JP3553651B2 - 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧アクチュエータに圧油を供給する可変容量型油圧ポンプの容量を制御する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
可変容量型油圧ポンプの吐出圧油を油圧アクチュエータに供給する油圧回路としては、例えば図1に示すものが知られている。
つまり、可変容量型油圧ポンプ1(以下可変油圧ポンプという)のポンプ吐出路2に方向制御弁3を設け、この方向制御弁3をパイロット弁4よりのパイロット圧で中立位置Aから第1・第2位置B,Cに切換えて油圧アクチュエータ5に圧油を供給するようにしてある。
【0003】
前述の方向制御弁3は中立位置Aの時にポンプポート6を遮断するクローズドセンタ型式となり、可変油圧ポンプ1の吐出圧油が行き止まりとなって可変油圧ポンプ1を駆動するエンジン7の駆動馬力損失が大となる。
【0004】
このために、可変油圧ポンプ1の容量をポンプ吐出圧と油圧アクチュエータ5の負荷圧(つまり、方向制御弁3の出力側圧力)により制御して方向制御弁3が中立位置Aの時には可変油圧ポンプ1の容量を最小とする容量制御装置が知られている。
【0005】
つまり、図1に示すように可変油圧ポンプ1の容量を変更する斜板8をシリンダ9のピストン10に連結し、そのピストン10をばね11で縮め方向に付勢して斜板8を容量大方向に傾転し、その縮み室12にポンプ吐出路2を接続し、伸び室13を切換弁14でタンク15とポンプ吐出路2の一方に連通制御し、その切換弁14をばね16と第1受圧部17の圧力でドレーン位置Dとし、第2受圧部18の圧力で供給位置Eとなるようにすると共に、その第1受圧部17を負荷圧検出路19で方向制御弁3の負荷圧検出ポート20に接続し、第2受圧部18をポンプ吐出路2に接続してある。
【0006】
かかる容量制御装置であれば、方向制御弁3が中立位置Aの時には負荷圧検出ポート20がタンク15に連通するから、切換弁14の第1受圧部17の圧力はゼロで切換弁14は第2受圧部18に作用するポンプ吐出圧で供給位置Eとなり、ポンプ吐出圧油がシリンダ9の伸び室13に供給されてピストン10が伸長して斜板8が容量減方向に傾転する。
【0007】
これにより、ポンプ吐出圧が低下するから、そのポンプ吐出圧がばね16の取付荷重に見合う圧力以下となると切換弁14はドレーン位置Dとなってピストン10がばね11で縮んで斜板8が容量大方向に傾転する。したがって、可変油圧ポンプ1の容量はばね16の取付荷重に見合う容量となる。
【0008】
方向制御弁3を第1位置B又は第2位置Cとすると油圧アクチュエータ5に負荷圧が発生し、その負荷圧が切換弁14の第1受圧部17に作用して切換弁14をドレーン位置Dに押す。
これによりシリンダ9のピストン10は縮んで斜板8は容量大方向に傾転して可変油圧ポンプ1の容量が増大するで、油圧アクチュエータ5に圧油を迅速に供給して作動できる。この時方向制御弁3の入口圧は負荷圧よりも若干高い圧力となる。つまり方向制御弁3の入口圧と負荷圧の差圧は常に一定となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
かかる容量制御装置であると、ポンプ吐出圧が直接シリンダ9の縮み室12と切換弁14の第2受圧室18に供給されるために斜板8が最小容量位置から最大容量位置に向けて傾転する速度は負荷圧によって決定される。つまり、負荷圧が急激に上昇すれば速く傾転し、ゆっくりと上昇すればゆっくりと傾転する。
【0010】
このために、方向制御弁3を第1位置B又は第2位置Cに操作した時に油圧アクチュエータ5に作用する負荷が非常に軽い、若しくは油圧アクチュエータ5が重力方向に自重落下している場合、例えば方向制御弁3を第2位置Cとして油圧アクチュエータ5のボトム室5aに圧油を供給する場合には負荷圧が著しく低くなり、方向制御弁3の負荷圧検出ポート20の負荷圧も同じく低いため切換弁14の第1受圧部17の圧力も低く、切換弁14は供給位置Eから切り換らない。
【0011】
しかし、ポンプ吐出圧は負荷圧分高くなるためシリンダ9のピストン10は縮み側に動き斜板8が容量大方向に傾転し、ポンプ吐出流量はわずかに増加する。ポンプ吐出流量が増加するため負荷圧はわずかに上昇し、ポンプ吐出圧もわずかに増加する。よってシリンダ9のピストン10は縮み側にその分動き、再びポンプ吐出流量が増加する。この繰り返しでそのうち切換弁14がドレーン位置Dに切り換り必要流量が流れるが、方向制御弁3を操作してから油圧アクチュエータ5が作動するまでのタイムラグ(時間差)が大となる。
