JPH0467035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、液圧装置のサージ圧吸収回路に関
するものである。

（従来技術） 液圧装置におけるサージ圧吸収回路として、公
知のものに、特開昭57−167502号に記載された装
置がある。この装置は、第１図に示すように、可
変ポンプ１に接続したメインライン２に可変オリ
フイス３を介設し、この可変オリフイス３の前後
の差圧をロードセンシング弁４でもつて一定に維
持し、一方圧力制御用パイロツト弁５のパイロツ
ト室６を上記メインライン２に、そのバネ室７を
絞り８を介して上記メインライン２にそれぞれ連
通させ、さらに上記圧力制御用パイロツト弁５の
バネ室７と絞り８との間から分岐したパイロツト
ライン９にパイロツトリリーフ弁１０を接続し、
メインライン２の可変オリフイス３の前位にノー
マルクローズ形のサージ圧吸収弁１１を接続する
と共に、このサージ圧吸収弁１１のバネ室１２を
上記圧力制御用パイロツト弁５のバネ室７に接続
して成るものである。

上記装置においては、メインライン２に接続さ
れたシリンダ１３がストロークエンドに達して、
メインライン２内の流体圧力がパイロツトリリー
フ弁１０の設定圧力に達した際に、この弁１０か
ら流体がリリーフされると共に、絞り８での圧力
損失によつて圧力制御用パイロツト弁５のバネ室
７の圧力が低下し、その結果、圧力制御用パイロ
ツト弁１０はシンボル位置Ｓ２に位置し、メイン
ライン２の流体を可変ポンプ１の吐出量制御部１
４に導いて可変ポンプ１の吐出量を減じ、メイン
ライン２内の流体圧力を上記圧力に維持するよう
な作動をなす。ところで、圧力制御用パイロツト
弁５を上記のように作動させるためには、サージ
圧吸収弁１１のバネ力を、圧力制御用パイロツト
弁５のバネ力よりも大きく設定する必要がある
が、このようにサージ圧吸収弁１１のバネ力を、
圧力制御用パイロツト弁５のバネ力よりも大きく
設定した場合には、サージ圧吸収弁１１は、パイ
ロツトリリーフ弁１０と圧力制御用パイロツト弁
５とが作動した後でのみ作動することになる。そ
のため上記装置においては、回路での急激なサー
ジ圧の発生に対して充分な吸収効果が生じないと
いう欠点があつた。

（発明の目的） この発明は上記に鑑みなされたもので、その目
的は、減圧装置の回路内において急激なサージ圧
が発生するような場合にでも、このサージ圧を有
効に吸収し、その発生を防止し得るサージ圧吸収
回路を提供することにある。

（発明の構成及び作用） 上記目的に沿うこの発明の液圧装置のサージ圧
吸収回路は、液圧ポンプとアクチユエータとを接
続するメインラインに抵抗弁を介設すると共に、
このメインラインから分岐する分岐ラインにノー
マルオープン形のサージ圧吸収弁を介設し、上記
サージ圧吸収弁のパイロツト室には上記抵抗弁の
前位の流体圧力を、またそのバネ室には上記抵抗
弁の後位の流体圧力をそれぞれ導いて成るものと
なる。

上記の結果、メインライン内に流体の流れが存
在する場合には、抵抗弁の前後に差圧が生じ、こ
の差圧によつてサージ圧吸収弁は閉じられた状態
に維持されるが、一方アクチユエータがストロー
クエンドに達するなどして、メインライン内での
流体圧力が上昇し、メインライン内での流体の流
れが無くなつた場合、抵抗弁の前後の差圧は零と
なり、そのバネ力によつてサージ圧吸収弁が直ち
に作動し、メインラインの流体をタンクへとバイ
パスする。このように、メインライン内での流体
圧力が上昇し、メインライン内での流体の流れが
無くなつた直後にサージ圧吸収弁が作動するの
で、サージ圧の発生を有効に防止することが可能
となる。

