JPH0463244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、調整圧力の作用を受け且つ流路測定
ばねの一端を押す調整ピストンから成る開放回路
に於ける静液圧駆動装置の油圧ポンプの送出量を
調整するための装置を有し、該流路測定ばねの他
端が該調整ピストンに作用する該調整圧力を制御
する出力弁のスプールに作用し、該スプールは該
流路設定ばねの力に対向した該駆動装置の作動媒
体の圧力を受け、該油圧ポンプが無負荷のときに
該スプールが「最小送出量」の切換え位置になる
ように該作動媒体の排出圧力（調整圧力）により
流路測定ばねに対してプレストレスされるように
した静液圧駆動装置用出力制御装置に関する。

このような出力制御装置は一般に知られてい
る。数個のポンプの同時、従属的制御用のかかる
制御装置は、例えば西ドイツ国特許出願公告明細
書第2038968号に記載されている。かかる制御装
置は１台のポンプの制御用としても適している。

通常、出力或いは圧力制御された調整可能な油
圧ポンプは、調整装置の調整ピストンに作用する
ばねシステム又はばねによつて、最大送出し量設
定に保持される。油圧ポンプによつて送出される
保持される。油圧ポンプによつて送出される作動
媒体の圧力が増大するに従い、適して制御システ
ム、例えば上記の公知であるとして引用した型の
制御装置によつて、油圧ポンプは装置の制御特性
に従つて減少した送出し量に調整される。これ
は、静液駆動装置によつて駆動される負荷に対し
て油圧ポンプの全送出し量が要求されなくとも、
油圧ポンプによつて最大送出し量が供給されるこ
とを意味する。従つて、この型の静液圧駆動装置
の油圧ポンプの最大送出し量が不必要に供給され
る結果として、かなりの損失が発生する。

特に、この種静液圧駆動装置によつて駆動され
る建設及び土工機械の場合、可及的最小エネルギ
ーを使用するという要望に合致することは、今日
益々重要となつている。燃料を節約して発生した
動力を最大限に利用することが可能でなければな
らない。

以下に説明する本発明は、例えば堀削機、クレ
ーンその他の建設機械に使用されるような開放回
路の静液圧駆動装置の場合、負荷を前進及び後退
させるために両端に作動媒体が作用した作動ピス
トンが、静液圧駆動装置及びその油圧ポンプのそ
れぞれの人力動力に関して両方向に同じ扱いにな
つていたという知見を利用している。換言すれ
ば、負荷の後退運動中に於いて、例え全入力動力
がこれらの運動に必要がなくとも、油圧ポンプに
より全入力動力が使用されていた。

本発明の基本的目的は、はじめに述べた型式の
出力制御装置を、送出し調整装置に、静液圧駆動
装置によつて駆動される負荷の後退復帰運動に関
し、過大で不必要な量を供給しないで無駄な動力
の入力がないように組合わせることである。

この目的を達成するため、当初に述べた型式の
出力制御装置は、圧力ばねにより該スプールと接
触する該流路測定ばねの力に抗して保持される制
御ピストンが該スプールと連係し、且つ該圧力ば
ねは該油圧ポンプの「最小送出量」切換位置の方
向に該スプールを保持するので、油圧ポンプが無
負荷のとき、スプールは「最小送出量」切換位置
となるように流路測定ばねに対するプレストレス
を与え、更に該制御ピストンは静液圧駆動装置に
よつて駆動される負荷の動力消費を定める調整可
能な制御圧力によつて圧力ばねの力に抗する力を
発生するための第１ピストン領域を有し、且つ該
制御ピストンは負荷が減少した動力消費をもつて
復帰運動するときに所定の作動圧に対応する復帰
圧力により該圧力ばねの力で同方向の力を発生す
るための第２ピストン領域２７を有する構成とし
た。

油圧ポンプが無負荷のときに、出力弁のスプー
ルを流路測定ばねに抗して「最小吐出量」切換位
置に入れるようにプレストレスを与えることは知
られている。

流路測定ばねの力に対する該弁スプールのプレ
ストレスは、種々の方法、例えば油圧ポンプの最
小送出し量の方向に調整装置の調整ピストンをプ
レストレスするばねの手段により、或いは、該調
整ピストンを両方向に作動でき且つ両側のピスト
ン面積が互いに異なるピストンとし、最小送出し
量に相当する該調整圧力が２つのピストン面積の
大きな方に作用して該調整ピストンを最小送出し
量の方向に保持するように形成することにより行
なわれる。

