JP4235872B2 - 液圧で駆動される機械の動作速度を制御する方法、および前記機械のための駆動装置 - Google Patents

液圧で駆動される機械の動作速度を制御する方法、および前記機械のための駆動装置 Download PDF

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Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、請求項１，３の前文に従う、液圧で駆動される機械の動作速度を制御する方法、および制御装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
液圧装置は、従来公知であり、液圧で駆動される機械の動作速度は、異なる目的に対して調整することができる。
【０００３】
ドイツ特許第３０１０９７３号には、制御装置が開示されており、ここでは、バルブの位置と、駆動される機械への液圧オイルの供給が、制御カムによって制御されている。バルブの位置により、３つの異なる供給速度と機械の速度が与えられている。
【０００４】
ドイツ特許第２６０８９８８号は、異なる流量抵抗を用いることによって機械を作動する液圧ピストンの動きを、例えば、大きな負荷を下げるときに、遅くすることができる装置を開示する。
【０００５】
また、スウェーデン特許３７６７８８号による装置においては、加圧鋳造機械の液圧アクチュエータの加速と速度が制御され、所望の形状となるように正確に繰り返すことができる。そこでは、主制御バルブが補助バルブによって制御される。
【０００６】
ドイツ特許第４１２９５０８号は、２つのポンプを備える装置に係わり、液圧モータの回転速度が調整される。モータの負荷が小さい場合、１つのモータだけが用いられる。モータは、必要な時に、他のポンプの供給量の一部分を供給する。
【０００７】
（発明の開示）
本発明の目的は、制御装置を提供することであり、そこで、液圧作動装置の速度は、必要な時、比例して制御することができる。
【０００８】
本発明に従う方法、および制御装置は、請求項１，３に記載されている。
本発明によれば、例えば、車両の負荷装置としての液圧シリンダピストン装置の速度が、必要な時、ピストンをいずれかの位置で制御される。ゆっくりとした正確な駆動中には、このピストンの速度は、ポンプの回転速度を変えることによって制御することができる。
【０００９】
装置内に用いられるバルブは、オンオフ切換バルブであるけれども、その必要とされる速度制御は、動作の開始時と終了時に関連する装置によって比例的に行うことができる。
【００１０】
オンオフ切換バルブは、ある流路を開閉するバルブを意味するが、このバルブでは、実際の制御バルブのように、作動中、流量を連続的に制御することができない。
【００１１】
単純なポンプは、本装置内に用いることができ、これにより、ポンプによって生じた流れは、ポンプの回転速度を変えることにより制御される。複雑な構成を有する可変容量型ポンプを用いる必要はなくなり、ピストンの位置を変えることにより、流量の変化が与えられる。
【００１２】
本発明およびその詳細は、本発明に従う装置およびその中の制御ユニット(制御装置）を説明する添付の図面を参照して、より詳細に以下に記載される。
【００１３】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明に従うシステムにおいて、作動されるべき機械は、例えば、車両の負荷装置を作動するための液圧シリンダ−ピストン装置１である。このシステムは、モータ５によって回転する液圧ポンプ２によって駆動され、モータは、タンク４から供給ライン３を介して液圧流体を供給する。流体は、戻りライン６を介してタンクに戻される。
【００１４】
シリンダ１への流体の供給は、本発明に従う制御ユニットによって制御される。制御ユニットは、第１制御バルブ７、第２制御バルブ８、および流量制御バルブ９を含んでいる。供給路３から第１制御バルブ７に分岐する流路１０があり、また、流路１１は、流量制御バルブ９を介して第２制御バルブに伸びている。第１制御バルブ７は、流路１２を介して戻り路６に連結されている。第２制御バルブ８は、流路１３を介して戻り路６に連結されている。
【００１５】
第１制御バルブ７は、次の３つの位置(a)〜(c)を有する。
(a) シリンダ１には、ピストン１４の１次側の室１５に流路16が連結されて流体が供給され、ピストンの２次側の室１７から流路１８を介して流体が戻される。
(b) ピストンが閉鎖されると、云いかえれば、供給流路１０が閉じられると、流路１６および１８から戻り路６に導かれる流路１２が開いて戻り路に連通する。
(c) (a)の位置とは流体の供給と戻りが反対になる。
【００１６】
また、第２制御バルブ８も、３つの位置(a)〜(c)を有する。
(a) 第１制御バルブ７の(a)の位置と同一。
(b) 流路１１が、戻り路６に連結される流路１３に連結され、流路１６，１８への連結は閉鎖される。
(c) 第１制御バルブ７の位置(c)と同一。
【００１７】
本装置における制御ユニットの前段側において、供給路3と戻り路６の間には、自由循環バルブ１９とリリーフバルブ２０が設けられ、供給路の圧力が所定制限値を越えた場合、供給路から戻り路への流路が開く。バルブ１９は、２つの位置を有する。両方の制御バルブ７，８が基準位置にあるとき、云いかえれば、上記位置(b)にあるとき、ポンプは作動され、オイルがバルブ１９を介してタンクに戻され、その結果、ポンプの不必要な負荷を避けることができる。バルブ７および／または８が開口位置に設定されると、バルブ１９は、位置ａに設定され、これにより、バルブ７，８，９にポンプからのオイルが供給される。
【００１８】
本発明に従う装置の作動は、次の通りである。
流量制御バルブ９の流量は、ポンプ２の下側制限吐出量よりもわずかに低く調整される。流量制御バルブによって、流量は所定値に設定されるが、作動中連続的に制御するためにバルブを使う必要はない。
【００１９】
動作手順は、常にポンプの低い回転速度で始動される。第２制御バルブ８は、位置(b)に設定される。すなわち、バルブ８から流路１１に流入する全流量を、流路１３を介して戻り路６に戻すことである。第１制御バルブ７を(a)の位置または(c)の位置のいずれかに切換えることによって、云いかえれば、ピストンの一端側または他端側にオイルを供給するために、シリンダ１に対する機械への供給は、非常に小さいかまたはゼロに等しい。即ち、供給量Ｑｐと流量制御バルブ９を流れる流量Ｑｖの差がない。
【００２０】
流量制御バルブ９は、ポンプの下側制限吐出量よりも低く調整される場合、ポンプの回転速度が増加する前に、機械は始動しない。その理由は、全供給量は、バルブ９を介して行なわれ、またバルブ８を介して戻り路６に戻されるからである。ポンプの回転速度は、下方制限値に比較して約２倍まで通常増加することができる。
【００２１】
この第１の流れによって、所望の速度制御は、動作の開始と終了時に関連する装置によって与えられる。この作動は、使用される制御弁がオンオフ切換形式であるけれども比例的に行なうことができる。
【００２２】
いわゆる大きな動きの動作中、正確な駆動が要求されないとき、第１制御バルブ７に加えて、第２バルブ８は、位置(a)または位置(c)のいずれかに切換えられる。そして、第１段階において、流量制御バルブ９を介してタンクに戻されるオイルは、流路１２を介してピストンの一端側に導かれることになる。こうして、ポンプ２からの流量は全体的に利用することができる。
【００２３】
機械の停止またはスローダウンは、次のように行なわれる。最初、第２制御バルブ８が、位置(b)に切換わり、その後、動きは、ポンプの回転速度を下げることによりスローダウンする。そして、装置の速度は、流路１１を介して戻り路６に戻る間、スローダウンする。こうして、動作を停止するために、最終的に必要とされる正確な駆動またはスローダウンがもたらされる。
【００２４】
上記に使用した「流量」の用語は、特許請求の範囲に記載したと同様に、単位時間あたりの平均流量の値を意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に従う装置およびその中にある制御ユニットを概略的に説明するための図である。