【0012】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした可変容量型油圧ポンプの容量制御装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可変容量型油圧ポンプ1の吐出圧油を方向制御弁3によって油圧アクチュエータ5に供給する油圧回路において、
前記可変容量型油圧ポンプ1と方向制御弁3との間に所定の開弁圧で連通作動するシーケンス弁30を設け、可変容量型油圧ポンプ1の吐出圧をシーケンス弁30の開弁圧以上となるようにし、
前記可変容量型油圧ポンプ1の斜板8を、自己の吐出圧油で作動させ、前記油圧アクチュエータ5の負荷圧と前記シーケンス弁30の出口側圧力の差圧により斜板8の方向を制御する機構を設けたことを特徴とする可変容量型油圧ポンプの容量制御装置である。
【0014】
【作 用】
本発明によれば、可変容量型油圧ポンプ1のポンプ吐出圧を油圧アクチュエータ5の負荷圧に関係なくシーケンス弁30の開弁圧以上に補償し、油圧アクチュエータ5の負荷圧とシーケンス弁30の出口側圧力の差により斜板8の方向を制御するから、油圧アクチュエータ5の負荷圧が著しく低圧の場合でも可変容量油圧ポンプ1の容量を迅速に増大できる。
したがって、油圧アクチェータ5の負荷圧が著しく低圧の場合でも方向制御弁3を操作すると同時に油圧アクチュエータ5に圧油を供給してタイムラグなく油圧アクチュエータを作動できる。
【0015】
【実 施 例】
本発明の第1実施例を図2に基づいて説明する。なお従来と同一部材は符号を同一とする。
可変油圧ポンプ1のポンプ吐出路2の途中にシーケンス弁30を設ける。このシーケンス弁30は第1受圧室31の入口側圧力で入口32と出口33を連通する方向に押され、第2受圧室34の入口側圧力とばね35で入口32と出口33を遮断する方向に押されるものであり、その第1受圧室31の受圧面積は第2受圧室34の受圧面積よりも大きくしてある。
【0016】
このようであるから、シーケンス弁30の入口側圧力は、(ばね35の取付荷重)/(第1・第2受圧室31,34の受圧面積差)となり、可変油圧ポンプ1の最低吐出圧は第1・第2受圧室31,34の受圧面積差とばね35の取付荷重による圧力に補償される。
【0017】
シリンダ9の縮み室12は第1回路36でシーケンス弁30の入口側に接続し、切換弁14の第2受圧室18は第2回路37でシーケンス弁30の出口側に接続してある。
【0018】
次に作動を説明する。
シーケンス弁30のばね35の取付荷重は、切換弁14のばね16の取付荷重より大きく、シーケンス弁30の開弁圧は切換弁14の開弁圧より高くしてある。つまり、シーケンス弁30の開口量とストロークとの関係は図5に示すようになっている。方向制御弁3が中立位置Aの時、ポンプ吐出圧はシーケンス弁30の開弁圧となっている。シーケンス弁30の開口量は図5のa付近にある。この時ポンプ吐出流量はごく微少のため、ポンプ駆動馬力の増加分は微少である。
【0019】
方向制御弁3を第1位置Bに操作し、負荷圧がシーケンス弁30の開弁圧より高くなるとシーケンス弁30は全開する。シーケンス弁30の開口量は図5のC付近となり、シーケンス弁30を通過する際の損失馬力は微少となっている。よって可変油圧ポンプ1はシーケンス弁30がない従来と同じ作動をする。
【0020】
方向制御弁3を第2位置Cに操作すると油圧アクチュエータ5は自重落下方向へ動く。この時方向制御弁3のメータアウト絞りに対し、負荷圧が過大の場合、自重落下速度が速く、方向制御弁3の入口圧及びポンプ吐出圧は著しく低圧になろうとするが、ポンプ吐出圧がシーケンス弁30の開弁圧より低くなるとシーケンス弁30が開方向に動き、開弁圧を保持する。この時シーケンス弁30の開口量は図5のb付近となる。よってポンプ吐出圧はシーケンス弁30の開弁圧となり、シリンダ9のピストン10は従来より縮み側に早く動き方向切換弁3を操作してから油圧アクチュエータ5が作動するまでのタイムラグを小とできる。
【0021】
これにより、負荷圧が低くゆっくりと昇圧する場合でも可変油圧ポンプ1の容量は方向制御弁3を操作すると直ちに増加するから、油圧アクチュエータ5をタイムラグなく迅速に作動できる。
【0022】
