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JP2009079775A - 油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置 - Google Patents

油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置 Download PDF

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JP2009079775A
JP2009079775A JP2008311699A JP2008311699A JP2009079775A JP 2009079775 A JP2009079775 A JP 2009079775A JP 2008311699 A JP2008311699 A JP 2008311699A JP 2008311699 A JP2008311699 A JP 2008311699A JP 2009079775 A JP2009079775 A JP 2009079775A
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Tadao Osuga
忠男 大須賀
Tadao Komoriya
忠夫 小森谷
Takashi Kubo
隆 久保
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

【課題】油圧シリンダ装置が停止位置に保持される時の保持を確実なものにするとともに、停止位置からロッドを伸長又は縮長させる油圧シリンダ装置の起動時、及び、ロッドを停止させる油圧シリンダ装置の停止時に、衝撃が発生することなく、油圧シリンダ装置が円滑に作動するようにする。
【解決手段】ロッドを縮長させる状態から油圧シリンダ装置を停止させる場合及びロッドを伸長させる状態から前記油圧シリンダ装置を停止させる場合には、切替弁をそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置から閉止位置に切替え、次いで、ロッドを縮長させる場合及び伸長させる場合には、切替弁を閉止位置からそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置に切替える。
【選択図】図1

Description

本発明は、油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置に関するものである。
従来、ショベル、ローダー、ブルドーザ、掘削機等の建設機械、クレーン、フォークリフト、ダンプトラック等の運輸物流機械、マシニングセンタ、旋盤等の工作機械、プレス、樹脂成形機、ゴム成形機等の成形装置などの各種機械において、機械の可動部材を駆動するための油圧アクチュエーターとしての油圧シリンダを作動させる油圧閉回路が提供されている。そして、該油圧閉回路において、前記油圧シリンダが停止している状態を保持するための油圧シリンダ保持装置が配設されている。
図2は従来の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の構成を示す図である。
図において、50は油圧シリンダ側回路である。そして、51は機械の可動部材を駆動するための油圧アクチュエーターとしてのシングルロッド型の油圧シリンダ装置であり、ヘッド側油圧室51a、ロッド側油圧室51b、ピストン51c及びロッド51dとを有する。また、前記ヘッド側油圧室51a、ロッド側油圧室51bには第1管路52及び第2管路53がそれぞれ接続されている。
ここで、前記油圧シリンダ側回路50の圧油の圧力を一定値以下に保つために、前記第1管路52及び第2管路53は、第1連結管路54を介して、第1低圧リリーフ弁55に連結される。なお、該第1低圧リリーフ弁55の出口は油タンクに連結される。また、前記油圧シリンダ側回路50の圧油の圧力を一定値以上に保つために、前記第1管路52及び第2管路53は、第2連結管路56及び第1チャージ管路73を介してチャージポンプ71に連結される。なお、該チャージポンプ71から吐出される圧油の圧力を一定に保つために、前記第1チャージ管路73は、第2低圧リリーフ弁72を介して、前記油タンクに連結される。
そして、60はポンプ側回路であり、第1油圧ポンプ61、第2油圧ポンプ62、第3管路64及び第4管路65を有する。ここで、前記第1油圧ポンプ61の両方の吐出口は第3管路64及び第4管路65に接続されている。また、前記第2油圧ポンプ62の一方の吐出口は第3管路64に接続されているが、他方の吐出口は油圧タンクに接続されている。なお、63は電動モータ、油圧ポンプモータ等から成る駆動源であり、前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62は、駆動源63の回転軸に直列に接続される。
さらに、前記ポンプ側回路60の圧油の圧力を一定値以上に保つために、前記第3管路64及び第4管路65は、第3連結管路66及び第2チャージ管路74を介してチャージポンプ71に連結される。
また、70は切替弁であり、4つのポートと閉止位置70a及び開放位置70bとを有し、前記油圧シリンダ側回路50とポンプ側回路60とを連結する。
次に、前記構成の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の動作を説明する。
まず、前記油圧シリンダ装置51を作動させてロッド51dを伸ばす、すなわち、伸長させる場合には、切替弁70を開放位置70bに切替え、第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62から第3管路64側に圧油を吐出させる。すると、前記第3管路64及び第1管路52を通って、ヘッド側油圧室51a内に圧油が供給され、前記ピストン51cが図2において上方向へ押されて、前記ロッド51dは図2において上方向に伸長させられる。一方、前記ピストン51cが図2において上方向へ押されるので、前記ロッド側油圧室51b内の油は、第2管路53及び第4管路65を通って戻り油として前記第1油圧ポンプ61の吸い込み側に戻る。
