JPH029201B2 - - 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等に用いれば特
に好適なもので、省エネルギー効果に優れた動
力、マツチモードまたは流量・圧力応答性に優れ
た合流形アキユムレータモードを自在に選択でき
るようにしたモード切換のできる流量制御回路に
関する。

〈従来の技術〉 近年、たとえば射出成形機等においては、第５
図に示すように、可変ポンプ２０１に接続したメ
インライン２０２に設けた可変絞り弁２０３の前
後の差圧に応じて作動するロードセンシング弁２
０４で、可変ポンプ２０１の吐出量制御部２０５
を制御して、可変ポンプ２０１の吐出量を制御
し、上記可変絞り弁２０３の前後の差圧を略一定
に制御する動力マツチングモードの流量制御回路
が一般に使用されるようになつた（特開昭51−
51682号公報）。

〈発明が解決しようとする課題〉 この動力マツチングモードの流量制御回路は、
可変ポンプ２０１の吐出量および吐出圧力をアク
チユエータの要求流量及び負荷圧力に常時、制御
するので、無駄な動力を消費することがなく、省
エネルギー効果に優れる。

しかしながら、この動力マツチングモードの流
量制御回路は、ロードセンシング弁２０４および
吐出量制御部２０５に動作遅れがあるため可変絞
り弁２０３の開度調整による流量増減や負荷圧の
昇降に迅速に対応できない欠陥がある。一方周知
のごとく、固定ポンプとバイパス形圧力補償弁と
を用い、このバイパス形圧力補償弁で余剰流体を
タンクに排出して可変絞り弁の前後の差圧を略一
定に制御する圧力マツチングモード（すなわち弁
制御方式）の流量制御回路は、上記流量制御回路
に比して、流量や圧力の変化に対する応答性は良
いが、省エネルギー効果に劣る欠陥がある。

この発明の目的は、一つの制御回路で制御対象
の要求に応じて、省エネルギー効果を狙つたり、
あるいは流量・圧力の応答性の向上を図つたりす
ることができる流量制御回路を新規に提出するこ
とである。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明のモード切
換のできる合流形流量制御回路は、第１図に例示
するように、可変ポンプ１とアクチユエータとの
間のメインライン２に上流側より順次減圧形圧力
補償弁３と絞り弁４とを設けると共に、圧力応動
形のロードセンシング弁２１のパイロツト室とバ
ネ室に夫々上記減圧形圧力補償弁３の前位と絞り
弁４の後位とをパイロツトライン４８と動力マツ
チ用パイロツトライン４９，６１を介して連通さ
せて、該ロードセンシング弁２１を介して、上記
可変ポンプ１の吐出量制御部４６をメインライン
２とタンクとに切換接続可能になして、上記可変
ポンプ１の吐出量を制御し得るようにし、さら
に、上記減圧形圧力補償弁３よりも上流側のメイ
ンライン２にアキユムレータ２４を、中間に弁２
６を設けたライン２５を介して接続すると共に、
モード切換用第１切換弁２３を少なくとも上記動
力マツチ用パイロツトライン４９，６１を開閉し
得るように設けて、上記ロードセンシング弁２１
を静止状態にし得るようにし、さらに、上記減圧
形圧力補償弁３よりも上流側のメインライン２に
固定ポンプ９１をチエツク弁９３を設けたライン
９２を介して接続すると共に、上記固定ポンプ９
１とチエツク弁９３との間から分岐したバイパス
ライン９６にバイパス形圧力補償弁９４を接続
し、該バイパス形圧力補償弁９４のバネ室をモー
ド切換用第２切換弁９７を介して上記絞り弁４と
の後位と一定圧力以上の圧力源とに切換接続可能
になし、さらに、上記ロードセンシング弁２１の
バネ室のバネ圧および上記バイパス形圧力補償弁
９４のバネ室のバネ圧を上記減圧形圧力補償弁３
のバネ室のバネ圧よりも大きく設定した。

〈作用〉 モード切換用第２切換弁９７をシンボル位置
S₂₃に位置させ、モード切換用第１切換弁２３を
シンボル位置S₂に位置させ、弁２６を開いた場合
には次のように合流形アキユムレータモードとな
る。

このときモード切換用第１切換弁２３のパイロ
ツト室とバネ室の流体圧が同じとなるから、可変
ポンプ１は固定ポンプとして動作し、可変ポンプ
１からの一定容量の吐出流体とアキユムレータ２
４からの放出流体とは合流する。一方、バイパス
形圧力補償弁９４のバネ室９９は、切換弁９７を
介して圧力源に接続される。したがつて、バイパ
ス形圧力補償弁９４は閉鎖し、固定ポンプ９１か
らの吐出流体はチエツク弁９３を通つてメインラ
イン２に流入する。この固定ポンプ９１からの吐
出流体と、固定ポンプとして動作する可変ポンプ
１からの吐出流体と、アキユムレータ２４からの
放出流体とは、合流して減圧形圧力補償弁３に供
給される。したがつて、たとえ絞り弁４の開度を
急激に大きくしても減圧形圧力補償弁３は絞り弁
４の前後の差圧を一定値△P_Gに制御し得る。つ
まり、この流量制御回路はたとえば射出行程に好
適な応答性、高速性に優れた可変ポンプ、固定ポ
ンプ合流形のアキユムレータモードの流量制御を
行なうのである。

