JPH0792062B2

JPH0792062B2 - 液圧制御装置

Info

Publication number: JPH0792062B2
Application number: JP62049362A
Authority: JP
Inventors: 威出雄亀田; 隆利渡邉; 正明須原; 道夫布川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1986-05-16
Filing date: 1987-03-04
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPS63106406A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は液圧制御装置に関するものである。

（従来の技術）射出成形機等において使用される液圧制御装置の従来例
としては、「油空圧化設計」第18巻第13号（昭和55年12
月１日発行）の第39頁第４図に記載された装置を挙げる
ことができる。この回路について、第４図に基づいて説
明すると、図において、101は可変ポンプであって、こ
の可変ポンプ101のポンプライン102は、アクチュエータ
103に接続されており、上記ポンプライン102には、電磁
式比例切換弁105が介設されている。上記可変ポンプ101
は、吐出量制御部106を有しているが、この吐出量制御
部106は、該制御部106に接続されたライン107を、制御
装置108にてポンプライン102とタンク109とに切換連通
させ、斜板の傾斜角度等を制御してポンプ吐出量を制御
するためのものである。上記制御装置108は、流量制御
用パイロット弁110と、圧力制御用パイロット弁111とに
よって構成されたものであって、上記流量制御用パイロ
ット弁110のバネ室には上記比例切換弁105の絞り後位の
液体圧力が、またそのパイロット室には比例切換弁105
の絞り前位の流体圧力がそれぞれ導かれている。この流
量制御用パイロット弁110は、上記比例切換弁105の絞り
前後の差圧に応動してシンボル位置V1とV2とに切換わ
り、上記吐出量制御部106をポンプライン102とタンク10
9とに切換連通し得るようなされている。すなわち上記
流量制御用パイロット弁110によって、比例切換弁105の
絞り前後の差圧を一定に保ち、流量、つまりアクチュエ
ータ103の移動速度を一定に維持するのである。また上
記圧力制御用パイロット弁111のパイロット室にはポン
プライン102の流体圧力が、またそのバネ室には絞り112
を介してポンプライン102の流体圧力がそれぞれ導かれ
ており、上記バネ室にはさらにパイロット形リリーフ弁
113が接続されている。すなわち、アクチュエータ103が
ストロークエンドに達する等した圧力制御時において
は、上記圧力制御用パイロット弁111のバネ室側は、リ
リーフ弁113の設定圧力となるために、圧力制御用パイ
ロット弁111はシンボル位置V1やV2に位置して、吐出量
制御部106をポンプライン102とタンク109とに切換連通
させ、余剰流体を発生させることなく、可変ポンプ101
の吐出量を制御し、ポンプライン102を一定の圧力に維
持するような作動をなす。なおこの場合、比例切換弁10
5の絞り前後には差圧が存しないことから、流量制御用
パイロット弁110は、シンボル位置V2に位置することに
なる。

そして上記において使用されている吐出量制御部106
は、斜板等の可変要素を駆動するためのピストン117
と、上記ピストン117を最大吐出量方向に付勢するバネ1
18とを有するもので、上記吐出量制御部106に、ポンプ
ライン102内の流体圧力が作用したときに、上記バネ118
の力に抗してピストン117を移動させ、吐出量を減じる
ような構造のものである。

