JPH06503637A - ポンプ及び負荷を有する油圧装置 - 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】 ポンプ及び負荷を有する油圧装置 本発明は、ポンプと、設定装置により作動する弁に圧力流体の入力用及び出力用 の二つのモータラインを介して接続された少な（とも一つの負荷とを備え、各モ ータラインには、負荷圧力検出点と、圧力が高い方のモータラインを検出する第 １比較器と、高い方の負荷圧力及び切り換え弁に応じて作動する制御装置とが設 けられた油圧装置に関する。

この種の油圧装置は、定期刊行物「油圧と空気圧Ｊ　（Ｏｅｌｈｙｄｒａｕｌｉ ｋ　ｕｎｄ　Ｐｎｅｕ−ｍａｔｋ）の１９９０年第３４号の第１０６ページ第１ 図に開示されている。切り換え弁が第１の比較器として作用し、この弁の助けで 、各々の場合の高い方の負荷圧力が負荷圧力検出ラインに対して有効になる。こ れは、一方では比例弁での圧力降下を一定に保持する補償弁をトリガさせる作用 をし、他方ではポンプ圧力ラインが装置の最も高い負荷圧力より僅かに高い圧力 になるようにポンプを調整する作用を果たす。このように、負荷圧力が油圧信号 として直接的に使用される。

上記文献の第２図には、負荷圧力とポンプ圧力を圧力・電圧変換器によりそれぞ れ負荷圧力信号とポンプ圧力信号に変換し、次いでディジタル的に処理できるこ とが示されている。このことは、比例弁の上流側に接続される補償弁を省略でき 、この補償弁の代わりに、ポンプ圧力と負荷圧力と設定信号とに応じて比例弁の 正確な位置を定める弁調整器を制御内に設けてもよいことを意味する。その上に 、ディジタル制御手段が、負荷のすべての要求を考慮してポンプの吐出状態を調 節することができる。

両方の場合において、負荷が外部で作動させられているとき、すなわち油圧装置 にとって負の負荷となるときに、問題を生じる。その場合には、外側のモータラ インが高い負荷圧力を負担することになり、比例弁とポンプ吐出の両方に不具合 を生じることになる。

本発明は、冒頭に述べた形式の油圧装置における問題点、すなわち負の負荷のも とての作動が簡単に認識でき、したがって制御において考慮できるようにすると いう問題点に基礎を置くものである。

本発明においては、この問題点は、高い方の負荷圧力に対応する電気的負荷信号 を制御手段に供給する圧力・電圧変換器が設けられ、弁の中立位置からの変位量 を表示する方位信号が発生されるように構成され、制御手段が、方位信号により 表示される入力側モータラインが高い方の負荷を負担しているかどうか、を判断 し、判断の結果に応じて負荷圧力信号を処理する第２の比較器を備える構成によ り解決される。

設定装置の作動により、弁は中立位置から所望の方向に変位させられる。負荷の 動きの方向、したがってモータラインの入力側が、これによって判断される。

これは、方向信号により表示される。第１の比較器が、いずれのモータラインが 高い圧力を受けているか、を確認する。その比較の結果及び方向信号が、モータ ラインの入力側が高い圧力を受けているかどうか、を判断する第２の比較器の作 動を可能にする。モータラインの入力側が高い圧力を受けている場合には、作動 は、正の負荷のもとでの通常の作動であり、有効負荷圧力が通常の方法で使用さ れる。反対に、出力側のモータラインが高い圧力を受けている、と第２の比較器 が判断すると、検出された負荷圧力は異なった方法で考慮されねばならない。た とえば弁が反対方向に作動させられる。同様な理由から、ポンプ制御の場合には 吐出量が増加されるか、又は幾つかの負荷が並列に接続されている場合には、負 の負荷状態で作動していると判断された負荷圧力が考慮の対象外にされる。負の 負荷状態を認識するために必要な部品は、大したことのない出費に過ぎない。

制御手段が信号をディジタル的に処理するようにすることが特に有利である。

そのような制御が何らかの形で行われると、必要なことは、第２の比較を行い、 その比較の結果を考慮するために、作動ルーチンに僅かな追加をするだけに過ぎ ない。

好ましい例では、第１の比較器を、２つの負荷圧力検出点を共通の負荷圧力検出 ラインに接続する切り換え弁とし、圧力・電圧変換器をこの負荷圧力検出ライン に接続し、該切り換え弁に、閉鎖部材の位置を表す位置信号を制御手段に供給す る位置センサーを組み合わせ、第２の比較器を、実際の位置信号と方位信号から 得られる閉鎖部材の位置とを比較させるようにする。切り換え弁のために、モー タラインには１個の圧力・電圧変換器を設けるだけで十分である。位置センサー は非常に簡単な構成でよ（、第２の比較を行うことができる。

