JPH094568A - ネガティブ制御式可変容量ポンプ油圧回路の流量制御用圧力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 騒音を抑制し、しかも比較的簡単に構成する
ことができる流量制御用圧力発生装置を提供する。 【構成】 キャップ３２に対し摺動可能に配置されるポ
ペット３４からなり、このポペットが前部圧力室３６お
よびこれに連通孔３８を介して連通する後部圧力室４０
を有し、そして前記前部圧力室３６が、ポンプライン１
２にシート面４２を介して接続されると共にタンクライ
ン２２にケーシングポケット４４および絞り機能部６０
を介して接続されている圧力発生装置１８において、前
記絞り機能部６０は、流路方向に直列に配置した第１お
よび第２のオリフィス６０ａ、６０ｃから形成すると共
に、これら両オリフィスの流路面積を上流側より下流側
の方を大きく設定する。なお、両オリフィスの間には背
圧室６０ｂが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネガティブ制御式可変
容量ポンプの油圧回路に係り、特にその流量制御用の圧
力発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ネガティブ制御式可変容量ポン
プ油圧回路の流量制御用圧力発生装置（以下、流量制御
用圧力発生装置または単に圧力発生装置と称する）は、
図３に示すように、可変容量ポンプ１０のポンプライン
１２の圧油を、アクチュエータ１４等へ供給する制御弁
１６のセンタバイパス通路１６ａの出口側に圧力発生装
置１８を設け、この圧力発生装置１８の上流側圧力（制
御圧力）ｐを、信号ライン２０を介してポンプ制御器１
０ａに印加することにより、可変容量ポンプ１０の吐出
流量をネガティブ制御するように構成されている。な
お、圧力発生装置１８内の圧油（作動油）は、タンクラ
イン２２からタンク２４内へ排出される。ここで、圧力
発生装置１８は絞り機能部１８ａとリリーフ機能部１８
ｂとを有し、図４に示すように、絞り機能部１８ａで発
生する制御圧力ｐｃが所定値ｐ′を超えると、リリーフ
機能部１８ｂが作動して制御器１０ａを保護するように
構成されている。

【０００３】すなわち、圧力発生装置１８は、図５を併
せ参照すれば、ケーシング３０内においてキャップ３２
に対し摺動可能に配置されたポペット３４から形成され
ている。さらに、詳細には、ポペット３４は、前部圧力
室３６とこれに連通孔３８を介して連通されている後部
圧力室４０とを有し、前部圧力室３６に対して、ポンプ
ライン１２がそのシート面４２を介して接続されると共
に、タンクライン２２がそのケーシングポケット４４お
よびオリフィス４６（すなわち、前述した絞り機能部１
８ａ）を介して接続されており、ここでシート面４２の
面積Ａは、ポペット３４の後部受圧部４８の面積ａより
大きく設定されると共に、後部受圧部４８には所定付勢
力のスプリング５０が負荷されている。

【０００４】従って、このような構成からなる圧力発生
装置１８によれば、ポンプ１０からの吐出圧油がポンプ
ライン１２、前部圧力室３６、オリフィス４６およびケ
ーシングポケット４４を経てタンクライン２２へ流出す
ると、前述したように（図４参照）、その流量Ｑに見合
った圧力ｐが前部圧力室３６内に発生する。そして、こ
の圧力が制御圧力ｐｃとして連通孔３８、後部圧力室４
０、信号ライン２０を経て、ポンプ制御器１０ａに印加
される。この場合、仮にオリフィス４６内に過大流量Ｑ
が通過して前部圧力室３６内に過大圧力ｐが発生する
と、両面積Ａ、ａに係わる差圧が増大して、ポペット３
４がスプリング５０の付勢力に抗して図において右行
し、これにより作動油（ポンプ吐出圧油）がシート面４
２から直接（オリフィス４６を経由することなく）ケー
シングポケット４４内へバイパスされる。すなわち、前
述したように、絞り機能部１８ａで発生する制御圧力ｐ
ｃが所定値ｐ′を超えると、スプリング５０等からなる
リリーフ機能部１８ｂが作動して、制御器１０ａが保護
される。

【０００５】このように、この種の圧力発生装置によれ
ば、ネガティブ制御式可変容量ポンプ油圧回路の流量制
御を、比較的簡単な構成で、しかも確実に達成すること
ができる。従って、この種の圧力発生装置は、特に建設
機械等の母機における流量制御用として広く採用されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の流量制御用圧力発生装置には、次に述べるような難
点があった。

