JP2668744B2 - 圧油供給装置 - Google Patents

圧油供給装置

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JP2668744B2
JP2668744B2 JP2909891A JP2909891A JP2668744B2 JP 2668744 B2 JP2668744 B2 JP 2668744B2 JP 2909891 A JP2909891 A JP 2909891A JP 2909891 A JP2909891 A JP 2909891A JP 2668744 B2 JP2668744 B2 JP 2668744B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1つの油圧ポンプの吐
出圧油を複数のアクチュエータに供給する圧油供給装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭60−11706号公報に示す圧
油供給装置が知られている。すなわち、図1に示すよう
に油圧ポンプ1の吐出導管2に複数の圧力補償弁3,1
3を並列に接続し、各圧力補償弁3,13の出口導管
4,14に方向制御弁5,15をそれぞれ設けこの各方
向制御弁5,15の出力側をアクチュエータ6,16に
それぞれ接続し、前記圧力補償弁3,13をポンプ吐出
圧と方向制御弁出口圧で開き方向に押され、方向制御弁
入口圧と最も高い負荷圧で閉じ方向に押される構造とし
た圧油供給装置である。この圧油供給装置であれば、複
数の方向制御弁3,13を同時操作した時に各アクチュ
エータにポンプ吐出圧油を所定の分配比で供給できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる圧油供給装置で
あるとアクチュエータの負荷圧を比較して高い方の負荷
圧を圧力補償弁に供給するためにシャトル弁7が必ず必
要であり、しかもこのシャトル弁7はアクチュエータの
数より1つ少ない数だけ必要であり、それだけコストが
高くなる。また、前述の図1に示す圧油供給装置である
と2つのアクチュエータ6,12をともに作動させ、そ
れらの負荷圧のうち、アクチュエータ6側の負荷圧が大
きいとする。このときは、導管8内の圧力が最高負荷圧
としてシャトル弁7によって導管9に導かれる。次に、
負荷圧が変動して、アクチュエータ16側の負荷圧の方
がアクチュエータ6側の負荷圧より大きくなったとす
る。その際、すなわちシャトル弁7が切換わる際、シャ
トル弁7内の吹きぬけにより導管18内の圧力がぬけ、
他方の導管8内の圧力が押しこめられる。そのため、シ
ャトル弁7の切換え時、過渡的にアクチュエータ6は自
然降下しアクチュエータ6は加速される。
【0004】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした圧油供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】各アクチュエータ26,
27の入口側に設けた圧力補償弁22,23を、ポンプ
吐出導管21と方向制御弁24,25の入口ポート24
a,25aを開閉するチェック弁部28及びポンプ吐出
圧を減圧する減圧弁部29より構成し、そのチェック弁
部28を入口圧で開き方向に移動し、出口圧で閉じ方向
に移動する構成とし、減圧弁部29をばね32でチェッ
ク弁部28に当接され一方の圧力室cの圧力で入口側と
出口側を連通し、かつチェック弁部28より離れる方向
に押され他方の圧力室dの圧力で入口側と出口側を遮断
し、かつチェック弁部28を閉じる方向に押す方向に押
される構成とし、前記一方の圧力室cに自己のアクチュ
エータの負荷圧を供給し、他方の圧力室dをそれぞれ連
通した圧油供給装置。
【作 用】高圧側のアクチュエータ26に接続した圧
