JP3737652B2 - 油圧制御回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可変吐出ポンプの吐出圧を、アクチュエータの負荷圧よりも一定の圧力だけ高く設定するロードセンシング制御を可能にした油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の油圧制御回路として、例えば、図３に示すロードセンシング回路が従来から知られている。この従来の油圧制御回路は、可変吐出ポンプＰに、切換弁１、２を、メイン供給流路３を介してパラレルに接続している。これら切換弁１、２は、その操作量に応じて制御絞り１ａ、２ａの開度が制御されるようにしている。そして、この制御絞り１ａ、２ａと、その下流側に設けた圧力補償付流量制御弁４、５とで、制御絞り１ａ、２ａの開度に応じた一定流量を、図示していないアクチュエータに供給できるようにしている。
【０００３】
また、可変吐出ポンプＰは、ＬＣ制御シリンダ６および馬力制御シリンダ７で傾転角を制御されるとともに、ＬＣ制御シリンダ６のストロークはレギュレータバルブＲＶで制御される。
上記レギュレータバルブＲＶは、その一方のパイロット室８を、第１パイロットライン９を介してメイン供給流路３に接続し、他方のパイロット室１０を第２パイロットライン１１に接続している。そして、第２パイロットライン１１に接続した他方のパイロット室１０側にはスプリング１２のバネ力を作用させている。
【０００４】
上記のようにしたレギュレータバルブＲＶは、スプリング１２の作用で、図示のノーマル位置にあるとき、ＬＣ制御シリンダ６の圧力室６ａをタンクＴに連通させる。したがって、ＬＣ制御シリンダ６はスプリング１２のバネ力で収縮して、可変吐出ポンプＰの傾転角を大きくする。可変吐出ポンプＰの傾転角が大きくなれば、その吐出量が多くなる。
【０００５】
上記の状態からレギュレータバルブＲＶがスプリング１２に抗して切り換わると、ＬＣ制御シリンダ６の圧力室６ａが、制御圧供給流路１３および第１パイロットライン９を介してメイン供給流路３に連通する。したがって、今度は、ＬＣ制御シリンダ６が伸長して可変吐出ポンプＰの傾転角を小さくし、その吐出量を減らす。
【０００６】
ただし、このレギュレータバルブＲＶは、図示の２位置のいずれかだけに切り換わるのではなく、それら２位置の間でスプールが移動しながら、ポンプ側への開度を大きくしたり、あるいはタンク側への開度を大きくしたりするものである。
なお、図中符号１４はタンク流路で、各切換弁１、２のタンクポートをタンクＴに連通させるためのものである。
【０００７】
また、前記馬力制御シリンダ７は、スプリング１２で定められた一定値の範囲内で、可変吐出ポンプＰの吐出量を制御するものである。したがって、このスプリング１２は、前記したようにロードセンシング制御と馬力一定制御の両方に対して機能するものである。
なお、馬力一定制御とは、可変吐出ポンプＰの吐出圧と、吐出量との積ＰＱの値が、常に、ＰＱ≦設定値となるように、可変吐出ポンプＰの傾転角を制御するものである。
【０００８】
上記のようにした従来の油圧制御回路で、各切換弁１、２がクローズドセンタ型なので、図示の中立位置では、すべてのポートが閉じられる。したがって、供給ポートとアクチュエータポートとの連通過程に設けた制御絞り１ａ、２ａの下流側の圧力もゼロとなる。そのために第２パイロットライン１１に導かれるパイロット圧も立たないので、レギュレータバルブＲＶが、スプリング１２に抗してほとんどフルストロークする。
【０００９】
レギュレータバルブＲＶがフルストローク位置である図面上側位置に切り換われば、ＬＣ制御シリンダ６の圧力室６ａが可変吐出ポンプＰに連通する。したがって、ＬＣ制御シリンダ６が伸長して、可変吐出ポンプＰの吐出量を減少させ、最終的にはその吐出量をほとんどゼロに近い値にする。
【００１０】
上記の状態でいずれかの切換弁を切り換えてアクチュエータを動作させると、そのときの負荷圧が第２パイロットライン１１から、レギュレータバルブＲＶの他方のパイロット室１０に導かれる。この他方のパイロット室１０の圧力作用で、レギュレータバルブＲＶは、図面左側位置に切り換わろうとする。しかし、レギュレータバルブＲＶの一方のパイロット室８にも可変吐出ポンプＰの吐出圧が導かれているので、結局、このレギュレータバルブＲＶは、両パイロット室８、１４の圧力がバランスする位置を保つことになる。
【００１１】
ただし、パイロット室１０にはスプリング１２のバネ力を作用させているので、このスプリング１２のバネ力に応じて、可変吐出ポンプＰの吐出圧が、アクチュエータの負荷圧よりも高く維持されるように、可変吐出ポンプＰの吐出圧を制御する。
上記のようにアクチュエータの負荷圧を検出して、可変吐出ポンプＰの吐出圧が、スプリング１２のバネ分だけ、負荷圧よりも高くなるように制御するのが、この油圧制御回路の主な目的である。
【００１２】
そして、複数の切換弁を同時に切り換えて、それらに接続した複数のアクチュエータを同時に動作させたときには、複数のアクチュエータのうち、一番高い負荷圧をシャトル弁１５で選択して、それをレギュレータＲＶの他方のパイロット室１０に導くようにしている。
【００１３】
いずれにしても、この油圧制御回路では、可変吐出ポンプＰの吐出側において、アクチュエータの最高負荷圧よりも設定圧分だけ高い圧力を維持するように、その傾転角を制御するものである。
ただし、図３の装置では、馬力制御シリンダ７およびスプリング１２で、馬力一定制御をするので、可変吐出ポンプＰの吐出圧を際限なく上昇させることはしない。上記したように吐出圧と吐出量の積ＰＱが、ＰＱ≦設定値となるように制御するので、アクチュエータの負荷圧が上昇してＰＱが設定値を超えると、それにともなって可変吐出ポンプＰの吐出量を少なくする。
【００１４】