（実施例） 次ぎにこの発明の具体的な実施例につき、図面
を参照しつつ詳細に説明する。

第２図に、この発明の第１実施例を示す。図に
おいて、２１は可変ポンプであつて、この可変ポ
ンプ２１には、メインライン２２を介してシリン
ダ等のアクチユエータ２３が接続されており、メ
インライン２２には、抵抗弁としてのチエツク弁
２４と、可変オリフイス２５とがそれぞれ介設さ
れている。またこのメインライン２２には、ロー
ドセンシング弁２６と、圧力制御用パイロツト弁
２７と、電磁比例圧力リリーフ弁２８と、ノーマ
ルオープンでシート形のサージ圧吸収弁２９とが
それぞれ後記するように接続されている。

上記ロードセンシング弁２６は、そのパイロツ
ト室３０にメインライン２２におけるチエツク弁
２４と可変オリフイス２５との間の圧力がパイロ
ツトライン３１を介して導かれ、またそのバネ室
３２には、可変オリフイス２５の後位の圧力がパ
イロツトライン３３を介して導かれており、この
ロードセンシング弁２６が可変オリフイス２５の
前後の差圧に応動するようになされている。ま
た、このロードセンシング弁２６には、３個のポ
ート、ｌ、ｍ、ｎが設けられており、ポートｌは
パイロツトライン３４を介して上記パイロツトラ
イン３１に、ポートｍはパイロツトライン３５を
介してタンク３６に、ポートｎはパイロツトライ
ン３７を介して後記する圧力制御用パイロツト弁
２７のポートｍにそれぞれ接続されている。

上記圧力制御用パイロツト弁２７のパイロツト
室３８は、パイロツトライン３９を介してチエツ
ク弁２４前位のメインライン２２に、またそのバ
ネ室４０は、絞り４１を設けたパイロツトライン
４２を介してチエツク弁２４前位のメインライン
２２にそれぞれ接続されている。また、圧力制御
用パイロツト弁２７には３個のポートｌ、ｍ、ｎ
が設けられており、ポートｌはパイロツトライン
４２の絞り４１前位の位置に、ポートｍは上記ロ
ードセンシング弁２６のポートｎに、ポートｎは
パイロツトライン４３を介して可変ポンプ２１に
おける斜板制御シリンダよりなる吐出量制御部４
４にそれぞれ接続されている。また、この圧力制
御用パイロツト弁２７のバネ室４０は、ライン４
５を介して電磁比例圧力リリーフ弁２８に接続さ
れており、この電磁比例圧力リリーフ弁２８の２
次側はタンク４６へと連通している。

一方、メインライン２２の可変オリフイス２５
後位の位置には、分岐ライン４７が設けられてお
り、この分岐ライン４７にサージ圧吸収弁２９が
介設されているが、そのパイロツト室４８はパイ
ロツトライン４９を介して上記メインライン２２
のチエツク弁２４前位の位置に、またそのバネ室
５０は上記分岐ライン４７にそれぞれ接続されて
いる。なお、このサージ圧吸収弁２９の２次側は
タンク５１に接続されている。そして、ここで特
に留意する点は、このサージ圧吸収弁２９のバネ
室５０のバネ力は、上記チエツク弁２４のクラツ
キング圧力よりも小さく設定されているというこ
とであるが、この理由については後で詳しく説明
する。

上記サージ圧吸収弁２９の具体的な構造の概略
を第３図に示す。このサージ圧吸収弁２９は、ノ
ーマルオープン形のシート弁であつて、弁本体５
２に設けられたパイロツト室４８には、上記のよ
うにメインライン２２のチエツク弁２４前位の流
体圧力が、またバネ室５０には分岐ライン４７、
すなわちメインライン２２の可変オリフイス２５
後位の流体圧力がそれぞれ導かれている。この弁
本体５２内には、筒状のスリーブ５３が嵌着され
ており、スリーブ５３内にピストン５４が摺動自
在に配設されている。そして、スリーブ５３の下
端部にバネ受５５が取付られており、このバネ受
５５とピストン５４との間にバネ５６が配設さ
れ、ピストン５４はこのバネ５６によつてパイロ
ツト室４８側へと付勢されている。上記の結果、
パイロツト室４８の流体圧力が、バネ室５０の流
体圧力とバネ力に相当する流体圧力との総和より
も小さい場合には、ピストン５４はバネ５６に押
圧されて、図のように、パイロツト室４８側に位
置し、スリーブ５３に設けた開口部５７を開き、
バネ室５０すなわちメインライン２２をタンク５
１へと連通させる。一方、パイロツト室４８内の
流体圧力が、バネ室５０の流体圧力とバネ力に相
当する流体圧力の総和よりも大きい場合には、ピ
ストン５４をバネ室５０側へと押圧し、上記スリ
ーブ５３の開口部５７を閉じ、バネ室５０すなわ
ちメインライン２２とタンク５１との間を遮断す
る。

