JPS59106333A - 回転体駆動液圧回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転体駆動液圧回路の改良に関し、詳しくは、
該液圧回路で生じる熱損失の低減機構およびサージ圧発
生に起因する回転体のショック緩和機構に関するもので
ある。

従来より、この種の液圧回路として、可変容量形液圧ポ
ンプと、該油圧ポンプからの液体供給を受ける回転体駆
動用液圧モータと、該液圧モータへの液体供給方向を切
換える絞り切換弁と、該絞り切換弁の絞り面接の差圧を
所定圧に圧力補償するように前記可変容量形液圧ポンプ
を吐出量制御するロードセンシング弁とを備え、該ロー
ドセンシング弁による可変容量形液圧ポンプの吐出量制
御により、前記液圧モータに供給される液体量を前記絞
り切換弁の絞り開度に比例させることにより、絞り切換
弁の絞り開度の増減によって回転体の回転速度を適宜に
制御りるにうにしたものは知られている。。

しかるに、前記従来のものでは、絞り切換弁の絞り開度
の調整範囲を広くして、回転体の回転速度を広範囲で且
つ細かく制御し得るようになされており、このため、絞
り切換弁の絞り前後には常に所定圧（例えば６〜７ｋｇ
／ｃｍ２）の制御差圧が発生して、熱損失が大きいいう
欠点があった。また、絞り切換弁を操作レバーにより手
動で切換えるにうにしたものでは、操作レバーを絞り開
度の増大方向に素早く操作したときには、絞り開度の急
な増大に伴いサージ圧が発生して液圧モータにシ」ツク
が生じ、その結果、回転体を載置する車両にあ−）（は
車体が揺動し、危険であるという欠点があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、回転体の速
度制御特性、すなわち回転体の速度が所定速度以下の低
い範囲内では細かい制御が必要である反面、回転速度が
所定速度より高い範囲内ではその必要がないことに着目
し、可変容量形液圧ポンプの吐出量が所定惧より多くな
る範囲内では吐出量制御しないにうにすること、および
可変容量形液圧ポンプが吐出量を増大する方向に作動し
ようとするときには、これを遅らせるようにすることに
より、回転体の回転速度が所定速度より高い範囲内では
絞り切換弁の絞り前後の差圧を略零として、その分、液
圧回路の熱損失を低減づるとともに、町変容内形液圧ポ
ンプの吐出量の漸次増大によりサージ圧の発生を制御し
て回転体に生じるショックの発生を未然に防止すること
を目的とするものである。

この目的を達成するため、本発明では、可変容量形液圧
ポンプと、該液圧ポンプからの液体供給を受ける回転体
駆動用液圧モータと、該液圧モータへの液体供給方向を
切換える絞り切換弁と、該絞り切換弁の絞り前後の差圧
を所定圧に圧力補償するように前記可変容量形液圧ポン
プを吐出開制御するロードセンシング弁とを備えた回転
体駆動液圧回路において、前記絞り切換弁の絞り開度は
、スプール移動量が所定移動量以下の小さい範囲内では
スプール移動量に応じて増大し、所定移動量より大きい
範囲内では絞り効果がない程度に大きく形成されるとと
もに、前記可変容量形液圧ポンプの吐出量制御部のタン
ク開放管路には絞り機構が設けられており、前記絞り切
換弁のスプール移動場が所定移動量以下の小さい範囲内
では可変容量形液圧ポンプの吐出量を絞り切換弁の絞り
聞洩に応じた流量とする一方、スプール移動量が所定移
動量より大きい範囲内では、該絞り切換弁の絞り開度の
大幅な増大により吐出口をポンプ最大吐出量として、ま
た、前記絞り機構により可変容量形油圧ポンプの斜板の
最大傾斜方向への傾動を理らせて、可変容量形液圧ポン
プの吐出が増大方向への作動を遅らせるようにしたもの
である。

