JPH0219321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、たとえば射出成形機の型を駆動す
る装置等の慣性の大きな負荷を駆動する装置に用
いれば好適なもので、減速制御時に良く生じるア
クチユエータの自走を防止でき、しかも動力損失
の少ない流体制御装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来一般に、流体制御装置としては、第４図に
示すような慣性と大きい負荷を駆動するアクチユ
エータ１０１の速度制御をタンクラインに設けた
圧力補償付流量調整弁１０２でメータアウトによ
り行なうものがある（油圧技術便覧594頁、昭和
51年１月30日発行、日刊工業新聞社）。このよう
にメータアウトで行なう場合は、アクチユエータ
１０１の減速制御時に上記アクチユエータ１０１
が自走することはないという利点が有る。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、上記流体制御装置では、ポンプ１０
３の圧力がリリーフ弁１０４で設定される回路最
高圧力となるために、動力損失がどうしても大き
くなり省エネルギという現代の要請に合わない欠
点がある。

そこで、この発明の目的は、アクチユエータが
定常走行状態にあるときには、少ない動力損失で
アクチユエータの速度を制御し、かつ、アクチユ
エータが高速状態から低速状態へ移行する過渡時
には、アクチユエータの自走を防止してその減速
性能を良好に確保するようにすることにある。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、アクチユエータ１の供給ライン６
に第１可変絞り部４ａを、上記アクチユエータ１
の戻りライン７に第２可変絞り部４ｂを設け、こ
れら両絞り部４ａ，４ｂの開度を調整する２方向
形絞り弁４と、 上記第１可変絞り部４ａ前後の差圧に応動して
上記供給ライン６から分岐する分流ライン１２を
開閉することにより、上記第１可変絞り部４ａ前
後の差圧を一定に保持する圧力補償手段１１，５
１ｃと、 上記第２可変絞り部４ｂ前後の差圧に応動して
上記戻りライン７の開度を調整することにより、
上記第２可変絞り部４ｂ前後の差圧を一定に保持
する減圧形圧力補償弁３０とから成り、 上記第１可変絞り部４ａと圧力補償手段１１，
５１ｃとにより定まる設定流量に対して上記第２
可変絞り部４ｂと減圧形圧力補償弁３０とにより
定まる設定流量を大きく設定すると共に、上記２
方向形絞り弁４を操作して上記両絞り部４ａ，４
ｂの開度を小さく設定して、上記アクチユエータ
１を減速させるようにした流体制御装置である。

＜作用＞ 上記構成の流体制御装置は、アクチユエータの
定常走行時には、減圧形圧力補償弁３０は動作せ
ず、第２可変絞り部４ｂは単なる絞りであるか
ら、流量制御は供給ライン６の第１可変絞り部４
ａと圧力補償手段１１によつて行なわれる。この
圧力補償手段１１は第１可変絞り部４ａ前後の差
圧に応動して供給ライン６から分岐する分流ライ
ン１２を開閉して、第１可変絞り部４ａ前後の差
圧を一定に保持するものであるから、供給ライン
６の圧力は、アクチユエータ１の負荷圧に差圧を
加算した圧力以上にならないので、動力損失が少
ない。一方２方向形絞り弁４を操作して第１及び
第２可変絞り部の開度を小さくしてアクチユエー
タを上記定常走行状態から減速状態へ移行する過
渡時には、戻りライン７の第２可変絞り部４ｂと
減圧形圧力補償弁３０とにより、流量制御が行な
われるので、負荷の慣性によるアクチユエータの
自走が防止され、以後供給ライン６側の第１可変
絞り部と圧力補償手段とによる流量制御に切換わ
り、定常走行を行なう。

＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例について詳細に
説明する。

第１図において１は負荷２を駆動するアクチユ
エータとしての両ロツドシリンダ、３は圧力源と
しての固定ポンプ、４は上記固定ポンプ３と上記
両ロツドシリンダ１との間に介在する２方向形絞
り弁である。

上記２方向形絞り弁４はノーマルクローズ電磁
比例形で、ノーマル位置においてポートＰ、Ｔ、、
Ａ、Ｂを全てブロツクすると共に、パイロツトポ
ートｍとｎとをベントアンロード通路４ｃを介し
て連通させるようになつている。また非ノーマル
位置において、ポンプポートＰと２次ポートＡと
を第１絞り部であるメータイン側の絞り部４ａを
介して連通させると共に、タンクポートＴと２次
ポートＢとを第２絞り部であるメータアウト側の
絞り部４ｂを介して連通させ、さらにパイロツト
ポートｍをフイードバツク通路４ｄを介して２次
ポートＡに連通させるようになつている。

