JPH05501600A - 荷重圧力複製回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 荷重圧力複製回路 技術分野 本発明は、一般的には圧力応答型油圧装置に関し、更に詳細には油圧装置の圧力 応答型の構成品を制御するために、複製した圧力信号を供給する、油圧装置の荷 重圧力複製回路に関する。

背景技術 負荷検出型の油圧装置は、ポンプ容量と、ある種の圧力補償パルプ機能とを制御 するため、荷重により生じる圧力を利用している。上記制御操作に用いられた流 体は、通常、調節オリフィス又は圧力調整弁を通してタンクに排出される。典型 的には、荷重圧力は、方向制御弁が流体をポンプから油圧モータに導くために作 動位置をとると負圧圧力信号回路網に接続されるようになっている。上記制御操 作のために荷重により生じた圧力流体を使用すると、成る操作条件下では荷重の ドリフトを生じる場合がある。例えば、多くの産業用又は土木工事用の車両は油 圧モータによって制御される２つ又はそれ以上の可動部分を備えている。これら の可動部分のうち、成るものは、一方の可動部分が作動すると、他方の可動部分 に接続された油圧モータに、ポンプの能力を越えた荷重圧力が生じ得るような構 成になっている。このような場合、上記荷重圧力が生じた油圧モータに関連した 方向制御弁が作動位１に動かされると、上記モータからの加圧流体は方向制御弁 の荷重信号の流路を通って流れ、荷重信号用の逃がし弁から流出することがある 。

この問題を解決するための１つの構成が１９８９年９月１１から１３日付の「自 動車用同期制御装置」と題した米国自動車技術者協会（ＳＡＥ）の技術論文第８ ９１９４１号に開示されている。この論文は、方向制御弁のメインバルブスプー ルのボア内に一体に配置されると共に、それぞれが内部にシャトルバルブを備え た一対の圧力補償弁を開示している。上記シャトルバルブは、特定の作動回路の 荷重圧力信号を、その作動回路の荷重圧力が最も高い場合にはその回路に関連し た圧力補償弁に直接導くとともに、前記特定の作動回路の荷重圧力が他の作動回 路より低い場合には他の作動回路からの圧力信号を上記圧力補償弁に導くという 二重の機能を有している。しかし、上記装置は一対の圧力補償弁と一対のシャト ルバルブとをそれぞれの方向制御弁に必要とするため弁装置が複雑で製作が困難 である。上記のＳＡＥ技術論文に開示された弁装置は米国特許公報筒４，７１９ ．７５３号にも開示されている。

本発明は、上述の問題の１つまたはそれ以上を解決することを目的としている。

光凱ΩＭ玉 本発明の１つの態様によれば、複数の作動回路と、吐出ボートと圧力応答型容量 制御装置とを備え前記作動回路に並列接続された負荷応答型可変容量ポンプとを 有する圧力応答型油圧装置用の荷重圧力複製回路が提供される。上記作動回路の 各々は油圧モータと、ポンプの吐出ボートと該油圧モータとに接続されると共に ポンプからモータへの流体の流量制御に使用される可変計量オリフィスとを有す る方向制御弁と、上記計量オリフィスに直列に接続配室された圧力補償弁とを備 えている。前記複製回路は、全部のモータに作用上接続されると共にモータに生 じる荷重圧力の中で最も高い荷重圧力を受承する制御圧力配管を有する荷重圧力 信号回路網及び、前記計量オリフィスの上流側のポンプの吐出ボートに接続され た入口ボートと前記容量制御装置に接続された出口ボートと前記制御圧力配管に 接続された第一の端部と前記出口ボートに接続された出口ポート内の流体圧力を 受ける第二の端部とを有する単一の圧力複製弁とを含んでいる。前記第一と第二 の端部は同一の有効作動面積を有している。圧力複製弁は出口ボート内の流体の 圧力レベルが前記制御配管内の荷重圧力の圧力レベルと等しくなる作動位置へと 、第一と第二の端部に作用する互いに逆向きの力により移動可能となっている。

