WO2023162884A1 - 流体圧回路 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
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- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/14—Energy-recuperation means
Definitions
- the present invention relates to a fluid pressure circuit, for example, a fluid pressure circuit that controls a fluid actuator according to an operation command.
- Hydraulic pressure circuits that control fluid actuators according to operation commands are used in automobiles, construction machinery, cargo handling vehicles, industrial machinery, etc.
- pressure fluid is supplied from a hydraulic pump to a cylinder device connected to a hydraulic circuit as a fluid pressure circuit to extend and contract the cylinder device to drive a load.
- the fluid pressure circuit of Patent Document 1 includes a pump, a cylinder device, a switching valve connected between the pump and the cylinder device, and a branch flow passage for part of pressure oil flowing from the pump to the main flow passage on the cylinder device side. and a flow diversion valve that can be branched into.
- the flow dividing valve is a normally open electromagnetic proportional control valve.
- the spool of the flow dividing valve When the operating lever is in the neutral position and the retracted position, the spool of the flow dividing valve is in the neutral position, and the entire amount of pressurized oil from the pump is supplied to the main flow path on the cylinder device side.
- the spool of the flow dividing valve shifts from the neutral position to the dividing position, and pressure oil from the pump is supplied to the main flow path and the branch flow path on the cylinder device side. ing.
- the present invention has been made with a focus on such problems, and an object of the present invention is to provide a fluid pressure circuit capable of suppressing excessive supply of fluid to the main flow path on the switching valve side.
- the fluid pressure circuit of the present invention includes: a fluid source; an actuator device actuated by fluid from the fluid supply; a switching valve provided in a flow path between the fluid supply source and the actuator device for switching the flow path, further comprising a flow dividing valve capable of branching at least part of the fluid flowing from the fluid supply source to the main flow path on the switching valve side into a branch flow path,
- the flow dividing valve is provided with a pressure compensating valve that variably adjusts the opening degree of the branch flow path according to the pressure difference between the main flow path and the branch flow path to compensate for the flow rate to the branch flow path.
- the pressure compensating valve variably adjusts the opening degree of the branch flow path according to the differential pressure between the main flow path and the branch flow path, and compensates for the flow rate to the branch flow path. It is possible to suppress excessive supply of fluid to the main flow path on the switching valve side during operation.
- the pressure compensating valve may be a pilot valve operated by pilot pressures of the main flow path and the branch flow path. According to this, since the pressure compensating valve is operated by the pilot pressure, the structure of the pressure compensating valve is simple and the flow rate to the branch flow path can be reliably compensated.
- the housing of the flow dividing valve and the housing of the pressure compensating valve may be integrated. According to this, the flow dividing valve and the pressure compensating valve can be made compact.
- the flow dividing valve includes a first communication path that communicates the fluid supply source side flow path and the main flow path via the pressure compensating valve, and a fluid supply source side flow path via the pressure compensating valve. It may be composed of a housing having a second communication passage that communicates with the branch channel, and a valve body that adjusts the degree of opening of the second communication passage. According to this, since no valve body is provided in the first communication passage from the fluid supply source to the pressure compensating valve, the fluid can pass through the main flow passage with little loss.
- the branch flow path may be provided with an auxiliary machine that is operated by the fluid flowing through the branch flow path.
- the fluid branched to the branch flow path can be used for the operation of auxiliary machines such as the regenerative drive source and the accumulator.
- FIG. 1 is a diagram showing a wheel loader incorporating a hydraulic circuit according to Embodiment 1 of the present invention
- FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic circuit in Example 1.
- FIG. 4 is a graph showing the relationship between operating lever stroke and pilot secondary pressure. 4 is a graph showing the relationship between the spool stroke and the opening area of the switching valve in Example 1.
- FIG. It is a graph which shows the relationship between an operating lever stroke and the extension speed of a rod.
- 4 is a graph showing output characteristics of a generator according to the number of revolutions of a regenerative motor; 4 is a graph showing the relationship between the electrical signal from the controller and the preferential flow rate in the flow dividing valve device;
- FIG. 4 is a diagram showing a wheel loader incorporating a hydraulic circuit according to Embodiment 1 of the present invention
- FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic circuit in Example 1.
- FIG. 4 is a graph showing the relationship between operating lever stroke and pilot secondary pressure. 4 is a graph showing
- FIG. 4 is a schematic diagram showing the state of the flow dividing valve device when the main hydraulic pump is stopped and the flow dividing valve is not energized;
- FIG. 4 is a schematic diagram showing the state of the flow dividing valve device when the main hydraulic pump is in operation and the flow dividing valve is de-energized;
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the branch valve is energized from the state of FIG. 9 when there is almost no differential pressure between the main flow path and the branch flow path;
- (a) is a schematic diagram showing the initial state of energization in which the branch valve is energized from the state of FIG. 9 when the pressure in the branch flow path is higher than that of the main flow path; It is the schematic which shows the state which operated.
- (a) is a schematic diagram showing the initial state of energization of the flow dividing valve from the state of FIG. 9 when the branch flow path has a lower pressure than the main flow path; It is the schematic which shows the state which operated.
- 4 is a graph showing the relationship between the spool stroke of the switching valve and the preferential flow rate; It is a figure which shows the hydraulic circuit in Example 2 of this invention.
- 7 is a graph showing the relationship between the spool stroke and the opening area of the switching valve in Example 2.
- FIG. 1 A fluid pressure circuit according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
- FIG. 1 A fluid pressure circuit according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
- a hydraulic circuit as a fluid pressure circuit is a hydraulic circuit for controlling the stroke of a cylinder device in accordance with an operation command of a work machine, construction machine, cargo handling vehicle, automobile, etc.
- the wheel shown in FIG. It is built into the power train of the loader 100.
- the wheel loader 100 is mainly composed of a vehicle body 101, wheels 102 for traveling, a working arm 103, a hydraulic cylinder 104, and a bucket 105 into which gravel or the like is put.
- the vehicle body 101 is provided with an engine 110 such as an engine, a traveling fluid circuit 120, a hydraulic cylinder 104, and a working hydraulic circuit 130 for driving the hydraulic cylinder 5 as an actuator device.
- the hydraulic circuit 130 includes a main hydraulic pump 2 as a fluid supply source driven by a drive mechanism 1 such as an engine or an electric motor, a pilot hydraulic pump 3, a switching valve 4, and a hydraulic cylinder 5. , a relief valve 6, a relief valve 7, a tank 8, a flow dividing valve device 9, a regenerative motor 10 and a generator 11 as auxiliary equipment, a remote control valve 12, a pressure sensor 13 and a controller 14, and further It is mainly composed of oil passages 16 to 34.
- the regenerative motor 10 and the generator 11 are exemplified as auxiliary machines, they are not limited to these.
- the main hydraulic pump 2 is a constant displacement pump that is connected to a drive mechanism 1 such as an internal combustion engine, and is rotated by power from the drive mechanism 1 to supply pressure oil to the downstream side through an oil passage 23 .