一方、モード切換用第２切換弁９７をシンボル
位置S₂₁に位置させ、モード切換用第１切換弁２
３をシンボル位置S₁に位置させ、弁２６を閉鎖す
ると、次のように、ロードセンシング弁２１と可
変ポンプ１とが動作している動マツチング系から
の流体と、固定ポンプ９１とバイパス形圧力補償
弁９４とが動作している圧力マツチング系からの
流体とが合流する。すなわち、このとき、バイパ
ス形圧力補償弁９４のバネ室９９は第２切換弁９
７を介して絞り弁４の後位に連通しているため
に、バイパス形圧力補償弁９４は減圧形圧力補償
弁３の前位と絞り弁４の後位との差圧をそのバネ
圧△P_L2に圧力マツチング制御をする一方、ロー
ドセンシング弁２１のバネ室３１は第１切換弁２
３を介して第１絞り弁４の後位に連通しているた
めに、ロードセンシング弁２１は可変ポンプ１の
吐出量を制御して減圧形圧力補償弁３の前位と第
１絞り弁４の後位との差圧をそのバネ圧△P_L1に
動力マツチング制御をする。そして、固定ポンプ
９１からの流体はチエツク弁９３を通つて可変ポ
ンプ１からの流体に合流し、この流体は減圧形圧
力補償弁３によつて、絞り弁４の前後の差圧が一
定になるように制御される。

〈実施例〉 以下、この発明を射出成形機における実施例に
より詳細に説明する。

第１図において、１は例えば斜板を常時最大傾
斜角方向に付勢して最大流量を吐出するようにし
た斜板式可変容量形ピストンポンプからなる可変
ポンプ、２は可変ポンプ１の吐出口に接続したメ
インライン、３，４はメインライン２に上流側か
ら順次設けた減圧形圧力補償弁と第１絞り弁、
５，６，７は夫々メインライン２の先端の分岐点
８に各分岐ライン１１，１２，１３を介して接続
したアクチユエータとしての型締シリンダとスク
リユ軸回転用油圧モータと射出シリンダ、１４，
１５，１６は夫々各分岐ライン１１，１２，１３
に設けた切換弁、１７は第１絞り弁４の前後のメ
インライン２に両端を接続したバイパスライン１
８に設けた第２絞り弁である。

一方、２１はロードセンシング弁の一例として
の３ポートパイロツト弁、２２は上記ロードセン
シング弁２１と同一構造をした圧力制御用パイロ
ツト弁、２３はモード切換用第１切換弁の一例と
しての２位置４ポート切換弁、２４は減圧形圧力
補償弁３よりも前立つまり上流側のメインライン
２にライン２５を介して接続したアキユムレー
タ、２６は該ライン２５に設けた弁の一例として
のパイロツトチエツク弁、２７は減圧形圧力補償
弁３と第１絞り弁４との間のメインライン２とタ
ンク２８とを接続する分流ライン２９に設けたサ
ージ圧吸収弁である。

上記ロードセンシング弁２１はシンボル位置
V₁でポートｌとｎとを連通させ、ポートｍを閉
鎖する一方、シンボル位置V₂でポートｍとｎと
を連通させ、ポートｌを閉鎖するようになつてい
る。そして、このロードセンシング弁２１はその
バネ室３１のバネ３２のバネ圧をΔP_L1に設定し
ていて、パイロツト室３３とバネ室３１との差圧
がΔP_L1以上になると、シンボル位置V₁に位置し、
上記差圧がΔP_L1以下になるとシンボル位置V₂に
位置するようになつている。圧力制御用パイロツ
ト弁２２のバネ室３４のバネ３５のバネ圧はΔP_p
に設定する。モード切換用切換弁２３はシンボル
位置S₁でポートＰとＡ、ポートＢとＴを夫々連通
させ、シンボル位置S₂でポートＡとＴとを連通さ
せる一方、ポートＰとＢを閉鎖するようになつて
いる。

上記ロードセンシング弁２１のポートｌには、
パイロツトライン４１を介して減圧形圧力補償弁
３よりも前位のメインライン２を接続すると共
に、そのポートｍにパイロツトライン４２を介し
てタンク４３を接続する一方、そのポートｎにパ
イロツトライン４４を介して圧力制御用パイロツ
ト弁２２のポートｍを接続する。圧力制御用パイ
ロツト弁２２のポートｎには可変ポンプ１のたと
えば斜板制御シリンダからなる吐出量制御部４６
をパイロツトライン４５を介して接続する一方、
そのポートｌにパイロツトライン４７を介して減
圧形圧力補償弁３の前位のメインライン２を接続
する。

上記ロードセンシング弁２１のパイロツト室３
３はパイロツトライン４８を介して減圧形圧力補
償弁３の前位に接続する一方、ロードセンシング
弁２１のバネ室３１はパイロツトライン４９を介
してモード切換用第１切換弁２３のポートＰに接
続する。上記パイロツトライン４９は、フイード
イン絞り５１を設けたパイロツトライン５２を介
して減圧形圧力補償弁３の前位に接続して、ロー
ドセンシング弁２１の応答を迅速にする。

上記圧力制御用パイロツト弁２２のパイロツト
室３６はパイロツトライン５３を介して減圧形圧
力補償弁３の前位に接続する一方、圧力制御用パ
イロツト弁２２のバネ室３４はパイロツトライン
５４を介してモード切換用第１切換弁２３のポー
トＢに接続する。上記パイロツトライン５４は、
フイードイン絞り５５を設けたパイロツトライン
５６を介して減圧形圧力補償弁３の前位に接続し
て、後記するパイロツトリリーフ弁６８と共同で
圧力制御を可能にすると共に、アキユムレータの
チヤージ圧制御用パイロツトリリーフ弁５７を設
けたパイロツトライン５８を介してタンク５９に
接続する。

