JPS63106406A - 液圧制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は液圧制御装置に関するものである。

（従来の技術） 射出成形機等において使用される液圧制御装置の従来例
としては、「油空圧化設計」第１８巻第１３号（昭和５
５年１２月１日発行）の第３９頁第４図に記載された装
置を挙げることができる。この回路について、第３図に
基づいて説明すると、図において、１０１は可変ポンプ
であって、この可変ポンプ１０１のポンプライン１０２
は、アクチュエータエ０３に接続されており、上記ポン
プライン１０２には、電磁式比例切換弁１０５が介設さ
れている。上記可変ポンプ１０１は、吐出量制御部１０
６を有しているが、この吐出量制御部１０６は、該制御
部１０６に接続されたライン１０７を、制御装置１０８
にてポンプライン１０２とタンク１０９とに切換連通さ
せ、斜板の傾斜角度等を制御してポンプ吐出量を制御す
るためのものである。上記制御装置１０８は、流量制御
用パイロット弁１１０と、圧力制御用パイロット弁１１
１とによって構成されたものであって、上記流量制御用
パイロット弁１１０のバネ室には上記比例切換弁１０５
の絞り後位の流体圧力が、またそのパイロット室には比
例切換弁１０５の絞り前位の流体圧力がそれぞれ導かれ
ている。この流量制御用パイロット弁１１０は、上記比
例切換弁１０５の絞り前後の差圧に応動してシンボル位
置ｖ１とｖ２とに切換わり、上記吐出量制御部１０６を
ポンプライン１０２とタンク１０９とに切換連通し得る
ようなされている。すなわち上記流量制御用パイロット
弁１１０によって、比例切換弁１０５の絞り前後の差圧
を一定に保ち、流量、つまりアクチュエータ１０３の移
動速度を一定に維持するのである。また上記圧力制御用
パイロット弁１１１のパイロット室にはポンプライン１
０２の流体圧力が、またそのバネ室には絞り１１２を介
してポンプライン１０２の流体圧力がそれぞれ導かれて
おり、上記バネ室にはさらにパイロット形リリーフ弁１
１３が接続されている。すなわち、アクチュエータ１０
３がストロークエンドに達する等した圧力制御時におい
ては、上記圧力制御用パイロット弁１１１のバネ室側は
、リリーフ弁１１３の設定圧力となるために、圧力制御
用パイロット弁１１１はシンボル位置ｖ１やｖ２に位置
して、吐出量制御部１０６をポンプライン１０２とタン
ク１０９とに切換連通させ、余剰流体を発生させること
なく、可変ポンプ１０１の吐出量を制御し、ポンプライ
ン１０２を一定の圧力に維持するような作動をなす、な
おこの場合、比例切換弁１０５の絞り前後には差圧が存
しないことから、流量制御用パイロット弁１１０は、シ
ンボル位置ｖ２に位置することになる。

そして上記において使用されている吐出量制御部１０６
は、斜板等の可変要素を駆動するためのピストン１１７
と、上記ピストン１１７を最大吐出量方向に付勢するバ
ネ１１８とを有するもので、上記吐出量制御部１０６に
、ポンプライン１０２内の流体圧力が作用したときに、
上記バネ１１８の力に抗してピストン１１７を移動させ
、吐出量を減じるような構造のものである。

