JPH0754803A - 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置 - Google Patents

可変容量型油圧ポンプの容量制御装置

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JPH0754803A
JPH0754803A JP5200634A JP20063493A JPH0754803A JP H0754803 A JPH0754803 A JP H0754803A JP 5200634 A JP5200634 A JP 5200634A JP 20063493 A JP20063493 A JP 20063493A JP H0754803 A JPH0754803 A JP H0754803A
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pump
pressure
hydraulic pump
variable displacement
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Nobusane Yoshida
伸実 吉田
Tadao Karakama
忠雄 唐鎌
Nobuhisa Honda
伸久 本多
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変容量型油圧ポンプの容量をポンプ出口管
路の圧力損失の影響を除去し方向制御弁の圧力損失一定
として制御できるようにする。 【構成】 可変容量型油圧ポンプ１の容量制御部材５を
作動する容量制御シリンダ６と、この容量制御シリンダ
６にポンプ吐出圧油を供給する容量制御弁７を備え、そ
の第１受圧部１１にポンプ吐出圧検出回路１７を接続
し、第２受圧部１２に負荷圧検出回路１４を接続し、ポ
ンプ吐出圧と負荷圧の差圧一定となるように容量制御
し、前記ポンプ吐出圧検出回路１７を方向制御弁３の入
口側に接続してポンプ出口管路の圧力損失の影響を受け
ないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変容量型油圧ポンプ
の容量を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】可変容量型油圧ポンプの容量を制御する
装置としては例えば図１に示すようにポンプ吐出圧と負
荷圧により制御するものが知られている。つまり、可変
容量油圧ポンプ１（以下可変油圧ポンプという）の吐出
路２に方向制御弁３を設けてアクチュエータ４に圧油を
供給するようにし、その可変油圧ポンプ１の斜板等の容
量制御部材５を作動する容量制御シリンダ６を設け、こ
の容量制御シリンダ６の室６ａを第１回路７で吐出路２
に接続し、室６ｂを容量制御弁８で吐出路２に接続した
第２回路９とタンク回路１０に接続制御し、この容量制
御弁８を第１受圧部１１に作用する圧油で連通位置Ａに
押し、第２受圧部１２に作用する圧油とばね１３でドレ
ーン位置Ｂに押すようにし、その第１受圧部１１を第２
回路９に接続し、第２受圧部１２を方向制御弁３とアク
チュエータ４との間に接続した負荷圧検出回路１４に接
続してある。
【０００３】この容量制御装置であればポンプ吐出圧Ｐ
1 と負荷圧ＰLSとの差圧△ＰLSが高くなれば容量制御弁
８が連通位置Ａとなって容量制御シリンダ６はＸ方向に
作動して容量制御部材５が容量小方向に作動し、ポンプ
吐出圧Ｐ1 と負荷圧ＰLSとの差圧△ＰLSが低くなれば容
量制御弁８がドレーン位置Ｂとなって容量制御シリンダ
６がＹ方向に作動し容量制御部材５が容量大方向に作動
する。実際には容量制御部材５は第１受圧部１１に作用
するポンプ吐出圧Ｐ1 と第２受圧部１２に作用する負荷
圧ＰLSとの差圧△ＰLSとばね１３の荷重とつりあうよう
に制御さる。即ち可変油圧ポンプ１の容量はポンプ吐出
圧Ｐ1 と負荷圧ＰLSの差圧が一定となるように制御され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる容量制御装置で
あれば一定流量が流れているとき（このとき差圧△ＰLS
が一定となっている）方向制御弁３の開口面積がを小さ
くすると前記差圧△ＰLSが大きくなるので容量制御部材