【０００７】すなわち、前記従来の圧力発生装置は、そ
の制御圧力が、前述したように、ポンプからの吐出圧油
を、圧力発生装置においてその前部圧力室からオリフィ
ス（絞り機能部）を介してケーシングポケット内へ噴出
することにより発生する。しかるに、この構成におい
て、オリフィスの前後には大きな差圧（圧力損失）を要
する。すなわち、換言すれば、オリフィスからの噴流は
高速に設定されなければならない。このため、前記従来
の圧力発生装置においては、オリフィスからの前記高速
噴流がケーシングポケット壁部に衝突して衝撃音を発生
し、この結果、この種の圧力発生装置を装備する建設機
械等の母機において騒音が発生する難点が指摘されてい
た。そして、この難点は、近来の環境問題に鑑み、その
改善が強く要望されていた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、騒音（衝撃音）
を抑制し、しかも比較的簡単に構成することができるネ
ガティブ制御式可変容量ポンプ油圧回路の流量制御用圧
力発生装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係るネガティブ制御式可変容量ポンプ油圧
回路の流量制御用圧力発生装置は、可変容量ポンプの吐
出圧油を供給する制御弁のセンタバイパス通路の出口側
に圧力発生装置を設け、この圧力発生装置の上流側圧力
により前記可変容量ポンプの吐出流量を制御するネガテ
ィブ制御式可変容量ポンプ油圧回路の流量制御用圧力発
生装置において、前記圧力発生装置は、流路方向に直列
に配置した複数段の絞りから形成すると共に、これら絞
りの流路面積を上流側から下流側へ向けて順次大きく設
定することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明においては、圧力発生装置の絞り機能部
は、複数段の絞り（オリフィス）から形成されると共
に、その流路面積が上流側から下流側へ向けて順次大き
くなるよう設定されている。従って、本発明によれば、
絞り機能部全体の差圧は従来と同一であっても、絞り機
能部を構成する個々のオリフィスの前後差圧は小さくな
り、この結果、最終段オリフィスからの噴流速度が従来
より遥かに低速に設定することができる。すなわち、オ
リフィスからの噴流がケーシングポケット壁部に衝突す
る衝撃音が抑制され、この結果、油圧機械等の母機にお
ける騒音が抑制されることは明らかである。また、本発
明の圧力発生装置は、比較的簡単に構成し得る利点を有
する。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に係るネガティブ制御式可変容
量ポンプ油圧回路の流量制御用圧力発生装置の実施例に
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。な
お、説明の便宜上、図３ないし図５に示す従来の構成と
同一の構成部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明
は省略する。

【００１２】先ず初めに、本発明に係る圧力発生装置の
基本的な構成は、前記従来のもの（図５）と同一であ
る。すなわち、重複するが再び説明すると、図１におい
て、本発明の圧力発生装置１８は、ケーシング３０内に
おいてキャップ３２に対し摺動可能に配置されたポペッ
ト３４から形成されている。このポペット３４は、前部
圧力室３６と、これに連通孔３８を介して連通されてい
る後部圧力室４０とを有し、前部圧力室３６に対して、
ポンプライン１２がそのシート面４２を介して接続され
ると共に、タンクライン２２がそのケーシングポケット
４４および絞り機能部６０（これについては、後に詳述
する）を介して接続されている。そして、シート面４２
の面積Ａは、ポペット３４の後部受圧部４８の面積ａよ
り大きく設定されると共に、後部受圧部４８には所定付
勢力のスプリング５０が負荷されている。

【００１３】従って、このような構成において、ポンプ
１０からの吐出圧油がポンプライン１２、前部圧力室３
６、絞り機能部６０およびケーシングポケット４４を経
てタンクライン２２へ流出されると、その流量Ｑ（図４
参照）に見合った圧力ｐが前部圧力室３６内に発生し、
そしてこの圧力が制御圧力ｐｃとして連通孔３８、後部
圧力室４０、信号ライン２０を経てポンプ制御器１０ａ
に印加される。この場合、オリフィス４６内に過大流量
Ｑが通過して前部圧力室３６内に過大圧力ｐが発生しよ
うとすると、この過大圧力ｐは、両面積Ａ、ａに係わる
差圧が増大して、ポペット３４がスプリング５０の付勢
力に抗して、図において右行し（すなわち、リリーフ機
能部が作動し）、作動油がシート面４２から直接ケーシ
ングポケット４４内へバイパスされることにより、未然
に防止することができる。

