JPH0333927B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、当該アクチユエータの作動時に
は、そのアクチユエータへ必要な流量と圧力を供
給し、上記アクチユエータを作動していない中立
時には、可変ポンプの吐出量を減らす油圧制御回
路に関する。

（従来の技術とその課題） この種の回路として、ネガテイブ制御回路とロ
ードセンシング制御回路とが従来から知られてい
る。

しかし上記従来のネガテイブ制御回路は、当然
のこととして当該アクチユエータの作動時の制御
ができず、そのために省エネルギー効果が十分に
達成できない欠点があつた。

また上記ロードセンシング制御回路は、当該ア
クチユエータの作動時の省エネルギー効果を達成
できるが、上記アクチユエータを作動していない
中立時に当該回路圧がほとんどゼロに近くなるの
で、上記アクチユエータの作動開始時にその回路
圧を必要圧まで高めるのに時間がかかる欠点があ
つた。

この発明は、当該アクチユエータの作動時に、
そのアクチユエータに必要な流量と圧力を供給す
る一方、その中立時には、当該回路圧をある一定
の圧力に保持し、アクチユエータの作動開始時の
立上り時間を短くした油圧制御回路の提供を目的
とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、傾転角制御用シリンダを有する可
変ポンプと、切換量に応じて供給側の絞り開度を
調整するとともに、中立時にタンクに連通し、切
換時に当該アクチユエータの負荷圧を検出する負
荷検出ポート及び中立位置で開いて補助ポンプか
らの油を制御流路に導く補助ポンプポートを形成
し、かつ中立位置でアクチユエータへの供給流路
となる流入ポートをふさぐ関係にした流量調整切
換弁と、流量調整切換弁の下流側にあつて、当該
流量調整切換弁が中立位置にあるとき前記補助ポ
ンプに連通し、前記制御流路の圧力を上昇させる
第１絞りと、上記流量調整切換弁の下流側にあつ
て、しかも当該流量調整切換弁が中立位置に保持
されているとき、中立流路を介して上記可変ポン
プと連通し、かつ上記第１絞りの前圧が作用して
切換わり、上記中立流路を直接タンクに連通する
状態から絞りを介してタンクに連通させる関係に
した流量調整絞り弁と、上記負荷検出ポートから
導いたパイロツト通路と、上記第１絞りの前圧を
導くパイロツト通路と、これら両パイロツト通路
を合流させ、圧力が高い方のパイロツト圧を選択
する選択弁と、この選択弁からパイロツト圧を導
くメインパイロツト通路と、一方のパイロツト室
を上記可変ポンプの吐出側に接続し、他方のパイ
ロツト室を上記メインパイロツト通路に接続する
とともに、それら両者の差圧を感知して、上記傾
転角制御用シリンダを制御し、流量調整切換弁前
後の差圧が常に一定になるように当該可変ポンプ
の吐出量を制御する差圧感知制御弁を備えた傾転
角制御装置とからなる点に特徴を有する。

（本発明の作用） 上記のように構成したので、流量調整切換弁の
切換量に応じて開度を定められた絞り前後の差圧
を差圧感知制御弁で感知し、その差圧に応じて可
変ポンプの吐出量を制御し、当該アクチユエータ
の負荷が変化しても上記差圧を常に一定に保つ。

また上記流量調整切換弁を中立位置に保持して
いるときには、第１絞りの前圧を差圧感知制御弁
が感知して可変ポンプの吐出量を調整するので、
当該回路圧が極端に低くならない。

（本発明の効果） したがつて当該アクチユエータの作動中は、そ
のアクチユエータに必要な圧力と流量を供給し、
省エネルギーとなる。

また、中立時における回路圧をある程度維持で
きるので、当該アクチユエータの起動時の立上り
が速くなる。

さらに、流量調整切換弁を中立位置に復帰させ
たその瞬間は、流量調整絞り弁を介して中立流路
が直接タンクに連通しているので、流量調整切換
弁を急激に中立位置に切換えても当該回路にピー
ク圧が発生しない。