本発明の別の態様によれば、油圧モータと、吐出ボートと圧力応答型容量制御装 置とを有する負荷検出型可変容量ポンプと、上記吐出ボートと上記油圧モータと に接続されると共に、ポンプからモータへの流体の流れを制御するのに使用され る可変計量オリフィスとを備えた圧力応答型油圧装置用の荷重圧力複製回路が提 供される。上記荷重圧力複製回路は、前記モータに作用上接続されると共にモー タに生じる荷重圧力を受ける制御圧力配管を有する荷重圧力信号回路網を含んで いる。単一の圧力複製弁は、前記計量オリフィスの上流のポンプの吐出ボートに 接続された入口ポートと、前記容量制御装置に接続された出口ボートと、圧力配 管に接続された第一の端部と、出口ボートに接続され出口ポート内の流体圧力を 受ける第二の端部とを有している。第一の端部と第二の端部とは同一の有効作動 面積を有している。圧力複製弁は、出口ポート内の流体の圧力レベルが制御配管 中の荷重圧力の圧力レベルと等しくなる作動位置へと、第一と第二の端部に作用 する互いに逆向きの力により移動可能となっている。

本発明は、油圧装置の最大荷重圧力を複製する荷重圧力複製弁を用いて、この複 製された信号を荷重圧力を必要とする装置内の全ての制′４Ｂ機能に使用するこ とにより荷重ドリフトの問題を解決している。

図面の簡単な説明 図１と図２とは本発明の実施例の線図である。

発明を実施するための最良の形態 図１を参照すると、圧力応答型油圧装置１０は作動回路１１．１２と、タンク１ ３と、該タンク１３に接続された負荷検出型可変容量ポンプ１４と、該タンク１ ３と両方の作動回路１１．１２とを接続する排出管１６とを含んでいる。ポンプ １４は共通の供給配管１８を介して前記作動回路１１゜１２とに並列接続される 吐出ボート１７を有している。また、る。

作動回路１１と１２は略同−であるのでここでは作動回路１２の対応する要素と 共に作動回路１１についてのみ詳細に説明する。作動回路１１は複動型油圧モー タ２１と、方向制御弁２３と圧力補償弁２５とを備えている。方向制御弁２３は 、供給配管１８と排出管１６とに、及び一対のモータ配管２７．２９を介して油 圧モータ２１に接続されている。方向制御弁２３は一対の無段階可変計量オリフ ィス３１と荷重圧力信号通路３５とを有している。圧力補償弁２５は方向制御弁 ２３の計量オリフィス３１下流に配置され、伝達通路３７を介して該計量オリフ ィス３１に接続されて計量オリフィス３１を通過する流体を受承するようにされ ている。圧力補償弁２５の下流側は戻り通路３９を介して再び方向制御弁２３に 接続されている。圧力補償弁は、互いに反対側に位置する端部４３．４５と、端 部４５に配置されたスプリング４７とを備えている。また伝達通路３７は端部４ ３に接続されている。

荷重圧力複製回路４９は荷重圧力信号回路網５１と単一の荷重圧力複製弁５２と を有している。信号回路′＃４５１は両方の油圧モータ２１と２２とに作用上接 続可能であり、信号通路３５．３６とレゾルバ５６とに接続されレゾルノ＼５６ を経由して制御圧力配管５７に接続された一対の荷重圧力信号配管５３．５４を 備えている。

圧力複製弁５２は、入口ボート５８と出口ポート５９と排出ボート６１及び互い に同一の有効作動面積を有する両端部６２．６３とを備えている。入口ポート５ ８は計量オリフィス３１．３２の上流側の供給配管１日に接続され、一方排出ポ ート６１はタンク１３に接続されている。また、出口ボート５９は両方の圧力補 償弁２５．２６のそれぞれ端部４５゜４６とポンプ１４の容量制御装置１９とに 制御オリフィス６６を有する共通の信号配管６４を介して接続されている。

