JPH10231801A

JPH10231801A - ロードセンシング回路

Info

Publication number: JPH10231801A
Application number: JP5104897A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yamamura; 真山村; Masayuki Nakamura; 雅之中村; Yoshitaka Mizuta; 水田義隆; Kazuaki Takada; 和明高田; Rei Ishichi; 令石地
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ロードセンシング回路において、安定した制
御を可能にする。【解決手段】可変容量ポンプＰを制御バルブ２０に直
接接続するとともに、減圧弁ＲＶを介して可変容量ポン
プＰの吐出圧を減圧し、その減圧した圧力をパイロット
圧として制御バルブ２０の他方のパイロット室２２に作
用させる。また、一方のパイロット室２１には可変容量
ポンプＰの吐出圧を直接導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、流量ゲインを調
整するロードセンシング回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の制御回路として、図２、図３に
示すものが従来から知られている。図２に示した従来の
制御回路は、可変容量ポンプＰを複数のアクチュエータ
１に接続するが、これら各アクチュエータ１と可変容量
ポンプＰとの間に切換弁２を設けている。そして、各ア
クチュエータ１及びそれに接続した各切換弁２の構成
が、すべて同じなので、以下には、すべて同じ符号を付
して説明する。上記切換弁２は、その一方の側に、可変
容量ポンプＰに連通する第１流入ポート３、中継ポート
４、第２流入ポート５及びタンクポート６を備えてい
る。そして、第２流入ポート５には負荷検出ポート７を
常時連通させている。さらに、切換弁２の他方の側に
は、第１アクチュエータポート８及び第２アクチュエー
タポート９を備えている。

【０００３】上記中継ポート４は、圧力補償弁１０を介
して第２流入ポート５に連通している。圧力補償弁１０
は、その切り換え位置に応じて開度を制御するが、その
開度は、圧力補償弁１０の一方のパイロット室１１の推
力と、他方のパイロット室１２及びこのパイロット室１
２に設けたスプリング１３の推力とのバランスによって
決まる。そして、この圧力補償弁１０の一方のパイロッ
ト室１１は中継ポート４側に連通し、他方のパイロット
室１２は負荷検出ポート７側に連通している。ただし、
この負荷検出ポート７は、シャトル弁１４を介して、ト
ーナメント方式で他の切換弁の負荷検出ポートと接続さ
れている。また、圧力補償弁１０の他方のパイロット室
１２は、後で説明する減圧弁Ｖに接続した負荷圧導入通
路１５に連通させている。ただし、この負荷圧導入通路
１５は、トーナメント方式の中で最終のシャトル弁１４
の下流側に設けている。したがって、この通路１５に導
かれる圧力は、複数のアクチュエータのうちの最高負荷
圧ということになる。

【０００４】上記切換弁２が図示の中立位置にあるとき
には、第１流入ポート３、中継ポート４及び両アクチュ
エータポート８、９のそれぞれがふさがれ、第２流入ポ
ート５がタンクポート６に連通した状態を保つ。そし
て、切換弁２が図面左右いずれかの位置に切り換わる
と、第１流入ポート３と中継ポート４とが連通する。ま
た、第２流入ポート５がアクチュエータポート８または
９に連通し、タンクポート６がアクチュエータポート９
または８に連通する。ただし、このときの切換弁２の切
り換え量に応じて、第１流入ポート３と中継ポート４と
の連通開度、すなわち、両ポート３、４間に形成される
絞り１６の開度が決められることになる。言い換えれ
ば、そのときの切換弁２の切り換え量に応じて、絞り１
６の開度が決まるが、この絞り１６の開度が、結局はア
クチュエータ１が必要とする要求流量ということにな
る。

【０００５】上記のように切換弁２が切り換われば、可
変容量ポンプＰの吐出流体が、第１流入ポート３→中継
ポート４→圧力補償弁１０→第２流入ポート５→アクチ
ュエータポート８または９を経由して、アクチュエータ
１のボトム側室１７またはロッド側室１８に供給され
る。また、アクチュエータ１のロッド側室１８またはボ
トム側室１７からの戻り流体は、タンクポート６を経由
してタンクＴに戻される。そして、このときのアクチュ
エータ１の負荷圧は、負荷検出ポート７から負荷圧導入
通路１５へと導かれる。