- the pressurized oil discharged from the main hydraulic pump 2 passes through the oil passage 23 and flows into the switching valve 4 via the flow dividing valve device 9 and the oil passage 24-1 as the main flow passage, which will be described later.
- the switching valve 4 is a 6-port 3-position open center type switching valve. When the spool is in the neutral position, the entire amount of pressure oil discharged from the main hydraulic pump 2 flows through the oil passage 16 to the tank 8. there is
- a relief valve 6 is installed to prevent damage to the oil machine in the circuit due to abnormally high pressure, and the high pressure oil is discharged to the tank 8 through the oil passages 17 and 18 .
- the pilot hydraulic pump 3 is connected to the drive mechanism 1 and is operated by power from the drive mechanism 1 to supply pressure oil to the downstream side through the oil passage 19. .
- part of the pressure oil supplied downstream through the oil passage 19 is supplied through the oil passage 20 to the remote control valve 12 .
- the remote control valve 12 is a variable pressure reducing valve, and when the operating lever 12a operates the rod 5a of the hydraulic cylinder 5 in the extending direction A or the contracting direction B, the operating lever stroke of the operating lever 12a as shown in FIG.
- the extension position (extension amount) or contraction position ( amount of shrinkage) is controlled.
- the amount of operation of the operating lever 12a is substantially equivalent to the stroke of the operating lever 12a, and is called the operating lever stroke.
- the operation in the contraction direction B is called a predetermined operation.
- the remote control valve 12 outputs a pilot secondary pressure that increases proportionally as the operation lever stroke of the control lever 12a of the remote control valve 12 increases.
- the switching valve 4 is configured such that the spool strokes approximately in proportion to the pilot secondary pressure of the remote control valve 12 .
- the PC pump ⁇ cylinder
- the PT pump ⁇ tank
- the operating speed of the rod 5a of the hydraulic cylinder 5 increases. That is, the rod speed can be controlled according to the operation lever stroke of the operation lever 12 a of the remote control valve 12 .
- variable restrictor As is provided in a flow path connecting the oil path 24-1 and the oil path 26 of the switching valve 4, and the flow rate is restricted by the variable restrictor As, and the operating speed of the rod 5a due to the gravity W is slowed down. It is designed to be
- the PT (pump ⁇ tank) opening area St is fully opened.
- the flow dividing valve device 9 when the spool stroke X1 of the switching valve 4 is relatively small, the flow dividing valve device 9 is configured to divert part of the pressure oil from the main hydraulic pump 2 to the oil passage 27 side as a branch flow passage. (See Figure 2). The configuration of the flow dividing valve device 9 will be described in detail later.
- the regenerative motor 10 is connected to the oil passage 27.
- the regenerative motor 10 is connected to the tank 8 via an oil passage 31 and is connected to the generator 11 via a connecting portion 32 .
- the generator 11 outputs electric power with output characteristics as shown in FIG. Further, when the spool stroke X1 of the switching valve 4 is relatively large, when the amount of power generated by the generator 11 reaches the allowable storage amount of the capacitor, the electric signal from the controller 14 to the flow dividing valve 91, which will be described later, is cut off. As a result, the inflow of pressure oil to the regenerative motor 10 is cut off, the generator 11 is stopped, and power generation is stopped.
- An oil passage 29 branches off from the oil passage 27, and a relief valve 28 is connected via the branched oil passage 29.
- the relief valve 28 operates. , the high-pressure oil is discharged to the tank 8 through the oil passage 30 .
- a pilot circuit including the pilot hydraulic pump 3 is provided with a relief valve 7 for controlling the maximum pressure in the circuit. and is discharged to the tank 8.
- a pressure sensor 13 is installed on the pilot signal oil passage 22.
- the operation lever 12a of the remote control valve 12 is operated in the contraction direction B and a pilot secondary pressure is generated in the pilot signal oil passage 22, the pressure sensor 13 An electrical signal is input to the controller 14 from the .
- the controller 14 controls the flow dividing valve 91 to be switched at the same time as the switching valve 4 is switched when the storage battery has not reached the allowable storage amount.
- the flow dividing valve 91 is switched, part of the pressurized oil flows into the regenerative motor 10 through the oil passage 27 via the flow dividing valve 91, and the regenerative motor 10 rotates and electricity is generated by the generator 11. It has become so. Oil that has passed through the regenerative motor 10 is discharged to the tank 8 via the oil passage 30 .
- the flow dividing valve device 9 is a pressure-compensated electromagnetic proportional control type flow control valve that can variably divert pressure oil to the oil passage 27 side by an electric signal from the controller 14 . In other words, the flow dividing valve device 9 adjusts the flow rate of the pressure oil diverted to the oil passage 27 (hereinafter also referred to as priority flow rate).
- the flow dividing valve device 9 has a flow rate control characteristic as shown in FIG. 7, and when an electric signal is not input from the controller 14 to the flow dividing valve 91, the preferential flow rate to the oil passage 27 side is zero. There is, and the priority flow rate can be increased or decreased in proportion to the electric signal from the controller 14 .
- the flow dividing valve device 9 is mainly composed of a flow dividing valve 91, a pressure compensating valve 92, and a housing 93 that accommodates them. 8 shows the state of the flow dividing valve device 9 when the main hydraulic pump 2 is stopped and the flow dividing valve 91 is not energized. Furthermore, hereinafter, for convenience of explanation, the right side of the paper surface of FIG.
- the flow dividing valve 91 is a 2-port 2-position type normally closed electromagnetic proportional throttle valve, and is also a spool type valve.
- the flow dividing valve 91 is in a neutral position in which the spool, which is the valve element, is biased toward the other side in the state shown in FIG.
- the pressure compensating valve 92 is a 4-port 2-position type pilot valve that is operated by the pilot pressure of the oil passages 24-1 and 27, and is a spool type valve.
- the pressure compensating valve 92 is in a neutral position in which the spool, which is the valve body, is biased to one side in the state shown in FIG.
- the housing 93 is provided with a pump-side port 93a, a switching valve-side port 93b, a regenerative motor-side port 93c, flow paths 931-935, and pilot flow paths 938 and 939.
- the pump side port 93 a is connected to the oil passage 23 .
- the switching valve side port 93b is connected to the oil passage 24-1.
- the regenerative motor side port 93 c is connected to the oil passage 27 .
- the flow path 931 extends from the pump-side port 93a to the flow dividing valve 91.
- a flow path 932 branches from the flow path 931 and extends to the pressure compensating valve 92 .
- the flow path 933 extends so as to communicate between the flow dividing valve 91 and the pressure compensating valve 92 .
- the flow path 934 extends from the pressure compensating valve 92 to the switching valve side port 93b.
- the flow path 935 extends from the pressure compensating valve 92 to the regenerative motor side port 93c.
- the flow path 931, the flow path 932, and the flow path 934 function as a first communication path that allows communication between the oil path 23 and the oil path 24-1 via the pressure compensating valve 92. Also, the flow path 931 , the flow path 933 , and the flow path 935 function as a second communication path that allows the oil paths 23 and 27 to communicate with each other via the pressure compensating valve 92 .