次に、前記油圧シリンダ装置51を作動させてロッド51dを縮める、すなわち、縮長させる場合には、前記第1油圧ポンプ61から前記第4管路65側に油を吐出させる。すると、前記第4管路65及び第2管路53を通って前記ロッド側油圧室51b内に圧油が供給され、前記ピストン51cが図2における下方向へ押されて、前記ロッド51dは図2における下方向に縮長させられる。一方、前記ピストン51cが図2における下方向へ押されるので、前記ヘッド側油圧室51a内の油は、前記第1管路52及び第3管路64を通って、戻り油として前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62の吸い込み側に戻る。
また、前記油圧シリンダ装置51のロッド51dを停止した状態に保つ、すなわち、保持させる場合には、切替弁70を閉止位置70aに切替え、一方、前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62を停止させる。これにより、油圧シリンダ側回路50はポンプ側回路60から切り離されて、前記第1管路52及び第2管路53は閉止される。そのため、前記ヘッド側油圧室51a及びロッド側油圧室51b内の圧力が保持されるので、前記ピストン51c及びロッド51dはそのままの位置で保持される。したがって、前記ロッド51dに負荷Wがかかっていても、前記ロッド51dは停止位置に保持される。
このように、前記構成の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置によって、駆動源63を停止させた状態で、機械の可動部材を駆動する油圧アクチュエーターである油圧シリンダ装置51を停止位置に保持することができる(例えば、特許文献1参照。)。
特開昭59−86704号公報
しかしながら、前記従来の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置においては、切替弁70を切替える時に衝撃が発生してしまい、油圧シリンダ装置51が円滑に作動しないことがある。
例えば、ロッド51dが縮長側に保持されている場合、すなわち、該ロッド51dに図2における下向きに負荷Wがかかった状態で保持されている場合、ヘッド側油圧室51a及び第1管路52の内部には保持圧力が発生している。一方、第3管路64内の圧力は、停止している第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62における漏れのために、第2低圧リリーフ弁72によって設定された程度の低い圧力となっている。
ここで、前記ロッド51dを伸長させようとすると、切替弁70を開放位置70bに切替えるとともに、駆動源63を作動させて、前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62をスタートさせ、第3管路64から、前記第1管路52を通ってヘッド側油圧室51aの内部に圧油が供給されるようにする。
しかし、前記切替弁70を閉止位置70aから開放位置70bに切替える時点では、第3管路64内の圧力は第1管路52内の圧力よりも低い圧力となっている。このため、前記切替弁70を切替えると圧力差による衝撃が発生し、該衝撃が前記ヘッド側油圧室51aの内部にまで伝達されるので、油圧アクチュエーターとしての油圧シリンダ装置51の動作が円滑でなくなってしまう。
一方、前記ロッド51dを縮長させようとすると、切替弁70を開放位置70bに切替えるとともに、駆動源63を作動させて、前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62をスタートさせ、第4管路65及び第2管路53を通ってロッド側油圧室51b内に圧油が供給されるようにする。
この場合、前記第3管路64内の油が前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62に吸引されるので、前記第3管路64内の圧力はさらに低下してしまう。そのため、前記切替弁70を閉止位置70aから開放位置70bに切替える時、前記第3管路64内と第1管路52内との圧力差は、前述のようにロッド51dを伸長させようとする場合よりも大きくなり、大きな衝撃が発生してしまう。そして、該衝撃が前記ヘッド側油圧室51aの内部にまで伝達されるので、油圧アクチュエーターとしての油圧シリンダ装置51の動作が円滑でなくなってしまう。
また、ロッド51dが伸長側に保持されている場合、すなわち、該ロッド51dに図2において上向きに負荷Wがかかった状態で保持されている場合、ロッド側油圧室51b及び第2管路53の内部には保持圧力が発生している。一方、第4管路65内の圧力は、停止している第1油圧ポンプ61における漏れのために、第2低圧リリーフ弁72によって設定された程度の低い圧力となっている。
ここで、前記ロッド51dを縮長させようとすると、切替弁70を開放位置70bに切替えるとともに、駆動源63を作動させて、前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62をスタートさせ、第4管路65から、前記第2管路53を通ってロッド側油圧室51bの内部に圧油が供給されるようにする。
しかし、前記切替弁70を閉止位置70aから開放位置70bに切替える時点では、第4管路65内の圧力は第2管路53内の圧力よりも低い圧力となっている。このため、前記切替弁70を切替えると圧力差による衝撃が発生し、該衝撃が前記ロッド側油圧室51bの内部にまで伝達されるので、油圧アクチュエーターとしての油圧シリンダ装置51の動作が円滑でなくなってしまう。
一方、前記ロッド51dを伸長させようとすると、切替弁70を開放位置70bに切替えるとともに、駆動源63を作動させて、前記第1油圧ポンプ61及び第2油圧ポンプ62をスタートさせ、第3管路64及び第1管路52を通ってヘッド側油圧室51a内に圧油が供給されるようにする。
この場合、前記第4管路65内の油が前記第1油圧ポンプ61に吸引されるので、前記第4管路65内の圧力はさらに低下してしまう。そのため、前記切替弁70を閉止位置70aから開放位置70bに切替える時、前記第4管路65内と第2管路53内との圧力差は、前記ロッド51dを縮長させようとする場合よりも大きくなり、大きな衝撃が発生してしまう。そして、該衝撃が前記ロッド側油圧室51bの内部にまで伝達されるので、油圧アクチュエーターとしての油圧シリンダ装置51の動作が円滑でなくなってしまう。