次ぎに、上記液圧装置の作動状態について説明
する。

まず、アクチユエータ２３の作動中、例えばメ
インライン２２内の流体圧力が増加しているよう
な場合について考える。この場合、ロードセンシ
ング弁２６のパイロツト室３０とバネ室３２とに
はそれぞれパイロツトライン３１，３３を介して
可変オリフイス２５の前後の圧力が導かれている
ため、ロードセンシング弁２６は可変オリフイス
２５の前後の差圧に応じ、次のようにシンボル位
置Ｓ１やＳ２に位置して、可変ポンプ２１の吐出
量制御部４４に伝える圧力を制御し、可変ポンプ
２１の吐出量を、可変オリフイス２５の前後の差
圧が一定に（この差圧がロードセンシング弁２６
のバネ力に相当する流体圧力になるように）制御
する。すなわち、可変オリフイス２５前後の差圧
がロードセンシング弁２６のバネ力に相当する流
体圧力よりも小さくなると、ロードセンシング弁
２６はそのバネ室３２のバネ力によつて、シンボ
ル位置Ｓ１に位置して、ポートｎとｍとを連通さ
せ、吐出量制御部４４をタンク３６に連通させ
て、斜板を最大吐出量側に傾斜させ、吐出量を増
大させる。その結果、可変オリフイス２５前後の
差圧は増加する。一方、可変オリフイス２５前後
の差圧がロードセンシング弁２６のバネ力に相当
する流体圧力よりも大きくなると、ロードセンシ
ング弁２６はシンボル位置Ｓ２に位置してポート
ｌとｍとを連通させ、吐出量制御部４４にメイン
ライン２２の圧力を伝え、斜板を最小吐出量側に
傾斜させ、吐出量を減少させる。その結果、可変
オリフイス２５前後の差圧は減少する。ロードセ
ンシング弁２６は上記のように作動して、可変オ
リフイス２５の前後の差圧をこのロードセンシン
グ弁２６のバネ力に相当する流体圧力に等しく維
持する。

このように、上記装置においては、可変ポンプ
２１の吐出量を負荷の要求に応じて制御し、余分
な流体を吐出すことがないので、省エネルギを図
ることが可能である。

また、この状態においてサージ圧吸収弁２９
は、以下に説明するように、閉状態に保持されて
いる。いま、可変ポンプ２１の吐出部での圧力を
P0とすると、サージ圧吸収弁２９のパイロツト
室４８には、この圧力P0が導かれる。一方、サ
ージ圧吸収弁２９のバネ室５０に導かれる可変オ
リフイス２５の後位の流体圧力は、上記圧力P0
から、チエツク弁２４のクラツキング圧力P1と
可変オリフイス２５の前後の差圧すなわちロード
センシング弁２６のバネ力に相当する流体圧力
P2だけ低い流体圧力P0−（P1＋P2）となる。し
たがつて、サージ圧吸収弁２９のパイロツト室４
８の圧力は、そのバネ室３２に導かれている圧力
よりも、（P1＋P2）だけ高くなつている。ところ
で、このバネ室３２においては、上記（P1＋P2）
に対抗してバネ力P4が作用しているが、このバ
ネ力P4は、前記したとおり、チエツク弁２４の
クラツキング圧力よりも小さく（P4＜P1）設定
されている。したがつて、パイロツト室４８内の
圧力はバネ室５０内の圧力よりも高くなることに
なり、その結果、サージ圧吸収弁２９のピストン
５４は下方へ押圧され移動してスリーブ５３の開
口部５７を閉じた状態に維持される。このように
サージ圧吸収弁２９は、アクチユエータ２３の作
動中、例えばメインライン２２内の流体圧力が増
加しているような場合は閉状態に維持される。