- a pilot flow path 938 is connected from the flow path 932 to one end of the pressure compensating valve 92 .
- a pilot flow path 939 is connected from the flow path 933 to the other end of the pressure compensating valve 92 .
- the flow path 932 and the flow path 934 are fully opened and communicated (that is, pressure oil can pass through the first communication path), and the flow path 933 and the flow path 935 are disconnected from each other. Therefore, when the main hydraulic pump 2 is in operation and the flow dividing valve 91 is de-energized, the entire amount of pressure oil discharged from the main hydraulic pump 2 is supplied to the switching valve 4. ing.
- FIG. 10 describes a mode in which there is almost no pressure difference between the pressure in the oil passage 24-1 and the pressure in the oil passage 27.
- FIGS. 10 to 12 describe the control of the flow dividing valve device 9 in a region where the spool stroke X1 of the switching valve 4 is relatively small, that is, the PC (pump ⁇ cylinder) opening area Sc is small.
- the pressure compensating valve 92 When the pressure compensating valve 92 is positioned between the neutral position and the switching position, the flow path 932 and the flow path 934 communicate with each other, and the flow path 933 and the flow path 935 communicate with each other (that is, second communication). Since pressure oil can pass through the passage), the pressure oil discharged from the main hydraulic pump 2 is diverted to the switching valve 4 and the regenerative motor 10 .
- the spool of the pressure compensating valve 92 moves slightly to one side from the state shown in FIG.
- the opening that communicates flow path 933 and flow path 935 can be widened to ensure the flow rate of flow to regenerative motor 10 .
- the spool of the pressure compensating valve 92 moves slightly to the other side from the state shown in FIG.
- the opening that communicates the flow path 932 and the flow path 934 can be widened, and the flow rate flowing through the switching valve 4 can be ensured.
- the flow dividing valve device 9 is provided with the pressure compensating valve 92 on the downstream side of the dividing valve 91.
- the pressure compensating valve 92 is connected to the oil passage 24-1 on the switching valve 4 side and the regenerative motor 10
- the switching valve 4 it is possible to prevent an excessive supply of oil to the oil passage 24-1 or an insufficient supply of oil to the oil passage 24-1.
- the pressure compensating valve 92 is a pilot valve that is operated by the pilot pressures of the oil passages 24-1 and 27, it is necessary to separately prepare means for detecting the pressure difference between the oil passages 24-1 and 27. As a result, the structure of the pressure compensating valve 92 can be simplified, and the flow rate to the oil passage 27 and the flow rate to the oil passage 24-1 can be reliably compensated.
- the flow dividing valve 91 and the pressure compensating valve 92 are arranged in the same housing 93, the flow dividing valve 91 and the pressure compensating valve 92 can be made compact.
- the housing 93 includes flow paths 932 and 934 communicating the oil passage 23 on the side of the main hydraulic pump 2 and the oil passage 24-1 via the pressure compensating valve 92, and the oil passage 23 via the pressure compensating valve 92.
- Flow paths 933 and 935 that can communicate with the oil path 27 are provided.
- the oil passage 27 is provided with the regenerative motor 10 which is operated by the oil flowing in the oil passage 27 , the oil branched into the oil passage 27 is used to drive the regenerative motor 10 , It is designed to be able to generate electricity.
- Example 2 differs from Example 1 in that the auxiliary machine is an accumulator 200 and the configuration around the accumulator 200, and the other points are the same configuration. .
- An electromagnetic switching valve 201 is connected to the oil passage 27 .
- the electromagnetic switching valve 201 is a 4-port 2-position type electromagnetic switching valve, and is switched by inputting an electric signal from the controller 14' via the signal line C2.
- Oil passages 35 , 36 , 37 extend to the electromagnetic switching valve 201 .
- the oil passage 35 communicates with the oil chamber 202 a of the pressure intensifier 202
- the oil passage 36 communicates with the oil chamber 202 b on the rear side of the pressure intensifier 202 .
- the oil passage 37 is connected to the tank 8 .
- the pressure booster 202 is constructed by enclosing a piston 202B in a case 202A.
- the case 202A and the piston 202B are composed of a large-diameter portion and a small-diameter portion, and the peripheral walls of the large-diameter portions and the peripheral walls of the small-diameter portions slide against each other.
- Pascal's theorem the pressure in the oil chamber 202c on the front side is increased by the load pressure in the oil chamber 202b on the back side at a ratio of the cross-sectional area. ing.
- the low-pressure oil flows from the tank 8 into the oil chamber 202c through the oil passage 39 and the check valve 51.
- the high-pressure oil is accumulated in the accumulator 200 by flowing the high-pressure oil through the check valve 50 into the oil passage 38 .
- the regenerative valve 203 is a 2-port 2-position type normally closed electromagnetic proportional valve, and is variably switched by inputting an electric signal from the controller 14 via the signal line C3.
- the regenerative valve 203 is switched, the high-pressure oil accumulated in the accumulator 200 passes through the oil passage 40 branching from the oil passage 38, the regenerative valve 203, and the oil passage 41 extending from the regenerative valve 203 to the oil passage 24-2. to be introduced.
- a relief valve 54 is installed to prevent damage to the oil machine in the circuit by any chance that the oil in the circuit becomes clogged and becomes abnormally high pressure.
- the oil is discharged to the tank 8 through an oil passage 42 branching from 38, a relief valve 54 and an oil passage 43.
- Fig. 15 shows the opening characteristics of the switching valve 4 of the second embodiment when the cylinder is extended.
- the opening characteristics of the switching valve 4 of the second embodiment are the same as those of the switching valve 4 of the first embodiment shown in FIG.
- the aperture characteristics are different, and the aperture area is smaller than that of the PT aperture of FIG.
- the PT opening is smaller than the PT opening of the first embodiment shown in FIG.
- the PT opening In the area where the C opening is small, most of the surplus oil flows to the priority circuit via the flow dividing valve device 9, and the amount of oil supplied from the main hydraulic pump 2 to the switching valve 4 is reduced. This is to secure the oil flowing to the hydraulic cylinder 5 through the PC opening by making the PT opening small.
- the flow dividing valves of the first and second embodiments are electromagnetic proportional control valves that are switched by solenoids, for example, the flow dividing valves are of a pilot-operated type operated by a pilot pressure supplied from the outside. may be Also, the flow diversion valve may control a constant flow rate by turning on/off an external signal.
- pressure compensating valves of the first and second embodiments have been described as examples in which they are pilot valves that operate according to the pilot pressures of the main flow path and the branch flow path.
- an electromagnetic proportional control valve or the like may be used.
- the pressure compensating valves of Examples 1 and 2 exemplified a mode in which the opening degree on the main flow path side and the opening degree on the branch flow path side are adjusted, but only the opening degree on the branch flow path side is adjusted. good too.
