JP3512436B2 - 油圧アクチュエーターの駆動速度制御装置 - Google Patents
油圧アクチュエーターの駆動速度制御装置Info
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Description
を油圧アクチュエーターへ供給する途中において、その
供給量またはドレン量を調節して油圧アクチュエーター
の作動速度を制御可能とする技術に関する。
圧アクチュエーターへ油圧ポンプからの圧油を供給可能
な方向切換弁の間から分岐させた圧油排出路内に、高速
応答型の電磁切換弁を設け、該電磁切換弁のソレノイド
をオン・オフさせるデューティ比を変更制御することに
より、油圧アクチュエーターの駆動速度を微調整できる
ようにした技術は公知となっている。例えば、特開昭6
2−64503号公報の技術である。
において、油圧アクチュエーターを短時間で縮小させる
べく、油圧アクチュエーターから大流量の油を油タンク
に排出する場合を考慮すると、高速応答電磁切換弁はこ
のような大流量までの油を流すことができる大型・大容
量のものを使用しなければならないが、このような大型
の高速応答電磁切換弁は高価であり、大型のものとな
り、油圧アクチュエーターの容量に応じた電磁切換弁を
用意する必要がある。また、高速応答電磁切換弁の電気
系統が故障すると、油圧アクチュエーターの縮小制御は
不可能となっていた。また、圧油の最大排出量はデュー
ティの比率により設定されるので、その排出量を改める
場合は、デューティ比率を制御するソフトそのものを改
めなければならない。
は以上の如くであり、次に該課題を解決する手段を説明
する。請求項1においては、油圧アクチュエーター20
と、油圧ポンプPからの圧油を油圧アクチュエーター2
0へ供給するかを切り換える方向切換弁22とを設け、
該油圧アクチュエーター20と方向切換弁22との間か
ら分岐させ、タンク2に連通された圧油排出路14内
に、パイロット圧作動型の可変絞り弁9を設け、前記可
変絞り弁9のパイロットポート9aへのパイロット圧を
調整して、その絞り度合を変更させる電磁比例減圧弁7
を設け、検出センサーからの信号と設定値の信号を比較
演算し、設定値になるように油圧アクチュエーター20
を伸縮させる制御において、設定値との差に応じた伸縮
速度とすべく、電磁比例減圧弁7のソレノイド7cによ
りパイロット圧を制御し、油圧アクチュエーター20を
一方へ作動させる場合は、方向切換弁22を作用位置に
切り換えて油圧アクチュエーター20へ圧油を供給する
とともに、電磁比例減圧弁7によって適宜油圧力に調整
されたパイロット圧を可変絞り弁9へ作用させ、圧油排
出路からの圧油をドレンし、可変絞り弁9の絞り度合に
応じて油圧アクチュエーター20の第一方向への作動速
度を変更し、他方へ作動させる場合には、方向切換弁2
2を中立位置として油圧アクチュエーター20への圧油
供給を停止させるとともに、電磁比例減圧弁7により可
変絞り弁9を切り換えて圧油排出路14とドレン油路1
5の間を連通させて第二方向への作動速度を変更するも
のである。請求項2においては、油圧ポンプPと方向切
換弁22をつなぐ第一の給油路11に流量調整弁3を設
けて、この第一の給油路11より第二の給油路12を分
岐させて圧油を分流して供給可能とすると共に、該第二
の給油路12に前記電磁比例減圧弁7を配設して、前記
可変絞り弁9へのパイロット圧を取り出すように構成し
たものである。請求項3においては、ドレン油路15内
に可変絞り弁9と並列して、手動操作可能な開閉弁16
を設けたものである。請求項4においては、可変絞り弁
9は、その最大開口量を任意に規定する調整具9jを有
するものである。
ンプからの圧油を油圧アクチュエーターへ送油するよう
に方向切換弁を切り換えて、油圧アクチュエーターを伸
長作動させる場合は、電磁比例減圧弁によって適宜油圧
力に調整されたパイロット圧を、可変絞り弁へ作用させ
ると、圧油排出路から圧油がドレンされて、可変絞り弁
の絞り度合に応じて油圧アクチュエーターの作動速度が
変更され、この絞り度合は電磁比例減圧弁のパイロット
圧の調整により任意に変化させることができるのであ
る。そして、この油圧アクチュエーターの作動を制御す
る電気系統が故障した場合には、開閉弁を手動で開いて
圧油排出路からの圧油をドレンさせて収縮させることが
できる。また、圧油の最大排出量は、可変絞り弁に具備
させた調整具により規定され、任意に変更自在である。
エーターをコンバインの刈取装置を昇降駆動する油圧シ
リンダーとした場合について説明する。図1は本発明の
油圧ポンプから油圧アクチュエーターまでのバルブの配
