JPH0452475Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は入力制限制御装置に係り、特に油圧シ
ヨベル等の土木建設機械に備えられる第１の可変
容量油圧ポンプおよび第２の可変容量油圧ポンプ
の入力制限をおこなう入力制限制御装置に関す
る。

〈従来技術〉 この種の入力制限制御装置として、従来、原動
機によつて駆動される第１の可変容量油圧ポン
プ、第２の可変容量油圧ポンプと、それぞれこれ
らの第１の可変容量油圧ポンプ、第２の可変容量
油圧ポンプに連絡される２つの受圧部を有するス
プールを具備する第１の入力制限制御弁、第２の
入力制限制御弁とを備えたものが提案されてい
る。そして、上述したそれぞれのスプールに備え
られる２つの受圧部の受圧面積の比はいずれも１
対１に設定されている。

この従来の入力制限制御装置は、第１の可変容
量油圧ポンプに係る第１の入力制限制御弁のスプ
ールの２つの受圧部のうちの１つの受圧部に、自
己ポンプである第１の可変容量油圧ポンプの吐出
圧が供給され、他の１つの受圧部に相手ポンプで
ある第２の可変容量油圧ポンプの吐出圧が供給さ
れ、また第２の可変容量油圧ポンプに係る第２の
入力制限制御弁のスプールの２つの受圧部のうち
の１つの受圧部に、自己ポンプである第２の可変
容量油圧ポンプの吐出圧が供給され、他の１つの
受圧部に相手ポンプである第１の可変容量油圧ポ
ンプの吐出圧が供給されるようになつており、第
１の可変容量油圧ポンプおよび第２の可変容量油
圧ポンプのそれぞれの傾転量が互いに自己ポンプ
の吐出圧と相手ポンプの吐出圧に相応して所定の
入力馬力に対応するように制御されるようになつ
ている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、上記した従来の入力制限制御装置に
あつては、第１の可変容量油圧ポンプの吐出油
で、相手ポンプの吐出圧に伴う速度変化が大きく
なると操作性が損なわれる作動体、例えば油圧シ
ヨベルの旋回体を駆動し、第２の可変容量油圧ポ
ンプの吐出油で、相手ポンプの吐出圧に伴う速度
変化が多少大きくても操作に支障を生じない作動
体、例えば比較的速い動作を要求されるアームを
駆動する場合、上述のように第１の入力制限制御
弁のスプールの２つの受圧部の受圧面積の比、お
よび第２の入力制限制御弁のスプールの２つの受
圧部の受圧面積の比をそれぞれ１対１に設定して
あることから、第１の可変容量油圧ポンプ、第２
の可変容量油圧ポンプの吐出し容積、つまりスプ
ールの受圧面積と吐出圧力との積に相応する傾転
角の変化量が同等であり、上述したように自己ポ
ンプと相手ポンプの双方の吐出圧に応じて第１の
可変容量油圧ポンプおよび第２の可変容量油圧ポ
ンプの傾転角を制御でき、これにより原動機の馬
力を有効に活用することができる。

しかしながら、上記したように第１の可変容量
油圧ポンプのみを駆動して大きな慣性体である旋
回体を駆動するような、それ程大きな馬力を要し
ないときには。かなりの量の油がリリーフしてし
まい、それだけ燃料を余分に浪費してしまうこと
になる。また、上述のように第１の可変容量油圧
ポンプのみを駆動して旋回体を駆動しているとき
に、第２の可変容量油圧ポンプも併せて駆動して
アームを同時に駆動しようとする場合には、アー
ムの駆動系が高圧になると、旋回体を駆動する第
１の可変容量油圧ポンプの傾転角の変化量、すな
わち旋回速度の変化である減速が著しくなり、操
作性が劣化する。

本考案は、上記した従来技術における実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、相手ポンプの
吐出圧による操作性の劣化を抑えることができ、
しかも馬力の有効利用と燃料消費量の節減との適
当な調和を図ることのできる入力制限制御装置を
提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 原動機によつて駆動される第１の可変容量油圧
ポンプおよび第２の可変容量油圧ポンプと、それ
ぞれこれらの第１の可変容量油圧ポンプ、第２の
可変容量油圧ポンプに連絡される２つの受圧部を
有するスプールを具備する第１の入力制限制御
弁、第２の入力制限制御弁とを備え、第１の入力
制限制御弁のスプールの２つの受圧部のそれぞれ
に、自己ポンプである第１の可変容量油圧ポンプ
の吐出圧、および相手ポンプである第２の可変容
量油圧ポンプの吐出圧を個別に供給するととも
に、第２の入力制限制御弁のスプールの２つの受
圧部のそれぞれに、相手ポンプである第１の可変
容量油圧ポンプの吐出圧、および自己ポンプであ
る第２の可変容量油圧ポンプの吐出圧を個別に供
給して、当該第１の可変容量油圧ポンプおよび第
２の可変容量油圧ポンプの入力制限をおこなうも
のにおいて、第１の入力制限制御弁および第２の
入力制限制御弁のうちのいずれかのスプールに備
えられる２つの受圧部のうちの１つの受圧部であ
る自己ポンプの吐出圧が供給される受圧部の受圧
面積を、他の１つの受圧部である相手ポンプの吐
出圧が供給される受圧部の受圧面積に比べて大き
く設定した構成にしてある。

