(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油を吐出して油圧モータを駆動する複数の可変形油圧ポンプを並設した油圧回路に於いて、該複数の可変形油圧ポンプの各制御シリンダのボトム側を連通して第１の電磁比例弁を接続し、該第１の電磁比例弁の上流にコントロールポンプを設け、更に、前記第１の電磁比例弁と並列に背圧用の電磁比例弁を前記油圧ポンプと同数だけ設けるとともに、夫々の背圧用の電磁比例弁の下流に前記各制御シリンダのロッド側を接続したことを特徴とする油圧ポンプの流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は油圧ポンプの流量制御装置に関するものであり、特に、複数の可変形油圧ポンプを並設した油圧回路に於ける油圧ポンプの流量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の此種油圧回路を図２に示す。複数の可変形油圧ポンプ１及び２が並設されており、各油圧ポンプ１及び２は１つの原動機Ｍにより駆動される。各油圧ポンプ１及び２から吐出された作動油により、油圧モータ３及び４が駆動され、センサ５及び６によって回転数を検出して制御装置７へ入力する。
【０００３】
一方、各油圧ポンプ１及び２の制御シリンダ８及び９に夫々電磁比例弁１０及び１１を接続し、コントロールポンプ１２からの吐出油を分岐して夫々の電磁比例弁１０及び１１を介して制御シリンダ８及び９へ導出することにより、各油圧ポンプ１及び２の傾転角を変化させて夫々の吐出量を調整する。
【０００４】
そして、前記制御装置７はセンサ５及び６の検出値に基づいて各油圧ポンプ１及び２の吐出量を算出し、夫々の電磁比例弁１０及び１１を調整して各油圧ポンプ１及び２の吐出量が目標値となるようにフィードバック制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、センサの検出値に基づいて電磁比例弁を調整し、各油圧ポンプの吐出量をフィードバック制御するため、全体の構成並びに制御方法が複雑となっている。特に、複数の油圧ポンプの吐出量を同一にすることが困難であった。
【０００６】
そこで、複数の可変形油圧ポンプの吐出量を簡易な構成にて正確に制御するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、作動油を吐出して油圧モータを駆動する複数の可変形油圧ポンプを並設した油圧回路に於いて、該複数の可変形油圧ポンプの各制御シリンダのボトム側を連通して第１の電磁比例弁を接続し、該第１の電磁比例弁の上流にコントロールポンプを設け、更に、前記第１の電磁比例弁と並列に背圧用の電磁比例弁を前記油圧ポンプと同数だけ設けるとともに、夫々の背圧用の電磁比例弁の下流に前記各制御シリンダのロッド側を接続した油圧ポンプの流量制御装置を提供するものである。
【０００８】
【作用】
各油圧ポンプの制御シリンダのボトム側は連通されているため、コントロールポンプからの吐出油は第１の電磁比例弁を通過した後に等圧にて各制御シリンダのボトム側へ導出される。従って、第１の電磁比例弁のみを作動させた状態に於いては、各油圧ポンプの吐出量は同一となる。
【０００９】
ここで、各油圧ポンプの吐出量に差を設けたい場合は、該当する油圧ポンプの制御シリンダに接続された背圧用の電磁比例弁を作動して、該油圧ポンプの制御シリンダのロッド側へコントロールポンプからの吐出油を導出する。従って、該油圧ポンプの制御シリンダのピストンがボトム側へ押し戻され、該油圧ポンプの傾転角が変化して吐出量が増減され、他の油圧ポンプの吐出量に対して差が生じる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１に従って詳述する。同図は２つの可変形油圧ポンプ２１及び２２を並設した油圧回路を示したものであり、各油圧ポンプ２１及び２２は１つの原動機Ｍにより駆動される。一方の油圧ポンプ２１から吐出された作動油により油圧モータ２３が駆動され、他方の油圧ポンプ２２から吐出された作動油により油圧モータ２４が駆動される。
【００１１】
一方の油圧ポンプ２１の制御シリンダ２５のボトム側と、他方の油圧ポンプ２２の制御シリンダ２６のボトム側とは油路２７にて連通してあり、この油路２７に第１の電磁比例弁２８を接続するとともに、該第１の電磁比例弁２８の上流側の油路２９にコントロールポンプ３０を設ける。該第１の電磁比例弁２８は、ソレノイド３１へ印加する電気信号に比例してコントロールポンプ３０の吐出油を油路２７へ導出するように形成されている。
【００１２】
更に、前記油路２９から油路３２及び３３を分岐し、夫々の油路３２及び３３に前記第１の電磁比例弁２８と並列に背圧用の電磁比例弁３４及び３５を設ける。之等背圧用の電磁比例弁は油圧ポンプの設置数に対応して、油圧ポンプと同数だけ設ける。そして、一方の電磁比例弁３４の下流に前記制御シリンダ２５のロッド側を接続するとともに、他方の電磁比例弁３５の下流に前記制御シリンダ２６のロッド側を接続する。尚、符号３６はコントロールポンプ３０の最高圧を設定するリリーフ弁である。
【００１３】
而して、前記油圧ポンプ２１及び２２の双方の吐出量を同一にする場合は、背圧用の一方の電磁比例弁３４のソレノイド３７と、他方の電磁比例弁３５のソレノイド３８との双方へ電気信号を入力せず、第１の電磁比例弁２８のソレノイド３１のみへ電気信号を入力する。即ち、背圧用の電磁比例弁３４及び３５の下流はタンク３９へ連通し、前記コントロールポンプ３０の吐出油は夫々の電磁比例弁３４及び３５にて遮断される。
