JP6924951B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents
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Description
可変ポンプと、
前記可変ポンプの吐出油によって駆動される複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータのそれぞれに流入する圧油を制御可能にされた流量調節機能を有する複数の方向制御弁と、
前記複数の方向制御弁のそれぞれの圧力補償をする複数の圧力補償弁と、
前記可変ポンプの吐出圧力(Pd)とアクチュエータの最高負荷圧力(Pm)との差圧に等しい二次圧力(Pc=Pd−Pm)を発生する差圧制御弁と、
前記可変ポンプの吐出油を該可変ポンプの押しのけ容積変更手段に連通させるポンプ流量調整弁と、を有し、
前記複数の圧力補償弁は圧力補償弁を閉じる方向に圧力補償弁の下流側の圧力(Pz)を作用させ、
前記圧力補償弁を開く方向に前記差圧制御弁から出力される二次圧力(Pc)及び前記方向制御弁の下流側圧力であるアクチュエータ負荷圧力(PL)をそれぞれ作用させて圧力補償をするようにし、
前記ポンプ流量調整弁のスプリングの作用力を前記ポンプ流量調整弁を閉じ該可変ポンプの押しのけ容積を増大させる方向に作用させ、
前記二次圧力(Pc)を油路を介して前記ポンプ流量調整弁を開き前記可変ポンプの押しのけ容積を減少させるよう作用させ、
前記複数の圧力補償弁は対応する各前記方向制御弁の上流側に設けられ、
該圧力補償弁は第1の油室の第1の受圧面積に自身の下流側の出口圧力を弁を閉じる方向に作用させ、
第2の油室の第2の受圧面積に前記二次圧力を弁を開く方向に作用させ、
第3の油室の第3の受圧面積に各前記アクチュエータの負荷圧力を弁を開く方向に作用させ、
前記第1の受圧面積と前記第2の受圧面積と前記第3の受圧面積とをほぼ同じとし、
前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも2個のアクチュエータのうちの高負荷側アクチュエータの負荷圧力が他方の低負荷側アクチュエータの負荷圧力より大きい負荷特性を有する油圧駆動装置において、
前記複数の圧力補償弁のうち、前記高負荷側アクチュエータに通ずる第一の圧力補償弁はスプリングの作用力が開方向に作用するように該スプリングが設けられ、
前記複数の圧力補償弁のうち、前記低負荷側アクチュエータに通ずる第二の圧力補償弁はスプリングの作用力が閉方向に作用するように該スプリングが設けられたことを特徴とする。
本体51に順次設けられたアクチュエータの負荷圧力ポート59、二次圧力ポート55、出口ポート56、ポンプ吐出油路3に連通する入口ポート57及びタンクポート58と、を有する。小径本体穴52に嵌合するスプール60の一端に設けた小径部61はスプリング5aを介して本体穴端面71aに当接可能に負荷圧力ポート59に通じる第3の油室75を形成し、そしてスプール60の他端64はタンクポート58に通じるタンク油室72を形成する。
なお、スプリング5aは、方向制御弁8aが操作されていない時にスプール60を右方向へストロークさせ、絞り部67を開く方向に作用する。また、図2は作動原理を概念的に示すためのものであり、本体穴54の両端は開放されていないが、実際には本体穴54を図示しない段付きの通し穴もしくは右側面からの加工穴として構成し、図示しないねじプラグ等の方法で閉止する構造とすることができる。
Fo=PLa×A3+Pc×A2+Wa・・・(1)式
逆に同図左方向、すなわち絞り部67を閉じ方向に作用する力Fcは、方向制御弁8aの上流側6a、即ち出口ポート56の出口圧力をPzaとすると、
Fc=Pza×A1・・・(2)式
となる。ここで圧力補償弁4aの制御時は両方向の力がつり合っているので(1)式と(2)式は等しいから
PLa×A3+Pc×A2+Wa=Pza×A1・・・(3)式
なる関係が成立する。
ここで、第1の受圧面積A1、第2の受圧面積A2及び第3の受圧面積A3は、ほぼ等しくなるようにされているのでA1=A2=A3となり、(3)式より方向制御弁差圧ΔPa=(Pza−PLa)は、
ΔPa=Pc+Wa・・・(4)式
となる。従って方向制御弁差圧ΔPaは、二次圧力Pcと、スプリング5aの作用力Waにより一定値に決定されるから、個々の負荷圧力PLaによらず常に一定の値となる。
なお、サチュレーション状態では、二次圧力Pcがその状況に応じて小さくなり、方向制御弁差圧も小さくなる。
