JPS5997304A - 伝動装置 - Google Patents

伝動装置

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JPS5997304A
JPS5997304A JP58192285A JP19228583A JPS5997304A JP S5997304 A JPS5997304 A JP S5997304A JP 58192285 A JP58192285 A JP 58192285A JP 19228583 A JP19228583 A JP 19228583A JP S5997304 A JPS5997304 A JP S5997304A
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JP
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pilot
valve
control device
pressure
hydraulic
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JP58192285A
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クルト・ロ−ランド・ロネ−モ
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Vickers Inc
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は伝導装置に関するものであり、更に詳細には、
掘削機やクレーンのような土木機械に見られるようなア
クチュエータのための油圧回路に関するものである６ 先行技術と問題点 エンジンのような原動機に関連して使用され、エンジン
によって駆動されるポンプを備えているような油圧回路
において共通の問題は、この回路に取り付けた油圧動−
力がエンジンの動力を越えるような場合にエンジンが止
まってしまう傾向があるということである。このような
ことが起こる典型的な例は掘削機、フロントエンドロー
ダ−及びクレーンのような土木機械を使用する場合であ
る。　　− 典型的な油圧回路はアクチュエータの要素を対向方向に
動かすために入口及び出口として交互に機能するような
向い合った開口を有する油圧アクチュエータと、アクげ
ユニー夕に流体を供給するだめの負荷検出制御装置を備
えた可変容栖ポンプと、ポンプからの流体が供給される
切・Ｌ換弁とを備えている。
この切換弁は手動で、あるいは電気的にあるいはまた電
子的に操作される制御装置からのパイロット圧によって
、パイロット制御される。
これまで制御は、ポンプを一定のトルク制御すること、
あるいは速度検出制御することによって達成されると考
えられていた。このような制御の欠点は、動力の損失が
あり、コストが高く、調整が難しいということである。
発明の目的 従って本発明の目的は低コストで簡単な方法により失速
が未然に防止され；動力消費がより少なくて済み；種々
の操作条件に容易に調節するこ′とができ；種々のアク
チュエータの操作によって影響されることがなく；複数
のアクチュエータの１つに適用でき；複数のアクチュエ
ータのどれもが、他のアクチュエータの機能に影響を及
ぼすことなく完全な流れを達成するか、ということにつ
いて優先順位の選択の完全な自由度を与え；一方のアク
チュエータ群の優先順位を他方のアクチュエータ群と異
ならせることができるような複数のアクチュエータにそ
れぞれ供給する複数の主ポンプを使用することができる
ようになっており；オペレータがこの装置をオーバーラ
イドすることができなく；且つ原動機の低速状態におい
て使用することができ、また使用するように調節するこ
とができるような油圧回路を提供することである。
発明の構成 本発明に従うと、方向制御弁を制御するだめのパイロッ