本発明は、前記従来の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の問題点を解決して、油圧シリンダ装置が停止位置に保持される時の保持を確実なものにするとともに、停止位置からロッドを伸長又は縮長させる油圧シリンダ装置の起動時、及び、ロッドを停止させる油圧シリンダ装置の停止時に、衝撃が発生することなく、油圧シリンダ装置が円滑に作動する油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置を提供することを目的とする。
そのために、本発明の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置においては、ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のヘッド側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、前記ヘッド側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第1管路及び第2管路と、2つの吐出口を備える2方向形のポンプと、前記2つの吐出口に一端がそれぞれ接続された第3管路及び第4管路と、前記第1管路、第2管路、第3管路及び第4管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも4つのポートと、前記第2管路と第4管路の他端を連結する通路に逆止弁が配設された第1開放位置と、前記第1管路と第3管路の他端を連結する通路に逆止弁が配設された第2開放位置と、前記第1管路、第2管路、第3管路及び第4管路の他端を閉止する閉止位置とを備える切替弁と、停止している前記油圧シリンダ装置を作動させる場合には、前記ポンプから圧油を吐出させ、前記第3管路又は第4管路の内部の圧力を前記第1管路又は第2管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から第1開放位置又は第2開放位置に切替え、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる場合には、前記ポンプを、ポンプからの漏れ量を補うよう、回転方向の制御を行い、同時に回転数を微小回転数まで低下させて、前記切替弁を第1開放位置又は第2開放位置から閉止位置に切替えるとともに、前記ロッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを縮長させる状態から前記油圧シリンダ装置を停止させる場合及び前記ヘッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを伸長させる状態から前記油圧シリンダ装置を停止させる場合には、前記ポンプをポンプからの漏れ量を補うよう回転方向と回転数を制御することなく前記切替弁をそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置から閉止位置に切替え、次いで、前記ロッドを縮長させる場合及び伸長させる場合には、前記第3管路及び第4管路の内部の圧力を前記第1管路及び第2管路の内部の圧力と等しくさせることなく前記切替弁を閉止位置からそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置に切替える制御装置とを有する。
本発明によれば、油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置においては、ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のヘッド側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、前記ヘッド側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第1管路及び第2管路と、2つの吐出口を備える2方向形のポンプと、前記2つの吐出口に一端がそれぞれ接続された第3管路及び第4管路と、前記第1管路、第2管路、第3管路及び第4管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも4つのポートと、前記第2管路と第4管路の他端を連結する通路に逆止弁が配設された第1開放位置と、前記第1管路と第3管路の他端を連結する通路に逆止弁が配設された第2開放位置と、前記第1管路、第2管路、第3管路及び第4管路の他端を閉止する閉止位置とを備える切替弁と、停止している前記油圧シリンダ装置を作動させる場合には、前記ポンプから圧油を吐出させ、前記第3管路又は第4管路の内部の圧力を前記第1管路又は第2管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から第1開放位置又は第2開放位置に切替え、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる場合には、前記ポンプを、ポンプからの漏れ量を補うよう、回転方向の制御を行い、同時に回転数を微小回転数まで低下させて、前記切替弁を第1開放位置又は第2開放位置から閉止位置に切替えるとともに、前記ロッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを縮長させる状態から前記油圧シリンダ装置を停止させる場合及び前記ヘッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを伸長させる状態から前記油圧シリンダ装置を停止させる場合には、前記ポンプをポンプからの漏れ量を補うよう回転方向と回転数を制御することなく前記切替弁をそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置から閉止位置に切替え、次いで、前記ロッドを縮長させる場合及び伸長させる場合には、前記第3管路及び第4管路の内部の圧力を前記第1管路及び第2管路の内部の圧力と等しくさせることなく前記切替弁を閉止位置からそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置に切替える制御装置とを有する。
