KR19980079912A - 압유공급장치 - Google Patents

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KR19980079912A
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pressure
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circuit
hydraulic
hydraulic pump
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KR1019980007205A
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Inventor
노부미 요시다
히로시 엔도우
Original Assignee
안자키 사토루
카부시키가이샤 고마쓰세사쿠쇼
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Publication date
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Abstract

복수의 액츄에이터에 동시에 압유를 공급할 때의 손실을 감소할 수 있도록 한다. 더블유압펌프(10)의 제1·제2토출포트(10a),(10b)에 제1·제2회로(11),(12)를 접속하고, 이 제1·제2회로(11),(12)를 제1·제2조작밸브(13),(14), 제1·제2압력보상밸브(15),(16)를 경유하여 제1·제2액츄에이터(17),(18)에 접속하고, 그 제1·제2액츄에이터(17),(18)의 높은쪽의 부하압으로 제1·제2압력보상밸브(15),(16)를 설정하도록 한다. 상기한 제1회로(11)와 제2회로(12)를 합류밸브(19)로 접속하고, 제1·제2회로(11),(12)의 압력차가 발생한 합류밸브(19)가 연통위치로 되도록 한다.

Description

압유공급장치
본 발명은 유압펌프의 토출압유를 복수의 액츄에이터에 배분하여 공급하는 압유공급장치에 관한 것이다.
유압펌프의 토출압유를 부하가 다른 복수의 액츄에이터에 동시에 공급하면, 가장 부하가 작은 액츄에이터에만 압유가 공급되어 다른 액츄에이터에는 압유가 공급되지 않는다.
그래서, 도1에 나타내듯이, 유압펌프(1)의 토출로(1a)에 제1조작밸브(2), 제2조작밸브(3)를 설치하고, 이 제1·제2조작밸브(2,3)와 제1·제2액츄에이터(4,5)를 접속하는 회로에 압력보상밸브(6)를 설치하고, 제1액츄에이터(4)의 부하압과 제2액츄에이터(5)의 부하압이 높은쪽의 압력을 셔틀밸브(7)로 검출하고, 그 검출한 압력을 압력보상밸브(6)의 수압부(6a)에 공급하는 것이 알려져 있다.
도1에 도시하는 압유공급장치에 의하면, 압력보상밸브(6)가 가장 높은 부하압으로 설정되기 때문에 제1·2조작밸브(2,3)의 열리는 각도에 맞는 유량배분비로 제1·제2액츄에이터(4,5)에 압유를 공급할 수 있다.
이러한 압유공급장치는 저압측 압력보상밸브(6)의 개구면적이 작고, 그 압력보상밸브(6)를 고압의 유체가 흐르기 때문에, 저압측 압력보상밸브(6)에 의해 높은 압력의 유체가 압축되기 때문에 손실이 크다.
그래서, 본발명은 상술한 문제를 해결하도록 한 압유공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 구동축이 동일하여 독립한 복수의 토출포트를 갖는 가변용량형 유압펌프유닛트와, 복수의 토출포트와 복수의 액츄에이터를 접속하는 복수의 회로에 각각 설치한 조작밸브, 압력보상밸브와, 복수의 액츄에이터의 가장 높은 부하압을 검출하고, 그 검출한 부하압에 각 압력보상밸브를 설정함과 아울러 가변용량형 유압펌프유닛트의 용량을 제어하는 수단과, 상기한 복수의 토출포트 압력이 같을 때에는 상기한 복수의 회로를 연결하여 통하게 하고, 압력차가 발생할 때에는 차단하는 합류밸브(19)로 구성한 것을 특징으로 하는 압유공급장치이다.
본 발명의 첫 번째 목적에 의하면, 각 토출포트의 압력은 독립하고, 액츄에이터의 외부부하에 맞는 압력으로 되어, 복수 액츄에이터의 부하압이 다를 때에는 합류밸브(19)가 연결되어 통하는 위치로 되어 복수의 회로가 연결되어 통하고, 각 압력보상밸브는 가장 높은 부하압으로 설정되기 때문에 부하압이 저압에서 요구되는 유량이 큰 제1액츄에이터와 부하압이 고압에서 요구되는 유량이 작은 제2액츄에이터에 동시에 압유를 공급할 때에는 제2액츄에이터에 공급되는 유량의 일부가 제1액츄에이터에 공급된다. 따라서 제2액츄에이터에 공급되는 유체의 일부가 합류밸브(19)를 흐를 때에 압축만되기 때문에, 복수의 액츄에이터를 동시 작동할 때의 손실이 감소된다.
