JPS58113602A - 液圧制御装置 - Google Patents
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- JPS58113602A JPS58113602A JP56209063A JP20906381A JPS58113602A JP S58113602 A JPS58113602 A JP S58113602A JP 56209063 A JP56209063 A JP 56209063A JP 20906381 A JP20906381 A JP 20906381A JP S58113602 A JPS58113602 A JP S58113602A
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- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
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- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
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- F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
- F15B2211/20553—Type of pump variable capacity with pilot circuit, e.g. for controlling a swash plate
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は油圧式建設機械等に使用される液圧によシ作動
する装置における液圧制御装置に関するものである。
する装置における液圧制御装置に関するものである。
可変容量型ポンプと複数の切換弁とをパイロット弁によ
って制御することによってアクチュエータの作動方向や
作動速度等を制御する油圧式建設機械等において、アク
チュエータの操縦性を良くするためには、第１図の実線
で示す曲線Ａのようにパイロット弁のハンドルストロー
ク（横軸）が小さい範囲においては単位ストローク当り
のアクチュエータへの流量（縦軸）の変化量が／ＪＮさ
く、ハンドルストロークが大きい領域では単位ストロー
ク当９の流量変化量が大きいことが望ましい。
って制御することによってアクチュエータの作動方向や
作動速度等を制御する油圧式建設機械等において、アク
チュエータの操縦性を良くするためには、第１図の実線
で示す曲線Ａのようにパイロット弁のハンドルストロー
ク（横軸）が小さい範囲においては単位ストローク当り
のアクチュエータへの流量（縦軸）の変化量が／ＪＮさ
く、ハンドルストロークが大きい領域では単位ストロー
ク当９の流量変化量が大きいことが望ましい。
しかし一般に可変容量型ポンプの流量を制御する装置に
おいてはパイロット弁の出力圧力はハンドルストローク
の変化に比例し、その出力圧力の変化に比例して可変容
量型ポンプの吐出流量が変化する。このため例えば第１
図の破線で示す直線Ｂの如く、ハンドルストロークの変
化に対するポンプの吐出流量即ちアクチュエータへの流
量の変化は直線的になる。っ葦シ今までの制御装置では
パイロット弁のハンドルストロークが小さい範囲にオイ
ても大きい範囲においてもポンプの吐出流量の変化率は
一定であった。従ってポンプの吐出流量の制御でアクチ
ュエータの速度制御を行なうのは困難であった。そこで
切換弁にはバイノぐス路を設け、このバイパス路のブリ
ードオフ絞りと、アクチュエータ通路のメータイン絞り
の開度を切換弁の変位に応じて変化させることによって
切換弁に流量制御性を持たせ、余剰油をブリードオフ絞
りからタンクへ戻すことによって曲線Ａで示す流量だけ
をアクチュエータに流すようにしていた。
おいてはパイロット弁の出力圧力はハンドルストローク
の変化に比例し、その出力圧力の変化に比例して可変容
量型ポンプの吐出流量が変化する。このため例えば第１
図の破線で示す直線Ｂの如く、ハンドルストロークの変
化に対するポンプの吐出流量即ちアクチュエータへの流
