JPS6182007A - 油圧アクチエ−タのクツシヨン制御装置 - Google Patents

油圧アクチエ−タのクツシヨン制御装置

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JPS6182007A
JPS6182007A JP19769784A JP19769784A JPS6182007A JP S6182007 A JPS6182007 A JP S6182007A JP 19769784 A JP19769784 A JP 19769784A JP 19769784 A JP19769784 A JP 19769784A JP S6182007 A JPS6182007 A JP S6182007A
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JP
Japan
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cushion
target
spool
control
time
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JP19769784A
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JPH0463246B2 (ja
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Sadaaki Hara
原 定昭
Fumio Muto
武藤 富美男
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KYB Corp
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Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087Control strategy, e.g. with block diagram

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

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】 、(産業上の利用分野) この発明は、シリンダ等の油圧アクチェータのストロー
クエンド部分でクッション効果を発揮させる制御装置に
関する。
(従来の技術) 第3図に示した従来のクッション装置は、当該シリンダ
Sにボトム側室Bとロッド側室りとを区画するとともに
、ピストン1の一側、すなわちロッド2の基端にクッシ
ョンリング3を設けている。また、上記ロッド側室りに
おけるストロークエンド部分に小径室Cを形成するとと
もに、この小径室Cに上記クッションリング3が突入し
たとき、それら両者の間に多少のすき間ができるように
している。
そして、ボトム側室Bに開口させた連通孔4及び小径室
Cに開口させた連通孔5を、切換弁Vに接続している。
上記のようにした従来の装置では、当該ピストンlがス
トロークエンド部分に達すると、クッションリング3が
小径室Cに突入する。このようにクッションリング3が
小径室Cに突入すると、ロッド側室りの排出流れに対し
て絞り効果が与えられるので、当該ピストンlの作動速
度が緩和される。
(本発明が解決しようとする問題点) 上記のようにした従来の装置では、そのロッド側室り内
の圧力が高くなりするざる問題があった。つまり、上記
クッション行程でのボトム側室B内の圧力はリリーフ弁
の設定圧まで上昇するとともに、ロッド側室り内の圧力
は、 (リリーフ弁設定圧XS+ )/ (Sl  52 )
+負荷による慣性圧力 まで上昇するので、そ゛れはかなり高圧になる。
このようにロッド側室りの圧力が高圧になると、□それ
にともなって当該シリンダの耐圧強度を十分に大きくし
なければならず、それだけコスト高になる問題があった
また、上記ストロークエンド部分での衝撃をより小さく
しようとすると、そのクッシ璽ンストロークを大きくし
なれければならない、しかし、この場合にシリンダの長
さを変えなければ、その有効ストロークが短くなり、シ
リンダを長くすれば有効ストロークを長く保てるが、そ
れだけコスト高になる。
しかも、この従来の装置が、クッシ璽ン装置をシリンダ
の端部に構成するようにしているので、例えば、作動ス
トロークを調整するような油圧シリンダには適用できな