さらに、上記可変吐出ポンプＰには、サブポンプＳＰを連結し、このサブポンプＳＰの吐出ライン１５と制御圧供給流路１３とを、シャトル弁１６を介して合流させるとともに、このシャトル弁１６からレギュレータバルブＲＶに制御圧を導くようにしている。
上記のようにサブポンプＳＰを設けたのは、次の理由からである。例えば、アクチュエータの作動によっては、メイン供給流路３の圧力が負圧に近いような状態になることがある。ところがメイン供給流路３内の圧力が低くなって、それがＬＣ制御シリンダ６を制御するのに必要な最低制御圧を下回ってしまうと、ロードセンシング制御ができなくなることがある。
【００１５】
上記のようなことがないようにするためにサブポンプＳＰを設けたものである。すなわち、上記のようにメイン供給流路３側の圧力が最低制御圧を下回ったときには、シャトル弁１６でサブポンプＳＰの吐出圧をレギュレータバルブＲＶに導くようにして、その最低制御圧を確保するようにしたものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の回路では、ＬＣ制御シリンダ６の最低制御圧を確保するために、サブポンプＳＰを必要とするために、コスト高になるとともに、大型化が避けられないという問題があった。
この発明の目的は、サブポンプを備えなくても、ＬＣ制御シリンダの最低制御圧を確保できるようにした油圧制御回路を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、バルブボディにクローズドセンタ型の切換弁を組み込むとともに、この切換弁に可変吐出ポンプを接続する一方、この可変吐出ポンプの吐出圧を制御するレギュレータバルブおよび制御シリンダを備え、レギュレータバルブは、その一方のパイロット室を可変吐出ポンプに連通させ、他方のパイロット室を、負荷圧を導くパイロットラインに連通させ、パイロットラインに連通させた他方のパイロット室にはスプリングのバネ力を作用させ、ポンプ吐出圧がアクチュエータの負荷圧よりもスプリングのバネ分だけ高くなるようにした油圧制御回路を前提にする。
【００１８】
上記の回路を前提にしつつ、第１の発明は、メイン供給流路に抵抗発生部を設け、この抵抗発生部の上流側からレギュレータバルブに制御圧を導く制御圧供給流路を接続するとともに、この抵抗発生部の下流側はレギュレータバルブの一方のパイロット室に連通させた点に特徴を有する。
第２の発明は、抵抗発生部が絞りである点に特徴を有する。
第３の発明は、抵抗発生部がチェック弁である点に特徴を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に示した第１実施例は、メイン供給流路３と制御圧供給流路１３との接続点である分岐点よりも下流側に、抵抗発生部としての絞り１７を設けている。すなわち、上記絞り１７の上流側から、レギュレータバルブに制御圧を導くようにしている。この絞り１７のさらに下流側のメイン供給流路３をレギュレータバルブＲＶの一方のパイロット室８に連通させたものである。
上記のように絞り１７を設けたので、アクチュエータ側が負圧気味になったとしても、絞り１７の圧力降下分だけ、その上流側の制御圧を維持できる。したがって、この絞り１７の上流側の圧力で、ＬＣ制御シリンダ６を制御することができる。
【００２０】
図２に示した第２実施例は、メイン供給流路３と制御圧供給流路１３との接続点である分岐点よりも下流側に、抵抗発生部としてのチェック弁１８を設けている。すなわち、上記チェック弁１８の上流側から、レギュレータバルブに制御圧を導くようにしている。とともに、このチェック弁１８のさらに下流側のメイン供給流路３をレギュレータバルブＲＶの一方のパイロット室８に連通させたものである。
したがって、この第２実施例の場合にも、第１実施例と同様にチェック弁１８の上流側の制御圧を維持できる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明の油圧制御回路によれば、従来のようにサブポンプを用いなくても、ＬＣ制御シリンダの制御圧を維持できる。したがって、従来のサブポンプを用いたものよりも、そのコストを安くできるとともに、この回路を用いた装置全体を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の回路図である。
【図２】第２実施例の回路図である。
【図３】従来の装置の回路図である。
【符号の説明】
Ｐ 可変吐出ポンプ
切換弁
３ メイン供給流路
６ ＬＣ制御シリンダ
ＲＶ レギュレータバルブ
８ 一方のパイロット室
１０ 他方のパイロット室
１３ 制御圧供給流路
１７ 抵抗発生部としての絞り
１８ 抵抗発生部としてのチェック弁

Claims (3)

1. バルブボディにクローズドセンタ型の切換弁を組み込むとともに、この切換弁にメインメイン供給流路を介して可変吐出ポンプを接続する一方、可変吐出ポンプの吐出圧を制御するレギュレータバルブおよび制御シリンダを備え、レギュレータバルブは、その一方のパイロット室を可変吐出ポンプに連通させ、他方のパイロット室を、負荷圧を導くパイロットラインに連通させ、パイロットラインに連通させた他方のパイロット室にはスプリングのバネ力を作用させ、ポンプ吐出圧がアクチュエータの負荷圧よりもスプリングのバネ分だけ高くなるようにした油圧制御回路において、メイン供給流路に抵抗発生部を設け、この抵抗発生部の上流側からレギュレータバルブに制御圧を導く制御圧供給流路を接続するとともに、この抵抗発生部の下流側はレギュレータバルブの一方のパイロット室に連通させた油圧制御回路。
2. 抵抗発生部が絞りである請求項１記載の油圧制御回路。
3. 抵抗発生部がチェック弁である請求項１記載の油圧制御回路。

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