【０００６】また、前記可変容量ポンプＰは、その吐出
側を、分岐通路１９を介して制御バルブ２０に接続して
いる。この制御バルブ２０は、その一方のパイロット室
２１を分岐通路１９に連通し、他方のパイロット室２２
を前記減圧弁Ｖの二次側ポート２３に連通している。ま
た、この他方のパイロット室２２にはスプリング２４の
バネ力を作用させている。そして、上記減圧弁Ｖは、そ
の一方の側に一次側ポート２５を形成し、この一次側ポ
ート２５を前記負荷圧導入通路１５に連通させている。
したがって、この一次側ポート２５には、複数のアクチ
ュエータ１のうちの最高負荷圧が導かれることになる。

【０００７】また、この減圧弁Ｖの一方のパイロット室
２６には、負荷圧導入通路１５を介して前記最高負荷圧
を導くようにしている。他方のパイロット室２７には二
次側ポート２３側の圧力を導くようにしている。さら
に、上記一方のパイロット室２６には、推力を可変にし
た電磁ソレノイド２８を設け、他方のパイロット室２７
にはスプリング２９を設けている。そして、これら両パ
イロット室２６、２７の圧力作用及び電磁ソレノイド２
８あるいはスプリング２９の推力がバランスした位置で
減圧弁Ｖの切り換え位置が決まる。しかも、この切り換
え位置に応じて、制御絞り３０及び抵抗付与絞り３１の
開度が制御される。

【０００８】なお、上記制御絞り３０は、一次側ポート
２５と二次側ポート２３との流通過程に設け、抵抗付与
絞り３１は、制御絞り２５をタンクＴに連通する通路過
程に設けたもので、この抵抗付与絞り３１は制御バルブ
２０の他方のパイロット室２２に対してパラレルにして
いる。また、減圧弁Ｖは、図面下側位置において制御絞
り３０が全開になって抵抗付与絞り３１が完全に閉じら
れる。また、図面上側位置において、制御絞り３０が完
全に閉じられ、抵抗付与絞り３１が全開状態を保つ。

【０００９】前記制御バルブ２０は、その一方のパイロ
ット室２１に可変容量ポンプＰの吐出圧が作用し、他方
のパイロット室２２には減圧弁Ｖで制御されたパイロッ
ト圧が作用する。そして、一方のパイロット室２１の圧
力作用と、他方のパイロット室の圧力作用及びスプリン
グ２４のバネ力とがバランスした切り換え位置で、制御
シリンダＣに連通する開度とタンクＴに連通する開度と
が制御される。上記制御シリンダＣは、その圧力室３２
を制御バルブ２０に接続する一方、そのピストンロッド
３３の先端を可変容量ポンプＰの斜板に連係している。
なお、図中符号３４はスプリングで、制御シリンダＣの
推力に抗する力を発揮するものである。

【００１０】いま、切換弁２を左右いずれかに切り換え
ると、可変容量ポンプＰの吐出流体が前記したようにし
てアクチュエータ１に供給されるとともに、アクチュエ
ータ１からの戻り流体がタンクＴに戻される。このと
き、可変容量ポンプＰの吐出圧が制御バルブ２０の一方
のパイロット室２１に作用するとともに、アクチュエー
タ１の最高負荷圧が負荷圧導入通路１５及び減圧弁Ｖを
介して制御バルブ２０の他方のパイロット室２２に作用
する。したがって、この制御バルブ２０は、一方のパイ
ロット室２１の圧力と、他方のパイロット室の圧力及び
そのスプリング２４とがバランスする切り換え位置を保
つ。この制御バルブ２０の切り換え位置に応じて制御シ
リンダＣが動作し、可変容量ポンプＰの傾転角を制御す
る。