ト制御装置にパイロット圧を供給するパイロット圧制御
回路は次のように改良されている。即ち油圧負荷要求量
がエンジンを失速させるような傾向をもつと、ミ切換弁
に対するパイロット圧が小さくなシ、＃向切換弁がクロ
ーズセンタの方に動き、油圧装置の主ポンプに対する要
求量を少なくシ、ポンプを下り行程にしてエンジンの失
速を防止するようになっている。
具体例の説明 禦１図を参照すると本発明を具体化した油圧装置はジー
ゼルエンジンのような原動機によって駆動される可変容
量形ポンプ装置１０を備えておシ、ポンプ装置は複数の
アクチュエータ回路即ち弁装置１１１Ｉｃ油圧流体を供
給する。ポンプ装置１０はよく知られている負荷検出タ
イプのものであシ、可変容量形ポンプ１２と背圧弁１３
を備えておシ、背圧弁１３はタンク又は戻り管に連結さ
れ、過負荷によってアクチュエータの作動が低下したと
きにキャビテーションを最少限にするようになっている
。ポンプ装入用リリーフ弁１４が設けられ、ポンプの吸
込必要量を越えた過剰の流れを取り出し、これを背圧弁
１３に向け１アクチユエータに利用できる流体を増大さ
せる。各アクチュエータ回路１１はアクチュエータ１５
を備えておシ、ここではアクチュエータ１５は油圧シリ
ンダとして示されテオリ、ロッド１６を備えている。こ
のロッド１６は普通の構造に従う負荷検出制御装置を備
えた可変容積ポンプ装置１ｏから供給される油圧流体に
よって両方向に動かされる。この油圧装置は更にパイロ
ット油圧回路１７を備えている。回路１７はそれぞれの
回路１１のための手動操作されるパイロット制御装置１
８を備えておシ、このパイロット制御装置１８は回路１
１にパイロット圧を指向し、以下に説明するようにアク
チュエータの運動方向を制御するようになっている。制
御装置１８は手動制御する代わりに電気的に又は電子的
に制御することができるＯ ポンプ１０からの流体は管１９及び管２０に導かれ、そ
れぞれのアクチュエータ回路１１のメータイン弁の形を
した切換弁２１に導かれる０切換弁２１は油圧流体の流
れをアクチュエータ１５の一方又は他方の端部に導き、
又これを制御する機能を果たしている。メータイン弁２
１は以下に説明するように、その両端に取付けられた管
２２．２５を通して制御装置によシパイロット圧で制御
される。弁２１の運動方向に従って油圧流体は管２４．
２５を通ってアクチュエータ１５の一方の端部又は他方
の端部に入る０各アクチユ工７タ回路１１は更にメータ
アウト弁２６，２７を備えている。弁２６．２７は管２
４．２５のアクチュエータのそれぞれの端部と共働して
アクチュエータの端部からの流体の流れを制御している
。以下に説明するように油圧流体はポンプからタンク通
路２８に流入しない。
各アクチュエータ回路１１は更に管２４．２５にはね負
荷ポペット弁２９．３０を備え、またばね負荷アンチキ
ャビテーション弁３１＃３２を備えてい五。弁５１．５
２はタンク通路２Ｂ＆Ｃ［２４，２５を開放するように
なっている。
更に図には示されていないばね負荷ポペット弁がそれぞ
れのメータアウト弁２６．２７と共働している０オリフ
イス３４を有するブリード管３３が通路２８からメータ
アウト弁２６．２７まで伸びまたチェック弁３５を通っ
てパイロット制御管２２．２５まで伸びている。
２メータ・イン弁２１は孔を備えておりこの孔にスプー
ルが配置され、パイロット圧がないとスプールはばねに
よって中立位置に保持される０通常はこのスプールが圧
力通路１９または２０から通路への流れを阻止している
。パイロット圧が管２４または２５に加えられるとメー
タインスプールがこの圧力の方向に動かされ、パイロッ
ト圧、ばね荷重、及び流れの力の間の力のバランスが達
成される。この運動の方向によって管２４．２５のいず
れに通路１９または２ｏから加圧流体が供給されるかと
いうことが決定される。
パイロット圧が管２２又は２３に加えられ、これがメー
タアウト弁２６又は２７に導かれると、弁が作動してア