なお上記装置のポンプライン102には、さらにタンク114
へと連通する分岐ライン115が接続され、この分岐ライ
ン115にサージ圧吸収弁116が介設されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで上記した従来の液圧制御装置には、次のような
欠点がある。それは、圧力制御を行おうとする際には、
上記吐出量制御部106においては、バネ118の力に抗して
ピストン117を移動させてポンプ吐出量を減少させる必
要があるために、ポンプライン102には、上記バネ118の
力に打ち勝つだけの圧力が必要になるということであ
る。すなわち、ポンプライン102内の流体圧力が、上記
バネ118のバネ力相当流体圧力よりも低くなった場合に
は、上記のような圧力制御を行うことが不可能となる訳
で、そのため制御可能な最低圧力が制限されてしまうと
いうことである。また制御可能な最低圧力近傍の圧力範
囲においては、バネ118の力と、ポンプライン102内の流
体による力とが近接することから、ピストン117を移動
させる際の応答性が充分なものでないということも欠点
の１つである。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、制御可能な低圧側圧力範
囲を拡大し得ると共に、さらに低圧制御状態においても
充分な応答性の得られる液圧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）そこでこの発明の液圧制御装置においては、可変要素を
駆動する吐出量制御部４を備えた可変ポンプ１と、流体
圧力が作用したときに吐出量を減じるべく構成された上
記吐出量制御部４に接続したライン７を、圧力ライン22
とタンクラインとに切換連通する制御弁手段36と、上記
可変ポンプ１のポンプライン２と該可変ポンプ１とは別
の第２ポンプ24の吐出ライン25とに接続され、該両ライ
ン２、25に作用する圧力のうち、高圧側を選択して上記
圧力ライン22に導く圧力選択手段23とを備えて成り、さ
らに上記制御弁手段36は、電気によって駆動され、入力
電流がないときに上記圧力ライン22を吐出量制御部４に
連通する電磁比例制御弁36としていることを特徴として
いる。

（作用）上記装置において、ポンプライン２内の流体圧力が低い
場合には、吐出量制御部４に対しては、圧力選択手段2
3、例えばシャトル弁にて、ポンプライン２よりも圧力
の高い第２ポンプ24の吐出ライン25の流体圧力が作用す
ることになる。つまり、ポンプライン２内の流体圧力が
低いときには、吐出量制御部４は、ポンプライン２とは
無関係に、第２ポンプ24の吐出ライン25の流体圧力によ
って制御されることになるのであり、この結果、制御可
能な低圧側圧力範囲を拡大し得るし、また制御圧力の低
下に起因する応答性の低下を防止し得ることにもなる。
しかも制御弁手段36においては、入力電流がないときに
上記圧力ライン22を吐出量制御部４に連通させているの
で、起動直後のようにポンプライン２の流体圧力が極め
て低いような場合にも、制御を行うことが可能である。

（実施例）次にこの発明の液圧制御装置の具体的な実施例につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には液圧制御装置の実施例を示している。同図に
おいて、１は可変ポンプ、２はポンプラインをそれぞれ
示している。上記可変ポンプ１は、バイアス式の吐出量
制御部４を有している。この吐出量制御部４は、斜板を
介して相対向する第１及び第２加圧室41、42を備え、第
１加圧室41側の押圧力で斜板を最大傾斜角方向に、また
第２加圧室42側にライン７を介して作用する押圧力で斜
板を最小傾斜角方向（吐出量減少方向）にそれぞれ移動
させるべく第１及び第２ピストン43、44を付勢する構造
を有している。そして上記第１加圧室41は、ライン45を
介してポンプライン２に接続されると共に、その内部に
バネ46が配置されており、両者の押圧力でもって、斜板
を最大傾斜角方向へと付勢するようなされている。この
ような構造を採用しているのは、次のような理由によ
る。すなわち、可変ポンプ１の作動中に、斜板に対して
は、圧力、慣性モーメント等が作用し、この結果、斜板
は中立位置に復帰する方向に付勢される訳であるが、バ
ネ46の力だけではこの付勢力に対向し得ないので、上記
のようなポンプライン２の流体圧力を利用しているので
ある。なお上記第１及び第２ピストン43、44において
は、第１ピストン43側の受圧面積が、第２ピストン44側
の受圧面積よりも小さくなるように設定されており、そ
の面積差に起因する力でもって上記バネ46の力と対向し
得るようなされている。

上記第２加圧室42に接続されたライン７に対する流体の
給排を制御する制御装置８は、電磁比例流量制御弁36
と、圧力制御用パイロット弁11とによって構成されたも
のである。この装置は、可変ポンプ１の流量制御を電気
フィードバック方式にて行うようにしたものであって、
電磁比例流量制御弁36を使用し、この流量制御弁36と流
量検出器（斜板角度検出器）37及びアンプ38との電気的
な組合せによって可変ポンプ１の吐出量の制御を行うよ
うになっている。なお39は圧力検出器である。一方上記
圧力制御用パイロット弁11においては、そのパイロット
室18には、パイロットライン15を介してポンプライン２
の流体圧力が導かれ、またそのバネ室16には、上記パイ
ロットライン15の流体圧力、つまりポンプライン２の流
体圧力がパイロットライン21を介して導かれており、こ
のパイロットライン21には、その途中に絞り19が介設さ
れている。また上記バネ室16には、タンク34へと連通す
るパイロットライン17が接続されているが、このパイロ
ットライン17には、パイロット形リリーフ弁20が介設さ
れている。