一方、アクチユエータ２３がストロークエンド
に達した場合、サージ圧吸収弁２９は次のような
作動をなしてサージ圧の発生を防止する。すなわ
ち、この場合、メインライン２２内の流体の流れ
がなくなり、そのため、可変ポンプ２１の吐出側
での圧力と可変オリフイス２５後位の圧力が等し
くなる。その結果、サージ圧吸収弁２９において
はパイロツト室４８に導かれる流体圧力とバネ室
５０に導かれる流体圧力が等しくなり、サージ圧
吸収弁２９のピストン５４はバネ５６により上方
に押圧され移動してスリーブ５３の開口部５７を
開く。そして、メインライン２２内の流体をこの
サージ圧吸収弁２９を経てタンク５１へと開放す
る。この際、メインライン２２内の流体圧力は、
電磁比例圧力リリーフ弁２８の設定圧力を超えて
いるので、上記のようなサージ圧吸収弁２９の作
動後に、電磁比例圧力リリーフ弁２８が開いてメ
インライン２２の流体をパイロツトライン４２を
経てタンクへと開放する。そしてその結果、パイ
ロツトライン４２内を流れる流体には絞り４１を
通る際に圧力損失が生じるが、そのため圧力制御
用パイロツト弁２７のバネ室４０の圧力が、メイ
ンライン２２の圧力が導かれているそのパイロツ
ト室３８の圧力よりも低くなり、圧力制御用パイ
ロツト弁２７はメインライン２２の流体圧力によ
つてシンボル位置Ｓ２に切り替わり、メインライ
ン２２の流体をポートｌ、ｎを通して吐出量制御
部４４へと導き、斜板を最小吐出量側へと斜傾さ
せ、吐出量を減少させる。その結果、可変ポンプ
２１の吐出量はほとんど零となり、上記装置は流
量制御状態から、流量をほとんど必要としない圧
力制御状態へと移行する。

なお、上記において、サージ圧吸収弁２９が開
いてメインライン２２内の流体がタンク５１へと
開放されることにより、メインライン２２内に再
び流体の流れが生じ、その結果、メインライン２
２内に差圧が生じて、サージ圧吸収弁２９は再び
閉じることになるが、サージ圧吸収弁２９が閉じ
た場合は、電磁比例圧力リリーフ弁２８が開くま
での間は、メインライン２２内には再び流体の流
れが存在しなくなるので、サージ圧吸収弁２９は
再度開くことになる。このように、サージ圧吸収
弁２９は、電磁比例圧力リリーフ弁２８が作動す
るまでの間、開閉を繰り返す。そして、このよう
に開閉を繰り返している間に電磁比例圧力リリー
フ弁２８が開くことになるが、アクチユエータ２
３がストロークエンドに達した直後に既にメイン
ライン２２の流体をタンク５１に開放しているた
め、サージ圧の発生を有効に防止することが可能
となる。

上記装置において、チエツク弁２４の応答速度
が著しく速いものである場合、アクチユエータ２
３がストロークエンドに達した際に、厳密には、
メインライン２２内にはこのチエツク弁２４のク
ラツキング圧力に等しい差圧が存在し、メインラ
イン２２内の差圧が零にならないことも考えられ
るが、実際的にはチエツク弁２４の応答に若干の
遅れがあるため、メインライン２２内は略同圧に
保たれ、サージ圧吸収弁２９は上記のような作動
をなす。また、上記のような、電磁比例圧力リリ
ーフ弁２８が作動してメインライン２２内の流体
をタンクへと開放し始めた後においては、メイン
ライン２２内に流体の流れがなくなつて、サージ
圧吸収弁２９は開状態に保たれるはずであるが、
実際的にはメインライン２２及びアクチユエータ
２３で若干の流体の漏れがあり、この漏れによつ
てメインライン２２内にチエツク弁２４のクラツ
キング圧力に等しい差圧が生じることになるの
で、この差圧によつてサージ圧吸収弁２９は閉じ
られた状態に保たれる。