以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図はトラックミキサ車のコンクリート混練用ドラム
を回転駆動するようにしだ波圧回路に適用した実施例を
示１．第１図において、（１）は可変容量形液圧ポンプ
、く２）はドラム駆動用の定容１形液圧モータ、（３）
は手動操作式絞り切換弁であって、これら各ポンプ（１
）、モータ（２）および切換弁（３）はそれぞれ液圧ポ
ンプ（１）の吐出口（１ａ）に接続した吐出管路（４）
、液圧モータ（２）の正転用管路（５）および逆転用管
路（６）、並びに液圧ポンプ（１）の吸入口（１ｂ）に
連通する吸入管路（７）で互いに接続されて閉鎖回路を
構成している。また、前記絞り切換弁（３）は中立位置
（３ａ）と、図で下側に位置する正転位置（３ｂ）と、
図で上側に位置する逆転位置（３ｃ）との３位置を有し
、絞り切換弁（３）を中立位置（３ａ）から正転位置（
３ｂ）に切換えたときには、可変容量形液圧ポンプ（１
）からの液体を吐出管路（４）から正転用管路（５）を
経て液圧ポンプ（２）に供給したのち、逆転用管路（６
）から吸入管路（７）を経て再び液圧ポンプ（１）に戻
す一方、中立位置（３ａ）から逆転位置（３ｃ）に切換
えたときには、逆に液体を逆転用管路（６）から液圧モ
ータ（２）に供給したのち、正転用管路（５）を経て液
圧ポンプ（１）に戻すように構成されている。

また、前記可変容量形液圧ポンプ（１）は、過密は最大
傾斜角位置にある斜板（１ｃ）と、該斜板（１ｃ）を人
力される液圧に応じて傾角制御する吐出量制御部（１ｄ
）とを備えている。一方、前記絞り切換弁（３）は、中
立位置（３ａ）から正転位置（３ｂ）および逆転位置（
３ｃ）に切換ねる際にスプール移動堡に応じた開度の絞
り（３ｄ）が形成される流量方向制御弁で構成されてい
る。さらに、前記絞り切換弁（３）には正転位置（３ｂ
）および逆転位置（３ｃ）において負荷圧を検出する負
荷圧検出ボート（３ｅ）が設けられ、該負荷圧検出ポー
ト（３ｃ）は中立位置（３ａ）では液体タンク（８）に
連通するポート（３ｆ）に連通するように構成されてい
る。

また、（９）は前記可変容量形液圧ポンプ（１）を負荷
に応じて吐出量制御するロードセンシング弁であって、
該ロードセンシング弁（９）は可変客員形液圧ポンプ（
１）の吐出量制御部（１ｄ）をタンク（１０）に開放す
る開放位置（９ａ）と、ポンプ吐出圧を前記吐出量制御
部（１ｄ）にフィードバックする制御位置（９ｂ）との
２位置を有するとともに、一端のバネ室（９ｃ）には可
変バネ（９ｄ）が配設されているとどしにパイロット通
路（１１）を介して絞り切換弁く３）の負荷圧検出ボー
ト（３ｃ）が接続されている。一方、バネ室（９ｃ）に
対抗するパイロット室（９ｅ）にはパイロット通路（１
２）を介して液圧ポンプ（１）の吐出圧が作用している
。よって、絞り切換弁（３）が中立位置（３ａ）にある
ときには、バネ室（９ｃ）を液体タンク（８）に開放し
て、ポンプ吐出圧が可変バネ（９ｄ）の設定圧（Ｐｓ）
より若干高くなると、このポンプ吐出圧により制御位置
（９ｂ）に切換えることにより、ポンプ吐出圧を吐出量
制御部（１ｄ）にフィードバックして斜板（１ｃ）をほ
ぼ直立状態に傾角制御し、吐出量を略零とする一方、絞
り切換弁（３）が正転位置（３ｂ）および逆転位置（３
ｃ）に切換えられたときには、バネ室（９ｃ）に負荷圧
を導入して、吐出圧が［負荷圧＋設定圧（Ｐｓ）］より
高くなるとこの吐出圧により制御位置（９ｂ）に切換え
、逆にその圧力以下になるとバネ（９ｄ）の何勢力によ
り開放位置（９ａ）に切換えることを繰返すことにより
、斜板（１ｃ）を適宜に傾角制御しくポンプ吐出圧を［
負荷圧＋設定圧（Ｐｓ）］に制御し、絞り切換弁（３）
の絞り（３ｄ）前後の差圧を設定圧（Ｐｓ）に保持する
ことにより、吐出量を絞り切換弁（３）の絞り開度に応
じた流量に制御するように構成されている。

