JPH0356321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、たとえば射出成形機等に用いれば
好適な液圧制御装置に関する。

＜従来の技術＞ 最近、本出願人は合流形の液圧制御装置を提案
した（特願昭59−101357号参照）。この液圧制御
装置は、吐出量を変動させる可変制御要素を備え
た可変容量形液圧ポンプと、この可変制御要素を
駆動するプランジヤのプランジヤ室を、吐出路と
タンク路とに切換連通する差圧切換弁装置とから
なる複数の液圧駆動系を設け、上記各液圧駆動系
の液圧ポンプの吐出路を、逆止弁を介して合流さ
せて、合流路に絞り弁を介してアクチユエータを
接続すると共に、上記絞り弁の前後から分岐した
差圧管路を上記各差圧切換弁装置の両端に連通し
て、上記各液圧ポンプを各原動機により同時駆動
するように構成している。そして、上記液圧制御
装置では、可変容量形液圧ポンプの各吐出液体
が、各逆止弁を通つて合流させられ、逆流が防止
され、かつ安定性が損なわれずに、絞り弁に供給
され、上記各可変容量形液圧ポンプの吐出流量は
夫々差圧切換弁装置で制御されて、絞り弁の前後
の差圧が一定に制御されて、省エネルギーが達成
され、上記可変容量形液圧ポンプの組合せで、騒
音が低減され、立ち上がり応答性が迅速にされ、
容量の選択が自在にされる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、上記従来の液圧制御装置では、複数
の可変容量形液圧ポンプからの吐出流体を逆止弁
と絞り弁との間で合流した場合、全ての可変容量
形液圧ポンプの吐出口と絞り弁までの距離を全く
同一に設定することが困難で、配管長さの相違に
よる圧力損失の相違により、各可変容量形液圧ポ
ンプの吐出流量が異なり、各可変容量形液圧ポン
プを駆動する各原動機（電動機）の負荷がアンバ
ランスになり、オーバロードを生じる恐れがあ
る。

また、配管長さの相違により、差圧切換弁装置
の両端に連通する差圧管路の圧力差の相違等によ
り、差圧切換弁装置の差圧が同一にならないこと
からも、各可変容量形液圧ポンプの負荷がアンバ
ランスになり、オーバロードが生じる。

特に射出成形機に用いた場合では、上記可変容
量形液圧ポンプは電動機負荷容量の150〜180％を
想定して選定するが、これはオーバロードが瞬間
的であることを前提としている。しかしながら、
一つの可変容量形液圧ポンプに一つの原動機を対
応させ、全ての可変容量形液圧ポンプの可変制御
要素の同調が得られないと、特に樹脂の計量時の
ように時間の比較的長いサイクルにおいては、１
ケの可変容量形液圧ポンプに負荷がかかりすぎ、
電動機がオーバロードになりその重大な損傷を招
く。

そこで、この発明の目的は、合流形の液圧制御
装置において、オーバロードが長時間持続するよ
うな場合には、可変容量形液圧ポンプの最大吐出
流量を規制することにより、オーバロードを防止
て原動機の損傷を防止することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明の液圧制御
装置は、第１図に例示するように、可変容量形液
圧ポンプ１，３１の可変制御要素を駆動するプラ
ンジヤ１０１，１０１′の移動量を制限して、最
大吐出流量を規制するピストン１１０，１１０′
と、このピストン１１０，１１０′の背圧室を吐
出路とタンク路に切換連通する切換弁１２０，１
２０′とからなる最大吐出量規制手段を設けたこ
とを特徴とする。より詳しくは、吐出量を変動さ
せる可変制御要素を備えた可変容量形液圧ポンプ
１，３１と、この可変制御要素を駆動するプラン
ジヤ１０１，１０１′のプランジヤ室を、吐出路
とタンク路とに切換連通する差圧切換弁装置６，，
６′とからなる複数の液圧駆動系を設け、上記各
液圧駆動系の液圧ポンプ１，３１の吐出路を、逆
止弁４，３２を介して合流させて、合流路に絞り
弁５を介してアクチユエータ３を接続すると共
に、上記絞り弁５の前後から分岐した差圧管路を
上記各差圧切換弁装置６，６′の両端に連通して、
上記各液圧ポンプ１，３１を各原動機１５０，１
６０により同時駆動する一方、上記各プランジヤ
１０１，１０１′の移動量を制限して最大吐出量
を規制するピストン１１０，１１０′と、これら
各ピストン１１０，１１０′の背圧室を、上記吐
出路とタンク路とに切換連通する切換弁１２０，
１２０′からなる最大吐出量規制手段と、上記ア
クチユエータ３に作用する負荷を制限する負荷規
制手段２１，１３０とを設け、上記各切換弁１２
０，１２０′をアクチユエータ３の動作に連動し
て切換作動するようにしたことを特徴とする。

