JPS5986704A - 油圧閉回路の容量補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧ｄｔｔとこの油圧υｒ、４　Ｋ接続され
た片ロツドシリンダより成る油田閉回路に生じる流ｊｋ
不足を補償する油［Ｌ閉回路の容量補償装置に関する。

片ロツドシリンダをアクチュエータとする油圧閉回路に
おいては、片ロツドシリンダのヘッド側とロッド側の受
圧面積の差により片ロツドシリンダを駆動したときその
閉回路に流ｔ（の過不足を生じ、過剰分はリリーフ弁を
介してタンクに排出し、不足分は別に設置したチャージ
ポンプ等から供給−号るようになっ″〔いる。以下、図
によりこれを説明する。

第１図は従来の片ロツドシリンダの油圧閉回路の系統図
である。

図で、１は可変容置油圧ポンプであり、斜板、斜軸等に
よりその吐出方向、吐出量が制御される。

２は前記油圧ポンプ１で駆動される片ロツドシリンダ、
３は油出ポンプ１と片ロツドシリンダ２とを接続する油
圧回路、４は油圧回路３に介在する切換弁、５は油圧回
路３のヘッド側とロッド側の間に接続されたフラッシン
グ弁、６は逆止弁である。７は油出回路３に生じる流量
不足を補ｆＪｆするチャージポンプ、８は油圧閉回路３
に生じる過剰流量を排出するリリーフ弁、９は作動油タ
ンク、川はフラッシング弁５により油圧回路３の低圧側
とリリーフ弁８とを接続する低圧回路である。

このような片ロッドシリンダ２０油工回路３においては
、前述の如く片ロツドシリンダ２の受圧面積の差による
駆動時の容積変化やリークにより流量に過不足を生じる
。この場合、もし、油圧回路３のいずれ１１１１１かに
流量不足を生じたときは、チャージポンプ７からの圧油
が逆止弁６を介して、又、フラッシング弁５、低圧回路
１０．逆止弁６を介して、流蓋不足側の油圧回路３に供
給されて流量不足を袖ｆＡする。逆に、油圧回路３のい
ずれ側かに流星過剰を生じたときは、フラッシング弁５
．１氏出回路１０を介して過剰流量が流れ、このとき低
圧回路１０σ）圧力がリリーフ弁８のリリーフ設定圧す
る。

このように、従来、油圧ポンプ１と片ロツドシリンダ２
とで油１１−閏回路を構成する場合、片ロツドシリンダ
２の駆動による流量不足の発生に備え、その不足を補償
するチャージポンプ７の設置が不可欠となっていた。し
かしながら、チャージポンプ７には通常、定警犀型の油
圧ポンプが用（・られているため、油圧回路３で流量不
足が生じな℃・ときは、チャージポンプ７の圧油はリリ
ーフ弁８を介してタンクに放出されてしまい、極めて不
紗済であった。このため、チャージポンプ７に代えてチ
ャージ専用のｉ＋Ｊ変容振ポンプを用（・ることカー提
案されているが、このよ５な勇変宕証ポンプは非常に高
価であり、実用に適さないという欠点があった０ 本発明σ）目的目１、−に記従来の問題を解決し、チャ
ージポンプ、ｒｉＪ変容祉ポンプ等を別途設置すること
なく不足流量を補償することができる油圧閉回路の容量
袖償佐匝を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、複数の油圧源と、
これら油圧源にそれぞれ接続されたアクチュエータとを
備え、これらアクチュエータの少なくとも１つは油圧源
とともに閉回路を構成する片ロツドシリンダであり、片
ロツドシリンダが駆！［ｉｌ＋されるときに、駆動され
ていない他の油圧ｄ９を、駆動されている片ロツドシリ
ンダの閉回路に接続して、この接続された油圧源により
閉回路の不足流量を補償するようにしたことを特徴とす
る。

以下、本発明を第２図に示す実施例に基づいて説明する
。

第２図で、１１は可変容量油圧ポンプ（以下単に油出ポ
ンプという。）であり、その吐出量および吐出方向は斜
板、斜軸等（以下斜板で代表する。）により制御される
。１２は油圧ポンプ１１で駆動される片ロツドシリンダ
、１３は油圧ポンプ１１と片ロツドシリンダｊ２とを接
続して閉回路を構成する油圧回路である。１４は油圧回
路１３に介在する第１の切換弁であり、中立位置Ｃ２左
１ｊｌｌ１位（候り、右側位置口・に切換えられ、中立
位置、Ｃで油圧ポンプ１１と片ロツドシリンダ１２を遮
断し、左側位１ｇ蔓りで両者を導通状態とする。右側位
置Ｊ−１については後述する。