上記モード切換用第１切換弁２３のポートＡに
は、パイロツトライン６１を介して第１絞り弁４
の後位のメインライン２を接続する。このパイロ
ツトライン６１と前記パイロツトライン４９で動
力マツチ用パイロツトラインを形成する。該パイ
ロツトライン６１には絞り６２を設け、該絞り６
２とモード切換用第１切換弁２３のポートＡとの
間のパイロツトライン６１に、パイロツトライン
６３を介して減圧形圧力補償弁３のバネ室７１を
接続する。そのバネ室７１のバネ６４のバネ圧は
ΔP_Gに設定して、第１、第２絞り弁４，１７の前
後の差圧をΔP_Gに制御するようにする。上記バネ
室７１にはフイードイン絞り８８を設けたパイロ
ツトライン８９を介して絞り弁４よりも上流側の
メインライン２を接続して、減圧形圧力補償弁３
の応答を迅速にする。

モード切換用第１切換弁２３のポートＴには、
パイロツトライン６５を介して、サージ圧吸収弁
２７のバネ室７２を接続する。該サージ圧吸収弁
２７のバネ室７２のバネ６６のバネ圧はΔP_Rに設
定して、そのバネ室７２とパイロツト室７３との
差圧がΔP_R以上になるとサージ圧吸収弁２７を開
放するようにする。このバネ圧△P_Rはバネ圧ΔP_G
よりも大きく設定する。上記パイロツトライン６
５には、中間に電磁比例形のパイロツトリリーフ
弁６８を設けたパイロツトライン６７を介してタ
ンク６９を接続する。

一方、パイロツトチエツク弁２６のパイロツト
ポート２６ａは、電磁切換弁８０をシンボル位置
S₁₁に位置させた際に、パイロツトライン８１，
８２を介してタンク８３に連通するようにして、
パイロツトチエツク弁２６の逆流防止作用をさせ
る一方、電磁切換弁８０をシンボル位置S₁₂に位
置させた際に、パイロツトポート２６ａをパイロ
ツトライン８１，８４を介してライン２５に接続
して、パイロツトチエツク弁２６を開放して、ア
キユムレータ２４内の蓄圧油を放出できるように
する。

なお、８６は可変ポンプ１の斜板の最大傾斜角
を制限して最大吐出流量を規制するための制限ネ
ジで、図示しない原動機のオーバロードを防止す
るものである。ただし△P_R＞P_Pとする。

一方、９１は固定ポンプ、９２は固定ポンプ９
１の吐出口と減圧形圧力補償弁３の前位とを接続
するライン、９３は該ライン９８中に固定ポンプ
９１から減圧形圧力補償弁３への方向が順方向と
なるように設けたチエツク弁、９４は固定ポンプ
９１とチエツク弁９３との間から分岐したバイパ
スライン９６に設けたバイパス形圧力補償弁、９
７は一例として４ポート３位置電磁切換弁からな
るモード切換用第２切換弁である。

上記第２切換弁９７はシンボル位置S₂₁でポー
トＰとＡを連通させ、ポートＢおよびＴを閉鎖
し、シンボル位置S₂₂でポートＰとＴを連通させ、
ポートＡおよびＢを閉鎖し、シンボル位置S₂₃で
ポートＰとＢを連通させ、ポートＡおよびＴを閉
鎖するようになつている。

上記第２切換弁９７のポートＰはパイロツトラ
イン９８を介してバイパス形圧力補償弁９４のバ
ネ室９９に接続すると共に、第２切換弁９７のポ
ートＴはタンク１００に接続する。また、第２切
換弁９７のポートＡはパイロツトライン１０１を
介して第１絞り弁４の後位に接続すると共に、第
２切換弁９７のポートＢは絞り１０３を有するパ
イロツトライン１０４を介して一定圧力以上の圧
力源の一例としてのバイパス形圧力補償弁９４の
前位のライン９６に接続する。

したがつて、第２切換弁９７をシンボル位置
S₂₁に位置させると、バイパス形圧力補償弁９４
のバネ室９９は第１絞り弁４の後位に接続され
て、該バイパス形圧力補償弁９４は、その入口側
にパイロツトライン９６を介して接続されたパイ
ロツト室１０５とバネ室９９との差圧つまり減圧
形圧力補償弁３の前位と第１絞り弁４の後位との
差圧をバネ室９９のバネ１０６のバネ圧△P_L2に
制御し得る。また、第２切換弁９７をシンボル位
置S₂₂に位置させると、バイパス形圧力補償弁９
４のバネ室９９はタンク１００に接続されて、該
バイパス形圧力補償弁９４はその入口側圧力つま
りパイロツト室１０５の圧力がバネ圧△P_L2以上
になると開放する。また、第２切換弁９７をシン
ボル位置S₂₃に位置させると、バイパス形圧力補
償弁９４のバネ室９９は、第２切換弁９７を介し
てライン９６に接続される。

上記構成のモード切換のできる合流形流量制御
回路は次のように動作する。

〔I〕 モード切換用第２切換弁９７をシンボル位
置S₂₂に、モード切換用第１切換弁２３をシン
ボル位置S₁に、切換弁８０をシンボル位置S₁₁
に夫々位置させた場合（単独動力マツチングモ
ードの場合）。

このとき、バイパス形圧力補償弁９４のバネ
室９９は、第２切換弁９７を介してタンク１０
０に連通するために、該バイパス形圧力補償弁
９４は入口側の圧力がそのバネ圧△P_L2になる
と開放するいわばアンロード弁となつて、固定
ポンプ９１はアンロード運転される。そして、
チエツク弁９３は、可変ポンプ１側の圧力によ
り閉鎖される。

この状態で、減圧形圧力補償弁３のバネ圧△
P_Gをロードセンシング弁２１のバネ圧△P_L1よ
りも大きく設定し、第２絞り弁１７を完全に閉
鎖し、さらにパイロツトリリーフ弁６８の電流
値を零から所定値に増大させると同時に、切換
弁１６を開放して、射出シリンダ７を前進させ
るとする。ただし、射出シリンダ７と連動する
図示しない射出スクリユ内には、既に樹脂を油
圧モータ６にて計量・充填しているとする。