〈作用〉 本考案は上記のように、自己ポンプの吐出圧が
供給される受圧部の受圧面積を大きく、相手ポン
プの吐出圧が供給される受圧部の受圧面積を小さ
く設定したスプールを具備する入力制限制御弁に
相応して設けられる可変容量油圧ポンプの吐出油
によつて、相手ポンプの吐出圧に伴う速度変化が
大きくなると操作性が損なわれる作動体を駆動す
るようにし、これにより当該作動体のみの単独操
作の場合には、自己ポンプの吐出圧が供給される
受圧部の受圧面積が大きいことから当該可変容量
油圧ポンプの吐出圧の大きさに敏感に応答してそ
の傾転角を小さくするように入力制限され、これ
によつて燃料の節減が図られる。

また、上記作動体とともに、別の可変容量油圧
ポンプの吐出油によつて、相手ポンプの吐出圧に
伴う速度変化が多少大きくても操作に支障を生じ
ない別の作動体を同時に駆動する場合には、２つ
の可変容量油圧ポンプに対応して設けられる２つ
の入力制限制御弁により馬力の有効利用が図られ
る。そしてまた、上記作動体の駆動中に上記別の
作動体を駆動しようとして上記別の可変容量油圧
ポンプを駆動した場合には、該別の可変容量油圧
ポンプの吐出圧がもう一方の可変容量油圧ポンプ
側の入力制限制御弁のスプールの受圧面積が小さ
い方の受圧部に供給され、したがつて当該可変容
量油圧ポンプの傾転角の変化量が比較的小さく抑
えられ、この可変容量油圧ポンプの吐出油によつ
て駆動される作動体の駆動速度の変化が抑制さ
れ、良好な操作性を確保できる。

〈実施例〉 以下、本考案の入力制限制御装置を図に基づい
て説明する。

図は本考案の一実施例を示す回路図である。図
において、１は第１の可変容量油圧ポンプ、２は
第２の可変容量油圧ポンプ、３はこれらの第１の
可変容量油圧ポンプ１、第２の可変容量油圧ポン
プ２を駆動する原動機、４はタンクである。５は
第１の可変容量油圧ポンプ１に連絡される方向切
換弁で、この方向切換弁５を介して作動体、例え
ば油圧シヨベルの旋回体を作動させる図示しない
旋回モータを駆動する。６は第２の可変容量油圧
ポンプ２に連絡される方向切換弁で、この方向切
換弁６を介して別の作動体、例えば該油圧シヨベ
ルのアームを作動させる図示しないアームシリン
ダを駆動する。７，８はそれぞれ、第１の可変容
量油圧ポンプ１、第２の可変容量油圧ポンプ２
と、方向切換弁５，６とを連絡する主管路であ
る。

９は第１の可変容量油圧ポンプ１側に配設され
る第１の入力制限制御弁で、管路１０を介して主
管路７に接続されている。１１はこの第１の入力
制限制御弁９のスプールで、端部に２つの受圧部
１２，１３を形成してある。これらの受圧部１
２，１３の受圧面積は、受圧部１２の受圧面積が
受圧部１３の受圧面積に比べて大きくなるよう
に、例えば、5.5対4.5の割合に設定してある。同
様に、１４は第２の可変容量油圧ポンプ２側に配
設される第２の入力制限制御弁で、管路１５を介
して主管路８に接続されている。１６はこの第２
の入力制限制御弁１４のスプールで、端部に２つ
の受圧部１７，１８を形成してある。これらの受
圧部１７，１８の受圧面積は、受圧部１７の受圧
面積が受圧部１８の受圧面積に比べて小さくなる
ように、例えば、4.5対5.5の割合に設定してあ
る。また、１９，２０は第１の入力制限制御弁９
のスプール１１の受圧部１２，１３に対応する位
置に形成される受圧室、２１，２２は第２の入力
制限制御弁１４のスプール１６の受圧部１７，１
８に対応する位置に形成される受圧室である。上
記した受圧室１９は主管路７に接続される管路２
３、この管路２３に接続される管路２４を介して
第１の可変容量油圧ポンプ１に連絡され、この受
圧室１９に、すなわちスプール１１の受圧部１２
に自己ポンプすなわち第１の可変容量油圧ポンプ
１の吐出圧が供給される。また、上記した受圧室
２０は主管路８に接続される管路２５を介して第
２の可変容量油圧ポンプ２に連絡され、この受圧
室２０に、すなわちスプール１１の受圧部１３に
相手ポンプすなわち第２の可変容量油圧ポンプ２
の吐出圧が供給される。同様に、上記した受圧室
２１は主管路８に接続される管路２６，２７を介
して第２の可変容量油圧ポンプ２に連絡され、こ
の受圧室２１に、すなわちスプール１６の受圧部
１７に自己ポンプすなわち第２の可変容量油圧ポ
ンプ２の吐出圧が供給される。また、上記した受
圧室２２は主管路７に接続される管路２８を介し
て第１の可変容量油圧ポンプ１に連絡され、この
受圧室２２に、すなわちスプール１６の受圧部１
８に相手ポンプすなわち第１の可変容量油圧ポン
プ１の吐出圧が供給される。

