JPS5986706A - 油圧閉回路の容量補償装置 - 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、油田源およびこの油圧源に接続された片ロツ
ドシリンダで構成される油圧閉回路に生じる流咀不足を
ネ１１１償−する油圧閉回路の容量補償装置に関する。

片ロツドシリンダをアクチュエータとする油圧閉回路に
おいては、片ロツドシリンダのヘッド側とロッド側の受
圧面積の差によシ、片ロツドシリンダを駆動したときそ
の閉回路に流量の過不足を生じ、過剰分はリリーフ弁を
介してタンクに排出し、不足分は別に股１ｉ・Ｖ、　し
たチャージポンプ等７５工ら供給するように外っている
。以下、図によりこれを説、明する。

第１図は従来の片ロツドシリンダの油圧閉回路の系統図
である。

図では２つの油［［閉回路が示されている。１１．２１
は可変容量油圧ポンプ（以下、単に油圧ポンプという。

）であり、斜板、斜軸等によシその吐出方向、吐出量が
側ω１１される。１２．２２ｆｄ前記油圧ポンプ１１．
２１で駆動される片ロツドシリンダ、１３．２３は油圧
ポンプ１１．２１と片ロツドシリンダ１２．２２とを接
続する油圧回路、１４．２４１ｔ’ｉ油圧回１烙１３．
２３のヘッド側と口ラド側の間に接続されたフラッシン
グ弁４１５．２５は逆止弁である。３０はこれら油圧閉
回路に共通して使用されるチャージポンプであり、油圧
回路１３．２３に生じる流量不足を補償する。３１けフ
ラッシング弁１４．２４により油圧回路１３．２３の低
圧側に接続された低圧回路、３２Ｆｉ油圧回路１３．２
３に生じる余剰流破を排出するリリーフ弁、３３は作動
油タンクである。低圧回路３１、リリーフ弁３２、作動
油タンク３３はチャージポンプ３０と同様、２つの油圧
閉回路に対して共通に設けられている。

このような片ロツドシリンダ１２，２２の油圧回路１３
．２３においては、前述の如く片ロツドシリンダ１２，
２２の受圧面積の差による駆動時の容積変化やリークに
より流量に過不足を生じる。

この場合、もし、油圧回路１３．２３において、そのヘ
ッド側又はロッド側のいずれ側かに流量不足を生じたと
きは、チャージポンプ３０からの圧油が、逆止弁１５．
２５を介して、又、フラッシング弁１４．２４、低圧回
路３１、逆止弁１５．２５を介して、流計不足側に供給
されて流量不足をネ（０償する。逆に、ヘッド側又はロ
ッド側のいずれ側かに流量・過剰を生じたときは、ブラ
ッシング弁１４．２４、低圧回路３１を介して余剰流に
が流れ、このとき低圧回？３３１の圧力がリリーフ弁３
２のＩＪ　ＩＪ−）設定圧力以上になると過剰分を作動
油タンク３３に排出する。

このように、従来、油［Ｅポンプ１１，２１と片ロツド
シリンダ１２．２２とで油田閉回路を構成する場合、片
ロツドシリンダ１２．２２の駆動による流量不足の発生
に備え、その不足を補償するチャージ、ポンプ３０の設
Ｗ−１１ｉ不可欠となっていた。

そして、前記流量不足を補償するには、チャージポンプ
３０は油圧ポンプ１１と油圧ポンプ２１の容積の和と同
じだけの容ｆ」：を有することが必要であシ、このため
にはそれに応じた各所のチャージポンプ又は小容罠のチ
ャージポンプを８翼個数設置していた。したがって、補
償すべき油圧閉回路の数が多くなればチャージポンプの
容量又は個数はきわめて犬＾なもの又は多数とならざる
を得なかった。しかも、チャージポンプとしては通常、
定容吋油圧ポンプ７５１便用されるので、油圧回路１３
．２３で最大不足滝川が発生しない場合でもチャージポ
ンプ３０は一定流量を吐出し、多くの流量がリリーフｊ
Ｐ３２を介して作動油タンク３３に放出されることとな
り、エネルギ損失が大きく不経済であった。このため、
チャージポンプ３０に代えてチャージ専用のｎ］変容１
ポンプを用いることが提案されているが、このような可
変容量ポンプは非常に高価であり、実用には不適当であ
る。

本発明の目的Ｖま、上記、従来の問題点を）眸決し、チ
ャージポンプの容量を小さく又はチャージポンプの個数
を少なくすることができ、又、エネルギ損失を減少する
ことができる油圧閉回路の容量補償装置をｌ′ｖ匹する
にある。

この目的を達成するため、本発明は、片ロツドシリンダ
で構成される複数の油圧閉回路に共通に低圧回路を接続
し、この低圧回路にチャージポンプヲ接続し、前記油圧
閉回路それぞれについて不足流腓を求め、各油圧閉回路
全体の不足流歇の合計がチャージポンプの吐出ｔを超過
したとき、油圧閉回路のうちで最大不足流刑を発生して
いる油圧閉回路の油圧源の吐出用を、前記超過した分の
流量をな（するように制御することを特、徴とする。