力補償弁22の減圧弁部29は連通方向に押されてチェ
ック弁部28より離れるから、ポンプ吐出圧がチェック
弁部28より方向制御弁24の入口ポート24aに供給
されると共に、減圧弁部29の出力圧は高圧側の負荷圧
に見合う高圧となり、低圧側のアクチュエータ27に接
続した圧力補償弁23の減圧弁部29は前記減圧弁部2
9の出力圧で遮断方向に押されてチェック弁部28を閉
じ側に押すのでそのチェック弁部28の出力圧はポンプ
吐出圧よりも負荷圧の差だけ低い圧力となり、これによ
って1つの油圧ポンプ20の吐出圧油をシャトル弁を設
けずに複数のアクチュエータに流量分配して供給でき
る。
【0005】
【実 施 例】図2に示すように油圧ポンプ20の吐出
導管21には圧力補償弁22,23が並列に設けられ、
その各出口側には方向制御弁24,25を介してアクチ
ュエータ26,27がそれぞれ接続してあり、前記圧力
補償弁22,23はチェック弁部28と減圧弁部29を
有し、チェック弁部28は圧力室aの入口圧力で開き方
向に押され、圧力室bの出口圧力で閉じ方向に押される
ようになり、出口側が方向制御弁24,25の入口ポー
ト24a,25aに接続し、減圧弁部29は負荷圧導入
管30,31で圧力室cに導入した自己のアクチュエー
タの負荷圧で開き方向に押され、弱いばね32と圧力室
dに導入した出口圧力で閉じ方向に押されると共に、チ
ェック弁部28を閉じ側に押す押杆33を備え、各減圧
弁部29の出口側は負荷圧検出導管34にそれぞれ連通
し、この負荷圧検出導管34は絞り35を経てタンク3
6に連通している。前記油圧ポンプ20は可変容量型と
なり、その斜板37の角度を変更する調節シリンダ38
にはポンプ吐出圧がポンプ調整用方向制御弁39によっ
て供給される。
【0006】次に作動を説明する。 方向制御弁24,25が中立位置Aのとき。 油圧ポンプ20によってタンク36から吸上げられた油
は、吐出導管21を通ってチェック弁部28の開く方向
の圧力室aに案内される。この時、減圧弁部29の圧力
室c,dは、ともにタンク36に通じているので、この
圧力室c,dの圧力はともにゼロで、よって減圧弁部2
9は、弱いばね32によって押され杆体33がチェック
弁部28に当接しているだけである。一方、ポンプ吐出
圧は、ポンプ調整用方向制御弁39のばね40によって
負荷圧検出導管34の圧力との差圧がある一定に保たれ
る。いま、この差圧を20kg/cm2 とすると負荷圧
検出導管34の圧力はゼロなので、ポンプ吐出圧は20
kg/cm2 まで上昇し、同時にチェック弁部28の圧
力室aにポンプ吐出圧が流入して方向制御弁24,25
の入口圧(チェック弁部28の出口圧)がポンプ吐出圧
と等しくなるまでストロークし、等しくなれば、弱いば
ね32によってレシートする。減圧弁部29は、ストロ
ークエンド時のみ、ポンプ吐出導管21と圧力室dを連
通させる一方、チェック弁部28は、ストロークエンド
に達する前に、ポンプ吐出導管21と出口側を連通させ
るので、方向制御弁24,25が中立位置Aのときは、
ポンプ吐出導管21と圧力室dが連通することはなく、
圧力室cの圧力はゼロのままである。
【0007】方向制御弁24,25のいずれか一方の
み圧油供給位置Bにストロークさせるとき。 いま、方向制御弁24を圧油供給位置Bにストロークさ
せ、方向制御弁25は、中立位置Aとする。方向制御弁
24をストロークさせ入口ポート24aとアクチュエー
タ26の一方の導管41を接続させ、同時に、アクチュ
エータ26の他方の導管42とタンク36を接続させ
る。導管41と入口ポート24aが接続したとき、導管
41内の圧力(負荷圧)がポンプ吐出圧(20kg/c
2 )より大きいときはチェック弁部28が圧力室bの
圧力でレシートするため、アクチュエータ26の自然降
下を防止することができる。アクチュエータ26の導管
41の圧力、すなわち負荷圧が負荷圧導入管30を介し