【００１４】しかるに、本発明においては、前記構成に
おいて、前述した絞り機能部６０は、流路方向に直列に
配置した第１および第２のオリフィス（絞り）６０ａ、
６０ｃから形成すると共に（図２参照）、これら両オリ
フィス６０ａ、６０ｃは、その流路面積を上流側（第１
オリフィス６０ａ）より下流側（第２オリフィス６０
ｃ）の方が大きくなるように設定並びに構成されてい
る。なお、両オリフィス６０ａ、６０ｃの間には、背圧
室６０ｂが形成されている。

【００１５】従って、本発明によれば、絞り機能部６０
全体の差圧は、従来と同一であっても、絞り機能部６０
を構成する個々（第１および第２）のオリフィス６０
ａ、６０ｃの前後差圧は小さくなり、この結果、最終段
（第２）オリフィス６０ｃからの噴流速度は従来より遥
かに低速に設定される。すなわち、オリフィス（絞り機
能部）からの噴流がケーシングポケット壁部に衝突する
衝撃音が抑制され、この結果、油圧機械等の母機におけ
る騒音が抑制される。

【００１６】また、本発明の圧力発生装置は、比較的簡
単に（従来の構造を大きく変更することなく）構成し得
る利点を有する。なお、本実施例においては、絞り機能
部は前後２つのオリフィスから構成されているが、本発
明は、これに限定されるものではなく、すなわち３つ以
上のオリフィスから構成することができ、そしてこの場
合、前記オリフィスの流路面積は上流側から下流側へ向
けて順次大きく設定されることは明らかである。

【００１７】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るネガ
ティブ制御式可変容量ポンプ油圧回路の流量制御用圧力
発生装置は、可変容量ポンプの吐出圧油を供給する制御
弁のセンタバイパス通路の出口側に圧力発生装置を設
け、この圧力発生装置の上流側圧力により前記可変容量
ポンプの吐出流量を制御するネガティブ制御式可変容量
ポンプ油圧回路の流量制御用圧力発生装置において、前
記圧力発生装置は、流路方向に直列に配置した複数段の
絞りから形成すると共にこれら絞りの流路面積を上流側
から下流側へ向けて順次大きく設定する構成としたこと
により、絞り機能部全体の差圧は従来と同一であって
も、絞り機能部を構成する個々のオリフィスの前後差圧
が小さくなり、最終段オリフィスからの噴流速度が従来
より遥かに低速に設定することができる。

【００１９】従って、本発明によれば、オリフィスから
の噴流がケーシングポケット壁部に衝突する衝撃音が抑
制され、この結果、油圧回路母機における騒音が抑制さ
れる。また、本発明の圧力発生装置は、比較的簡単に構
成し得る利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流量制御用圧力発生装置の一実施
例を示す断面図である。

【図２】図１に示す流量制御用圧力発生装置のＡ−Ａ線
断面図である。

【図３】ネガティブ制御式可変容量ポンプ油圧回路の流
量制御方式を示す回路図である。

【図４】流量制御用圧力発生装置の圧力ｐ−流量Ｑ特性
線図である。

【図５】従来の流量制御用圧力発生装置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 可変容量ポンプ １０ａ ポンプ制御器 １２ ポンプライン １４ アクチュエータ １６ 制御弁 １６ａ センタバイパス通路 ２０ 信号ライン ２２ タンクライン ２４ タンク ３０ ケーシング ３２ キャップ ３４ ポペット ３６ 前部圧力室 ３８ 連通孔 ４０ 後部圧力室 ４２（Ａ） シート面（面積） ４４ ケーシングポケット ４８（ａ） 後部受圧部（面積） ５０ スプリング ６０ 絞り機能部 ６０ａ 第１（上流側）オリフィス ６０ｂ 背圧室 ６０ｃ 第２（下流側）オリフィス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量ポンプの吐出圧油を供給する制
   御弁のセンタバイパス通路の出口側に圧力発生装置を設
   け、この圧力発生装置の上流側圧力により前記可変容量
   ポンプの吐出流量を制御するネガティブ制御式可変容量
   ポンプ油圧回路の流量制御用圧力発生装置において、 前記圧力発生装置は、流路方向に直列に配置した複数段
   の絞りから形成し、これら絞りの流路面積を上流側から
   下流側へ向けて順次大きく設定することを特徴とするネ
   ガティブ制御式可変容量ポンプ油圧回路の流量制御用圧
   力発生装置。