以下、本発明を第２図に示す実施例に基づいて説明する
。

第２図で、第１図に示す部分と同一部分には同一符号を
付して、１１．−明を’＆略する。なお、本実施例にお
いて、油圧ポンプ１１と油１（三ポンプ２１、および片
ロツドシリンダ１２と片ロツドシリンダ２２は同一のも
のがＩｌ、Ｉ！用されている。１６．２６Ｈ油圧ポンプ
１］、２１の斜板、斜軸等（以下これを斜板で代表する
。）の傾転量を検出する傾転量検出装置、１７．２７　
ｔ、を油圧ポンプ１１．２１の斜板を駆動する斜板駆動
装置でちる。１８１片ｐ片ロツドシリンダ１２作する操
作レバー、２８（ま片ロツドシリンダ２２を操作する操
作レノ（−である。

３４はマイクロコンピュータ等を用いて構成された制御
装置であり、傾転量検出契僅１６．２６、操作レバー１
８．２８からの１Ｂ＠を入力し、これらの信号に基づい
て必要な演算、制御を行ない、斜板駆ｎ・！１装置１７
．２７に所要の信号を出力して油［Ｆポンプ１１．２１
を制御する。３５１１′１低ＬＦ回路３１に１４続され
たチャージポンプである。チャージポンプ３５は一定流
量を低圧回路３１に（Ｉｔ、給する定容量油圧ポンプで
あり、′従来のり（０し回じ（油田回路１３．２３に流
量不足を生じた場合、低圧回路３１、逆止弁１５．２５
を介してその流量不足を補償する。しかしながら、本実
施例のチャージポンプ３５け、従来装置のチャージポン
プと異なり油圧回路１３．２３０両方に生じる不足流量
を充分に補償し得るだけの容量のものは使用されていな
い。

次に、木実倫例のＱ１作を第３図に示すフローチャート
を参照しながら説、明する。

制御１装置Ｈ３４でに、まず、操作レバー１８の操作信
号又は傾転量検出装置からの信号および片ロツドシリン
ダ１２のロッド側とヘッド側の圧力等に基づく負荷方向
の検出によシ操作レバー１８の操作方向、即ち、片ロツ
ドシリンダ１２の駆動方向が油圧回路１　＋１　Ｋ土足
流量を発生させる方向であるか否か４・判断］る（第１
のステップＳ、。以下各ステップ”？　ＩＪ　２．８％
・・・・・・・・・・・・で表す。）。その結果、その
方向が油圧回路１３に一不足流叶を発生さ→Ｌない方向
であると判１所されれ（、ｖ１制御装置３４からは、斜
板駆動挨践１７．２７に対して操作レバー１８，２８の
１・１１作に応じた信号が出力され、゛油１［ポンプ１
１′％２１の斜板をこれに応じて駆動すル（Ｓ２）。第
１のステップＳ、において、千■作レバー１８が油ＩＦ
回路１３に不足流はを生じる方向に操作されていると判
断された場合、制御装置１￥３４では、操作レバー２８
が油圧回路２３に不足流量を生じる方向に１・ｙ！作さ
れているか否かを、操作レバー２８の操作イ＾今）又Ｖ
ｉ傾転唱検出装置２６からの信号および片ロツドシリン
ダ２２０ロツド側とヘッド側の圧力等に基づ（負荷方向
の検出によって判断する（Ｓ３）。その方向が油圧回路
２３に不足流量を発生させない方向であると判断されれ
ば、前記第２のステップＳ！で述べたと同じ動作が行な
われる。即ち、制御装置３４では、際作レバー１８又Ｉ
Ｉ′ｉ操作レバー２８の一方がその油圧回路に不足流量
を発生する方向に操作されていない状態にあると判断し
た場合、各油圧ポンプ１１，２１の斜板は各操作レバー
１８，２８の操作信号に応じて駆動される。そして、こ
の場合、もし、一方の油圧回路に不足流量が生じていて
も、この不足流量はチャージポンプ３５が充分に補償す
ることができる。

第３のステップＳ８において、操作レバー２８も不足流
量を生じる方向に操作されていると判断された場合、即
ち、両油圧回ｌｌｌ３１３．２３で不足流辰力Ｉ発生し
ている場合、傾転量検出装置１６．２６からの信号に基
づ（片ロツドシリンダ１２．２２の駆動速度の検出およ
び片ロツドシリンダ１２．２２　における受田面項の差
によりそれぞれの油圧回路１３．２３に生じている不足
流量を演算する。

