JPS6225524Y2

JPS6225524Y2 -

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Publication number: JPS6225524Y2
Application number: JP1979136354U
Authority: JP
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1979-10-01
Publication date: 1987-06-30
Also published as: JPS5654301U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、流量方向制御弁の前位に接続したポ
ンプラインの圧力と流量方向制御弁の後位に接続
した負荷ラインの圧力との差圧力により圧力制御
弁を動作させて吐出量を制御する可変容量ポンプ
を備えた流体回路に関する。

従来一般に、この種の流体回路は、負荷の減速
時に圧力制御弁によつて制御される可変容量ポン
プの吐出量制御部（斜板）の作動遅れによつてポ
ンプラインに生じるサージ圧を、該ポンプライン
に設けたリリーフ弁により吸収するようにしてい
る（特開昭52−89777号公報参照）。

ところが、このリリーフ弁によりサージ圧を吸
収する方式ではアクチユエータの減速時等にリリ
ーフ弁の設定圧以下で発生するポンプラインのサ
ージ圧を吸収することができない。すなわち、上
記リリーフ弁の設定圧は一度設定されると負荷圧
力に応じて変化することがないので、リリーフ弁
の設定圧以下における負荷ラインの圧力に対して
ポンプラインの圧力が所定差圧以上に上昇したと
き、該サージ圧を上記リリーフ弁で吸収すること
ができない。換言すれば負荷ラインの圧力が該リ
リーフ弁の設定圧より相当に低い場合において、
負荷の減速時に発生するポンプラインのリリーフ
弁の設定圧以下のサージ圧を、該リリーフ弁で吸
収することができず、機器の寿命に影響を与える
だけでなく、負荷変動が生じるなどの欠点があつ
た。

本考案は、上記従来例の欠点を除去すべく考案
したもので、目的とするところは流量方向制御弁
により負荷ラインへの流量を減少させたときに発
生するポンプラインのサージ圧をその大小に拘わ
らずノーマルクローズド形２ポート弁で可及的に
低減することにある。

本考案は、可変容量ポンプ１のポンプライン６
に流量方向制御弁２を接続し、この流量方向制御
弁２における絞りの前後の圧力を圧力制御弁３の
両端の室に作用させ、この両端の室の圧力差によ
り、上記可変容量ポンプ１の吐出量制御部１ａ
を、上記ポンプライン６とタンクとに切換接続し
て、上記可変容量ポンプ１の吐出量を流量方向制
御弁２の絞り開度に対応した値に制御して、アク
チユエータを駆動する流体回路であつて、上記ポ
ンプライン６中に減圧形圧力補償弁５を介設し、
該減圧形圧力補償弁５の両端室に上記流量方向制
御弁２の絞り前後の圧力を作用させて、上記絞り
前後の差圧を一定に制御する一方、ノーマルクロ
ーズド形２ポート弁４の入口側を上記ポンプライ
ン６に接続し、その出口側をタンク２８に接続す
ると共に、上記２ポート弁４の一端のパイロツト
室を上記ポンプライン６に接続し、他端のバネ室
を上記流量方向制御弁２の絞りの後位に接続する
一方、上記圧力制御弁３のバネ力に相当した差圧
より上記２ポート弁４のバネ力に相当した差圧を
大きく設定し、上記減圧形圧力補償弁５のバネ力
に相当した差圧を上記圧力制御弁３のバネ力に相
当した差圧よりも小さく設定したことを特徴とす
る流体回路である。

２ポート弁４はポンプライン６の圧力と、負荷
ラインまたはタンクに接続されるパイロツトライ
ンの圧力との差圧により作動させられ、ポンプラ
イン６に生じたサージ圧は２ポート弁４を介して
タンクに開放される。したがつて、負荷ラインの
どのような圧力に対してもサージ圧が吸収され
る。

また、減圧形圧力補償弁５によつて、弁方式で
流量方向制御弁２の絞り前後の差圧が一定に圧力
補償されるので、圧力補償の応答性が良くなる。
また、２ポート弁４のバネ差圧ΔP₃＞圧力制御弁
３のバネ差圧ΔP₁＞減圧形圧力補償弁５のバネ差
圧ΔP₂としているので、２ポート弁４はサージ圧
発生時のみ開放し、また、減圧形圧力補償弁５に
より流量方向制御弁の絞り前後の差圧は一定に保
たれる。