上記装置においては、メインライン２２内に流
体が流れた際に差圧を発生するための抵抗弁とし
て、チエツク弁２４を用いているが、上記チエツ
ク弁２４に代えて、単なる絞りを用いることもで
きる。ただこの場合には、メインライン２２内の
流量が少ない場合、例えば上記のように電磁比例
圧力リリーフ弁２８が開いた後の圧力制御状態に
おいてメインライン２２やアクチユエータ２３に
漏れがあるように場合に、メインライン２２内に
充分な差圧が生じず、サージ圧吸収弁２９が開い
た状態のまま保持されて、タンク５１への漏れが
生じることになるので、その使用状態を考慮する
必要がある。なお、抵抗弁としては、上記チエツ
ク弁２４に代えて絞り付チエツク弁を用いること
も、もちろん可能である。また、抵抗弁２４を設
ける位置も、図示のものに限られるものではな
く、メインライン２２内においてロードセンシン
グ弁２６へ通じるパイロツトライン３１と可変オ
リフイス２５との間に設けることもできる。

以上にこの発明の第１実施例の説明をしたが、
この装置においては、アクチユエータ２３がスト
ロークエンドに達した直後にメインライン２２内
の流体をサージ圧吸収弁２９を通してタンク５１
へと開放するため、その際のサージ圧の発生を防
止することができると共に、アクチユエータ２３
の作動中はロードセンシング弁２６によつてアク
チユエータ２３の要求する流量のみを可変ポンプ
２１から吐出するようにしてあるので、省エネル
ギを図ることが可能となる。

第４図にこの発明の第２実施例を示すが、この
装置は、メインライン２２内におけるチエツク弁
２４と可変オリフイス２５との前後の差圧を減圧
形圧力補償弁６１で一定に保つようにしたもので
ある。すなわち減圧形圧力補償弁６１のパイロツ
ト室６２にはチエツク弁２４の前位の圧力を、ま
たそのバネ室６３にはパイロツトライン６４及び
絞り６５を介して可変オリフイス２５後位の圧力
をそれぞれ導き、チエツク弁２４と可変オリフイ
ス２５との前後の差圧に減圧形圧力補償弁６１を
応動させるようにしたものである。なお、この場
合、電磁比例圧力リリーフ弁２８はパイロツトラ
イン６４を介してメインライン２２に接続され
る。

上記装置においても、前記実施例と同様に、ア
クチユエータ２３がストロークエンドに達してメ
インライン２２内に流体の流れがなくなつた際
に、サージ圧吸収弁２９が開いてメインライン２
２内の流体をタンク５１へと開放し、サージ圧の
発生を防止することが可能となる。

以上にこの発明の実施例を説明したが、この発
明の減圧装置のサージ圧吸収回路は上記に限られ
るものではなく種々変更して実施することが可能
である。例えば、メインライン２２内にサージ圧
吸収弁２９のバネ力に相当する流体圧力以上の差
圧を発生するための抵抗弁としては、上記したチ
エツク弁２４、絞り付チエツク弁、絞りに限ら
ず、種々の手段をもちいることが可能であり、要
は流体の流れによつて圧力損失を発生するもので
あればよい。また、リリーフ弁として、上記にお
いては電磁比例圧力リリーフ弁２８を用いた例を
示しているが、他の形式のリリーフ弁を用いるこ
とができるのはもちろんであるし、またこのリリ
ーフ弁を省略することも可能である。

（発明の効果） この発明の液圧装置のサージ圧吸収回路は上記
のように構成されたものであり、したがつてこの
回路においては、アクチユエータがストロークエ
ンドに達し、メインライン内の圧力が上昇すると
共に流れが無くなつた直後にサージ圧吸収弁が開
いてメインラインの流体をタンクへと開放するの
であるで、回路内でサージ圧の発生を有効に防止
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す回路図、第２図はこの
発明の一実施例を示す回路図、第３図はこの発明
においてもちいるサージ圧吸収弁の一例の説明
図、第４図はこの発明の他の実施例を示す回路図
である。 ２１……可変ポンプ、２２……メインライン、
２３……アクチユエータ、２４……抵抗弁、２９
……サージ圧吸収弁、４７……分岐ライン、４８
……パイロツト室、５０……バネ室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液圧ポンプ２１とアクチユエータ２３とを接
   続するメインライン２２に抵抗弁２４を介設する
   と共に、このメインライン２２から分岐する分岐
   ライン４７にノーマルオープン形のサージ圧吸収
   弁２９を介設し、上記サージ圧吸収弁２９のパイ
   ロツト室４８には上記抵抗弁２４の前位の流体圧
   力を、またそのバネ室５０には上記抵抗弁２４の
   後位の流体圧力をそれぞれ導いて成る液圧装置の
   サージ圧吸収回路。