５は△ＰLSが一定になるまで容量小方向に作動し、方向
制御弁３の開口面積を大きくすると差圧△ＰLSが小さく
なり容量制御部材５差圧△ＰLSが一定になるまでは容量
大方向に作動するので、可変油圧ポンプ１の容量は方向
制御弁３の開口面積に応じた値となって方向制御弁３を
流通する際の圧力損失を一定とするように制御される。
【０００５】しかしながら、従来の制御装置では容量制
御シリンダ６、容量制御弁８がポンプ本体１５内に設け
られている関係上第１・第２回路７，９もポンプ本体１
５内に設けられ、容量制御弁８の第１受圧部１１にはポ
ンプ吐出部１６の圧力がポンプ吐出圧Ｐ1 として作用す
る。
【０００６】このために容量制御弁８の第２受圧部１２
に作用する負荷圧ＰLSは第１受圧部１１に作用するポン
プ吐出圧Ｐ1 よりも方向制御弁３を流通する際の圧力損
失と油圧ポンプ１と方向制御弁３の入口を接続するポン
プ出口管路の圧力損失の和だけ低くなり、容量制御弁８
は方向制御弁３の流通抵抗による圧力損失とポンプ出口
管路の管路抵抗による圧力損失の影響を受けることにな
るので、可変油圧ポンプ１の容量が方向制御弁３を流通
する際の圧力損失を一定になるように制御できず、方向
制御弁３の開口面積に応じた流量を正しくアクチュエー
タ４に供給できない。特に大流量を流す場合にはポンプ
出口管路の圧力損失が大となってアクチェータ４への供
給流量が減少する。
【０００７】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした可変容量型油圧ポンプの容量制御装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】可変容量型油圧ポンプ１
の吐出圧油を方向制御弁３によりアクチュエータ４に供
給し、その可変容量型油圧ポンプ１の容量を方向制御弁
３とアクチュエータ４との間の負荷圧と方向制御弁３の
入口側のポンプ吐出圧との差圧が一定となるように制御
する可変容量型油圧ポンプの容量制御装置。合流弁３０
の弁本体３１の一側面に複数の方向制御弁３の弁本体２
０を連結してカバー２５を連結し、前記弁本体３１の他
側面に複数の方向制御弁３の弁本体２０を連結してカバ
ー２５を連結し、一方の可変容量型油圧ポンプ１の吐出
路２と他方の可変容量型油圧ポンプ１の吐出路２を前記
合流弁３０の弁本体３１の第１・第２入口ポート３２，
３３に接続して各アクチュエータ４に２つの可変容量型
油圧ポンプ１の吐出圧油を合流して供給できるように
し、前記各カバー２５の油孔２６に接続したポンプ吐出
圧検出回路１７を前記各可変容量型油圧ポンプ１の容量
制御弁８の第１受圧部１１にそれぞれ接続し、前記合流
弁３０より遠く離れた方向制御弁３の弁本体２０に、ポ
ンプポートをアクチュエータポートに連通した時にのみ
ポンプポートに連通する入口圧検出ポート２８を形成
し、この入口圧検出ポート２８を一方の可変容量型油圧
ポンプ１のポンプ吐出圧検出回路１７に接続した可変容
量型油圧ポンプの容量制御装置。
【０００９】
【作 用】方向制御弁３の入口側の圧力をポンプ吐出
圧として検出し、そのポンプ吐出圧と負荷圧の差圧が一
定となるように容量制御するので、可変容量型油圧１の
出口管路の圧力損失に影響されずに容量を制御でき、そ
の可変容量型油圧ポンプ１の容量を方向制御弁３の圧力
損失が一定となるように制御できる。２つの可変容量型
油圧ポンプ１の吐出圧油を合流して１つのアクチュエー
タ４に供給できるし、この時一方の可変容量型油圧ポン
プ１の吐出圧油が複数の方向制御弁のポンプ通路を流通
すること、あるいは、合流弁連通回路による圧力損失で
その可変容量型油圧ポンプ１の容量が減少せず、必要な
流量を供容することができる。
【００１０】
【実 施 例】本発明の実施例を図２に基づいて説明す
る。なお、従来と同一部材は符号を同一とする。ポンプ
吐出圧検出回路１７を設け、この回路の一端部を容量制
御弁８の第１受圧部１１に接続し、他端部を方向制御弁
３の入口側に接続して方向制御弁３の入口側の圧力をポ
ンプ吐出圧として容量制御弁８の第１受圧部１１に作用
させる。
【００１１】このようにすることで、容量制御弁８の第
１受圧部１１に作用するポンプ吐出圧Ｐ1 は油圧ポンプ
１のポンプ出口管路の圧力損失の影響を受けずに、容量
