油圧供給装置
【課題】 エネルギー効率の良い制御を油圧回路のみで行うことができる油圧供給装置を提供する。
【解決手段】 傾転角を制御するための傾転シリンダ２を備えた可変容量ポンプ３と、この可変容量ポンプ３からアクチュエータに接続される油路７と、この油路７の途中に接続されたアキムレータ６と、上記油路７の途中から分岐して可変容量ポンプ３からの余剰流量をリリーフ弁８を介してタンクＴに戻す戻し油路１２とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路１２の途中に絞り１０を設けると共に、この絞り１０の前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプ３の吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダ２を作動させる差圧弁１１を設けた。
【解決手段】 傾転角を制御するための傾転シリンダ２を備えた可変容量ポンプ３と、この可変容量ポンプ３からアクチュエータに接続される油路７と、この油路７の途中に接続されたアキムレータ６と、上記油路７の途中から分岐して可変容量ポンプ３からの余剰流量をリリーフ弁８を介してタンクＴに戻す戻し油路１２とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路１２の途中に絞り１０を設けると共に、この絞り１０の前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプ３の吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダ２を作動させる差圧弁１１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、シミュレータ等の試験装置に使用する油圧源としての油圧供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の油圧供給装置の一例として、図２に示すものを例示することができる。
【０００３】
この油圧供給装置は、サーボ弁（図示なし）を使用することで、圧力一定の油圧源が要求される油圧回路であって、電動モータ２０によって駆動される固定容量ポンプ２１から吐出される作動油は、チェック弁２３を備えた吐出通路２２を通って上記サーボ弁へと導かれる。
【０００４】
また、固定容量ポンプ２１からの余剰流量は、リリーフ弁２４を介してサーボ弁からの戻り通路２５に流れると共に、タンクＴに戻される。
【０００５】
なお、上記吐出通路２２にはアキュムレータ２６が設けられており、サーボ弁が高速作動する際の流量変化に充分対応できるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の油圧供給装置においては、サーボ弁で消費される流量に関係なく、上記固定容量ポンプ２１が常に固定流量を吐出するので、常にこの固定流量と圧力を掛け合わせた動力を要する。
【０００７】
したがって、この構成の油圧供給装置では、サーボ弁で消費される流量に関係なく上記した動力を常に要することになって、非常にエネルギー効率が悪いという問題点がある。
【０００８】
そこでこのような不具合を解決する従来の油圧供給装置に関する先行技術文献を調査し、特許庁ホームページで公報を検索したが、発見することはできなかった。
【０００９】
そこで、本発明者は上記の不具合を解決する技術を研究し、本発明を完成した。
【００１０】
即ち、本発明の目的は、エネルギー効率の良い制御を油圧回路のみで行うことができる油圧供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の油圧供給装置は、傾転角を制御するための傾転シリンダを備えた可変容量ポンプと、この可変容量ポンプからアクチュエータに接続される油路と、この油路の途中に接続されたアキムレータと、上記油路の途中から分岐して可変容量ポンプからの余剰流量をリリーフ弁を介してタンクに戻す戻し油路とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路の途中に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプの吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダを作動させる差圧弁を設けている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、戻り油路に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧で切り換わる差圧弁の作動油を用いて傾転シリンダを作動させるようにしたので、例えばアクチュエータとしてのサーボ弁への負荷流量が小さい場合には、傾転シリンダの傾転角を小さくして可変容量ポンプの吐出流量を下げると共に、アクチュエータへの負荷流量が大きくなると、傾転シリンダの傾転角を大きくして可変容量ポンプの吐出流量を上げるで、常に余剰流量を小流量で一定としたポンプ吐出制御ができて油圧源として大変効率が良い。