パイロット配管６７はオリフィス６６上流側の信号配管６４と圧力複製弁５２の 端部６３とに接続されている。制御圧力配管５７は圧力複製弁の端部６２に接続 されている。緩衝オリフィス６９．７０がそれぞれ制御配管５７とパイロット配 管６７とに設けられている。荷重信号圧力逃がし弁７１は制御オリフィス６６下 流側の信号配管６４に接続されている。

前記圧力補償弁２５は、伝達通路３７が戻り通路３９から遮断される閉弁位置と 、伝達通路３７と戻り通路３９との連通を調節可能な無段階作動開弁位置との間 を移動可能とされている。圧力補償弁２６も同様に上記と対応する位置に移動可 能である。

本発明の荷重圧力複製回路４９の他の実施例を図２に示す。

第一の実施例と同様な要素は本実施例においても同じ参照符号で示される。しか し、本実施例では、圧力複製弁５２は圧力補償弁を備えていない単一機能油圧装 置１０と組合わせて用いられている。この油圧装置１０は、負荷検出型可変容量 ポンプ１４の吐出ボート１７を方向制御弁７５と圧力複製弁５２の入口ポート５ ８とに接続する供給配管１８を含んでいる。この方向制御弁は、次いでモータ配 管２７．２９を介してロータリモータ８０に接続されている。方向制御弁の計量 オリフィス３１の下流側に配置された荷重圧力信号通路３５は、圧力複製弁５２ の端部６２に接続された制御圧力配管５７に直接接続されている。信号配管６４ は圧力複製弁の出口ボート５９をポンプ１４の容量制御装置１９に接続している 。

制御弁の計量オリフィス上流側に直列に配置された圧力補償弁を備えたもっと一 般的な圧力補傷型負荷検出式油圧装置と組合わせて圧力複製回路４９を使用する ことも可能である。

しかし、この場合信号配管６４は圧力補償弁から切り離されて、複製された圧力 はポンプの方向制御弁のみに導かれる。

上の１　可 本発明の図１の実施例の使用に際して、操作者は適宜な方向制御弁２３．２４を 操作することによって油圧モータ２１゜２２の一方又は両方を作動させることが できる。例えば、操作者が油圧モータ２１を伸長させようとする場合には方向制 御弁２３は図の左方向に動かされて、供給配管１８からの流体を計量オリフィス ３１を通して、伝達通路３７に直列に流すようにする。最初に、通路３７内の圧 力流体は圧力補償弁２５の端部４３に作用して圧力補償弁２５を右方向に動かし て、流体が圧力補償弁２５を通って戻り通路３９に流入し、更に方向制御弁とモ ータ配管２９とを通ってモータ２１に流入する作動位置をとらせる。上記流路を 通る流体の量又は流量は計量オリフィス３１により決定される。方向制御弁が左 方向に移動した位置では、荷重圧力信号通路３５はモータ配管２９に連通し、こ れにより荷重圧力信号を信号配管５３とレゾルバ弁５６とを介して制御圧力配管 ５７に供給する。制御圧力配管５７内の荷重圧力は圧力複製弁５２の端部に作用 し、複製弁５２は一時的に図示の位置をとるため、供給配管１日からの流体は復 製弁５２を介して共通信号配管６４に流入する。信号配管６４内の流体圧力はパ イロット配管６７を介して圧力復製弁５２の端部６３に作用し、複製弁５２を左 方向に移動させようとする。複製弁５２は減圧弁と同様な機能を有し、ポンプ１ ４の吐出流体の圧力レベルを制御配管５７内の荷重圧力により決まる圧力レベル まで減圧する。もっと詳細に説明すると、端部６２と端部６３とは等しい有効作 動面積を有しているので複製弁は両端部に作用する互いに逆方向の力に押動され て、出口ポート５９内の流体圧力と信号配管６４内の流体圧力とが配管５７内の 荷重圧力に等しくなるような中間作動位置をとるようになる。制御信号配管６４ 内の流体圧力は、圧力補償弁２５．２６の端部４５゜４６とポンプ１４の容量制 御装置１９とに同時に伝達される。