い問題もある。
さらに、小径室とクッションリングとで構成される絞り
が固定的なので、作動油の粘性が温度条件等で変化した
場合、特に1作動油の温度上昇に −よって、その易性
が低下した場合には、上記絞り効果が低下し、当然のこ
ととしてクック1ンの効きが悪くなる問題もあった。
この発明は、当該油圧アクチェータの作動状態を検出し
、その作動状態に応じて、クッション弁を制御して、所
期のクッション効果が得られるようにした装置の提供を
目的にする。
(問題点を解決するためめ手段) この発明は、上記の目的を達成するために、制御スプー
ルの移動量に応じて、その制御部の開度を調整するとと
もに、この制御部の開度を調整することによって、クッ
ション効果を発揮させるクッション弁を備えた油圧アク
チェータのクッション制御装置において、上記制御スプ
ールは、比例ソレノイドあるいはサーボモータ等の電気
的アクチェータの電気信号入力に応じて、その移動量が
制御される構成にする一方、当該油圧アクチェータがク
ッション行程に入った時点から、時刻毎の時間信号を出
力するタイマー回路と、このタイマー回路から出力され
る時刻毎に、上記制御部の目標開度を演算する目標開度
設定回路と、この目標開度設定回路からの開度信号に応
じて、上記制御スプールの目標変位を出力する目標変位
設定回路とを備え、この目標変位設定回路から出力され
た変位信号をもとにして、上記電気的アクチェータを制
御して当該制御部の開度を調整する構成を採用している
(本発明の作用) 上記のように構成したので、クッション行程に入った時
刻から、あらかじめ設定した制御部の目標開度にしたが
って、当該時刻に対応した制御部の開度を求め、この開
度に対応するように制御スプールが制御される。
(本発明の効果) したがって、上記目標開度を任意に設定できるので、ク
ッシ厘ン固定時間及びクッションの効き具合(減速率)
を自由に選定できる。
また、例えば、油圧シリンダの有効ストロークを長くし
たりしなくても、そのクッション効果を自由に設定でき
、しかも、油温条件等を任意に抽出して、その条件に応
じてそのクッション効果を調整できる利点がある。
さらにまた、この装置は、ストロークを調整するような
油圧シリンダに用いたとしても、ストローク2gJ整に
対して何らの影響も及ぼさない。
(本発明の実施例) 第1図はこの発明の回路図であり、負荷Wを昇降させる
シリンダSのロッド側室りを、通路11を介して切換弁
Vに接続する一方、ボトム側室Bには通路12を接続す
るとともに、この通路12にり7シヨン弁りを接続して
いる。
上記クッション弁りは、その本体13に第1〜4ボート
!4〜17を形成している。
そして、上記第1ポート14は、通路18を介して、上
記切換弁Vに接続し、第2ボート15は上記通路12に
接続するとともに、第3ボー)16はタンクtに接続し
ている。さらに、第4ポート17は、パイロットポンプ
PPに接続している。
このようにした本体13には、ざらに弁孔19を形成す
るとともに、この弁孔18の一端を閉塞部材20でふさ
ぐ一方、他端には、励磁電流に応じてブツシュロッド2
1aのストローク量を制御する比例ソレノイF′21か
らなる電気的駆動アクチェータを設けている。
そして、上記弁孔ISには制御スプールC8を内装する
とともに、この制御スプールC5にはパイロットスプー
ルPSを相対移動自在に内装している。
上記制御スプールC5は、上記閉塞部材20側に設けた
ばね受け22との間にスプリング23を介在させ、通常
は、このスプリング23の作用で、比例ソレノイド21
に隣接して設けたスペーサ24の端面に接触させている
さらに、上記パイロットスプールPSは、ばね受け22
δロッド部22a先端面との間にスプリング25を介在
させ、通常は、このパイロットスプールPSが、上記ス
ペーサ24の内径に形成した段部24aに接触するよう
にしている。
そして、上記パイロットスプールPSの先端、すなわち
、上記スプリング25とは反対端に、比例ンレノイド2
1のブツシュロッド21aが作用する関係にしているが
、これら両スプールPS及びC5の具体的な構成は次の
とおりである。
すなわち、上記制御スプールC8には第1環状凹部2B
を形成するとともに、この第1環状凹部26側に向って
先細りとなる制御部27を形成している。
上記のようにした第1環状凹部26は、図示のノーマル
位置にあるとき、第1ボー)14と第2ポート15とを
連通させ、両ボート14.15間の流路をフリーフロー
の状態を維持する。そして、制御スプールC8がスプリ