量の変化は直線的になる。っ葦シ今までの制御装置では
パイロット弁のハンドルストロークが小さい範囲にオイ
ても大きい範囲においてもポンプの吐出流量の変化率は
一定であった。従ってポンプの吐出流量の制御でアクチ
ュエータの速度制御を行なうのは困難であった。そこで
切換弁にはバイノぐス路を設け、このバイパス路のブリ
ードオフ絞りと、アクチュエータ通路のメータイン絞り
の開度を切換弁の変位に応じて変化させることによって
切換弁に流量制御性を持たせ、余剰油をブリードオフ絞
りからタンクへ戻すことによって曲線Ａで示す流量だけ
をアクチュエータに流すようにしていた。
第２図は主ポンプ１０１と２組の切換弁１０３とによっ
て２組のアクチーエータ１１３を制御する従来回路の一
例を示してお９、ｘｏ８は切換弁の両側のパイロット室
の圧力をハンドル１０７のストロークに応じて制御する
減圧弁であり、１０９はパイロット弁１０６の出力圧す
なわち減圧弁１０８の２次圧力のうちの最高圧力を選択
して主ポンプ１０１の吐出流量制御装置１１０を制御す
るための高圧選択弁である。吐出流量制御−１１０及び
パイロット弁１０６の圧力源として補助ポンプ１１２が
接続されている。
て２組のアクチーエータ１１３を制御する従来回路の一
例を示してお９、ｘｏ８は切換弁の両側のパイロット室
の圧力をハンドル１０７のストロークに応じて制御する
減圧弁であり、１０９はパイロット弁１０６の出力圧す
なわち減圧弁１０８の２次圧力のうちの最高圧力を選択
して主ポンプ１０１の吐出流量制御装置１１０を制御す
るための高圧選択弁である。吐出流量制御−１１０及び
パイロット弁１０６の圧力源として補助ポンプ１１２が
接続されている。
従来の制御装置では上記のように主ポンプよりの吐出流
量の一部をタンクに戻すことにより操縦性を高めようと
しているため、ポンプの出力エネルギーの一部を無駄に
していることになる。また切換弁のスプールはそのスト
ロークに応じてアクチュエータへの通路の開口面積を変
えるメータイン絞りの他にポンプ吐出油をタンクへ戻す
バイパス路の開口面積を変える ブリードオフ絞りが必
要なため、ケーンング内の油通路及びスプールの形状が
複雑になるという欠点があった。更にスツールのストロ
ーク途中、バイパス路のブリードオフ絞りの開口面積が
小さくなる位置において絞り前後の圧力差が大きくなる
ため、スツールに対して軸方向に大きな流体力が作用し
操縦性が悪くなる。これを改善するためには例えば特開
昭５１−１１５３２９で提案されているようにスプール
の形状及びスツールのランドに形成するノツチの形状を
特殊な形状にする必要があり、加工性、経済性の上で問
題があった。
量の一部をタンクに戻すことにより操縦性を高めようと
しているため、ポンプの出力エネルギーの一部を無駄に
していることになる。また切換弁のスプールはそのスト
ロークに応じてアクチュエータへの通路の開口面積を変
えるメータイン絞りの他にポンプ吐出油をタンクへ戻す
バイパス路の開口面積を変える ブリードオフ絞りが必
要なため、ケーンング内の油通路及びスプールの形状が
複雑になるという欠点があった。更にスツールのストロ
ーク途中、バイパス路のブリードオフ絞りの開口面積が
小さくなる位置において絞り前後の圧力差が大きくなる
ため、スツールに対して軸方向に大きな流体力が作用し
操縦性が悪くなる。これを改善するためには例えば特開
昭５１−１１５３２９で提案されているようにスプール
の形状及びスツールのランドに形成するノツチの形状を
特殊な形状にする必要があり、加工性、経済性の上で問
題があった。
本発明は従来の制御装置における上記のような問題点を
解決することを目的としている。
解決することを目的としている。
本発明はパイロット弁のハンドルストロークに応じて直
線的に変化するパイロット圧力を非線形に変換する圧力
変換装置を主ポンプ吐出流量制御装置のパイロットライ
ンに設けることによシこの目的を達成した。
線的に変化するパイロット圧力を非線形に変換する圧力
変換装置を主ポンプ吐出流量制御装置のパイロットライ
ンに設けることによシこの目的を達成した。
本発明によりパイロット弁のハンドルストロークに応じ
て主ポンプの吐出流量を第１図の曲線Ａで示すように制
御できるため、切換弁のスプールによって流量制御を行