ポンプ１４はこれにより直ちに、供給配管１８内のポンプ吐出圧力がモータ配管 ２９内の荷重圧力より所定量だけ大きい値となるような容量に調節される。上記 の圧力差は一般にマージン圧力と称される。圧力補償弁２５の端部４５に作用す る圧力はスプリング４７と共働して、圧力補償弁前後での圧力降下が基本的には スプリング４７の力に等しくなるような位置まで圧力補償弁を移動させる。方向 制御弁２３のみが作動位置にある場合には容量制御装置１９は油圧モータ２１に 作用する荷重にかかわらずマージン圧力を略一定に保ち、圧力補償弁は通過する 流体には基本的には影響を与えない。

操作者が、モータ２１を伸長中にモータ２２を伸長させようとする場合、方向制 御弁２４は図の左方向に動かされ、モータ配管３０に流体が導かれる、上記に説 明したのと同様な作動位置をとる。

今、モータ２２に作用する荷重がモータ２１に作用する荷重より大きいと仮定す る。この条件下では信号通路３６内の荷重圧力が荷重圧力中で最大になっている ため、荷重信号回路′Ｉ４５１の制御配管５７に伝達される。複製弁５２は、こ れに応じて移動し、制御配管６４内の圧力が最大荷重圧力に等しくなるような位 置をとる。制御信号配管６４内の高い複製圧力は圧力補償弁２５．２６の端部４ ５，４６とポンプ１４の容量制御装２１９とに同時に伝達される。圧力補償弁は 容量制御装置１９と共働して通常通りに機能し、計量オリフィス３１．３２の前 後での差圧を所望の値に保持することにより計量オリフィス３１．３２を通過す る流体の流量を所望の値に保つ。もし、複数の作動回路の流体の要求量の合計が ポンプの吐出量より大きい場合には圧力補償弁は流体の流量をオリフィス３１． ３２のサイズに応じて比例配分する。

今、油圧モータ２１，２２を同時に伸長させているときに、油圧モータ２２に加 わる荷重圧力が油圧モータ２２を停止させるほど大きくなったと仮定する。この 条件下では逃がし弁７１が開弁し、制御オリフィス６６と共働して制御配管６４ 内の制御圧力をポンプが運転を継続でき、従ってモータ２１が引き続き流体を受 け取ることができるような圧力レヘルに維持する。

上記の状況下では、信号回路網５１内の現実の荷重圧力は装７の作動を維持する のに必要な流体通路からは遮断されており、従ってモータ２２から信号回路網５ １を通って流体が排出されないことが容易に理解されよう。

図２の実施例においては、方向制御弁７５を左方向に動かして、供給配管１８か らの流体が計量オリフィス３１を通ってモータ配管２９に流入する作動位１をと らせることによりロータリモータ８０の回転が開始される。配管２９内の荷重圧 力は荷重圧力信号通路と制御配管５７を通って複製弁５２の端部６２に伝達され る。圧力複製弁は上記に説明したように機能するため、配管５７内の荷重圧力と 等しい圧力の複製信号が信号配管６４内に供給される。容量制御装置１９は上記 複製信号に反応し、供給配管１８内のポンプ吐出圧力がモータ配管２９内の荷重 圧力より所定値だけ大きな圧力レベルになるようにポンプ容量を調節する。

上述の説明から、本発明の構成は、寞際の荷重圧力を、装置の制御にも共通に用 いられている流れ通路から遮断する荷重圧力複製回路の改良構造を提供するもの であることは明らかである。更に、本装置は、複数の作動回路に対してただ１つ の複製弁を用い、各々の作動回路にはそれぞれただ１つの圧力補償弁を用いると いう点で簡易である。