また、３０，３１はそれぞれ第１の入力制限制
御弁９、第２の入力制限制御弁１４の復帰用のば
ねである。３２，３３はサーボピストンで、それ
ぞれ相対的回動可能なリンク３４，３５を介して
第１の可変容量油圧ポンプ１、第２の可変容量油
圧ポンプ２に連絡され、このサーボピストン３
２，３３の移動に応じてその傾転角が増加、ある
いは減少する。なお、上記したばね３０，３１は
これらのサーボピストン３２，３３に一体的に設
けた張出し部３６，３７に係着されている。ま
た、３８はサーボピストン３２の小径側受圧室
で、管路２３、主管路７を介して第１の可変容量
油圧ポンプ１に連絡されている。３９はサーボピ
ストン３２の大径側受圧室で、管路４０を介して
第１の入力制限制御弁９に連絡されている。４１
はサーボピストン３３の小径側受圧室で、管路２
６と、主管路８を介して第２の可変容量油圧ポン
プ２に連絡されている。４２はサーボピストン３
３の大径側受圧室で、管路４３を介して第２の入
力制限制御弁１４に連絡されている。

このように構成した実施例にあつては、例えば
油圧シヨベルの旋回体を作動させる図示しない旋
回モータを駆動するために方向切換弁５のみを適
宜切換え、第１の可変容量油圧ポンプ１の吐出油
の圧力が上昇すると、この油圧ポンプ１の吐出圧
が主管路７、管路２３，２４を介して受圧室１
９、すなわち第１の入力制限制御弁９のスプール
１１の受圧部１２、および受圧室２２すなわち第
２の入力制限制御弁１４のスプール１６の受圧部
１８に供給され、また当該吐出圧が管路２３を介
してサーボピストン３２の小径側受圧室３８に供
給される。そして上記のように油圧ポンプ１の吐
出圧がスプール１１の受圧部１２に供給されてい
る状態にあつてスプール１１が図示下方に押され
る力が、ばね３０の設定力より大になると、第１
の入力制限制御弁９は図示上方位置に切換えられ
る。これにより、油圧ポンプ１の吐出圧が当該入
力制限制御弁９、管路４０を介してサーボピスト
ン３２の大径側受圧室３９に供給され、当該サー
ボピストン３２の大径側受圧室３９に位置する受
圧部の受圧面積と、小径側受圧室３８に位置する
受圧部の受圧面積との差により当該サーボピスト
ン３２は図示上方に移動する。このサーボピスト
ン３２の移動に伴つて、ばね３０を介して入力制
限制御弁９が図示下方位置に切換えられ、サーボ
ピストン３２の大径側受圧室３９は管路４０、入
力制限制御弁９を介してタンク４に連通する。こ
れによりサーボピストン３２は図示下方に移動す
る。以上のようにして、第１の入力制限制御弁９
のスプール１１の受圧部１２を図示下方に押す力
と、サーボピストン３２がばね３０を介して図示
上方に押す力とが等しくなつた位置で、当該サー
ボピストン３２は停止し、第１の可変容量油圧ポ
ンプ１の傾転角が決まる。したがつて、この傾転
角で決まる油圧ポンプ１の流量が主管路７、方向
切換弁５を介して図示しない旋回モータに供給さ
れ、旋回体が作動する。

そして、この場合、第１の入力制限制御弁９の
スプール１１の受圧部１２の受圧面積が比較的大
きいことから、当該第１の入力制限制御弁９の第
１図の下方への押圧力を大きくでき、すなわちサ
ーボピストン３２の図示上方への移動を抑制で
き、したがつてリンク３４を介して第１の可変容
量油圧ポンプ１の傾転角を旋回体の旋回をおこな
うに支障のない程度に小さくするように入力を制
限でき、不要な油のリリーフを少なくでき、原動
機３の燃料を節減することができる。

