JPH0658303A - 液圧式組立体に対する液体の供給を制御する装置 - Google Patents

液圧式組立体に対する液体の供給を制御する装置

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JPH0658303A
JPH0658303A JP4313902A JP31390292A JPH0658303A JP H0658303 A JPH0658303 A JP H0658303A JP 4313902 A JP4313902 A JP 4313902A JP 31390292 A JP31390292 A JP 31390292A JP H0658303 A JPH0658303 A JP H0658303A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】液圧組立体への液体の供給に消費される液体の
エネルギーをできるだけ少なく保つ。 【構成】本発明において、液圧組立体1たとえばピスト
ン・シリンダ組立体が、断続的に開路または閉路される
切換弁2を介して液体を供結される。切換弁が閉路した
ときに、この出力側に生じる負圧尖頭値、および流動液
体の慣性力が、低圧管接続口3または貯蔵槽5から液圧
組立体の方に接続される逆止め弁6,7を介して付随的
な液体を液圧組立体に導くために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、開路時間および閉路時
間の設定可能な割合を有する断続的な開路および閉路に
よって、所定の、または設定可能な、平均供給速度を調
整することのできる供給管路に設けられた殆んど絞り作
用のない切換弁を有する、高圧源からの特に貯蔵槽また
は負荷または操作機構などの液圧式組立体に対する液体
の供給を制御する装置に関する。
【従来の技術】このような装置は原理的には知られてお
り、連続的に作用する弁を有する装置に比べて技術的に
簡単に実施し得る利点がある。従来の装置の基本的な欠
点は、比較的に大きなエネルギーを必要とすることであ
る。これは、液圧式操作組立体たとえばピストン・シリ
ンダ組立体が、往復操作を行うために切換弁を介して圧
力源に接続される場合を考えると特に明らかである。所
定の大きさの操作往復運動を行うためには、液圧式操作
組立体において相応する量Vの液圧媒体を使用する必要
がある。圧力源の圧力が値Pを有する場合、操作組立
体に液圧媒体を使用するとき、液圧エネルギーE=V
・Pを必要とする。圧力Pは、一般に、操作組立体
が往復操作を行うために必要な最小圧力より明らかに大
きいため、この液圧エネルギーEは操作組立体によっ
て行われる機械的な仕事量Eより一般に大きい。した
がって、例えば操作組立体によって質量mを行程Xだけ
垂直に持ち上げる場合、操作組立体によって行われる機
械的な仕事量は、質量mの重量と行程Xとの積になる。
この積は、消費された油圧の仕事量Eを表わす積V・
より、程度に差はあるが明らかに小さい。従来は、
液圧による所要仕事量を減少させるための容易に実施可
能な対第については示されていない。ドイツ連邦共和国
特許出願公開第2752899号公報によれば、液圧式
の負荷が、断続的に切換可能な切換弁を介して圧力源に
接続され、さらに、その後に直列に設けられ負荷の方に
だけ流動を許容する逆止め弁に接続されている。逆止め
弁と切換弁との間に、第1の圧力調整弁をが設けられて
いる。別の圧力調整弁が、切換弁の負荷側およびそこに
設けられた圧力貯蔵装置を、低圧貯蔵器に接続してい
る。この公知の装置によって、負荷への液圧媒体の供給
を極めて精密に調整することができる。切換弁の開路時
間と閉路時間との間の割合が充分に大きくなった場合、
すなわち閉路時間に比べて開路時間が比較的に長くなっ
た場合に、初めて液圧媒体を負荷に流すことができる。
前記割合が、しきい値以下にある限り、負荷に接続され
る逆止め弁が閉路状態を維持する。切換弁が充分に絞り
作用を起こすことなく作動し得る場合でも、この装置に
おいて高い絞り損失が生じることは当然である。ドイツ
連邦共和国特許出願公開第3834918号公報から、
制動過程の間のエネルギー回生作用を有する液圧式駆動
モータを制御する切換装置が知られている。液圧モータ
の入力側および出力側に制御可能な圧力調整弁が設けら
れ、これによって、液圧モータへの、または液圧モータ
からの、液圧媒体の供給および排出が制御される。その
ほか、切換装置が切換弁を備え、この切換弁を通して、
液圧モータの圧力調整弁の入力側が加速時に高圧源に接
続され、一定速度の運転時に低圧の圧力源に接続され
る。さらに、液圧モータの回生制動が可能になり、換言
すれば制動時に液圧モータの出力側の圧力調整弁の出力
側が高圧貯蔵装置に接続され、したがってポンプとして
作動する液圧モータが液圧媒体を、この貯蔵装置に供給
するように、切換弁が逆止め弁に接続されている。この
ようにして、液圧モータの運動エネルギー、およびこれ
に駆動結合された組立体が、高圧貯蔵装置のチャージに
使用され、この高圧貯蔵装置は液圧モータを加速する場
合に高圧源として使用することができる。刊行物O+P
“油圧装置および空圧装置”34(1990)No.