そうすると、可変ポンプ１の吐出量は零から
増大するがこの射出シリンダ７の前進中におい
ては、可変ポンプ１の出口圧力はパイロツトリ
リーフ弁６８の設定圧力以下となつているの
で、圧力制御用パイロツト弁２２のパイロツト
室３６とバネ室３４とには、夫々パイロツトラ
イン５３とフイードイン用パイロツトライン５
６を介して減圧形圧力補償弁３の前位の圧力が
伝えられる。このため圧力制御用パイロツト弁
２２はシンボル位置V₂に位置する。またこの
とき、ロードセンシング弁２１のパイロツト室
３３にはパイロツトライン４８を介して減圧形
圧力補償弁３の前位の圧力が伝えられる一方、
ロードセンシング弁２１のバネ室３１にはパイ
ロツト切換弁２３のポートＡ，Ｐおよび動力マ
ツチ用パイロツトライン４９，６１を介して第
１絞り弁４の後位の圧力が伝えられる。このた
め、ロードセンシング弁１７は、そのパイロツ
ト室３３とバネ室３１との圧力差がバネ圧△
P_L1のときは、シンボル位置V₂に位置して、可
変ポンプ１の吐出量制御部４６をパイロツトラ
イン４５、圧力制御用パイロツト弁２２、パイ
ロツトライン４４、パイロツトライン４２を介
してタンク４３に連通させ、可変ポンプ１の斜
板を最大吐出側に傾斜させて、吐出量を増大さ
せる。このとき斜板に応答遅れのあることに注
意すべきである。一方、上記パイロツト室３３
とバネ室３１との差圧がバネ圧△P_L1以上にな
ると、ロードセンシング弁２１はシンボル位置
V₁に位置して、可変ポンプ１の吐出量制御部
４６をパイロツトライン４５、圧力制御用パイ
ロツト弁２２、パイロツトライン４４、パイロ
ツトライン４１を介して減圧形圧力補償弁３の
前位のメインライン２に連通させ、該吐出量制
御部４６に流体圧を作用させて、可変ポンプ１
の斜板を中立方向に傾斜させて、吐出量を減少
傾向とせる。このように、ロードセンシング弁
２１は可変ポンプ１の吐出量を制御して第１絞
り弁４前後の差圧をバネ圧△P_L1に一致するよ
うに制御する。

一方、減圧形圧力補償弁３は、そのバネ室７
１にパイロツトライン６１，６３を介して第１
絞り弁４の後位の圧力が伝えられているため
に、第１絞り弁４の前後の差圧をそのバネ差圧
△P_Gに制御しようとする。しかしながら、前
述の設定において、（バネ差圧△P_G＞バネ差圧
△P_L）としており、ロードセンシング弁２１
は、減圧形圧力補償弁３の前位と第１絞り弁４
の後位との差圧を△P_L1になるように制御して
いるので、減圧形圧力補償弁３は全開状態のま
まで作動しない。

一方、アキユムレータ２４には既に上記射出
シリンダ７の前進中の可変ポンプ１からの吐出
流体圧よりも高圧な流体を充填しているとす
る。電磁切換弁８０がシンボル位置S₁に位置し
ているために、パイロツトチエツク弁２６は上
記高圧流体を閉鎖して、アキユムレータ２４か
らは流体は吐出されず、またアキユムレータ２
４にも流体は供給されない。

したがつて、このとき、固定ポンプ９１はア
ンロードされ、可変ポンプ１は吐出圧力および
吐出流量を負荷の要求にマツチさせるように制
御されており、可変ポンプ１単独で省エネルギ
ー効果の大きい動力マツチングモードの流量制
御が第１絞り弁４に対して行こなわれる。この
第１絞り弁４の開度と出力流量の関係を第２図
中曲線イで示す。

なお絞り弁４の開度をかえて射出速度を可変
にできることはいうまでもない。しかしこの場
合も可変ポンプ制御方式であるための流量制御
の応答遅れには注意すべきである。

なお、上記射出シリンダ７の前進行程を、前
記の場合と逆に減圧形圧力補償弁３のバネ圧△
P_Gをロードセンシング弁２１のバネ圧△P_L1よ
りも小さく設定した場合も、前述の場合と略同
様に、この合流形流量制御回路は可変ポンプ１
単独のマツチングモードの制御を行なう。但
し、（バネ圧△P_G＜バネ圧△P_L1）となつている
ので、動力マツチングモード時においても、減
圧形圧力補償弁３は動作して、第１絞り弁４の
前後の差圧を△P_Gに制御する。すなわち減圧
形圧力補償弁３と絞り弁４とは流量調整弁を形
成する。すなわち、ロードセンシング弁２１の
動作による可変ポンプ１の吐出量制御により、
減圧形圧力補償弁３の前位と第１絞り弁４の後
位との差圧を△P_L1に制御した上に、上記減圧
形圧力補償弁３で第１絞り弁４の前後の差圧を
△P_Gに制御しているのである。したがつて、
開度−出力流量動特性は、流量減少時におい
て、動力マツチモードにも拘らず応答性が良く
なる。これは、可変ポンプ１に関係なく減圧形
圧力補償弁３で制御するからである。