本発明により提案される如く、圧力ばねによる
制御ピストンと出力弁のスプールとの連係によ
り、一方では、静液圧駆動装置により駆動される
負荷の調整可能な制御圧力の関数として油圧ポン
プ容量を制御すること、即ちその関数としてポン
プ送出し量を制御することを簡単に行なえる。こ
の目的のために、該負荷の調整可能な制御圧力が
該圧力ばねに対向する該制御ピストンの第１ピス
トン領域に伝達される。他方では、該静液圧駆動
装置の油圧モータに於ける後退又は復帰運動のた
めの充填圧力の関数として油圧ポンプの流れを修
正することが可能になり、その結果、負荷の復帰
運動中に油性ポンプによる不必要な人力動力がな
くなる。これは、圧力ばねの力の方向に該制御ピ
ストンの第２ピストン領域に復帰圧力が伝達され
る結果として起きる。本発明の基本的な概念は、
それ故、油圧ポンプの送出し量を設定し再設定す
るために測定可能な変数として復帰圧力を利用す
ることにある。

該静液圧駆動装置の油圧モータが、負荷を前後
に動かすための作動媒体の作用を両側に受ける作
動ピストンとして構成されるならば、該負荷を後
退又は復帰の方向に動かすために作動ピストンに
作動媒体を供給する作動圧力ラインを接続し、該
負荷を前進方向に動かすための該作動ピストンの
作動圧力ラインの作動圧の関数として開き且つ該
負荷の復帰運動のために該作動圧を復帰圧力とし
て該制御ピストンの第２ピストン領域に伝達する
圧力調整弁を設け、本発明の好ましい実施例の如
く実施できる。該制御ピストンに復帰圧力を伝達
する該圧力調整弁は、該油圧モータの前進運動の
ための作動媒体の作動圧力に制御される。有利な
実施例は、該負荷の前進方向に動かすための該作
動ピストンへの作動圧力ラインに、該作動ピスト
ンに向つて開き且つこれに平行のリストリクタを
備えた逆止弁と、該作動ピストンの後退又は復帰
運動中に該リストリクタの前後に生じる圧力差を
該圧力調整弁を開くための切換圧力として使用す
ることを特徴とする。

本発明の典型的実施例を添付の図面を参照して
以下に詳細に説明する。

静液圧駆動装置は、伝動装置１を介して駆動モ
ータ（図示していない）によつて駆動される２つ
の油圧ポンプ２（同様にして１つ又は数個のポン
プを設けてもよい）、及び両側に作用を受ける２
つの作動ピストン３（同様にして１つのみ又は数
個の作動ピストンを設けてもよい）で構成した油
圧モータとから成る。該油圧ポンプ２と作動ピス
トン３は、作動圧力ライン４を介して開放回路で
静液圧駆動装置として接続され、図示の実施例で
は、右側の油圧ポンプ２は負荷（図示していな
い）へ供給する他の作動圧力ライン５に吐出す
る。作動ピストン３に連なる作動圧力ライン４に
は、公知の型式の全体的に符号６で示した調整装
置が配置され、その詳細は公知でありまた本発明
の本質ではないので説明を省略した。該調整装置
６は、方向制御弁から成る伝達装置７で起動さ
れ、ライン８，９内の制御圧力によつて、本発明
の本質ではない公知の方法で該作動ピストン３へ
の作動圧力媒体の供給を制御し、該作動ピストン
の動きの速度と方向を定める。該伝動装置７内の
方向制御弁には、個々の負荷に対する所望の制御
圧力に調整可能な方法で定める目的でライン１０
を介して制御圧力媒体が供給され、該ラインは伝
動装置１により駆動される補助ポンプ１１からの
制御圧力媒体を供給する。

圧力依存出力制御で該油圧ポンプ２の送出し量
を調整する装置は、制御ライン１２，１３を介し
て両側に作用を受け且つロツド１５でポンプ２の
送出し量を調整するための調整レバーに固定的形
態で連結された調整ピストン１４からなる。１６
は出力弁を示し、そのスプール１７はその一側に
流路測定ばね１８の作用を受け、該ばね１８はロ
ツド１５及び調整ピストン１４の夫々に於いてポ
ンプの調整距離と送出し量調整とを検出する機能
を果たす。制御ピストン１９が該出力弁１６のス
プール１７の他端側に対向して設けられる。該ス
プール１７の同じ側に、ライン２２，２３を介し
て作動圧力ライン４，５に連結された制御面２
０，２１が形成される。該制御ピストン１９は、
該流路測定ばね１８を超えこれに過剰の圧力を与
える圧力ばね２４により該スプール１７に対して
プレストレスを与える。