クチュエータ１５の関連する端部をタンク通路２８に対
して開通させる。
このようにメータイン弁の開放方向を決定するように作
用する同じパイロット圧がまた、それぞれのメータアウ
ト弁の開放を決定し制御する機能を有し、アクチュエー
タ内の流体はタンク管路に戻ることができるようになっ
ていることがわかる。
一連のアクチュエータ回路１１の１つの最大負荷圧を検
出し、複数のアクチュエータを制御し、そのよシ高い圧
力を負荷検出型可変容量形ポンプ１０に供給するための
装置が設けられている。各弁装置１１はシャトル弁３７
まで伸びる管３６を備えておシ、シャトル弁３７は管３
６を通して隣接するアクチュエータからの負荷圧力を受
ける。シャトル弁３７は２つの圧力のうちどちらが大き
いかを検出し、この圧力を管３９を通してシャトル弁３
８に供給するように変移する。管４０が通路２４からシ
ャトル弁３８まで伸びている。シャトル弁３８はどちら
の圧力が高いかを検出し高い方の圧力をポンプ１２に供
給するように変移する。このようにして、各弁装置は連
続的にシャトル弁５７．５８を組み入れ、その内部の負
荷圧力を隣接する弁装置の負荷圧と比較し高い方の圧力
を隣接する弁装置に連続的に伝達し、最終的に最も高い
負荷圧力をポンプ１２に供給する。
上記の回路は米国特許第４，２０１，０５２号に開示さ
れている。この油圧回路の各要素の好ましい構造忙関す
る詳細は、更に詳しく上記米国特許第４，２０１，０５
２号に記載されているのでこれを参照されたい。
本発明に従うとパイロット圧制御回路はジーゼルエンジ
ンのような原動機によって駆動され、エンジンの速度に
比例した出力流量を有するパイロット圧ポンプ５０を備
えている。パイロット圧ポンプ５０の出力はエンジン失
速防止制御装置５１に向けられる。この制御装置５１は
油圧負荷要求量がエンジンを失速させるような傾向をも
つときに、制御装置、次いでパイロット作動する切換弁
へのパイロット圧を減少し、切換弁を中央の位置まで動
かし、油圧装置の主ポンプ１２に対する要求量を減らし
ポンプ１２を下多行程にしてエンジンが失速するのを防
止するように機能する。
第２図を参照すると失速防止制御装置５１はパイロット
制御装置１８まで伸びる管５５．５４に通じる可変絞シ
型の流量制御弁５２を備えて“　いる。流量制御弁５２
は油圧制御装置１８に流れる流体の向きを変えるように
作動することができ、エンジンの速度がエンジンの全負
荷調整速度の所定の割合、例えば９０％を越えたときに
流体の向きを変えるように設定されている。
向きを変えられた流体は可変オリフィス５５の形をした
絞夛を通過し所定の圧力降下によって作動し、パイロッ
ト作動リリーフ弁５６を作動させることができる。リリ
ーフ弁５６が正常な供給圧力を決定する。速度が所定の
比率よシ低い場合には流量はパイロット作動リリーフ弁
５６のばねによって制御される。ばね負荷チェック弁５
７は所望によシアクチュエータ回路１１に異なるレベル
のパイロット制御弁供給圧力を与える０はね負荷チェッ
ク弁５８は供給回路の最大圧力装置として働いている。
作動に際し、油圧回路に対する要求量がエンジンの動力
を越えたときにエンジンの速度が小さくなって失速する
傾向をもつようになったとき、この失速防止制御装置５
１がパイロット制御装置に供給される圧力を小さくシ、
その結果切換弁２１がパイロット圧の低くなった圧力に
比例して閉じる傾向をもつ。これによって負荷検出圧力
補償弁がポンプ１２に対する流量必要量を少なくシ、ポ
ンプ１２が下多行程にして工ンジン速度は初めの値、一
般に全負荷調整ｒｐｍに近いところに維持される０ このように本発明の装置は制御すべき油圧回路のすべて
に対してただ１つのパイロット油圧回路を使用し、パイ
ロットポンプ５０とノくイロット作動弁５６を備えてい
る通常のパイロット油圧回路に対して単に流量制御弁５
２と絞シ５５を付は加えるだけでよいことが理解される
。
オリフィスと弁の絞シを調節することによって可変容量
