JPS58143187A - 液圧装置 - 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】 本発明は吐出量可変ポンプとアクチュエータとを連通す
る主流回路に、可変オリフィスをもった流量制御弁を介
装し、ロードセンシング弁の動作で、前記ポンプの吐出
量を調整するごとくした液圧装置に関する。

従来のこの種液圧装置は、例えば４ＩＭ昭５１−５１８
６２号公報に示されている如く、可変制御要素と該要素
の変位量を調整する制御シリンダとを備え、前記可変制
御要素の変鎗調整により吐出量を制御するごとくした吐
出量可変ポンプを用い、このポンプとアクチュエータと
を連通する主流回路に可変すりアイスを備えた流量制御
弁を介装する一方、前記主流回路にｔｄける前記流量制
御弁の上流側には、前記主流回路の液圧を一端側に作用
させるスプールと、該スプールの背面室に内装し、前記
スプールを一端側に押圧するスプリングとを備えたロー
ドセンシング弁を設け、このロードセンシング弁の動作
で、前記ポンプの吐出量を必要流量に対応して調整する
ごとくしたものが開発されている。

しかして、以上の構造からなる従来の液圧装置によれば
、前記可変オリアイスの開度の調整に伴ない前記ロード
センシング弁が作動して前記ポンプの可変調ｔＩｌ要素
を制御シリンダを介して制御し、ポンプの吐出量を、前
記アクチュエータの必要とする流量に自動的に調整する
ので、例えばリリーフ弁によって余剰流量をタンクに戻
すようにした液圧装置に比べてそれだけ動力損失の低減
を図れるのであるが、前記可変オリフィスの一次側と二
次側との差圧は、前記ロードセンシング弁の差圧設定用
ばねにより一定に保たれて参り、し゛かも、この差圧は
、前記主流回路における最大流量と、その配管抵抗に合
わせて設定しているため、流量が最大流量の場合は問題
ないが、流量が小流−になった場合、配管抵抗が小さく
なるにも絢わらず、前記差圧は一定であるためその差分
だけ圧力損失となるのである。

即ち、小流量の場合、配管抵抗が減少するため、実際に
必要な差圧は小さくても良いのに、最大流量のもとに設
定した差圧が固定的に生じ、それだけ圧力損失となり有
効な省エネルギーが行なえないのである。

しかも、小流量に詔いて、その流量を微動調整する場合
、小流量はどその流量に＠する差圧の割合が大きくなる
ためインチング性が悪くなる間ｌＩ、４あった。

本発明の目的は、流量調整に対応して吐出量可変ポンプ
の吐出量を調整し、動力損失を最少に抑制しながら、前
記ポンプの吐出量調整に伴ない流量調整を行なう可変す
りアイスの前後差圧（パワーマツチ差圧）を調整し、小
流量調整時における圧力損失も最少にして有効な省エネ
ルギーを可能にし、しかもハンチング性も向上できるよ
うにする点にある。

本発明の構成は、スプールと該スプールを押圧するスプ
リング及び制御ポートを備えたロードセンシング弁に、
前記スプリングのばね力を調整する調整体を設けるとと
もに、この調整体を連動機構を介して前記吐出量可変ポ
ンプの可変制御要素に連動連結し、前記可変制御要素の
変位量に対応して前記スプリングのばね力を調整して流
量調整による前Ｅポンプの吐出量調整に伴ない流量制御
弁における可変オリアイスの前後差圧をも自動的に行な
えるようにしたものである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に参いて（１）は吐出量可変ポンプ（２）はアク
チュエータであって、前記ポンプ（１）の吐出側を前記
アクチュエー＃（２）に、流量制御＊（３）を介装した
主流回路（１０）により連通させている。

前記吐出量可変ポンプ（１］は、トラニオン軸（１１１
Ｌ）を支点にして変位する可変制御要素（１１）と、該
要素（１１）の変位量を調整する制御シリンダー（１２
）とを備えて参り、前記シリンダー（１２）のピストン
（１３）を、ロッド（１４）を介して前記可変制御要素
（１１）の一端に連結するとともに、前記シリンダー（
１２）に内装したスプリング（１５）の弾発力をして常
時は前記ピストン（１５）を第１図右方向に移動させて
前記可鵡御要素（１１）を最大傾斜方向＃ｃ＃勢させる
べくシ、これにより前記ポンプ（１）にその吐出量を常
に最大値に維持しようとする特性を与えている。