なう必要がなくなり、切換弁の構造、形状が簡単になる
と同時に省エネルギーの上からもすぐれた効果が得られ
た。
て主ポンプの吐出流量を第１図の曲線Ａで示すように制
御できるため、切換弁のスプールによって流量制御を行
なう必要がなくなり、切換弁の構造、形状が簡単になる
と同時に省エネルギーの上からもすぐれた効果が得られ
た。
本発明の詳細を図に示す実施例によシ説明する。
第３図には第２図の従来例と同様２個のアクチュエータ
を作動する回路を示しであるので２個の切換弁及びその
制御回路を示しであるが各切換弁ごとの制御回路は互い
同じであるので以下には１個の切換弁４について説明し
他の切換弁の関連部分については説明を省略するが同じ
部品には同じ記号を付す。
を作動する回路を示しであるので２個の切換弁及びその
制御回路を示しであるが各切換弁ごとの制御回路は互い
同じであるので以下には１個の切換弁４について説明し
他の切換弁の関連部分については説明を省略するが同じ
部品には同じ記号を付す。
第３図において、主ポンプ１の吐出流路２はチェック弁
３を介して切換弁４の入口に接続されている。
３を介して切換弁４の入口に接続されている。
切換弁の排出口は排出路５にょシタンク６に接続されて
いる。
いる。
主ポンプ１の吐出流路２にはリリーフ弁７が接続され、
過圧に際しては流体が排出管８、排出路５を通してタン
ク６に排出され最高圧力が制御される。切換弁４の２個
の出口はそれぞれ導管９゜１０を介してアクチュエータ
１１、例えばシリンダーの別々の接続口に接続される。
過圧に際しては流体が排出管８、排出路５を通してタン
ク６に排出され最高圧力が制御される。切換弁４の２個
の出口はそれぞれ導管９゜１０を介してアクチュエータ
１１、例えばシリンダーの別々の接続口に接続される。
切換弁４を制御するパイロット弁１２はハンドル１３を
有し、ハンドル１３を矢印方向に回動することによシ回
動ストローク量に応じて減圧弁ばね１４を介して減圧弁
１５の設定圧力を制御することができる。減圧弁１５は
一次側が導管１６にょシ補助ポンプ１７の吐出口に戻り
側が導管１８によりタンクに接続されておシ、二次側が
、切換弁４のパイロット室に接続されている。その際１
つの減圧弁１５の二次側は導管１９により切換弁４の一
方のパイロット室に１他方の減圧弁１５の二次側は導管
２ｏにょシ切換弁の反対側のパイロット室に接続されて
いるｇ減圧弁１５の二次側に接続される導管１９．２０
は途中において高圧選択弁装置２１において分岐され制
御流路２２により本発明に係る圧力変換装置２３に接続
されている。圧力変換装置２３の出力口は主ポンプ１の
吐出流量制御装置２４に接続されている。制御流路２２
は絞シ３１を介してタンク６へ分岐している。
有し、ハンドル１３を矢印方向に回動することによシ回
動ストローク量に応じて減圧弁ばね１４を介して減圧弁
１５の設定圧力を制御することができる。減圧弁１５は
一次側が導管１６にょシ補助ポンプ１７の吐出口に戻り
側が導管１８によりタンクに接続されておシ、二次側が
、切換弁４のパイロット室に接続されている。その際１
つの減圧弁１５の二次側は導管１９により切換弁４の一
方のパイロット室に１他方の減圧弁１５の二次側は導管
２ｏにょシ切換弁の反対側のパイロット室に接続されて
いるｇ減圧弁１５の二次側に接続される導管１９．２０
は途中において高圧選択弁装置２１において分岐され制
御流路２２により本発明に係る圧力変換装置２３に接続
されている。圧力変換装置２３の出力口は主ポンプ１の
吐出流量制御装置２４に接続されている。制御流路２２
は絞シ３１を介してタンク６へ分岐している。
パイロット弁１２のハンドル１３を操作するとノ・ンド
ル１３ノストロークに応じたパイロット圧力が切換弁４
のパイロット室に作用し、スプールがいずれかの方向へ
切換えられる。
ル１３ノストロークに応じたパイロット圧力が切換弁４
のパイロット室に作用し、スプールがいずれかの方向へ
切換えられる。
同時にパイロット弁１２の出力圧であるパイロット圧力
のうち最大のものが高圧選択装置２１を介して圧力変換
装置２３に作用し、圧力変換装置２３の二次側圧力が主
ポンプ１の吐出流量制御装置２４に導かれる。吐出流量
制御装置２４はこの圧力に比例して主ポンプ１の吐出流