図3は本発明の第2実施例を示し、方向制御弁3を手動レバー40で操作するようにしてある。
なお、方向制御弁3はパイロット弁の代りに電磁比例制御弁よりパイロット圧を供給して操作するようにしても良い。
【0023】
図4は本発明の第3実施例を示し、方向制御弁3は第1受圧部3aに供給されるパイロット圧油で第1位置B、第2受圧部3bに供給されるパイロット圧油で第2位置Cに切換わるパイロット圧作動式となり、パイロット弁4は補助油圧ポンプ40の吐出圧油を第1回路41と第2回路42にレバー4aの操作ストロークに比例した圧力で出力するものとなり、その第1回路41が第1受圧部3a、第2回路42が第2受圧部3bにそれぞれ接続してある。
【0024】
前記シーケンス弁30は、第1受圧室31の圧力で入口32と出口33を連通する方向に押され、第2受圧室34の圧力と第3受圧室43の圧力とばね35によって入口32と出口33を遮断する方向に押されるものであり、その第2受圧室34は入口側に接続し、第3受圧室43は回路44で前記第2回路42に接続され、前記ばね35の取付荷重は著しく小さく開弁圧は著しく低圧、例えばばね16の取付荷重に見合う圧力よりも低圧としてある。
【0025】
このようにすれば、パイロット弁4を操作しない時、つまり方向制御弁3が中立位置Aの時にはシーケス弁30の第3受圧室43に圧力が供給されないので、シーケンス弁30の開弁圧は著しく低圧となり、ポンプ吐出圧がごく低圧となりでエンジン7の駆動馬力損失を低減できる。
【0026】
また、パイロット弁4を操作して第2回路42にパイロット圧を出力して方向制御弁3を第2位置Cとし、油圧アクチュエータ5のボトム室5aに圧油を供給する時には、第2回路42のパイロット圧が回路37よりシーケンス弁30の第3受圧室43に供給されてシーケンス弁30を遮断方向に押す力が大となるので開弁圧が高圧となる。
【0027】
これにより、シーケンス弁30の出口側圧力が低くとも入口側圧力は高圧に補償されるので、油圧アクチュエータ5の負荷圧が著しく低圧であっても前述と同様に可変油圧ポンプ1の容量が迅速に増大するから、油圧アクチュエータをタイムラグなく作動できる。
【0028】
つまり、方向制御弁3が第2位置Cとなると油圧アクチュエータ5のボトム室5aに圧油が供給されるが、この時油圧アクチュエータは自重方向に自然落下してボトム室5a内の圧力は著しく低圧となり、シーケンス弁30の出力側圧力も著しく低圧となるが、シーケンス弁30の開弁圧が高くなってポンプ吐出圧は負荷圧よりも高い圧力(開弁圧)になるから、前述のように可変油圧ポンプ1の容量は迅速に増大する。
【0029】
以上の実施例では、シーケンス弁30の第3受圧室43を第2回路42に接続したが、これは油圧アクチュエータ5のボトム室5aに圧油を供給する時に負荷圧が著しく低圧となるためであり、ロッド室5bに圧油を供給する時に負荷圧が著しく低圧となる場合には第1回路41を第3受圧室43に接続すれば良いし、ボトム室5a、ロッド室5bのどちらに圧油を供給する場合にも負荷圧が著しく低圧となるのであれば、シーケンス弁30の第3受圧室43をチェック弁を介して第1回路41と第2回路42にそれぞれ接続すれば良い。
【0030】
また、方向制御弁3が電磁弁で切換え作動する電磁作動式の場合にはシーケンス弁30の第3受圧室43の代りに電磁弁を設け、方向制御弁3の電磁弁とシーケンス弁30の電磁弁に同時に通電するようにすれば良い。
【0031】
つまり、シーケンス弁30を開弁圧を調節できるものとし、方向制御弁3を中立位置Aから第1位置B、第2位置Cに切換作動する切換信号によってシーケンス弁30の開弁圧を高くするようにすれば良い。
【0039】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、可変容量型油圧ポンプ1のポンプ吐出圧を油圧アクチュエータ5の負荷圧に関係なくシーケンス弁30の開弁圧以上に補償し、油圧アクチュエータ5の負荷圧とシーケンス弁30の出口側圧力の差により斜板8の方向を制御するから、油圧アクチュエータ5の負荷圧が著しく低圧の場合でも可変容量油圧ポンプ1の容量を迅速に増大できる。
したがって、油圧アクチェータ5の負荷圧が著しく低圧の場合でも方向制御弁3を操作すると同時に油圧アクチュエータ5に圧油を供給してタイムラグなく油圧アクチュエータを作動できる。