さらに、制御手段は、各々の比例弁に対して特性修正能力をもった弁コントロー ラを備え、この弁コントローラに、負荷圧力信号の他に、ポンプ圧力に対応する ポンプ圧力信号を加えるようにすることが有利である。特性修正能力を用いるこ とにより、補償弁がない場合にも、負の負荷圧力に対して比例作動を達成するこ とができる。

また、本発明は、閉鎖部材が一つの端部位置に達したかどうか、を判断し、対応 する位置信号を供給する位置センサーに特徴がある油圧装置のための切り換え弁 を内容とする。この位置センサーは、閉鎖部材が特定の点にあるかどうか、をモ ニターすればよいので、非常に簡単な構造でよい。これらセンサーは、電気的に 、あるいは磁気的、誘導的、光学的、機械的、その他どのような手段で作動させ てもよい。

以下に、本発明を、図に示す好ましい実施例について詳細に説明する。図におい て、 第１図は本発明による油圧装置の第１の実施例の回路図である。

第２図は変更例を示す。

第１図において、調節可能なポンプｌが、タンク２からポンプライン３を介して 圧力流体を幾つかの負荷４．５に送る。負荷４はアキシャルピストン型位置決め 装置として表示されており、負荷５はロータリー型モータとして表示されている 。各負荷は２つの相対向する方向に動かされる。

この目的のために、負荷４のモータライン６．７が２方向比例弁８に接続される 。２方向比例弁８は、補償弁９を通して圧力流体を受ける。モータライン６．７ の各々は、それぞれ負荷圧力検出点１Ｏ１１１に対応させられており、負荷圧力 検出点１０．１１は、それぞれ接続ライン１２．１３と切り換え弁１４を介して 共通の負荷検出ライン１５に接続されている。切り換え弁は閉鎖部材１６を有し 、この閉鎖部材１６は、高い方の圧力に応じて、２つの位置のいずれか１つの位 置をとる。この高い方の圧力は、接続点１７を通して、スプリングとともに補償 弁９のピストンを閉じる方向に作用する。このピストンは、接続点１８を通して 比例弁８の」二流側の圧力により反対方向に加圧される。したがって、補償弁９ は、比例弁８における圧力降下を一定に維持する。比例弁の調節は、たとえば手 動レバーのような設定装置１９により行われ、設定装置１９は、制御ライン２０ を介して電気信号ｆｌを比例弁８に送る。

同様に、負荷５には２方向比例弁８ａが設けられ、この比例弁８ａに制御ライン ２０ａを介して設定装置１９ａから設定信号ｒ２が送られる。

ポンプｌは位置決め装置２１を有し、この位置決め装置２１に制御手段２２の制 御部Ｓから制御信号すが送られる。この信号は、ポンプの出力が負荷の要求値に 丁度対応するように選定される。この要求を達成するために、２つの負荷のそれ ぞれ高い方の負荷圧力が、それぞれ圧力・電圧変換器２３．２３ａにより電気的 負荷信号ｙＬ　ｙ２に変換され、制御出力２２の入力２４．２５に供給される。

さらに、各切り換え弁１４が位置センサー２６．２６ａを有し、これら位置セン サー２６．２６ａが、それぞれ位置・電圧変換器２７．２７ａに接続される。こ れらは、負荷信号Ｓ１、Ｓ２をセンサー出力２２の入力に供給する。さらに、設 定信号ｆｌ、　ｆ２力坊位信号ｄｌ　ｄ２の形で制御手段２２の入力３０．３１ に送られる。最後に、ポンプ圧力が圧力・電圧変換器３２により電気的圧力信号 ｐｌに変換され、制御手段２２の入力３３に供給される。

通常の作動では、負荷は正の負荷状態で作動する。このことは、入力側のモータ ラインが出力側のモータラインより圧力が高いことを意味する。図示の実施例で は、切り換え弁１４の閉鎖部材１６が、モータライン７に高い負荷圧力が作用し ていることを表示し、したがって、通常の作動、すなわち正の負荷状態では、こ のラインが入力側モータラインとなる。したがって、切り換え弁１４が、いずれ のモータラインが高い方の圧力を受けているか、を判断する第１の比較器となる 。比較の結果は、負荷信号ｓｌの形で制御手段２２内の第２の比較器Ｂに供給さ れる。

比例弁８のスライダーが対応する設定信号ｆｌにより左に押されたときにのみ、 モータライン７は入力側モータラインとなる。したがって、これに対応する方位 信号ｄｉと位置信号ｓｌを比較することより、方位信号により表される入力側モ ータラインが高い圧力を受けているかどうか（通常作動であるかどうか）を判断 することができる。この状態にない場合には、すなわち高い圧力が出力側モータ ラインにある場合には、負荷４は負の負荷状態で作動していることになる。した がつて、外部から負荷を受けている。この場合には、記録された負荷圧力は、負 荷圧力信号ｙｔとして制御手段２２に伝達され、通常作動の場合とは異なる方法 で処理される。

