JPH0742868U - 可変容量油圧ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧装置に至る配管長さが長い場合でも、配
管を太くすることなく、且つ流量の大小に拘らず所定油
圧の作動油を油圧装置にさせる。 【構成】 可変容量油圧ポンプ２２とマニピュレータ作
動制御バルブ１５とを繋ぐ供給油路３１におけるバルブ
１５の近傍の油圧Ｐ２をパイロット油圧として用い、可
変容量油圧ポンプ２２の可変容量制御を行う。この制御
装置では、バルブ１５の近傍の油路内油圧Ｐ２がパイロ
ット油圧として容量制御シリンダ２３に供給されて油圧
ポンプ２２が可変容量制御されるため、ポンプ吐出油圧
ではなくバルブ１５に供給される油圧Ｐ２が、マニピュ
レター作動の必要油量に応じて常にほぼ所定油圧となる
ように容量制御が行われる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パイロット油圧を用いて容量制御を行う形式の可変容量油圧ポンプ の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

油圧ポンプから供給される作動油圧を利用して種々の油圧装置を作動させる構 成は良く知られている。例えば、起伏、伸縮等が自在なブームの先端に油圧作動 式のマニピュレータ装置を搭載した高所作業車においても、車体上の油圧ポンプ から供給される作動油圧によりマニピュレータ装置（油圧装置）が作動されるよ うになっている。 このようなマニピュレータ装置においては、マニピュレータアームの作動速度 などの使用条件に応じて必要作動油量が異なるため、使用条件に応じて吐出油量 を可変制御できる可変容量油圧ポンプが用いられることが多い。

【０００３】 このような可変容量油圧ポンプを用いるときには吐出油量を適切に制御する必 要があり、この制御装置は例えば図４に示すように構成される。可変容量油圧ポ ンプ６１は、その吐出油路６３の油圧をパイロット圧として用いて吐出油量を制 御する容量制御シリンダ６２を備えたものが用いられる。このように吐出油圧を パイロット油圧としてポンプ吐出油量を制御すると、図５に示すように、第１油 圧センサ５３により検出される吐出油路６３の油圧Ｐ１は、必要油量の大小に拘 らず常にほぼ一定の吐出油圧となるように吐出油量が可変制御され、この作動油 がブーム６５内の配管を介してマニピュレータ５８に供給される。このため、マ ニピュレータ５８が静止している場合のように必要油量が少量のときには吐出油 圧Ｐ１を保つに必要なだけの小さな吐出油量となり、マニュピュレータ５８を作 動させる場合のように必要油量が大きいときには所定油圧Ｐ１を保持したままこ の必要油量を確保できるだけの吐出容量になるように油圧ポンプ６１の吐出容量 制御が行われる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、油圧ポンプが油圧装置の近くに配設されており、両者の間の管路損 失が極く小さなときには上記のような制御で問題はない。しかしながら、上述の 高所作業車のようにブーム先端に配設されたマニピュレータ装置の場合には、車 体上の油圧ポンプ６１からブーム６５の先端に取り付けられたマニピュレータ装 置５８まで作動油を供給する配管はブーム６５内を延びて配設されており、管路 長が長くなるため、管路損失の影響が問題となりやすい。

【０００５】 例えば、マニピュレータが静止している場合のように必要油量が少量のときに は流量が少ないため管路抵抗が小さくて管路損失は少なく、マニピュレータ装置 ５８にはポンプ吐出油路６３の油圧Ｐ１とほぼ同一の油圧を有した油圧が送られ る。ところが、マニュピュレータを速い速度で作動させる場合のように必要油量 が大きくなるときには管路損失が大きくなり、図５に示すように、ポンプ吐出油 圧Ｐ１は所定油圧ｐ(1)に設定されても、マニピュレータに供給される油圧、す なわち、第２油圧センサ５５により検出されるマニピュレータ装置５８の直前の 油圧Ｐ２は管路損失分（図５においてハッチングを施した部分）だけ低い油圧ｐ (2)となり、マニピュレータの出力パワーが低くなるという問題がある。 なお、配管を太くすれば管路損失を小さくすることができるが、その分コスト アップとなるという問題や、ブーム内に太い配管を通すのが難しいという問題が あり、配管はできる限り細くするのが望ましい。