１５は油圧回路Ｉ３のヘッド側とロッド側の間に接続さ
れたフラッシング弁、］６は逆止弁、１７は上側位置Ｕ
と下側位置、１〕に切換えられる第２の切換弁である。

１８は油圧ポンプ１１の斜板の傾転量、傾転方向を検出
する傾転量検出装置、１９は油圧ポンプ１１の斜板を駆
動する斜板駆動装置である。

以上述べた油ＬＥ閉回路と同じ油圧閉回路が第２図で右
側に示されている。即ち、２１は油圧ポンプ、２２は片
ロツドシリンダ、詔は油圧回路、囚は第１の切換弁、５
はフラッシング弁、２６は逆止弁、２７は第２の切換弁
、甜は傾転量検出装置、２９は斜板駆動装置である。

第１図に示すＩＪ　ＩＪ−フ弁８、作動油タンク９゜低
圧回路用は、本実施例においては左右の油田回路に対し
て共通に設けられている。低圧回路１０からは、各第１
の切換弁１４、冴のボートに接続する分岐回路１０ａ、
　、　ＩＵａＩおよび各第２の切換弁１７．２７と一方
の逆止弁１６、あの中間に接続する分岐回路１０ｂ、　
、　Ｊｏｂ、が分岐している。

加は片ロツドシリンダ１２を操作する操作レバー、ぷ）
は片ロツドシリンダ２２を操作する操作レバーである。

３１は左右の油圧閉回路の作動を制御する制御装置であ
り、操作レバー加、（ト）、傾転量検出装置俯６１８、
あの信号を入力し、この信号に基づいて油圧ポンプ１１
．２１の斜板の傾転方向、傾転量、および第１の切換弁
１４、別、第２の切換弁１７．２７の切換えを制御する
。制御装置３１は演算回路又はマイクロコンビ二一夕を
用いて構成されている。

次に、本実施例の動作を、第３図に示すフローチャート
を参照しながら説明する。

制御装［，３１に堀源が投入されると、制御装置３Ｉに
おいては、まず、操作レバー加からの操作信号が入力さ
れているか否かを判断する（第１のステップＳ１゜以下
各ステップを符号８．、Ｓ、・・・・・・・・・で表ず
。）。操作レバー加からの操作信号がなければ、今度は
操作レバー加からの操作信号が入力されているか否かを
判断する（Ｓ、）。操作レバー（資）からの信号もない
場合、即ち、操作レバー別、（資）のいずれも操作され
ていない場合、制御装置３１がらは第１の切換弁１４、
冴を中立位置Ｃとする信号および第２の切換弁１７．２
７を下側位１ｔｆｆｉ　Ｄとする信号が出力される（Ｓ
３）。これにより、油圧ポンプ１１と片ロヅドシリンダ
１２との間は遮断され、低圧回路１０の分岐回路１０１
１．　、　ｌＯｂ、は逆止弁１６、がを介して油圧回路
１３、田に接続される。この状態では当然ながら左右の
両油Ｌ［閉回路は全く作動しない。

これとは逆に、操作レバー加、３０の両者が同時に操作
された場合、まず、操作レバー加が操作されていると判
断され（Ｓ、）、次いで、操作レバーよ）も操作されて
いると判断される（Ｓ４）。そうすると、前述の操作レ
バー加、刃とも操作されていない場合と同じく８α３の
ステップＳ３に移行し、さきに述べたと同（））ｔＶＣ
ｌ、−、右の両油圧閉回路を不作動状態とし、流量不足
による事故発生を防止するようになっている。

次に、いずれかのＩＶ：作レバー、例えば操作レバー２
０が操作されて片ロツドシリンダ１２が駆動されている
場合を考える。この場合、制御装置３１では、第１のス
テップＳＩで操作レバー九の操作信号が入力されている
と判断し、第４のステップＳ４で操作レバー（資）の信
号は入力されていないと判断スる。