- flow dividing valve devices of Examples 1 and 2 exemplified the form in which the housing of the flow dividing valve and the housing of the pressure compensating valve are integrated, they may be configured with separate housings.
- the flow dividing valve devices of the first and second embodiments exemplify the form in which the pressure compensating valve is provided downstream of the flow dividing valve
- the pressure compensating valve may be arranged upstream of the flow dividing valve.
- the surplus oil diverted to the branch flow path by the flow dividing valve device is stored in the electric storage device using the regenerative motor and the generator, and is used as electrical energy.
- An electromagnetic switching valve, a pressure booster, an accumulator, and a regenerative valve are used to flow high-pressure oil to the cylinder to regenerate energy. Needless to say, it can be utilized by
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Abstract
切換弁側の主流路に過剰に流体が供給されることを抑制できる流体圧回路を提供する。 流体供給源２と、流体供給源２からの流体によって作動するアクチュエータ装置５と、流体供給源２とアクチュエータ装置５との間の流路２４－１に設けられ流路２４－２，２５を切り換える切換弁４と、を備える流体圧回路１３０であって、流体供給源２から切換弁４側の主流路２４－１に流れる流体の少なくとも一部を分岐流路２７に分岐させることが可能な分流弁９１をさらに備え、分流弁９１には、主流路２４－１と分岐流路２７との差圧に応じて分岐流路２７の開度を可変的に調整し分岐流路２７への流量を補償する圧力補償弁９２が設けられている。
Description
本発明は、流体圧回路、例えば操作指令に応じて流体アクチュエータを制御する流体圧回路に関する。
自動車、建設機械、荷役運搬車両、産業用機械等に操作指令に応じて流体アクチュエータを制御する流体圧回路が用いられている。例えば、油圧ショベルは、流体圧回路としての油圧回路に接続されるシリンダ装置に油圧ポンプから圧力流体を供給することによりシリンダ装置を伸縮させて負荷を駆動させるようになっている。
このような流体圧回路として、例えば、特許文献１のようなものがある。特許文献１の流体圧回路は、ポンプと、シリンダ装置と、ポンプとシリンダ装置との間に接続される切換弁と、ポンプからシリンダ装置側の主流路に流れる圧油の一部を分岐流路に分岐させることが可能な分流弁と、を主に備えている。操作レバーの操作により切換弁が伸び位置に切り換えられると、油圧ポンプからの圧油はシリンダ装置のボトム室に導入されてロッドがシリンダから伸出するようになっている。一方、リモコン弁の操作レバーの操作により縮み位置に切り換えられると、油圧ポンプからの圧油はシリンダ装置のロッド室に導入されてロッドがシリンダに縮入するようになっている。尚、切換弁が中立位置にあるときには、油圧ポンプからの圧油が分流弁及び切換弁を経てタンクに戻され、ロッドは動作しないようになっている。
また、分流弁は、ノーマルオープン型電磁比例制御弁である。操作レバーが中立位置および縮み位置の場合は、分流弁のスプールが中立位置となり、ポンプからの圧油全量がシリンダ装置側の主流路に供給されるようになっている。一方、操作レバーが伸び位置に操作された場合は、分流弁のスプールが中立位置から分流位置となり、ポンプからの圧油がシリンダ装置側の主流路と分岐流路とに供給されるようになっている。
特許文献１の流体圧回路にあっては、分流弁によりポンプから主流路に流れる圧油の一部を分岐流路側に分岐させ、切換弁に供給される圧油の流量を調整できるようになっている。しかしながら、特許文献１のような流体圧回路にあっては、分岐流路内の圧力が変動することがあり、分岐流路内の圧力が主流路内の圧力に対して相対的に高くなると、ポンプからの圧油が分岐流路側に流れにくくなり、切換弁側の主流路に過剰に圧油が供給されてしまう虞があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、切換弁側の主流路に過剰に流体が供給されることを抑制できる流体圧回路を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の流体圧回路は、
流体供給源と、
前記流体供給源からの流体によって作動するアクチュエータ装置と、
前記流体供給源と前記アクチュエータ装置との間の流路に設けられ流路を切り換える切換弁と、を備える流体圧回路であって、
前記流体供給源から前記切換弁側の主流路に流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に分岐させることが可能な分流弁をさらに備え、
前記分流弁には、前記主流路と前記分岐流路との差圧に応じて前記分岐流路の開度を可変的に調整し該分岐流路への流量を補償する圧力補償弁が設けられている。
これによれば、圧力補償弁は、主流路と分岐流路との差圧に応じて分岐流路の開度を可変的に調整し、分岐流路への流量を補償するため、切換弁の作動時において切換弁側の主流路に過剰に流体が供給されることを抑制できる。
流体供給源と、
前記流体供給源からの流体によって作動するアクチュエータ装置と、
前記流体供給源と前記アクチュエータ装置との間の流路に設けられ流路を切り換える切換弁と、を備える流体圧回路であって、
前記流体供給源から前記切換弁側の主流路に流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に分岐させることが可能な分流弁をさらに備え、
前記分流弁には、前記主流路と前記分岐流路との差圧に応じて前記分岐流路の開度を可変的に調整し該分岐流路への流量を補償する圧力補償弁が設けられている。
これによれば、圧力補償弁は、主流路と分岐流路との差圧に応じて分岐流路の開度を可変的に調整し、分岐流路への流量を補償するため、切換弁の作動時において切換弁側の主流路に過剰に流体が供給されることを抑制できる。
前記圧力補償弁は、前記主流路および前記分岐流路のパイロット圧により動作するパイロット弁であってもよい。
これによれば、圧力補償弁はパイロット圧により動作するので、圧力補償弁の構造が簡素かつ分岐流路への流量を確実に補償できる。
これによれば、圧力補償弁はパイロット圧により動作するので、圧力補償弁の構造が簡素かつ分岐流路への流量を確実に補償できる。