【００１１】このとき可変容量ポンプＰは、最高負荷圧
よりも制御バルブ２０のスプリング２４のバネ力分だけ
高い圧力を吐出するように制御される。つまり、制御バ
ルブ２０の両パイロット室２１、２２において、スプリ
ング２４のバネ力分の差圧が維持されるように制御され
る。このように差圧が維持されれば、可変容量ポンプＰ
からは、負荷圧の変化に係わりなく、その負荷圧よりも
上記バネ力分だけ高い圧力が吐出される。したがって、
切換弁２の切り換え量に応じてその絞り１６の開度、す
なわちアクチュエータの要求流量が決まれば、上記した
ように可変容量ポンプＰの吐出圧と負荷圧との差圧が一
定に保たれるので、アクチュエータに対する供給流量も
一定になる。

【００１２】ただし、この従来例では、制御バルブ２０
の他方のパイロット室２２に作用する負荷圧を、減圧弁
Ｖで制御するようにしている。例えば、上記パイロット
室２２の圧力を低くすればするほど、可変容量ポンプＰ
の吐出圧も低くなる。可変容量ポンプＰの吐出圧が低く
なれば、切換弁２の絞り１６前後の差圧も低くなるの
で、その分、アクチュエータに対する供給流量も少なく
なる。つまり、この制御バルブ２０の両パイロット室２
１、２２の差圧を制御することによって、アクチュエー
タに対する流量ゲインを制御することができる。

【００１３】そして、減圧弁Ｖの制御形態を、次に説明
する。この減圧弁Ｖには、その一方のパイロット室２６
に負荷圧導入通路１５からの最高負荷圧が作用し、他方
のパイロット室２７には、二次側ポート２３すなわち制
御バルブ２０の他方のパイロット室２２の圧力が導かれ
るようにしている。したがって、この減圧弁Ｖは、一方
のパイロット室２６の圧力と、他方のパイロット室２７
の圧力及びそのスプリング２９とがバランスする切り換
え位置を保つとともに、そのときの制御絞り３０と抵抗
付与絞り３１との開度が制御される。この減圧弁Ｖの切
り換え位置に応じて、制御バルブ２２に作用するパイロ
ット圧が制御されることになる。このとき電磁ソレノイ
ド２８の推力を調整することによって、減圧弁Ｖの減圧
比を調整できる。

【００１４】図３に示した従来例は、可変容量ポンプＰ
を減圧弁Ｖの一次側ポート２５に接続している。さら
に、二次側ポート２３を制御バルブ２０を介して制御シ
リンダＣの圧力室３２に連通している。しかも、この二
次側ポート２３は制御バルブ２０の一方のパイロット室
２１にも連通している。つまり、この図３に示した従来
例は、負荷圧導入通路１５の最高負荷圧を制御するので
はなく、一方のパイロット室２１に作用する可変容量ポ
ンプＰの吐出圧を減圧弁Ｖを介して制御して、この減圧
弁Ｖで制御された圧力を制御シリンダＣの圧力室に導く
ようにした点が図２の従来例と異なる。ただし、制御バ
ルブ２０の両パイロット室２１、２２の差圧を制御し
て、流量ゲインを調整するという意味では、図２の従来
例と同様である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記図２に示した従来
のロードセンシング回路では、制御バルブ２０の他方の
パイロット室２２に、負荷圧導入通路１５からの負荷圧
を作用させるとともに、その負荷圧を減圧弁Ｖで制御す
るようにしている。そして、この減圧弁Ｖが機能してい
るときには、負荷圧導入通路１５に導かれた流体の一部
が、抵抗付与絞り３１を経由してタンクＴに戻される。
このように減圧弁Ｖを介して流れが生じると、当然のこ
ととして、負荷圧導入通路１５を含めた回路の圧力損失
が発生する。特に、シャトル弁１４に接続した通路や負
荷圧導入通路１５は、パイロット通路ということでその
管路をそれほど太くしていない。そのために圧力損失が
いっそう大きくなる。このように圧力損失が大きくなる
と、その影響で、制御バルブ２０の他方のパイロット室
２２に作用するパイロット圧が安定しなくなるという問
題があった。