なお上記装置のポンプライン１０２には、さらにタンク
１１４へと連通ずる分岐ライン１１５が接続され、この
分岐ライン１１５にサージ圧吸収弁１１６が介設されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記した従来の液圧制御装置には、次のような
欠点がある。それは、圧力制御を行おうとする際には、
上記吐出量制御部１０６においては、バネ１１８の力に
抗してピストン１１７を移動させてポンプ吐出量を減少
させる必要があるために、ポンプライン１０２には、上
記バネ１１８の力に打ち勝つだけの圧力が必要になると
いうことである。すなわち、ポンプライン１０２内の流
体圧力が、上記バネ１１８のバネ力相当流体圧力よりも
低くなった場合には、上記のような圧力制御を行うこと
が不可能となる訳で、そのため制御可能な最低圧力が制
限されてしまうということである。また制御可能な最低
圧力近傍の圧力範囲においては、バネエ１８の力と、ポ
ンプライン１０２内の流体による力とが近接することか
ら、ピストン１１７を移動させる際の応答性が充分なも
のでないということも欠点の１つである。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであうで、その目的は、圧力制御時に制御可能な
低圧側圧力範囲を拡大し得ると共に、さらに低圧制御状
態においても充分な応答性の得られる液圧制御装置を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の液圧制御装置においては、可変ポンプ
１の吐出量制御部４．４ａを圧力ライン２２とタンク９
とに切換連通して吐出量を制御する圧力制御弁１１のパ
イロット室１８にポンプライン２の流体圧力を作用させ
る一方、そのバネ室１６に、ポンプライン２の流体圧力
を絞り１９を介して作用させると共に、このバネ室１６
にパイロット形リリーフ弁２０を接続し、上記両室１６
．１８に作用する力の差に上記圧力制御弁１１を応動さ
せ、上記吐出量制御部４に圧力ライン２２の流９体圧力
が作用したときにポンプ吐出量を減じるべく構成して成
り、さらに上記ポンプライン２と、上記とは別の第２ポ
ンプ２４の吐出ライン２５との流体圧力のうち、高圧側
の流体圧力を圧力選択手段２３にて選択すると共に、こ
の高圧側圧力を上記圧力ライン２２に作用させるように
しである。

（作用） 上記装置において、圧力制御時の制御圧力、つまりポン
プライン２内の流体圧力が低い場合には、吐出量制御部
４．４ａに対しては、圧力選択手段２３、例えばシャト
ル弁にて、ポンプライン２よりも圧力の高い第２ポンプ
２４の吐出ライン２５の流体圧力が作用することになる
。つまり、ポンプライン２内の流体圧力が低いときには
、吐出量制御部４は、ポンプライン２とは無関係に、第
２ポンプ２４の吐出ライン２５の流体圧力によって制御
されることになるのであり、この結果、制御可能な低圧
側圧力範囲を拡大し得るし、また制御圧力の低下に起因
する応答性の低下を防止し得ることにもなる。

（実施例） 次にこの発明の液圧制御装置の具体的な実施例について
、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には液圧制御装置の第１実施例を示している。同
図において、１は可変ポンプを示しているが、この可変
ポンプ１のポンプライン２には、絞り弁３が介設されて
いる。上記可変ポンプ１は、斜板制御シリンダ等の吐出
量制御部４を有しているが、この吐出量制御部は斜板等
の可変要素を駆動するためのピストン５と、このピスト
ン５を最大吐出量方向に付勢するバネ６とを有するもの
で、上記吐出量制御部４に接続されたライン７内に流体
圧力が作用したときに、上記バネ６の力に抗してピスト
ン５を移動させ、ポンプ吐出量を減じるような構造のも
のである。上記ライン７に対する流体の給排を制御する
制御装置８は、２つの３ボート形絞り切換弁、すなわち
流量制御用パイロット弁１０と、圧力制御弁としての圧
力制御用パイロット弁１１とによって構成されたもので
あって、上記流量制御用パイロット弁１０においては、
そのバネ室１２に上記絞り弁３の後位の流体圧力がパイ
ロットライン１３を介して導かれ、またそのパイロット
室１４には絞り弁３の前位のポンプライン２の流体圧力
がパイロットライン１５を介して導かれている。一方上
記圧力制御用パイロット弁１１においては、そのパイロ
ット室１８には、前記パイロットライン１５を介してポ
ンプライン２の流体圧力が導かれ、またそのバネ室１６
には、上記パイロットライン１５の流体圧力、つまりポ
ンプライン２の流体圧力がパイロットライン２１を介し
て導かれており、このパイロットライン２１には、その
途中に絞り１９が介設されている。