又前記ポンプ（１）の吸入側は、吸入通路（２１）を介
してタンク（２０＆）Ｋ連通している第１−に示した前
記流量制御弁（６）は、流量方向制御弁であって、弁ブ
ロック（３０〕に、前記主流回路（１０）を介して前記
ポンプ（１）の吐出側に連通するＰポートＣＰ）と、前
記主流回路（１０）を介してアクチュエータ（２）の第
１作動室（２ＩＬ）に連通するＡポート（ｌと該アクチ
ュエータ（２）の第２作動室（２ｂ）Ｋｉ！続する１ポ
ート（ＩＩ）及びパイロットライン（２２）に接続する
０ポート（０）、更にはタンク（２０ｂ）ｊζ接続する
〒ポート（りを形成するとともに、前記ブロック＜３０
）の内部に３ランド形式の可動弁（３１）を設け、且つ
この可動弁（３１）の移動に伴ない中央のランド（３２
）の両側コーナ部と弁ブロック（３０）との間に流量を
調整する可皺オリフィス（６３）が形成されるべく成し
ている。

又前記弁プロッタ（３０）には、−瑞が前記可変オリア
イス（３３）の下流側ＫＮ口し、他端が前記Ｏポート（
ｏ）に開口するフィードバック通路（３４）を形成する
一方、前記可動弁（３１）の一端には、ベント切換部（
３５）を形成して、この切換部（３５）をして前記フィ
ードバック通路（６４）と！ポート（、りに連絡してい
るベント通路（３６）との開閉を行なうべくしているの
であって、詳しくは前記可動弁（６１）の中立時に、前
記ベント切換部（３５）を介して前記ベント通路（６６
）を前記フィードバック通路（３４）Ｋ連通し、該フィ
ードバック通路（３４）をタンク（２０ｂ）ＫＮ放し、
又前記可動弁（３１）の移動により前記ベント通路（３
６）のフィードバック通路（３４）への連通を閉塞する
のである。

又、前記主流回路（１０）における前記流量制御弁（３
）の上流側には、ロードセンシング弁（４）を設けるの
であって、このロードセンシング弁（４）は、弁本体（
４１）と、この弁本体（４１）に形成した弁孔（４２）
に移動可能に内装した２ランド形式のスプール（４０）
、及びこのスプール（４０）の背面！（４０＆）に内装
して該スプール（４０）を一端側に押圧するスプリング
（４３）とからなり、前記弁本体（４１）［は、前記弁
孔（４２）の一端側に連通する１次ポー）（４４）と、
前記スプール（４ｏ）の第１図右方向への移動により、
前記１次ポート（４４）と連通する制御ポー）（４５）
と、前記弁孔（４２）を介して前記制御ポー）（４５）
に連通するドレンポート（４６）とを形成し、前記スプ
ール（４０）により前記制御ポー）（４５）を、１次ポ
ー）（４４）とドレンポー）（４６）とに切換自在にな
すと共に、前記スプール（４ｏ）の背面室（４０＆）Ｋ
連通するパイロットポー）（４７）をそれぞれ形成する
一方、前記−次ポート（４４）を前記主流回路（１０）
Ｋ、前記制御ポート（４５）を制御通路（２３）を介し
て前記制御シリンダー（１２〕のピストン！（１６）に
それぞれ接続し、又前記ドレンポー）（４６）をドレン
通路（２４）を介してタンク（２０ｅ）に、前記パイロ
ットボー）（４７）を前記流蓋制御１弁〔３〕の２次側
である０ポートＣｏ）ＫｇｔＪ記パイロ７）ライン（２
２）を介してそれぞれ接続している。

而して本発明は、前記ロードセンシング弁（４）に、前
記スプリング（４３）のばねカを調整する調整体〔５〕
を設ける一方、この調整体（５〕を連動機構（６）を介
して前記ポンプ（１）の可変制御要素（１１）Ｋ連動連
結し、斯くすることで前記可変制御要素（１１）の変位
量に対応して前記スプリング（４３）のばね方を調整す
るようにしたのである。

具体的には、前記ロードセンシング弁（４）の弁体（４
１）［、一端が繭紀背ｄｉｌ［（４０ａ）Ｅｌ１口し、
他端が外部に開口する挿通孔（４８）を形成し、この挿
通孔（４８）Ｋ略円柱状の調整体（５）菅移動可能に内
挿して、その一端ｔｓＩ記スジスプリング６）の受け（
ｔ５＆）に接触させ、他端を外方に突出させるのである
。

一方、前記連動機構（６）は、運動レバー（６０）を用
い、該レバー（６ｏ）を、軸（６１）を介して揺動可能
に支持して、その一端を前記調整体（５）の外方突出端
に当接するとともに、前記レバー（６ｏ）の他端に長孔
（６２）を形成し、この長孔（６２）に前記可変制御要
素（１１）の端部に設けたビン（１１ｋ）を係合するこ
とにより、前記可変制御要！（１１）の変位に対応して
前記調整体（５）を、前記連動レバー（６０）を介して
移動させ、前記スプリ゛ング（４６）のばね力を調整で
きるようにしたのである。