形ポンプに必要な特性を容易に調節することができる。
同様に絞り５５を調節することによつ・て最大パイロッ
ト制御弁供給圧力の調節を容易に行なうことができる０
この装置は流量制御弁５２０前後の圧力損失を付は加え
るだけであるので動力の消費即ち損失は極めて低い程度
である０この流量制御弁５２が異なる油圧回路の異なる
機能によって影響を受けないので、これらの装置即ちア
クチュエータの機能の間に相互作用はない。アクチュエ
ータの１つが失速状態を起こす一層臨界的な傾向をもつ
場合には、このような装置へのパイロット圧の減少に応
じてパイロット油圧回路を調節できる。一方残シのアク
チュエータ回路の特性は切換弁２１のばねを適切に選択
することによって他の回路がこの減少した圧力で完全に
作動するように設定される。
パイロット制御装置の位置及び動きがこの失速防止回路
に影響を与えないのでオペレータがこの装置をオーバラ
イドすることはできない。
最後に適切に選択し調節をすることによって低速におい
ても作動に必要なパイロット圧を達成することができる
。更に具体的にはメータイン弁２１のばね及びＩＪ　Ｉ
Ｊ−フ弁５６のばねを選択し、よシ低いエンジン速度に
おいてメータイン弁２１を完全に作動させることができ
る。
第３図を参照すると機能Ａ、Ｂ、Ｏ及びＤをそれぞれ実
行する複数のアクチュエータ６０゜６１．６２及び６３
を備えた油圧回路が示されている。アクチュエータ６０
，６１．６２及び６３にはそれぞれこれまでに説明した
ように弁装置１１を備えた方向制御装置とそれぞれのノ
くイロット制御装置１８が設けられている０アクチュエ
ータ６０．６１には第１負荷検出可変容量形ポンプ６４
によって流体が供給され、アクチュエータ６２．６５に
は第２負荷検出可変容量形ポンプ６５によって供給され
る。主ポンプ６４．６５と失速防止制御回路５１のパイ
ロットポンプは、エンジン６６のような原動機によりギ
ヤボックス６７を通して駆動される０この弁装置１１の
ばねはそれぞれの弁装置が所望の圧力範囲例えば次のよ
うな範囲で作動されるように調節されている。
機能Ａ　　５０−！ｉｏ０１）、ｓ、ｉ、　（５，５〜
２１．１−廓２）機能Ｂ　　５０−２５０　ｐ、ｓ、ｉ
、　（Ｓ、５〜１ｙ　、ｂ　Ｙ４／ｓ”　）機能０　５
Ｏ−２００Ｉ）、θ、ｔ、（ｓ、ｓ〜１４．１躬伽２）
機能Ｄ　　５Ｏ−２７５ｐ、ａ、ｉ、（５，５〜１９．
５〜／ｅ”　）機能０に優先順序を与えようとする場合
忙は、失速防止制御回路を調節してアクチュエータ６２
の方向制御装置１１が５０〜２００　ｐ、　ｓ、　ｉ、
　（３，５〜１４．１　ｂ／ｃｍ２）の全範囲にわたっ
て機能し、ポンプ６４がポンプ６５より先に下シ行程に
あるようにする０ このようにしてアクチュエータ怜制御装置の優先順序は
次のようになる。
（）−＋　Ｂ　−＋　Ｄ　＋Ａ
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具体化した油圧回路の概略図である０ 第２図は本発明を具体化したノ（イロット圧供給回路の
概略図である。 第６図は複数のアクチュエータ装置を備えた油圧回路の
概略図である０ １０・・・可変容量形ポンプ装置、１１・・・アクチュ
エータ回路、１２・・・可変容量形ポンプ、１３・・・
背圧弁、１４・・・逃し弁、１５・・・アクチェエータ
、１６・・・ロット０．１７φ・φ）くイロット油圧回
路、１８・・・ノくイロットｌｌ１５御装置、２１ＳＩ
Ｉ１１メータイン弁、２６．２７・・・メータアウト弁
、２８・・・タンク通路、２９．！１０・・・ばね負荷
ポペット弁、５１．５２”・−アンチキヤビテーション
弁、３３・・・ブリード管、３４・１オリフイス、５５
・・・チェック弁、３７゜３８・・・シャトル弁、５０
・・・パイロット圧ポンプ、５１・・・エンジン失速防
止制御装置、５２・・・流量制御弁、５６・・・ＩＪ　
ＩＪ−フ弁、５７・・・ばね負荷チェック弁、５８争・
・ばね負荷チェック弁、６０，６１，６２，６５・・・