【００１３】
また、リリーフ弁圧力に絞りの差圧を加えた圧力が一定圧力となるので、例えば、アクチュエータとしてサーボ弁を使用する環境設定が可能となる。
【００１４】
さらには、油路の途中にアキュムレータを設けたので、可変容量ポンプから吐出する作動油の一部を常に蓄えることで、上記絞りと相俟って、例えば、アクチュエータが高速のサーボ弁である場合のように、高速で要求される流量変化にも充分に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧供給装置の油圧回路図である。
【図２】従来例を示す油圧供給装置の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の油圧供給装置を、サーボ弁を使用した加振機の油圧源に具体化した形態を図に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、電動機１により回転駆動されると共に、ポンプの傾転角を制御するための傾転シリンダ２を備えた可変容量ポンプ３と、この可変容量ポンプ３を上記サーボ弁に接続する油路７と、この油路７の途中に接続されたアキムレータ６と、上記油路７の途中から分岐して可変容量ポンプ３からの余剰流量をリリーフ弁８を介してタンクＴに戻す戻し油路１２とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路１２の途中に絞り１０を設けると共に、この絞り１０の前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプ３の吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダ２を作動させる差圧弁１１を設けている。
【００１８】
この油圧供給装置は、サーボ弁を使用することで、圧力一定の油圧源が要求される油圧回路であって、可変容量ポンプ３から吐出される作動油は、チェック弁１３を備えた通路１２を通って上記サーボ弁へと導かれる。
【００１９】
以下、さらに詳述すると、上記傾転シリンダ２はそのピストンロッド２ａの伸縮動作によって可変容量ポンプ３の傾転角を変えて吐出流量を制御するようになっており、ピストン側室２ｂには上記差圧弁１１からの作動油が供給されると共に、ロッド側室にはコイルスプリング２ｄが配置されている。
【００２０】
上記コイルスプリング２ｄは上記ピストン側室２ｂに作動油が供給されていない状態では、その附勢力によって可変容量ポンプ３の吐出量が、最大値となるよう設定されている。
【００２１】
差圧弁１１はスプリング１１ａにより図１に示す初期状態に配置される３ポート２位置切換弁であって、絞り１０前後の差圧が上記設定値を超えるとスプリング１１ａの弾性力に抗して切り換り、絞り１０上流側の作動油を傾転シリンダ２の上記ピストン側室２ｂに導き、上記コイルスプリング２ｄの附勢力に抗してピストンロッド２ａを伸張方向（図１における左側を示す）へ作動させ、上記可変容量ポンプ３の傾転角を小さくして吐出流量を下げるようになっている。
【００２２】
なお、上記アキュムレータ６には、可変容量ポンプ３から吐出する作動油の一部が常に蓄えられるようになっており、上記絞り１０と相俟って高速のサーボ弁が要求する流量変化に充分に対応できるようになっている。
【００２３】
上記のように構成された油圧供給装置の作用を説明する。
【００２４】
上記電動機１を回転駆動させ、可変容量ポンプ３から作動油を吐出させることで、上記サーボ弁に作動油を供給して加振動作を行う。
【００２５】
このとき、上記サーボ弁の負荷が小さくて殆ど流量を必要としない場合には、可変容量ポンプ３からの吐出量が殆ど余剰流量となる。この余剰流量が戻し油路１２に流れ、上記絞り１０において、差圧が所定値を超え、スプリング１１ａの附勢力以上の差圧になってバルブが切り換り、絞り１０上流側の作動油を傾転シリンダ２の上記ピストン側室２ｂに導き、コイルスプリング２ｄの附勢力に抗してピストンロッド２ａを伸張方向へ作動させ、上記可変容量ポンプ３の傾転角を小さくして吐出流量を下げる。
【００２６】
この状態で、上記サーボ弁の負荷が大きくなって多量の作動油流量を必要とする場合には、可変容量ポンプ３による吐出流量は全てサーボ弁に流れる。すると、上記戻し油路１２に流れる作動油が減少することで絞り１０前後の差圧が下がり、この差圧が上記スプリング１１ａの附勢力より小さくなると、スプリング１１ａの附勢力によって上記差圧弁１１は図１に示す初期状態に戻る。
【００２７】