最も単純な場合には、ポンプ圧力が最も高い負荷圧力より僅かに高くなるように 、通常作動におけるポンプ１の吐出量が設定される。負荷圧力信号ｙｌ、　Ｙ２ が制御手段２２内で信号に応じて比較され、ポンプ圧力信号ｐｌが２つの圧力信 号の高い方よりも高くな５ように決められる。しかし、負の負荷状態では、出力 側モータラインから０−イト上圧力は、個々の負荷から供給される負荷圧力信号 の比較に際しては考慮され、よい。

第２図の実施例では、対応する部品に１００を足した参照符号を用いる。主たる 相違点は、２方向比例弁１０８．１０８ａが、制御手段１２２に設けた特性修正 機能をもつ弁調整器Ｃ，Ｄからの修正された設定信号ｇ１．　ｇ２を受けるよう になっており、したがって補償弁９が省略されていることである。これらの弁調 整器にはポンプ圧力信号ｐｌと、負荷圧力信号ｙｌ、　Ｙ２、及び比例弁のスラ イダーの位置を表す戻り信号ｒｌ、「２が供給される。これらの信号により、設 定装置］、　１９．１１９ａからの設定信号ｆ１．　ｆ２が比例作動を行うよう に修正される。戻り信号ｒ１、ｒ２は入力１３４．１３５に送られる。接続点１ ２４．１２５．１３０．１３１は実際には内部に設けられるものであるが、構成 を明らかにするために図に示しである。２つの弁調整器Ｃ，Ｄの他に、制御手段 １２２は、第１図の実施例におけると同様に作動する比較器Ｂと、ポンプ１０１ の吐出状態を調整するための制御部Ｓを備えている。

制御手段１２２はディジタル信号制御機能を有する。特性修正機能は保持される 。メモリは、一つの負荷が負の負荷状態であることを比較器Ｂが検出したときに 望ましい修正を行うように構成されている。

国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．ポンプと、設定装置により作動する弁に圧力流体の入力用及び出力用の二つ のモータラインを介して接続された少なくとも一つの負荷とを備え、各モータラ インには、負荷圧力検出点と、圧力が高い方のモータラインを検出する第１比較 器と、高い方の負荷圧力に応じて作動する制御装置とが設けられた油圧装置にお いて、高い方の圧力に対応する電気的負荷圧力信号（ｙ１、ｙ２）を前記制御手 段（２２；２３）に供給し、中立位置からの前記弁の変位を表す方位信号（ｄ１ 、ｄ２）を発生する圧力・電圧変換器（２３，２３ａ；１２３，１２３ａ）が設 けられ、前記制御手段が、前記方位信号により表される入力側モータライン（６ 、７；１０６、１０７）が高い方の圧力を受けているかどうか、を比較により判 断し、その比較の結果に応じて前記負荷圧力信号（ｙ１、ｙ２）を処理する第２ の比較器（Ｂ）を備えることを特徴とする油圧装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載した油圧装置において、前記制御手段（２２；１２ ２）が前記信号をディジタル的に処理するようになったことを特徴とする油圧装 置。
3. ３．請求の範囲第１項又は第２項に記載した油圧装置において、前記第１比較器 （Ａ）が２つの負荷圧力検出点（１０、１１；１１０、１１４）を共通の負荷圧 力検出ライン（１５；１１５）に接続し、前記圧力・電圧変換器（２７，２７ａ ；１２７，１２７ａ）がこの負荷圧力検出ラインに接続され、前記切り換え弁が 閉鎖部材（１６；１１６）の位置を表す位置信号（ｓ１，ｓ２）を前記制御手段 （２２；１２２）に供給する位置センサー（２６；１２６）に組み合わされ、前 記第２の比較器（Ｂ）が実際の位置信号（ｓ１，ｓ２）を前記方位信号（ｆ１， ｆ２）から得られる閉鎖部材の位置と比較するようになったことを特徴とする油 圧装置。
4. ４．請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の油圧装置において、 前記制御手段（１２２）が前記各弁（１０８、１０８ａ）について、特性修正機 能を有する弁制御器（Ｃ，Ｄ）を有し、この弁制御器にポンプ圧力に対応するポ ンプ圧力信号（ｐ１）が負荷圧力信号（ｙ１，ｙ２）とともに供給されるように なったことを特徴とする油圧装置。
5. ５．請求の範囲第３項に記載の油圧装置のための切り換え弁において、前記閉鎖 部材（１６）が１つの端位置に達したかどうか、を判断し、対応する位置信号（ ｓ１，ｓ２）を供給する位置センサー（２６）が設けられたことを特徴とする油 圧装置。