4、224ページないし231ページ、特に226ペー
ジの図4から、圧力などの押出し組立体における圧力降
下制御装置が知られている。押出し作動室は、異なる絞
り抵抗を有し切換弁によって制御される数本の平行な管
路を介して低圧貯蔵槽に接続することができる。押出し
組立体において当初は圧力が緩慢に下降することを保証
するため、先ず最も大きな絞り抵抗を有する管路の切換
弁が断続的に開路され、その場合、開路時間を連続的に
長くすることができる。その後、それより絞り抵抗の小
さな管路の切換弁が同様に次々に操作される。この文献
においては、押出し組立体に液圧媒体を供給するとき
に、どの程度のエネルギーを必要とするかは述べられて
いない。低圧側と押出し組立体との間に押出し組立体の
方への流動だけを許容する逆止め弁だけが設けられてい
る。この逆止め弁は、押出し作動室が膨張した場合、押
出し組立体を完全に満たすことを保証するために明らか
に使用される。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
液体の高圧源圧力が液圧組立体における圧力に比べて高
い場合、液圧組立体への液体の供給に消費される液体の
エネルギーを可及的に少なく保持し得る対策を提供する
ことである。
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、冒頭に述べた形式の装置において、液圧式組立体
と低圧管接続口または低圧貯蔵槽との間に、低圧管接続
口または低圧貯蔵槽への流動を阻止する逆止め弁が設け
られ、したがって、切換弁の閉路後に生じる能動的な負
荷尖頭値によって、逆止め弁を介して液体が付随的に供
給されることによって達成される。本発明は、切換弁が
閉じたとき、液圧組立体の方の側に、著しい負圧尖頭値
を有する能動的な圧力変動が必然的に生じ、その圧力変
動を、逆止め弁を介しての液体の付随的な供給に使用す
ることができるという概念に基づいている。したがっ
て、一方では圧力変動の平滑化が行われる。他方におい
て、液体を付随的に供給するために外部の付随的なエネ
ルギーを消費することはない。したがって、本発明は、
切換弁が開路したときに流れる液体によって生じる運動
エネルギー、およびこれに関連する慣性作用および圧力
変動(すなわち一般に言われる装置のインダクタンス)
を、液圧組立体への液体の供給に利用することを可能に
している。本発明による装置は、好適な実施態様によっ
て、逆止め弁の出力側を、液圧組立体の方の側にあり切
換弁が開路したときに高い流動速度を生じる管路部分ま
たは管路分岐部に接続した場合、特に有効に作用する。
これは、高い流動速度によって、切換弁の閉路時に、強
力な慣性作用およびこれに相応して逆止め弁を介しての
液体の顕著な供給作用が行われるためである。場合によ
っては、低圧管接続口または低圧貯蔵槽が、高圧源に比
べて低い圧力を有するが無圧力ではないようにすること
ができる。この対策はキャビテーションを回避するのに
有効である。そのほか、本発明の優れた特徴に関して
は、特許請求の範囲および図示された好適な実施例につ
いての下記説明から明らかである。
【実施例】図1において、負荷物質mを変位させるため
に使用されるピストン・シリンダ組立体1は、一方にお
いて、高圧力源(図示せず)の圧力管接続口3に第1の
切換弁2を介して接続することができ、他方において、
圧力がないかまたは圧力管接続口3に比べて低い圧力を
有する貯蔵槽5に、第2の切換弁4を介して接続するこ
とができる。さらに、ピストン・シリンダ組立体1は、
ピストン・シリンダ組立体1内の圧力によって閉鎖方向
に負荷された第1の逆止め弁6を介して、貯蔵槽5に接
続されている。さらに、圧力管接続口3内の圧力によっ
て閉鎖方向に作用する第2の逆止め弁7が、ピストン・