このため、傾転シリンダ２のピストン室側２ｂの圧力が低下してコイルスプリング２ｄの附勢力に応じた位置、すなわち、可変容量ポンプ３の吐出量を増加させ、余剰流量による差圧が所定値になるよう傾転角を大きくする。
【００２８】
以上、詳述したように本実施例によれば、戻り油路１２に絞り１０を設けると共に、この絞り１０の前後の差圧で切り換わる差圧弁１１の作動油を用いて上記傾転シリンダ２を作動させるようにしたので、上記サーボ弁消費流量が小さい場合には、傾転シリンダ２の傾転角を小さくして可変容量ポンプ３の吐出流量を下げると共に、サーボ弁消費流量が大きくなると、傾転シリンダ２の傾転角を大きくして可変容量ポンプ３の吐出流量を上げるで、常に余剰流量を小流量で一定としたポンプ吐出制御ができて油圧源として大変効率が良い。
【００２９】
また、サーボ弁への負荷が小さくて余剰流量が多い場合には、可変容量ポンプ３の流量を下げるので、その分、油圧供給装置自体の振動や騒音が低減できる。
【００３０】
また、油路７の途中にアキュムレータ６を設けたので、可変容量ポンプ３から吐出する作動油の一部を常に蓄えることで、上記絞り１０と相俟って高速のサーボ弁が要求する流量変化に充分に対応することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、絞り１０をリリーフ弁８の上流側に設けたが、この構造に限定されるものではなく、リリーフ弁８の下流側に設けても良いことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
サーボ弁を使用した加振機等の油圧源への具現化に向く。
【符号の説明】
【００３３】
２ 傾転シリンダ
２ｂ ピストン側室
２ｄ コイルスプリング
３ 可変容量ポンプ
６ アキュムレータ
７ 油路
８ リリーフ弁
１０ 絞り
１１ 差圧弁
１２ 戻し油路
Ｔ タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、シミュレータ等の試験装置に使用する油圧源としての油圧供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の油圧供給装置の一例として、図２に示すものを例示することができる。
【０００３】
この油圧供給装置は、サーボ弁（図示なし）を使用することで、圧力一定の油圧源が要求される油圧回路であって、電動モータ２０によって駆動される固定容量ポンプ２１から吐出される作動油は、チェック弁２３を備えた吐出通路２２を通って上記サーボ弁へと導かれる。
【０００４】
また、固定容量ポンプ２１からの余剰流量は、リリーフ弁２４を介してサーボ弁からの戻り通路２５に流れると共に、タンクＴに戻される。
【０００５】
なお、上記吐出通路２２にはアキュムレータ２６が設けられており、サーボ弁が高速作動する際の流量変化に充分対応できるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の油圧供給装置においては、サーボ弁で消費される流量に関係なく、上記固定容量ポンプ２１が常に固定流量を吐出するので、常にこの固定流量と圧力を掛け合わせた動力を要する。
【０００７】
したがって、この構成の油圧供給装置では、サーボ弁で消費される流量に関係なく上記した動力を常に要することになって、非常にエネルギー効率が悪いという問題点がある。
【０００８】
そこでこのような不具合を解決する従来の油圧供給装置に関する先行技術文献を調査し、特許庁ホームページで公報を検索したが、発見することはできなかった。
【０００９】
そこで、本発明者は上記の不具合を解決する技術を研究し、本発明を完成した。
【００１０】
即ち、本発明の目的は、エネルギー効率の良い制御を油圧回路のみで行うことができる油圧供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の油圧供給装置は、傾転角を制御するための傾転シリンダを備えた可変容量ポンプと、この可変容量ポンプからアクチュエータに接続される油路と、この油路の途中に接続されたアキムレータと、上記油路の途中から分岐して可変容量ポンプからの余剰流量をリリーフ弁を介してタンクに戻す戻し油路とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路の途中に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプの吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダを作動させる差圧弁を設けている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、戻り油路に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧で切り換わる差圧弁の作動油を用いて傾転シリンダを作動させるようにしたので、例えばアクチュエータとしてのサーボ弁への負荷流量が小さい場合には、傾転シリンダの傾転角を小さくして可変容量ポンプの吐出流量を下げると共に、アクチュエータへの負荷流量が大きくなると、傾転シリンダの傾転角を大きくして可変容量ポンプの吐出流量を上げるで、常に余剰流量を小流量で一定としたポンプ吐出制御ができて油圧源として大変効率が良い。