以下、本考案を図示の実施例について詳細に説
明する。

この流体回路は、可変容量ポンプ１と流量方向
制御弁２と圧力制御弁３とノーマルクローズド形
２ポート弁４を備える。

上記可変容量ポンプ１は、中間に減圧形圧力補
償弁５を設置したポンプライン６を介して、上記
流量方向制御弁２のポンプポートＰに接続してい
る。

上記流量方向制御弁２は、流量機能と方向機能
とをそれぞれ備えたクローズドセンタ形３位置絞
り切換弁であり、各負荷ポートＡ，Ｂを夫々各負
荷ライン８，９を介して負荷１０に接続すると共
に、タンクポートＴをタンク１１に接続してい
る。

また、上記流量方向制御弁２は、パイロツトポ
ートＲ，Ｓを備え、該パイロツトポートＲとＳ
は、該流量方向制御弁２の中立時に該弁内に形成
されたベントアンロード通路２ａにより連通する
一方、切換時に該パイロツトポートＲは該弁内に
形成されたフイードバツク通路２ｂを介して、該
弁内に形成した可変絞り後位の負荷ポートＡまた
はＢに連通するようになつている。また、上記パ
イロツトポートＳは、タンク１１に接続すると共
に、上記パイロツトポートＲはパイロツトライン
２１に接続している。したがつて、該パイロツト
ライン２１は、上記流量方向制御弁２の中立時に
タンク１１に通じる一方、切換時には上記可変絞
りを介した負荷ライン８または９に通じる。

一方、上記可変容量ポンプ１の斜板制御シリン
ダよりなる吐出量制御部１ａは、中間に上記圧力
制御弁３を設置した分岐ライン１５を介して、ポ
ンプライン６に接続している。

上記圧力制御弁３は、３ポート２位置絞り切換
弁で、入口側の一方のポートｌと出口側のポート
ｎを分岐ライン１５に接続すると共に、入口側の
他方のポートｍをタンク１８に接続している。そ
して、該圧力制御弁３の一端のパイロツト室にパ
イロツトライン１９を介してポンプライン６を接
続する一方、他端のバネ室に上記パイロツトライ
ン２１を介して上記パイロツトポートＲを接続し
ている。したがつて、上記圧力制御弁３は、バネ
室に伝達されるパイロツトライン２１の圧力とそ
のバネ３ａのバネ力に対抗する上記パイロツト室
に伝達されるポンプライン６の圧力により、作動
される。すなわち、上記ポンプライン６の圧力と
上記パイロツトライン２１の圧力との差圧が、上
記バネ３ａのバネ力に相当する圧力ΔP₁を越える
と、上記圧力制御弁３は、第１図において左方の
シンボル位置に位置して入口側ポートｌと出口側
ポートｎとを連通する。そしてポンプライン６の
流体圧力を上記吐出量制御部１ａに伝達して、可
変容量ポンプ１の斜板を中立側に位置させ、吐出
量を減じ、ポンプライン６の圧力を減少させる。
一方、ポンプライン６の圧力とパイロツトライン
２１の圧力との差圧が、上記バネ３ａのバネ力に
相当する圧力ΔP₁以下のときは、上記圧力制御弁
３は第１図において右方のシンボル位置に位置し
て、上記吐出量制御部１ａとタンク１８を連通さ
せ、該可変容量ポンプ１の斜板を最大傾斜側に位
置させて、吐出量を増大させる。そしてポンプラ
イン６の圧力を増大する。このように、上記可変
容量ポンプ１は、上記圧力制御弁３により、ポン
プライン６の圧力がパイロツトライン２１の圧力
よりも上記バネ３ａのバネ力ΔP₁だけ高くなるよ
うに制御される。

一方、上記減圧形圧力補償弁５の一端のパイロ
ツト室には、その出口側の圧力を伝える一方、他
端のバネ室には、ダンピング絞り２５を設置した
パイロツトライン２６により、前記パイロツトラ
イン２１の圧力を伝えている。したがつて、上記
圧力補償弁５は、出口側の流体圧力が上記パイロ
ツトライン２１の圧力よりもそのバネ５ａのバネ
力に相当した圧力ΔP₂だけ高くなるように減圧制
御を行なう。なお、ΔP₂＜ΔP₁である。このよう
に、減圧形圧力補償弁５で流量方向制御弁２の絞
り前後の差圧を圧力補償しているので、単に可変
容量ポンプ１の吐出量を圧力制御弁３で制御して
圧力補償するものに比べて、圧力補償の応答性が
優れる。