シリンダ組立体1と圧力管接続口3との間に設けられて
いる。図1に示す装置は下記のように作用する。最初
に、負荷物質mを持上げる場合の作用を考察する。この
場合、第2の切換弁4は図示の閉鎖位置に常に停止して
いるが、第1の切換弁2は、一般に、連続する数回の開
路サイクルで繰返して短時間だけ開路する。切換弁2が
開路したとき、圧力管接続口3からピストン・シリンダ
組立体1へ流れる液圧媒体が、ピストン・シリンダ組立
体1のピストンすなわち負荷物質mを上方へ変位させ
る。第1の切換弁2が閉じている場合、この上方への運
動は慣性力にもとづいて運動を続けるようになる。その
ほか、切換弁2が開路している場合にピストン・シリン
ダ組立体1へ流れる液圧媒体も切換弁2が閉じたとき
に、さらに流れようとするため、液圧媒体の慣性も作用
する。これに相応して第1の切換弁2が閉じることによ
って、ピストン・シリンダ組立体1またはこれに接続さ
れる管路内に負圧が生じ、この負圧は、第1の逆止め弁
6が開き貯蔵槽5から液圧媒体がピストン・シリンダ組
立体1に流れるように少なくとも短時間作用する。特
に、この作用は、圧力管接続口3における圧力が、ピス
トン・シリンダ組立体1内の圧力に比べて高い場合に顕
著に生じ、切換弁2が開いたときに高い流動速度に相応
して生じ、この流動速度によって、切換弁2が閉じたと
きに、負荷物質または流動媒体の慣性力、およびこの装
置の“インピーダンス”に基づいて、著しい圧力変動を
起こすようになる。負荷物質が降下するとき、第1の切
換弁2は常に図示の閉鎖位置を維持するが、第2の切換
弁4は周期的に開かれる。切換弁4が開いたとき、負荷
物質mおよびピストン・シリンダ組立体1のピストンが
下降し、その場合、開路した切換弁4を通して液圧媒体
がピストン・シリンダ組立体1から貯蔵槽5に流れる。
負荷物質m、ピストン・シリンダ組立体1のピストン、
およびこれに関連する液圧媒体の流動は、第2の切換弁
4が閉路位置に切換えられたときでも、慣性力によっ
て、この動作を続けようとする。したがって、ピストン
・シリンダ組立体およびこれに接続された管路内に、第
2に逆止め弁7を短時間だけ開路するのに充分な圧力尖
頭値が少なくとも短時間発生し、したがって、液圧媒体
がピストン・シリンダ組立体1から圧力管接続口3に排
除される。その結果、負荷物質mの解放された位置エネ
ルギーが少なくとも部分的に圧力管接続口3に供給され
る。逆止め弁6,7は“惰力走行”の機能を有し、切換
弁2または4が閉じたときに生じる圧力尖頭値または負
圧尖頭値を、負荷物質mの上昇方向または下降方向へ変
位させるために使用することが可能になる。したがっ
て、他の場合には消費エネルギーとなるエネルギー(こ
の場合は負荷物質m、ピストンおよび流動する液圧媒体
の運動エネルギー)が有効な動作に使用される。図2に
示す実施形態は、主として、ピストン・シリンダ組立体
1が弾性貯蔵器8と共に液圧空圧式の弾性組立体を形成
していることが、図1に示す実施形態と異なっている。
さらに、ピストン・シリンダ組立体1のピストンが、ピ
ストンの往復動作時に液圧媒体を流す軸方向の絞り穴に
よって貫通されている。ピストン・シリンダ組立体1に
よって生じる静的な支持力は、ピストン・シリンダ組立
体1内の圧力およびピストン棒の断面積によって定めら
れる。図2に示す装置は下記のように作動する。ピスト
ン・シリンダ組立体1およびこれに設けられた弾性貯蔵
器8内に液圧媒体が供給された場合、切換弁4は常に図
示の閉路位置に維持されるが、第1の切換弁2は、断続
的に短時間だけ開路される。切換弁2が開路したとき、
ピストン・シリンダ組立体1および弾性貯蔵器8への管
路内に生じる流動が、切換弁2の閉路時における管路9
内の油の慣性力に起因して、その流動状態を維持する傾
向を有し、したがって、流動方向に見て切換弁2の後方