ング23に抗して移動したとき1両ポート14.15間
の流路を徐々に絞るとともに、最終的には上記制御部2
7でこの流路を絞るようにしている。
また、上記第1環状凹部28以外に、第2環状凹部2B
、第3環状凹部29を形成するとともに、スペーサ24
側のパイロット室30に開放された環状通路31を形成
している。
上記第2環状凹部28は、制御スプールC8の移動位置
に関係なく、常に、第3ボー)18に連通ずるとともに
、この環状凹部28の底部に形成した孔32を介して、
制御スプールC5の中空部33に連通ずる関係にしてい
る。
また、第3環状四部29は、同じく制御スプールC5の
移動位置に関係なく、常に、第4ポート1?に連通ずる
が、この環状凹部29の底部に形成した孔34は、上記
パイロットスプールPSの移動位置に応じて開閉するよ
うにしている。つまり、両スズールcs、 psが図示
のノーマル位置にあるとき、上記孔34がパイロットス
プールPSでふさがれるが、パイロットスプールPSが
スプリング25に抗して移動すると、この孔34とパイ
ロットスプールPSに形成した環状溝35とが連通ずる
さらに、上記環状通路31は、制御スプールC8に形成
の孔3Bを介して、上記環状溝35に常時連通する関係
にしている。
そして、パイロットスプールpSには、連通孔37を形
成しているが、両スプールcs、 psが図示の位置関
係にある状態から制御スプールC5のみがスプ図面左方
向に移動したとき、上記連通孔37がパイロット室30
側に開口するようにしている。
しかして、上記比例ソレノイド21を励磁すると、その
励磁電流に応じてブツシュロッド21aがストローク量
るとともに、そのストローク量に応じてパイロットスプ
ールPSを、スプリング25に抗して図面左方向に移動
させる。
このようにパイロットスプールPSが移動すると、第3
環状凹部29と環状@35とが連通ずるので、パイロッ
トポンプPPからの圧油は、第4ボート17→第3環状
凹部29→孔34→環状溝35→孔36→環状通路31
を経由して、パイロット室30に流入し、その圧力が制
御スプールC8の端面に作用する。
このパイロット圧が作用すると、制御スプールC8がス
プリング23に抗して図面左方向に移動するとともに、
制御スプールC8の孔34がパイロットスプールPSで
ふさがれる位置で停止する。このようにして制御スプー
ルC8が停止した位置に応じて、第1ボート14と第2
ボート15間の流路の開度が決まるが、それは結局比例
ソレノイド21の励磁電流に比例して、上記流路の開度
が絞られることになる。
つまり、上記制御スプールC8は、パイロットスプール
PSに追随して移動するとともに、制御スプールC8が
パイロットスプールPSに追いついて。
両スプールcs、 psが図示の相対関係を維持したと
きに、当該制御スプールC5が停止するので、この制御
スプールC5の移動量は、パイロットスプールPSの移
動量と比例する。そして、このパイロットスプールPS
の移lJJ量は、上記のようにブツシュロッド21aの
ストロークに比例するが、このブツシュロッド21aの
ストロークは、比例ソレノイド21の励磁電流に比例す
るので、当該制御スプールC5の移動量は、比例ソレノ
イド2!の励磁電流に比例することになる。
いま、比例ソレノイド21を非励磁の状態にして、+J
J換弁vt−図面左側位置に切換えると、ポンプPの吐
出油は、通路18→第1ボー)14→第1環状凹部26
→第2ボート15を経由して、ボトム側室Bに供給され
るとともに、ロッド側室りの油が通路11を経由からタ
ンクに戻るので、負荷Wが上昇する。
また、切換弁Vを図面右側位置に切換えると、ポンプP
からの圧油がロッド側室りに供給されるるとともに、ボ
トム側室Bの作動油が、通路12→第2ボ一ト15→第
1環状凹部26→第1ボー[4→通路18→切換弁Vを
経由してタンクtに戻り、上記負荷Wを下降させる。
そして、当該ピストン、1がストロークエンド部分に達
した時点で、第1ボー1−14と第2ポート15とを連
通ずる流路の開度を絞れば、換言すれば、制御部27で
上記流路のFM口口面上小さくすれば、クッション効果
を得ることができる。
この制御部27の開度を定めるために、比例ソレノイド
21の上記励磁電流を制御するのが、第1図に示した制
御回路である。
この制御回路は、当該シリンダSのクッションストロー
ク開始位置Xoと、実際の作動ストローク位aXとを比
較する比較回路cpt−設けているが、この比較回路c
pは、実際の作動位置がクッションストローク開始位置
