させるとともに、このアクチュエ
ータの上流側に流路開度制御部を設け、この流路開度制
御部のさらに上流側には、当該流路開度制御部の前後の
差圧を一定に保つ圧力補償弁を接続した流量制御装置を
前提にするものである。

上記の装置を前提にしつつ、この発明は、流路開度制
御部と圧力補償弁との間に、ロードセンシング差圧に応
じて開度を制御する流量制御バルブを設けるとともに、
特定のアクチュエータを駆動させたとき、その特定のア
クチュエータ以外のアクチュエータに接続した流量制御
バルブの開度を絞る構成にした点に特徴を有する。

なお、上記流路開度制御部とは、可変絞りや方向切換
弁を含む概念としてい使用している。また、この発明に
おいてアクチュエータの数は限定されない。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、アクチュエ
ータの合計要求流量がポンプの最大吐出能力を超える
と、流量制御バルブが機能して、上記目標比率にそった
流量制御をすることになる。

また、特定のアクチュエータを動作することによっ
て、その特定のアクチュエータ以外のアクチュエータに
接続した流量制御バルブの開度を絞り、当該アクチュエ
ータの要求流量を減少させるようにしている。このよう
に特定のアクチュエータ以外のアクチュエータの要求流
量が自動的に減少するので、当該ポンプの最大吐出能力
の範囲内で、各アクチュエータを動作させることができ
る。

（本発明の効果）この発明の装置によれば、アクチュエータの合計要求
流量がポンプの最大吐出能力を超えても、負荷の小さい
アクチュエータに作動流体が供給されたりしなくなる。

また、特定のアクチュエータを動作させたとき、その
特定のアクチュエータ以外のアクチュエータの要求流量
を減少させることができるので、常に、当該ポンプの最
大吐出量の範囲内での使用を可能にする。

（本発明の実施例）第１図に示した実施例は、一対のアクチュエータ18〜
20をロードセンシングポンプ３にパラレルに接続すると
ともに、それらの接続過程には、その上流側から、圧力
補償弁21〜23、流量制御バルブ24〜26及び流路開度制御
部としての方向切換弁27〜29を設けている。

上記ロードセンシングポンプ３は、従来と同様に吐出
圧制御部８を備えた可変吐出ポンプからなるもので、こ
の吐出圧制御部８にはシャトル弁30、31で選択されたア
クチュエータ18〜20の最高負荷圧が導かれるようにして
いる。そして、この吐出圧制御部８は、上記最高負荷圧
と当該ポンプ３の吐出圧とを比較し、その吐出圧が常に
上記最高負荷圧よりも設定弁だけ高く維持されるよう
に、当該ポンプ３の吐出圧を制御するものである。

また、圧力補償弁21〜23は、その一方の側にスプリン
グ32〜34を作用させ、通常は当該圧力補償弁21〜23が図
示の全開状態を保つようにしている。さらに、このスプ
リングを作用させた側のパイロット室35〜37を、上記方
向切換弁27〜29の下流側に接続する一方、この圧力補償
弁21〜23の他方の側のパイロット室38〜40は、上記方向
切換弁27〜29の上流側に接続している。

さらに、流量制御バルブ24〜26は、その一方のパイロ
ット室41〜43を圧力補償弁21〜23の上流側に接続し、他
方のパイロット室44〜46をシャトル弁31に接続し、当該
他方のパイロット室44〜〜46に各アクチュエータの最高
負荷圧が作用するようにしている。そして、上記一方の
パイロット室41〜43側にはスプリング47〜49を設け、こ
の流量制御バルブ24〜26が、通常は、図示の全開位置を
保持するが、他方のパイロット室44〜46側の作用力が打
ち勝ったときには、その開口を小さくする絞り位置に切
り換わるようにしている。

この実施例では補助ポンプ47を別個に設けるととも
に、この補助ポンプ47の吐出側には、オリフィス48、49
を設けた第１通路50と第２通路51とを接続している。そ
して、この第１通路50は、中立位置を維持した方向切換
弁29を介してタンク52に連通するとともに、上記流量制
御バルブ24、25の他方のパイロット室44、45にも接続し
ている。

また、第２通路51は中立位置を保持した方向切換弁2
7、28を経由してタンク52に連通させるとともに、上記
オリフィス49の下流側をリリーフ弁53のスプリング54側
にも連通させている。

しかして、アクチュエータ18、19を駆動させるため
に、方向切換弁27、28のいずれかを切り換えると、オリ
フィス49の下流側の圧力が上昇するが、この圧力が上記
リリーフ弁53のスプリング54側に作用するので、当該リ
リーフ弁53の設定圧が上昇する。つまり、この場合に
は、当該アクチュエータ18、19を高圧で駆動させること
ができるものである。

また、いずれのアクチュエータを駆動するときでも、
それらの合計要求流量が当該ポンプ３の最大吐出流量以
下であれば、圧力補償弁21〜23が従来の場合と同様に機
能して、要求流量に見合った流量を各アクチュエータに
供給する。

そして、アクチュエータ18、19を同時に操作している
ときに、それら両アクチュエータ18、19の合計要求流量
が当該ポンプ３の最大吐出量を超えたときには、前記従
来と同様にロードセンシング差圧が大きくならないの
で、流量制御バルブ24、25のパイロット室44、45側の圧
力が、そえに対向するパイロット室41、42側の圧力より
も高くなる。そのために当該流量制御バルブ24、25は図
面右側位置である絞り位置に切り換わるので、この流量
制御バルブ24、25の下流側に流れる流量を相対的に減少
させる。このように流量制御バルブ24、25で流量を減少
させられるので、アクチュエータ18、19は当該ポンプ３
の最大吐出量の範囲内で駆動することになる。

また、アクチュエータ20を切り換えると、第１通路50
とタンク52との連通が遮断されるので、オリフィス48側
の圧力が上昇するとともに、この圧力が流量制御バルブ
24、25のパイロット室44、45に作用し、当該流量制御バ
ルブ24、25を絞り位置に切り換える。したがって、この
場合には各アクチュエータを当該ポンプ３の最大吐出量
の範囲内で作動させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１図にはこの発明の実施例を示す回路図、第２図
は従来の流量制御装置を示す回路図である。３……ロードセンシングポンプ、18〜20……アクチュエ
ータ、21〜23……圧力補償弁、24〜26……流量制御バル
ブ、27〜29……流路開度制御部としての方向切換弁。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一つのロードセンシングポンプで３台以上
のアクチュエータを駆動させるとともに、これらアクチ
ュエータの上流側に流路開度制御部を設け、この流路開
度制御部のさらに上流側には、当該流路開度制御部の前
後の差圧を一定に保つ圧力補償弁を接続した流量制御装
置において、上記流路開度制御部と圧力補償弁との間
に、ロードセンシング差圧に応じて開度を制御する流量
制御バルブを設けるとともに、特定のアクチュエータを
駆動させたとき、その特定のアクチュエータ以外のアク
チュエータに接続した流量制御バルブの開度を絞る構成
にした流量制御装置。