JPH0630502U - 建設機械のネガティブコントロール回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設機械のネガティブコントロール回路に於
ける、アクチュエータ起動時の負荷圧の変化による操作
量の差異を解消する。 【構成】 ネガティブコントロール回路に於いて、セン
ターバイパス油路１４のネガティブコントロール絞り１
５の上流側に圧力補償弁１９を設ける。この圧力補償弁
１９の一方のパイロットポート１９ｃに油圧ポンプ１１
の吐出圧Ｐ_P を付加し、他方のパイロットポート１９ｄ
にばね圧Ｐ_K とアクチュエータの負荷圧Ｐ_L との和を付
加する。そして、他方のパイロットポート１９ｄと負荷
油路２４との間に減圧弁２６を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は建設機械の油圧回路に関するものであり、特に、方向制御弁が中立位 置にあるときの省エネルギを図るネガティブコントロール回路に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来の建設機械のネガティブコントロール回路を示したものであり、可 変容量形の油圧ポンプ１とアクチュエータ２との間に方向制御弁３を設け、該方 向制御弁３が中立位置３ａにあるときは、油圧ポンプ１の吐出油は、方向制御弁 ３の操作量に応じてその開口面積Ａを減少するセンターバイパス油路４へ流れる ように構成してある。センターバイパス油路４の最下流にはネガティブコントロ ール絞り５を設け、タンク６に連通してネガティブコントロール圧を発生させる 。このネガティブコントロール圧は、センターバイパス油路４から分岐して設け られたネガティブコントロール信号油路７を介して油圧ポンプ１のレギュレータ ８へ導出され、油圧ポンプ１の吐出量を制御する。

【０００３】 図５はネガティブコントロール圧Ｐ_N と油圧ポンプ１回転当りの吐出量ｑとの 関係を示すグラフであり、方向制御弁３が中立位置３ａにあるときはネガティブ コントロール圧Ｐ_N が高くなって油圧ポンプ１の１回転当りの吐出量ｑが減少し 、スタンバイ流量Ｑとなって中立時の省エネルギを図っている。そして、方向制 御弁３を操作して油圧ポンプ１の吐出油がアクチュエータ２へ供給されると、前 記センターバイパス油路４を通過する流量が減少し、ネガティブコントロール絞 り５で発生するネガティブコントロール圧Ｐ_N も減少するため、レギュレータ８ の操作によって油圧ポンプ１の１回転当りの吐出量ｑが増加していく。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前述したように、ネガティブコントロール回路は、方向制御弁３が中立位置３ ａにあるときの油圧ポンプ１の無駄な吐出量を減少している。ここで、方向制御 弁３を中立位置３ａから他の位置へ操作してアクチュエータ２へ作動油が供給さ れるまでの油圧ポンプ１の吐出圧Ｐには、次式のような関係がある。

【０００５】

【数１】

【０００６】 ここで、アクチュエータ２へ油圧ポンプ１の作動油を供給するには、油圧ポン プ１の吐出圧をアクチュエータ２の負荷圧より大きくしなければならない。即ち 、スタンバイ流量Ｑを一定とし、センターバイパス開口面積Ａは方向制御弁３の 操作量に応じて逆比例的に減少するため、油圧ポンプ１の吐出圧をアクチュエー タ２の負荷圧より大きくするには、方向制御弁３の操作量をアクチュエータ２が 低負荷圧時と比較して高負荷圧時になるに伴って大にしなければならない。従っ て、方向制御弁３の操作感覚に違和感が生じ、特に、アクチュエータ２の起動時 のポイントに差異が生じるという不具合がある。

