JPS5830152Y2 - カヘンヨウリヨウガタポンプ ノ ジドウフカケイゲンソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、可変容量形ポンプの自動負荷軽減装置の改良
に関する。

従来、建設機械等において、油圧駆動装置の原動機の出
力を有効に利用する目的で、馬力補償機構ないしアクチ
ュエータ休止時に管路系に生じる馬力損失を低減するた
めの流量制御機構を併設した可変容量形ポンプが採用さ
れている。

これをたとえば第１図に示すものについて説明すると、
このものは、可変容量形ポンプ１とアクチュエータ（図
示せず）とを結ぶ管路２にセンタバイパス型の方向切換
弁３，４．５およびポンプ吐出圧を制限するリリーフ弁
６を各配設し、リリーフ弁６の排出側および方向切換弁
３，４．５のバイパス管路７と戻り管路８はともにタン
ク９に連通し、方向切換弁の数だけ並設されたリモコン
弁１１は、操作レバー１３で操作される可変減圧弁１８
．２１の各入口ポートを管路１０で定容量形ポンプ１２
に、可変減圧弁１８．２１の出口ポートをそれぞれパイ
ロット管路２２．２３で方向切換弁のパイロット室１５
．１６に、各接続してあり、このパイロット管路２２と
２３は背向する一対のチェック弁２４．２５を介装した
管路２６で連結するとともに、この管路２６のチェンチ
弁２４と２５の間よりパイロット管路２８を分岐し、こ
のパイロット管路２８および管路２から分岐したパイロ
ット管路１７をそれぞれ可変容量形ポンプ１のレギュレ
ータ１４に各接続しである。

そのため、リモコン弁１１の操作レバー１３が図示の如
く中立位置にあるとき、定容量形ポンプ１２の吐出圧は
方向切換弁３，４．５およびレギュレータ１４に作用し
ないため、アクチュエータ休止時のポンプ吐出量は最小
となり、管路系による馬力損失を低減する。

また、操作レバー１３をθだげ図示矢印方向に倒すと、
管路１０とパイロット管路２２が連通してレバー１３の
操作角度θに応じたパイロット圧が可変容量形ポンプ１
のレギュレータ１４および方向切換弁３のパイロット室
１５に作用し、方向切換弁３を位置Ａから位置Ｂに切換
えるとともにポンプ傾転角を増大させアクチュエータ（
図示せず）はポンプからの作動油により駆動される。

この状態において、管路２の油圧がパイロット管路１７
を経てレギュレータ１４に作用するので、第２図に示す
如き制御線図に沿った馬力制御がなされる。

ところが、負荷の増大によってリリーフ弁６が作動する
と、そのリリーフ量は、第５図に示す如く、馬力補償機
構を持った可変容量形ポンプ１ではＱ２、馬力補償機構
を持たないたとえば流量制御機構のみを有する可変容量
形ポンプではＱｌと、リリーフ量が犬となるために、燃
費、油温上昇等の点で太きむ問題を有していた。

本考案は前記するような点にかんがみ、ごく簡易な手段
でリリーフ弁作動時におけるポンプ吐出量を必要最少限
に留めることにより、前記の欠点を改善したものである
。

以下本考案の実施例を図面について説明する。

第４図において、可変容量形ポンプ１とアクチュエータ
（図示せス）とを結ぶ管路２にはセンタバイパス型の方
向切換弁３，４．５を並設し、そのバイパス管路７およ
び戻り管路８はそれぞれタンク９に連通ずるとともに、
可変容量形ポンプ１と方向切換弁３間の管路２にポンプ
１の吐出圧を制限するリリーフ弁６を設け、このリリー
フ弁６の出口側と戻り管路８とを結ぶ逃し管路１９に低
圧リリーフ弁付き絞り２０を介装する。