て減圧弁部29の一方の圧力室cに導かれる。他方の圧
力室dの圧力はゼロであるため、減圧弁部29は、チェ
ック弁部28から解離する方向にストロークエンドまで
ストロークし、減圧弁部29の絞りを介して、ポンプ吐
出導管21と負荷圧検出導管34が連通する。導管41
内の圧力(負荷圧)がポンプ吐出圧(=20kg/cm
2 )より大きいときは、チェック弁部28が圧力室bの
圧力で閉じ、その圧力が、減圧弁部29の一方の圧力室
cに導かれるため、他方の圧力室dとポンプ吐出導管2
1が連通しても、減圧弁部29はストロークしたままで
ある。一方、導管41内の圧力(負荷圧)がポンプ吐出
圧(=20kg/cm2 )より小さいときは、その負荷
圧が減圧弁部29の一方の圧力室cに導かれ、減圧弁部
29が一方の圧力室cの圧力でストロークするが、他方
の圧力室dの圧力が一方の圧力室cの圧力(すなわち負
荷圧)まで上昇すると、弱いばね32によって閉じチェ
ック弁部28に当接する。いずれの場合でも、減圧弁部
29は、一方の圧力室c内の圧力と他方の圧力室d内の
圧力が等しくなるまで、ポンプ吐出導管21と圧力室d
を連通させ、両圧力室c,d内の圧力が等しくなれば弱
いばね32によって閉じチェック弁部28に当接する。
結果として負荷圧検出路34内の圧力は、負荷圧と等し
くなり、ポンプ吐出圧は、ポンプ調整用方向制御弁39
によって、ある差圧(ここでは20kg/cm2 )分だ
け、負荷圧検出導管34内の圧力より高い圧力に制御さ
れる。このポンプ吐出圧は、チェック弁部28を介し
て、入口ポート24aに導かれているので、すなわち、
方向制御弁24の入口圧と出口圧(=負荷圧)の間に
は、差圧(=20kg/cm2 )が保たれることにな
る。よって、方向制御弁24のストロークに伴なう入口
側と出口側の間の絞りの開口面積の変化によってのみ、
アクチュエータ26へ供給される流量が制御される。方
向制御弁24をストロークさせる際、アクチュエータ2
6の導管41あるいは42と負荷圧導入管30が接続さ
れ、一方、負荷圧導入管30は、減圧弁部29の一方の
圧力室cと接続されているが、減圧弁部29において負
荷圧導入管30内の圧力は、パイロット圧力(減圧弁部
のセット圧力)としてのみ使われるので、その圧力がぬ
けることはなく、すなわち、方向制御弁26をストロー
クさせた際、負荷圧がぬけることによるアクチュエータ
26の自然降下はない。
【0008】前記負荷圧検出導管34はもう一方の方向
制御弁25に配設されている圧力補償弁23の減圧弁部
29の他方の圧力室dにも接続されているが、減圧弁部
29の一方の圧力室cは、方向制御弁25の中立位置A
によってタンク36と接続しているため、負荷圧導入管
31内の圧力はゼロで、よって圧力室d内の圧力によっ
て減圧弁部29は、チェック弁部28を閉じる方向に付
勢する。一方、チェック弁部28を開く方向の圧力室a
には、ポンプ吐出導管21よりポンプ吐出圧が導かれる
ため、全体として、ポンプ吐出圧と負荷圧検出路34内
の圧力の差圧分(=20kg/cm2 )によってチェッ
ク弁部28及び減圧弁部29をチェック弁部28の開く
方向にストロークさせるが、わずかにストロークし入口
ポート25aの圧力がその差圧(=20kg/cm2
になれば、弱いばね32によってレシートし、結果とし
て、ストロークエンドまで減圧弁部29がストロークす
ることはなく、方向制御弁24側の油圧制御には、何ら
影響することはない。
【0009】方向制御弁24,25のいずれも圧油供
給位置Bにストロークさせるとき。 −各アクチュエータ26,27に必要とされる流量
の合計が油圧ポンプ20の最大吐出流量以下のとき。 いま、方向制御弁24,25をともに圧油供給位置Bに
ストロークさせ、入口ポート24aと導管41と負荷圧
導入路30、及び、入口ポート25aと導管43と負荷
圧導入路31をそれぞれ接続させたとする。一方の減圧