量を制御する。
のうち最大のものが高圧選択装置２１を介して圧力変換
装置２３に作用し、圧力変換装置２３の二次側圧力が主
ポンプ１の吐出流量制御装置２４に導かれる。吐出流量
制御装置２４はこの圧力に比例して主ポンプ１の吐出流
量を制御する。
圧力変換装置の具体的構造の一例を第４図に示す。圧力
変換装置のケーシング２５にカム装置と減圧弁とが一体
に構成されている。ばね２９とカム２８とがカム室３５
の中に収容され、カム２８のばね２９と反対側の端面に
は、制御流量２２の圧力が作用する。
変換装置のケーシング２５にカム装置と減圧弁とが一体
に構成されている。ばね２９とカム２８とがカム室３５
の中に収容され、カム２８のばね２９と反対側の端面に
は、制御流量２２の圧力が作用する。
ケーシング２５にはカム２８の移動によシ変位するピン
３０ヲ摺動自在にガイドするガイド穴３６がカム室３５
とばね室３７との間に形成されている。ばね室３７に続
いてスプール穴３８が形成されスプール３９が摺動可能
に嵌入されている。スプール穴３８の中間に環状凹部４
０が形成され、該凹部４０には流路４１により導管３２
を介して第３図の補助ゴンプ１７の吐出圧力が導かれて
いる。ばね室３７にはスプール３９とピン３０との間に
圧力設定ばね４５が設けられ、スプール３９のばね４５
と反対側の室４３にはばね４６が配置されている。スプ
ール３９には環状溝４７及び該環状溝４７に開口する通
路４８が形成され、該通路４８の一端はスプール３９の
室４３側の端部に開口している。室４３は通路３３によ
って吐出流量制御装置２４のパイロット室に接続してい
る。またばね室３７及び４２は通路４４によってタンク
６に接続している。
３０ヲ摺動自在にガイドするガイド穴３６がカム室３５
とばね室３７との間に形成されている。ばね室３７に続
いてスプール穴３８が形成されスプール３９が摺動可能
に嵌入されている。スプール穴３８の中間に環状凹部４
０が形成され、該凹部４０には流路４１により導管３２
を介して第３図の補助ゴンプ１７の吐出圧力が導かれて
いる。ばね室３７にはスプール３９とピン３０との間に
圧力設定ばね４５が設けられ、スプール３９のばね４５
と反対側の室４３にはばね４６が配置されている。スプ
ール３９には環状溝４７及び該環状溝４７に開口する通
路４８が形成され、該通路４８の一端はスプール３９の
室４３側の端部に開口している。室４３は通路３３によ
って吐出流量制御装置２４のパイロット室に接続してい
る。またばね室３７及び４２は通路４４によってタンク
６に接続している。
なお圧力変換装置２３は第３図の配置のほかに、制御流
路２２と：パイロット弁の減圧弁１５との間の任意の位
置に設−置しても同等である。第４図においてカム２８
に圧力が作用しない状態ではカム２８はばね２９の押付
力により図示の位置にあり、ばね４５の押付力は小さい
のでスプール３９がばね４５と４６の平衡により凹部４
０を閉鎖し、ばね室３７と環状溝４７とを連通ずる状態
にある。この状態では室４３は通路４８゜環状溝４７．
室３７１通路４４を経てタンクへ接続しているのでその
圧力即ち圧力変換装置２３の出力圧力は零となりポンプ
１の吐出流量制御装置２４はポンプ吐出流量を零に制御
する。
路２２と：パイロット弁の減圧弁１５との間の任意の位
置に設−置しても同等である。第４図においてカム２８
に圧力が作用しない状態ではカム２８はばね２９の押付
力により図示の位置にあり、ばね４５の押付力は小さい
のでスプール３９がばね４５と４６の平衡により凹部４
０を閉鎖し、ばね室３７と環状溝４７とを連通ずる状態
にある。この状態では室４３は通路４８゜環状溝４７．
室３７１通路４４を経てタンクへ接続しているのでその
圧力即ち圧力変換装置２３の出力圧力は零となりポンプ
１の吐出流量制御装置２４はポンプ吐出流量を零に制御
する。
パイロット弁１２のハンドル１３を操作して減圧弁１５
０２次側圧力を上昇させると制御流路２２の圧力が上昇
しカム２８亦押され、カム面５３によりピン３゜が押さ
れる。ピン３０の移動によりばね４５が圧縮されスプー
ル３９が動かされると、端部ランド５４がばね室３７と
環状溝４７との間を遮断し、同時２に環状溝４７と環状
凹部４０とが連通ずる。したがって補助ポンプ１７の吐
出圧力がスプール３９の趨４８を通して室４３に導かれ