方向切換弁の数だげ並設されたリモコン弁１１は、操作
レバー１３とこの操作レバー１３により操作される可変
減圧弁１８．２１を有し、この可変減圧弁１８゜２１の
各入口ポートは管路１０でパイロット圧源である定容量
形ポンプ１２に、可変減圧弁１８゜２１０出ロポートは
パイロット管路２２．２３で方向切換弁のパイロット室
１５．１６に、各連結し、パイロット管路２２，２３の
各中間部は背向する一対のチェック弁２４．２５を介装
した管路２６で接続してこのチェック弁２４と２５の間
をオンオフ弁２７の如き流量制御弁を介装したパイロッ
ト管路２８で可変容量形ポンプ１のレギュレータ１４に
接続するとともに、オンオフ弁２７の設定圧力を導入圧
力で規制するパイロット室２９はパイロット管路３０で
低圧リリーフ弁付き絞り２０の上流側に接続しである。

なお図中、３１はパイロット管路２８に接続する圧抜き
用絞り弁、３２は定容量形ポンプ１２用のリリーフ弁、
１７は管路２とレギュレータ１４とを結ぶパイロット管
路で可変容量形ポンプ１０馬力補償機能を確保する。

むおまた、前記リモコン弁１１は可変容量形ポンプ１お
よび方向切換弁を同時に制御するための一手段に過ぎず
、固より同様の機能を有するもので代替することは任意
である。

図において、リモコン弁１１の操作レバー１３を角度θ
だげ図示矢印方向に倒すと、可変減圧弁１８により管路
１０とパイロット管路２２が連通してパイロット管路２
２に角度θに応じたパイロット圧が発生し、このパイロ
ット圧が方向切換弁３のパイロット室１５と可変容量形
ポンプ１のレギュレータ１４にそれぞれ作用し、方向切
換弁３を位置Ａから位置Ｂに切換えるとともにポンプ傾
転角を増大させ、アクチュエータ（図示せず）はポンプ
からの作動油により駆動される。

アンチ１エータの作動方向は操作レバー１３を倒す方向
で定まり、操作レバー１３の操作角度θに対応するリモ
コン弁１１からのパイロット圧Ｐｉ とポンプ１吐出量
Ｑとの関係は第３図に示す通りである。

また、アクチュエータ作動時は、負荷圧がパイロット管
路１７を通ってレギュレータ１４に作用し、第２図に示
す如き制御線図に沿った馬力制御がなされる。

アクチュエータ側の負荷が増大し、可変容量形ポンプ１
の吐出圧がリリーフ弁６の設定圧Ｋまで達すると、リリ
ーフ弁６は作動し、管路２の作動油の一部がリリーフ弁
６、低圧リリーフ弁付き絞り２０を通ってタンク９へ逃
げ、これにより低圧リリーフ弁付き絞り２０の上流側に
ここを通過する油量に応じた圧力を生じる。

この圧力がオンオフ弁２７のパイロット室２９に作用し
オンオフ弁の設定圧力を高めこの設定圧力がパイロット
管路２２の圧力以上になると、オンオフ弁２７のポペッ
トは閉じ、レギュレータ１４へのパイロット圧の供給が
断たれる。

レギュレータ１４は、パイロット圧の供給が断たれかつ
圧抜き用絞り弁３１で圧抜きがなされることにより、ポ
ンプ吐出量を減じる。

可変容量形ポンプ１の最少吐出量は、可変容量形ポンプ
１、アクチュエータ（図示せず）等の油もれおよびリリ
ーフ弁６のリリーフ量によっても必要とする回路の最高
圧を維持せしめ得る程度に設定されている。

アクチュエータ側の負荷の低減でリリーフ弁６のリリー
フ量が減少しこれにより低下したオンオフ弁２７の設定
圧力が管路２２の圧力より小さくなると、オンオフ弁２
７のポペットが開き、リモコン弁１１からのパイロット
圧をレギュレータ１４に導くのでポンプ吐出量が増大し
、通常作業に復帰することにたる。