なお上記動作において、パイロツトリリーフ
弁６８は閉鎖したままであるとする。

次いで、上記流量制御状態から、射出シリン
ダ７が図示しない樹脂の充填を完了して静止す
る圧力制御状態に移行するとする。そうする
と、パイロツトリリーフ弁６８とフイードイン
絞り５５との間のパイロツトライン５４，６
５，６７の圧力は、該パイロツトリリーフ弁６
８の動作により、その設定圧力に制御される。
このとき、圧力制御用パイロツト弁２２は、パ
イロツト室３６の圧力と上記設定圧力であるバ
ネ室３４の圧力との差圧がバネ圧△P_Pとなる
ように、シンボル位置V₁またはV₂に位置し、
定常的にはV₁，V₂の中間のシンボル位置に位
置する。ただし△P_R＞△P_Pとする、このため、
可変ポンプ１の吐出量制御部４６は、パイロツ
トライン４５，４７，５３を介して、メインラ
イン２に接続され、そして、可変ポンプ１は斜
板を中立側に急激に位置させて極く僅かな吐出
量でもつて、メインライン２の圧力を設定圧力
に制御するようになる。なおこの速度制御領域
から圧力制御領域に移る過度期においては、流
量が急激に減少するが、ここで斜板の作動遅れ
が生じ、このためメインライン２にサージ圧
（圧力オーバシユート）が発生しようとするが、
これはサージ吸収弁２７にて吸収することがで
きる。また上記流量制御から圧力制御に移行す
る初期過渡時において仮りにゆつくり移行する
なら、ロードセンシング弁２１は第１絞り弁４
前後の差圧をバネ差圧△P_L1になるように制御
し得るので、この流量制御回路の圧力オーパラ
イド特性は良好である。つまり、負荷圧が上昇
してパイロツトリリーフ弁６８を通過する流量
がわずかに生じても圧力制御用パイロツト弁２
２が作用するまでは、第１絞り弁４の差圧を保
つて精確な流量制御が行なわれるのである。

〔〕 モード切換用第２切換弁９７をシンボル位
置S₂₂に位置させ、モード切換用第１切換弁２
３をシンボル位置S₂に位置させ、切換弁８０を
シンボル位置S₁₂に位置させた場合（アキユム
レータモードの場合）。

このとき、前記と同様にバイパス形圧力補償
弁９４のバネ室９９はタンク１００に連通する
ために、固定ポンプ９１はアンロード運転さ
れ、チエツク弁９３は閉鎖される。この状態
で、（バネ圧△P_G＞バネ圧△P_L1）に設定し、切
換弁１６を開放して、射出シリンダ７を前進さ
せると、モード切換用第１切換弁２３のポート
Ｐが閉鎖されるためにロードセンシング弁２１
のバネ室３１にはフイードイン絞り５１を設け
たパイロツトライン５２を介して、減圧形圧力
補償弁３の前位のメインライン２の流体圧力の
みが伝えられる。このためロードセンシング弁
２１はシンボル位置V₂に位置して停止する。
また同様にモード切換え用第１切換弁２３のポ
ートＢが閉鎖されるため圧力制御用パイロツト
弁２２のバネ室３４は、フイードイン絞り５５
を設けたパイロツトライン５６を介して減圧形
圧力補償弁３の前位のメインライン２の流体圧
力のみが伝えられるため、圧力制御用パイロツ
ト弁２２はシンボル位置V₂に位置して停止す
る。したがつて可変ポンプ１の吐出量制御部４
６は、タンク４３に接続されて、可変ポンプ１
の吐出量を制限ネジ８６で定まる最大値に固定
する。

一方、このとき、パイロツトチエツク弁２６
のパイロツトポート２６ａは電磁切換弁８０が
シンボル位置S₁₂に位置しているために、パイ
ロツトライン８１，８４を介してライン２５に
連通している。このためパイロツトチエツク弁
２６は開放しており、アキユムレータ２４から
の流体はパイロツトチエツク弁２６、ライン２
５を通つてメインライン２に放出される。

一方、減圧形圧力補償弁３のバネ室７１に
は、パイロツトライン６１、絞り６２、パイロ
ツトライン６３を介して、第１絞り弁４の後位
の流体圧力が伝えられているため、減圧形圧力
補償弁３は、固定ポンプとして動作している可
変ポンプ１からの吐出流体とアキユムレータ２
４からの放出流体との合流流体を減圧制御し、
第１絞り弁４の前後の差圧を減圧形圧力補償弁
３のバネ６４のバネ圧△P_Gに相当する圧力に
制御する。この減圧形圧力補償弁３で第１絞り
弁４の前後の差圧を一定に制御しておこなう流
量制御はいわゆる弁制御であるため、射出初め
中間高速において高い流量の応答性を有し、高
い精度を有するものである。またアキユムレー
タ２４からの吐出流体を利用しているため、ア
クチユエータを高速に動かせることも可能なも
のである。上記第１絞り弁４の開度と出力流量
の関係を第２図中曲線ロで示す。（バネ圧△P_G
＞バネ圧△P_L1）であるため、減圧形圧力補償
弁３が動作するアキユムレータモード時の第１
絞り弁４の前後の差圧は、動力マツチングモー
ド時の第１絞り弁４の前後の差圧よりも大きく
なる。したがつて、△P_G＞△P_L1）の設定のも
とでは、第２図中曲線イ，ロで示す如く、アキ
ユムレータモードにおける出力流量は動力マツ
チングモードにおける出力流量よりも大きくな
る。

なお、このアキユムレータモードにおいて、
パイロツトリリーフ弁５７は安全弁もしくはア
キユムレータのチヤージ圧力制御弁として働
き、負荷圧力制御はパイロツトリリーフ弁６８
が行なう。またアキユムレータモードで圧力制
御に入る場合のアクチユエータ側サージ圧はサ
ージ吸収弁２７が吸収する。但し△P_G＜△P_R
とする。

なお、（バネ圧△P_G＜バネ圧△P_L1）の設定の
もとでも、この流量制御回路は前述の場合と全
く同様にアキユムレータモードの流量制御を行
こなう。そして、減圧形圧力補償弁３は第１絞
り弁４の前後の差圧を△P_Gに制御する。した
がつて、この（△P_G＜△P_R）の設定のもとで
は、開度−出力流量特性は第３図中曲線ハで示
す如く、動力マツチングモードとアキユムレー
タモードは同一曲線となる。