弁部29は、圧力室d内の圧力が一方の圧力室c内の圧
力に等しくなるまで、また他方の減圧弁部29は、圧力
室d内の圧力が、一方の圧力室c内の圧力に等しくなる
まで、それぞれストロークエンドまでストロークしたま
まである。いま、二つのアクチュエータ26,27の負
荷圧のうち、アクチュエータ26の負荷圧がより大きい
とする。すなわち負荷圧導入管30内の圧力の方が負荷
圧導入管31内の圧力より大きいとする。仮に、アクチ
ュエータ26の負荷圧を100(kg/cm2)アクチ
ュエータ27の負荷圧を10(kg/cm2 )とする。
負荷圧検出管34は、絞り35を介してタンク36と接
続されているので、方向制御弁ストローク前は負荷圧検
出導管34内の圧力はゼロである。よって、各減圧弁部
29は負荷圧検出管30および31内の圧力によってと
もにストロークし、ポンプ吐出圧が圧力検出導管34内
の圧力と連通させる。圧力検出導管34内の圧力が低圧
側のアクチュエータ27の導管43内の圧力(10kg
/cm2 )まで上昇すると、まず、他方の圧力補償弁2
3の減圧弁部29が閉じる。一方の圧力補償弁22の減
圧弁部29はストロークしたままであり、圧力検出導管
34内の圧力はポンプ吐出圧(20kg/cm2 )と等
しくなるまで上昇する。このとき高圧側のアクチュエー
タ26の方向制御弁24の入口ポート24aの圧力は1
00(kg/cm2 )であり、圧力補償弁22のチェッ
ク弁部28は閉じていて、減圧弁部29とは解離してい
る。一方圧力補償弁23の減圧弁部29は、二つの圧力
室cとd内の圧力の差(20−10=10kg/c
2 )でチェック弁部28を閉じる方向に付勢する。一
方、チェック弁部28の開く方向の圧力室a内の圧力
(ポンプ吐出圧)は20(kg/cm2 )であるため、
結果として方向制御弁25の入口ポート25aの圧力が
10(kg/cm2 )になるまでチェック弁部28が開
いた後、弱いばね32によってレシートする。ポンプ調
整用方向制御弁39によって、ある差圧(20kg/c
2 )分だけ、負荷圧検出導管34内の圧力(20kg
/cm2 )より高い圧力にポンプ吐出圧が制御される
(40kg/cm2 )。このときも高圧側の圧力補償弁
22のチェック弁部28は閉じたままで減圧弁部29は
ストロークしたままで負荷圧検出導管34内の圧力は4
0(kg/cm2 )となり、一方、低圧側の圧力補償弁
23の減圧弁部29は、負荷圧検出導管34と負荷圧導
入管31内の圧力差(=30kg/cm2 )でチェック
弁部28を閉じる方向に付勢し、結果として方向制御弁
25の入口ポート25aの圧力は10kg/cm2 のま
まである。このようにして、負荷圧検出導管34内の圧
力とポンプ吐出圧が上昇し続け、やがてポンプ吐出圧が
高圧側のアクチュエータ26の負荷圧(100kg/c
2 )と等しくなると、高圧側の圧力補償弁22の減圧
弁部29の二つの圧力室cとd内の圧力はともに100
kg/cm2 となり、弱いばね32によって、閉じてチ
ェック弁部28に当接する。このとき低圧側の圧力補償
弁23の減圧弁部29は負荷圧検出導管34と負荷圧導
入管31内の圧力差(100−10=90kg/c
2 )でチェック弁部28を閉じる方向に付勢し、結果
として低圧側の方向制御弁25の入口ポート25aの圧
力は10kg/cm2 )のままである。再び、ポンプ調
整用方向制御弁39によって、ポンプ吐出圧が120
(kg/cm2 )に制御される。このとき高圧側の圧力
補償弁22の減圧弁部29は、弱いばね32によってチ
ェック弁部28に当接しているだけであり、チェック弁
部28の二つの圧力室aとbの圧力差によって、ここで
初めてチェック弁部28が開き、ポンプ吐出圧(120
kg/cm2 )が方向制御弁24の入口ポート24aに
導かれる。一方、低圧側の圧力補償弁23の減圧弁部2
9は負荷圧検出導管34と負荷圧導入管31内の圧力差