（本発明の実施例） 第１図に示した第１実施例は、可変ポンプ１の
下流側に流量調整切換弁２を設けているが、この
流量調整切換弁２には、流入ポート３、タンクポ
ート４、負荷検出ポート５、中継ポート６及び補
助ポンプポート７を形成している。

そして上記流入ポート３は、ロードチエツク弁
８及びメイン通路９を介して上記可変ポンプ１に
連通するとともに、当該流量調整切換弁２が図示
の中立位置にあるときにこの流入ポートが閉じる
一方、当該切換弁２を左右いずれかに切換えるこ
とによつて、アクチユエータ１０に連通するアク
チユエータ流路１１あるいは１２のいずれかに上
記流入ポート３が連通する。

上記タンクポート４は直径タンク１３に連通す
る一方、流量調整切換弁２の切換位置に応じて上
記アクチユエータ流路１１あるいは１２をタンク
１３に連通させる。

上記した負荷検出ポート５は、上記流量調整切
換弁２が図示の中立位置にあるとき、タンクポー
ト４と連通するとともに、当該切換弁２を左右い
ずれかに切換えたとき、アクチユエータ流路１
１，１２のうちの圧油を供給する側の流路に連通
するとともに、その圧油を供給する側の流路の負
荷圧を、第１パイロツト通路１４を介して選択弁
１５に導く。

さらに上記中立ポート６は、分岐通路１６を介
して前記可変ポンプ１に連通するとともに、当該
切換弁２を左右いずれかに切換えたとき、この中
立ポート６が閉じられる一方、流量調整切換弁２
が中立位置にあるとき、メイン通路９を中立流路
１７に連通させる関係にしている。

さらにまた上記補助ポンプポート７は、補助ポ
ンプ１８に連通し、流量調整切換弁２が中立位置
にあるとき、補助ポンプ１８からの油を制御流路
１９に流入させる一方、流量調整切換弁２が左右
いずれかに切換えられたとき、この補助ポンプポ
ート７が閉じる。

そして上記流量調整切換弁２は、それを左右い
ずれかの位置に切換えたとき、前記したようにそ
の流入ポート３がアクチユエータ流路１１あるい
は１２のいずれかに連通するが、その切換量に応
じて当該流入ポート３の開口面積すなわちその絞
り面積が決まる構成にしている。

さらに上記流量調整切換弁２の下流側には、流
量調整絞り弁２０を設け、この流量調整絞り弁２
０の下流側をタンク２１に接続している。

そして上記流量調整絞り弁２０は、前記制御流
路１９側の圧力の作用で切換わる。

すなわち上記制御流路１９には第１絞り２２を
設けているが、絞り開度を調整可能にした第２絞
り２３を介して、上記第１絞り２２の上流側を上
記流量調整絞り弁２０のパイロツト室２４に接続
している。

このようにした流量調整絞り弁２０は、そのス
プリング２５の作用で通常は図示の位置に保持さ
れ、前記中立ポート６に接続した中立流路１７
を、直接タンク２１に連通させる。

そして前記流量調整切換弁２を図示の中立位置
に保持すると、補助ポンプ１８からの油が制御流
路１９に流入するとともに、その油が第１絞り２
２を通過する。

第１絞り２２に油が流れると、その前後に差圧
が発生し、当該第１絞り２２の前圧が上記パイロ
ツト室２４に流入し、流量調整絞り弁２０をスプ
リング２５に抗して切換える。

流量調整絞り弁２０が上記のように切換わる
と、それに設けた絞り２６が中立流路１７に接続
し、その中立流路１７からタンク２１への流れに
対して絞り抵抗を付与する。

なお図中符号２７は低圧リリーフ弁で、流量調
整切換弁２を中立位置に保持したときの回路圧を
設定圧以下に維持するためのものである。

一方前記可変ポンプ１と流量調整切換弁２間に
おけるメイン通路９には、当該ポンプ１の出力を
検出する出力検出通路２８を接続するとともに、
この出力検出通路２８を傾転角制御装置２９に連
通させている。