【００１３】
また、リリーフ弁圧力に絞りの差圧を加えた圧力が一定圧力となるので、例えば、アクチュエータとしてサーボ弁を使用する環境設定が可能となる。
【００１４】
さらには、油路の途中にアキュムレータを設けたので、可変容量ポンプから吐出する作動油の一部を常に蓄えることで、上記絞りと相俟って、例えば、アクチュエータが高速のサーボ弁である場合のように、高速で要求される流量変化にも充分に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧供給装置の油圧回路図である。
【図２】従来例を示す油圧供給装置の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の油圧供給装置を、サーボ弁を使用した加振機の油圧源に具体化した形態を図に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、電動機１により回転駆動されると共に、ポンプの傾転角を制御するための傾転シリンダ２を備えた可変容量ポンプ３と、この可変容量ポンプ３を上記サーボ弁に接続する油路７と、この油路７の途中に接続されたアキムレータ６と、上記油路７の途中から分岐して可変容量ポンプ３からの余剰流量をリリーフ弁８を介してタンクＴに戻す戻し油路１２とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路１２の途中に絞り１０を設けると共に、この絞り１０の前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプ３の吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダ２を作動させる差圧弁１１を設けている。
【００１８】
この油圧供給装置は、サーボ弁を使用することで、圧力一定の油圧源が要求される油圧回路であって、可変容量ポンプ３から吐出される作動油は、チェック弁１３を備えた通路１２を通って上記サーボ弁へと導かれる。
【００１９】
以下、さらに詳述すると、上記傾転シリンダ２はそのピストンロッド２ａの伸縮動作によって可変容量ポンプ３の傾転角を変えて吐出流量を制御するようになっており、ピストン側室２ｂには上記差圧弁１１からの作動油が供給されると共に、ロッド側室にはコイルスプリング２ｄが配置されている。
【００２０】
上記コイルスプリング２ｄは上記ピストン側室２ｂに作動油が供給されていない状態では、その附勢力によって可変容量ポンプ３の吐出量が、最大値となるよう設定されている。
【００２１】
差圧弁１１はスプリング１１ａにより図１に示す初期状態に配置される３ポート２位置切換弁であって、絞り１０前後の差圧が上記設定値を超えるとスプリング１１ａの弾性力に抗して切り換り、絞り１０上流側の作動油を傾転シリンダ２の上記ピストン側室２ｂに導き、上記コイルスプリング２ｄの附勢力に抗してピストンロッド２ａを伸張方向（図１における左側を示す）へ作動させ、上記可変容量ポンプ３の傾転角を小さくして吐出流量を下げるようになっている。
【００２２】
なお、上記アキュムレータ６には、可変容量ポンプ３から吐出する作動油の一部が常に蓄えられるようになっており、上記絞り１０と相俟って高速のサーボ弁が要求する流量変化に充分に対応できるようになっている。
【００２３】
上記のように構成された油圧供給装置の作用を説明する。
【００２４】
上記電動機１を回転駆動させ、可変容量ポンプ３から作動油を吐出させることで、上記サーボ弁に作動油を供給して加振動作を行う。
【００２５】
このとき、上記サーボ弁の負荷が小さくて殆ど流量を必要としない場合には、可変容量ポンプ３からの吐出量が殆ど余剰流量となる。この余剰流量が戻し油路１２に流れ、上記絞り１０において、差圧が所定値を超え、スプリング１１ａの附勢力以上の差圧になってバルブが切り換り、絞り１０上流側の作動油を傾転シリンダ２の上記ピストン側室２ｂに導き、コイルスプリング２ｄの附勢力に抗してピストンロッド２ａを伸張方向へ作動させ、上記可変容量ポンプ３の傾転角を小さくして吐出流量を下げる。
【００２６】
この状態で、上記サーボ弁の負荷が大きくなって多量の作動油流量を必要とする場合には、可変容量ポンプ３による吐出流量は全てサーボ弁に流れる。すると、上記戻し油路１２に流れる作動油が減少することで絞り１０前後の差圧が下がり、この差圧が上記スプリング１１ａの附勢力より小さくなると、スプリング１１ａの附勢力によって上記差圧弁１１は図１に示す初期状態に戻る。