【００１６】これに対して、図３に示した従来のロード
センシング回路では、負荷圧導入通路１５を制御バルブ
２０の他方のパイロット室２２に直接導くようにしたの
で、このパイロット系の流路にほとんど流れが発生せ
ず、図２の従来例のように圧力損失が発生しない。した
がって、この他方のパイロット室２２の圧力が安定した
ものになる。言い換えれば、この図３の従来例によれ
ば、図２に示した従来例の問題点をある程度解消でき
る。ところが、この図３の従来例の場合には、制御シリ
ンダＣの圧力室３２に導かれる圧力が、減圧弁Ｖで制御
された圧力になる。しかし、この減圧弁Ｖで制御される
圧力もなかなか一定に保てず、その意味で、安定性に欠
けるという問題が解消されていないといえる。この発明
の目的は、圧力損失の影響も少なく、しかも制御シリン
ダへの供給圧も安定するロードセンシング回路を提供す
ることである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、可変容量ポ
ンプと、アクチュエータと、これら可変容量ポンプとア
クチュエータとの間に設け、その開度に応じてアクチュ
エータの要求流量を決める切換弁と、可変容量ポンプの
傾転角を変えるための制御シリンダと、この制御シリン
ダのストロークを制御する制御バルブとを備えたロード
センシング回路を前提にする。上記の回路を前提にしつ
つ、第１の発明は、制御バルブの一方のパイロット室に
可変容量ポンプの吐出圧を作用させ、他方のパイロット
室に減圧弁で減圧された圧力を作用させるとともに、こ
の他方のパイロット室側にスプリングのバネ力を作用さ
せ、しかも、上記減圧弁は、負荷圧信号に応じて可変容
量ポンプの吐出圧を減圧するとともに、この減圧弁の減
圧比を調整する減圧比調整手段を備え、減圧弁で減圧し
た圧力をパイロット圧として制御バルブの上記他方のパ
イロット室に作用させる構成にした点に特徴を有する。

【００１８】第２の発明は、第１の発明を前提にしつ
つ、減圧弁のいずれか一方のパイロット室に、電磁ソレ
ノイドからなる減圧比調整手段を設けた点に特徴を有す
る。この発明は、上記のように構成したので、減圧弁が
負荷圧信号に応じて吐出圧を減圧する。ここでは、負荷
圧を導くパイロット系の回路に流れが生じないので、そ
の分、圧力損失も少なくなる。しかも、可変容量ポンプ
の吐出流体が、制御シリンダに供給されるので、従来の
ように減圧弁を通過させていた場合よりも、その供給圧
が安定したものになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１に示した実施例は、可変容量
ポンプＰ、アクチュエータ１、これら可変容量ポンプＰ
とアクチュエータ１との間に設けた切換弁２、制御バル
ブ２０と可変容量ポンプＰとの関係、及び制御バルブ２
０と制御シリンダＣとの関係等は、図２の従来と同様で
ある。したがって、これら従来と同様の構成要素につい
ては、図２と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略
する。この実施例では、制御バルブ２０の一方のパイロ
ット室に、可変容量ポンプＰの吐出圧を作用させてい
る。そして、減圧弁ＲＶは、その一次側ポート３５を可
変容量ポンプＰに連通させ、二次側ポート３６を制御バ
ルブ２０の他方のパイロット室２２に連通させている。
したがって、可変容量ポンプＰの吐出圧が減圧されて、
制御バルブ２０の他方のパイロット室２２に作用するこ
とになる。

【００２０】そして、上記減圧弁ＲＶの一方のパイロッ
ト室３７を負荷圧導入通路１５に連通し、他方のパイロ
ット室３８を、二次側ポート３６すなわち制御バルブ２
０の他方のパイロット室２２側に連通させている。しか
も、この他方のパイロット室３８には、スプリング３９
と電磁ソレノイド４０とを備えている。したがって、こ
の減圧弁ＲＶは、一方のパイロット室３７の圧力と、他
方のパイロット室３８の圧力及びそのスプリング３９と
がバランスする切り換え位置を保つとともに、そのとき
の制御絞り４１と抵抗付与絞り４２との開度が制御され
る。そして、この減圧弁ＲＶの切り換え位置に応じて、
制御バルブ２２に作用するパイロット圧が制御されるこ
とになる。