また上記バネ室１６には、タンク３４へと連通ずるパイ
ロットライン１７が接続されているが、このパイロット
ライン１７には、パイロット形リリーフ弁２０が介設さ
れている。

上記流量制御用パイロット弁１０と圧力制御用パイロッ
ト弁１１との各ボートｌには、それぞれ圧力ライン２２
が接続されているが、この圧力ライン２２には、シャト
ル弁２３が接続され、このシャトル弁２３に、第２ポン
プ２４の吐出ライン２５と、上記ポンプライン２から分
岐した分岐ライン２６の流体圧力が導かれている。すな
わち、上記吐出ライン２５とポンプライン２との流体圧
力のうち、高圧側の圧力が上記シャトル弁２３にて選択
され、圧力ライン２２に作用するようになされているの
である。一方上記流量制御用パイロット弁１０のボート
ｍは、タンク９へと連通ずるタンクライン２７に、また
そのボートｎは圧力制御用パイロット弁１１のボートｍ
にそれぞれ接続されると共に、圧力制御用パイロット弁
１１のボー）ｎには上記ライン７が接続されている。こ
の結果、吐出量制御部４は、上記各パイロット弁１０．
１１の作動によって、上記圧力ライン２２とタンクライ
ン２７とに切換連通し、これによりポンプ吐出量が制御
されることになる。

一方上記ポンプライン２における絞り弁３の前位には、
タンク３４へと連通ずる分岐ライン２８が接続されてお
り、この分岐ライン２８にサージ圧吸収弁２９が介設さ
れている。このサージ圧吸収弁２９は、バネ室３０とパ
イロット室３１とを有するものであって、そのパイロッ
ト室３１は、該サージ圧吸収弁２９の前位に、また上記
バネ室３０は、上記パイロット形リリーフ弁２０の１次
側においてパイロットライン１７にそれぞれ接続されて
いる。なお３２は吐出ライン２５内の圧力を規制するリ
リーフ弁、３３は安全用のリリーフ弁をそれぞれ示して
いる。

次に上記液圧制御装置の作動状態について説明する。ま
ず上記において、アクチュエータの速度制御、すなわち
流量制御を行う場合には、パイロットライン１７内は、
パイロット形リリーフ弁２０の設定圧力に達していない
ので、圧力制御用パイロット弁１１は、パイロット室１
８とバネ室１６との両流体圧力が同一となり、そのため
シンボル位置ｖ２に位置している。一方塊量制御用パイ
ロット弁１０は、そのパイロット室１４とバネ室１２と
の差圧、すなわち絞り弁３の前後の差圧に応動して、シ
ンボル位ｔＶ１に位置したり、シンボル位置ｖ２に位置
したりして可変ポンプ１の吐出量制御部４をライン７を
介して圧力ライン２２とタンクライン２７とに切換連通
させて、斜板等の可変要素を変位させて可変ポンプ１の
吐出量を制御することにより、絞り弁３の前後の差圧を
一定に保つ作動をなす、またアクチュエータがストロー
クエンド等で停止している圧力制御時には、絞り弁３の
前後に差圧が生じないため、流量制御用パイロット弁１
０はバネ室１２のバネ力によってシンボル位！ｆｆ１Ｖ
２に位置している。そしてパイロットライン１７内の流
体圧力は、パイロット形リリーフ弁２０の設定圧力にな
っており、圧力制御用パイロット弁１１は、シンボル位
置ｖ１に位置したり、あるいはシンボル位置ｖ２に位置
したりして、可変ポンプ１の吐出量制御部４をライン７
を介して圧力ライン２２とタンクライン２７とに切換連
通させ、これにより可変ポンプ１からは、ポンプライン
２内の流体圧力を、上記リリーフ弁２０の設定圧力より
もバネ力相当圧力だけ高い圧力に維持するのに必要な微
少量の流体が吐出されることになる。