【０００７】 そこで、アクチュエータを起動する際に、アクチュエータの負荷圧の大小によ ってアクチュエータの起動のポイントに差異が生じないようにし、方向制御弁の 操作量に応じて円滑にアクチュエータが起動するように制御するために解決すべ き技術的課題が生じてくるのであり、本考案はこの課題を解決することを目的と する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するために提案されたものであり、可変容量形の油圧 ポンプとアクチュエータとの間に方向制御弁を設け、該方向制御弁が中立位置に あるときに油圧ポンプからの吐出油を通過させるセンターバイパス油路を設けて 、その最下流にネガティブコントロール絞りを設けるとともに、このネガティブ コントロール絞りにより発生するネガティブコントロール圧をネガティブコント ロール信号油路を介して油圧ポンプのレギュレータへ導出するようにした建設機 械のネガティブコントロール回路に於いて、前記センターバイパス油路のネガテ ィブコントロール絞りの上流位置に圧力補償弁を設ける。

【０００９】 該圧力補償弁の開放側のパイロットポートに油圧ポンプの吐出圧を付加すると ともに、閉止側のパイロットポートにばね付きのパイロット油路を設ける。更に 、このパイロット油路とアクチュエータの負荷油路との間に減圧弁を介装し、該 減圧弁の前記負荷油路に連通する側のパイロットポートにネガティブコントロー ル圧を付加するとともに、タンクに連通する側のパイロットポートにばねを設け た建設機械のネガティブコントロール回路を提供するものである。

【００１０】

【作用】

油圧ポンプが回転して方向制御弁が中立位置にあるときは、圧力補償弁の開放 側のパイロットポートに油圧ポンプの吐出圧が付加されて圧力補償弁が開放され 、センターバイパス油路からネガティブコントロール絞りへ油圧ポンプの吐出油 が導出される。従って、ネガティブコントロール圧が発生し、このネガティブコ ントロール圧はネガティブコントロール信号油路を介して油圧ポンプのレギュレ ータへ導出され、油圧ポンプの吐出量が低下する。

【００１１】 ネガティブコントロール圧が発生すると減圧弁のスプールが移動して、圧力補 償弁のばね付きの閉止側のパイロットポートとアクチュエータの負荷油路が連通 する。そして、方向制御弁を操作してアクチュエータの負荷油路へ油圧ポンプの 吐出油を導出していくときは、前記圧力補償弁が開放側に位置していることから 、油圧ポンプの最低吐出圧は、圧力補償弁のばね圧とアクチュエータの負荷油路 の負荷圧の合計値が補償される。

【００１２】 従って、方向制御弁のセンターバイパス油路と負荷油路が開口すると同時にア クチュエータの負荷油路へ油圧ポンプの作動油の供給が開始され、方向制御弁の 操作量に対するアクチュエータの起動ポイントが、負荷圧の大小によって差異が 生じることを防止する。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１乃至図３に従って詳述する。尚、説明の都合上 、従来技術と同一の構成部分も同時に説明する。図１は本考案の建設機械のネガ ティブコントロール回路を示したものであり、可変容量形の油圧ポンプ１１とア クチュエータ１２との間に方向制御弁１３を設け、該方向制御弁１３が中立位置 １３ａにあるときは、該方向制御弁１３の操作量に応じてその開口面積を減少す るセンターバイパス油路１４を方向制御弁１３に設ける。センターバイパス油路 １４の最下流にはネガティブコントロール絞り１５を設け、タンク１６に連通し てネガティブコントロール圧を発生させる。このネガティブコントロール圧は、 センターバイパス油路１４から分岐して設けられたネガティブコントロール信号 油路１７を介して油圧ポンプ１１のレギュレータ１８へ導出され、油圧ポンプ１ １の吐出量を制御する。

【００１４】 そして、センターバイパス油路１４のネガティブコントロール絞り１５の上流 位置に圧力補償弁１９を設ける。該圧力補償弁１９のスプールは、センターバイ パス油路１４を開放する位置１９ａと閉止する位置１９ｂとが設けられており、 開放側のパイロットポート１９ｃにはパイロット油路２０を介して油圧ポンプの 吐出圧Ｐ_P がパイロット圧として導出される。一方、圧力補償弁１９の閉止側の パイロットポート１９ｄには、ばね２１を介装するとともにパイロット油路２２ を設け、前記方向制御弁１３の二次側の負荷油路２３及び２４のうち、アクチュ エータ１２のシリンダ伸長側の負荷油路２４から分岐した油路２５とこのパイロ ット油路２２との間に減圧弁２６を介装する。