(=90kg/cm2 )分でチェック弁部28を閉じる
方向に付勢し続けるが、チェック弁部28の開く方向の
圧力室a内の圧力が120(kg/cm2 )になったの
で方向制御弁25の入口ポート25aの圧力が30(k
g/cm2 )(120−90)となる状態で、チェック
弁部28及び減圧弁部29が圧力バランスする。すなわ
ち、チェック弁部28及び減圧弁部29はわずかにスト
ロークし、チェック弁部28において、120kg/c
2 から30kg/cm2 になるように絞っている状態
となる。ここで初めて、この油圧制御系はつり合い、高
圧側の方向制御弁24の入口ポート24aの圧力が12
0kg/cm2 、低圧側の方向制御弁25の入口ポート
25aの圧力が30kg/cm2 となり、すなわち、二
つの方向制御弁24,25の入口圧と出口圧(負荷圧)
の差は、ともに20kg/cm2 に保たれることによ
り、二つの方向制御弁24,25はともに、ストローク
分だけで、アクチュエータ26,27に供給する流量を
制御することができるようになる。
【0010】−各アクチュエータ26,27に必要
とされる流量の合計が油圧ポンプ20の最大吐出流量以
上のとき。 いま、アクチュエータ26,27の負荷圧および必要流
量をアクチュエータ26が100kg/cm2 、50l
/min、アクチュエータ27が10kg/cm2 、5
0l/minとする。油圧ポンプ20の最大吐出流量が
100l/min以上のときは、前述の通り、方向制御
弁24,25の入口圧と出口圧の差が一定に保たれる
(=20kg/cm2 )ため、ストロークによって流量
制御ができ、50l/minずつ流量分配することはで
きる。次に、油圧ポンプ20の最大吐出流量が70l/
minになったとする。二つの方向制御弁24,25の
入口圧は前述の通り120kg/cm2、30kg/c
2 であるので、高圧側の方向制御弁24への流量が5
0l/minから20l/minに減る。低圧側の方向
制御弁25への流量は、50l/minのままである。
二つの方向制御弁24,25のストローク(開口面積)
を変えないとすると、高圧側の方向制御弁24の入口圧
と出口圧の差圧が流量が減った分、20kg/cm2
ら下がる。いま、差圧が14kg/cm2 、すなわち、
入口圧が、120kg/cm2 から114(100+1
4)kg/cm2 に下がったとする。この時圧力補償弁
22の減圧弁部29の二つの圧力室c,dの圧力は、と
もに100kg/cm2 のままであるから、減圧弁部2
9は弱いばね32によってチェック弁部28に当接して
いるだけであり、チェック弁部28の閉じる方向の圧力
室b内の圧力が120kg/cm2 から114kg/c
2 に減少すれば、チェック弁部28が開いたまま(ス
トロークエンド)で、チェック弁部28の開く方向の圧
力室a内の圧力、すなわち、ポンプ吐出圧が120kg
/cm2 から114kg/cm2 に減少する。この時
(ポンプ吐出流量不足時)にはポンプ吐出圧は、ポンプ
調整用方向制御弁39の制御によらなくなる。一方、低
圧側の圧力補償弁23の減圧弁部29の二つの圧力室c
とdは、100kg/cm2 、10kg/cm2 のまま
で、その差圧90kg/cm2 でチェック弁部28の閉
じる方向に付勢し続ける。一方、チェック弁部28の開
く方向の圧力室a内の圧力、すなわちポンプ吐出圧が1
14kg/cm2 に減少したので、チェック弁部28の
閉じる方向の圧力室b内の圧力が30kg/cm2 から
24kg/cm2 に減少した状態でチェック弁部28及
び減圧弁部29が圧力バランスする。よって、低圧側の
方向制御弁25の入口圧と出口圧の差圧は20kg/c
2 から14kg/cm2 (24−10)に減少する。
方向制御弁25のこの差圧の減少により低圧側のアクチ
ュエータ27への供給流量は50l/minから減少