置を示す図、図2はバルブを収納したバルブケースの組
立斜視図、図3は本発明の油圧回路図である。エンジン
やモーター等の駆動源1により、油圧ポンプPが駆動さ
れてタンク2内の作動油を吸い上げて吐出し、バルブケ
ース5のポンプポートp1に圧油が送油され、該ポンプ
ポートp1には第一の給油路11が接続されて、該第一
の給油路11に流量調整弁3とメインリリーフバルブ4
が接続されて、該メインリリーフバルブ4は後述する油
圧アクチュエーター20の駆動圧力を設定している。
弁型の流量制御弁3bの組合わせにより構成しており、
絞り3aは第一の給油路11から分岐した第二の給油路
12に配設しており、該絞り3aの二次側の油圧は流量
制御弁3bの背圧としてバネ3cと共に閉鎖方向に作用
させ、油圧ポンプPからの圧油が流量制御弁3bにより
一定流量を、第二の給油路12に流すようにし、余剰流
量を第一の給油路11に流すようにしている。
磁比例減圧弁7が接続され、該調圧弁6は第二の給油路
12を流れる油を規定圧まで高めるためのものである。
電磁比例減圧弁7は3ポート2位置切換のバルブであっ
て、出力側はパイロット油路13と接続されて、もう一
つのポートはタンク2と連通されている。該電磁比例減
圧弁7のソレノイド7cはコントローラ(図示せず)に
より制御されたパルス状の電力が供給されてオン・オフ
され、このオン・オフの幅(デューティ比)を変えるこ
とにより、ソレノイド7cの作動に連動するプッシュ杆
7dの移動量も変更される。つまり、該プッシュ杆7d
は、スリーブ7a内に収納したピストン7bを押して切
り換えて、前記規定圧をデューティ比に応じた圧油に減
圧してパイロット油路13に供給する。
パイロットポート9aに接続され、該可変絞り弁9は、
2ポート2位置切換型のバルブであって、一次側ポート
は油圧アクチュエーター20の圧油排出路14に接続し
て、二次側ポートはタンク2に接続している。該可変絞
り弁9の構成は、スリーブ9b・9c内にスプール9d
を収納し、該スプール9dには、ランド9eとポペット
9fが形成され、該ランド9eには切欠9gが設けら
れ、ポペット9fはバネ受9hに収納されたバネ9iに
付勢されスリーブ9b端のバルブシートに密着されて、
パイロットポート9aにパイロット圧を受けないかぎ
り、ポペット9fが開かないようにしている。該ポペッ
ト9f及び切欠9gの最大開口量は、バネ受9h背面側
にネジ式の調整具9jの一端を当接させて、バルブケー
ス5の外側より調整具9jの進退量によって調整できる
ようにしている。スプール9dの端面に、パイロット圧
を受けるとスプール9dが紙面右方へ摺動し、ポペット
9fが開いて切欠9gからタンク2側へ圧油が流れるよ
うにしている。該切欠9gの開口量、即ち絞り度合はパ
イロット圧に応じて変化するのである。
の圧油排出路14と、二次側ポートのドレン油路15の
間に、並列して開閉弁16が配設され、該開閉弁16の
ネジ16aを回すことにより圧油排出路14とドレン油
路15を連通することができ、手動で油圧アクチュエー
ター20の圧油をドレンできる。前記圧油排出路14に
は、前記第一の給油路11からの圧油を逆流させないよ
うにするチェック弁17と、油圧アクチュエーター20
へ送油し、急速で収縮させないようにするスローリター
ンチェック弁19に接続されており、油圧アクチュエー
ター20は油圧シリンダーにて構成され、刈取装置の昇
降を可能としている。
の給油路11は、方向切換弁22のポンプポートp2に
接続され、該方向切換弁22は4ポート3位置切換の電
磁バルブであって、前記バルブケース5に付設されて、
出力側のAポートは前記チェック弁17の一次側と連通
して、油圧アクチュエーター20に圧油を供給可能と
し、もう一方のBポートは他の油圧アクチュエーターを
駆動できるようにしている。本実施例では、逆止弁を組
みつけたコントロールバルブ23・24・25を介し
て、油圧アクチュエーターとしてコンバイン本体の走行
部に設けて水平制御を行うためのローリングシリンダー
26・27、収穫した籾の排出を行うオーガ回動用のシ
リンダー28を駆動できるようにしている。そして、方
向切換弁22のニュートラル位置では油圧アクチュエー
ター20は中立位置となり、ソレノイド22aを作動さ
せて、 (イ)位置に切り換えると油圧アクチュエーター20へ
圧油が流入して作動可能となり、ソレノイド22bを作
動させて (ロ)位置に切り換えると油圧アクチュエーター20は
中立となると共に、他の油圧アクチュエーターが駆動可
能となるのである。
リリーフバルブ4、調圧弁6、電磁比例減圧弁7、可変
絞り弁9、開閉弁16、方向切換弁22チェック弁1