前記分流弁のハウジングと前記圧力補償弁のハウジングが一体であってもよい。
これによれば、分流弁と圧力補償弁とをコンパクトにすることができる。
これによれば、分流弁と圧力補償弁とをコンパクトにすることができる。
前記分流弁は、前記圧力補償弁を介して前記流体供給源側の流路と前記主流路とを連通する第１連通路、および前記圧力補償弁を介して前記流体供給源側の流路と前記分岐流路とを連通する第２連通路を有するハウジングと、前記第２連通路の開度を調整する弁体と、から構成されていてもよい。
これによれば、流体供給源から圧力補償弁に至る第１連通路に弁体が設けられていないため、主流路へ流体を損失少なく通過させることができる。
これによれば、流体供給源から圧力補償弁に至る第１連通路に弁体が設けられていないため、主流路へ流体を損失少なく通過させることができる。
前記分岐流路には、該分岐流路内を流れる流体により作動する補機が設けられていてもよい。
これによれば、分岐流路に分岐した流体を回生駆動源やアキュムレータ等の補機の作動に用いることができる。
これによれば、分岐流路に分岐した流体を回生駆動源やアキュムレータ等の補機の作動に用いることができる。
本発明に係る流体圧回路を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
本発明の実施例１に係る流体圧回路につき、図１から図１３を参照して説明する。
実施例１に係る流体圧回路としての油圧回路は、作業機械、建設機械、荷役運搬車両、自動車等に操作指令に応じてシリンダ装置のストロークを制御する油圧回路であり、例えば図１に示すホイールローダ１００のパワートレインに組み込まれている。ホイールローダ１００は、車体１０１と、走行用の車輪１０２と、作業用アーム１０３と、油圧シリンダ１０４と、砂利等を入れるバケット１０５とから主に構成されている。車体１０１には、エンジン等の機関１１０と、走行用の流体回路１２０と、油圧シリンダ１０４と、アクチュエータ装置としての油圧シリンダ５等を駆動する作業用の油圧回路１３０とが設けられている。
図２に示されるように、油圧回路１３０は、エンジンや電動モータといった駆動機構１により駆動される流体供給源としてのメイン油圧ポンプ２と、パイロット油圧ポンプ３と、切換弁４と、油圧シリンダ５と、リリーフ弁６と、リリーフ弁７と、タンク８と、分流弁装置９と、補機としての回生モータ１０および発電機１１と、リモコン弁１２と、圧力センサ１３およびコントローラ１４と、更には油路１６～３４と、から主に構成されている。尚、補機として回生モータ１０および発電機１１を例示しているが、この限りではない。
メイン油圧ポンプ２は、定容量型ポンプであり、内燃機関等の駆動機構１と連結され、駆動機構１からの動力によって回転することにより油路２３を通して下流側へ圧油を供給している。
メイン油圧ポンプ２から吐出された圧油は油路２３を通って後述する分流弁装置９及び主流路としての油路２４－１を介して切換弁４に流入する。切換弁４は６ポート３位置タイプのオープンセンタ型切換弁で、スプールが中立位置にある状態では、メイン油圧ポンプ２から吐出された圧油は全量が油路１６を通ってタンク８に流れている。
また、メイン油圧ポンプ２を備えるメイン回路には、油圧シリンダ５のロッド５ａが伸び終端若しくは縮み終端に達した際や油圧シリンダ５へ急激な負荷が加わり、回路内の油が閉塞状態となって異常高圧になって、回路内の油機が破損するのを防ぐためにリリーフ弁６が設置されており、高圧油が油路１７及び１８を通ってタンク８へ排出されるようになっている。
次に、パイロット油圧ポンプ３はメイン油圧ポンプ２と同様に、駆動機構１と連結されて駆動機構１からの動力によって動作することにより油路１９を通って下流側へ圧油を供給している。ここで、油路１９を通って下流側へ供給される圧油の一部は、油路２０を通ってリモコン弁１２に供給されている。
リモコン弁１２は、可変型の減圧弁で操作レバー１２ａが油圧シリンダ５のロッド５ａを伸び方向Ａまたは縮み方向Ｂに操作されることにより、図３に示すような操作レバー１２ａの操作レバーストロークに比例したパイロット二次圧をパイロット信号油路２１またはパイロット信号油路２２を通し切換弁４の信号ポート４ａまたは信号ポート４ｂに供給させることにより、ロッド５ａの伸び位置（伸び量）または縮み位置（縮み量）を制御するようになっている。尚、操作レバー１２ａの操作量は操作レバー１２ａのストロークと略等価であり、操作レバーストロークと言う。また、本発明において縮み方向Ｂへの操作を所定の操作という。
リモコン弁１２の操作レバー１２ａが伸び方向Ａに操作されて切換弁４が伸び位置に切り換わると、メイン油圧ポンプ２からの圧油は油路２３と分流弁装置９と油路２４－１と切換弁４と油路２４－２とを通って油圧シリンダ５におけるボトム室５－１に流入し、ロッド室５－２内の油が油路２５を通り、更に切換弁４を介して油路２６を通りタンク８に排出される。これにより、油圧シリンダ５のロッド５ａは伸び方向に作動する。
一方で、リモコン弁１２の操作レバー１２ａが縮み方向Ｂに操作されて切換弁４が縮み位置に切り換わると、メイン油圧ポンプ２からの圧油は油路２３と分流弁装置９と油路２４－１と切換弁４と油路２５とを通って油圧シリンダ５のロッド室５－２に流入し、ボトム室５－１内の油が油路２４－２を通り、更に切換弁４を介して油路２６を通ってタンク８に排出される。これにより、油圧シリンダ５のロッド５ａは縮み方向に作動する。
リモコン弁１２は、図３に示すように、リモコン弁１２の操作レバー１２ａの操作レバーストロークの増加に伴い比例的に高くなったパイロット二次圧を出力する。切換弁４は、リモコン弁１２のパイロット二次圧に略比例してスプールがストロークするように構成されている。
図４に示すように、スプールストロークに応じてＰ－Ｃ（ポンプ→シリンダ）開口量が増加する一方、Ｐ－Ｔ（ポンプ→タンク）開口量が減少する開口特性を有しているため、Ｐ－Ｃ（ポンプ→シリンダ）開口量の増加に伴い油圧シリンダ５への圧油の供給油量が増え、図５に示すように、油圧シリンダ５のロッド５ａの作動スピードが増すようになっている。つまり、リモコン弁１２の操作レバー１２ａの操作レバーストロークに応じてロッドスピードをコントロールすることができるようになっている。
尚、油圧シリンダ５に図２のように荷重Ｗが重力方向に作用する場合、ロッドスピードは、図４のＣ－Ｔ開口(シリンダ→タンク)により支配的に制御されることになる。切換弁４の油路２４－１と油路２６とを接続する流路には可変絞りＡｓが設けられており、この可変絞りＡｓにより流量が絞られ、重力Ｗによるロッド５ａの作動スピードを緩慢にできるようになっている。
また、切換弁４の中立位置を基準としたスプールストロークＸ１が比較的小さい、すなわちＰ－Ｃ（ポンプ→シリンダ）開口面積Ｓｃが小さい領域では、Ｐ－Ｔ（ポンプ→タンク）開口面積Ｓｔが全開状態から急激に小さくなるため、メイン油圧ポンプ２からの圧油の全量を切換弁４に供給した場合、切換弁４内で熱が発生し、バルブボディのスプールボア部やスプールが局部的に、熱膨張することによる、スプールスティック、所謂、サーマルショック等が発生する虞がある。
本実施例では、切換弁４のスプールストロークＸ１が比較的少ない場合には、分流弁装置９によりメイン油圧ポンプ２からの圧油の一部を分岐流路としての油路２７側に分岐させるようになっている（図２参照）。尚、分流弁装置９の構成については後に詳述する。