請求項3に係る発明によれば、方向制御弁3が中立位置Aの時にはシーケンス弁30の開弁圧が低圧で、第1位置B、第2位置Cの時にはシーケンス弁30の開弁圧が高圧であるから、方向制御弁3が中立位置Aの時にはポンプ吐出圧が低圧となってポンプ駆動馬力を無駄に消費することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の説明図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す説明図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す説明図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す説明図である。
【図5】シーケンス弁のストロークと開口量の関係を示す図表である。
【符号の説明】
1…可変容量型油圧ポンプ、2…ポンプ吐出路、3…方向制御弁、5…油圧アクチュエータ、7…エンジン、8…斜板、9…シリンダ、10…ピストン、12…縮み室、13…伸び室、14…切換弁、15…タンク、16…ばね、17…第1受圧部、18…第2受圧部。
Claims (3)
- 可変容量型油圧ポンプ1の吐出圧油を方向制御弁3によって油圧アクチュエータ5に供給する油圧回路において、
前記可変容量型油圧ポンプ1と方向制御弁3との間に所定の開弁圧で連通作動するシーケンス弁30を設け、可変容量型油圧ポンプ1の吐出圧をシーケンス弁30の開弁圧以上となるようにし、
前記可変容量型油圧ポンプ1の斜板8を、自己の吐出圧油で作動させ、前記油圧アクチュエータ5の負荷圧と前記シーケンス弁30の出口側圧力の差圧により斜板8の方向を制御する機構を設けたことを特徴とする可変容量型油圧ポンプの容量制御装置。 - 可変容量型油圧ポンプ1の斜板8にシリンダ9のピストン10を、そのピストン10が縮み作動すると容量大、伸び作動すると容量小となるように連結し、このシリンダ9の縮み室12をシーケンス弁30の入口側に接続し、
前記シリンダ9の伸び室13とタンク15を連通するドレーン位置Dと、その伸び室13とシーケンス弁30の出力側を連通する連通位置Eに切換えられる切換弁14を設け、この切換弁14をばね16と第1受圧部17の圧力でドレーン位置D、第2受圧部18の圧力で連通位置Eとなるようにし、その第1受圧部17に負荷圧を供給すると共に、第2受圧部18にシーケンス弁30の出力側圧力を供給するようにした請求項1記載の可変容量型油圧ポンプの容量制御装置。 - シーケンス弁30を常時は開弁圧を低圧とし、方向制御弁3を中立位置Aから第1位置B、第2位置Cに切換えられる切換信号によって開弁圧が高圧となるようにした請求項1又は2記載の可変容量型油圧ポンプの容量制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19248194A JP3553651B2 (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19248194A JP3553651B2 (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0861303A JPH0861303A (ja) | 1996-03-08 |
JP3553651B2 true JP3553651B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=16292017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP19248194A Expired - Lifetime JP3553651B2 (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5514082B2 (ja) * | 2010-11-12 | 2014-06-04 | 川崎重工業株式会社 | デッキクレーンの液圧駆動システム |
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1994
- 1994-08-16 JP JP19248194A patent/JP3553651B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH0861303A (ja) | 1996-03-08 |
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