而して第１図に示す実施例では、前記可変制御要素（１
１）が２点ｍ、ｉｓで示す如く、中立位置に位置する場
合、前記スプリング（４３）の一端詳しくは、受け（４
３＆）が背面室（４０＆）の側壁に当接しており、斯か
る状態から前記可変制御要素（１１）が最大変位方向に
変位して行くに従って前記調整体（５）を介して前記ス
プリング（４６）を順次圧縮し、ばね力を順次大きくな
るようにしているのであって、前記可変制御要素（１１
）の最大変位時、即ち主流回路（１０）が最大流量とな
った時、前記スプリング（４３）のばね力は、最大とな
り、このばね力が前記可変オリフィス（６６）の上流側
と下流側との差圧に対応するばね力となるように設定し
ているのである。

尚、図中（７）はパイロットライン（２２）の圧力調整
弁である。

本発明は以上の構成からなり、次にその作用を説明する
。

前記アクチュエータ（２）に所定量の流体を供給すべく
、前記流量制御弁（６）の可鋤弁（６１）を移動して可
変オリフィス（６３〕を所定の［４！度に開（と、前記
ポンプ（１ンから吐出されている流体は、前記主流回路
（１０）を介してアクチュエータ（２）に供給され始め
る。

この時、ベント通路（６６）はベント切換部（６５）に
よって封鎖され、前記ロードセンシング弁（４）におけ
るスプール（４０）の背向室（４０＆）にはフィードバ
ック通路（６４）を介してアクチュエータ（２）の負荷
に対応した負荷圧が作用するのである。この結果、前記
負荷圧と前記スプリング（４６）のばね力との総和が前
記ポンプ（１）の吐出圧に、前記スプール（４０）ｋ介
して対抗するのであって、・前記負荷圧とばね力との総
和が、ポンプ吐出圧よりも大きい段１ｔ”１！は、前記
スプール（４０）が第１図左方向に移動して前記１次ポ
ー）（４４）を閉じると同時に制御ポー）（４５）？ド
レンポー）（４６）に連通ずる。そのため、前記制御シ
リンダ（１２）のピストン室（１６）内の流体は、タン
ク＜２０６）に開放されるので、前記可変制御要素（１
１）はポンプ特性により最大傾斜角方向に変位し始めて
ポンプ（１）の吐出量を増大す◆のである。

そして、前記ポンプ（１）の吐出量が多くなり、前記ポ
ンプ（１）の吐出圧が前記負荷圧とスプリング（４６）
のばね力との総和よりも大きくなった場合には、前記ス
プール（４０）が第１図右方向に移動して前記制御ポー
ト（４５）とドレンポー）（４６）との連通を遮断する
と同時に１次ボー）（４４）を制御ポート（４５）に連
通する。

そのため、前記制御シリンダ（１２〕のピストン：！［
（１６）にはポンプ（１）から吐出されている流体が送
られるので、前記可変制御要素（１１）は、前記制御シ
リンダ（１２）を介してその変位量が小さくなり、ポン
プ（１）の吐出量を減少するのであって、結果として前
記可変オリフィス（３６）の上流側と下流側とＫは、前
記スプリング（４３〕のばね力に対応した差圧が生じる
こときなる。

従って、以上の制御によりアクチュエータ（２）に対し
ては、前記可変オリフィス（６３）の開度に対応した一
定の流量が常に供給されるとともに、ポンプ（１）の吐
出量は、前記アクチュエータ（２）への供給量に適応し
た流量に自動的に調整され、前記ポンプ（１）から余分
な流体が吐出しないのである。

次＃Ｃ前記可変オリフィス（３３）の開度調整により、
前記アクチュエータ（２）への流体の供給量を調整する
場合を説明する。

前記した如（アクチュエータ（２）への流体の供給量は
、前記可変すりアイス（６６）の開度によって調整され
るのであって、前記アクチュエータ（２）への流体の供
給量を大きくしたい場合には、前記オリフィス（３３）
の開度を大きくすればよく、これに伴ない可変制御要素
（１１）の変位量が前記ロードセンシング弁（４）　ヲ
介して目動的に大きくなってポンプ（１）の吐出量が増
大するのであり、又前記アクチュエータ（２）への流体
の供給量を小さくしたい場合には、前記オリアイス（３
５）の一度を小さくすればよ（、これに伴ない可変制御
要素（１１）の変位量が前記ロードセンシング弁（４）
を介して自動的に小さくなって、ポンプ（１）の吐出量
が減少するのである。

そして前記可変オリアイス（３３）の開度変化に対応し
て前記スプリング（４３）のばね力もまた順次変化する
のである。

即ち、前記可変オリフィス（３Ｓ）の一度を大きく・シ
て前記可変制御要素（１１）の変位量を最大とした場合
には、前記連動機構（６）及び調整体（５）を介して前
記スプリング（４３）が圧縮されるため、そのばね力は
増大するのてあり、又以上の状態から前記可変オリフィ
ス（３３）の開度を小さくして行き、前記可変制御要素
（１１）の変位量を順次小さくした場合には、前記連動
機構（６）及び調整体（５）を介して前記スプリング（
４６）の圧縮が次第に解除されるため、そのばね力は減
少するのである。