上記圧力補償弁５の入口側のポンプライン６
は、中間に上記ノーマルクローズド形２ポート弁
４を設置した分岐ライン２７を介して、タンク２
８に接続している。

上記２ポート弁４の一端のパイロツト室には、
上記ポンプライン６の圧力を伝える一方、その他
端のバネ室には、中間にチエツク弁付絞り弁３０
を設置したパイロツトライン３１により、前記パ
イロツトライン２１の圧力を伝えている。したが
つて、上記２ポート弁４は上記ポンプライン６の
圧力と上記パイロツトライン２１の圧力との差圧
により作動されて、該ポンプライン６の圧力が上
記パイロツトライン２１の圧力よりも上記バネ室
のバネ４ａのバネ力に相当した圧力ΔP₃だけ高く
なると、上記２ポート弁４はタンク２８に開放さ
れるようになつている。なおΔP₃＞ΔP₁である。

上記２ポート弁４は、応答性を早くするため
に、シート形にするのが好ましい。さらに、上記
２ポート弁４は、上記圧力ΔP₃の値がパイロツト
ライン２１の圧力が変化しても変化しないよう
に、操作圧力を受ける部分の各面積を略同一面積
の100％バランス形に形成するのが好ましい。

上記チエツク弁付絞り弁３０は、上記２ポート
弁４の開放時に、チエツク弁３０ａよりバネ室の
流体を迅速に排出する一方、該２ポート弁の閉鎖
時に、絞り弁３０ｂを通して流体をバネ室に徐々
に供給するようにしている。

また、上記２ポート弁４のバネ室に通じる上記
パイロツトライン３１は、第１図に示す如くパイ
ロツトライン２１に直接に接続して、上記バネ室
の圧力が上記パイロツトライン２１の圧力に迅速
に応答するようにしている。また上記パイロツト
ライン３１を第１図におけるＸ点に接続すること
も可能である。しかしこの場合前記実施例に比べ
れば下記の如く性能が若干劣る。すなわち、上記
圧力補償弁５のバネ室より排出される流体と前記
ダンピング絞り２５のために、上記パイロツトラ
イン２１の圧力に対する上記２ポート弁４のバネ
室の圧力の応答速度が遅くなる。

上記パイロツトライン２１には、パイロツトリ
リーフ弁３２を接続して、該パイロツトライン２
１の最高圧力を規制することにより、ポンプライ
ン６の最高圧力を規制している。

上記構成の流体回路は次のように動作する。

まず、流量方向制御弁２を左方のシンボル位置
に位置させて、負荷１０を駆動する。このとき、
圧力制御弁３のバネ室はパイロツトライン２１、
フイードバツク通路２ｂを介して、負荷ライン８
に接続されているので、ポンプライン６の圧力
は、負荷ライン８の圧力より圧力制御弁３におけ
るバネ３ａのバネ力に相当した圧力ΔP₁だけ高い
圧力になつている。また、流量方向制御弁２の入
口側の圧力は、圧力補償弁５により、負荷ライン
８の圧力より該圧力補償弁５におけるバネ５ａの
バネ力に相当した圧力ΔP₂だけ高い圧力になつて
いる。

この状態のもとで、流量方向制御弁２を中立に
位置させて、負荷１０を急停止させる。そうする
と、圧力制御弁３のバネ室は、パイロツトライン
２１、ベントアンロード通路２ａを介して、タン
ク１１に接続される。したがつて、可変容量ポン
プ１は、上記圧力制御弁３の制御により、斜板を
中立側に位置させて、その吐出量を減じようとす
るが、斜板の応答遅れのために、ポンプライン６
にサージ圧が発生しようとする。

このとき、上記クローズドセンタ形２ポート弁
４のバネ室も、パイロツトライン３１，２１、ベ
ントアンロード通路２ａを介して、タンク１１に
接続されている。このためポンプライン６の圧力
が２ポート弁４のバネ４ａのバネ力に打勝つの
で、２ポート弁４は開放されてポンプライン６の
流体をタンク１１にバイパスする。また流量方向
制御弁２の過渡期（開から閉）においては下記の
如くなる。すなわちポンプライン６の圧力がパイ
ロツトライン２１の圧力よりも２ポート弁４のバ
ネ４ａのバネ力に相当した圧力ΔP₃だけ高くなる
と同時に、該２ポート弁４はタンク２８に開放さ
れ、その結果ポンプライン６のサージ圧の発生は
防止される。