【００１４】
一方、第１の電磁比例弁２８は入力される電気信号に比例してスプールが移動し、前記コントロールポンプ３０の吐出油が油路２７へ導出され、制御シリンダ２５及び２６のボトム側へ流入する。いま、コントロールポンプの吐出圧をＰO とし、第１の電磁比例弁２８を通過して油路２７へ導出された油圧をＰ1 とすれば、制御シリンダ２５及び２６のボトム側には、夫々同一の油圧Ｐ1 が掛かる。
【００１５】
ここで、一方の制御シリンダ２５のシリンダ面積Ａ1 と他方の制御シリンダ２６のシリンダ面積Ａ2 とは略等しく、且つ、双方の制御バネ定数ｋ1 ，ｋ2 も略等しく形成されているため、次式に示すように、一方の油圧ポンプ２１の傾転変化量ｘ1 と他方の油圧ポンプ２２の傾転変化量ｘ2 とは等しくなる。
【００１６】
【数１】
0003668264.tif 000002
【００１７】
即ち、第１の電磁比例弁２８のみの制御により、双方の油圧ポンプ２１及び２２は同一の吐出量にて駆動されることになる。
これに対して、双方の油圧ポンプ２１及び２２の吐出量に差を設けたい場合は、該当する油圧ポンプの制御シリンダに接続された背圧用の電磁比例弁を作動させる。例えば、一方の油圧ポンプ２１を他方の油圧ポンプ２２に対して差を設けるときは、前記第１の電磁比例弁２８のソレノイド３１へ電気信号を入力して該第１の電磁比例弁２８を作動させるとともに、背圧用の一方の電磁比例弁３４のソレノイド３７へ電気信号を入力して該電磁比例弁３４を作動させる。このとき、他方の電磁比例弁３５は作動させない。
【００１８】
然るときは、前述したように先ず、双方の制御シリンダ２５及び２６のボトム側に油圧Ｐ1 が掛かる。そして、一方の電磁比例弁３４を通過した油は、油圧Ｐ2 となって一方の制御シリンダ２５のロッド側へ流入する。ここで、該制御シリンダ２５のロッド側の受圧面積をａ1 とすれば、該制御シリンダ２５のロッド側にＰ2 ・ａ1 ／ｋ1 の背圧が掛かる。従って、一方の油圧ポンプ２１の傾転変化量ｘ11は、次式に示すようになる。
【００１９】
【数２】
0003668264.tif 000003
【００２０】
即ち、一方の油圧ポンプ２１の傾転変化量ｘ11は、他方の油圧ポンプ２２の傾転変化量ｘ2 に対してＰ2 ・ａ1 ／ｋ1 の差が生じ、双方の油圧ポンプ２１及び２２は異なった吐出量にて駆動されることになる。
また、前記一方の油圧ポンプ２１に対して他方の油圧ポンプ２２に差を設けるときは、第１の電磁比例弁２８と背圧用の他方の電磁比例弁３５とを作動させ、一方の電磁比例弁３４は作動させない。然るときは、双方の制御シリンダ２５及び２６のボトム側に油圧Ｐ1 が掛かるとともに、他方の電磁比例弁３５を通過した油が、油圧Ｐ3 となって他方の制御シリンダ２６のロッド側へ流入する。該制御シリンダ２６のロッド側の受圧面積をａ2 とすれば、該制御シリンダ２６のロッド側にＰ3 ・ａ2 ／ｋ2 の背圧が掛かり、他方の油圧ポンプ２２の傾転変化量ｘ22は、次式で示すようになる。
【００２１】
【数３】
0003668264.tif 000004
【００２２】
即ち、他方の油圧ポンプ２２の傾転変化量ｘ22は、一方の油圧ポンプ２１の傾転変化量ｘ1 に対してＰ3 ・ａ2 ／ｋ2 の差が生じ、双方の油圧ポンプ２１及び２２は異なった吐出量にて駆動されることになる。
尚、本実施例では２つの可変形油圧ポンプを並設した油圧回路について説明したが、可変形油圧ポンプを３つ以上並設した場合であっても、背圧用の電磁比例弁を油圧ポンプと同数だけ前記第１の電磁比例弁と並列に設ければ、任意の油圧ポンプの吐出量を複数個同時に変化させることができる。また、夫々の背圧用の電磁比例弁への電気信号に差異を設ければ、夫々の油圧ポンプの流量比を異にすることも可能である。
【００２３】
而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上記一実施例に詳述したように、複数の可変形油圧ポンプの各制御シリンダのボトム側を連通してあり、この連通した油路に第１の電磁比例弁を接続してあるので、該第１の電磁比例弁の２次圧が各制御シリンダのボトム側へ等圧で作用する。従って、該第１の電磁比例弁のみの制御により、極めて簡易且つ正確に、各油圧ポンプの吐出量を同一にすることができる。
【００２５】
また、各油圧ポンプの吐出量に差を設ける場合には、該当する油圧ポンプの制御シリンダに接続した背圧用の電磁比例弁を作動させれば、該制御シリンダのロッド側に背圧が掛かり、該油圧ポンプの吐出量が増減して他の油圧ポンプの吐出量に対して差が生じる。
【００２６】
斯くして、簡易な構成にて複数の可変形油圧ポンプの吐出量を正確に制御することができ、低コストにて作業性並びに信頼性の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した油圧回路図。
【図２】従来例を示した油圧回路図。
【符号の説明】
２１，２２      油圧ポンプ
２５，２６      制御シリンダ
２８            第１の電磁比例弁
３０            コントロールポンプ
３４，３５      （背圧用の）電磁比例弁
【図１】
0003668264.tif 000005
【図２】
0003668264.tif 000006