上記傾転角制御装置２９は、差圧感知制御弁３
０と安全弁３１とからなる。

そして上記差圧感知制御弁３０は、その一方の
パイロツト室３２に上記出力検出通路２８のパイ
ロツト圧を導き、他方のパイロツト室３３にはス
プリング３４を設けるとともに、メインパイロツ
ト通路３５を経由して前記選択弁１５と接続して
いる。

そして上記選択弁１５は、前記したように第１
パイロツト通路１４に連通するとともに、第２パ
イロツト通路３６にも接続されているが、この第
２パイロツト通路３６は、前記第１絞り２２と第
２絞り２３との間の圧力を当該選択弁１５に導入
するようにしている。

したがつて上記他方のパイロツト室３３には、
スプリング３４のばね力と、第１パイロツト通路
１４あるいは第２パイロツト通路３６の高い方の
パイロツト圧とが作用するようになる。

このようにした差圧感知制御弁３０は、図示の
右側位置にあるとき、可変ポンプ１の傾転角制御
用シリンダ３７をタンク３８に連通させて当該可
変ポンプ１の吐出量を増大させる。

また差圧感知制御弁３０が図面左側位置に切換
わると、前記出力検出通路２８からの圧油を傾転
角制御用シリンダ３７に供給し、当該可変ポンプ
１の吐出量を減少させる。

なお上記安全弁３１は、出力検出通路２８の圧
力が設定圧以上になつたとき、前記差圧感知制御
弁３０の作動に関係なく切換わり、上記出力検出
通路２８の圧油を傾転角制御用シリンダ３７に供
給し、当該可変ポンプ１の吐出量を減少させるも
のである。

しかして流量調整切換弁２を左右いずれか、例
えば図面左側位置に切換えると、前記中立ポート
６と補助ポンプポート７とがふさがれるととも
に、可変ポンプ１からの圧油はアクチユエータ流
路１１を介してアクチユエータ１０に流入する
が、当該切換弁２の切換量に応じて、その絞り面
積が定まり、その絞り面積に応じた差圧が、流量
調整切換弁２前後に発生する。

なおアクチユエータ１０からの戻り油は、タン
クポート４を通つてタンク１３に戻る。

上記のようにしてアクチユエータ１０に圧油が
流入して負荷圧が発生すると、その負荷圧は負荷
検出ポート５から第１パイロツト通路１４及び選
択弁１５を経由して、前記差圧感知制御弁３０の
他方のパイロツト室３３に流入する。

このとき差圧感知制御弁３０の一方のパイロツ
ト室３２には、可変ポンプ１からの圧油が出力検
出通路２８を介して流入するので、差圧感知制御
弁３０を介して、流量調整切換弁２の切換量によ
つて定められた絞り前後の圧力が対向することに
なる。換言すれば、可変ポンプの吐出圧とアクチ
ユエータの負荷圧とが上記のように対向すること
になる。

したがつて流量調整切換弁２の切換量に応じて
決められた絞り面積によつて、その前後に差圧が
発生するが、その差圧は差圧感知制御弁３０に設
けたスプリング３４のばね力と常に等しくなるの
で、上記差圧が常に一定に保たれる。

つまり可変ポンプ１の吐出圧が、差圧感知制御
弁３０の他方のパイロツト室３３の負荷圧に、ス
プリング３４のばね力を加算した圧力になるよ
う、当該差圧感知制御弁３０がその制御機能を発
揮する。

さらに詳しく説明すれば、差圧感知制御弁３０
の他方のパイロツト室３３の負荷圧とスプリング
３４のばね力との合計値より、可変ポンプ１の吐
出圧が高いときには、差圧感知制御弁３０が図面
左側位置に切換わり、そのポンプ吐出圧を傾転角
制御用シリンダ３７に供給し、当該ポンプ１の吐
出量を減少させる。