또한, 부하압이 저압에서 요구유량이 작은 제1액츄에이터와 부하압이 고압에서 요구유량이 큰 제2액츄에이터에 동시에 압유를 공급할 때에는 합류밸브(19)가 연결되어 통하는 위치와 차단위치에 상호 변환될 뿐이다. 따라서, 고압 부하압으로 설정된 압력보상밸브에는 제1액츄에이터의 부하압에 맞는 저압의 유체가, 그 요구유량만 흐르기 때문에 복수의 액츄에이터를 동시 작동할 때의 손실이 감소한다. 본 발명의 두 번째 목적은, 첫 번째 목적에 있어서, 상기한 가변용량형 유압펌프유닛트를, 경사판식 유압펌프의 실린더블록(30)의 외주기(外周寄)와 내주기에 복수의 실린더구멍을 동심형상으로 설치하고, 밸브판(33)의 외주기와 내주기에 고압포트, 저압포트를 동심(同芯)상으로 형성한 것 또는, 가변용량형의 복수유압펌프를 기계적으로 연결하는 한편, 경사판을 연결하여 동일용량으로 되도록 한 압유공급장치이다.
본 발명의 세 번째 목적은, 첫 번째 목적에 있어서, 상기한 합류밸브(19)를, 스프링력으로 차단위치(a), 제1수압부(20)의 압력으로 제1연결위치(b), 제2수압부(21)의 압력으로 제2연통위치(c)로 되도록 하고, 그 제1수압부(20)를 한쪽의 회로, 제2수압부(21)를 다른쪽의 회로에 접속한 압유공급장치이다.
본 발명의 세 번째 목적에 의하면, 회로압력으로 합류밸브(19)가 직접적으로 변환작동하기 때문에, 합류밸브(19)의 변환작동이 확실하며, 응답성이 우수하게 된다.
본 발명의 네 번째 목적은, 첫 번째 목적에 있어서 상기한 합류밸브(19)를 스프링력으로 차단위치(a), 외부신호로 연통위치(d)로 되도록 하고 한쪽 회로와 다른쪽 회로의 압력을 검출하는 제1·제2압력센서(47,48)와, 이 제1·제2압력센서(47,48)의 검출압력이 입력되어 압력차가 있을 때에 합류밸브(19)에 외부신호를 검출하는 콘트롤러(49)를 설치한 압유공급장치이다.
본 발명의 네 번째 목적에 의하면, 콘트롤러(49)를 사용하는 것으로 인하여 합류밸브(19)를 변환하는 시간을 임의로 설정할 수 있다.
도 1은 종래예를 나타내는 유압회로도,
도 2는 본발명의 제1실시형태를 나타내는 유압회로도,
도 3은 더블유압펌프의 단면도,
도 4는 본발명의 제2실시형태를 나타내는 유압회로도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 유압펌프 2 : 제1조작밸브
3 : 제2조작밸브 4 : 제1액츄에이터
5 : 제2액츄에이터 6 : 압력보상밸브
7 : 셔틀밸브 10 : 더블유압펌프
11 : 제1회로 12 : 제2회로
13 : 제1조작밸브 14 : 제2조작밸브
15 : 제1압력보상밸브 16 : 제2압력보상밸브
17 : 제1액츄에이터 18 : 제2액츄에이터
19 : 합류밸브 40 : 제1유압펌프
41 : 제2유압펌프 47 : 제1압력센서
48 : 제2압력센서 49 : 콘트롤러
도2에 도시하듯이, 더블유압펌프(10)의 제1·제2토출펌프(10a),(10b)에 접속한 제1·제2회로(11),(12)는 제1·제2조작밸브(13),(14), 제1·제2압력보상밸브(15),(16)를 경유하여 제1·제2액츄에이터(17),(18)에 각각 접속된다.