＜作用＞ オーバロードが長時間持続する恐れがある場合
には、切換弁１２０，１２０′により、ピストン
１１０，１１０′の背圧室を吐出路に連通させて、
ピストン１１０，１１０′を作動させる。そうす
ると、可変制御要素を駆動するプランジヤ１０
１，１０１′の移動量を上記ピストン１１０，１
１０′が規制して、可変容量形液圧ポンプ１，３
１の負荷が規制され、ひいては原動機１５０，１
６０のオーバロードが防止される。

＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

第１図において、１は第１可変容量形液圧ポン
プ（第１可変ポンプ）、２は第１可変ポンプ１と
アクチユエータとしての油圧シリンダ３とを接続
する吐出路（ポンプライン）、４と５はポンプラ
イン２に上流側より順次介設した第１逆止弁（第
１チエツク弁）と絞り弁、６は第１可変ポンプ１
の吐出量制御要素としての斜板２０１を駆動する
プランジヤ１０１に作用させる流体を制御する第
１差圧切換弁装置である。上記第１差圧切換弁装
置６は、３ポート形絞り切換弁よりなる流量制御
用パイロツト弁６ａと圧力制御用パイロツト弁６
ｂとの組み合わせにより構成している。

上記流量制御用パイロツト弁６ａの両端のパイ
ロツト弁室６１とバネ室６２とには、絞り弁５の
前後の圧力を差圧管路であるパイロツトライン８
と９とを介しして夫々伝えている。また上記流量
制御用パイロツト弁６ａのパイロツト室６１およ
びポートｌ、ならびに上記圧力制御用パイロツト
弁６ｂのパイロツト室６３およびポートｌには、
上記パイロツトライン８を介して第１チエツク弁
４の前位の圧力を伝えている。上記圧力制御用パ
イロツト弁６ｂのバネ室６４には、中間に絞り１
５を設置したライン１６を介して上記パイロツト
ライン８を接続している。また上記圧力制御用パ
イロツト弁６ｂのポートｎはパイロツトライン１
７を介て第１可変ポンプ１のプランジヤ１０１の
背圧室１０２に接続すると共に、圧力制御用パイ
ロツト弁６ｂのポートｍは流量制御用パイロツト
弁６ａのポートｎに接続し、さらに流量制御用パ
イロツト弁６ａのポートｍとタンク１３とをタン
ク路であるパイロツトライン１２を介して接続し
ている。また、上記圧力制御用パイロツト弁６ｂ
のバネ室６４には、負荷圧規制手段であるパイロ
ツトリリーフ弁２１をパイロツトライン２２を介
して接続している。

したがつて、油圧シリンダ３に対する速度制御
時すなわち流量制御時においては、上記パイロツ
トリリーフ弁２１は設定圧力になつていないの
で、圧力制御用パイロツト弁６ｂは、パイロツト
室６３とバネ室６４の両圧力が同一となつてシン
ボル位置V₂に位置している。そして、流量制御
用パイロツト弁６ａはそのパイロツト室６１とバ
ネ室６２との差圧、すなわち、絞り弁５の前後の
差圧に応じてシンボル位置V₁に位置したり、シ
ンボル位置V₂に位置したりして、第１可変ポン
プ１のプランジヤ１０１の背圧室１０２をポンプ
ライン２またはタンク１３の切換接続して、第１
可変ポンプ１の吐出量を制御し、絞り弁５の前後
の差圧を一定に保持し、無駄な流体を吐出するこ
とがなく、省エネルギーを達成する。また、油圧
シリンダ３が停止している圧力制御時には、絞り
弁５には流体が流れず、絞り弁５の前後の圧力が
同じとなるので、流量制御用パイロツト弁６ａ
は、シンボル位置V₂に位置している。そして、
パイロツトライン２２の圧力はパイロツトリリー
フ弁２１の設定圧力となつており、圧力制御用パ
イロツト弁６ｂはシンボル位置V₁やV₂に位置し
て、余剰流体を発生させることなく第１可変ポン
プ１の吐出量を制御して、ポンプライン２の圧力
を一定の圧力に保持し、省エネルギーを達成す
る。

このように、第１差圧切換弁装置６を流量制御
用パイロツト弁６ａと圧力制御用パイロツト弁６
ｂとで構成し、流量制御と圧力制御を、流量制御
用パイロツト弁６ａと圧力制御用パイロツト弁６
ｂとにより別々に行なうと、この両制御が正確に
なり、負荷側から見ての圧力オーバライド特性が
良好になる。