〔〕 モード切換用第２切換弁９７をシンボル位
置S₂₃に位置させ、モード切換用第１切換弁２
３と切換弁８０を夫々シンボル位置S₂とS₁₂に
位置させた場合（合流形アキユムレータモード
の場合）。

この場合は、前記の場合と全く同様に、可変
ポンプ１は固定ポンプとして動作し、可変ポン
プ１からの一定容量の吐出流体とアキユムレー
タ２４からの放出流体とは合流する。一方、バ
イパス形圧力補償弁９４のバネ室９９は、切換
弁９７と絞り１０３を介してその入口側のライ
ン９６に連通するために、バイパス形圧力補償
弁９４とパイロツトリリーフ弁１０７と絞り１
０３全体でいわゆるバランスドピストン形リリ
ーフ弁が形成され、バイパス形圧力補償弁９４
はそれの主弁として動作する。したがつて、固
定ポンプ９１の吐出圧力は、（パイロツトリリ
ーフ弁１０７の設定圧力＋バネ圧△P_L2）以下
に制御されるから、その固定ポンプ９１からの
吐出流体はチエツク弁９３を通つてメインライ
ン２に流入する。この固定ポンプ９１からの吐
出流体と、固定ポンプとして動作する可変ポン
プ１からの吐出流体とアキユムレータ２４から
の放出流体とは、合流して減圧形圧力補償弁３
に供給される。したがつて、たとえ第１絞り弁
４に加えて第２絞り弁１７を開放しても、ま
た、第１、第２絞り弁４，１７の開度を急激に
大きくしても減圧形圧力補償弁３は第１、第２
絞り弁４，１７の前後の差圧を一定値△P_Gに
制御し得る。つまり、この流量制御回路はたと
えば射出行程に好適な応答性、高速性に優れた
可変ポンプ、固定ポンプ合流形のアキユムレー
タモードの流量制御を行なうのである。第２絞
り弁１７を全開にした状態での、第１、第２絞
り弁４，１７全体の開度−出力流量特性を第３
図中曲線ニにより示す。第２絞り弁１７の分だ
け曲線ハに対して出力流量が増大している。

〔〕 モード切換用第２切換弁９７をシンボル位
置S₂₁に位置させ、モード切換用第１切換弁２
３をシンボル位置S₁に位置させ、切換弁８０を
シンボル位置S₁₁に位置させた場合（動力マツ
チングモードまたは圧力マツチングモードの場
合）。

このとき、バイパス形圧力補償弁９４のバネ
室９９は第２切換弁９７を介して第１絞り弁４
の後位に連通しているために、バイパス形圧力
補償弁９４は減圧形圧力補償弁３の前位と第１
絞り弁４の後位との差圧をバネ圧△P_L2に制御
しようとする。また、ロードセンシング弁２１
のバネ室３１は第１切換弁２３を介して第１絞
り弁４の後位に連通しているために、ロードセ
ンシング弁２１は可変ポンプ１の吐出量を制御
して減圧形圧力補償弁３の前位と第１絞り弁４
の後位との差圧をバネ圧△P_L1に制御しようと
する。また、パイロツトチエツク弁２６はその
パイロツトポート２６ａをタンク８３に連通し
ているため閉鎖する。上記バネ圧△P_L1、P_L2の
大小によつて、流量制御パターンが変わるか
ら、次のように場合に分けて説明する。なお、
第２絞り弁１７は全閉にしているとする。

○イ バネ圧△P_L1＞バネ圧△P_L2＞バネ圧△P_G、た
とえば△P_L1＝10Kg／cm²、P_L2＝８Kg／cm²、△P_G
＝６Kg／cm²の場合。

第１絞り弁４の開度が第４−Ｉ図に示す一定
開度B₁以下とすると、ロードセンシング弁２
１の前記の如き作動により、可変ポンプ１の吐
出量を制御し、減圧形圧力補償弁３の前位と第
１絞り弁４の後位との差圧を△P_L1（10Kg／cm²）
に制御する。一方、バイパス形圧力補償弁９４
は、固定ポンプ９１とチエツク弁９３との間の
ライン９２と、第１絞り弁４の後位との差圧を
△P_L2（８Kg／cm²）に制御する。したがつて、チ
エツク弁９３を境として、可変ポンプ１側が、
固定ポンプ９１側よりも、圧力が高くなつてチ
エツク弁９３は閉鎖する。このため、固定ポン
プ９１からの吐出流体は、バイパス形圧力補償
弁９４により（負荷圧力＋△P_L2）の圧力に制
御され、かつその全吐出流体はバイパス形圧力
補償弁７４を通つて、熱発生を伴ないながらタ
ンク９５に排出される。この熱発生を逆に利用
して、流体（たとえば油）の温度上昇を図り、
この流量制御回路のウオーシングアツプ時間
を、無駄な流体を吐出しない一個の大容量の可
変ポンプを用いる場合に比べて短縮できる。

一方、ロードセンシング弁２１は前述の如
く、可変ポンプ１の吐出量を制御して減圧形圧
力補償弁３の前位と第１絞り弁４の後位との差
圧を△P_L1（10Kg／cm²）に制御し、さらに、減圧
形圧力補償弁３は第１絞り弁４の前後の差圧を
△P_G（６Kg／cm²）に制御する。このように、第
１絞り弁４の前後の差圧を減圧形圧力補償弁３
で圧力補償するから、第１絞り弁４の開度を急
減させた際のその出力流量の応答性は、応答性
の悪い可変ポンプ系の影響を受けないから非常
に良い。