なお、第3の受圧面積A3と第2の受圧面積A2は等しくてもよいし、等しくなくてもよい。仮に、A2≠A3の場合は、
ΔPa=(Pza−PLa)=(Pc×A2+Wa)/A3・・・(5)式
となり、(5)式に示すようにA2とA3の比率によってΔPaの絶対値を種々変更できる。
なお、第1の受圧面積A1は第3の受圧面積A3との関係で決定される。
Fo=PLb×A3+Pc×A2・・・(6)式
逆に同図左方向、すなわち絞り部97を閉じ方向に作用する力Fcは、方向制御弁8aの上流側6a、即ち出口ポート86の出口圧力をPzb、スプリング5bの作用力をWbとすると、
Fc=Pzb×A1+Wb・・・(7)式
となる。ここで圧力補償弁の制御時は両方向の力がつり合っているので(6)式と(7)式は等しいから、
PLb×A3+Pc×A2=Pzb×A1+Wb・・・(8)式
なる関係が成立する。
ここで、第1の受圧面積A1、第2の受圧面積A2及び第3の受圧面積A3は、ほぼ等しくなるようにされているのでA1=A2=A3となり、(8)式より方向制御弁差圧ΔPb=(Pzb−PLb)は、
ΔPb=Pc−Wb・・・(9)式
となる。従って方向制御弁差圧ΔPbは、二次圧力Pcと、スプリング5bの作用力Wbにより一定値に決定されるから、個々の負荷圧力PLbによらず常に一定の値となる。
なお、サチュレーション状態では、二次圧力Pcがその状況に応じて小さくなり、方向制御弁差圧も小さくなる。
なお、第3の受圧面積A3と第2の受圧面積A2は等しくてもよいし、等しくなくてもよい。仮に、A2≠A3の場合は、
ΔPb=(Pzb−PLb)=(Pc×A2−Wb)/A3・・・(10)式
となり、(10)式に示すようにA2とA3の比率によってΔPbの絶対値を種々変更できる。なお、第1の受圧面積A1は第3の受圧面積A3との関係で決定される。
ΔPa=Pc+Wa・・・(4)式
であり、アクチュエータ10b、10cに連通する方向制御弁8b、8cの前後差圧ΔPb、ΔPcは、
ΔPb=Pc−Wb・・・(9)式
ΔPc=Pc−Wc・・・(11)式
となる。ここで、(4)式と(9)、(11)式を比較すると、方向切換弁8aの前後差圧ΔPaが方向切換弁8b、8cの前後差圧ΔPb、ΔPcに対し大きく設定されることになる。方向切換弁8a、8b、8cは切り換えた位置で、各アクチュエータ10a、10b、10cに応じた開口面積となるよう設定されており、方向切換弁8a,8b,8cを通過する流量は、方向切換弁を通過する流量をQ、方向切換弁の開口面積をS、油の密度をρ、流量係数をαとすると、一般に以下の式であらわされる。
Q=α・S・√(2×ΔP/ρ)・・・(12)式
よって、(4)式、(9)式、(11)式、(12)式から、低い設定負荷圧力のアクチュエータ10b、10cに比べて、設定負荷圧力の高いアクチュエータ10aの流量の分配が優先されることになる。
2 可変容量型油圧ポンプ
3、23 ポンプ吐出油路
4a、4b、4c 圧力補償弁
5a、5b、5c スプリング
6a、6b、6c 出力油路
7a、7b、7c 負荷圧力取出ポート
8a、8b、8c 方向制御弁
9a、9b、9c 負荷圧力取出ライン
10a、10b、10c アクチュエータ
11 油圧駆動装置
12 タンク
13 シャトル弁
16 最高負荷圧力ライン
17 押しのけ容積変更手段
19 スプリング
21 ポンプ装置
22 バルブ装置
31 差圧制御弁
32 二次圧力ライン
33 パイロット油路
34a、34b、34c 負荷圧力ライン
38 ポンプ流量調整弁
40 チェック弁
51、81 本体
52、82 小径本体穴
53、83 大径本体穴
54、84 本体穴
55、85 二次圧力ポート
56、86 出口ポート
57、87 入口ポート
58、88 タンクポート
59、89 負荷圧力ポート
60、90 スプール
61、91 小径部
62、92 第1の大径ランド
63、93 第2の大径ランド
64、94 他端
65 軸方向穴
66、96 パイロット油路
67、97 絞り部
70 ピストン 100 補助ピストン
71a、71b、101a、101b 本体穴端面
72、102 タンク油室
73、103 第1の油室
74、104 第2の油室
75、105 第3の油室
95 段付軸方向穴
Pc 二次圧力
Pd ポンプ吐出圧力
PLa、PLb、PLc アクチュエータ負荷圧力
Pm 最高負荷圧力
Pza、Pzb、Pzc 圧力補償弁の下流側の圧力
Wa、Wb、Wc スプリング力
Claims (1)
- 可変ポンプと、