【０００６】 本考案はこのような問題に鑑みたもので、油圧ポンプから油圧装置に至る配管 長さが長い場合でも、配管を太くすることなく、且つ流量の大小に拘らず所定油 圧の作動油を油圧装置に供給することができるような構成の可変容量油圧ポンプ の制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】

このような目的達成のため、本考案においては、可変容量油圧ポンプと油圧装 置とを繋ぐ油路における油圧装置の近傍の油圧をパイロット油圧として用い、可 変容量油圧ポンプの可変容量制御を行うように制御装置を構成している。 このような制御装置の場合には、油圧装置の近傍の油路内油圧をパイロット油 圧として可変容量制御されるため、ポンプ吐出油圧ではなく油圧装置に供給され る油圧が、この油圧装置の必要油量に応じて常にほぼ所定油圧となるように容量 制御が行われる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の好ましい実施例について説明する。 本考案に係る可変容量油圧ポンプを備えた高所作業車の一例を図１に示している 。この高所作業車は、トラック車体１の上に旋回自在に旋回台２を有し、旋回台 ２には伸縮が自在なブーム３が起伏シリンダ４により起伏自在となって取り付け られている。このブーム３の先端３ａにはレベリング機構（図示せず）を介して 常時水平に維持されて作業装置１０が取り付けられている。

【０００９】 作業装置１０は、作業者が搭乗する作業キャビン１１と、作業キャビン１１の 前部に配設されたベース台１２と、ベース台１２の上に取り付けられた左右一対 のマニピュレータ１３とを備えており、作業キャビン１１内にマニピュレータ１ ３への作動油の供給制御を行うマニピュレータ作動制御バルブ１５が配設されて いる。 車体２１の上にはさらにパワーユニット２０が配設されている。このパワーユ ニット２０は、エンジン２１と、このエンジン２１により駆動される可変容量ポ ンプ２２とからなり、この可変容量ポンプ２２の吐出油がブーム３内を延びて配 設された配管を介してマニピュレータ作動制御バルブ１５に供給される。 なお、パワーユニット２０内には、旋回台２の旋回、ブーム３の起伏および伸 縮作動等を行わせるための油圧を供給する油圧ポンプも配設され、エンジン２１ により駆動されるが、これらについては本考案とは関係がないため、その説明は 省略する。

【００１０】 この油圧回路を図２に示しており、この図を参照して可変容量ポンプ２２の吐 出量制御等について説明する。 エンジン２１により油圧ポンプ２２が駆動されると、パワーユニット２０を構 成するオイルタンク３０内の作動油が、油圧ポンプ２２から供給油路３１に吐出 される。なお、油圧ポンプ２２の吐出圧が許容圧以上となるのを防止するための リリーフバルブ４５がこの供給油路３１と排出油路３３との間に図示のように配 設されている。供給油路３１は、ブーム３内を延びて配設されるホース等から構 成されており、作業装置１０内のマニピュレータ作動制御バルブ１５に繋がって いる。 マニピュレータ作動制御バルブ１５は作業キャビン１１に搭乗した作業者の操 作に応じて作動され、供給油路３１を介して供給される作動油圧のマニピュレー タ１３への供給制御を行う。なお、制御バルブ１５には排出油路３３も繋がって おり、排出油はこの排出油路３３を介してオイルタンク３０に戻される。