上記２ポート弁４の開放動作時、そのバネ室の
流体はチエツク弁付絞り弁３０のチエツク弁３０
ａを通して迅速に排出されるので、該２ポート弁
４の開放動作は迅速である。一方、上記２ポート
弁４の閉鎖動作時には、そのバネ室に絞り弁３０
ｂを通して流体が徐々に供給されるので、該２ポ
ート弁４の閉鎖動作は、シヨツクがなくてスムー
ズである。

また、上記流量方向制御弁２を左方のシンボル
位置より、中立側に変位させて負荷１０を減速さ
せる際に、ポンプライン６に発生しようとするサ
ージ圧も、上記２ポート弁４の開放により、上記
と同様にして吸収される。すなわち、このとき、
上記２ポート弁４のバネ室には、パイロツトライ
ン３１，２１、フイードバツク通路２ｂを介し
て、負荷ライン８の圧力が伝えられるので、ポン
プライン６の圧力が負荷ライン８の圧力よりも、
つまり負荷ラインの圧力を基準として上記圧力Δ
P₃だけ高くなると同時に、該２ポート弁４は開放
されて、ポンプライン６のサージ圧は吸収され
る。このように、２ポート弁４は、固定された一
定の圧力を基準として、動作するのではなくて負
荷ライン８の圧力を基準として、それより圧力Δ
P₃だけ高くなると開放するのである。

上記説明で明らかな如く、考案に係る流体回路
は、ノーマルクローズド形２ポート弁をポンプラ
インに分岐ラインを介して接続し、かつ該２ポー
ト弁を、ポンプラインの圧力と、負荷ラインの圧
力との差圧により作動するようにして、ポンプラ
インに生じたサージ圧を上記２ポート弁を介して
タンクに開放するようにしたので、負荷ラインの
圧力に応じたポンプラインの各圧力ごとのサージ
圧を吸収することができる。また、減圧形圧力補
償弁によつて、弁方式で流量方向制御弁の絞り前
後の差圧を一定に圧力補償するので、単に可変容
量ポンプの吐出量制御のみによつて圧力制御する
ものに比べて、圧力補償の応答性が優れる。ま
た、２ポート弁のバネ差圧ΔP₃＞圧力制御弁のバ
ネ差圧ΔP₁＞減圧形圧力補償弁のバネ差圧ΔP₂と
しているので、２ポート弁はサージ圧発生時のみ
開放し、また、減圧形圧力補償弁は流量方向制御
弁の絞り前後の差圧を一定に保もつ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る流体回路の回
路図である。１……可変容量ポンプ、２……流量方向制御
弁、３……圧力制御弁、４……ノーマルクローズ
ド形２ポート弁、６……ポンプライン、１０……
負荷、２１……パイロツトライン、１１，２８…
…タンク。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

可変容量ポンプ１のポンプライン６に流量方向
制御弁２を接続し、この流量方向制御弁２におけ
る絞りの前後の圧力を圧力制御弁３の両端の室に
作用させ、この両端の室の圧力差により、上記可
変容量ポンプ１の吐出量制御部１ａを、上記ポン
プライン６とタンクとに切換接続して、上記可変
容量ポンプ１の吐出量を流量方向制御弁２の絞り
開度に対応した値に制御して、アクチユエータを
駆動する流体回路であつて、上記ポンプライン６
中に減圧形圧力補償弁５を介設し、該減圧形圧力
補償弁５の両端室に上記流量方向制御弁２の絞り
前後の圧力を作用させて、上記絞り前後の差圧を
一定に制御する一方、ノーマルクローズド形２ポ
ート弁４の入口側を上記ポンプライン６に接続
し、その出口側をタンク２８に接続すると共に、
上記２ポート弁４の一端のパイロツト室を上記ポ
ンプライン６に接続し、他端のバネ室を上記流量
方向制御弁２の絞りの後位に接続する一方、上記
圧力制御弁３のバネ力に相当した差圧より上記２
ポート弁４のバネ力に相当した差圧を大きく設定
し、上記減圧形圧力補償弁５のバネ力に相当した
差圧を上記圧力制御弁３のバネ力に相当した差圧
よりも小さく設定したことを特徴とする流体回
路。