図２に戻って、油路２７には回生モータ１０が接続されている。回生モータ１０は油路３１を介してタンク８に接続されているとともに、連結部３２を介して発電機１１に接続されている。発電機１１は、回生モータ１０等の駆動機構の回転数に応じて図６に示すような出力特性で電力を出力するようになっている。また、切換弁４のスプールストロークＸ１が比較的大きい場合において、発電機１１による発電量が蓄電器の許容蓄電量に達した場合は、コントローラ１４から後述する分流弁９１への電気信号が切断されることにより、回生モータ１０への圧油の流入がカットされて発電機１１が停止し、発電しなくなるようになっている。
また、油路２７には、油路２９が分岐しており、分岐した油路２９を介してリリーフ弁２８が接続されており、油路２７に異常高圧が発生するとリリーフ弁２８が作動して、高圧油を油路３０を介してタンク８へ排出するようになっている。
また、パイロット油圧ポンプ３を備えるパイロット回路には、回路内の最高圧力を制御するためにリリーフ弁７が設置されており、リモコン弁１２のレバー中立時には、圧油が油路３３と油路３４とを通ってタンク８へ排出されるようになっている。
また、パイロット信号油路２２上には圧力センサ１３が設置されており、リモコン弁１２の操作レバー１２ａが縮み方向Ｂに操作され、パイロット信号油路２２にパイロット二次圧が発生すると圧力センサ１３から電気信号がコントローラ１４に入力される。
電気信号がコントローラ１４に入力されると、コントローラ１４内に予め組み込まれている演算回路から、分流弁９１に電気信号が出力され、分流弁９１が油路２４－１と油路２７とに分岐する位置に切り換わる。
コントローラ１４は、蓄電器が許容蓄電量に達していない場合には、切換弁４の切り換え時に分流弁９１を同時期に切り換えるよう制御している。この分流弁９１が切り換わることにより、圧油の一部が分流弁９１を介し油路２７を通って回生モータ１０に流入することで、回生モータ１０が回転し発電機１１により電気が生成されるようになっている。回生モータ１０を通過した油は油路３０を介してタンク８へ排出される。
分流弁装置９は、コントローラ１４からの電気信号により、油路２７側に可変的に圧油を分流させることができる圧力補償型電磁比例制御式流量調整弁である。言い換えると、分流弁装置９は、油路２７側に分流された圧油の流量（以下、優先流量ということもある。）を調整している。
尚、分流弁装置９は、図７のような流量制御特性を有しており、コントローラ１４から分流弁９１に電気信号が入力されていない時は、油路２７側への優先流量はゼロであり、コントローラ１４からの電気信号に比例して優先流量を増減できるようになっている。
図８に示されるように、分流弁装置９は、分流弁９１と、圧力補償弁９２と、これらを収容するハウジング９３と、から主に構成されている。尚、図８では、メイン油圧ポンプ２が停止、分流弁９１が非通電時の分流弁装置９の状態を示している。さらに尚、以下、説明の便宜上、図８の紙面右側を一方側、紙面左側を他方側ということもある。
分流弁９１は、２ポート２位置タイプのノーマルクローズ型電磁比例絞り弁であり、またスプール形式の弁である。分流弁９１は弁体であるスプールが図８の状態において他方側に付勢された中立位置となっている。
圧力補償弁９２は、油路２４－１および油路２７のパイロット圧により動作する４ポート２位置タイプのパイロット弁であり、スプール形式の弁である。圧力補償弁９２は弁体であるスプールが図８の状態において一方側に付勢された中立位置となっている。
ハウジング９３には、ポンプ側ポート９３ａと、切換弁側ポート９３ｂと、回生モータ側ポート９３ｃと、流路９３１～９３５と、パイロット流路９３８、９３９と、が設けられている。ポンプ側ポート９３ａは油路２３に接続されている。切換弁側ポート９３ｂは、油路２４－１に接続されている。回生モータ側ポート９３ｃは、油路２７に接続されている。
流路９３１は、ポンプ側ポート９３ａから分流弁９１に延びている。流路９３２は、流路９３１から分岐し圧力補償弁９２に延びている。流路９３３は、分流弁９１と圧力補償弁９２とを連通するように延びている。流路９３４は、圧力補償弁９２から切換弁側ポート９３ｂに延びている。流路９３５は、圧力補償弁９２から回生モータ側ポート９３ｃに延びている。
流路９３１と流路９３２と流路９３４は、圧力補償弁９２を介して油路２３と油路２４－１とを連通可能な第１連通路として機能している。また、流路９３１と流路９３３と流路９３５は、圧力補償弁９２を介して油路２３と油路２７とを連通可能な第２連通路として機能している。
パイロット流路９３８は、流路９３２から圧力補償弁９２の一方側端部に接続されている。パイロット流路９３９は、流路９３３から圧力補償弁９２の他方側端部に接続されている。
分流弁９１の中立位置にあっては、流路９３１と流路９３３とが非連通となっている。また、圧力補償弁９２の中立位置にあっては、流路９３２と流路９３４とが非連通であり、流路９３３と流路９３５とが全開状態で連通している。
図９に示されるように、図８の状態からメイン油圧ポンプ２が動作した場合には、メイン油圧ポンプ２からの圧油は、流路９３２を通じてパイロット流路９３８に流入し、パイロット流路９３８内の圧力が高まることで圧力補償弁９２が切換位置に切り換わる。
圧力補償弁９２の切換位置にあっては、流路９３２と流路９３４とが全開状態で連通し（すなわち第１連通路を圧油が通過可能となって）、流路９３３と流路９３５とが非連通となる。したがって、メイン油圧ポンプ２が動作し、かつ分流弁９１が非通電となっている状態にあっては、メイン油圧ポンプ２から吐出される圧油の全量が切換弁４に供給されるようになっている。
次いで、図９の状態から分流弁９１に通電された場合の態様について図１０を用いて説明する。尚、図１０では、油路２４－１内の圧力と油路２７内の圧力との差圧がほぼ無い態様を説明する。さらに尚、図１０～図１２では、切換弁４のスプールストロークＸ１が比較的小さい、すなわちＰ－Ｃ(ポンプ→シリンダ)開口面積Ｓｃが小さい領域における分流弁装置９の制御について説明している。
図１０に示されるように、図９の状態から分流弁９１に通電され、分流弁９１が切換位置となった場合には、流路９３１と流路９３３とが連通し、パイロット流路９３９に圧油が流入することで圧力補償弁９２に作用する圧力がバランスされ、該圧力補償弁９２が中立位置と切換位置との間の位置に配置される。
圧力補償弁９２が中立位置と切換位置との間の位置に配置されると、流路９３２と流路９３４とが連通するとともに、流路９３３と流路９３５とが連通する（すなわち第２連通路を圧油が通過可能となる）ため、メイン油圧ポンプ２から吐出される圧油は、切換弁４と回生モータ１０に分流される。
次いで、油路２７内の圧力が油路２４－１内の圧力よりも高くなっている場合に図９の状態から分流弁９１に通電された態様ついて図１１を用いて説明する。
図１１（ａ）に示されるように、油路２７内の圧力が油路２４－１内の圧力よりも高くなっている場合において、パイロット流路９３８内の圧力はパイロット流路９３９内の圧力に比べ低くなる。
これにより、図１１（ｂ）に示されるように、圧力補償弁９２のスプールは図１１（ａ）の状態よりも若干一方側に移動して流路９３２と流路９３４を連通する開口部を絞るとともに、流路９３３と流路９３５を連通する開口部を広げ、回生モータ１０に流れる流量を確保することができる。
次いで、油路２７内の圧力が油路２４－１内の圧力よりも低くなっている場合に図９の状態から分流弁９１に通電された態様について図１２を用いて説明する。
図１２（ａ）に示されるように、油路２７内の圧力が油路２４－１内の圧力よりも低くなっている場合において、パイロット流路９３８内の圧力はパイロット流路９３９内の圧力に比べ高くなる。
