JPH0648003B2 - 液圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は排出容量あるいは吸込み容量を調整する調整手
段を備えた例えばアキシャルピストンモータである液圧
装置に関するものである。

［従来の技術およびその課題］ アキシャルピストン形のポンプあるいはモータ等の液圧
装置の調整手段は例えば斜板あるいは斜軸を有し、この
設定位置すなわちその角度を調整することにより、排出
容量あるいは吸込み容量であるストローク量を調整し、
所要の回転速度あるいはトルクに調整する。

しかし、このような液圧装置の調整手段はある程度の慣
性力を有し、急激に負荷がかかった時には直ちに追従で
きないという欠点がある。このため、従来の調整手段は
液圧装置の排出容量あるいは吸込み容量を可能な限り短
時間でかつ最大値まで調整して過度の速度低下を防止
し、この後に定常状態、すなわち所定のトルクで作動し
かつ所定の回転速度を保持する状態に戻すようになって
いる。この液圧装置の構造によれば、負荷トルクがかか
った後、通常の速度に戻るまでの整定時間が比較的長時
間となる。

［発明の目的］ 本発明は上述に鑑みてなされたもので、液圧装置に負荷
が急激に作用したときに通常状態に戻るまでの整定時間
を短くすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、高圧側圧力管路と低圧側圧力管路とに
それぞれ接合管路を介して接続され、圧力条件にしたが
って排出容量あるいは吸込み容量を調整する調整手段を
有し、この調整手段により所定の出力を維持する液圧装
置において、前記結合管路の一方に介装され、この結合
管路中の作動流体流を絞る第１位置と自由に流通させる
第２位置とを有して流量を制御する弁装置を備え、この
弁装置は、液圧装置がアイドリング状態にあるときに第
１位置に配置され、前記調整手段により液圧装置の排出
容量あるいは吸込み容量を所定の負荷トルクに対応した
トルクを出力させる値に設定させ、所定の負荷トルクが
作用したときに前記第２位置に配置され、前記調整手段
を再調整することなく所定の負荷トルクに対応したトル
クを出力させる液圧装置が提供される。

この液圧装置によれば、負荷トルクの作用してないアイ
ドリング状態では、弁装置が結合管路中の作動流体流を
絞る第１位置に配置されることにより、調整手段は負荷
トルク発生する前にあってもこの負荷トルクに対応した
位置に配置され、所定の出力を維持する。そして、実際
に負荷トルクが発生すると、流量制御弁装置が作動流体
流を自由に流通させる第２位置に切換られ、作動流体流
を絞ることなく自由に流通させる。このとき、調整手段
は液圧装置の排出容量あるいは吸込み容量が所定の負荷
トルクに対応したトルクを出力する位置に予め設定され
ているため、設定位置からほとんど移動することない。
これにより、液圧装置は流量制御弁装置を介する全作動
流体流により直ちに所望のトルクを形成する。

したがって、本発明によれば、アイドリング状態で運転
中に急激に負荷トルクが作用しても、調整手段の設定位
置をほとんど変更することなく直ちに所望のトルクを形
成することができ、通常状態に戻すまでの整定時間を大
きく短縮することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。

［実施例］ 本実施例の液圧装置はアキシャルピストン形のモータ１
０として形成してあり、このアキシャルピストン形のモ
ータ１０はギヤ機構１１を介して詳細には図示されてい
ないロールスタンドの２個のロールを駆動する。回転作
動中においては、これらのロールの間で断面が減少され
る例えば被圧延材等の材料には可能な限り引張り力がか
からないように、かつ、ロールスタンドを倒さないよう
にすることが重要である。このようにしないと、品質が
損われるからである。したがって、動的な駆動力が必要
である。

このモータ１０の調整手段１２は従来のものと同様であ
り、例えば斜板あるいは斜軸の設定位置あるいはその角
度を調整すること、すなわちこの調整手段１２の回転角
を変えることにより、作動液体の排出容量あるいは吸込
み容量であるストローク量を調整することができる。こ
の調整は通常の方法によりモータの入口圧力あるいはこ
のモータの入口圧力と出口圧力との差圧によって行うこ
とができ、入口圧力あるいは差圧が小さくなると、排出
容量あるいは吸込み容量を増大させるように作用する。
そして、このモータ１０の高圧側すなわち高圧の作動流
体を供給される側は、結合管路１４およびこの結合管路
中の流量を制御する弁装置としての弁ブロック１５を介
して、所定のシステム圧Ｐが作用する高圧側圧力管路１
６に結合される。このモータ１０の排出側は結合管路１
７を介してタンクあるいは低圧側圧力管路Ｔに連通す
る。符号１９は漏油の排出管路を示す。