一方、上記第１チエツク弁４と絞り弁５との間
のポンプライン２には、中間に第２逆止弁（第２
チエツク弁）３２を有する吐出路（ポンプライ
ン）３３を介しし第２可変容量形液圧ポンプ（第
２可変ポンプ）３１を接続している。上記第２可
変ポンプ３１の斜板２０１′を駆動するプランジ
ヤ１０１′に作用させる流体を制御する第２差圧
切換弁装置６′は、第１差圧切換弁装置６と全く
同じ構造をしており、プランジヤ１０１′の背圧
室１０２′をポンプライン３３またはタンク１
３′に切換接続して、第２可変ポンプ３１の吐出
量を制御して、流量制御時に絞り弁５の前後の差
圧を一定に制御するようにしている。上記第２差
圧切換弁装置６′の圧力制御用パイロツト弁６
b′のバネ室６４′には、パイロツトライン３６を
介してパイロツトリリーフ弁２１の上流側に接続
して、この圧力制御用パイロツト弁６b′が前述の
圧力制御用パイロツト弁６ｂと全く同じ動作をす
るようにしている。

また、第１チエツク弁４と絞り弁５との間のポ
ンプライン２から、タンク４１に向けて分流ライ
ン４３を分流させ、この分流ライン４３にサージ
圧吸収弁４５を介設して、ポンプライン２のサー
ジ圧を吸収するようにしている。このサージ圧吸
収弁４５のバネ室にはパイロツト４６を介して、
パイロツトリリーフ弁２１の上流側のパイロツト
ライン２２を接続している。このサージ圧吸収弁
４５のバネ差圧は圧力制御用パイロツト弁６６，
６６′のバネ差圧より高く設定されている。

上記サージ圧吸収弁４５はサージ圧吸収の機能
を果たすほか、ポンプライン２の圧抜き時にも使
用される。

一方、上記第１可変ポンプ１の斜板２０１を駆
動するプランジヤ１０１と同軸にピストン１１０
を配置し、このピストン１１０の背圧室１１５を
電磁切換弁１２０によつて、タンク１９０に通じ
るタンク路１９１とポンプライン２とに切換連通
するようにしている。また、同様に、第２可変ポ
ンプ３１の斜板２０１′を駆動するプランジヤ１
０１′と同軸にピストン１１０′を配置し、このピ
ストン１１０′の背圧室１１５′を電磁切換弁１２
０′によつて、タンク１９０′に通じるタンク路１
９１′とポンプライン３３とに切換連通するよう
にしている。上記背圧室１１５，１１５′と電磁
切換弁１２０，１２０′とは、夫々パイロツトラ
イン３０１，３０１′により接続している。上記
プランジヤ１０１、ピストン１１０および斜板２
０１の関係は、第２図に具体的に示している。上
記プランジヤ１０１と同軸に配置されたピストン
１１０は、その背圧室１１５にポイロツトライン
３０１より圧力が導びかれると、その肩部１１０
ａがハウジング４００に当接するまで前進して、
プランジヤ１０１を一定距離前進させて、斜板２
０１の最大傾斜角を規制して最大吐出量を規制す
る。

また、油圧シリンダ３と絞り弁５との間のポン
プライン２には、負荷圧規制手段としてのリリー
フ弁１３０を接続している。なお、ポンプライン
２におけるポンプライン３３と合流した点よりも
下流側は合流路である。また、原動機としてのモ
ータ１５０，１６０は夫々第１，第２可変ポンプ
１，３１を駆動する。

上記構成の液圧制御装置は次のように動作す
る。

いま、流量制御状態にあるとすると、第１，第
２可変ポンプ１，３１からの吐出流体は夫々第
１，第２チエツク弁４，３２を通つて合流し、絞
り弁５に供給され、そして油圧シリンダ３に供給
される。

このとき、第１差圧切換弁装置６の流量制御用
パイロツト弁６ａは第１可変ポンプ１の吐出量を
絞り弁５の前後の差圧を一定にするように制御
し、また、第２差圧切換弁装置６′の流量制御用
パイロツト弁６a′も第２可変ポンプ３１の吐出流
量を絞り弁５の前後の差圧を一定にするように制
御し、第１，第２可変ポンプ１，３１とも余分な
流体を吐出することがないので省エネルギー効果
を達成する。そして、第１，第２可変ポンプ１，
３１は、小容量であるため、それら全体の発生す
る騒音は、それらの全体容量を有する一個の大容
量の可変ポンプの発する騒音に比して、遥るかに
小さくなつている。また、第１，第２可変ポンプ
１，３１は小容量であるため、始時の立ち上がり
応答性は大容量の一個の可変ポンプよりも迅速で
ある。この始動時等の過渡時において、第１，第
２可変ポンプ１，３１の作動状態に相異があつ
て、両者の吐出口の圧力に相違があつても、第
１，第２チエツク弁４，３２が第１，第２可変ポ
ンプ１，３１のポンプライン２，３３に夫々存す
るため、流体が第１または第２可変ポンプ１，３
１に向けて逆流することなく、系が安定である。