この場合、第1管路及び第2管路と第3管路及び第4管路との圧力差による衝撃が発生することがないので、油圧シリンダ装置のヘッド側油圧室又はロッド側油圧室の内部に衝撃が伝わらずに、前記油圧シリンダ装置を円滑に作動及び停止させることができる。
また、油圧シリンダ装置を停止させている間は、切替弁が閉止位置にあるので、前記第1管路及び第2管路は閉止される。そのため、前記ヘッド側油圧室及びロッド側油圧室内の圧力が保持されるので、ピストン及びロッドはそのままの位置で保持される。したがって、前記ロッドに負荷がかかっていても、ポンプを作動させることなく、前記ロッドを停止位置に保持することができるので、ポンプを作動させるためのエネルギーを節約することができる。
さらに、第1管路及び第2管路と第3管路及び第4管路とに圧力差があっても、衝撃が発生することがないので、複雑な制御を行わなくても、油圧シリンダ装置のヘッド側油圧室又はロッド側油圧室の内部に衝撃が伝わることなく、前記油圧シリンダ装置を円滑に停止及び作動させることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の構成を示す回路図である。
図において、10は油圧閉回路の油圧シリンダ側回路である。前記油圧閉回路は、例えば、ショベル、ローダー、ブルドーザ、掘削機等の建設機械、クレーン、フォークリフト、ダンプトラック等の運輸物流機械、マシニングセンタ、旋盤等の工作機械、プレス、樹脂成形機、ゴム成形機等の成形装置などの各種機械におけるリフト、ショベル、アーム、ブーム、チャック、クランパ、プッシャー、ウィング、金型等の各種可動部材を駆動するための油圧アクチュエーターを作動させるために使用される。
そして、11は機械の可動部材を駆動するための油圧アクチュエーターとしてのシングルロッド型の油圧シリンダ装置であり、ヘッド側油圧室11a、ロッド側油圧室11b、ロッド11dが取り付けられたピストン11cとを有する。ここで、前記油圧シリンダ装置11は一方向にロッド11dが突出したシングルロッド型であり、前記ロッド11dのピストン11cと反対側の端部は、図示されない前記機械における可動部材に連結され、負荷Wがかけられている。なお、前記油圧シリンダ装置11は、両方向にロッドが突出した両ロッド型であってもよい。
また、前記ヘッド側油圧室11a及びロッド側油圧室11bは、前記ピストン11cのロッド11dの反対側及びロッド11dの側にそれぞれ配設される。さらに、前記ヘッド側油圧室11a、ロッド側油圧室11bには第1管路12及び第2管路13の一端がそれぞれ接続されている。
ここで、前記油圧シリンダ側回路10の圧油の圧力を一定値以下に保つために、前記第1管路12及び第2管路13は、第1連結管路14を介して、第1低圧リリーフ弁15に連結される。なお、該第1低圧リリーフ弁15の出口は油タンクに連結される。また、前記油圧シリンダ側回路10の圧油の圧力を一定値以上に保つために、前記第1管路12及び第2管路13は、第2連結管路16及び第1チャージ管路33を介してチャージポンプ31に連結される。なお、該チャージポンプ31から吐出される圧油の圧力を一定に保つために、前記第1チャージ管路33は、第2低圧リリーフ弁32を介して、前記油タンクに連結される。
そして、20はポンプ側回路であり、第1油圧ポンプ21、第2油圧ポンプ22、第3管路24及び第4管路25を有する。ここで、前記第1油圧ポンプ21は2方向形のポンプであり、2つの吐出口は、それぞれ、前記第3管路24及び第4管路25の一端に連結される。また、前記第2油圧ポンプ22は2方向形のポンプであり、一方の吐出口は第3管路24に連結され、他方の吐出口は油タンクに連結される。なお、可変容量ポンプとしては、斜軸式、斜板式等の並列ピストン形式のポンプが一般的であるが、いかなる形態のものであってもよい。
また、23は電動モータ、油圧ポンプモータ等から成る駆動源であり、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22は、駆動源23の回転軸に直列に接続される。なお、図1において、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22は駆動軸が互いに直列に接続されているが、前記駆動軸の接続の態様は直列に限らず、駆動軸を回転させる力が伝達可能なものであれば、並列、その他いかなる態様であってもよい。
さらに、前記ポンプ側回路20の圧油の圧力を一定値以上に保つために、前記第3管路24及び第4管路25は、第3連結管路26及び第2チャージ管路34を介してチャージポンプ31に連結される。
なお、前記第2油圧ポンプ22を省略することもできる。その場合は、前記第1油圧ポンプ21をより大型の大出力のものとするとともに、ピストン11cのヘッド側油圧室11aにおける受圧面積A1 と、前記ピストン11cのロッド側油圧室11bにおける受圧面積A2 の差によって発生する前記第3管路24と第4管路25の流量の差を吸収するために、油タンクに連結されるリリーフ弁をポンプ側回路20にも配設し、前記チャージポンプ31をより大型の大出力のものとすることが望ましい。
また、30は切替弁であり、前記第1管路12、第2管路13、第3管路24及び第4管路25の他端がそれぞれ接続される4つのポートと、前記第1管路12、第2管路13、第3管路24及び第4管路25の他端を閉止する閉止位置30a、及び、前記第1管路12及び第2管路13の他端と第3管路24及び第4管路25の他端とをそれぞれ連結する開放位置30bとを有し、前記油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20とを連結する。
さらに、前記油圧閉回路は、制御装置45を有する。そして、該制御装置45は、前記駆動源23、切替弁30、チャージポンプ31等の動作を制御するものであり、CPU(中央演算子)、記憶装置、表示装置、入出力インターフェイス等を有する。なお、前記制御装置45は独立したものでなく、他の制御装置に統合されていてもよい。
ここで、前記制御装置45は、第1管路圧力信号線40、第2管路圧力信号線43、第3管路圧力信号線41及び第4管路圧力信号線42を通して、前記第1管路12、第2管路13、第3管路24及び第4管路25の内部の油圧P1 、P2 、P3 及びP4 を検出する。
