JPH06137276A - 可変容量油圧ポンプの容量制御装置 - Google Patents

可変容量油圧ポンプの容量制御装置

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JPH06137276A
JPH06137276A JP4291195A JP29119592A JPH06137276A JP H06137276 A JPH06137276 A JP H06137276A JP 4291195 A JP4291195 A JP 4291195A JP 29119592 A JP29119592 A JP 29119592A JP H06137276 A JPH06137276 A JP H06137276A
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Japan
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control valve
control
capacity
pump discharge
diameter chamber
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JP4291195A
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Yasusuke Oda
庸介 小田
Kiyoshi Shirai
清 白井
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • F04B49/002Hydraulic systems to change the pump delivery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B2205/05Pressure after the pump outlet

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 容量大から小への応答性を速く、容量小から
大への応答性を遅くする。 【構成】 可変容量油圧ポンプ1の容量を制御する容量
制御ピストン6の大径室7を第1制御弁8と第2制御弁
9でポンプ吐出路2とタンクに連通制御し、この第1制
御弁8の供給側開口面積を大でドレーン側開口面積を小
として大径室7にポンプ吐出圧油がスムーズに供給され
るが、大径室7内の圧油はゆっくりとタンクに流れるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建設機械の作業機用ア
クチュエータ等の油圧回路に用いられる可変容量油圧ポ
ンプの容量を制御する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】可変容量油圧ポンプ(以下可変油圧ポン
プという)の容量(1回転当り吐出量)を制御する装置
としては、ポンプ吐出圧によって容量を制御して可変油
圧ポンプの駆動トルク(容量×ポンプ吐出圧)を一定と
する装置が知られている。
【0003】一方、パワーショベル等の建設機械の作業
機用アクチュエータの油圧回路としては1つの可変油圧
ポンプの吐出圧油を複数の操作弁で複数のアクチュエー
タに供給すると共に、圧力補償弁を設け、この圧力補償
弁を最も高い負荷圧によってセットして負荷圧の異なる
アクチュエータに1つの可変油圧ポンプの吐出圧油を同
時に流量分配して供給する圧力補償式の油圧回路が知ら
れている。
【0004】この圧力補償式の油圧回路においては負荷
圧によって可変油圧ポンプの容量を制御して負荷圧が低
い時には容量を少なくしてポンプ吐出圧を低圧すること
でエネルギー損失を低減し、負荷圧が高い時には容量を
多くしてポンプ吐出圧を高くするようにしている。
【0005】前述のように、ポンプ吐出圧と負荷圧によ
って容量を制御する装置として本出願人は先に図1に示
すものを提案した。すなわち、可変容量油圧ポンプ1
(以下可変油圧ポンプ1という)の吐出路2を操作弁3
を介してアクチュエータ4に接続した油圧回路におい
て、可変油圧ポンプ1の容量制御部材、例えば斜板5を
容量大、容量小方向に作動する容量制御ピストン6を設
け、この容量制御ピストン6の大径室7にポンプ吐出圧
を第1制御弁8と第2制御弁9で供給制御し、小径室1
0にポンプ吐出圧を供給する。
【0006】前記第1制御弁8は第1・第2受圧部1
1,12内の圧力で供給位置Aに向けて押され、スプリ
ング13でドレーン位置Bに向けて押され、第1受圧部
11は第1油路14で外部油圧信号入力ポート15に連
通し、第2受圧部12は第2油路16でポンプ圧導入路
17に連通し、スプリング13がフィードバックレバ1
8に接し、第1制御弁8はポンプ圧を入口ポート19よ
り出口ポート20に供給したり、出口ポート20をタン
クポート21に連通・遮断する。
【0007】第2制御弁9は第1・第2受圧部22,2
3の圧力で第1位置Cに押され、第3受圧部24の圧力
で第2位置Dに押され、その第1受圧部22は第3油路
25でポンプ圧導入路17に連通し、第2受圧部23は
第4油路26でポート27に連通し、第3受圧部24は
第5油路28で負荷圧ポート29に連通し、入口ポート
30は第6油路31でポンプ圧導入路17に連通し、第
1ポート32は第7油路33で第1制御弁8の出口ポー
ト20に連通し、第2ポート34は第8油路35で前記
大径室7に連通し、その小径室10は第9油路36でポ
ンプ圧導入路17に連通している。
【0008】次に斜板5を傾転して可変油圧ポンプ1の
1回転当り吐出量(容量)を制御する動作を説明する。
可変油圧ポンプ1のポンプ吐出圧P1 が高くなると第1