弁装置としての弁ブロック１５は、切換弁２０を備え、
この切換弁２０は供給側の結合管路１４中に配置され
る。本実施例の切換弁２０は逆止め弁で形成してあり、
制御管路２１の圧力信号により作動流体を自由に流通さ
せる開位置に切換えられる。更に弁ブロック１５は切換
弁２０と並列に配置されて、電気的に操作される流量制
御弁２２を備える。この弁ブロック１５は、切換弁２０
を閉位置に配置しかつ制御弁２２を絞り位置に配置して
結合管路１４中の作動流体流を絞る第１位置と、切換弁
２０を開位置に配置しかつ制御弁２２を閉位置に配置し
て作動流体を自由に流通させる第２位置とに配置するこ
とができる。

モータ１０の遊転、すなわちアイドリング中は、このモ
ータ１０はロールスタンドのロールを単に駆動している
だけであり、弁ブロック１５は、切換弁２０を閉位置に
切換えかつ制御弁２２を絞り位置に配置し、結合管路１
４中の作動流体流を絞る第１位置に配置されている。制
御ブロック１５とモータ１０との間における圧力は減圧
されてタンクの圧力に近くなる。モータ１０には、制御
弁２２で設定された比較的低圧の作動流体が供給され、
モータ１０の入口圧力が低下しあるいは入口圧力と出口
圧力との間の差圧が低下する。このため、調整手段１２
はモータ１０の排出容量あるいは吸込み容量を増大して
アイドリングトルクを形成しようとする。

制御弁２２をこのような低圧に設定することにより、ア
イドリング中であっても、モータ１０を流通する流体量
は、その圧力が低いもののロール間に材料を介在させた
定常状態の値となる。この流体量およびモータの回転角
は従来の方法により予め所定の値に設定することができ
る。

ロールの作用を受ける材料がロール間の間隙に挿通され
てトルクの急激な変動を生じた場合には、切換弁２０が
開位置に切換わり、弁ブロック１５が作動流体を自由に
流通させる第２位置に配置されることにより、モータ１
０には全流体量が流入し、直ちに所要のトルクを形成す
る。

したがって、無駄な時間を費やくことなく、アイドリン
グから負荷運転まで移行することができる。

切換弁２０を作動した場合には、アキシャルピストン形
の液圧装置中を流れる作動流体量、すなわち回転角（例
えば斜板あるいは斜軸の）は僅かに変化するにすぎな
い。所定のトルクを形成する速度に達するまでの整定時
間が大きく減少する。制御ブロック１５はアキシャルピ
ストン形のエンジン、すなわちモータ１０の圧力フラン
ジ部（pressure flange）に直接接着するのが好まし
い。切換弁２０により、モータ１０の圧力管路１６から
分離し、例えば、緊急停止を要する場合に作動流体源か
ら遮断させることも可能である。更に、この液圧装置は
動力源あるいは圧力源等のジェネレータ(generator) と
して作用することも可能であり、また、逆止め弁で形成
した切換弁２０を開位置に配置して圧力管路１６に作動
流体を送り込むこともできる。

上記の流量制御弁の代りに圧力弁(pressurevalves) を
設け、この圧力弁により、液圧装置のストローク調整す
なわちアキシャルピストンモータの回転角を変化すると
きに流量制御弁に差圧が発生して流れも変化するという
欠点を防止することができる。このため、圧力弁を設け
ると安定した制御を行うことができ、２次的に制御され
たシステムの圧力結合が補償され、流量弁は流量結合だ
けを考慮すればよい。