反対に上記他方のパイロツト室３３とスプリン
グ３４との合計値が、ポンプ１の吐出圧より高い
ときには、上記差圧感知制御弁３０が図示の右側
位置に切換わり、上記シリンダ３０をタンク３８
に連通させて当該可変ポンプ１の吐出量を増大さ
せる。

上記のようにして可変ポンプ１の吐出量は流量
調整切換弁２前後の差圧を常に一定に保つように
調整され、当該アクチユエータ１０が必要とする
圧力と流量とが常に供給されることになる。

なぜならアクチユエータ１０の負荷が増減して
も、流量調整切換弁２前後に発生する差圧が常に
一定に保たれるからである。

次に流量調整切換弁２を図示の中立位置に戻す
と、流入ポート３が閉ざされるとともに、第１パ
イロツト通路１４がタンク１３に連通し、しかも
中立ポート６と補助ポンプポート７とが開いて可
変ポンプ１からの油を中立流路１６に流出させ、
補助ポンプ１８からの油を制御流路１９に流出さ
せる。

このとき補助ポンプ１８からの油は、制御流路
１９及び第１絞り２２を経由してタンク３９に流
れ、そのために当該第１絞り２２前後に差圧が発
生する。

この第１絞り２２の前圧が、流量調整絞り弁２
０のパイロツト室２４に作用し、当該流量調整絞
り弁２０をスプリング２５に抗して切換え、前記
絞り２６を中立流路１７に連通させる。

したがつて上記流量調整絞り弁２０が切換わる
までは、当該可変ポンプ１の油がタンク２１に直
接連通するので、前記流量調整切換弁２を急激に
中立位置に切換えたとしても、当該回路にピーク
圧が発生しない。

また上記のように制御流路１９に流れが生じる
と、第２絞り２３の上流側に圧力が発生し、その
圧力が第２パイロツト通路３６→選択弁１５→メ
インパイロツト通路３５を経由して、差圧感知制
御弁３０の他方のパイロツト室３３に流入する。

一方可変ポンプ１の吐出油は、前記絞り２６を
通過するので、その前後に差圧が発生し、その前
圧が前記出力検出通路２８から差圧感知制御弁３
０の一方のパイロツト室３２に流入する。

この状態において前記差圧感知制御弁３０が、
上記したと同様に制御機能を発揮するので、当該
可変ポンプ１の吐出圧は、他方のパイロツト室３
３の圧力とスプリング３４のばね力との合計値
が、絞り２６の前圧に等しくなるように調整され
る。

したがつて当該流量調整切換弁２が中立位置に
保持されているときに、当該回路圧が極端に低く
ならず、上記した差圧に等しい圧力に維持され
る。

第２図に示した第２実施例は、流量調整切換弁
を多連にし、それに伴なつてアクチユエータも複
数設けたものである。

すなわち流量調整切換弁２の下流側に、その構
成を同じくした別の流量調整切換弁４０を設け、
この流量調整切換弁４０にアクチユエータ４１を
接続している。

また上記各流量調整切換弁２，４０の上流側に
は、圧力制御弁４２，４３を設けている。

そして流量調整切換弁２の上流側に設けた上記
圧力制御弁４２は、前記メイン通路９に接続さ
れ、当該メイン通路９からの油を前記流入ポート
３に導く。

このようにした圧力制御弁４２は、その出口側
すなわちその下流側からパイロツト流路４４を介
して、この圧力制御弁４２の一方のパイロツト室
４５にパイロツト圧を導く。

また上記一方のパイロツト室４５とは反対側
に、他方のパイロツト室４６を設け、このパイロ
ツト室４６には、スプリング４７を内装するとと
もに、前記第１パイロツト通路１４のパイロツト
圧すなわち前記アクチユエータ１０の負荷圧を導
くようにしている。