また、前記制御装置45は、図示されない油圧シリンダ操作装置に接続されている油圧シリンダ操作信号線44を通して、油圧シリンダ装置11のロッド11dの伸長、縮長、停止等に関する指令を受信する。ここで、伸長とはロッド11dを伸ばすことであり、縮長とはロッド11dを縮めることである。
さらに、前記制御装置45は、駆動源指令線46を通して、正転、逆転、回転数等の指令を駆動源23に指令し、また、切替弁指令線47を通して、閉止位置30a及び開放位置30bの切替を切替弁30に指令する。
次に、前記構成の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の動作について説明する。
図3は本発明の第1の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第1のフローチャート、図4は本発明の第1の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第2のフローチャートである。
まず、停止しているロッド11dを伸長又は縮長させる時、すなわち、停止している油圧シリンダ装置11を作動させる時の動作を説明する。
図1に示される状態において、油圧シリンダ装置11は停止しており、ロッド11dは停止位置にある。この場合、切替弁30は閉止位置30aに切替えられており、ヘッド側油圧室11a及び第1管路12の内部、あるいは、ロッド側油圧室11b及び第2管路13の内部に保持圧力が発生している。
また、第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22が停止しているので、該第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22における圧油の漏れのため、第3管路24及び第4管路25の内部の圧力は、第2低圧リリーフ弁32によって設定された程度の低い圧力となっている。
この状態において、停止している前記ロッド11dを伸長又は縮長させる指令を油圧シリンダ操作装置から油圧シリンダ操作信号線44を通して受信すると、制御装置45は、第1管路圧力信号線40及び第2管路圧力信号線43を通して検出した第1管路12及び第2管路13の内部の圧力P1 及びP2 に基づいて、ロッド11dが縮長側に保持されているのか、伸長側に保持されているのかを判定する。すなわち、前記ロッド11dに図1において下向きに負荷Wがかかった状態で保持され、ヘッド側油圧室11a及び第1管路12の内部に保持圧力が発生しているのか、または、前記ロッド11dに図1において上向きに負荷Wがかかった状態で保持され、ロッド側油圧室11b及び第2管路13の内部に保持圧力が発生しているのかを判定する。
この場合、ヘッド側油圧室11aの内部の圧力と第1管路12の内部の圧力P1 とは等しく、ロッド側油圧室11dの内部の圧力と第2管路13の内部の圧力P2 とは等しい。したがって、
1 ×A1 >P2 ×A2
の場合は、ヘッド側油圧室11aが保持側、すなわち、ロッド11dが縮長側に保持されていると判定し、
1 ×A1 ≦P2 ×A2
の場合は、ロッド側油圧室11bが保持側、すなわち、ロッド11dが伸長側に保持されていると判定することができる。
ここで、A1 、A2 はそれぞれヘッド側油圧室、ロッド側油圧室の受圧面積である。
そして、ヘッド側油圧室11aが保持側、すなわち、ロッド11dが縮長側に保持されていると判定した場合、制御装置45は、第1管路12の内部の圧力P1 及び第3管路24の内部の圧力P3 とを比較する。その結果、
1 >P3
の場合は、前記制御装置45はP3 を上昇させるように駆動源23に指令する。それにより、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22は第3管路24内に圧油を吐出するよう回転し、P3 がP1 と等しくなるようにする。
また、
1 <P3
の場合は、前記制御装置45は駆動源23に対してP3 を低下させるように指令する。それにより、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22は第3管路24内の圧油を吸引するよう回転し、P3 がP1 と等しくなるようにする。
そして、P3 が上昇又は低下して、P1 と等しくなった時点で、すなわち、
1 =P3
となったことを検出した時点で、前記制御装置45は切替弁30に対して、閉止位置30aから開放位置30bに切替えるように指令する。
この場合、前記切替弁30が、閉止位置30aから開放位置30bに切替える時点においては、P1 =P3 、すなわち、第1管路12及び第3管路24の内部の圧力が等しいので、圧力差による衝撃が発生することがない。
そして、前記制御装置45は、切替弁30に対して指令を出すと同時に、駆動源23に対して指令して、前記油圧シリンダ操作装置からの指令に基づいて、停止していた前記ロッド11dを伸長又は縮長させるように、前記駆動源23の回転数及び回転の向きを制御する。これにより、前記ロッド11dは前記油圧シリンダ操作装置からの指令に対応する速度で伸長又は縮長する、すなわち、油圧シリンダ装置11が作動する。
次に、ロッド側油圧室11bが保持側、すなわち、ロッド11dが伸長側に保持されていると判定した場合、制御装置45は、第2管路13の内部の圧力P2 及び第4管路25の内部の圧力P4 とを比較する。その結果、
2 >P4
の場合は、前記制御装置45はP4 を上昇させるように駆動源23に指令する。それにより、前記第1油圧ポンプ21は第4管路25内に圧油を吐出するよう回転し、P4 がP2 と等しくなるようにする。
また、
2 <P4
の場合は、前記制御装置45は駆動源23に対してP4 を低下させるように指令する。それにより、前記第1油圧ポンプ21は第4管路25内の圧油を吸引するよう回転し、P4 がP2 と等しくなるようにする。
そして、P4 が上昇又は低下して、P2 と等しくなった時点で、すなわち、
2 =P4
となったことを検出した時点で、前記制御装置45は切替弁30に対して、閉止位置30aから開放位置30bに切替えるように指令する。
この場合、前記切替弁30が、閉止位置30aから開放位置30bに切替える時点においては、P2 =P4 、すなわち、第2管路13及び第4管路25の内部の圧力が等しいので、圧力差による衝撃が発生することがない。