そして上記のような圧力制御を行うに際して、パイロッ
ト形リリーフ弁２０の設定圧、すなわちポンプライン２
内の制御圧力を低くして、この圧力が、上記第２ポンプ
２４の吐出ライン２５の流体圧力よりも低下した場合に
は、シャトル弁２３によって高圧側の吐出ライン２５の
流体圧力が選択されて圧力ライン２２に作用することに
なり、吐出量制御部４は、上記吐出ライン２５の流体圧
力によってその作動が制御されることになる。すなわち
上記吐出量制御部４は、ポンプライン２内の制御圧力が
高い場合には、該ライン２内の流体圧力にてその作動が
制御され、一方ポンプライン２内の制御圧力が低い場合
には、それよりも流体圧力の高い吐出ライン２５内の流
体圧力にて作動が制御されるというように、常時、高圧
側のライン２又は２５にてその作動が制御されることに
なるのである。この結果、圧力制御時の制御圧力を、圧
力制御用パイロット弁１１の最低バネ力相当の流体圧力
にまで低下させることが可能となり、しかもこのように
制御圧力を低下させても、吐出量制御部４の応答性が損
なわれることはなく、良好な応答性を維持し得ることに
なる。

また流量制御用パイロット弁１０による流量制御時にも
、ポンプライン２内の流体圧力は低い状態に維持される
ことになる訳であるが、このような場合にも、上記と同
様に吐出量制御部４０作動が、圧力の高い吐出ライン２
５の流体圧力にて制御されることから、その応答性は優
れたものとなる。

なお上記においては、ポンプライン２と吐出ライン２５
とのうちの、高圧側の流体圧力を選択して圧力ライン２
２に作用させるための圧力選択手段２３をシャトル弁に
て構成した例を示したが、この選択手段２３は、第２図
に示すような一対のチェック弁２３ａ　、　２３ｂにて
構成することも可能である。

第３図には液圧制御装置の第２実施例を示す。

この装置は、可変ポンプ１の流量制御を電気フィードバ
ック方式にて行うようにしたものであって、電磁比例流
量制御弁３６を使用し、この流量制御弁３６と流量検出
器（斜板角度検出器）３７及びアンプ３８との電気的な
組合せによって可変ボンブｌの吐出量の制御を行うよう
になっている。なお３９は圧力検出器である。またこの
装置においては、バイアス式の吐出量制御部４ａを採用
しているが、この吐出量制御部４ａは、斜板を介して相
対向する第１及び第２加圧室４１．４２を備え、第１加
圧室４１側の押圧力で斜板を最大傾斜角方向に、また第
２加圧室４２側の押圧力で斜板を最小傾斜角方向にそれ
ぞれ移動させるべく第１及び第２ピストン４３．４４を
付勢する構造を有している。そして上記第１加圧室４１
は、ライン４５を介してポンプライン２に接続されると
共に、その内部にバネ４６が配置されており、両者の押
圧力でもって、斜板を最大傾斜角方向へと付勢するよう
なされている。このような構造を採用しているのは、次
のような理由による。すなわち、可変ポンプ１の作動中
に、斜板に対しては、圧力、慣性モーメント等が作用し
、この結果、斜板は中立位置に復帰する方向に付勢され
る訳であるが、バネ４６の力だけではこの付勢力に対抗
し得ないので、上記のようなポンプラインの流体圧力を
利用しているのである。なお上記第１及び第２ピストン
４３．４４においては、第１ピストン４３側の受圧面積
が、第２ピストン４４側の受圧面積よりも小さくなるよ
うに設定されており、その面積差に起因する力でもって
上記バネ４６の力と対抗し得るようなされている。さら
にこの液圧制御装置においては、電磁比例流量制御弁３
６のボートｎと、圧力制御用パイロット弁１１のボー）
ｍとを結ぶライン４７と、圧力制御用パイロット弁１１
と吐出量制御部４ａとを結ぶライン７との間に、チェッ
ク弁４８の介設されたバイパスライン４９が接続されて
いる。このようにバイパスライン４９を設けたのは、流
量制御時において、圧力制御用パイロット弁１１が中間
位置に位置するような場合にでも、該パイロット弁１１
をバイパスしてライン７に連通ずるバイパス路を確保す
るためであり、一方そのバイパスライン４９にチェック
弁４８を介設しであるのは、流量制御から圧力制御に移
行する際、電磁比例流量制御弁３６がシンボル位置ｖ２
に位置することから、第２加圧室４２内の流体が、ライ
ン７、バイパスライン４９、ライン４７、比例流量制御
弁３６をそれぞれ経由してタンク９へと開放されてしま
うのを防止するためである。