さらに上記下流側の圧力制御弁４３は、パラレ
ル通路４８を介して前記メイン通路９に接続され
るとともに、このパラレル通路４８を経由して当
該圧力制御弁４３に流入した可変ポンプ１からの
油を、流量調整切換弁４０の流入ポート４９に導
く構成にしている。

このようにした圧力制御弁４３は、パイロツト
流路５０を介してその出口側の圧力を一方のパイ
ロツト室５１に導き、他方のパイロツト室５２に
はスプリング５３を設けるとともに、負荷検出ポ
ート５４からの負荷圧を第３パイロツト通路５５
を介してこの他方のパイロツト室５２に導くもの
で、その構成は上記上流側の圧力制御弁４２と全
く同様である。

そしてこの第２実施例では、前記第１絞り２２
と第２絞り２３との間から導いた第２パイロツト
通路３６と、上記負荷検出ポート５４に接続した
第３パイロツト通路５５とを、選択弁５６を介し
て接続するとともに、この選択弁５６と前記選択
弁１５とを通路５７を介して接続している。

したがつて第２パイロツト通路３６と第３パイ
ロツト通路５５との高い方の圧力が選択されて通
路５７に流入するとともに、通路５７と第１パイ
ロツト通路１４との高い方の圧力が選択されてメ
インパイロツト通路３５に流入することになる。

なお流量調整切換弁４０には、前記流量調整切
換弁２と同様に、タンクポート５８、中立ポート
５９及び補助ポンプポート６０を形成し、当該流
量調整切換弁４０が図示の中立位置にあるとき、
前記負荷検出ポート５４がタンク６１に連通する
関係にしている。

しかして上記両流量調整切換弁２及び４０を、
図示の中立位置に保持しているとき、可変ポンプ
１からの油は、メイン通路９→上流側の流量調整
切換弁２の中立ポート６→中立流路１７→下流側
の流量調整切換弁４０の中立ポート５９→中立流
路６２を経由して流量調整絞り弁２０に達する。

このとき補助ポンプ１８からの油は、上流側の
流量調整切換弁２の補助ポンプポート７→制御流
路１９→下流側の流量調整切換弁４０の補助ポン
プポート６０→制御流路６３→第１絞り２２を経
由してタンク３９に戻る。

したがつて流量調整絞り弁２０が切換わり、前
記第１実施例と同様にして、中立時の可変ポンプ
１の吐出圧が調整される。

なお上記の中立位置では、両流量調整切換弁
２，４０の負荷検出ポート３，５４がタンク１
３，６１に連通し、第１パイロツト通路１４と第
３パイロツト通路５５とがタンク圧になるので、
第２パイロツト通路３６のパイロツト圧が選択弁
５６，１５で選択される。

また両流量調整切換弁２，４０を同時に切換え
たとすると、それらの圧力制御弁４２，４３は次
のように機能する。

まず流量調整切換弁２を左側位置に切換える
と、中立ポート６と補助ポンプポート７とが閉じ
るとともに、圧力制御弁４２を通過した吐出油
は、流入ポート３から一方のアクチユエータ流路
１１を通つてアクチユエータ１０に流入する。そ
してこのアクチユエータ１０からの戻り油は他方
のアクチユエータ流路１２からタンクポート４を
経由してタンク１３に戻る。

このとき当該圧力制御弁４２を通過した上記油
は、パイロツト流路４４を経由して、当該圧力制
御弁４２の一方のパイロツト室４５に流入する。

またアクチユエータ１０負荷圧は、負荷検出ポ
ート５から当該圧力制御弁４２の他方のパイロツ
ト室４６に流入する。

したがつて上記負荷圧と可変ポンプ１からの供
給側の圧力とが圧力制御弁４２を介して対向する
ことになるが、前記した差圧感知制御弁３０の場
合と全く同様にして、流量調整切換弁２前後の差
圧を、常にスプリング４７のばね力に相当するよ
うに保ち、当該アクチユエータ１０には必要な圧
力と流量とを供給することになる。