【００１１】 マニピュレータ作動制御バルブ１５によりマニピュレータ１３が作動されると きに、マニピュレータ１３が静止もしくはゆっくり動くような場合には、供給油 路３１を介して供給される油量は少量でよく、マニピュレータ１３が速い速度で 動くような場合には供給油量は大きくなる。このため、このようなマニピュレー タ１３の作動に要求される油量に応じて油圧ポンプ２２の吐出油量を可変制御す るようになっている。

【００１２】 油圧ポンプ２２は斜板ポンプから構成され、その吐出容量は容量制御シリンダ ６２によりポンプ斜板角を可変制御した調節される。この容量制御シリンダ６２ にはパイロット油路３５を介してパイロット油圧Ｐｐが供給される。パイロット 油路３５は、供給油路３１におけるマニピュレータ作動制御バルブ１５との接続 部近傍に繋がっており、容量制御シリンダ６２には、マニピュレータ作動制御バ ルブ１５に供給される油圧Ｐ２（なお、この油圧Ｐ２は第２油圧センサ４２によ り検出される）がパイロット油圧Ｐｐとして作用する。 容量制御シリンダ６２はパイロット油圧Ｐｐをほぼ一定の油圧となるようにそ の容量制御を行うものであるため、マニピュレータ作動制御バルブ１５に供給さ れる油圧Ｐ２は、図３において破線で示すように、供給油量Ｑの変化に拘らずほ ぼ一定の油圧が得られ、マニピュレータ１３はどの速度においても所定のパワー を発揮することができる。

【００１３】 なお、この場合においても、供給油路３１における管路損失は従来と同じであ り、このため、油圧ポンプ２２の吐出口近傍の油圧、すなわち、第１油圧センサ ４１により検出される油圧Ｐ１は、上記第２油圧センサ４２により検出される油 圧Ｐ２より管路損失分（図３においてハッチングを施した部分）だけ高くなる。 このため、マニピュレータ１３の必要油量が最大ＱMAXとなったときには、マニ ピュレータ作動制御バルブ１５に供給される油圧Ｐ２は所望のパワーを得るに必 要な所定油圧ｐ(4) であるが、油圧ポンプ２２の吐出圧Ｐ１は所定油圧ｐ(4)よ り管路損失分だけ高圧の油圧ｐ(3)となる。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、可変容量油圧ポンプと油圧装置とを繋 ぐ油路における油圧装置の近傍の油圧をパイロット油圧として用い、可変容量油 圧ポンプの可変容量制御を行うので、油圧装置に供給される油圧がこの油圧装置 の必要油量に応じて常にほぼ所定油圧となるように容量制御を行わせることがで き、油圧装置の必要油量の如何に拘らず常に所定油圧を供給することができる。 このため、油圧装置の必要油量が多いときにもパワー不足となるようなことを防 止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る制御装置により容量制御がなされ
る可変容量油圧ポンプを備えた高所作業車を示す正面図
である。

【図２】本考案に係る可変容量ポンプの制御装置を表す
油圧回路図である。

【図３】本考案に係る制御装置により制御された可変容
量ポンプの吐出油量Ｑと油圧Ｐとの関係を示すグラフで
ある。

【図４】従来の可変容量ポンプの制御装置を表す油圧回
路図である。

【図５】従来の制御装置により制御された可変容量ポン
プの吐出油量Ｑと油圧Ｐとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

３ ブーム １０ 作業装置 １１ 作業キャビン １３ マニピュレータ １５ マニピュレータ作動制御バルブ ２０ パワーユニット ２１ エンジン ２２ 可変容量油圧ポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロット油圧制御式の可変容量油圧ポ
   ンプと、この可変容量油圧ポンプからの作動油供給を受
   けて作動される油圧装置と、前記可変容量油圧ポンプと
   前記油圧装置とを繋ぐ油路とからなり、 この油路における前記油圧装置の近傍の油圧をパイロッ
   ト油圧として前記可変容量油圧ポンプの可変容量制御を
   行うように構成したことを特徴とする可変容量油圧ポン
   プの制御装置。