そして、前記制御装置45は、切替弁30に対して指令を出すと同時に、駆動源23に対して指令して、前記油圧シリンダ操作装置からの指令に基づいて、停止していた前記ロッド11dを伸長又は縮長させるように、前記駆動源23の回転数及び回転の向きを制御する。これにより、前記ロッド11dは前記油圧シリンダ操作装置からの指令に対応する速度で伸長又は縮長する、すなわち、油圧シリンダ装置11が作動する。
次に、伸長又は縮長しているロッド11dを停止させる時、すなわち、作動している油圧シリンダ装置11を停止させる時の動作を説明する。
この場合、切替弁30は開放位置30bに切替えられており、ヘッド側油圧室11aの内部、あるいは、ロッド側油圧室11bの内部には、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22から吐出された圧油が送り込まれる。
この状態において、伸長又は縮長している前記ロッド11dを停止させる指令を油圧シリンダ操作装置から油圧シリンダ操作信号線44を通して受信すると、制御装置45は、駆動源指令線46を通して駆動源23に指令し、回転数を低下させる、すなわち、減速させる。それにより、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22の回転数が低下して、吐出される圧油の量が減少する。
なお、油圧シリンダの保持側油圧室の圧油を油圧シリンダから押し出す方向に操作する場合には第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22はモータ作用を程する場合があり、このとき駆動源23はエネルギー回収装置として働く。
この場合、駆動源23は例えば、発電機として機能する。
ここで、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22はポンプからの漏れ量を補うよう回転方向が制御され、回転数はあらかじめ設定した微小回転数にまで低下させられる。なお、該微小回転数は、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22における圧油の漏れ量を補い、油圧シリンダの停止を維持するのに必要な圧油を吐出する回転数である。また、前記微小回転数は、理論又は実験に基づいて得られた計算式、グラフ、数値表等に基づいて決定してもよいし、個々の可変容量ポンプをあらかじめ作動させて実測することによって決定してもよい。
そして、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22の回転数が前記微小回転数になり、油圧シリンダ装置11が停止した時点で、前記制御装置45は切替弁30に対して、開放位置30bから閉止位置30aに切替えるように指令する。
この場合、前記切替弁30が、開放位置30bから閉止位置30aに切替える時点においては、P1 =P3 及びP2 =P4 、すなわち、第1管路12と第3管路24との内部の圧力が等しく、かつ、第2管路13と第4管路25との内部の圧力が等しいので、圧力差による衝撃が発生することがない。
そして、前記制御装置45は、切替弁30に対して指令を出すと同時に、前記駆動源23に対して停止するように指令して、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22を停止させる。
このように、本実施の形態においては、停止している油圧シリンダ装置11を作動させる時に、第1油圧ポンプ21又は第2油圧ポンプ22から圧油を吐出させて、ポンプ側回路20の第3管路24又は第4管路25の内部の圧力を油圧シリンダ側回路10の第1管路12又は第2管路13の内部の圧力と等しくさせた時点で、前記油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20とを連結する切替弁30を閉止位置30aから開放位置30bに切替える。
したがって、油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20との圧力差による衝撃が発生することがないので、油圧シリンダ装置11のヘッド側油圧室11a又はロッド側油圧室11bの内部に衝撃が伝わらずに、前記油圧シリンダ装置11を円滑に作動させることができる。
また、作動している油圧シリンダ装置11を停止させる時に、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22の回転数があらかじめ設定した微小回転数になり、油圧シリンダ装置11が停止した時点で、切替弁30を開放位置30bから閉止位置30aに切替える。
したがって、ポンプ側回路20の第3管路24又は第4管路25の内部の圧力を油圧シリンダ側回路10の第1管路12又は第2管路13の内部の圧力と等しくなった時点で切替弁30を閉止位置30aに切替えるので、油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20との圧力差による衝撃が発生することがなく、油圧シリンダ装置11のヘッド側油圧室11a又はロッド側油圧室11bの内部に衝撃が伝わらずに、前記油圧シリンダ装置11を円滑に停止させることができる。
さらに、油圧シリンダ装置11を停止させている間は、切替弁30が閉止位置30aにあるので、油圧シリンダ側回路10はポンプ側回路20から切り離され、前記第1管路12及び第2管路13は閉止される。そのため、前記ヘッド側油圧室11a及びロッド側油圧室11b内の圧力が保持されるので、前記ピストン11c及びロッド11dはそのままの位置で保持される。
したがって、前記ロッド11dに負荷Wがかかっていても、前記第1油圧ポンプ21又は第2油圧ポンプ22を作動させることなく、前記ロッド11dは停止位置に保持することができるので、前記第1油圧ポンプ21又は第2油圧ポンプ22を作動させるためのエネルギーを節約することができる。
次に、図3に示されるフローチャートについて説明する。
ステップS1 油圧シリンダ操作装置から油圧シリンダの操作信号を受信する。
ステップS2 検出したP1 及びP2 に基づいてP1 1 、P2 2 を演算し、保持側の油圧室がヘッド側油圧室11aかロッド側油圧室11bかを判定する。P1 1 >P2 2 でヘッド側油圧室11aである場合はステップS3へ進み、P1 1 ≦P2 2 でロッド側油圧室11bである場合はステップS8へ進む。