【００２１】要するに、この減圧弁ＲＶは、負荷圧導入
通路１５からの負荷圧信号に応じて、可変容量ポンプＰ
の吐出圧を減圧させる。ただし、その減圧比は、電磁ソ
レノイド４０の推力を調整することによって、自由に制
御することができる。このように制御バルブ２０の両パ
イロット室２１、２２の差圧を制御することによって、
可変容量ポンプＰの吐出圧を制御し、切換弁２の絞り１
６前後の差圧を制御できる。つまり、アクチュエータに
対する流量ゲインを制御できる。

【００２２】この実施例のロードセンシング回路によれ
ば、図２に示す従来例のように、負荷圧導入通路１５の
負荷圧を減圧させるのではないので、そこに流れが生じ
ず、負荷圧導入通路１５を含めた回路に圧力損失が発生
することはない。しかも、図３に示す従来例のように、
制御シリンダＣの圧力室３２に減圧弁ＲＶで減圧させた
圧力を導くのではないので、この制御シリンダＣへの供
給圧が安定させることができる。なお、この実施例で
は、減圧弁の中に抵抗付与絞り４２を一体に設けたが、
それを減圧弁の外でタンクＴの直前に設けるようにして
もよい。また、電磁ソレノイド４０が、この発明でいう
減圧比調整手段を構成しているが、それ以外にも外部か
らパイロット圧を導くなどしてもかまわない。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明のロードセンシ
ング回路によれば、可変容量ポンプを制御バルブに直接
接続したので、減圧弁を介して制御バルブに接続した従
来の場合よりも、制御シリンダへの供給圧が安定する。
また、負荷圧を導くパイロット系の管路に流れが生じな
いので、そこでの圧力損失も少なく、それだけ減圧弁Ｒ
Ｖの動作が安定したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のロードセンシング回路の
要部を示す回路図である。

【図２】従来例のロードセンシング回路の要部を示す回
路図である。

【図３】図２とは異なった従来のロードセンシング回路
の一部を示す回路図である。

【符号の説明】

Ｐ可変容量ポンプ１アクチュエータ２切換弁Ｃ制御シリンダ２０制御バルブ２１制御バルブの一方のパイロット室２２制御バルブの他方のパイロット室２４スプリングＲＶ減圧弁４０減圧比調整手段としての電磁ソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水田義隆東京都港区浜松町２−４−１世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内 (72)発明者高田和明東京都港区浜松町２−４−１世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内 (72)発明者石地令東京都港区浜松町２−４−１世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変容量ポンプと、アクチュエータと、
これら可変容量ポンプとアクチュエータとの間に設け、
その開度に応じてアクチュエータの要求流量を決める切
換弁と、可変容量ポンプの傾転角を変えるための制御シ
リンダと、この制御シリンダのストロークを制御する制
御バルブとを備えたロードセンシング回路において、上
記制御バルブの一方のパイロット室に可変容量ポンプの
吐出圧を作用させ、他方のパイロット室に減圧弁で減圧
された圧力を作用させるとともに、この他方のパイロッ
ト室側にスプリングのバネ力を作用させ、しかも、上記
減圧弁は、負荷圧信号に応じて可変容量ポンプの吐出圧
を減圧するとともに、この減圧弁の減圧比を調整する減
圧比調整手段を備え、減圧弁で減圧した圧力をパイロッ
ト圧として制御バルブの上記他方のパイロット室に作用
させる構成にしたロードセンシング回路。
【請求項２】減圧弁のいずれか一方のパイロット室
に、電磁ソレノイドからなる減圧比調整手段を設けた請
求項１記載のロードセンシング回路。