そして、前記絞り切換弁（３）は具体的には第２図に示
されている。該絞り切換弁（３）は本体（３ｇ）内に水
平方向に形成した空所（３ｈ）を有し、該空所（３ｈ）
内にはスプール（３ｉ）が摺動自在に嵌挿されていると
ともに、本体（３ｇ）下端部にはポンプポート〈３ｊ）
が、該ボンプポート（３ｊ）の図で左方にはタンクポー
ト（３ｋ）が、また本体（３ｇ）正面中央部には第１シ
リンダポート（３ｌ）および第２シリンダーポート（３
ｍ）がそれぞれ前記空所（３ｈ）に連通して設けられて
いる。前記ポンプポート（３ｊ）は吐出管路（４）に、
タンクポート（３ｋ）は吸入管路（７）に、また第１シ
リンダポート（３ｌ）は正転用管路（５）に、第２シリ
ンダポート（３ｍ）は逆転用管路（６）にそれぞれ接続
され、これら各ボート間の連通は前記スプール（３ｉ）
により切換制御される。該スプール（３ｉ）は中央部お
よび左右の端部にそれぞれランド〈３ｎ）〜（３ｐ）を
備え、中央部のランド（３ｏ）はその左右両端部に、外
周が側端面に向かうに従って中芯軸方向に傾斜する傾斜
部（３ｑ）、（３ｑ’）を有している。よって、スプー
ル（３ｉ）が中立位置（３ａ）より第２図左方に移動し
たときには、第４図（イ）に示すように傾斜部（３ｑ）
と弁本体（３ｇ）とで絞り（３ｄ）を形成し、スプール
（３ｉ）の移動に応じて絞り（３ｄ）の開度を増大させ
、傾斜部（３ｑ）を過ぎたのちは同図（ロ）に示すよう
に絞り（３ｄ）の開度を絞り効果がない程麿に大きく形
成するように構成されている。

尚、スプール（３ｉ）が中立位置（３ａ）より第２図右
方に移動したときも同様である。

また、前記可変容量形液圧ポンプ〈１）の吐出量制御部
（１ｄ）はタンク開放管路（１３）でタンク（１０）に
開放接続され、タンク開放管路（１３）には絞り機構（
１４）が介設されている。

また、該絞り機構（１４）にはチェック弁（１５）が並
列に接続されている。該チェック弁（１５）は前記吐出
量制御部（１ｄ）のタンク（１０）への開放を阻止する
一方、前記ロードセンシング弁（９）が制御位置（９ｂ
）にあるときには、ポンプ吐出圧の吐出量制御部（１ｄ
）へのフィードバックを許容するものである。

尚、前記可変容量形液圧ポンプ〈１）の吸入口（１ｂ）
にはエゼクタ（２０）が接続されている。

該エゼクタ（２０）は第３図に拡大詳示するように、液
圧モータ（２）から液圧ポンプ（１）への戻り流が流通
するノズル（２０ａ）を有するとともに、該ノズル（２
０ａ’）を収容する液体吸込室（２０ｂ）はチェック弁
〈２１）を介して油圧タンク（８）に開放されており、
ノズル（２０ａ）を流通する戻り流によりノズル（２０
ａ）の下流側に負圧を発生せしめて液体タンク（８）内
の液体をこの負圧により吸込み、油圧ポンプ（１）の吸
込性能を向上させて液圧モータ（２）を高速域まで運転
し得るようになされている。また、第１図中（２２）は
可変容量形液圧ポンプ（１）の最大吐出圧を規制仕る圧
力制御弁、（２３）、（２４）はブレーギ用リリーフ弁
、（２５）は絞り切換弁〈３）の中立位置時においてそ
の第１および第２のシリンダボート（３ｌ）、（３ｍ）
間に配置される絞りであって、絞り切換弁（３）の中立
位置（３ａ）への切換えによる液圧モータ（２）の作動
の停止時に該絞り（２５）を介して正転用管路（５）と
逆転用管路〈６）とを短絡することにより、慣性負荷を
吸収して回転体のショックを緩和するものである。また
、（２６）、（２７）は空気吸入防止用チェック弁、（
２８）は冷却器、（２９）はフィルタである。