7、スローリターンチェック弁19が、図2に示すよう
にバルブケース5内に収容されている。バルブケース5
の一側面には油圧ポートPに接続するポンプポートp
1、油圧アクチュエーター20へ圧油を送油するシリン
ダーポートC、作動油をタンク2へ戻すタンクポートT
が開口されて開閉弁16のネジ16aが突出され、他側
面(図2では底面)には方向切換弁22が付設され、他
の側面にはローリングシリンダー26・27及びオーガ
回動用のシリンダー28を駆動するためのコントロール
バルブ23・24・25が積層して付設されている。
刈取装置を手動操作で上昇させる場合には電磁比例減圧
弁7をOFFとして可変絞り弁9を閉じておき、方向切
換弁22のソレノイド22aをONして(イ)側に切り
換えると、油圧ポンプPからの圧油が流量調整弁3を介
して油圧アクチュエーター20のシリンダー内へ送油さ
れてピストンが伸長されて刈取装置が上昇し、ソレノイ
ド22aをOFFとすると方向切換弁22が中立となっ
て伸長は停止されて、その高さに維持される。下降させ
る場合には電磁比例減圧弁7のソレノイド7cをONし
てパイロットポート9aに送油して可変絞り弁9を切り
換えて圧油排出路14とドレン油路15の間を連通させ
てタンク2側へドレンし、スローリターンチェック弁1
9にて設定された速度で下降させる。なお、下降させる
時に電気系統が故障しても、開閉弁16のネジ16aを
回動することにより開いてドレンさせることができ、非
常の場合に手動で下降することができる。
に維持する場合には、圃場の凹凸等で刈取装置の高さが
変化するので、刈取部に設けた高さ検出センサー(図示
せず)からの信号をコントローラに入力して、高さ設定
手段(図示せず)による設定値もコントローラに入力し
て前記信号と比較演算し、刈取装置の高さが設定値にな
るように油圧アクチュエーター20を伸縮させる。この
油圧アクチュエーター20を伸縮させる場合において、
設定値との差が大きいと早く伸縮させ、小さいと遅く伸
縮させるようにしており、その差に応じた伸縮速度とす
るために、電磁比例減圧弁7のソレノイド7cの駆動を
パルス幅変調(PWM)制御により行っている。
合、方向切換弁22のソレノイド22aをONして
(イ)側に切り換え、圧油がチェック弁17からスロー
リターンチェック弁19へ流れる時に、遅く伸長させる
場合は、電磁比例減圧弁7のソレノイド7cを大きいデ
ューティ比(ONの時間を長くして)で駆動して可変絞
り弁9のパイロットポート9aに高圧油を作用させ、可
変絞り弁9がデューティ比に比例して切り換わって、圧
油排出路14とドレン油路15の間の絞り度合を小さく
して多く圧油を流し、油圧アクチュエーター20の投入
流量が減少されて伸長速度が遅くなるのである。そし
て、早く伸長させる場合には、電磁比例減圧弁7のソレ
ノイド7cを小さいデューティ比で駆動して、可変絞り
弁9の絞り度合を大きくして、圧油排出路14とドレン
油路15の間を流れ難くして投入流量が増大し、油圧ア
クチュエーター20を駆動して伸長速度を早くするので
ある。
は、方向切換弁22のソレノイド22aをOFFとして
中立位置にしておき、遅く収縮させる場合は、電磁比例
減圧弁7のソレノイド7cを小さいデューティ比で駆動
して可変絞り弁9の絞り度合を大きくして、圧油排出路
14とドレン油路15の間を流れ難くして、ドレンされ
る油量が少なく収縮時間も遅くなるのである。そして、
早く収縮させる場合には、ソレノイド7cを大きいデュ
ーティ比で駆動して可変絞り弁9の絞り度合を小さくし
て、ドレンされる油量を多くして収縮時間を早くするの
である。また、前記可変絞り弁9は、その最大開口量を
調整具9aにより規定しているので、上記のように設定
された電磁比例減圧弁7のデューティ比率はそのまま
で、該調整具9aの任意の進退量調整で、その最大開口
量を変更し、圧油の最大排出量が改められる。
ような効果を奏するのである。即ち、請求項1の如く可
変絞り弁の絞り度合を電磁比例減圧弁により調整された
パイロット圧により制御することで、油圧アクチュエー
ターから大容量の油を油タンクへ流すことができ、電磁
比例減圧弁はこの流量には直接関係しないので、小型・
低コストで済ませることができる。また、請求項2の如
く構成することで、可変絞り弁のパイロット圧として使
用する油量は比較的少なくて済むことからポンプ圧油を
分割することで、単一のポンプで済ませることができる
と共に、流量調整された油を電磁比例減圧弁にて減圧す
ることから減圧制御が安定する。そして、請求項3の如
く構成することで、電磁比例減圧弁の電気系統の故障が
あっても、開閉弁を開くことで油圧アクチュエーター内