制御弁8が供給位置Aとなってポンプ吐出圧を第2制御
弁9を経て大径室7に供給し、大径室7と小径室6の受
圧面積差で容量制御ピストン6を右方に押して斜板5を
傾転角小方向(容量小方向)に揺動する。これにより、
フィードバッグレバ18が移動してスプリング13のセ
ット荷重を大きくし第1制御弁8はドレーン位置Bに押
され、これによって可変油圧ポンプ1の1回転当り吐出
量をポンプ吐出圧P1 に見合う値とする。すなわち、第
1制御弁8とフィードバックレバ18は自らのポンプ吐
出圧により容量を変えることが出来ることにより、可変
油圧ポンプの駆動トルクを常に一定とするものである。
なお、外部油圧信号入力ポート15より第1受圧部11
に供給する圧力を変更すれば前述の一定とする駆動トル
クの大きさを変更できる。
【0009】また、第2制御弁9は負荷圧P0 がポンプ
吐出圧と等しくなった時または設定した負荷圧P0 とポ
ンプ吐出圧の差圧より小さいとき、すなわち操作弁3の
差圧が小さく、前記操作弁の開口面積が大きく、操作弁
の要求流量がポンプ吐出量より大の時に第2位置Dとな
って大径室7内の圧油をタンクに流出して斜板5を傾転
角大方向(容量大方向)に揺動し、ポンプ吐出量(容
量)を増す。すなわち、第2制御弁9はポンプ吐出圧P
1 と負荷圧P0 の差圧が一定、つまり前記操作弁の要求
流量に合致したポンプ吐出量となるように可変油圧ポン
プの1回転当り吐出量(容量)を制御する。
【0010】
【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、容量制御ピストン6の大径室7へのポンプ吐出
圧の供給、排出速度によって可変油圧ポンプ1の容量の
制御応答性が決定される。このために、例えば第8油路
35に絞り36を設け、この絞り36によって容量制御
の応答性を調整している。
【0011】しかしながら、前述のようにして容量制御
の応答性を調整すると容量小から大とする場合と容量大
から小にする場合とで容量制御の応答性が同一となる。
このために、作業機操作性向上のために容量小から大へ
の応答性を遅くすると容量大から小への応答性も遅くな
るために、作業機負荷が急増した時に容量が小となるの
が遅くなってエンジン負荷が大となってエンジン停止し
たり、エンジン始動時に容量が小となるのが遅くなって
エンジン回転抵抗が大となってエンジン始動性が悪くな
る。
【0012】前述とは反対に容量制御の応答性を速くす
ると操作弁を切換えてアクチュエータにポンプ吐出圧を
供給する時に容量が急激に増加するので作業機操作性が
悪くなる。
【0013】本発明は前述の課題を解決できるようにし
た可変容量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。
【0014】
【課題を解決するための手段】可変容量油圧ポンプ1の
容量制御部材5を容量大方向、容量小方向に作動する容
量制御ピストン6と、この容量制御ピストン6を容量小
方向に作動する大径室7をポンプ吐出路2とタンクに連
通する第1制御弁8と第2制御弁9を設け、その第1制
御弁8をポンプ吐出圧によって供給位置とし、かつ容量
制御ピストン6とフィードバックリンク18で連係した
スプリング13でドレーン位置となるようにし、前記第
2制御弁9をポンプ吐出圧でポンプ吐出路2と大径室7
を連通する第1位置とし、かつ負荷圧で大径室7を第1
制御弁8に連通する第2位置となるようにし、前記第1
制御弁8の供給位置の開口面積を大でドレーン位置の開
口面積を小とした可変容量油圧ポンプの容量制御装置。
【0015】
【作 用】容量制御ピストン6の大径室7にポンプ吐
出圧油をスムーズに供給できるから容量大から小への応
答性を速くでき、大径室7内の圧油はゆっくりとタンク
に流出するから容量小から大への応答性を遅くできる。
【0016】
【実 施 例】図1における絞り36を設けずに第1制
御弁8の入口ポート19と出口ポート20の開口面積を
出口ポート20とタンクポート21の開口面積よりも小
さくする。これにより、容量制御ピストン6の大径室7
にはポンプ吐出圧がスムーズに供給されるから容量大か
ら小への容量制御の応答性が向上し、容量制御ピストン
6の大径室7内の圧油がタンクにゆっくりと流出するか
ら容量小から大への容量制御の応答性を遅くできる。
【0017】前記第1制御弁8の具体例としては図2に
示すように、弁本体40のスプール孔41にスプール4
2を嵌挿し、そのスプール孔41に開口した入口ポート
19、出口ポート20、タンクポート21を形成し、ス
プール42に第1小径部43と中間大径部44と第2小
径部45を形成し、その中間大径部44に入口ポート1
9と出口ポート20を連通する第1切欠部46を形成
し、かつ出口ポート20とタンクポート21を連通する
第2切欠部47を形成し、その第1切欠部46の面積を
第2切欠部47の面積よりも大きくする。
【0018】これにより、スプール42を左方に移動し
た時の入口ポート19と出口ポート20の開口面積がス
プール42を右方に同一ストローク移動した時の出口ポ
ート20とタンクポート21の開口面積よりも大きくな
る。
【0019】なお、第2制御弁9の入口ポート30と第
2ポート34の開口面積を大とし、第2ポート34と第
1ポート32の開口面積を小としても良い。この場合の
第2制御弁9の具体構造は図2に示すものと同様とすれ
ば良い。
【0020】図3は第2実施例を示し、第1制御弁8の
タンクポート21に連通したドレーン路50に絞り51
を設ける。これにより、容量制御ピストン6の大径室7
内の圧油は絞り51を通ってゆっくりとタンクに流出す
るから容量小から大への容量制御の応答性を遅くでき
る。
【0021】図4は第3実施例を示し、第1制御弁8の
出口ポート20と第2制御弁9の第1ポート32を連通