Claims (5)

  1. ポンプ（2）から液圧で作動される機械に供給される圧力媒体の量が調整され、ポンプから前記機械に導く流路が第１バルブ（7）によって前記機械に圧力媒体を供給するかまたは閉鎖するかのいずれかに設定でき、かつポンプ（2）からの前記機械（1）への流路（3）は、２つの分岐路（10、11）に分割され、前記第１バルブ（7）が第１の分岐路（10）に配置され、第２の分岐路（11）は、第２バルブ（8）によって、圧力媒体を前記機械（1）に供給するかまたは前記ポンプのタンク（4）に戻すかのいずれかを行なうように方向付けられている、前記機械の動作速度を制御するための方法であって、
    ポンプの回転速度が最大回転速度よりも低い速度で、前記第２の分岐路（11）を介して第２バルブ（8）に圧力媒体が供給される際、前記第２バルブ（8）がポンプのタンクに圧力媒体を戻すとき、前記第２の分岐路（ 11 ）を介して供給される流量は、ポンプ（ 2 ）の下側制限吐出量よりも低く調整され、前記機械に所望の動作速度を生じさせることを特徴とする方法。
  2. ポンプ（2）から第２の分岐路（11）を介して第２バルブ（8）に流れる流量は、流量制御バルブ（9）によって調整されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. ポンプ（2）から液圧で作動する機械（1）へおよびこの機械からポンプのタンク（4）へ通じる複数の流路（3、16；6、18）と、第１バルブ（7）がポンプから前記機械へ流れを生じさせるか閉鎖するかのいずれかを行うようになっている少なくとも２つのバルブ（7、8）とを含み、ポンプ（2）からの前記機械（1）への流路（3）は、２つの分岐路（10、11）に分割され、前記第１バルブ（7）は第１の分岐路（10）に配置され、第２バルブ（8）は第２の分岐路（11）に配置され、第２バルブ（8）は、圧力媒体を前記機械（1）に供給するかまたは前記ポンプのタンク（4）に戻すかのいずれかを行なうように調整可能になっている、液圧で作動する機械（1）の動作速度を制御するための制御装置であって、
    流量制御バルブ（9）がポンプ（2）から前記第２バルブに導かれる第２の分岐路（11）に配置され、前記流量制御バルブ（9）は、前記第２の分岐路を流れる流量を調整でき、かつ
    ポンプの回転速度が最大回転速度よりも低い速度で、前記第２の分岐路（11）を介して第２バルブ（8）に圧力媒体が供給される際、前記第２バルブ（8）がポンプのタンクに圧力媒体を戻すとき、前記流量制御バルブ（ 9 ）の流量は、ポンプ（ 2 ）の下側制限吐出量よりも低く調整され、前記機械に所望の動作速度に対応する流量を生じさせることを特徴とする制御装置。
  4. 第１，第２バルブ（7、8）は、共にオンオフ切換バルブであることを特徴とする請求項３記載の制御装置。
  5. 第１，第２バルブ（7、8）は、共に３つの異なる位置に設定できることを特徴とする請求項４記載の制御装置。
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