上記流量制御は、チエツク弁９３を境とし
て、可変ポンプ側だけでは動力マツチングモー
ドを、固定ポンプ９１では、高圧の吐出流体を
全量損失エネルギーとしてタンク９５に排出す
る。この状態を第４−Ｉ図中領域ａで示す。第
４−Ｉ図中曲線ｘは第１絞り弁４の出力流量
を、曲線ｙは両ポンプ１，９１全体の吐出流量
を示す。

次いで、第１絞り弁４の開度を増大すると、
それにつれて、可変ポンプ１の吐出流量はロー
ドセンシング弁２１により制御されて増大する
が、第１絞り弁４の開度が一定値になると、可
変ポンプ１の吐出流量は最大値となつて、それ
以上は増大させることができなくなる。したが
つて、第１絞り弁４の開度をさらに増大させる
と、減圧形圧力補償弁３の前位と第１絞り弁４
の後位との差圧は△P_L1（10Kg／cm²）から低下し
始めて、第１絞り弁４の開度の増大につれて、
８Kg／cm²にまで低下する。この差圧が８Kg／cm²
以下となると、固定ポンプ９１からの吐出流体
はチエツク弁９３を開放して、可変ポンプ１か
らの吐出流体に合流する。そして、バイパス形
圧力補償弁９４は余剰流体をタンク９５に排出
しながら、減圧形圧力補償弁３の前位と第１絞
り弁４の後位との差圧を△P_L2（８Kg／cm²）に圧
力マツチングモードで制御する。この圧力マツ
チングモードの流量制御は、余剰流体をタンク
に排出する弁制御方式で減圧形圧力補償弁３の
前位と第１絞り弁４の後位との間の圧力補償を
行なうものであるから、第１絞り弁４の開度を
急激に増大させた際においても、この出力流量
の応答性は迅速なものである。

この可変ポンプ１と固定ポンプ９１との両吐
出流体が合流している状態では、減圧形圧力補
償弁３の前位と第１絞り弁４の後位との差圧が
△P_L2（８Kg／cm²）になつているので、ロードセ
ンシング弁２１はシンボル位置V₂に位置した
ままである。したがつて、可変ポンプ１の斜板
は最大傾斜角で静止して、可変ポンプ１は最大
流量を吐出する状態で回転し、いわば固定ポン
プとして動作する。この圧力マツチングモード
の流量制御状態を第４図中領域で示す。

また、上記合流状態に非合流状態から移行す
る過渡時において、減圧形圧力補償弁３が第１
絞り弁４に対して圧力補償をしているから、第
１絞り弁４の前後の差圧は常に△P_G（６Kg／
cm²）に制御され、したがつて、上記過渡時にお
いても、第４−図に示す如く、第１絞り弁４
の出力流量は開度に応じて、連続的にかつ滑ら
かに変化する。

○ロ バネ圧△P_L2＞バネ圧△P_L1＞バネ圧△P_G、た
とえば△P_L2＝10Kg／cm²、△P_L1＝８Kg／cm²、△
P_G＝６Kg／cm²の場合。

いま、第１絞り弁４の開度は一定値未満の小
さい開度であるとすると、バイパス形圧力補償
弁９４は固定ポンプ９１の吐出口と第１絞り弁
４の後位との差圧をバネ圧△P_L2（10Kg／cm²）に
等しくするように動作する。一方、ロードセン
シング弁２１は減圧形圧力補償弁３の前位と第
１絞り弁４の後位との差圧を△P_L1（８Kg／cm²）
とするように、可変ポンプ１の吐出流量を制御
しようとする。このため、固定ポンプ９１から
の吐出流量はチエツク弁９３を通つて、メイン
ライン２に流入し、バイパス形圧力補償弁９４
は、余剰流体をタンク９５に排出しながら、減
圧形圧力補償弁３の前位と第１絞り弁４の後位
との差圧を△P_L2（10Kg／cm²）に制御する。一
方、このように、差圧を△P_L2（10Kg／cm²）に制
御している状態では、ロードセンシング弁２１
のパイロツト室３３とバネ室３１との差圧は△
P_L2（10Kg／cm²）となるために、そのロードセン
シング弁２１はシンボル位置V₁に位置したま
まである。したがつて、可変ポンプ１の吐出量
制御部４６は、メインライン３の圧力が伝えら
れ、可変ポンプ１の斜板は最小傾斜角で静止
し、可変ポンプ１１は吐出量を略零とする状態
で回転している。

この圧力マツチングモードの流量制御は、応
答の遅い可変ポンプ系の影響を受けないから、
第１絞り弁４の出力流量の応答性は迅速であ
る。また、この圧力マツチングモードの流量制
御を選択することにより、ウオーシングアツプ
時間を動力マツチングモードに比べて短縮でき
る。なお、第４−図中領域はこの圧力マツ
チングモードの流量制御状態を示す。

次いで、第１絞り弁４の開度を上記一定値よ
りも増大すると、固定ポンプ９１からの吐出流
体のみでは、流量が不足して、減圧形圧力補償
弁３の前位と第１絞り弁４の後位との差圧は△
P_L2（10Kg／cm²）から低下し始め、さらに第１絞
り弁４の開度を増大すると、上記差圧は８Kg／
cm²まで低下する。この差圧が△P_L1（８Kg／cm²）
以下となると、ロードセンシング弁２１が前述
の如く動作して、可変ポンプ１の吐出量を負荷
の要求に応じて自動的に制御して、減圧形圧力
補償弁３の前位と第１絞り弁４の後位との差圧
を△P_L1（８Kg／cm²）に制御する。つまり、固定
ポンプ９１からの吐出流体に可変ポンプ１から
の吐出流体を合流させて、合流式動力マツチン
グモードの流量制御を行なうのである。この合
流式動力マツチングモードの流量制御状態にお
いては、第１絞り弁４の出力流量の減少側への
応答性は減圧形圧力補償弁３の作用により迅速
である。