し、その分高圧側のアクチュエータ26への供給流量が
20l/minから増える。すなわち、方向制御弁24
および25の入口圧と出口圧の差圧が等しく、かつ、二
つのアクチュエータ26,27への供給量がともに35
l/minずつに分配される状態で、この油圧制御系が
つり合う。
【0011】一つの油圧ポンプ20によって負荷され
るアクチュエータが3つ以上のとき。 アクチュエータが3つ以上のときも、方向制御弁と油圧
ポンプの間に、同じチェック弁部28及び減圧弁部29
を備えた圧力補償弁を配設し、各減圧弁部の閉じる方向
の圧力差を負荷圧検出導管34によってすべて連通する
だけで、アクチュエータが3つ以上のときも前述の作動
原理による作動が実現される。以上の実施例では油圧ポ
ンプ20を可変容量型としたが、油圧ポンプ20を固定
容量型としても良く、この場合には図3に示すように油
圧ポンプ20のポンプ吐出導管21にアンロード弁50
を設ければ良い。
【0012】
【発明の効果】高圧側のアクチュエータ26に接続した
圧力補償弁22の減圧弁部29は連通方向に押されてチ
ェック弁部28より離れるから、ポンプ吐出圧がチェッ
ク弁部28より方向制御弁24の入口ポート24aに供
給されると共に、減圧弁部29の出力圧は高圧側の負荷
圧に見合う高圧となり、低圧側のアクチュエータ27に
接続した圧力補償弁23の減圧弁部29は前記減圧弁部
29の出力圧で遮断方向に押されてチェック弁部28を
閉じ側に押すのでそのチェック弁部28の出力圧はポン
プ吐出圧よりも負荷圧の差だけ低い圧力となり、これに
よって1つの油圧ポンプ20の吐出圧油を異なる負荷圧
のアクチュエータに流量分配して供給でき、しかも複数
のアクチュエータの負荷圧を比較するシャトル弁が不要
となってコストを安くできるし、高圧となるアクチュエ
ータが変化して減圧弁部29の一方の圧力室cに作用す
る負荷圧が変化してもアクチュエータが自然降下するこ
とがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の油圧回路図である。
【図2】本発明の一実施例を示す油圧回路図である。
【図3】固定容量型油圧ポンプとした場合のポンプ吐出
圧制御の説明図である。
【符号の説明】
20 油圧ポンプ、21 ポンプ吐出導管、22 圧力
補償弁、23 圧力補償弁、24 方向制御弁、25
方向制御弁、26 アクチュエータ、27 アクチュエ
ータ、28 チェック弁部、29 減圧弁部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧ポンプ20のポンプ吐出導管21に
    複数の圧力補償弁22,23を並列に接続し、各圧力補
    償弁22,23の出口側に方向制御弁24,25をそれ
    ぞれ設け複数のアクチュエータ26,27に前記油圧ポ
    ンプ20の吐出圧油をそれぞれ供給するようにした圧油
    供給装置において、前記圧力補償弁22,23をポンプ
    吐出導管21と方向制御弁24,25の入口ポート24
    a,25aを開閉するチェック弁部28及びポンプ吐出
    圧を減圧する減圧弁部29より構成し、そのチェック弁
    部28を入口圧で開き方向に移動し、出口圧で閉じ方向
    に移動する構成とし、減圧弁部29をばね32でチェッ
    ク弁部28に当接され一方の圧力室cの圧力で入口側と
    出口側を連通し、かつチェック弁部28より離れる方向
    に押され他方の圧力室dの圧力で入口側と出口側を遮断
    し、かつチェック弁部28を閉じる方向に押す方向に押
    される構成とし、前記一方の圧力室cに自己のアクチュ
    エータの負荷圧を供給し、他方の圧力室dをそれぞれ連
    通したことを特徴とする圧油供給装置。
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