上記メータイン側の絞り部４ａの開度は、常
時、メータアウト側の絞り部４ｂの開度よりも若
干小さくなるようにしている。つまり、同じ圧力
差に対しては、メータイン側の絞り部４ａの流し
うる流量は、メータアウト側の絞り部４ｂの流し
うる流量よりも若干小さくなるようにしている。

一方、上記２方向形絞り弁４のポンプポートＰ
は、供給ライン６を介して固定ポンプ３に接続す
ると共に、上記２方向形絞り弁４のタンクポート
Ｔは、戻りライン７を介してタンク８に接続して
いる。上記供給ライン６は、中間に圧力補償手段
であるバイパス形圧力補償弁１１を設置した分流
ライン１２を介してタンク１３に接続している。
上記バイパス形圧力補償弁１１のバネ室は、中間
に絞り１５を設置したライン１６を介して上記２
方向形絞り弁４のパイロツトポートｍに接続して
いる。上記バネ室と絞り１５との中間には、パイ
ロツトリリーフ弁１７を中間に設置したライン１
８を介してタンク１９を接続して、最高圧力を規
制している。

一方、上記２方向形絞り弁４の２次ポートＡ
は、クローズドセンタ形切換弁２０のポンプポー
トＰにライン２１を介して接続している。上記ラ
イン２１は、中間にチエツク弁２２を設置したラ
イン２３を介してタンク２４に接続している。ま
た上記２方向形絞り弁４の２次ポートＢは、中間
に減圧形圧力補償弁３０を設置したライン３１を
介してクローズドセンタ形切換弁２０のタンクポ
ートＴに接続している。上記減圧形圧力補償弁３
０のバネ室は、ライン３２を介して上記戻りライ
ン７に接続している。また上記２方向形絞り弁４
のパイロツトポートｎには、ライン２５を介して
タンク２６を接続している。

したがつて、上記２方向形絞り弁４のノーマル
時には、バイパス形圧力補償弁１１のバネ室は、
ライン１６、ベントアンロード通路４ｃおよびラ
イン２５を介してタンク２６に連通するようにな
つている。このためこのとき固定ポンプ３は、バ
イパス形圧力補償弁１１によりアンロード運転を
する。また上記２方向形絞り弁４の非ノーマル時
には、バイパス形圧力補償弁１１のバネ室は、ラ
イン１６およびフイードバツク通路４ｄを介して
２方向形絞り弁４の２次ポートＡすなわちメータ
イン側の絞り部４ａの下流側に連通する一方、減
圧形圧力補償弁３０のバネ室はメータアウト側の
絞り部４ｂの下流側に連通するようになつてい
る。このため、このときメータイン側の絞り部４
ａの前後の差圧はバイパス形圧力補償弁１１によ
り一定に保持され、そして固定ポンプ３の吐出圧
力を負荷圧力に圧力マツチさせる一方、メータア
ウト側の絞り部４ｂの前後の差圧は減圧形圧力補
償弁３０により一定に保持されるようになつてい
る。今、この実施例においては、メータイン側の
絞り部４ａの前後の差圧とメータアウト側の絞り
部４ｂの前後の差圧とは同一になるようにバイパ
ス形圧力補償弁１１および減圧形圧力補償弁３０
を設定している。

一方、上記クローズドセンタ形切換弁２０の負
荷ポートＡはライン３５を介して両ロツドシリン
ダ１のポート３６に接続すると共に、上記クロー
ズドセンタ形切換弁２０の負荷ポートＢはライン
３７を介して上記両ロツドシリンダ１のポート３
８に接続するようにしている。

上記構成の流体制御装置は、次のように動作す
る。

今、この流体制御装置は、第１図に示す状態に
あるとする。このとき、前述の如く固定ポンプ３
はバイパス形圧力補償弁１１によりアンロード運
転を行なつている。

この状態で、２方向形絞り弁４のソレノイド４
ｅとに所定の電流を通電して、その２方向形絞り
弁４を図中右側のシンボル位置に位置させると共
に、クローズドセンタ形切換弁２０のソレノイド
２０ａに通電してそのクローズドセンタ形切換弁
２０を図中左側のシンボル位置に位置させる。