上記電磁比例流量制御弁36と圧力制御用パイロット弁11
との各ポートｌには、それぞれ圧力ライン22が接続され
ているが、この圧力ライン22には、シャトル弁23が接続
され、このシャトル弁23に、第２ポンプ24の吐出ライン
25と、上記ポンプライン２から分岐した分岐ライン26の
流体圧力が導かれている。すなわち、上記吐出ライン25
とポンプライン２との流体圧力のうち、高圧側の圧力が
上記シャトル弁23にて選択され、圧力ライン22に作用す
るようになされているのである。一方、上記電磁比例流
量制御弁36のポートｍは、タンク９へと連通するタンク
ライン27に、またそのポートｎは圧力制御用パイロット
弁11のポートｍにそれぞれ接続されると共に、圧力制御
用パイロット弁11のポートｎには上記ライン７が接続さ
れている。この結果、吐出量制御部４は、上記各弁36、
11の作動によって、上記圧力ライン22とタンクライン27
とに切換連通し、これによりポンプ吐出量が制御される
ことになる。

さらにこの液圧制御装置においては、電磁比例流量制御
弁36のポートｎと、圧力制御用パイロット弁11のポート
ｍとを結ぶライン47と、圧力制御用パイロット弁11と吐
出量制御部４とを結ぶライン７との間に、チェック弁48
の介設されたバイパスライン49が接続されている。この
ようにバイパスライン49を設けたのは、流量制御時にお
いて、圧力制御用パイロット弁11が中間位置に位置する
ような場合にでも、該パイロット弁11をバイパスしてラ
イン７に連通するバイパス路を確保するためであり、一
方そのバイパスライン49にチェック弁48を介設してある
のは、流量制御から圧力制御に移行する際、電磁比例流
量制御弁36がシンボル位置V2に位置することから、第２
加圧室42内の流体がライン７、バイパスライン49、ライ
ン47、比例流量制御弁36をそれぞれ経由してタンク９へ
と開放されてしまうのを防止するためである。

次に上記液圧制御装置の作動状態について説明する。ま
ず上記において、アクチュエータの速度制御、すなわち
流量制御を行う場合には、パイロットライン17内は、パ
イロット形リリーフ弁20の設定圧力に達していないの
で、圧力制御用パイロット弁11は、パイロット室18とバ
ネ室16との両流体圧力が同一となり、そのためシンボル
位置V2に位置している。一方電磁比例流量制御弁36は、
入力電流の増加に応動して、シンボル位置V1からシンボ
ル位置V2へと次第に切換わり、これにより可変ポンプ１
の吐出量制御部４の圧力ライン22とタンクライン27とへ
の切換連通状態を変化させて、斜板等の可変要素を変位
させて可変ポンプ１の吐出量を制御する作動をなす。ま
たアクチュエータがストロークエンド等で停止している
圧力制御時には、電磁比例流量制御弁36はシンボル位置
V2に位置している。そしてパイロットライン17内の流体
圧力は、パイロット形リリーフ弁20の設定圧力になって
おり、圧力制御用パイロット弁11は、シンボル位置V1に
位置したり、あるいはシンボル位置V2に位置したりし
て、可変ポンプ１の吐出量制御部４をライン７を介して
圧力ライン22とタンクライン27とに切換連通させ、これ
より可変ポンプ１からは、ポンプライン２内の流体圧力
を、上記リリーフ弁20の設定圧力よりもバネ力相当圧力
だけ高い圧力に維持するのに必要な微少量の流体が吐出
されることになる。