、ばね４５の押付力に見合う圧力まで室４３の圧力即ち
圧力変換装置２３の出力圧力が上昇する。これに伴なっ
てポンプ１の吐出流量制御装置２４はポンプ吐出流量を
一定値まで増加させる。この時カム２８の変位量に対す
るピン３０の変位量が第５図に示す曲線になるようにカ
ム面５３の形状を選定すれば通路２２の圧力と、カム２
８の変位量とが比例し、ピン３０の変位量と減圧弁の２
次側圧力即ち室４３の圧力とが比例するので入通路２２
の圧力に対する室４３の圧力の関係も第５図に示す曲線
となゝる。
０２次側圧力を上昇させると制御流路２２の圧力が上昇
しカム２８亦押され、カム面５３によりピン３゜が押さ
れる。ピン３０の移動によりばね４５が圧縮されスプー
ル３９が動かされると、端部ランド５４がばね室３７と
環状溝４７との間を遮断し、同時２に環状溝４７と環状
凹部４０とが連通ずる。したがって補助ポンプ１７の吐
出圧力がスプール３９の趨４８を通して室４３に導かれ
、ばね４５の押付力に見合う圧力まで室４３の圧力即ち
圧力変換装置２３の出力圧力が上昇する。これに伴なっ
てポンプ１の吐出流量制御装置２４はポンプ吐出流量を
一定値まで増加させる。この時カム２８の変位量に対す
るピン３０の変位量が第５図に示す曲線になるようにカ
ム面５３の形状を選定すれば通路２２の圧力と、カム２
８の変位量とが比例し、ピン３０の変位量と減圧弁の２
次側圧力即ち室４３の圧力とが比例するので入通路２２
の圧力に対する室４３の圧力の関係も第５図に示す曲線
となゝる。
更にパイロット弁１２のハンドルエ３の変位量と減圧弁
１５の２次側圧力とが比例し、室４３の圧力即ちポンプ
１の吐、川流量制御装置２４の入力圧力とポンプ１の吐
出流量が比例するので、結局ハンドル１３の変位量に対
するポンプ１の吐出流量の関係も第５図の曲線となる。
１５の２次側圧力とが比例し、室４３の圧力即ちポンプ
１の吐、川流量制御装置２４の入力圧力とポンプ１の吐
出流量が比例するので、結局ハンドル１３の変位量に対
するポンプ１の吐出流量の関係も第５図の曲線となる。
このようにしてパイロット弁の指令に対するポンプの吐
出流量の変化率を任意に設定することが可能となるので
、微少流量の制御が容易になり、従来 切換弁のアクチ
ュエー□り通路の絞りとタンクへノバイパス路の絞りと
で行なっていた流量制御をポンプで行うことが可能とな
る。このため、本発明によれば従来タンクへ逃がしてい
た油量分のエネルギロスをなくすことができるとともに
、切換弁の構造及び形状を簡単にすることができ、更に
切換弁に作用する流体力を大きく低減することができる
。
出流量の変化率を任意に設定することが可能となるので
、微少流量の制御が容易になり、従来 切換弁のアクチ
ュエー□り通路の絞りとタンクへノバイパス路の絞りと
で行なっていた流量制御をポンプで行うことが可能とな
る。このため、本発明によれば従来タンクへ逃がしてい
た油量分のエネルギロスをなくすことができるとともに
、切換弁の構造及び形状を簡単にすることができ、更に
切換弁に作用する流体力を大きく低減することができる
。
第１図はパイロット弁のハンドルストロークとアクチュ
エータへの流量の関係を示す図、第２図は従来の制御装
置の回路説明図、第３図は本発明に係る制御装置の回路
説明図、第４図は本発明に係る圧力変換装置の略説明図
、第５図は本発明によるパイロット弁出力圧と圧力変換
装置出力もしくは主ポンプ吐出量の関係を示す図である
。 １・・・主ポンプ ４・・・切換弁１１・・・
アクチュエータ １２・・・パイロット弁２１・、・
高圧選択装置 ２３・・・圧力変換装置２４・・・
吐出流量制御装置 ２８・・・カム３０・・・ビン
３９・・・スプール愕、イ１ゼ惰−）
エータへの流量の関係を示す図、第２図は従来の制御装
置の回路説明図、第３図は本発明に係る制御装置の回路
説明図、第４図は本発明に係る圧力変換装置の略説明図
、第５図は本発明によるパイロット弁出力圧と圧力変換
装置出力もしくは主ポンプ吐出量の関係を示す図である
。 １・・・主ポンプ ４・・・切換弁１１・・・
アクチュエータ １２・・・パイロット弁２１・、・
高圧選択装置 ２３・・・圧力変換装置２４・・・
吐出流量制御装置 ２８・・・カム３０・・・ビン
３９・・・スプール愕、イ１ゼ惰−）