次に、前記実施例の作動について説明するに、トラック
ミキサ車の目的地への走行時等、回転ドラムつまり液圧
モータ（２）を所定の低速度で例えば正回転させる必要
がある場合、絞り切換弁（３）の正転位置（３ｂ）への
切換時には、スプール（３ｉ）の第２図左方への移動量
は少なく、スプール（３ｉ）の傾斜部（３ｑ）で較り（
３ｄ）の開度を調整することが行われる。このため、ロ
ードセンシング弁（９）による可変容量形液圧ポンプ（
１）の吐出量制御によって前記絞り切換弁（３）の絞り
前後の差圧はロードレンジング弁（９）の可変バネ（９
ｄ）の設定口（Ｐｓ）に圧力補償され、ポンプ吐出量は
前記絞り（３ｄ）の開度に応じた流量となる。よって、
スプール〈３ｉ）の傾斜部（３ｑ）によって絞り〈３ｄ
）の開度を大小調整する範囲内では、第５図に示すよう
に、スプール移動量の増大に応じて可変容量形液圧ポン
プ（１）の吐出出量を増大さける特性として液圧モータ
（２）の回転速度を適宜に選択し、ドラム内コンクリー
ト材料の混練を最適速度で行うことができる。

一方、目的地での練り上がったコンクリート材料の排出
時等、液圧モータ（２）を中、高速で正転駆動する必要
がある場合、絞り切換弁（３）の逆転位置（３ｃ）への
切換時にはスプール（３ｉ）の移動量を多く、すなわち
スプール（３ｉ）の傾斜部（３ｇ’）で絞り（３ｄ）の
開度を調整する範囲外として、絞り開開を絞り効果がな
い程度に大きくすることが行われる。このため、ロード
センシング弁（９）による可変容量形液圧ポンプ（１）
の吐出桁制御（よ行われず、液圧ポンプ（１）の吐出量
は最大量となる。その結果、回転ドラムは最大速度で回
転することになるが、コンクリート材料の排出作業等は
中、高速で行われる場合と同様に支障なくスムーズに行
われる。その際、絞り切換弁（３）の絞り開度は絞り効
果がない程度に大きく、液体の通過抵抗は極く小さいの
で、熱の発生はほどんど無く、その分、熱損失を低減す
ることができる。

また、較り切換弁（３）のスプール（３ｉ）を絞り開度
の増大方向に素早く操作したときには、絞り（３ｄ）の
開度の急な増大に伴い吐出管路（４）内の液圧は低下し
、ロードセンシング弁（９）は開放位置（９ａ）に位置
付けられる。このため、可変容量形液圧ポンプ（１）の
吐出量制御部（１ｄ）はタンク開放管路（１３）を経て
夕ンク（１０）に開放され、斜板（１ｃ）を直ちに最大
傾斜角位置に位置付けようとする。しかし、この吐出量
制御部（１ｄ）のタンク（１０）への開放は前記タンク
開放管路（１３）に介設された絞り機構（１４）により
規制されて徐々に行われ、斜板〈１ｃ）は徐々に傾転し
ながら最大傾斜角位置に位置付けられる。その結果、ポ
ンプ吐出量は徐々に増大して、サージ圧が発生すること
はなく、液圧モータ〈２）にショックを生じることがな
い。

よって、サージ圧の非発生により車体は揺動することが
なく、車両の安全を確保することができる。

尚、可変容量形液圧ポンプ（１）の斜板（１ｃ）が直立
方向に傾動する際、ロードセンシング弁（９）が開放位
置（９ａ）から制御位置（９ｂ）に切換えられると、ポ
ンプ吐出圧は絞り機構（１４）をバイパスし、チェック
弁（１５）を経て吐出量制御部（１ｄ）に直ちに作用す
るので、斜板（１ｃ）の直立方向傾動は直ちに行われ、
吐出量の減少方向への制御は追従性良く行われる。

尚、絞り切換弁（３）を絞り開度の増大方向に徐々に操
作した場合、スプールを傾斜部（３ｑ）による絞り開度
調整範囲を越えて移動さぜると絞り開度は直ちに増大し
、可変容量形ポンプ（１）の斜板（１ｃ）は急に最大傾
斜方向に傾動しようとするが、この傾動は絞り機構（１
１）により規制されて徐々に行われるので、吐出量の増
大は徐々に行われ、サージ圧は発生することがない。し
たがって、絞り切換弁（３）が電気式等の自動式であっ
ても絞り機構（１４）はサージ圧発生の防止上、不可欠
なものである。

また、前記実施例では、トラックミキサ車のドラムを回
転制御する液圧回路に対して適用した場合について説明
したが、本発明はその他、種々の回転体を駆動する液圧
回路に対しても同様に適用することができるのは勿論で
ある。