本発明の他の態様や目的、利点については図面や説明、請求の範囲を検討するこ とにより明らかになろう。

Ｌ」 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の作動回路（１１，１２）と、該複数の作動回路に並列接続され、吐出 ポート（１７）と圧力応答型容量制御装置（１９）とを有する負荷検出型可変容 量ポンプ（１４）とを備え、前記作動回路の各々が油圧モータ（２１，２２）と 、前記吐出ポート（１７）と前記モータとに接続されると共に、前記ポンプから 前記モータヘの流体の流れを制御する可変計量オリフィス（３１，３２）を有す る方向制御弁（２３，２４）と、前記計量オリフィス（３１，３２）と直列に配 置された圧力補償弁（２５，２６）とを備えている圧力応答型油圧装置（１０） 用の荷重圧力複製回路（４９）であって： 前記モータに生じる最も高い荷重圧力を受承する制御圧力配管（５７）を有する と共に、全部のモータ（２１，２２）に作用上接続された荷重圧力信号回路網（ ５１）と；前記ポンプの吐出ポート（１７）に前記計量オリフィスの上流側で接 続された入口ポート（５８）と、前記容量制御装置（１９）に接続された出口ポ ート（５９）と、前記制御圧力配管（５７）に接続された第一の端部（６２）と 、前記出口ポート（５９）に接続され該出口ポート内の流体圧力を受ける第二の 端部（６３）とを備えた単一の圧力複製弁（５２）とを備え、前記第一と第二の 端部（６２，６３）は同一の有効作動面積を有し、前記圧力複製弁が前記第一の 端部と第二の端部とに作用する互いに逆向きの力により、前記出口ポート（５９ ）内の流体の圧力レベルが前記制御配管（５７）中の荷重圧力の圧力レベルに等 しくなる作動位置に移動される荷重圧力複製回路（４９）。
2. ２．前記作動回路（１１，１２）の各々は圧力補償弁（２５，２６）を１つだけ 備えている請求項１の圧力複製回路（４９）。
3. ３．前記圧力補償弁（２５，２６）は開弁位置と閉弁位置との間を移動可能とさ れると共に、端部（４５，４６）と、該端部（４５，４６）に配設されて圧力補 償弁を前記閉弁位置と閉弁位置の一方に抑圧付勢するスプリング（４７，４８） とを有し、前記圧力複製弁（５２）吐出ポートは全部の圧力補償弁（２５，２６ ）の端部（４５，４６）に接続されている請求項２の圧力複製回路（４９）。
4. ４．荷重圧力が前記圧力補償弁（２５，２６）の前記端部（４５，４６）と前記 容量制御装置（１９）とから遮断されている請求項３の圧力複製回路（４９）。
5. ５．前記圧力補償弁（２５，２６）は前記計量オリフィス（３１，３２）の下流 側に配置され、前記スプリング（４７，４８）は圧力補償弁を閉弁位置に向けて 押圧付勢している請求項３の圧力複製回路（４９）。
6. ６．油圧モータ（８０）と、吐出ポート（１７）と圧力応答型容量制御装置（１ ９）とを有する負荷検出型可変容量ポンプ（１４）と、前記吐出ポート（１７） と前記モータとに接続されると共に、前記ポンプから前記モータヘの流体の流れ を制御する可変計量オリフィス（３１）とを備えた圧力応答型油圧装置（１０） 用の荷重圧力複製回路であって；前記モータに生じる荷重圧力を受承する制御圧 力配管（５７）を有すると共に作用上モータ（８０）に接続された荷重圧力信号 回路網（５１）と； 前記ポンプ吐出ポート（１７）に前記計量オリフィスの上流側で接続された入口 ポート（５８）と、前記容量制御装置（１９）に接続された出口ポート（５９） と、前記制御圧力配管（５７）に接続された第一の端部（６２）と、前記出口ポ ート（５９）に接続され該出口ポート内の流体圧力を受ける第二の端部（６３） とを備えた単一の圧力複製弁（５２）とを備え、前記第一と第二の端部（６２， ６３）は同一の有効作動面積を有し、前記圧力複製弁が前記第一の端部と第二の 端部とに作用する互いに逆向きの力により、前記出口ポート（５９）内の流体の 圧力レベルが前記制御配管（５７）中の荷重圧力の圧力レベルに等しくなる作動 位置に移動される荷重圧力複製回路（４９）。