に達していないX〉XOでで=0の信号をタイマー回路
TOに入力し、クションストローク位置に達したX≦X
oでて=1の信号をタイマー回路TCに入力する。
そして1、上記タイマー回路TCでは、上記τ=1の信
号が入力しているときに、所定の時刻毎のタイム信号T
を出力するとともに、そのタイム信号Tを目標開度設定
回路OCに入力する。
この目標開度設定回路、OCは、クッション行程に入っ
た時刻(T=O)から、あらかじめ設定された目標開度
曲線に沿って、当該時刻T毎に、制御部27の目標開度
信号iを求めて出力する。
そして、上記目標開度信号iは、目標変位設定回路DC
に入力されるとともに、この目標変位設定回路DCで、
当該制御スプールC8の目標変位を演算して、当該目標
変位信号yを出力し、それをアンプ3日に入力する。ア
ンプ38で増幅された目標変位信号yは、前記比例ソレ
ノイド21に、電気信号として入力する。
なお、上記目標開度設定回路OCには、例えば、タンク
での油温を検出して、その油温変化にともなう油の粘性
変化を補正する演算式を記憶させ、当該油の粘性に合っ
た開度を求めるようにしてもよい。
比例ソレノイド21に上記電気信号が入力されれば、そ
の信号に応じて制御スプールC5が移動し、その制御部
27の開度を調整する。
そして、上記目標開度設定回路OCにおける目標開度曲
線を任意に設定できるので、クッション行程の時間及び
クンジョンの効き具合(減速率)を自由に選定できる。
なお、上記実施例においては、クック1ン弁を作動させ
るのに、比例ツレ/イド21を用いたが、必ずしもこの
比例ソレノイドに限定されるものではない、当該制御回
路から出力される上記電気信号に応じて駆動する電気的
アクチェータであればサーボモータ等でもよいこと当然
である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はこの発明の実施例を示すもので、第
1図は回路図、第2図はクッション弁の断面図、第3図
は従来のクッション装置の断面図である。 S・・・シリンダ、D・・・クッション弁、1・・・電
気アクチェータとして比例ソレノイド、C5・・・制御
スプール、27・・・制御部、TO・・・タイマー回路
、OC・・・目標開度設定回路、DC・・・目標変位設
定回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 制御スプールの移動量に応じて、その制御部の開度を調
    整するとともに、この制御部の開度を調整することによ
    って、クッション効果を発揮させるクッション弁を備え
    た油圧アクチェータのクッション制御装置において、上
    記制御スプールは、比例ソレノイドあるいはサーボモー
    タ等の電気的アクチェータの電気信号入力に応じて、そ
    の移動量が制御される構成にする一方、当該油圧アクチ
    ェータがクッション行程に入った時点から、時刻毎の時
    間信号を出力するタイマー回路と、このタイマー回路か
    ら出力される時刻毎に、上記制御部の目標開度を演算す
    る目標開度設定回路と、この目標開度設定回路からの開
    度信号に応じて、上記制御スプールの目標変位を出力す
    る目標変位設定回路とを備え、この目標変位設定回路か
    ら出力された変位信号をもとにして、上記電気的アクチ
    ェータを制御して当該制御部の開度を調整する油圧アク
    チェータのクッション制御装置。
JP19769784A 1984-09-20 1984-09-20 油圧アクチエ−タのクツシヨン制御装置 Granted JPS6182007A (ja)

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JPH0463246B2 JPH0463246B2 (ja) 1992-10-09

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145802A (ja) * 1986-12-05 1988-06-17 Kayaba Ind Co Ltd 油圧アクチエ−タのクツシヨン制御装置
CN109141318A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 坤泰车辆系统(常州)有限公司 一种卡环选垫装置及其方法

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