そして、その金言１即ち全体の不足流量がチャージポン
プ３５の吐出ｌよ、り多いか否かを比較する（Ｓ４）。

モジ、全体の不足流量がチャージポンプ３５の吐出暗ヲ
１望えなければ、チャージポンプ３５により不足流量を
補償することができるので、前ｉ１第２のステップに移
行し、各油圧ポンプ１１．２１の斜板は各操作レバー１
８．２．８のＩ・ψ作信号に応じて駆動される。

第４のステップＳ４において、全体の不足流量がチャー
ジポンプ３５の吐出喰より多いと判断された場合、次の
第５のステップＳ、に移行する。

即ち、油圧回路１３．２３のうち、いずれの油圧回路に
おける不足流量が多いかを判断し、その不足流量が多い
方の油圧回路の油圧ポンプの傾転Ｉを少なくする。この
Ｉｎ転清の減少により当然その油圧回路の片ロツドシリ
ンダの駆動速度が遅くなり、そのため、不足流量は減少
する。傾転量の減少の度合は、全体の不足流清ヲチャー
ジボンブ３５の吐出唱と等しくするような度合とされる
。この制御は操作レバーの操作と無関係に行なわれる。

この結果、従来のチャージポンプとしては油圧回路１３
．２３のそれぞれに生じる最大不足流叶の和を補償する
ことができる容量のもの又は個数を備えておく必要があ
ったが、上記の制御により、チャージポンプ３５として
は、油圧回路１３，２３の一方に生じる最大不足流量よ
フ僅かに大きな流量を吐出し得る容量のもの又は個数で
あればよいことになる。

このように、本実施例では、両油圧閉回路のいずれにも
不足流量が生じ、かつ、その不足流量の和がチャージポ
ンプの吐出量を超えたときのみ、不足流ｆｉｌを多く発
生している側の油圧閉回路の油圧ポンプの斜板の傾転量
を、不足流（２）の和とチャージポンプの吐出量とが等
しくなるようにｆｔ１ｌＪ御す″るので、チャージポン
プの容量又は個数を従来のチャージポンプと比較ｌ〜て
減少することができ、構造簡竿、メンテナンス容易、価
格安価となる。

又、リリーフ弁から放出される油量も少な（なり、エネ
ルギ損失を減少すること力３できる。

なお、上記実施例においては片ロツドシリンダの油圧閉
回路２つの容量補償装置１ｆＫついて述べたが、３つ以
上の片ロツドシリンダの油圧閉＋ｕｌ路についても適用
できるのは当然である。この場合、チャージポンプの容
量又は個数は各油圧閉回路にの使用頻度や１すｌ相中に
生じる余剰流隈等を参考にして決定されるが、いずれに
しろ、従来のチャージポンプと比較Ｌ　％その容甲又に
個数を減少できるのは明らかＣある。

以上述べたように、本発明では、片ロツドシリンダで構
成さＪしるｔｌ、！数の油圧閉回路のそれぞれに生じる
不足流１曖を求めて全体の不足流１升がチャージポンプ
の吐出０１を超えたときのみ、不足流はを最も多（発生
している油圧閉回路の油圧ポンプの斜板の傾転量を、全
体の不足流量とチャージポンプの吐出量が等しくなるよ
うに制御するので、チャージポンプの容ｔ［１又は個数
を従来のチャージポンプと比軸し゛〔減少することがで
き、ひいてｔｄ　構造簡単、メンテナンス容易、価格安
価となる。又、リリーフ弁から放出される油捩も少なく
なり、エネルギ損失を・減少することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ハＶｏ来の片ロツドシリンダの油圧閉回路の系統
図、第２１ｙＩＶｉ本発明の°実ｍ　ｐＨに係る片ロツ
ドシリンダの油圧閉回路の容祇補ｆ／を装置の油圧回路
および重気１（■路の系統図、−第３図は第２図に示す
容量補償装置の糊性を説明するフローチャートである。 １１．２１・・・用変容、敏油圧ポンプ、１２．２２・
・・片ロツドシリンダ、１３，２３・・・油圧回路、１
６．２６・・・傾転量検出装置、１７．２７・・・斜板
駆動装置、１８．２８・・・操作レバー、３４・・・制
御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧源およびこの油圧源に接続された片ロツドシリンダ
   で構成される油圧閉回路が複数備えられたものにおいて
   、前記油圧閉回路のヘッド側回路およびロッド側回路と
   これらヘッド側回路およびロッド側回路のうちの低圧側
   とを接続する低圧回路を前記各油圧回路に共通に設ける
   とともに、前記低圧回路に接続するチャージポンプと、
   前記油圧閉回路のそれぞれに生じる不足流量を求める手
   段と、前記不足流量の総計が前記チャージポンプの吐出
   量を超過したとき最大不足流量を生じている油圧閉回路
   の油圧源の吐出量を前記超過した分の不足流量が力くな
   るように制御する手段とを設けたことを特徴とする油圧
   閉回路の容量補償装置。