に、程度に差があるが著しい負圧を生じる。その結果、
第1の逆止め弁6を開路することができ、さらに、液圧
媒体が貯蔵槽5から切換弁2とピストン・シリンダ組立
体1および弾性貯蔵器8との間の管路に流入する。この
ようにして、第1の切換弁2が閉路した後でも、さらに
液圧媒体が切換弁2の出力側の圧力装置に達することが
できる。ピストン・シリンダ組立体1または弾性貯蔵器
8に接続する管路の導通インダクタンス9を相応する値
にし、切換弁2を操作するサイクル数に適合させること
によって、液圧媒体の逆止め弁6を通過する量を比較的
に多くすることができる。ピストン・シリンダ組立体1
および弾性貯蔵器8によって形成された圧力装置から液
圧媒体を排出する必要がある場合、切換弁2は閉路状態
を維持するが、第2の切換弁4は程度に差はあるが短時
間断続的に開路される。切換弁4の開路時に生じる流動
は、管路インダクタンス9によって生じる慣性力に基づ
いて、切換弁4が閉じた場合でもさらに流れる傾向があ
る。その結果、相次いで波状の圧力尖頭値が生じ、これ
によって第2の逆止め弁7が開路するようになる。した
がって、切換弁4が閉路した後でも、液圧媒体が切換弁
4の入力側の圧力装置から供結され、したがって、そこ
に接続された圧力源のエネルギー貯蔵量が増加する。図
3が示すように、本発明は駆動技術分野以外、例えば圧
力を減少させる場合にも使用することができる。制御可
能な負荷調整装置10において、圧力管接続口3内の圧
力レベルに比べて低い圧下に降下する必要があり、この
場合、所望の圧力レベルを確保するため、切換弁2およ
び導通インダクタンス9を有する接続管路を介して、弾
性貯蔵器8が追加付勢される。これを行うため、切換弁
2が断続的に開路される。慣性力に基づき、さらに導通
インダクタンス9に起因して、切換弁2が閉じた後でも
弾性貯蔵器8への流動が続行される傾向を有し、したが
って、多少の差はあるが著しい負圧が切換弁2の後方に
生じ、この負圧によって逆止め弁6が開路するようにな
り、その場合、調整装置10の負圧側から液圧媒体が弾
性貯蔵器8に流れる。上述のすべての実施例の場合、圧
力装置のインダクタンスの作用としての慣性力および圧
力変動が、それ以外の一般の場合に生じるエネルギー損
失を回避するために使用される。図2に概略的に示され
ているように、切換弁2,4および逆止め弁6,7は、
遮音され音響を吸収するように包囲された回路ブロック
11を形成することができる。場合によっては、図4に
示すように、図1における2つの切換弁2および4の代
りに唯一の3/3弁12を設けることもできる。この弁
12は、負荷物質mを持上げるため、図示の状態Iから
状態IIに断続的に切換えられる。負荷物質mを下降さ
せるため、状態IIIへの断続的な切換えが行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ピストン・シリンダ組立体の形式の液圧操作組
立体に接続された本発明の一実施例を示す回路図であ
る。
【図2】液圧空圧式支持組立体に接続された本発明の別
の実施例を示す回路図である。
【図3】圧力低減装置に接続された本発明のさらに別の
実施例を示す回路図である。
【図4】図一に示す実施例の別の形式を示す回路図であ
る。 1 液圧組立体 2 切換弁 3 圧力管接続口 4 切換弁 5 低圧貯蔵槽 6,7 逆止め弁 8,10 液圧組立体 12 切換弁。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月18日
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【図3】
【図1】