第２図の制御ブロック１５内においては、電気的に調整
可能なパイロット制御式の減圧弁２５が切換弁２０と並
列に設けられている。この減圧弁により管路１４、すな
わちモータ１０の結合管路における作動圧力Ａが制限さ
れる。この結合管路１４の圧力は高圧側圧力管路１６の
システム圧力よりも低い値まで減圧され、したがって、
切換弁２０が閉位置に切換えられたアイドリング運転中
におけるモータ１０の入口圧力と出口圧力との間の圧力
差はより小さくなる。したがって、モータ１０は小さな
差圧で回転し、アイドリング中に必要なトルクを形成す
る。結合管路１４内の圧力は、調整手段の設定するスト
ローク量が、切換弁２０が開いて全作動圧力がモータ１
０に作用したときに所定の負荷トルクを形成するために
必要なストローク量と等しくなるように、減圧弁により
設定される。このため、負荷トルクが作用したときのモ
ータ１０のストローク量、したがって、回転角は全く変
化しないか、あるいは変化しても僅かである。したがっ
て、トルクの急激な変化が生じた場合の回動による時間
の損失が補償されるだけでなく、安定して制御すること
ができる。

第３図に示す実施例では、タンクに連通する低圧側の圧
力管路１８に至るモータの出口側の結合管路１７中に、
圧力制限弁２６が配置されている。この圧力制御弁を設
けることにより切換弁２０が閉じたときに弁ブロック１
５の結合部Ｒに作動圧が形成され、モータ１０にはアイ
ドリング中に必要とするトルクを形成するするのに充分
な差圧が形成される。このアイドリング中のトルクはモ
ータ１０のストローク量を調整手段１２が設定すること
により形成され、このときに調整手段１２が設定するス
トローク量は、切換弁２０が開位置に配置されてモータ
１０に全差圧が作用したときに、モータが負荷トルクを
形成するために必要なストローク量に対応する。

【図面の簡単な説明】

第１図はロールスタンドを駆動するモータの流量制御弁
の回路図、第２図は減圧弁を備えた回路図、第３図は圧
力制御弁を備えた回路図である。 １０……モータ、１１……ギヤ機構、１２……調整手
段、１４，１７……結合管路、１５……弁ブロック、１
６，１８……圧力管路、２０……切換弁、２２……流量
制御弁、２５……減圧弁、２６……圧力制御弁

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧側圧力管路と低圧側圧力管路とにそれ
   ぞれ接合管路を介して接続され、圧力条件にしたがって
   排出容量あるいは吸込み容量を調整する調整手段を有
   し、この調整手段により所定の出力を形成する液圧装置
   において、前記結合管路の一方に介装され、この結合管
   路中の作動流体流を絞る第１位置と自由に流通させる第
   ２位置とを有して流量を制御する弁装置を備え、この弁
   装置は、液圧装置がアイドリング状態にあるときに第１
   位置に配置され、前記調整手段により液圧装置の排出容
   量あるいは吸込み容量を所定の負荷トルクに対応させる
   値に設定させ、所定の負荷トルクが作用したときに前記
   第２位置に配置され、前記調整手段を再調整することな
   く所定の負荷トルクを出力させることを特徴とする液圧
   装置。
2. 【請求項２】前記弁装置は、作動流体流を遮断する閉位
   置と自由に流通させる閉位置との間を切換え可能な切換
   弁と、この切換弁に並列に接続させて作動流体流を絞る
   制御弁とを有する特許請求の範囲第１項に記載の液圧装
   置。
3. 【請求項３】前記切換弁は、システム圧の作用する高圧
   側圧力管路方向に開の制御機構付逆止弁である特許請求
   の範囲第２項に記載の液圧装置。
4. 【請求項４】前記制御弁は、電気的に作動される特許請
   求の範囲第２項に記載の液圧装置。
5. 【請求項５】前記制御弁は、圧力管路に結合される結合
   管路中に介装された流量制御弁である特許請求の範囲第
   ２項に記載の液圧装置。
6. 【請求項６】前記制御弁は、電気的に作動される特許請
   求の範囲第２項に記載の液圧装置。
7. 【請求項７】前記制御弁は、圧力管路に結合される結合
   管路中に介装された減圧弁である特許請求の範囲第２項
   に記載の液圧装置。
8. 【請求項８】前記制御弁は、電気的に作動される特許請
   求の範囲第７項に記載の液圧装置。
9. 【請求項９】前記制御弁は、低圧側圧力管路に結合され
   る結合管路中に介装された圧力制御弁である特許請求の
   範囲第２項に記載の液圧装置。
10. 【請求項１０】前記制御弁は、電気的に作動される特許
    請求の範囲第９項に記載の液圧装置