【００１５】 減圧弁２６の二次側には油路２５のほかに、ネガティブコントロール絞り１５ の下流位置でタンク１６に連通する油路２７を設けてあり、減圧弁２６のスプー ルはパイロット油路２２と油路２５とを連通する位置２６ａと、パイロット油路 ２２と油路２７とを連通する位置２６ｂとが設けられている。そして、負荷油路 ２４に接続した油路２５に連通する側のパイロットポート２６ｃにパイロット油 路２８を設けてネガティブコントロール絞り１５の上流位置に接続するとともに 、タンク１６に接続した油路２７に連通する側のパイロットポートにばね２９を 介装する。

【００１６】 次に、ネガティブコントロール回路の作用について説明する。図１に於いて、 方向制御弁１３が中立位置１３ａにあるときは、油圧ポンプ１１の吐出油はスプ ール１３ａの位置を通過してセンターバイパス油路１４へ導出されるとともに、 パイロット油路２０を経て圧力補償弁１９の一方のパイロットポート１９ｃにパ イロット圧Ｐ_P が導出される。これに対して、圧力補償弁１９の他方のパイロッ トポート１９ｄにはばね２１の圧力Ｐ_K のみが掛っており、Ｐ_P ＞Ｐ_K であるた め圧力補償弁１９のスプールは、１９ｂから１９ａの位置に切り替わる。

【００１７】 従って、図２に示すように、油圧ポンプの吐出油が方向制御弁１３のスプール １３ａの位置を通過し、センターバイパス油路１４を経て圧力補償弁１９のスプ ール１９ａの位置を通過してネガティブコントロール絞り１５側へ導出される。 ネガティブコントロール絞り１５によってネガティブコントロール圧Ｐ_N が発生 し、このネガティブコントロール圧Ｐ_N はネガティブコントロール信号油路１７ を介してレギュレータ１８に導出され、油圧ポンプ１１の吐出量を減少して省エ ネルギを図るように制御する。

【００１８】 又、パイロット油路２８を通じて減圧弁２６のパイロットポート２６ｃにもネ ガティブコントロール圧Ｐ_N が導出され、ネガティブコントロール圧Ｐ_N がばね ２９の押圧力より大になると、減圧弁２６のスプールが２６ｂから２６ａへ切り 替わる。依って、負荷油路２４から分岐した油路２５とパイロット油路２２とが 連通し、負荷油路２４の負荷圧Ｐ_L が圧力補償弁１９の他方のパイロットポート １９ｄに導出され、圧力補償弁１９はばね２１のばね圧Ｐ_K と負荷圧Ｐ_L の和と 、油圧ポンプ１１の吐出圧Ｐ_P とのバランスで作動し、油圧ポンプ１１の最低吐 出圧がＰ_K ＋Ｐ_L として補償される。