そうすると、バイパス形圧力補償弁１１で圧力
補償された２方向形絞り弁４のメータイン側の絞
り部４ａの開度で定まる一定流量の流体が両ロツ
ドシリンダ１のポート３６に供給されて、その両
ロツドシリンダ１は所定の速度で定常的に走行す
る。このとき、メータアウト側の絞り部４ｂの開
度がメータイン側の絞り部４ａの開度より大きく
なつているために、該メータアウト側の絞り部４
ｂに対しては減圧形圧力補償弁３０は圧力補償作
動を行こなわず、したがつてメータアウト側の絞
り部４ｂは単なる絞りとして作用する。また、こ
のとき、バイパス形圧力補償弁１１は前述の如く
２方向形絞り弁４のメータイン側の絞り部４ａの
前後の差圧が一定になるように圧力制御を行な
い、つまり、固定ポンプ３の吐出圧力は負荷２に
よる圧力とバイパス形圧力補償弁１１のバネ圧相
当圧力（メータイン側の絞り部４ａの差圧）とを
加えた圧力となり、この圧力で余剰流体をタンク
１３に逃がすので、従来のような最高圧力（リリ
ーフ弁１０４の設定圧力）で余剰流体をタンク１
３に逃がすのではないため、固定ポンプ３の動力
損失を少なくできる。すなわち、負荷２に応じた
圧力を発生させ、その圧力で余剰流体をタンク１
３に逃がす圧力マツチ制御を行なつているのであ
る。したがつて、このとき固定ポンプ３の動力損
失は少ない。

次に、両ロツドシリンダ１を所定速度に減速す
べく２方向形絞り弁４のソレノイド４ｅに通電し
ている電流を減少させて、メータイン側の絞り部
４ａの開度を小さくして、両ロツドシリンダ１に
対して供給する流体流量を少なくする。このと
き、負荷２の慣性により、両ロツドシリンダ１が
メータイン側の絞り部４ａの流量制御で定まる速
度より若干早くなる。そうすると、２方向形絞り
弁４のメータアウト側の絞り部４ｂが減圧形圧力
補償弁３０により圧力補償されて、流量制御を行
なう。つまり、両ロツドシリンダ１が高速状態か
ら低速状態へ移行する過渡時に、メータアウト側
の絞り部４ｂと減圧形圧力補償弁３０とにより流
量を定めて両ロツドシリンダ１の自走を防止す
る。そして、両ロツドシリンダ１は速やかにメー
タイン側の絞り部４ａの流量制御で定まる定常的
低速走行に移行する。つまり、両ロツドシリンダ
１の減速性能が良好になる。なお、上述の過渡時
に両ロツドシリンダ１がメータイン側の絞り部４
ａにより定まる速度より若干早くなつたときに生
じるライン２１の負圧に対しては、タンク２４よ
りチエツク弁２２を介して流体が供給される。

上記実施例では、メータイン側の絞り部４ａの
開度をメータアウト側の絞り部４ｂの開度よりも
常時若干小さくすると共に、上記メータイン側の
絞り部４ａと上記メータアウト側の絞り部４ｂの
各前後の差圧をバイパス形圧力補償弁１１と減圧
形圧力補償弁３０とにより同一になるようにして
いるが、必ずしもこれに限る必要はなく、たとえ
ば上記メータイン側の絞り部４ａと上記メータア
ウト側の絞り部４ｂとの開度を常時同じになるよ
うにすると共に、上記バイパス形圧力補償弁１１
によるメータイン側の絞り部４ａの前後の差圧を
減圧形圧力補償弁３０により定まるメータアウト
側の絞り部４ｂの前後の差圧より若干小さくなる
ようにしてもよい。要は、このような供給側と排
出側の流量が同一である両ロツドシリンダ１の場
合は、メータイン側の絞り部４ａとバイパス形圧
力補償弁１１により定まる制御流量をメータアウ
ト側の絞り部４ｂと減圧形圧力補償弁３０により
定まる制御流量より若干小さくなるようにして、
過渡時のみメータアウト側で両ロツドシリンダの
速度制御をするようにすればよい。また、供給側
と排出側の流量が異なる片ロツド形油圧シリンダ
の場合は、制御流量に関係なく、その油圧シリン
ダの定常走行時には、メータイン側の絞り部でそ
の速度制御を行なう一方、上記油圧シリンダが低
速に移行される過渡時には、メータアウト側の絞
り部でその速度制御を行なうようにすればよい。
つまり、要は油圧シリンダの速度制御を、その定
常走行時にはメータイン側の絞り部で、それを低
速に移行させ、過渡時にはメータアウト側の絞り
部で行なうようにすればよい。