つまり当該圧力制御弁４２の出口側の圧力が、
負荷圧より高いときには、当該圧力制御弁４２が
スプリング４７に抗して移動し、上記出口側の開
口面積を小さくする。

また上記出口側の圧力が負荷圧より低いときに
は、圧力制御弁４２が上記とは反対方向に移動
し、その出口側の開口面積を大きくする。

このように圧力制御弁４２によつて、当該アク
チエータ１０には、それが必要とする流量のみを
流すので、その余剰流量はパラレル通路４８を経
由して下流側の圧力制御弁４３に流入する。

そしてこの圧力制御弁４３も、上記上流側の圧
力制御弁４２と全く同様に機能し、アクチユエー
タ４１に対して必要な圧力と流量とを供給する。

圧力制御弁４２，４３が上記のように機能する
ので、アクチユエータ１０あるいは４１のいずれ
かの負荷圧が低い場合にも、可変ポンプ１からの
油が、低い方のアクチユエータにのみ供給される
ようなことがなくなる。

なお上記の場合も傾転角制御装置２９は前記第
１実施例と同様に機能し、当該可変ポンプ１の吐
出量を制御する。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はこの発明の第１実施例を示す回路
図、第２図は第２実施例を示す回路図である。 １……可変ポンプ、２，４０……流量調整切換
弁、３，４９……流入ポート、５，５４……負荷
検出ポート、７，６０……補助ポンプポート、９
……メイン通路、１０，４１……アクチエータ、
１４，３６及び５５……パイロツト通路、１５…
…選択弁、１７，６２……中立流路、１８……補
助ポンプ、１９，６３……制御流路、２０……流
量調整絞り弁、２１……タンク、２２……第１絞
り、２６……絞り、２９……傾転角制御装置、３
０……差圧感知制御弁、３２，３３……パイロツ
ト室、３５……メインパイロツト通路、３７……
傾転角制御用シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 傾転角制御用シリンダを有する可変ポンプ
   と、切換量に応じて供給側の絞り開度を調整する
   とともに、中立時にタンクに連通し、切換時に当
   該アクチユエータの負荷圧を検出する負荷検出ポ
   ート及び中立位置で開いて補助ポンプからの油を
   制御流路に導く補助ポンプポートを形成し、かつ
   中立位置でアクチユエータへの供給流路となる流
   入ポートをふさぐ関係にした流量調整切換弁と、
   流量調整切換弁の下流側にあつて、当該流量調整
   切換弁が中立位置にあるとき前記補助ポンプに連
   通し、前記制御流路の圧力を上昇させる第１絞り
   と、上記流量調整切換弁の下流側にあつて、しか
   も当該流量調整切換弁が中立位置に保持されてい
   るとき、中立流路を介して上記可変ポンプと連通
   し、かつ上記第１絞りの前圧が作用して切換わ
   り、上記中立流路を直接タンクに連通する状態か
   ら絞りを介してタンクに連通させる関係にした流
   量調整絞り弁と、上記負荷検出ポートから導いた
   パイロツト通路と、上記第１絞りの前圧を導くパ
   イロツト通路と、これら両パイロツト通路を合流
   させ、圧力が高い方のパイロツト圧を選択する選
   択弁と、この選択弁からパイロツト圧を導くメイ
   ンパイロツト通路と、一方のパイロツト室を上記
   可変ポンプの吐出側に接続し、他方のパイロツト
   室を上記メインパイロツト通路に接続するととも
   に、それら両者の差圧を感知して、上記傾転角制
   御用シリンダを制御し、流量調整切換弁前後の差
   圧が常に一定になるように当該可変ポンプの吐出
   量を制御する差圧感知制御弁を備えた傾転角制御
   装置とからなる油圧制御回路。