【００２７】
このため、傾転シリンダ２のピストン室側２ｂの圧力が低下してコイルスプリング２ｄの附勢力に応じた位置、すなわち、可変容量ポンプ３の吐出量を増加させ、余剰流量による差圧が所定値になるよう傾転角を大きくする。
【００２８】
以上、詳述したように本実施例によれば、戻り油路１２に絞り１０を設けると共に、この絞り１０の前後の差圧で切り換わる差圧弁１１の作動油を用いて上記傾転シリンダ２を作動させるようにしたので、上記サーボ弁消費流量が小さい場合には、傾転シリンダ２の傾転角を小さくして可変容量ポンプ３の吐出流量を下げると共に、サーボ弁消費流量が大きくなると、傾転シリンダ２の傾転角を大きくして可変容量ポンプ３の吐出流量を上げるで、常に余剰流量を小流量で一定としたポンプ吐出制御ができて油圧源として大変効率が良い。
【００２９】
また、サーボ弁への負荷が小さくて余剰流量が多い場合には、可変容量ポンプ３の流量を下げるので、その分、油圧供給装置自体の振動や騒音が低減できる。
【００３０】
また、油路７の途中にアキュムレータ６を設けたので、可変容量ポンプ３から吐出する作動油の一部を常に蓄えることで、上記絞り１０と相俟って高速のサーボ弁が要求する流量変化に充分に対応することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、絞り１０をリリーフ弁８の上流側に設けたが、この構造に限定されるものではなく、リリーフ弁８の下流側に設けても良いことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
サーボ弁を使用した加振機等の油圧源への具現化に向く。
【符号の説明】
【００３３】
２ 傾転シリンダ
２ｂ ピストン側室
２ｄ コイルスプリング
３ 可変容量ポンプ
６ アキュムレータ
７ 油路
８ リリーフ弁
１０ 絞り
１１ 差圧弁
１２ 戻し油路
Ｔ タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾転角を制御するための傾転シリンダを備えた可変容量ポンプと、この可変容量ポンプからアクチュエータに接続される油路と、この油路の途中に接続されたアキムレータと、上記油路の途中から分岐して可変容量ポンプからの余剰流量をリリーフ弁を介してタンクに戻す戻し油路とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路の途中に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプの吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダを作動させる差圧弁を設けたことを特徴とする油圧供給装置。
【請求項２】
上記傾転シリンダは、ロッド室側にコイルスプリングが配置されると共に、ピストン室に上記差圧弁を介して絞り上流側の作動油が供給されることを特徴とする請求項１に記載の油圧供給装置。
【請求項３】
上記絞りは上記リリーフ弁の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の油圧供給装置。
【請求項１】
傾転角を制御するための傾転シリンダを備えた可変容量ポンプと、この可変容量ポンプからアクチュエータに接続される油路と、この油路の途中に接続されたアキムレータと、上記油路の途中から分岐して可変容量ポンプからの余剰流量をリリーフ弁を介してタンクに戻す戻し油路とを供えた油圧供給装置であって、上記戻し油路の途中に絞りを設けると共に、この絞りの前後の差圧が設定値より大きくなると可変容量ポンプの吐出流量を減らして上記設定値に戻すよう上記傾転シリンダを作動させる差圧弁を設けたことを特徴とする油圧供給装置。
【請求項２】
上記傾転シリンダは、ロッド室側にコイルスプリングが配置されると共に、ピストン室に上記差圧弁を介して絞り上流側の作動油が供給されることを特徴とする請求項１に記載の油圧供給装置。
【請求項３】
上記絞りは上記リリーフ弁の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の油圧供給装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２３００６２（Ｐ２０１０−２３００６２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７６８６９（Ｐ２００９−７６８６９）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
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