そうすると、制御装置ｉ！７３１からは、第１の切換弁
１４を左側位１ｔｌ’ｆ　Ｌに切換える信号、第１の切
換弁別を右側位置几に切換える信号、第２の切換弁１７
を下側位置ＤＫ切換える信号、第２の切換弁２７を上側
位朧、Ｕに切換える信号が出力される（Ｓｓ）。これに
より、各切換弁は第２図に示す状態となり、油ＩＥポン
プ１１と片ロツドシリンダ１２．および分岐回路１０　
ｂ　、と油圧回路１３がそれぞれ接続される。一方、油
田ポンプ２１と片ロツドシリンダ２２、および分岐回路
１（ｌ　ｂ　、と油圧回路おがそれぞれ遮断状態になる
とともに、第１の切換弁２４により油圧ポンプ１１の一
方側は作Ｈｉｌ＋油タンク９に接続され、他方側は分岐
回路１（ｌａｙに接続される。次に、制御装置３１は傾
転Ｍ検出装置ｋ１Ｂの信号を取入れて油圧ポンプ１１の
斜板の傾転量、傾転方向を検出する（Ｓ＠）。そして、
斜板の傾転方向から、油圧ポンプ１１が片ロツドシリン
ダ１２を、油圧回路１３に流量不足を生じる方向に駆動
してぃイ）が否かを判断する（ｓ７）。負荷により異な
るものの、一般的に番オ１、片ロツドシリンダのロッド
が伸長する方向の駆動の場合に油圧回路１３に流量不足
を生じる。なお、流用、過剰の場合は、その過刺分かリ
リーフ弁８がら作動油タンク９に排出されるので問題は
生じない。さて、ステップＳ、で油圧回路１３に流量不
足が生じないと判断された場合、制御装置３１がらは斜
板駆動装置〆１゜２９に対して油圧ボンダ２１の斜板な
中立位置とするような指令信号が出力される（ｓ８）。

これにより、油田ポンプ２１は不作動状態となり、圧油
は吐出されない。ステップＳ、で油Ｉｆ回路１３りし流
量不足が生じると判断された場合、制御装Ｊｊ、ｉ　３
１がらは斜板駆動装置２９に対し“〔油Ｌ１−ポンプ２
１の斜板の傾転ｉｔを油圧ポンプ１１の斜板の傾転量と
等しくする指令信号が出力される（Ｓｏ）。これにより
、油圧ポンプ２１の斜板は油圧ポンプ１１０余ｌ板と等
ｈ１だけ傾転し、油圧ポンプ２１からはこれに応じた圧
油（流ｉｔ不足に見合った童の圧油）が吐出される。即
ち、作動油タンク９の油は第２の切換弁２４、油圧回路
るを経て油圧ポンプ２１の一方側に吸入され、他方側か
ら吐出される。吐出された油は第１の切換弁別、分岐回
路１０ａ７、低圧回路１０、分岐回路１０ｂ’、、逆止
弁１６又は第２の切換弁１７と逆止弁１６を経て流量不
足側の油圧回路１３に供給される。このため、油圧回路
１３の流量不足は完全に補償される。この圧油の［Ｊｔ
、給回路において、第２の切換弁２７は、分岐回路Ｊｏ
ｂ、を介する低圧回路１０と作動油タンク９との連通を
遮断するものであり、前記連通により圧油がポンプ２１
を循環して圧油回路１３のｖｔｔ　址不足側へ供給され
な（なるのを防止している。

操作レバー３０が操作され、操作レバー四が操作されて
いない場合も、左右の油圧閉回路の各要素の動作が入れ
換わるのみで他はステップＳ、〜ステップＳ９と同じ動
作を行って油圧回路乙の流量不足を油圧ポンプ１１で補
償する。この動作がステップ８）６〜ステツプ８１４に
示されている。この場合、油圧ポンプ２Ｉで片ロツドシ
リンダ２２が駆動され、第１の１７Ｊ換弁１４は右側位
置）ＬＫ、第１の切換弁２４は左側位置りに、第２の切
換弁１７は上側位置Ｕに、れ、油圧ポンプ１１がらの圧
油は分岐回路１０ａ、、低圧回路１０、分岐回路１０ｂ
、を経て油ＥＥ回路乙の流Ｊ「４゜不足側に供給される
。ステップＳ、。〜ステップ８１４の動作の詳細な説明
は省略する。