制御弁８の第１受圧部１１に作用するポンプ吐出圧Ｐ1
と第２受圧部１２に作用する負荷圧ＰLSとの差圧△ＰLS
は方向制御弁８の圧力損失とほぼ等しくなり、可変油圧
ポンプ１の容量は方向制御弁３の圧力損失を一定するよ
うに制御される。
【００１２】なお、ポンプ吐出圧検出管路１７に絞り１
８を設けて容量制御弁８の第１受圧部１１に作用する圧
力が急激に変動しないようにして容量制御弁８を安定化
させるようにしても良い。
【００１３】図３は第２実施例を示し、方向制御弁３を
弁本体２０に第１・第２ポンプポート２１，２２と第１
・第２アクチュエータポート２３，２４と第１・第２タ
ンクポート（図示せず）を形成し、その弁本体２０に図
示しないスプールを挿入してスプールを中立位置の時に
は各ポートを遮断し、第１又は第２位置とすることで第
１又は第２ポンプポート２１，２２を第１又は第２アク
チュエータポート２３，２４に連通し、かつ第２又は第
１アクチュエータポート２４，２３を第２又は第１タン
クポートに連通するように構成してある。
【００１４】前記複数の方向制御弁３の弁本体２０を各
第１ポンプポート２１、第２ポンプポート２２が連通す
るように並列に連結して１つの方向制御弁３の第１・第
２ポンプポート２１，２２に可変油圧ポンプ１の吐出路
２を接続し、１つの方向制御弁３の弁本体２０にカバー
２５を連結し、このカバー２５に第１・第２ポンプポー
ト２１，２２を連通する油孔２６を形成し、その油孔２
６のポンプ吐出圧検出回路１７を接続してある。
【００１５】前記各方向制御弁３の第１・第２アクチュ
エータポート２３，２４と各アクチュエータ４を連通す
る回路には最高負荷圧検出回路２７が設けられ、この最
高負荷圧検出回路２７は複数のシャトル弁により各アク
チュエータ４の負荷圧を比較して最も高い負荷圧を検出
するもので、その検出した最も高い負荷圧は負荷圧検出
回路１４に供給される。
【００１６】図４は第３実施例を示し、２つの可変油圧
ポンプ１，１の吐出路２を合流弁３０の弁本体３１の第
１・第２入口ポート３２，３３にそれぞれ接続し、この
合流弁３０の左側に、前述と同様の第１・第２・第３方
向制御弁３1 ，３2 ，３3 の弁本体２０を連結し、右側
に第４〜第１０方向制御弁３4 〜３10の弁本体２０を連
結し、第３方向制御弁３1 の弁本体２０に連結したブロ
ック２５の油孔２６の一方の油圧ポンプ１のポンプ吐出
圧検出回路１７を接続し、第１０方向制御弁３10の弁本
体に連結したブロック２５の油孔２６に他方の油圧ポン
プ１のポンプ吐出圧検出回路１７を接続してある。負荷
圧検出回路１４は最高負荷圧検出回路２７に接続して第
１〜第１０方向制御弁３1 〜３10の最高負荷圧が供給さ
れるようにしてある。
【００１７】このようにすれば、一方の可変油圧ポンプ
１の吐出圧油は他方の可変油圧ポンプ１の吐出圧油と合
流して各方向制御弁３より各アクチュエータ４に供給で
きる。
【００１８】図４において、第１方向制御弁３1 がパワ
ーショベルの旋回油圧モータに圧油を供給する旋回弁、
同様に第２方向制御弁３2 が左走行油圧モータ、第３方
向制御弁３3 がアームシリンダに圧油を供給する左走行
弁、アーム弁、第４、第５、第６方向制御弁３4 ，
３5 ，３6 をブームシリンダ、右走行油圧モータ、バケ
ットシリンダに圧油を供給するブーム弁、右走行弁、バ
ケット弁、第７方向制御弁３7 がブームシリンダ、アー
ムシリンダへの圧油を応援するブーム弁とアーム弁、第
８、第９、第１０方向制御弁３8 ，３9 ，３10がクラッ
シャー、２段折れブーム用シリンダ、回転アーム等の通
常のパワーショベルにアタッチメントとして追加するア
クチュエータに圧油を供給するサービス弁とした場合
に、そのサービス弁により圧油が供給されるアクチュエ
ータは微操作性が要求されずに大流量を必要とする。
【００１９】しかしながら、図４において合流弁３０よ
り最も遠く離れた第１０方向制御弁３10より成るサービ
ス弁でアクチュエータに圧油を供給する場合に、そのサ
ービス弁となる第３方向制御弁３10の入口圧は合流弁３
０から第４〜第９方向制御弁３ａまでの第１又は第２ポ
ンプ通路２１，２２を流れる流通抵抗分だけの圧力損失
が生じる。さらに図４において左側の可変油圧ポンプ１
より供給される圧油は、合流弁３０の連通通路３４を流