상기한 제1회로(11)와 제2회로(12)는 합류밸브(19)로 연결, 차단된다. 이 합류밸브(19)는 스프링력으로 차단위치(a)에 유지되고, 제1수압부(20)와 제2수압부(21)의 압력차에 의하여 제1연통위치(b), 제2연통위치(c)로 변환된다. 제1수압부(20)는 제1회로(11)에 접속하고, 제2수압부(21)는 제2회로(12)에 접속해 있다. 제1액츄에이터(17)의 부하압과 제2액츄에이터(18)의 부하압이 높은 쪽이 셔틀밸브(22)에서 검출되고, 그 높은 쪽의 부하압이 더블유압펌프(10)의 제1용량제어부(23)에 작동하여 제1·제2토출포트(10a),(10b) 의 높은 쪽 압력이 셔틀밸브(24)에서 검출되어 그 압력이 제2용량제어부(25)에 작용한다. 따라서, 그 용량이 펌프토출압과 부하압의 차압을 일정하도록 제어된다. 또한, 제1·제2토출포트(10a),(10b)의 압력을 각각 제2·제3용량제어부에 작용하여 펌프토출압과 부하압의 차압이 일정하도록 용량을 제어해도 좋다. 상기한 더블유압펌프(10)는 도3에 도시하듯이, 경사판식유압펌프의 실린더블록(30)의 외주기에 복수의 제1실린더구멍(31)과, 내주기에 복수의 제2실린더구멍(32)을 동심형상으로 형성하고, 밸브판(33)의 외주기에 제1고압포트(34)와, 제1저압포트(35), 내주기에 제2고압포트(36), 제2저압포트(37)를 동심형상으로 형성하여 독립한 제1유압펌프와 제2유압펌프로한 것에 있어서, 구동축이 동일하여 복수의 토출포트를 갖는 가변용량형유압펌프유닛트를 구성하고 있다. 그 제1유압펌프의 토출부(제1고압포트(34))가 제1토출포트(10a), 제2유압펌프의 토출부(제2고압포트)가 제2토출포트(10b)로 된다.
다음에 작동을 설명한다.
제1액츄에이터(17)가 저압에서 요구유량 대(大), 제2액츄에이터(18)가 고압에서 요구유량 소(小)일 때
제1회로(11)의 압력 P1이 제2회로(12)의 압력P2보다도 낮기 때문에 합류밸브(19)는 제2연통위치(c)로 되고, 제2회로(12)의 유체일부가 제1회로(11)에 유입한다. 제2액츄에이터(18)의 부하압이 용량제어부(23)에 작용하여 더블유압펌프(10)의 용량은 제2액츄에이터(18)의 부하압에 맞는 용량으로 된다.
이와같이 제1회로(11)의 압력P1은 액츄에이터(17)의 외부부하의 크기에 맞는 저압으로, 제2회로(12)의 압력P2은 제2액츄에이터(18)의 외부부하의 크기에 맞는 고압이고, 제2회로(12)의 유체일부가 제1액츄에이터(17)에 응원된다. 따라서, 제1액츄에이터(17)에 대유량을 공급하여 고속으로 작동할 수 있고, 제2액츄에이터(18)에 제1액츄에이터(17)보다도 높은 압력의 유체를 공급하여 큰 힘으로 작동할 수 있다.
또한, 제1압력보상밸브(15)는 고압측 부하압으로 개구면적이 작게 되지만, 흐르는 유체의 압력이 저압이기 때문에 손실이 작고, 제2회로(12)의 유체의 일부가 합류밸브(19)를 유량할 때에 압축되지만, 그 유량은 작기 때문에 손실이 작게 된다.
제1액츄에이터(17)가 저압에서 요구유량 소, 제2액츄에이터(18)가 고압에서 요구유량 대 일 때,
상술한 것과 같이 합류밸브(19)는 제2연통위치(c)로 되고, 제1회로(11)와 제2회로(12)가 연결되어 통하고, 제1압력보상밸브(15)가 고압측의 부하압에서 압축되기 때문에, 제1회로(11)의 압력P1과 제2회로(12)의 P2는 동일하게 되고, 합류밸브(19)가 차단위치(a)로 된다. 따라서 제1회로(11)의 압력이 P1저압, 제2회로(12)의 압력 P2이 고압으로 되어, 합류밸브(19)는 제2연통위치(c)로 된다. 이 작동을 반복한다.
도4는 제2실시형태를 나타내고, 제1유압펌프(40)와 제2유압펌프(41)를 기계적으로 연결하고, 그 제1유압펌프(40)의 경사판(42)과 제2유압펌프(41)의 경사판(43)을 연결하여 동일 용량이 되도록하여 구동축이 동일하여 복수의 토출포트를 갖는 가변용량형 유압펌프유닛트로 하고 있다. 제1유압펌프(40)의 용량제어부(44)와 제2유압펌프(41)의 용량제어밸브(45)에 셔틀밸브(22)의 출력압을 제공한다.
제1유압펌프(40)의 토출포트(40a)에 접속한 제1회로(11)와 제2유압펌프(41)의 토출포트(41a)에 접속한 제2회로(12)는 합류밸브(19)로 연결,차단된다. 이 합류밸브(19)는 스프링력으로 연통위치(a)에 유지되고, 솔레노이드(46)에 통전되면 연통위치(d)로 된다. 상기한 제1회로(11)의 압력을 제1압력센서(47)로 검출하고, 제2회로(12)의 압력을 제2압력센서(48)로 검출하여 콘트롤러(49)에 각각 입력한다. 콘트롤러(49)는 제1압력센서(47)와 제2압력센서(48)의 검출압력 차가 발생한 때에 솔레노이드(46)에 통전한다.