【図4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルト ゼン ドイツ連邦共和国7314 ウエルナウ レル ヒエン シユトラーセ 40

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開路時間および閉路時間の設定可能な割
    合を有する断続的な開路および閉路によって、所定の、
    または設定可能な、平均供給速度を調整することのでき
    る供給管路に設けられた殆んど絞り作用のない切換弁を
    有する、高圧源からの特に貯蔵槽または負荷または操作
    機構などの液圧式組立体に対する液体の供給を制御する
    装置において、液圧式組立体(1,8,10)と低圧管
    接続口または低圧貯蔵槽(5)との間に、低圧管接続口
    または低圧貯蔵槽(5)への流動を阻止する逆止め弁
    (6)が設けられ、したがって、切換弁(2)の閉路後
    に生じる能動的な負圧尖頭値によって、逆止め弁(6)
    を介して液体が付随的に供給されることを特徴とする、
    液圧式組立体に対する液体の供給を制御する装置。
  2. 【請求項2】 逆止め弁(6)の出口側が、液圧式組立
    体(1,8,10)に接続される管路部分または管路分
    岐部分に接続され、切換弁(2)が開路したときに、こ
    の部分に高い流動速度が生じることを特徴とする、請求
    項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 別の切換弁(4)が、液圧式組立体
    (1,8,10)と低圧管接続口または低圧貯蔵槽
    (5)との間に設けられ、別の逆止め弁(7)が液圧組
    立体(1,8,10)と圧力管接続口(3)または高圧
    源との間に設けられ、その場合、後者の逆止め弁(7)
    は圧力管接続口(3)または圧力源の方へ流れるときだ
    け開路し、さらに、別の切換弁(4)が閉路したとき、
    液圧式組立体(1,8,10)の側面に生じる能動的な
    圧力尖頭値によって、別の逆止め弁(7)を介して液体
    が圧力管接続口(3)または圧力源の方へ付随的に流れ
    ることを特徴とする、請求項1または2記載の装置。
  4. 【請求項4】 阻止状態(I)から、一方において圧力
    管接続口(3)を液圧式組立体(1,8,10)に接続
    された状態(II)に切換可能であり、他方において液
    圧式組立体を低圧管接続口または低圧貯蔵槽(5)に接
    続された状態(III)に切換可能な切換弁(12)
    と、別の逆止め弁(7)とが、液圧式組立体(1,8,
    10)と圧力管接続口(3)または高圧源との間に設け
    られ、その場合、圧力管接続口(3)または圧力源の方
    へ流れたときだけ、後者の逆止め弁(7)が開路し、切
    換弁(12)が、液圧式組立体を低圧管接続口または低
    圧貯蔵槽(5)に接続された状態(III)から阻止状
    態(I)に切換えられた場合、液圧式組立体(1,8,
    10)の側に生じる能動的な圧力尖頭値によって、液体
    が別の逆止め弁(7)を介して圧力管接続口(3)また
    は圧力源の方へ付随的に流れることを特徴とする、請求
    項1または2記載の装置。
  5. 【請求項5】 低圧管接続口または低圧貯蔵槽(5)の
    圧力を制御または調整し得ることを特徴とする、請求項
    1ないし4のいずれかに記載の装置。
JP4313902A 1991-10-12 1992-10-12 液圧式組立体に対する液体の供給を制御する装置 Expired - Lifetime JPH0819923B2 (ja)

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