前記可変ポンプの吐出油によって駆動される複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータのそれぞれに流入する圧油を制御可能にされた流量調節機能を有する複数の方向制御弁と、
前記複数の方向制御弁のそれぞれの圧力補償をする複数の圧力補償弁と、
前記可変ポンプの吐出圧力(Pd)とアクチュエータの最高負荷圧力(Pm)との差圧に等しい二次圧力(Pc=Pd−Pm)を発生する差圧制御弁と、
前記可変ポンプの吐出油を該可変ポンプの押しのけ容積変更手段に連通させるポンプ流量調整弁と、を有し、
前記複数の圧力補償弁は圧力補償弁を閉じる方向に圧力補償弁の下流側の圧力(Pz)を作用させ、
前記圧力補償弁を開く方向に前記差圧制御弁から出力される二次圧力(Pc)及び前記方向制御弁の下流側圧力であるアクチュエータ負荷圧力(PL)をそれぞれ作用させて圧力補償をするようにし、
前記ポンプ流量調整弁のスプリングの作用力を前記ポンプ流量調整弁を閉じ該可変ポンプの押しのけ容積を増大させる方向に作用させ、
前記二次圧力(Pc)を油路を介して前記ポンプ流量調整弁を開き前記可変ポンプの押しのけ容積を減少させるよう作用させ、
前記複数の圧力補償弁は対応する各前記方向制御弁の上流側に設けられ、
該圧力補償弁は第1の油室の第1の受圧面積に自身の下流側の出口圧力を弁を閉じる方向に作用させ、
第2の油室の第2の受圧面積に前記二次圧力を弁を開く方向に作用させ、
第3の油室の第3の受圧面積に各前記アクチュエータの負荷圧力を弁を開く方向に作用させ、
前記第1の受圧面積と前記第2の受圧面積と前記第3の受圧面積とをほぼ同じとし、
前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも2個のアクチュエータのうちの高負荷側アクチュエータの負荷圧力が他方の低負荷側アクチュエータの負荷圧力より大きい負荷特性を有する油圧駆動装置において、
前記複数の圧力補償弁のうち、前記高負荷側アクチュエータに通ずる第一の圧力補償弁はスプリングの作用力が開方向に作用するように該スプリングが設けられ、
前記複数の圧力補償弁のうち、前記低負荷側アクチュエータに通ずる第二の圧力補償弁はスプリングの作用力が閉方向に作用するように該スプリングが設けられたこと
を特徴とする油圧駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017021072A JP6924951B2 (ja) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | 油圧駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017021072A JP6924951B2 (ja) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | 油圧駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018128066A JP2018128066A (ja) | 2018-08-16 |
JP6924951B2 true JP6924951B2 (ja) | 2021-08-25 |
Family
ID=63172437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017021072A Active JP6924951B2 (ja) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | 油圧駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6924951B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7253478B2 (ja) * | 2019-09-25 | 2023-04-06 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
-
2017
- 2017-02-08 JP JP2017021072A patent/JP6924951B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018128066A (ja) | 2018-08-16 |
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