다음에 작동을 설명한다.
제1회로(11)의 압력P1과 제2회로(12)의 압력P2차가 발생하면 합류밸브(19)가 연통위치(d)로 되고, 제1·제2유압펌프(40),(41)의 용량은 동일 용량으로 제어되기 때문에 상술한 제1실시형태와 동일하게 작동한다. 상기한 합류밸브(19)는 수압부에 공급되는 파이럿(pilot)압력으로 연통위치(d)로 되도록 하여도 좋다. 이 경우에는 콘트롤러(49)로 전자밸브를 변환하여 파이럿압유를 합류밸브(19)의 수압부에 공급하도록 한다.
본 발명의 첫 번째 목적에 의하면, 각 토출포트의 압력은 독립하고, 액츄에이터의 외부부하에 맞는 압력으로 되어, 복수 액츄에이터의 부하압이 다를 때에는 합류밸브(19)가 연결되어 통하는 위치로 되어 복수의 회로가 연결되어 통하고, 각 압력보상밸브는 가장 높은 부하압으로 설정되기 때문에 부하압이 저압에서 요구되는 유량이 큰 제1액츄에이터와 부하압이 고압에서 요구되는 유량이 작은 제2액츄에이터에 동시에 압유를 공급할 때에는 제2액츄에이터에 공급되는 유량의 일부가 제1액츄에이터에 공급된다. 따라서 제2액츄에이터에 공급되는 유체의 일부가 합류밸브(19)를 흐를 때에 압축만되기 때문에, 복수의 액츄에이터를 동시 작동할 때의 손실이 감소된다.
또한, 부하압이 저압에서 요구유량이 작은 제1액츄에이터와 부하압이 고압에서 요구유량이 큰 제2액츄에이터에 동시에 압유를 공급할 때에는 합류밸브(19)가 연결되어 통하는 위치와 차단위치에 상호 변환될 뿐이다. 따라서, 고압 부하압으로 설정된 압력보상밸브에는 제1액츄에이터의 부하압에 맞는 저압의 유체가, 그 요구유량만 흐르기 때문에 복수의 액츄에이터를 동시 작동할 때의 손실이 감소한다.
본 발명의 세 번째 목적에 의하면, 회로압력으로 합류밸브(19)가 직접적으로 변환작동하기 때문에, 합류밸브(19)의 변환작동이 확실하며, 응답성이 우수하게 된다.
본 발명의 네 번째 목적에 의하면, 콘트롤러(49)를 사용하는 것으로 인하여 합류밸브(19)를 변환하는 시간을 임의로 설정할 수 있다.

Claims (4)

  1. 구동축이 동일하여 독립한 복수의 토출포트를 갖는 가변용량형유압펌프유닛트와, 이 복수의 토출포트와 복수의 액츄에이터를 접속하는 복수의 회로에 각각 설치한 조작밸브, 압력보상밸브와, 복수의 액츄에이터의 가장 높은 부하압을 검출하고, 그 검출한 부하압으로 각 압력보상밸브를 설정함과 아울러, 가변용량형유압펌프유닛트의 용량을 제어하는 수단과, 상기한 복수의 토출포트의 압력이 같아질때에는 상기한 복수의 회로를 연결하고, 압력차가 발생한 때에 차단하는 합류밸브(19)로 구성한 것을 특징으로 하는 압유공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 가변용량형유압펌프유닛트를 경사판식압력펌프의 실린더블록(30)의 외주기와 내주기에 복수의 실린더구멍을 동심형상으로 설치하고, 밸브판(33)의 외주기와 내주기에 고압포트, 저압포트를 동심형상으로 형성한 것 또는 가변용량형의 복수의 유압펌프를 기계적으로 연결하는 한편 경사판을 연결하여 동일용량으로 되도록 형성한 것을 특징으로 하는 압유공급장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 합류밸브(19)를, 스프링력으로 차단위치(a), 제1수압부(20)의 압력으로 제1연통위치(b), 제2수압부(21)의 압력으로 제2연통위치(c)로 되도록 하고, 그 제1수압부(20)를 한쪽으 l회로, 제2수압부(21)를 다른쪽의 회로에 접속한 것을 특징으로 하는 압유공급장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 합류밸브(19)를 스프링력으로 차단위치(a), 외부신호로 연통위치(d)로 되도록 하고, 한쪽의 회로와 다른쪽의 회로의 압력을 검출하는 제1·제2압력센서(47),(48)과, 이 제1·제2압력센서(47),(48)의 검출압력이 입력되어 압력차가 일을때에 합류밸브(19)에 외부신호를 출력하는 콘트롤러(49)를 설치한 것을 특징으로 하는 압유공급장치.
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