これにより、図１２（ｂ）に示されるように、圧力補償弁９２のスプールは図１２（ａ）の状態よりも若干他方側に移動して流路９３３と流路９３５を連通する開口部を絞るとともに、流路９３２と流路９３４を連通する開口部を広げ、切換弁４に流れる流量を確保することができる。
図１３に示されるように、切換弁４のスプールストロークＸ１が比較的少ないＰ－Ｃ開口が狭い領域では、ポンプ流量Ｑのうち、殆どが分流弁装置９を介して油路２７側の優先回路に流れるように制御される。また、図示しないが、Ｐ－Ｃ開口が広がるのに従い、油路２７側への優先流量が徐々に少なくなるように制御される。これにより、優先回路に設けられた回生モータ１０と発電機１１を用いて発電し蓄電器に蓄え、電気エネルギーとして利用することができるようになっているとともに、切換弁４内で過度な熱が発生することを回避できる。
以上、説明したように、分流弁装置９は、分流弁９１の下流側に圧力補償弁９２が設けられており、圧力補償弁９２は、切換弁４側の油路２４－１と回生モータ１０側の油路２７との差圧に応じて油路２４－１及び油路２７の開度を可変的に調整し、油路２４－１及び油路２７への流量を補償するため、切換弁４の作動時において油路２４－１に過剰に油が供給されること、または油路２４－１への供給油が不足することを抑制できる。
また、圧力補償弁９２は、油路２４－１および油路２７のパイロット圧により動作するパイロット弁であるので、油路２４－１および油路２７の差圧を検知する手段を別途用意する必要がなく、圧力補償弁９２の構造を簡素にできるとともに、油路２７への流量および油路２４－１への流量を確実に補償できる。
また、分流弁９１と圧力補償弁９２とは、同じハウジング９３に配設されているため、分流弁９１と圧力補償弁９２とをコンパクトにすることができる。
また、ハウジング９３は、圧力補償弁９２を介してメイン油圧ポンプ２側の油路２３と油路２４－１とを連通する流路９３２，９３４と、圧力補償弁９２を介して油路２３と油路２７とを連通可能な流路９３３，９３５と、が設けられており、分流弁９１が流路９３３の開度を調整するように配設されることで分流弁装置９が構成されている。これによれば、メイン油圧ポンプ２から圧力補償弁９２に至る流路９３２に分流弁９１が設けられていないため、油路２４－１へ圧油の損失を少なく通過させることができる。
また、油路２７には、該油路２７内を流れる油により作動する回生モータ１０が設けられているため、油路２７に分岐した油を用いて回生モータ１０を駆動させ、発電機１１により発電することができるようになっている。
次に、実施例２に係る流体圧回路につき、図１４および図１５を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
図１４に示されるように、実施例２の油圧回路は、補機がアキュムレータ２００である点、及びアキュムレータ２００の周辺の構成が前記実施例１と異なり、その他の点は同一構成となっている。
油路２７には、電磁切換弁２０１が接続されている。電磁切換弁２０１は、４ポート２位置タイプの電磁切換弁であり、コントローラ１４’から信号ラインＣ２を介して電気信号が入力されることにより、切り換わるようになっている。
電磁切換弁２０１には油路３５，３６，３７が延びている。油路３５は、増圧器２０２の油室２０２ａに連通し、油路３６は増圧器２０２の背面側の油室２０２ｂに連通している。また、油路３７はタンク８に接続されている。
増圧器２０２は、ケース２０２Ａにピストン２０２Ｂが内封されて構成されている。ケース２０２Ａおよびピストン２０２Ｂは、大径部と小径部とからなっており、各大径部の周壁同士および各小径部の周壁同士が摺動するようになっている。この増圧器２０２は、所謂、パスカルの定理により、背面側の油室２０２ｂ内の負荷圧力によりその断面積の比の割合で、正面側の油室２０２ｃ内の圧力が増圧されるようになっている。
電磁切換弁２０１のソレノイドが消磁状態では、分流弁装置９により油路２７に分岐された圧油が電磁切換弁２０１及び油路３５を通って増圧器２０２の油室２０２ａに導入されるとともに、油室２０２ｂの油は油路３６、電磁切換弁２０１、油路３７を通じてタンク８に導出され、ピストン２０２Ｂは縮みエンド位置に配置される。
電磁切換弁２０１のソレノイドが励磁されると油路２７を流れる圧油が、電磁切換弁２０１及び油路３６を通って油室２０２ｂに導入され、油室２０２ａ内の油が油路３５、電磁切換弁２０１、油路３７を通じてタンク８に導出されることにより、ピストン２０２Ｂは伸び方向に移動する。これにより、油室２０２ｃ内の油が逆止弁５０および油路３８を通ってアキュムレータ２００内に蓄積される。
次に電磁切換弁２０１のソレノイドが消磁されると電磁切換弁２０１のスプリングによって元の位置に戻されるとともに、油路２７を流れる圧油が油室２０２ａに導入され、油室２０２ｂ内の油はタンク８に排出されることにより、ピストン２０２Ｂは縮み方向に移動する。これによりタンク８内の油が油路３９および逆止弁５１を通って油室２０２ｃ内に導入される。
上述のように電磁切換弁２０１のソレノイドの励磁、消磁を繰り返すことによるピストン２０２Ｂの往復動により、油室２０２ｃに油路３９および逆止弁５１を介してタンク８から低圧油を流入させた後、高圧油を逆止弁５０を介して油路３８に流出させることによって高圧油をアキュムレータ２００に蓄積するようになっている。
次に、アキュムレータ２００内の圧力がある所定の値に達すると圧力センサ５３からの電気信号がコントローラ１４に入力され、コントローラ１４から信号ラインＣ３を介して電気信号が回生弁２０３に入力される。
回生弁２０３は、２ポート２位置タイプのノーマルクローズ形電磁比例弁であり、コントローラ１４から信号ラインＣ３を介して電気信号が入力されることにより、可変的に切り換わるようになっている。回生弁２０３が切り換わると、アキュムレータ２００内に蓄積された高圧油が、油路３８から分岐する油路４０、回生弁２０３、回生弁２０３から延びる油路４１を通って油路２４－２に導入されるようになっている。
また、本回路には、万が一、回路内の油が閉塞状態となって異常高圧になり、回路内の油機が破損するのを防ぐためにリリーフ弁５４が設置されており、高圧油が油路３８から分岐する油路４２、リリーフ弁５４及び油路４３を通ってタンク８に排出されるようになっている。
また、図１５に本実施例２の切換弁４のシリンダ伸び操作時の開口特性を示す。本実施例２の切換弁４の開口特性は図４に示す実施例１の切換弁４の開口特性に比べ、Ｐ－Ｃ開口特性とＣ－Ｔ開口特性は、同じであるが、Ｐ－Ｔ開口特性が異なっており、図４のＰ－Ｔ開口よりも開口面積が小さくなっている。
尚、本実施例２において、図４の実施例１のＰ－Ｔ開口に比べ、Ｐ－Ｔ開口を小さくしているのは、上述の通り、切換弁４のスプールストロークが比較的少ないＰ－Ｃ開口が小さい領域において、余剰油の大部分を分流弁装置９を介して優先回路に流しており、メイン油圧ポンプ２から切換弁４に供給される油量が減っているため、その分、Ｐ－Ｔ開口を小さくしてＰ－Ｃ開口を介して油圧シリンダ５に流れる油を確保するためである。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、前記実施例１，２の分流弁は、ソレノイドによって切り換わる電磁比例制御弁の場合を例に説明したが、例えば、分流弁は、外部から供給されるパイロット圧によって作動するパイロット作動式等であってもよい。また、分流弁は、一定流量を外部信号のオン・オフで分流制御するものであってもよい。
また、前記実施例１，２の圧力補償弁は、主流路と分岐流路とのパイロット圧に応じて動作するパイロット弁である場合を例に説明したが、例えば、圧力補償弁はソレノイドによって切り換わる電磁比例制御弁等であってもよい。