【００１９】 従って、方向制御弁１３を操作するときに、センターバイパス油路１４と負荷 油路２３及び２４が開口すると同時にアクチュエータ１２への作動油の供給が開 始され、方向制御弁１３の操作量に対するアクチュエータ１２の起動ポイントが 、負荷圧Ｐ_L の大小によって差異が生じるという不具合が解消される。 図３に示すように、方向制御弁１３のスプールが１３ａの位置から１３ｂの位 置へ切り替わった後は、センターバイパス油路１４への作動油の導出が遮断され て負荷油路２３及び２４へのみ作動油が供給され、アクチュエータ１２が駆動さ れる。前記センターバイパス油路１４への作動油の供給が遮断されたことにより 、ネガティブコントロール絞り１５への作動油の供給がなくなり、ネガティブコ ントロール圧Ｐ_N が減少する。依って、減圧弁２６のパイロットポート２６ｃに 掛かるパイロット圧が減少し、減圧弁２６のスプールは２６ａの位置から２６ｂ の位置へ切り替わる。そして、負荷油路２４から分岐した油路２５が閉止される とともに、パイロット油路２２とタンク１６に接続された油路２７とが連通し、 パイロット油路２２内のパイロット油がタンク１６へ戻る。従って、圧力補償弁 １９のスプールは１９ａの位置に保持され続けるが、ネガティブコントロール圧 Ｐ_N は発生せず、圧力補償弁１９の影響がなくなってそれ以降の操作感覚は従来 通りの感覚が得られる。

【００２０】 尚、本考案は、本考案の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、 そして、本考案が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は上記一実施例に詳述したように、センターバイパス油路のネガティブ コントロール絞りの上流位置に圧力補償弁を設け、その一方のパイロットポート に油圧ポンプの吐出圧を付加し、他方のパイロットポートにばね圧とアクチュエ ータの負荷圧の和を付加させる。従って、方向制御弁を中立位置からアクチュエ ータ駆動位置へ操作し始める際に、油圧ポンプの最低吐出圧が補償され、方向制 御弁の操作量に対するアクチュエータの起動ポイントが、負荷圧の大小によって 変化するという従来の欠陥を解消することができる。

【００２２】 又、圧力補償弁のばね付パイロットポート側には減圧弁を設けてあり、アクチ ュエータが駆動された後にネガティブコントロール圧が減少したときには、減圧 弁が切り替って前記パイロットポート内のパイロット油がタンクに戻る。従って 、アクチュエータ駆動後には圧力補償弁の影響がなくなり、従来の操作感覚で作 業を行うことができる等、正に諸種の実用的価値ある考案である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す建設機械のネガティブ
コントロール回路図。

【図２】図１の作動状態を示す回路図。

【図３】図１の作動状態を示す回路図。

【図４】従来形の建設機械のネガティブコントロール回
路図。

【図５】ネガティブコントロール圧と油圧ポンプ１回転
当りの吐出量との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１１ 油圧ポンプ １２ アクチュエータ １３ 方向制御弁 １３ａ 中立位置 １４ センターバイパス油路 １５ ネガティブコントロール絞り １６ タンク １７ ネガティブコントロール信号油路 １８ レギュレータ １９ 圧力補償弁 １９ｃ，１９ｄ パイロットポート ２０，２２，２８ パイロット油路 ２１，２９ ばね ２３，２４ 負荷油路 ２６ 減圧弁 ２６ｃ パイロットポート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量形の油圧ポンプとアクチュエー
   タとの間に方向制御弁を設け、該方向制御弁が中立位置
   にあるときに油圧ポンプからの吐出油を通過させるセン
   ターバイパス油路を設けて、その最下流にネガティブコ
   ントロール絞りを設けるとともに、このネガティブコン
   トロール絞りにより発生するネガティブコントロール圧
   をネガティブコントロール信号油路を介して油圧ポンプ
   のレギュレータへ導出するようにした建設機械のネガテ
   ィブコントロール回路に於いて、前記センターバイパス
   油路のネガティブコントロール絞りの上流位置に圧力補
   償弁を設け、該圧力補償弁の開放側のパイロットポート
   に油圧ポンプの吐出圧を付加するとともに、閉止側のパ
   イロットポートにばね付きのパイロット油路を設け、更
   に、このパイロット油路とアクチュエータの負荷油路と
   の間に減圧弁を介装し、該減圧弁の前記負荷油路に連通
   する側のパイロットポートにネガティブコントロール圧
   を付加するとともに、タンクに連通する側のパイロット
   ポートにばねを設けたことを特徴とする建設機械のネガ
   ティブコントロール回路。