の油を油タンクへ排出でき、収縮駆動できるのである。
また、請求項4の如く構成することで、圧油の最大排出
量は、可変絞り弁に具備させた調整具により規定され、
任意に変更自在となる。
までのバルブの配置を示す図である。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 油圧アクチュエーター20と、油圧ポン
プPからの圧油を油圧アクチュエーター20へ供給する
かを切り換える方向切換弁22とを設け、該油圧アクチ
ュエーター20と方向切換弁22との間から分岐させ、
タンク2に連通された圧油排出路14内に、パイロット
圧作動型の可変絞り弁9を設け、前記可変絞り弁9のパ
イロットポート9aへのパイロット圧を調整して、その
絞り度合を変更させる電磁比例減圧弁7を設け、 検出センサーからの信号と設定値の信号を比較演算し、
設定値になるように油圧アクチュエーター20を伸縮さ
せる制御において、設定値との差に応じた伸縮速度とす
べく、電磁比例減圧弁7のソレノイド7cによりパイロ
ット圧を制御し、 油圧アクチュエーター20を一方へ作動させる場合は、
方向切換弁22を作用位置に切り換えて油圧アクチュエ
ーター20へ圧油を供給するとともに、電磁比例減圧弁
7によって適宜油圧力に調整されたパイロット圧を可変
絞り弁9へ作用させ、圧油排出路からの圧油をドレン
し、可変絞り弁9の絞り度合に応じて油圧アクチュエー
ター20の第一方向への作動速度を変更し、 他方へ作動させる場合には、方向切換弁22を中立位置
として油圧アクチュエーター20への圧油供給を停止さ
せるとともに、電磁比例減圧弁7により可変絞り弁9を
切り換えて圧油排出路14とドレン油路15の間を連通
させて第二方向への作動速度を変更する ことを特徴とす
る油圧アクチュエーターの駆動速度制御装置。 - 【請求項2】 油圧ポンプPと方向切換弁22をつなぐ
第一の給油路11に流量調整弁3を設けて、この第一の
給油路11より第二の給油路12を分岐させて圧油を分
流して供給可能とすると共に、該第二の給油路12に前
記電磁比例減圧弁7を配設して、前記可変絞り弁9への
パイロット圧を取り出すように構成したことを特徴とす
る請求項1記載の油圧アクチュエーターの駆動速度制御
装置。 - 【請求項3】 ドレン油路15内に可変絞り弁9と並列
して、手動操作可能な開閉弁16を設けたことを特徴と
する請求項1記載の油圧アクチュエーターの駆動速度制
御装置。 - 【請求項4】 可変絞り弁9は、その最大開口量を任意
に規定する調整具9jを有することを特徴とする請求項
1記載の油圧アクチュエーターの駆動速度制御装置。
Priority Applications (1)
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JP07223693A JP3512436B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 油圧アクチュエーターの駆動速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP07223693A JP3512436B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 油圧アクチュエーターの駆動速度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06280815A JPH06280815A (ja) | 1994-10-07 |
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Family
ID=13483455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07223693A Expired - Fee Related JP3512436B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 油圧アクチュエーターの駆動速度制御装置 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
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-
1993
- 1993-03-30 JP JP07223693A patent/JP3512436B2/ja not_active Expired - Fee Related
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