また、上記のように方向切換弁５を切換えて、
油圧シヨベルの旋回体を旋回させているときに、
方向切換弁６を切換えてアームを同時に駆動しよ
うとする場合、第２の可変容量油圧ポンプ２の吐
出油の圧力すなわち自己ポンプの吐出圧が管路２
６，２７を介して第２の入力制限制御弁１４のス
プール１６の受圧部１７に供給され、上記したよ
うに第１の可変容量油圧ポンプ１の吐出油の圧力
すなわち相手ポンプの吐出圧が該スプール１６の
受圧部１８に供給されていることと併せて、これ
らの吐出圧力によつて当該第２の入力制限制御弁
１４が切換えられて、上述のサーボピストン３２
と同様にサーボピストン３３が所定の位置に保た
れ、リンク３５を介して第２の可変容量油圧ポン
プ２の傾転角が決まる。また、このとき主管路
８、管路２５を介して第２の可変容量油圧ポンプ
２の吐出油の圧力が第１の入力制限制御弁９側の
受圧室２０、すなわちスプール１１の受圧部１３
に供給され、サーボピストン３２は、結局、第１
の入力制限制御弁９のスプール１１の受圧部１２
に供給される自己ポンプの吐出圧と、受圧部１３
に供給される相手ポンプの吐出圧の双方に応じて
位置決めされ、これによつて第１の可変容量油圧
ポンプ１の傾転角が決まる。すなわち、第１の可
変容量油圧ポンプ１、第２の可変容量油圧ポンプ
２の双方の吐出油の圧力によつて方向切換弁５，
６を介して図示しない油圧シヨベルの旋回体とア
ームが駆動され、原動機３の馬力を有効に利用す
ることができる。さらにまた、上述のように方向
切換弁５を切換えて油圧シヨベルの旋回体を旋回
させているときに、方向切換弁６を切換えてアー
ムを同時に駆動しようとする際、第１の入力制限
制御弁９のスプール１１の受圧部１３に第２の油
圧ポンプ２の吐出油の圧力が供給されて、この圧
力に応じてサーボピストン３２、リンク３４を介
して、第１の可変容量油圧ポンプ１の傾転角が減
少するように変化するが、このときスプール１１
の受圧部１３の受圧面積が比較的小さいことか
ら、サーボピストン３２の移動速度の変化、すな
わち第１の可変容量油圧ポンプ１の傾転角の変化
が小さく抑えられ、したがつて、旋回体の旋回速
度の変化に及ぼす影響が少なく、当該旋回体の操
作性を良好に保つことができる。

〈考案の効果〉 本考案は以上のように、入力制限制御弁のスプ
ールの２つの受圧部のうちの自己ポンプの吐出圧
が供給される受圧部の受圧面積を、相手ポンプの
吐出圧が供給される受圧部の受圧面積よりも大き
く設定した構成にしてあることから、相手ポンプ
の吐出圧に伴う速度変化が大きくなると操作性が
損なわれる作動体の当該相手ポンプの吐出圧によ
る操作性の劣化を抑えることができ、しかも馬力
の有効利用と燃料消費量の節減との適宜な調和を
図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の入力制限制御装置の一実施例を示
す回路図である。 １……第１の可変容量油圧ポンプ、２……第２
の可変容量油圧ポンプ、３……原動機、９……第
１の入力制限制御弁、１１……スプール、１２，
１３……受圧部、１４……第２の入力制限制御
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 原動機によつて駆動される第１の可変容量油圧
   ポンプおよび第２の可変容量油圧ポンプと、それ
   ぞれこれらの第１の可変容量油圧ポンプ、第２の
   可変容量油圧ポンプに連絡される２つの受圧部を
   有するスプールを具備する第１の入力制限制御
   弁、第２の入力制限制御弁とを備え、第１の入力
   制限制御弁のスプールの２つの受圧部のそれぞれ
   に、自己ポンプである第１の可変容量油圧ポンプ
   の吐出圧、および相手ポンプである第２の可変容
   量油圧ポンプの吐出圧を個別に供給するととも
   に、第２の入力制限制御弁のスプールの２つの受
   圧部のそれぞれに、相手ポンプである第１の可変
   容量油圧ポンプの吐出圧、および自己ポンプであ
   る第２の可変容量油圧ポンプの吐出圧を個別に供
   給して、当該第１の可変容量油圧ポンプおよび第
   ２の可変容量油圧ポンプの入力制限をおこなう入
   力制限制御装置において、上記第１の入力制限制
   御弁および第２の入力制限制御弁のうちのいずれ
   かのスプールに備えられる２つの受圧部のうちの
   １つの受圧部である自己ポンプの吐出圧が供給さ
   れる受圧部の受圧面積を、他の１つの受圧部であ
   る相手ポンプの吐出圧が供給される受圧部の受圧
   面積に比べて大きく設定したことを特徴とする入
   力制限制御装置。