従って前記可変オリフィス（６６）の上流側と下流側と
の差圧は、前記可変オリフィス（６６）の開度、換言す
ればアクチュエータ（２）への流体の供給量に対応して
第４図に示す曲線の如く変化するのである。

尚前記実施例では、前記可変制御要素（１１）が変位し
ていない段階から順次変位して行くに伴なって前記調整
体（５）を介して前記スプリング（４３）を圧縮するよ
うにしたが、第２図に示す如く前記可変制御要素（１１
）が変位していない段階から、所定量変位するまでの間
は、前記調整体（５）のみが第１ｒＩＡ左方向に移動す
べく成してもよく、斯くすることで前記可変オリアイス
（３３）の上流側と下流側との差圧を前記アクチュエー
タ（２）への流体の供給量に対応して第５図に示す曲線
の如く変化させることができる。

又第３図に示す如く、前記スプール（４０）の背向！（
４０ｍ　）に、前記スプリング（４３）の他に更に該ス
プリング（４６）よりも短尺のスプリング（４９）を内
装して、前記可変制御要素（１１）が変位していない段
階から所定量変位するまでの間は、一方のスプリング（
４３）のみを圧縮し、それ以後は前記両スプリングＣ４
５）。

（４９）を圧縮すべくしてもよく、斯（する仁とで前記
可変オリフィス（６３）の上流側と下流側との差圧゛を
前記アクチュエータ（２）への流体の供給量に対応して
ＩＪ６図に示す曲線の如く変化させることができる。

従って、第２，３図のごとく構成することにより、小流
量時における差圧の流量変化に対する変化率を小さくで
きるので、インチング性をさらに向上できる。

以上の如く本発明によれば、前記・ポンプの吐出量が可
変オリフィスの一度に対応した流量Ｅｌｌ整されてアク
チュエータの要求しない余分な流体を吐出しないし、し
かも前記可変オリフィスの関度調整に伴ない前記オリフ
ィスの上流側と下流側との差圧をポンプ吐出量にマツチ
した鯨に自動的４寝されるので、全体として従来よりも
一度ポンプの動力損失の低減を図ることができ、又小流
量時におけるインチング性の向上を図ることもできるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す部分断ｌｉｉ図、第２図
及び第３図は別の実施例を示す要部の断−図、又第４図
乃至第６図は可変オ９フイスの開度間゛整に伴ない変化
する該オリフィスの上流側と下流側との差圧の変化特性
図であって、第４図は第１図の実施例に対応し、第５図
は第２図の実施例に、第６図は第３図の実施例にそれぞ
れ対応する（　１　）　−・・吐出量可変ポンプ （１０）・・・主流回路 （１１）−・可変制御要素 （１２）−制御シリンダ （２）　・・・アクチュエータ （３）　−・流量制御弁 Ｃ５５）−一可変すりアイス （４）−ロードセンシング弁 （４０）　・・・スプール Ｃ４５）−−スプリング （５）・−調整体 （６）一連動機構 第３図 −４５３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　可変制御要素（１１）と３要素（１１）の変
   位量を調整する制御シリンダー（１２）とを備え、前記
   要素（１１〕の変位量調整により吐出量を制御するごと
   くした吐出量可変ポンプ（１）とアクチュエータ（２）
   とを連通ずる主流回路（１０）に、可変オリフィス（３
   ３）をもった流量制御弁（３）を介装すると共に、繭記
   主流−路（１０）の液圧を一端側に作用させるスプール
   （４０）と、該スプール（４０）の背向ｍ（４０＆）に
   内装し、前記液圧に対抗して前記スプール（４０）を一
   端側に押圧するスプリング（４３〕と、前記スプール（
   ４０）の移動により、前記主流回路（１０）に連通ずる
   制御ボート（４５）とを備えたロードセンシング弁（４
   ）を設けて、該ロードセンシング弁（４）の背向１１（
   ４０ｍ　）を前記流量制御弁（３）０２次側に、また、
   前記制御ポー）（４５）を前記制御シリンダ（１２）に
   それぞれ連通した液圧装置であって、前記ロードセンシ
   ング弁（４）に、前記スプリング（４５）のばね力を調
   整する調整体（５）を設け、この調整体（５）を、前記
   可変制御要素（１１３に、連動機構（６）を介して連結
   し、前記スプリング（４３）のばね力を、前記可変制御
   要素（１１）の変位量に対応して調整するごとくしたこ
   とを特徴とする液圧装置。