また、上記固定ポンプ９１のみが流体を吐出
している非合流状態から、可変ポンプ１と固定
ポンプ９１との吐出流体が合流している合流状
態に移行する過渡時においても、減圧形圧力補
償弁３が第１絞り弁４に対して圧力補償をして
いるので、該第１絞り弁４の前後の差圧は常に
△P_G（６Kg／cm²）に制御されており、したがつ
て、上記過渡時においても、第１絞り弁４の出
力流量は開度に応じて滑らかに増大する。

なお、第４−図中B₂は可変ポンプ１と固
定ポンプ９１との吐出流体が合流する際の第１
絞り弁４の開度を示し、領域とは夫々合流
前の圧力マツチングモードの流量制御状態と、
合流後の合流式動力マツチングモードの流量制
御状態を示す。また、第４−図点Ｚは自動合
流分離点を示し、第１絞り弁４の開度を増大す
るときはこの点Ｚで自動的に合流し、第１絞り
弁４の開度を減少するときにはこの点Ｚで自動
的に分離して固定ポンプ９１のみが流体を吐出
する。

なお、第４−Ｉに示す領域ａおよび第４−
図に示す領域において、モード切換用第２切
換弁９７をシンボル位置S₂₂に位置させて、前
記〔Ｉ〕で説明した単独の動力マツチングモー
ドの流動制御を行なうようにしてもよい。ま
た、バイパス形圧力補償弁９４のパイロツト室
はチエツク弁９３よりも下流側に接続するよう
にしてもよい。

上記実施例では、モード切換用第２切換弁９７
のシンボル位置S₂₃において、バイパス形圧力補
償弁９４のバネ室９９を一定圧力源としての固定
ポンプ９１の出口側のライン９２に接続したが、
この一定圧力源はバイパス形圧力補償弁９４を閉
鎖し得るものならばどのようなものであつてもよ
く、たとえばメインライン２であつてもよい。ま
た、ここで、絞り弁とは比例絞り切換弁をも含む
概念である。また、固定ポンプ、バイパス形圧力
補償弁、チエツク弁および切換弁の一連の組合せ
は、必要に応じて複数個並列的に設置してもよ
い。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかな如く、この発明によれ
ば、モード切換用第１、第２切換弁の切換と弁の
開閉によつて、ロードセンシング弁と可変ポンプ
を含む動力マツチング系からの流体と、固定ポン
プとバイパス形圧力補償弁を含む圧力マツチング
系からの流体とが合流する合流モードと、可変ポ
ンプを固定ポンプとして動作させて、可変ポンプ
と固定ポンプとアキユムレータとからの流体を合
流させて成るアキユムレータモードとを自在に選
択できる。したがつて、合流モードで省動力効果
を図り、アキユムモードで、応答性や高速性等の
制御性の向上の図ることができる。

また、絞り弁の前後の差圧を減圧形圧力補償弁
で一定に制御しているから、絞り弁の出力流量を
精度高く、また絞り弁の出力流量の減少方向にお
いて可変ポンプの応答遅れの影響を受けないよう
にできる。

また、固定ポンプと可変ポンプを組合せて用い
ているから、一個の大容量の可変ポンプを用いる
ものに比べて、より高速応答を得ることができ、
またポンプ騒音の点でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のモード切換のできる流量制
御回路の一実施例の回路図、第２，３，４−Ｉ，
４−図は夫々開度−出力流量特性を示すグラ
フ、第５図は従来例の回路図である。 １……可変ポンプ、２……メインライン、４，
１７……絞り弁、３……減圧形圧力補償弁、２１
……ロードセンシング弁、２３……第１切換弁、
２４……アキユムレータ、２６……パイロツトチ
エツク弁、４９，６９……動力マツチ用パイロツ
トライン、９１……固定ポンプ、９３……チエツ
ク弁、９４……バイパス形圧力補償弁、９７……
第２切換弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可変ポンプ１とアクチユエータとの間のメイ
   ンライン２に上流側より順次減圧形圧力補償弁３
   と絞り弁４とを設けると共に、圧力応動形のロー
   ドセンシング弁２１のパイロツト室とバネ室に
   夫々上記減圧形圧力補償弁３の前位と絞り弁４の
   後位とをパイロツトライン４８と動力マツチ用パ
   イロツトライン４９，６１を介して連通させて、
   該ロードセンシング弁２１を介して、上記可変ポ
   ンプ１の吐出量制御部４６をメインライン２とタ
   ンクとに切換接続可能になして、上記可変ポンプ
   １の吐出量を制御し得るようにし、 さらに、上記減圧形圧力補償弁３よりも上流側
   のメインライン２にアキユムレータ２４を、中間
   に弁２６を設けたライン２５を介して接続すると
   共に、モード切換用第１切換弁２３を少なくとも
   上記動力マツチ用パイロツトライン４９，６１を
   開閉し得るように設けて、上記ロードセンシング
   弁２１を静止状態にし得るようにし、 さらに、上記減圧形圧力補償弁３よりも上流側
   のメインライン２に固定ポンプ９１をチエツク弁
   ９３を設けたライン９２を介して接続すると共
   に、上記固定ポンプ９１とチエツク弁９３との間
   から分岐したバイパスライン９６にバイパス形圧
   力補償弁９４を接続し、該バイパス形圧力補償弁
   ９４のバネ室をモード切換用第２切換弁９７を介
   して上記絞り弁４の後位と一定圧力以上の圧力源
   とに切換接続可能になし、 さらに、上記ロードセンシング弁２１のバネ室
   のバネ圧および上記バイパス形圧力補償弁９４の
   バネ室のバネ圧を上記減圧形圧力補償弁３のバネ
   室のバネ圧よりも大きく設定したことを特徴とす
   るモード切換のできる合流形流量制御回路。