また、このように小容量の第１，第２可変ポン
プ１，３１を組み合わせているため、可変ポンプ
自体およびそれを駆動する電動機の各コストが、
一個の大容量の可変ポンプを用いる場合に比して
安くなり、また、実際の要求に合致した最適な容
量サイズを簡単に選定でき、容量の選定に対する
柔軟性を得ることができる。

次に、油圧シリンダ３が高負荷になる時間が長
いサイクルを行なう場合には、切換弁１２０，１
２０′を切換えてピストン１１０，１１０′の背圧
室１１５，１１５′を夫々ポンプライン２，３３
に連通させてピストン１１０，１１０′をストロ
ークエンドまで前進させて、プランジヤ１０１，
１０１′を一定距離前進させる。そして、第１，
第２可変ポンプ１，３１の斜板２０１，２０１′
の最大傾斜角を規制して最大吐出量を規制する。
そうすると、たとえば第１，第２差圧切換弁装置
６，６′へのパイロツトライン８，９；８′，９′
の長さの相違による圧力損失の相違により、パイ
ロツト弁６ａとパイロツト弁６a′との作動が相違
して、第１，第２可変ポンプ１，３１の吐出量が
過大になろうとしても、最大吐出量が規制される
ため、第１，第２可変ポンプ１，３１の負荷が規
制され、ひいては原動機１５０，１６０のオーバ
ロードが防止される。

上記実施例では、第１，第２差圧切換弁装置
６，６′は、流量制御用パイロツト弁６ａ，６
a′と圧力制御用パイロツト弁６ｂ，６b′との２つ
のものより構成したが、上記流量制御用パイロツ
ト弁６ａ，６a′と同一構造をなす１個の流量制御
用パイロツト弁のみにより構成してもよい（特願
昭59−101357号参照）。

上記実施例は、第１，第２可変ポンプ１，３
１、第１，第２チエツク弁４，３２および第１，
第２差圧切換弁装置６，６′を有する２系統のも
のであるが、可変ポンプ、チエツク弁、制御装置
を各々３個以上設けて、３系統以上にしてもよい
のは勿論である。また、負荷圧規制手段はリリー
フ弁の他に、射出シリンダに作用する樹脂自体で
あつてもよい。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかなように、この発明によれ
ば、省エネルギー効果を達成できる上に、騒音を
低減でき、安定性を保持した上で立ち上がり応答
性を迅速にでき、コストを低減でき、容量の選択
を自在にでき、しかも可変ポンプおよび原動機の
オーバロードを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路図、第２図
は第１可変ポンプの断面図である。 １…第１可変ポンプ、２，３３…ポンプライ
ン、４…第１チエツク弁、５…絞り弁、６…第１
差圧切換弁装置、６′…第２差圧切換弁装置、３
１…第２可変ポンプ、３２…第２チエツク弁、１
０１，１０１′…プランジヤ、１１０，１１０′…
ピストン、１２０，１２０′…切換弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吐出量を変動させる可変制御要素を備えた可
   変容量形液圧ポンプ１，３１と、この可変制御要
   素を駆動するプランジヤ１０１，１０１′のプラ
   ンジヤ室を、吐出路とタンク路とに切換連通する
   差圧切換弁装置６，６′とからなる複数の液圧駆
   動系を設け、上記各液圧駆動系の液圧ポンプ１，
   ３１の吐出路を、逆止弁４，３２を介して合流さ
   せて、合流路に絞り弁５を介してアクチユエータ
   ３を接続すると共に、上記絞り弁５の前後から分
   岐した差圧管路を上記各差圧切換弁装置６，６′
   の両端に連通して、上記各液圧ポンプ１，３１を
   各原動機１５０，１６０により同時駆動する一
   方、上記各プランジヤ１０１，１０１′の移動量
   を制限して最大吐出量を規制するピストン１１
   ０，１１０′と、これら各ピストン１１０，１１
   ０′の背圧室を、上記吐出路とタンク路とに切換
   連通する切換弁１２０，１２０′とからなる最大
   吐出量規制手段と、上記アクチユエータ３に作用
   する負荷を制限する負荷圧規制手段２１，１３０
   とを設け、上記各切換弁１２０，１２０′をアク
   チユエータ３の動作に連動して切換作動するよう
   にしたことを特徴とする液圧制御装置。