そして上記のような圧力制御を行うに際して、パイロッ
ト形リリーフ弁20の設定圧、すなわちポンプライン２内
の制御圧力を低くして、この圧力が、上記第２ポンプ24
の吐出ライン25の流体圧力よりも低下した場合には、シ
ャトル弁23によって高圧側の吐出ライン25の流体圧力が
選択されて圧力ライン22に作用することになり、吐出量
制御部４は、上記吐出ライン25の流体圧力によってその
作動が制御されることになる。すなわち上記吐出量制御
部４は、ポンプライン２内の制御圧力が高い場合には、
該ライン２内の流体圧力にてその作動が制御され、一方
ポンプライン２内の制御圧力が低い場合には、それより
も流体圧力の高い吐出ライン25内の流体圧力にて作動が
制御されるというように、常時、高圧側のライン２又は
25にてその作動が制御されることになるのである。この
結果、圧力制御時の制御圧力を、圧力制御用パイロット
弁11の最低バネ力相当の流体圧力にまで低下させること
が可能となり、しかもこのように制御圧力を低下させて
も、吐出量制御部４の応答性が損なわれることはなく、
良好な応答性を維持し得ることになる。

また電磁比例流量制御弁36による流量制御時にも、ポン
プライン２内の流体圧力は低い状態に維持されることに
なる訳であるが、このような場合にも、上記と同様に吐
出量制御部４の作動が、圧力の高い吐出ライン25の流体
圧力にて制御されることから、その応答性は優れたもの
となる。特に上記電磁比例流量制御弁36は、入力電流が
ないときに上記圧力ライン22を吐出量制御部４に連通す
る構造であるため、起動直後のようにポンプライン２の
流体圧力が極めて低いような段階から流量制御を行える
ことになる。ちなみに第４図に示した従来例において
は、例え吐出量制御部106のバネ118のバネ力を大幅に低
下させても、ポンプライン２の流体圧力が、流量制御用
パイロット弁110のバネ力を超えるまでは流量制御を行
うことは不可能である。

なお上記においては、ポンプライン２と吐出ライン25と
のうちの、高圧側の流体圧力を選択して圧力ライン22に
作用させるための圧力選択手段23をシャトル弁にて構成
した例を示したが、この選択手段23は、第２図に示すよ
うな一対のチェック弁23a、23bにて構成することも可能
であるし、また吐出量制御部４を第３図に示すように、
従来例と略同様にピストン５とバネ６とを有する構造に
してもよい。

（発明の効果）この発明の液圧制御装置においては、ポンプラインの流
体圧力を低くしたような場合に、吐出量制御部の作動
を、上記よりも流体圧力の高い第２ポンプの吐出ライン
の流体にて制御するようにしてあるので、従来に比較し
て低圧側の制御圧力範囲を拡大することが可能となり、
また低圧側制御時のポンプ応答性を改善することが可能
である。しかも制御弁手段においては、入力電流がない
ときに上記圧力ラインを吐出量制御部に連通させている
ので、起動直後のようにポンプラインの流体圧力が極め
て低いような場合にも、制御を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の液圧制御装置の実施例を示す回路
図、第２図は上記における圧力選択手段の変更例を示す
回路図、第３図は上記実施例における吐出量制御部の変
更例を示す回路図、第４図は従来例の回路図である。１……可変ポンプ、２……ポンプライン、４……吐出量
制御部、９……タンク、22……圧力ライン、23……シャ
トル弁（圧力選択手段）、24……第２ポンプ、25……吐
出ライン、36……電磁比例流量制御弁（制御弁手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者布川道夫大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (56)参考文献特開昭58−197487（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−220701（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−228701（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−55484（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−103584（ＪＰ，Ｕ) 実公昭58−13115（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変要素を駆動する吐出量制御部（４）を
備えた可変ポンプ（１）と、流体圧力が作用したときに
吐出量を減じるべく構成された上記吐出量制御部（４）
に接続したライン（７）を、圧力ライン（22）とタンク
ラインとに切換連通する制御弁手段（36）と、上記可変
ポンプ（１）のポンプライン（２）と該可変ポンプ
（１）とは別の第２ポンプ（24）の吐出ライン（25）と
に接続され、該両ライン（２）（25）に作用する圧力の
うち、高圧側を選択して上記圧力ライン（22）に導く圧
力選択手段（23）とを備えて成り、さらに上記制御弁手
段（36）は、電気によって駆動され、入力電流がないと
きに上記圧力ライン（22）を吐出量制御部（４）に連通
する電磁比例制御弁（36）としていることを特徴とする
液圧制御装置。