ステップS3 P1 とP3 とが相違するか否か、すなわち、P1 >P3 又はP1 <P3 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS4へ進み、満たさない場合はステップS6へ進む。
ステップS4 P3 を上昇又は低下させて、P1 =P3 となるように、駆動源23に指令する。
ステップS4’ 駆動源23は油圧ポンプの回転方向と回転速度を調整して、P1 =P3 に近づけるよう駆動される。
ステップS5 P1 とP3 とが等しいか否か、すなわち、P1 =P3 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS6へ進み、満たさない場合はステップS4へ戻る。
ステップS6 切替弁30を閉止位置30aから開放位置30bに切替える。
ステップS7 駆動源23は、油圧シリンダ操作指令に対応する回転方向と回転速度で油圧ポンプを回転させ、油圧シリンダ装置11を作動させる。
ステップS8 P2 とP4 とが相違するか否か、すなわち、P2 >P4 又はP2 <P4 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS9へ進み、満たさない場合はステップS6へ進む。
ステップS9 P4 を上昇又は低下させて、P2 =P4 となるように、駆動源23に指令する。
ステップS9’ 駆動源23は油圧ポンプの回転方向と回転速度を調整して、P2 =P4 に近づけるよう駆動される。
ステップS10 P2 とP4 とが等しいか否か、すなわち、P2 =P4 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS6へ進み、満たさない場合はステップS9へ戻る。
次に、図4に示されるフローチャートについて説明する。
ステップS11 油圧シリンダ操作装置から油圧シリンダの操作信号(停止)を受信する。
ステップS12 駆動源23は油圧シリンダ操作信号に対応して、油圧ポンプの回転数を低下させ、油圧シリンダを減速させる。
ステップS13 油圧ポンプの回転数が、油圧ポンプからの圧油の漏れ量を補い、油圧シリンダの停止を維持するあらかじめ設定された微小回転数まで低下したか否かを判定する。満たす場合はステップS14に進み、満たさない場合はステップS12に戻る。
ステップS14 第1管路12及び第2管路13の圧力P1 及びP2 から油圧シリンダの保持側油圧室を判定する。P1 ×A1 >P2 ×A2 を満たす場合(ヘッド側油圧室11aで保持)はステップS15に進み、満たさない場合(ロッド側油圧室11bで保持)はステップS16に進む。
ステップS15 油圧シリンダは縮長して停止か、又は、伸長して停止か。縮長して停止する場合はステップS17に進む。そうでない場合(伸長して停止)はステップS18に進む。
ステップS16 油圧シリンダは伸長して停止か、又は、縮長して停止か。伸長して停止する場合はステップS17に進む。そうでない場合(縮長して停止)はステップS18に進む。
ステップS17 油圧ポンプの回転を一旦(たん)停止、逆転させて、油圧ポンプからの圧油の漏れ量を補い、油圧シリンダの停止を維持するあらかじめ設定された微小回転数とする。
ステップS18 切替弁30を開放位置30bから閉止位置30aに切替える。
ステップS19 駆動源23を停止させて、油圧ポンプを停止する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
図5は本発明の第2の実施の形態における油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の構成を示す回路図である。
図において、35は切替弁であり、4つのポートと閉止位置35a、第1開放位置35b及び第2開放位置35cとを有し、前記油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20とを連結する。ここで、前記第1開放位置35bにおいては、第2管路13と第4管路25の他端を連結する通路に逆止弁が配設され、また、前記第2開放位置35cにおいては、第1管路12と第3管路24の他端を連結する通路に逆止弁が配設される。
そして、制御装置45は、切替弁指令線48を通して閉止位置35a及び第1開放位置35bの切替を切替弁35に指令し、切替弁指令線49を通して閉止位置35a及び第2開放位置35cの切替を切替弁35に指令する。
次に、前記構成の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の動作について説明する。
図6は本発明の第2の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第1のフローチャート、図7は本発明の第2の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第2のフローチャートである。
本実施の形態において、停止している油圧シリンダ装置11を作動させる場合、第1管路12及び第2管路13の内部の圧力P1 及びP2 に基づいて、ロッド11dが縮長側に保持されているのか、伸長側に保持されているのかを判定する動作は、第1の実施の形態と同じである。
そして、ヘッド側油圧室11aが保持側、すなわち、ロッド11dが縮長側に保持されていると判定した場合、制御装置45は、油圧シリンダ操作装置からの指令が停止していた前記ロッド11dを伸長させる指令なのか、又は、縮長させる指令なのかを判定する。
ここで、伸長させる指令である場合には、図5において下向きに負荷Wがかかっているロッド11dを伸長させる状態であり、前記制御装置45は、P3 をP1 と等しくすることなく、切替弁35に対して、閉止位置35aから第2開放位置35cに切替えるように指令する。
この場合、第3管路24の内部の圧力P3 は、第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22から圧油が漏れるので、低下している。