該制御ピストン１９は、ライン２６を介して作
用する該伝達装置７の方向制御弁での調整可能制
御圧力の最大圧が作用し且つ圧力ばね２４に対向
して作用する第１ピストン領域２５を有する。該
制御ピストン１９は、圧力ばね２４の方向で圧力
ライン２８を介して圧力調整弁２９に接続される
第２ピストン領域２７を有する。

該圧力調整弁２９の開放位置に於いて、該作動
ピストン３のシリンダー空間３１に通じる作動圧
力ライン３０に圧力ライン２８を接続し、該空間
が作動ピストンにより駆動される負荷の後退又は
復帰運動のために該作動ピストン３の小さい方の
ピストン面と関係づけられる。作動ピストン３の
大きい方のピストン面と関係するシリンダー空間
３２は、作動圧力ライン３３に接続され、該ライ
ン３３には該シリンダー空間３２方向に開く逆止
弁であつてこれと平行に調整可能なリストリクタ
３５を持つ逆止弁３４が配置される。該圧力調整
弁２９の移動体は、一方では該リストリクタ３５
の後方が該作動ピストン３の前進運動のために作
動圧力ライン３３に制御ライン３６を介して接続
され、他方では、該圧力調整弁２９の移動体は、
該作動ピストン３の復帰運動のために、シヤトル
弁３７と制御ライン３８を介して作動圧力ライン
３３に接続するか、或いはライン３９を介して作
動圧力ライン３０に接続される。

上記の実施例に於いて、調整ピストン１４のシ
リンダ空間に通じる制御ライン１２と１３内の該
出力弁１６により調節される調整圧力は、該作動
圧力ライン４，５から逆止弁４０，４１を介して
引き出される。該調整圧力を調節するための調整
圧力媒体は、補助ポンプ１１から延びるライン１
０から引き出すことも可能である。圧力ばね２４
の作用は、該第２ピストン領域２７に面したシリ
ンダー空間へ供給する補助圧力の作用によつても
行ない得ることが指摘される。

上記の制御装置の作用は次の通りである。停止
時、例えば油圧ポンプ２が駆動されていないと
き、調整ピストン１４に作用する調整圧力がない
ので、該圧力ばね２４の力で図面の左方向への該
ロツド１５の移動により、これらのポンプは最大
送出し量に調整される。該油圧ポンプ２が駆動モ
ータ（図示していない）及び伝動装置１により駆
動されると、各作動圧ライン４と５及び各逆止弁
４０と４１を介して該制御ライン１２，１３に調
整圧が発生し、調整ピストン１４の左側のピスト
ン面積がその右側のピストン面積よりも大きいた
め、調整圧が図面で右方向へ該調整ピストン１４
を動かし、そのため該ロツド１５も動いて流路測
定ばね１８がたわむ。該出力弁１６のスプール１
７は図示した位置、即ち該ライン１２，１３内を
調整圧力媒体が循環できる位置に留まる。該圧力
ばね２４が、たわめられた流路測定ばね１８の力
に抗してスプール１７を図示した位置に保持す
る。両ポンプは最小送出し量にリセツトされる。
負荷（作動ピストン３）が伝達装置７で接続され
るとき、該負荷の接続用の調整圧力が該ライン２
６を介して制御ピストン１９の第１ピストン領域
２５に伝達される。この調整圧力は、該圧力ばね
２４に対向して作用し、該圧力ばねが該スプール
１７に及ぼす作用を弱め、その結果、該スプール
１７が図面右方へ動き得るようになり、ライン１
２の調整圧力媒体を出口に放出し、その結果、調
整圧力ライン１３の調整圧力が優勢になり、該調
整ビストン１４が図面左方の該油圧ポンプの送出
し量を増大する方向へ移動する。かくして、該油
圧ポンプは、該負荷を起動する該制御圧になるよ
うに送出し量が制御され且つその容量となる。

該油圧ポンプ２の出力制御は次のような公知の
方法で行なわれる。即ち、該作動圧力ライン４及
び／又は５の作動圧力が各ライン２２，２３を介
して該スプール１７の制御面２０及び／又は２１
に作用し、該スプール１７を該流路測定ばね１８
の力に抗して図面の左側の位置に動かし、その結
果、調整圧力が該調整圧力ライン１２に発生し、
その調整圧力が該ピストン１４を右方の該ポンプ
の減少した送出し量の方向へ動かす。該流路測定
ばね１８は、従つて、ここでは出力測定ばねとし
て作用する。この出力制御は、該出力制御の開始
と共に該スプール１７が該制御ピストン１９から
引き離されるので、上記の送出し量制御に優先す
る。