即ち、本考案では、ＩＪ ＩＪ−フ弁６作動時のポンプ
吐出量は、必要とする回路の最高圧を維持せしめ得る程
度にまで減少するから、第５図に示す如く、最大圧力点
における所要リリーフ量が馬力補償機能を持たないもの
ではＱ□、馬力補償機能を持つものでもＱ２であるのに
対し、本考案の場合Ｑ３と格段に少なく、アクチュエー
タの力を減少させることなしに入力負荷を低減させるこ
とができる。

このことは、シリンダワークでピストンがシリンダエン
ドへ来た時の所要リリーフ量を比較した第６図について
もいえることである。

また、大きな慣性体の旋回加速時における所要リリーフ
量についてみると、第７図に示す如く、馬力補償機能を
持たないものでは、流量制御指令（最大傾転角指令）に
よる応答時間と旋回加速時間との差から生じる所要リリ
ーフ量がＪＡＢＣで示されるＱｃであり、馬力補償機構
を持つものでは、前記と同じ理由により馬力補償機構の
最高設定圧力時のポンプ吐出量に達する時間までの所要
リリーフ量がＪＡＤＥで示されるＱＢであるのに対し、
本考案ではＪＡＦＥで示されるＱＡであり、大幅に改善
されていることがわかる。

ここで、Ｆ点は可変容量形ポンプ１の最少流量点であり
、Ｆ点からＱＢの旋回加速線図との交点Ｅを結ぶ直線Ｆ
Ｅは、この可でリリーフ弁６を通過するリリーフ量が減
少して低圧リリーフ弁付き絞り２０の上流側圧力が減少
し、パイロット管路２２から２８への流入圧が漸増する
ことを示している。

また、本考案ではリリーフ弁作動時のリリーフ量が少な
いために、リリーフ弁６は、過渡現象を考えなくても良
い程度に動的荷重がかからない場合、あるいは過渡現象
を考慮に入れても各油圧機器に支障のない程度にサージ
圧を抑制する特性をＩＪ ＩＪ−フ弁に持たせるならば
、非常に小さくてすむ。

以上説明した如く本考案は、ごく筒易な手段でリリーフ
弁作動時の消費動力を節減し、かつリリーフ弁の小型化
をも図り得るものであるから、実施してその効果の大き
い考案である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の油圧系統図、第２図は馬力補償機構
のｐ−Ｑ線図、第３図は流量制御機構のｐｉ−Ｑ線図、
第４図は本考案の一実施例を示す油圧系統図、第５図は
最高圧力点における所要リリーフ量の比較図、第６図は
シリンダワークでリリーフ弁が作動した時の作動時間と
リリーフ油量との関係を示す図、第７図は大きな慣性体
の旋回加速時における所要リリーフ量の比較図である。 １・・・・・・可変容量形ポンプ、３，４．５・・・・
・・方向切換弁、６・・・・・・リリーフ弁、１１・・
・・・・リモコン弁、１２・・・・・・定容量形ポンプ
、１３・・・・・・操作レバー、１４・・・・・・レギ
ュレータ、１８．２１・・・・・・可変減圧弁、２０・
・・・・・低圧リリーフ弁付き絞り、２７・・・・・・
オンオフ弁、２９・・・・・・パイロット室、３１・・
・・・・圧抜き用絞り弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可変容量形ポンプとアクチュエータとを結ぶ管路にポン
   プ吐出圧を制限するリリーフ弁および方向切換弁を各配
   設し、前記可変容量形ポンプのレギュレータにはパイロ
   ット圧源からのパイロット圧を流量制御弁を介して導く
   ようにするとともに、前記リリーフ弁の下流側に低圧リ
   リーフ弁付き絞りを設け、この低圧リリーフ弁付き絞り
   の上流側と前記流量制御弁の設定圧力を導入圧力で規制
   するパイロット室とを管路で接続するようにしたことを
   特徴とする可変容量形ポンプの自動負荷軽減装置。