Claims (2)
- （１）パイロット弁と、その出力圧によって切換えられ
る切換弁と、該パイロット弁出力圧力に応じて吐出流量
を変化させることができる可変容量型ポンプとによって
アクチュエータを作動させる液圧制御装置において、パ
イロット弁の出力圧力を入力としこの入力に対して非線
形な圧力する圧力変換装置を該パイロット弁と主ポンプ
の吐出流量制御装置との間に接続しであることを特徴と
する液圧制御装置。 - （２） 前記圧力変換装置がカム装置と該カム装置の
カムフォロワにより制御される減圧弁とにより構成され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液圧
制御装置、
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209063A JPS58113602A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 液圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209063A JPS58113602A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 液圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113602A true JPS58113602A (ja) | 1983-07-06 |
Family
ID=16566635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209063A Pending JPS58113602A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 液圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58113602A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256604A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧回路 |
| JPS60256609A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | コントロ−ルバルブ |
| JPH0240090A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Kayaba Ind Co Ltd | 油圧制御装置 |
| US6470857B2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-10-29 | Denso Corporation | Flow amount control device |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP56209063A patent/JPS58113602A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256604A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧回路 |
| JPS60256609A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | コントロ−ルバルブ |
| JPH0240090A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Kayaba Ind Co Ltd | 油圧制御装置 |
| US6470857B2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-10-29 | Denso Corporation | Flow amount control device |
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