この第２実施例の液圧制御装置の上記以外の構造及び作
動状態は第１実施例と略同様であり、そのため同一部分
を同一符号で示してその説明を省略するが、この実施例
においても第１実施例と同様に、圧力制御時に制御可能
な低圧圧力範囲を拡大し得ると共に、低圧制御状態にお
いても充分な応答性を得ることが可能であるという効果
を有している。なおこの実施例においても、シャトル弁
２３に代えて第２図に示すような一対のチェック弁２３
ａ　、　２３ｂを採用してもよいし、また吐出量制御部
４ａを、第４図に示すように、第１実施例と同様な吐出
量制御部４に変更してもよい。

（発明の効果） この発明の液圧制御装置においては、圧力制御時に制御
圧力、すなわちポンプラインの流体圧力を低くしたよう
な場合に、吐出量制御部の作動を、上記よりも流体圧力
の高い第２ポンプの吐出ラインの流体にて制御するよう
にしであるので、従来に比較して低圧側の制御圧力範囲
を拡大することが可能となり、また低圧側制御時のポン
プ応答性を改善することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の液圧制御装置の第１実施例を示す回
路図、第２図は上記における圧力選択手段の変更例を示
す回路図、第３図はこの発明の液圧制御装置の第２実施
例を示す回路図、第４図は上記第２実施例における吐出
量制御部の変更例を示す回路図、第５図は従来例の回路
図である。 １・・・可変ポンプ、２・・・ポンプライン、４．４ａ
・・・吐出量制御部、９・・・タンク、１１・・・圧力
制御用パイロット弁（圧力制御弁）、１６・・・バネ室
、１８・・・パイロット室、１９・・・絞り、２０・・
・パイロット形リリーフ弁、２２・・・圧力ライン、２
３・・・シャトル弁（圧力選択手段）、２４・・・第２
ポンプ、２５・・・吐出ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．可変ポンプ（１）の吐出量制御部（４）（４ａ）を
   圧力ライン（２２）とタンク（９）とに切換連通して吐
   出量を制御する圧力制御弁（１１）のパイロット室（１
   ８）にポンプライン（２）の流体圧力を作用させる一方
   、そのバネ室（１６）に、ポンプライン（２）の流体圧
   力を絞り（１９）を介して作用させると共に、このバネ
   室（１６）にパイロット形リリーフ弁（２０）を接続し
   、上記両室（１６）（１８）に作用する力の差に上記圧
   力制御弁（１１）を応動させ、上記吐出量制御部（４）
   に圧力ライン（２２）の流体圧力が作用したときにポン
   プ吐出量を減じるべく構成して成り、さらに上記ポンプ
   ライン（２）と、上記とは別の第２ポンプ（２４）の吐
   出ライン（２５）との流体圧力のうち、高圧側の流体圧
   力を圧力選択手段（２３）にて選択すると共に、この高
   圧側圧力を上記圧力ライン（２２）に作用させることを
   特徴とする液圧制御装置。