アクチュエータ、６４．６５・・ｅ主ポンプ、６６・・
φエンジン、６７φ・・ギヤボックス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　油圧制御装置において、 アクチュエータの要素を両方向に動かすために、入口及
    び出自として交互に機能するような、向い合った開口を
    有する油圧アクチュエータと。 該アクチュエータに流体を供給するための負荷検出制御
    装置を備えた可変容量形ポンプと、 ポンプからの流体が供給される切換弁とを備え、該弁は
    パイロット制御され、 切換弁の運動方向を制御するために前記切換弁にパイロ
    ット圧の流体を交互に供給するためのパイロット制御装
    置と、 前記切換弁から前記アクチュエータのそれぞれの開口に
    伸びている一対の管と、 前記パイロット制御装置に流体を供給するためのパイロ
    ット圧油圧回路とを備え、該回路は可変容量形ポンプと
    同じ原動機によらて駆動され、原動機の速度に比例した
    出力流量を有するパイロット圧供給ポンプを備えてお勺
    、 原動機にかかるより大きな負荷要求量のために原動機の
    速度が所定の値よシ低下したときに、パイロット圧供給
    ポンプからの流量を検出するための手段とを備え、該手
    段は前記パイロット制御装置に供給されるパイロット圧
    流体の圧力を低くシ、パイロット圧流体の供給圧力の低
    下に比例して切換弁を閉鎖位置の方に移動せしめ、これ
    によって可変容量形ポンプからの流れ要求量が少なくな
    り、可変容量形ポンプの出力を小さくシ、且つ原動機の
    速度を初めの所定の値に保持させるようにしたことを特
    徴とする上記油圧制御装置０２　前記最後に記載した手
    段が、 原動機の速度が原動機の全負荷調整速度の所定の比率よ
    シ高いときに油圧パイロット制脚装置に流入する流体の
    流れの進路を変えるように操作することができる流量制
    御弁と、通常の供給圧力を決定するために作動すること
    ができるパイロット作動リリーフ弁と、前記流量制御弁
    に組み込まれた絞りとを備え、該絞りはそのオリフィス
    の前後の圧力降下が所定の値を越えたときに前記流量制
    御弁からの向きを変えられた流れによって前記パイ−ロ
    ット作動リリーフ弁を作動することができることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の油圧制御装置。 ３　前記絞りが可変型のものである特許請求の範囲第２
    項に記載の油圧制御装置。 ４　前記流量制御弁が可変オリアイスを備えている特許
    請求の範囲第２項に記載の油圧制御装置。 ５　前記パイロット弁回路が最大圧カリリーフ弁を備え
    ている特許請求の範囲第１項に記載の油圧制御装置。 ６　別個のアクチュエータを作動するだめの第２油圧回
    路を備え、 該第２油圧回路が別個のパイロット制御装置を備え、 前記第２パイロツト制御装置が前記パイロット圧回路か
    らのパイロット圧を受入れるように作動することができ
    るようになっている特許請求の範囲第１項に記載の油圧
    制御装置。 ７　前記回路に異なるレベルのパイロット制御弁圧力を
    与えるために供給圧力を前記第１回路と第２回路に分離
    するチェック弁を備えている特許請求の範囲第６項に記
    載の油圧制御装置。
JP58192285A 1982-11-26 1983-10-14 伝動装置 Pending JPS5997304A (ja)

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AU1928283A (en) 1984-05-31

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