する第7油路33に絞り52を設ける。これにより、容
量制御ピストン6の大径室7内の圧油は絞り52を通っ
てゆっくりとタンクに流出するから容量小から大への容
量制御の応答性を遅くできる。
【0022】
【発明の効果】容量制御ピストン6の大径室7にポンプ
吐出圧油をスムーズに供給できるから容量大から小への
応答性を速くでき、大径室7内の圧油はゆっくりとタン
クに流出するから容量小から大への応答性を遅くでき
る。したがって、作業機操作性を向上できるし、負荷急
増時のエンジン停止を防止でき、しかもエンジン始動性
を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】先に提案した容量制御装置の構成説明図であ
る。
【図2】本発明の第1実施例における第1制御弁の断面
図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す構成説明図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
1…可変容量油圧ポンプ、2…ポンプ吐出路、5…容量
制御部材、6…容量制御ピストン、7…大径室、8第1
制御弁、9…第2制御弁、13…スプリング、18…フ
ィードバックリンク、50…ドレーン路、51…絞り、
52…絞り。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変容量油圧ポンプ1の容量制御部材5
    を容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン
    6と、この容量制御ピストン6を容量小方向に作動する
    大径室7をポンプ吐出路2とタンクに連通する第1制御
    弁8と第2制御弁9を設け、その第1制御弁8をポンプ
    吐出圧によって供給位置とし、かつ容量制御ピストン6
    とフィードバックリンク18で連係したスプリング13
    でドレーン位置となるようにし、前記第2制御弁9をポ
    ンプ吐出圧でポンプ吐出路2と大径室7を連通する第1
    位置とし、かつ負荷圧で大径室7を第1制御弁8に連通
    する第2位置となるようにし、 前記第1制御弁8の供給位置の開口面積を大でドレーン
    位置の開口面積を小とした可変容量油圧ポンプの容量制
    御装置。
  2. 【請求項2】 可変容量油圧ポンプ1の容量制御部材5
    を容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン
    6と、この容量制御ピストン6を容量小方向に作動する
    大径室7をポンプ吐出路2とタンクに連通する第1制御
    弁8と第2制御弁9を設け、その第1制御弁8をポンプ
    吐出圧によって供給位置とし、かつ容量制御ピストン6
    とフィードバックリンク18で連係したスプリング13
    でドレーン位置となるようにし、前記第2制御弁9をポ
    ンプ吐出圧でポンプ吐出路2と大径室7を連通する第1
    位置とし、かつ負荷圧で大径室7を第1制御弁8に連通
    する第2位置となるようにし、 前記第2制御弁9の第1位置の開口面積を大で第2位置
    の開口面積を小とした可変容量油圧ポンプの容量制御装
    置。
  3. 【請求項3】 可変容量油圧ポンプ1の容量制御部材5
    を容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン
    6と、この容量制御ピストン6を容量小方向に作動する
    大径室7をポンプ吐出路2とタンクに連通する第1制御
    弁8と第2制御弁9を設け、その第1制御弁8をポンプ
    吐出圧によって供給位置とし、かつ容量制御ピストン6
    とフィードバックリンク18で連係したスプリング13
    でドレーン位置となるようにし、前記第2制御弁9をポ
    ンプ吐出圧でポンプ吐出路2と大径室7を連通する第1
    位置とし、かつ負荷圧で大径室7を第1制御弁8に連通
    する第2位置となるようにし、 前記第1制御弁9のドレーン路50に絞り51を設けた
    可変容量油圧ポンプの容量制御装置。
  4. 【請求項4】 可変容量油圧ポンプ1の容量制御部材5
    を容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン
    6と、この容量制御ピストン6を容量小方向に作動する
    大径室7をポンプ吐出路2とタンクに連通する第1制御
    弁8と第2制御弁9を設け、その第1制御弁8をポンプ
    吐出圧によって供給位置とし、かつ容量制御ピストン6
    とフィードバックリンク18で連係したスプリング13
    でドレーン位置となるようにし、前記第2制御弁9をポ
    ンプ吐出圧でポンプ吐出路2と大径室7を連通する第1
    位置とし、かつ負荷圧で大径室7を第1制御弁8に連通
    する第2位置となるようにし、 前記第1制御弁8と第2制御弁9の連通油路に絞り52
    を設けた可変容量油圧ポンプの容量制御装置。
JP4291195A 1992-10-29 1992-10-29 可変容量油圧ポンプの容量制御装置 Pending JPH06137276A (ja)

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EP (1) EP0667452B1 (ja)
JP (1) JPH06137276A (ja)
DE (1) DE69329828T2 (ja)
WO (1) WO1994010447A1 (ja)

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