また、第２図および第３図は他の変形例を夫々
示すものである。

第２図に示す流体制御装置は、２方向形絞り弁
４からタンク８に通じる戻りライン７に、減圧形
圧力補償弁３０を設けて、上記２方向形絞り弁４
のメータアウト側の絞り部４ｂの前後の差圧を一
定にするようにしたものである。

第３図に示す流体制御装置は、２方向形絞り弁
４のメータイン側の絞り部４ａに対する圧力補償
手段を流量制御弁５１ｃとして、供給ライン６か
ら分枝する分流ライン１２に圧力補償手段として
の流量制御弁５１ｃと圧力制御弁５１ｂを設け、
さらに、上記圧力制御弁５１ｂと可動ポンプ５０
の吐出量制御部５１ａを接続して、可変ポンプ５
０の吐出圧力および吐出量を制御して、わゆるパ
ワーマツチ制御をするようにしたものである。こ
れにより、２方向形絞り弁４のメータイン側の絞
り部４ａの前後の差圧は一定に保たれると共に、
可変ポンプ５０は無駄な流体を吐出することがな
くなり、動力損失がなくなる。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかな如く、この発明の流体制
御装置は、アクチユエータの定常走行時には、２
方向形絞り弁の第１可変絞り部と圧力補償手段と
により、メータイン方式の流量制御を行なうと共
に、この圧力補償手段によつて供給ラインの圧力
を、アクチユエータの負荷圧に対応した値に常時
制御するから、アクチユエータの負荷圧に関係な
く供給ラインの圧力を常にリリーフ弁の設定圧力
に成す従来の回路に比べて、供給ラインの圧力が
低下した分だけ動力損失が少ない利点を有し、し
かもアクチユエータを定常走行状態から減速状態
へ移行させる過渡時においては、上記２方向形絞
り弁の第２可変絞り部と減圧形圧力補償弁とによ
りメータアウト方式の流量制御になして、負荷の
慣性によるアクチユエータの自走を防止する。よ
つて減速性能を良好に確保できる利点を有する。
したがつて、この発明の流体制御装置は、たとえ
ば射出成形機の型の速度制御を行なう装置等に用
いれば、極めて価値の大きなものである。

【図面の簡単な説明】

第１、第２、第３図は夫々この発明の各実施例
に係る流体制御装置の回路図、第４図は従来の流
体制御装置の回路図である。 １……アクチユエータ、４……２方向形絞り
弁、４ａ……第１絞り部、４ｂ……第２絞り部、
６……供給ライン、７……戻りライン、１１，５
１ｃ……圧力補償手段、１２……分流ライン、３
０……減圧形圧力補償弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクチユエータ１の供給ライン６に第１可変
   絞り部４ａを、上記アクチユエータ１の戻りライ
   ン７に第２可変絞り部４ｂを設け、これら両絞り
   部４ａ，４ｂの開度を調整する２方向形絞り弁４
   と、 上記第１可変絞り部４ａ前後の差圧に応動して
   上記供給ライン６から分岐する分流ライン１２を
   開閉することにより、上記第１可変絞り部４ａ前
   後の差圧を一定に保持する圧力補償手段１１，５
   １ｃと、 上記第２可変絞り部４ｂ前後の差圧に応動して
   上記戻りライン７の開度を調整することにより、
   上記第２可変絞り部４ｂ前後の差圧を一定に保持
   する減圧形圧力補償弁３０とから成り、 上記第１可変絞り部４ａと圧力補償手段１１，
   ５１ｃとにより定まる設定流量に対して上記第２
   可変絞り部４ｂと減圧形圧力補償弁３０とにより
   定まる設定流量を大きく設定すると共に、上記２
   方向形絞り弁４を操作して上記両絞り部４ａ，４
   ｂの開度を小さく設定して、上記アクチユエータ
   １を減速させるようにしたことを特徴とする流体
   制御装置。