また、前記実施例１，２の圧力補償弁は、主流路側の開度と分岐流路側の開度を調整する形態を例示したが、分岐流路側の開度のみを調整するようになっていてもよい。
また、前記実施例１，２の分流弁装置は、分流弁のハウジングと圧力補償弁のハウジングが一体である形態を例示したが、別々のハウジングで構成されていてもよい。
また、前記実施例１，２の分流弁装置は、圧力補償弁が分流弁の下流側に設けられる形態を例示したが、圧力補償弁が分流弁の上流側に配置されていてもよい。
また、前記実施例１では、分流弁装置により分岐流路に分流させた余剰油を、回生モータと発電機を用いて蓄電器に蓄え、電気エネルギーとして利用する形態を例示し、実施例２では、電磁切換弁と増圧器とアキュムレータと回生弁を用いて、高圧油をシリンダへ流してエネルギーを回生できるようにした形態を例示したが、余剰油を分流弁装置を用いて、上記以外の如何なる手段によって活用してもよいことは、言うまでもない。
１ 駆動機構
２ メイン油圧ポンプ（流体供給源）
３ パイロット油圧ポンプ
４ 切換弁
５ 油圧シリンダ（アクチュエータ装置）
８ タンク
９ 分流弁装置
１０ 回生モータ（補機）
１１ 発電機（補機）
１２ リモコン弁
１３ 圧力センサ
１４，１４’ コントローラ
２４－１ 油路（主流路）
２４－２，２５ 油路（流路）
２７ 油路（分岐流路）
９１ 分流弁
９２ 圧力補償弁
９３ ハウジング
１３０ 油圧回路（流体圧回路）
２００ アキュムレータ（補機）
２０１ 電磁切換弁
２０２ 増圧器（補機）
２０３ 回生弁
９３２，９３４ 流路（第１連通路）
９３３，９３５ 流路（第１連通路）
２ メイン油圧ポンプ（流体供給源）
３ パイロット油圧ポンプ
４ 切換弁
５ 油圧シリンダ（アクチュエータ装置）
８ タンク
９ 分流弁装置
１０ 回生モータ（補機）
１１ 発電機（補機）
１２ リモコン弁
１３ 圧力センサ
１４，１４’ コントローラ
２４－１ 油路（主流路）
２４－２，２５ 油路（流路）
２７ 油路（分岐流路）
９１ 分流弁
９２ 圧力補償弁
９３ ハウジング
１３０ 油圧回路（流体圧回路）
２００ アキュムレータ（補機）
２０１ 電磁切換弁
２０２ 増圧器（補機）
２０３ 回生弁
９３２，９３４ 流路（第１連通路）
９３３，９３５ 流路（第１連通路）
Claims (5)
- 流体供給源と、
前記流体供給源からの流体によって作動するアクチュエータ装置と、
前記流体供給源と前記アクチュエータ装置との間の流路に設けられ流路を切り換える切換弁と、を備える流体圧回路であって、
前記流体供給源から前記切換弁側の主流路に流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に分岐させることが可能な分流弁をさらに備え、
前記分流弁には、前記主流路と前記分岐流路との差圧に応じて前記分岐流路の開度を可変的に調整し該分岐流路への流量を補償する圧力補償弁が設けられている流体圧回路。 - 前記圧力補償弁は、前記主流路および前記分岐流路のパイロット圧により動作するパイロット弁である請求項１に記載の流体圧回路。
- 前記分流弁のハウジングと前記圧力補償弁のハウジングが一体である請求項１に記載の流体圧回路。
- 前記分流弁は、前記圧力補償弁を介して前記流体供給源側の流路と前記主流路とを連通する第１連通路、および前記圧力補償弁を介して前記流体供給源側の流路と前記分岐流路とを連通する第２連通路を有するハウジングと、前記第２連通路の開度を調整する弁体と、から構成されている請求項１に記載の流体圧回路。
- 前記分岐流路には、該分岐流路内を流れる流体により作動する補機が設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の流体圧回路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202380022062.XA CN118696174A (zh) | 2022-02-24 | 2023-02-17 | 流体压回路 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-027084 | 2022-02-24 | ||
| JP2022027084 | 2022-02-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023162884A1 true WO2023162884A1 (ja) | 2023-08-31 |
Family
ID=87765750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/005749 WO2023162884A1 (ja) | 2022-02-24 | 2023-02-17 | 流体圧回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118696174A (ja) |
| WO (1) | WO2023162884A1 (ja) |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002089511A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-27 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 建設機械の油圧回路 |
| US20140208728A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Caterpillar Inc. | Method and Hydraulic Control System Having Swing Motor Energy Recovery |
| WO2019198579A1 (ja) | 2018-04-09 | 2019-10-17 | イーグル工業株式会社 | 流体圧回路 |
-
2023
- 2023-02-17 CN CN202380022062.XA patent/CN118696174A/zh active Pending
- 2023-02-17 WO PCT/JP2023/005749 patent/WO2023162884A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002089511A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-27 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 建設機械の油圧回路 |
| US20140208728A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Caterpillar Inc. | Method and Hydraulic Control System Having Swing Motor Energy Recovery |
| WO2019198579A1 (ja) | 2018-04-09 | 2019-10-17 | イーグル工業株式会社 | 流体圧回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN118696174A (zh) | 2024-09-24 |
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