以上説明したように、本発明によれば、ロードセンシン
グ弁による可変容量形液圧ポンプの吐出用制御によりポ
ンプ吐出量を絞り切換弁の絞り開度に応じた流量として
回転体駆動用液圧モータに供給するようにした回転体駆
動液圧回路において、前記絞り切操弁の切換時、当初は
スプール移動量に比例した絞り開度の増大によりポンプ
吐出量を漸次増大させるとともに、スプール移動量が所
定移動量に達したのちは、絞り開度を絞り効果がない程
度に大きくしてポンプ吐出量を最大量とりる特性とした
ので、回転体の速度制御機能を十分に確保しつつ、液圧
回路で生じる熱損失を可及的に低減覆ることができると
ともに、可変容量形液圧ポンプの吐出量増大方向への作
動を絞り機構により遅らせるようにしたので、サージ圧
の発生を抑制して回転体のショックを緩和することがで
き、よってエネルギーを有効利用しながら回転体の回転
性能を向上できる回転体駆動回路を提供することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は液圧回路図、第
２図は絞り切換弁の具体的構成を示す断面図、第３図は
エゼクタの概略構成図、第４図（イ）および（ロ）は絞
り切換弁の要部を拡大した作動説明図、第５図は絞り切
換弁のスプール移動機に対する可変容量形ポンプの吐出
量特性を示す図である。 １・・・可変容量形液圧ポンプ、１ｄ・・・吐出量制御
部、２・・・液圧モータ、３・・・絞り切換弁、３ｄ・
・・絞り、３ｉ・・・スプール、３ｊ・・・ポンプボー
ト、３ｋ・・・タンクポート、３ｌ・・・第１シリング
ボート．３ｍ・・・第２シリンダボート、３ｑ，３ｑ’
・・・傾斜部、９・・・ロードセンシング弁、９ａ・・
・開放位置、９ｂ・・・制御位置、９ｃ・・・バネ室、
９ｄ・・・可変バネ、９ｅ・・・パイロット室、１３・
・・タンク開放管路、１４・・・絞り機構。 特許出願人　ダイキン工業株式会社 代理人　前田弘 手　続　補　正　書く自発） 昭和５８年５月１９日 特許庁長官　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願　第２１５７８９弓２　発明の名称 回転体駆動液迂回路 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　大阪府大阪市北区梅田１丁目１２番３９号新阪急
ビル 名称　（２８５）　　ダイキン工業株式会社代表者　山
田　稔 ４代理人　〒５５０　電０６（４４５）２１２８住所　
大阪市西区靭木町１丁目４番８号　太平ビル氏名　弁理
士（７７９３）前田弘 ５補正命令の日付（自発補正） ６補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書の第６頁第１２行目の「液圧ポンプ（２）
」を、「液圧モータ（２）」に訂正する。 （２）明細書の第８頁第２０行目の「何勢力により」を
、「付勢力により」に訂正する。 （３）明細書の第１３頁第１７行目から第１８行目の「
高速で正転駆動する」を、「高速で逆転駆動する」に訂
正する。 （４）明細書の第１３頁第２０行目から第１４頁第１行
目の「傾斜部（３ｇ’）」を、「傾斜部（３ｑ’）」に
訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可変容量形液圧ポンプ（１）と、該液圧ポンプ（
   １）からの液体供給を受ける回転体駆動用液圧モータ（
   ２）と、該液体モータ（２）への液体供給方向を切換え
   る絞り切換弁（３）と、該絞り切換弁（３）の絞り（３
   ｄ）前後の差圧を所定圧（Ｐｓ）に圧力補償するように
   前記可変音用形液圧ポンプ（１）を吐出量を制御するロ
   ードセンシング弁（９）とを備えた回転体駆動液圧回路
   において、前記絞り切換弁〈３〉の校り聞庶は、スプー
   ル移動量が所定移動同以下の小さい範囲内ではスプール
   移動量に応じて増大し、所定移動量より大きい範囲内で
   は絞り効果がない程度に大きく形成されるとともに、前
   記可変容司形液圧ポンプ（１）の吐出員制御部（１ｄ）
   のタンク解放管路（１３）には絞り機構（１４）が設け
   られていることを特徴とする回転体駆動液圧回路。