れるため圧力損失がさらに高くなる。このとき、右側の
可変油圧ポンプ１の容量を制御するポンプ吐出圧検出部
Ａの圧力は第１０方向制御弁３10の入口圧とほぼ等しい
ので、通路の抵抗の影響を受けない。しかしながら、左
側の可変油圧ポンプ１の容量を制御するポンプ吐出圧検
出部Ｂの圧力は、第１０方向制御弁３10の入口圧より
も、第４〜第９方向制御弁１０4 〜１０9 間の圧力損失
と合流弁３０の連通通路３４の圧力損失の和だけ高くな
るため差圧△ＰLSが大となり、左側の可変油圧ポンプ１
の容量は、その分だけ減少するので、第１０方向制御弁
３10より成るサービス弁より、アクチュエータに供給す
る流量が少なくなって、前述のサービス弁の要求を満足
できないことがある。
【００２０】図５は前述の不具合を解消するようにした
第４実施例を示し、第１０方向制御弁３10の弁本体２０
に入口圧検出ポート２８を形成し、スプールを第１ポン
プポート２１を第１アクチュエータポート２３の連通し
た時あるいは、第２ポンプポート２２を第２アクチュエ
ータポート２４に連通したにのみ第１ポンプポート２１
が入口圧検出ポート２８に連通するようにしてあり、そ
の入口圧検出ポート２８が回路２９で左側のポンプ吐出
圧検出回路１７に接続してある。
【００２１】また、左側のポンプ吐出圧検出部Ｂには、
絞り１８を設置し、第１０方向制御弁３10作動時通路２
６の圧力が、回路２９あるいは容量制御弁８の第１受圧
部１１に流れ込むのを防止してある。
【００２２】このようにすれば左側の可変油圧ポンプ１
の容量制御弁８の第１受圧部１１に第１０方向制御弁３
10の入口圧が作用して容量が大となり、複数の方向制御
弁のポンプポートを流通する流通抵抗（圧力損失）と合
流弁の連通通路の流通抵抗による左側の可変油圧ポンプ
１の容量不足を補償でき、アクチュエータに大流量を供
給できる。
【００２３】図６は前述の入口圧検出ポート２８を有す
る方向制御弁３の詳細断面図であり、弁本体２０のスプ
ール孔４０に前記第１・第２ポンプポート２１，２２と
第１・第２アクチュエータポート２３，２４、第１・第
２出口ポート４１，４２、第１・第２タンクポート４
３，４４と前記入口圧検出ポート２８を形成し、このス
プール孔４０に嵌挿したスプール４５に第１・第２入口
側小径部４６，４７と第１・第２出口側小径部４８，４
９と入口圧検出小径部５０を形成し、スプール４５を図
示の中立位置から左方に移動して第１ポンプポート２１
と第１出口ポート４１を連通し、かつ第２アクチュエー
タポート２４を第２タンクポート４４に連通すると第１
出口ポート４１の圧油がチェック弁５１を押し開いて第
１アクチュエータポート２３に流通すると同時に、第１
ポンプポート２１が入口圧検出小径部５０で入口圧検出
ポート２８に連通して入口圧を検出するようにしてあ
る。
【００２４】
【発明の効果】方向制御弁３の入口側の圧力をポンプ吐
出圧として検出し、そのポンプ吐出圧と負荷圧の差圧が
一定となるように容量を制御するので、可変容量型油圧
ポンプ１の出口管路の圧力損失に影響されずに容量を制
御でき、その可変容量油圧ポンプ１の容量を方向制御弁
３の圧力損失が一定となるように制御できる。２つの可
変容量型油圧ポンプ１の吐出圧油を合流して１つのアク
チュエータ４に供給できるし、この時一方の可変容量型
油圧ポンプ１の吐出圧油が複数の方向制御弁のポンプポ
ートまたは、合流弁連通部を流通することによる圧力損
失でその可変容量型油圧ポンプ１の容量が減少せず、必
要な流量（制御差圧に見合った）を供給することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例の説明図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す説明図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す説明図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す説明図である。
【図６】方向制御弁の詳細断面図である。
【符号の説明】
１…可変容量型油圧ポンプ、２…吐出路、３…方向制御
弁、４…アクチュエータ、５…容量制御部材、６…容量
制御シリンダ、８…容量制御弁、１１…第１受圧部、１