該伝達装置７の調整とこれに対応する該調整装
置６の調整により、作動圧力ライン３０から作動
圧力媒体が供給されて該負荷（作動ピストン３）
が復帰運動に調節された場合、実際の経験から
は、この復帰運動のために該静液圧駆動装置から
小さい出力しか必要でない。負荷を該ライン３３
の作動圧を減じることにより戻せるからである。
それゆえ、該圧力調整弁２９が開かれ、そして該
復帰運動のために作動圧ライン３０の作動圧力が
該制御ピストン１９の第２ピストン領域２７に面
したシリンダ空間へ該ライン２８を介して導入さ
れる。そして該ばね２４の力が補助され、該出力
弁１６のスプール１７が左へ動かされ、その結
果、該油圧ポンプ２が上記した出力制御に基づい
て送出し量減少の方向に動かされる。該復帰運動
のために必要な圧力を該作動ピストン３のシリン
ダー空間３１に維持するために要求される作動媒
体の量だけが供給される。復帰作動中に作動圧力
媒体の不必要な量を送出する結果として生じる出
力浪費を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の送出し量調整部を有する静液
圧駆動装置用出力制御装置の１実施例の説明線図
である。 １……伝動装置、２……油圧ポンプ、３……作
動ピストン、１４……調整ピストン、１６……出
力弁、１７……スプール、１８……流路測定ば
ね、１９……制御ピストン、２４……圧力ばね、
２５……第１ピストン領域、２７……第２ピスト
ン領域、２９……圧力調整弁、３０，３３……作
動圧カライン、３４……逆支弁、３５……リスト
リクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 調整圧力の作用を受け且つ流路測定ばね１８
   の一端を押す調整ピストン１４から成る静液圧駆
   動装置の油圧ポンプ２の送出量を調整するための
   装置を有し、該流路測定ばねの他端が該調整ピス
   トンに作用する該調整圧力を制御する出力弁１６
   のスプール１７に作用し、該スプーンは該流路測
   定ばねの力に対向した該駆動装置の作動媒体の圧
   力を受け、該油圧ポンプ２が無負荷のときに該ス
   プール１７が「最小送出量」の切換え位置になる
   ように該作動媒体の排出圧力（調整圧力１２）に
   より流路測定ばね１８に対してプレストレスされ
   るようにした静液圧駆動装置出力制御装置に於い
   て、該スプール１７に、これと連動し且つ圧力ば
   ね２４により該スプールと接触する該流路測定ば
   ね１８の力に対向して保持した制御ピストン１９
   を設け、該圧力ばね２４は該スプール１７を該油
   圧ポンプ２の「最小送出量」切換位置の方向に保
   持し且つ押すように設けられ、該制御ピストン１
   ９は、該駆動装置により駆動される負荷の動力消
   費を決める調整可能な制御圧力で該圧力ばね２４
   の力に対向した力を発生するための第１ピストン
   領域２５を有し、更に該制御ピストン１９は、減
   少した動力消費で該負荷が復帰作動するときに、
   所定の作動圧に相当する復帰圧力により該圧力ば
   ね２４の力と同方向の力を発生するための第２ピ
   ストン領域２７を有することを特徴とする送出し
   量調整部を有する静液圧駆動装置用出力制御装
   置。 ２ 負荷を前後に動かすための作動媒体を両側に
   受ける作動ピストン３を有し、該負荷を後退又は
   復帰の方向に動かすために作動ピストン３に作動
   媒体を供給する作動圧力ライン３０を接続し、該
   負荷を前進方向に動かすための該作動ピストンの
   作動圧力ライン３３の作動圧の関数として開き且
   つ該負荷の復帰運動のために該作動圧を復帰圧力
   として該制御ピストン１９の第２ピストン領域２
   ７に伝達する圧力調整弁２９を設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の制御装置。 ３ 該負荷の前進方向に動かすための該作動ピス
   トンへの作動圧力ライン３３に、該作動ピストン
   ３に向つて開き且つこれにより平行のリストリク
   タ３５を備えた逆止弁３４と、該作動ピストン３
   の後退又は復帰運動中に該リストリクタの前後に
   生じる圧力差を該圧力調整弁２９を開くための切
   換圧力として使用することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の制御装置。