このように、本実施例では、２つの同じ片ロツドシリン
ダの油圧閉回路を備え、部層１されている油圧閉回路に
流１不足が生じたとき、駆動されていない油圧閉回路の
油ｏニポンプから不足流量に見合った圧油が供給２≦れ
るので、チャージポンプ、可変容置ポンプ等を別途設置
することなく流量不足を補償することができ、このため
全体の構成がｆｆ１ｉ易になり、安価と１．イ）。又、
不足流量に見合った圧油を供給するので、リリーフ弁か
らのエネルギ損失も少なり７．Ｘる。

なお、前記実施例においては、片ロツドシリンダの２つ
の油圧閉囲ｌｌ′１１の相互の芥量補イハについて示し
たが、３つ以上の油圧閉回路相互の容箪袖償も可能であ
るのは明らかであり、又、開回路の油−１源を用いるこ
とができるのも明らかである。さらに、前記実施例では
、駆動されていない油圧源を駆動されている片ロンドシ
リンダの油圧閉回路に接続するため通常の切換弁にポー
トを増設しているが、前記接続のための切換弁を通常の
切換弁とは別に設置するとともできる。さらに又、前記
実施例では、２つの油圧ポンプと２つの片ロツドシリン
ダが同じであることから、駆動されていない油圧ポンプ
の傾転量を駆動されている油圧ポンプの傾転量と等しく
なるような制御としたが、これらが同じでない場合には
、駆動されている片ロツドシリンダの圧力を検出し、こ
の検出された値とその片ロツドシリンダのロッド測とヘ
ッド側の受圧面積比から補償すべき流量は直ちに演算で
きるので、この演算結果に応じて駆動されていない油圧
ポンプの傾転量を制御すればよい。この場合、駆動され
ていない油圧ポンプが複数あれば、補償すべぎ流量ｔに
応じてそれらすべての油圧ポンプの傾転量を制御しても
よいし、又は、任意のものを選択して制御しても差支え
ない。

以上述べたように、本発明では、油圧閉回路を構成する
片ロツドシリンダが駆動され、その油圧閉回路に流量不
足を生じたとき、駆動されていない他の油圧源から圧油
を供給するようにしたので、チャージポンプ、０■変容
伍ポンプ等を別途設置することなく流４．不足を補供す
ることができ、このｔこめ全体の構成が簡易になり、安
価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の片ロツドシリンダの油圧閉回路の系統図
、第２１ネ１は本発明の実施例に係る片ロツドシリンダ
の油上閉回路の容量補償装置の油圧回路および′電気回
路の系統図、第３図は第２図に示す容量補償装置ａ−の
動作を説明するフローチャートである。 １１．２１・・・・・・ｎ」変容社油圧ボンノ、１２．
２２・・・・・・片ロツドシリンダ、［４，２４・・・
・・第１の切換弁、１７．２７・・・・・・第２の切換
弁、１８、昂・・・・・・傾転量検出装置、１９．２９
・・・・・・斜板駆動装置、２Ｕ、３０・・・・・・操
作レバー、３１・・・・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の油圧源と、これら油圧源にそれぞれ接続され
   るとともに少なくとも１つが閉回路で接続された片ロツ
   ドシリンダである複数のアクチュエータと、前記片ロツ
   ドシリンダが駆動されるとき駆動されていない前記油圧
   源を前記駆動されている片ロツドシリンダの駆動回路に
   接続する接続手段とで構成されることを特徴とする油圧
   閉回路の容量補償装置。 ２、特ｒｒ　ｉ＋／ｉ求の範囲第１項において、前記接
   続手段は、ｊｓＩＪ　ｆｆｄ片ロ片ロッドシリンダッド
   側回路およびロッド側回路に接続された低圧回路と、こ
   の低圧回路に駆動されていない前記油圧劇を接続する１
   ４）１の切換弁と、前記片ロツドシリンダを駆動する油
   圧酋が前記第１の切換弁により前記低圧回路に接続され
   たときこの低圧回路と作動油タンクを遮断する第２の切
   換弁とより成ることを特徴とする油圧閉回路の容量補償
   装置。