２…第２受圧部、１７…ポンプ吐出圧検出回路、２０…
弁本体、２１…第１ポンプポート、２２…第２ポンプポ
ート、２３…第１アクチュエータポート、２４…第２ア
クチュエータポート、２５…カバー、２６…油孔、２８
…入口圧検出ポート、３０…合流弁、３１…弁本体、３
２…第１入口ポート、３３…第２入口ポート。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可変容量型油圧ポンプ１の吐出圧油を方
    向制御弁３によりアクチュエータ４に供給し、その可変
    容量型油圧ポンプ１の容量を方向制御弁３とアクチュエ
    ータ４との間の負荷圧と方向制御弁３の入口側のポンプ
    吐出圧との差圧が一定となるように制御することを特徴
    とする可変容量型油圧ポンプの容量制御装置。
  2. 【請求項２】 可変容量型油圧ポンプ１の容量制御部材
    ５を作動する容量制御シリンダ６と、この容量制御シリ
    ンダ６に圧油を供給する容量制御弁８とを備え、この容
    量制御弁８を第１受圧部１１の圧力で容量小方向に作動
    し、かつ第２受圧部１２の圧力で容量大方向に作動する
    ものとし、 前記第１受圧部１１に接続したポンプ吐出圧検出回路１
    ７を方向制御弁３の入口側に接続し、前記第２受圧部１
    ２を負荷圧検出回路１４に接続した請求項１記載の可変
    容量型油圧ポンプの容量制御装置。
  3. 【請求項３】 弁本体２０にポンプポートとアクチュエ
    ータポートを形成し、その弁本体２０にポンプポートと
    アクチュエータポートを連通・遮断するスプールを嵌挿
    して方向制御弁３とし、この複数の方向制御弁３の弁本
    体２０を各ポンプポートを連通して連結すると共に、カ
    バー２５を連結し、 １つの弁本体２０のポンプポートに可変容量型油圧ポン
    プ１の吐出路２を接続し、前記カバー２５にポンプポー
    トに連通した油孔２６を形成し、この油孔２６にポンプ
    吐出圧検出回路１７を接続した請求項２記載の可変容量
    型油圧ポンプの容量制御装置。
  4. 【請求項４】 合流弁３０の弁本体３１の一側面に複数
    の方向制御弁３の弁本体２０を連結してカバー２５を連
    結し、前記弁本体３１の他側面に複数の方向制御弁３の
    弁本体２０を連結してカバー２５を連結し、一方の可変
    容量型油圧ポンプ１の吐出路２と他方の可変容量型油圧
    ポンプ１の吐出路２を前記合流弁３０の弁本体３１の第
    １・第２入口ポート３２，３３に接続して各アクチュエ
    ータ４に２つの可変容量型油圧ポンプ１の吐出圧油を合
    流して供給できるようにし、 前記各カバー２５の油孔２６に接続したポンプ吐出圧検
    出回路１７を前記各可変容量型油圧ポンプ１の容量制御
    弁８の第１受圧部１１にそれぞれ接続した請求項３記載
    の可変容量型油圧ポンプの容量制御装置。
  5. 【請求項５】 合流弁３０の弁本体３１の一側面に複数
    の方向制御弁３の弁本体２０を連結してカバー２５を連
    結し、前記弁本体３１の他側面に複数の方向制御弁３の
    弁本体２０を連結してカバー２５を連結し、一方の可変
    容量型油圧ポンプ１の吐出路２と他方の可変容量型油圧
    ポンプ１の吐出路２を前記合流弁３０の弁本体３１の第
    １・第２入口ポート３２，３３に接続して各アクチュエ
    ータ４に２つの可変容量型油圧ポンプ１の吐出圧油を合
    流して供給できるようにし、 前記各カバー２５の油孔２６に接続したポンプ吐出圧検
    出回路１７を前記各可変容量型油圧ポンプ１の容量制御
    弁８の第１受圧部１１にそれぞれ接続し、前記合流弁３
    ０より遠く離れた方向制御弁３の弁本体２０に、ポンプ
    ポートをアクチュエータポートに連通した時にのみポン
    プポートに連通する入口圧検出ポート２８を形成し、こ
    の入口圧検出ポート２８を回路２９で一方の可変容量型
    油圧ポンプ１のポンプ吐出圧検出回路１７に接続した請
    求項３記載の可変容量型油圧ポンプの容量制御装置。
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