そのため、前記第1管路12の内部の圧力P1 が第3管路24の内部の圧力P3 よりも明らかに高くなっている。しかし、前記第2開放位置35cにおいては、第1管路12と第3管路24を連結する通路に逆止弁が配設されているので、前記第1管路12の内部の圧油が第3管路24に流出することがない。したがって、P1 がP3 より高い状態で、切替弁35を閉止位置35aから第2開放位置35cに切替えても、圧力差による衝撃が発生することがない。
一方、前記油圧シリンダ操作装置からの指令が停止していたロッド11dを縮長させる指令である場合、第1の実施の形態と同様に、制御装置45は、第1管路12の内部の圧力P1 及び第3管路24の内部の圧力P3 とを比較し、第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22に圧油を第3管路24に吐出又は吸引させて、P3 をP1 と等しくなるようにする。
そして、P3 が上昇又は低下して、P1 と等しくなった時点で、すなわち、
1 =P3
となったことを検出した時点で、前記制御装置45は切替弁35に対して、閉止位置35aから第1開放位置35bに切替えるように指令する。
この場合、第1の実施の形態と同様に、前記切替弁35が、閉止位置35aから第1開放位置35bに切替える時点においては、P1 =P3 、すなわち、第1管路12及び第3管路24の内部の圧力が等しいので、圧力差による衝撃が発生することがない。
そして、前記制御装置45は、切替弁35に対して指令を出すと同時に、駆動源23に対して指令して、前記油圧シリンダ操作装置からの指令に基づいて、停止していた前記ロッド11dを縮長又は伸長させるように、前記駆動源23の回転数及び回転の向きを制御する。これにより、前記駆動源23の回転数は上昇し、前記ロッド11dは前記油圧シリンダ操作装置からの指令に対応する速度で縮長又は伸長する、すなわち、油圧シリンダ装置11が作動する。
次に、ロッド側油圧室11bが保持側、すなわち、ロッド11dが伸長側に保持されていると判定した場合、制御装置45は、油圧シリンダ操作装置からの指令が停止していた前記ロッド11dを伸長させる指令なのか、又は、縮長させる指令なのかを判定する。
ここで、縮長させる指令である場合には、前記制御装置45は、P4 をP2 と等しくすることなく、切替弁35に対して、閉止位置35aから第1開放位置35bに切替えるように指令する。
この場合、第4管路25の内部の圧力P4 は、第1油圧ポンプ21から圧油が漏れるので、低下している。
そのため、前記第2管路13の内部の圧力P2 が第4管路25の内部の圧力P4 よりも明らかに高くなっている。しかし、前記第1開放位置35bにおいては、第2管路13と第4管路25を連結する通路に逆止弁が配設されているので、前記第2管路13の内部の圧油が第4管路25に流出することがない。したがって、P2 がP4 より高い状態で、切替弁35を閉止位置35aから第1開放位置35bに切替えても、圧力差による衝撃が発生することがない。
一方、前記油圧シリンダ操作装置からの指令が停止していたロッド11dを伸長させる指令である場合、第1の実施の形態と同様に、制御装置45は、第2管路13の内部の圧力P2 及び第4管路25の内部の圧力P4 とを比較し、第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22に圧油を第4管路25に吐出又は吸引させて、P4 がP2 と等しくなるようにする。
そして、P4 が上昇又は低下して、P2 と等しくなった時点で、すなわち、
2 =P4
となったことを検出した時点で、前記制御装置45は切替弁35に対して、閉止位置35aから第2開放位置35cに切替えるように指令する。
この場合、第1の実施の形態と同様に、前記切替弁35が、閉止位置35aから第2開放位置35cに切替える時点においては、P2 =P4 、すなわち、第2管路13及び第4管路25の内部の圧力が等しいので、圧力差による衝撃が発生することがない。
そして、前記制御装置45は、切替弁35に対して指令を出すと同時に、駆動源23に対して指令して、前記油圧シリンダ操作装置からの指令に基づいて、停止していた前記ロッド11dを縮長又は伸長させるように、前記駆動源23の回転数及び回転の向きを制御する。これにより、前記駆動源23の回転数は上昇し、前記ロッド11dは前記油圧シリンダ操作装置からの指令に対応する速度で縮長又は伸長する、すなわち、油圧シリンダ装置11が作動する。
次に、伸長又は縮長しているロッド11dを停止させる時、すなわち、作動している油圧シリンダ装置11を停止させる時の動作を説明する。
この場合、切替弁35は第1開放位置35b又は第2開放位置35cに切替えられており、ヘッド側油圧室11aの内部、あるいは、ロッド側油圧室11bの内部には、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22から吐出された圧油が送り込まれる。
まず、図5において下向きに負荷Wがかかっているロッド11dを伸長させる状態、すなわち、前記ヘッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを伸長させる状態から、油圧シリンダ装置11を停止させる場合の動作を説明する。
この場合、切替弁35が第2開放位置35cに切替えられており、下向きの負荷Wをヘッド側油圧室11aで保持しながら、ロッド11dを伸長させる状態から、駆動源23に対して停止するように指令して、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22を停止させる。そして、切替弁35に対して、第2開放位置35cから閉止位置35aに切替えるように指令する。
ここで、前記油圧シリンダ装置11を停止させる直前には、ヘッド側油圧室11aで保持しながら、ロッド11dを伸長させる状態であるので、保持側である前記ヘッド側油圧室11a及び第1管路12の内部の圧力P1 は、保持圧力である。
この状態で、前記切替弁35を第2開放位置35cから閉止位置35aに切替えると、前記第2開放位置35cにおいては、第1管路12と第3管路24を連結する通路に逆止弁が配設されているので、前記第1管路12の内部の圧油が第3管路24に流出することがない。したがって、前記ヘッド側油圧室11a及び第1管路12の内部の圧力P1 は、保持圧力を維持するので、前記切替弁35を第2開放位置35cから閉止位置35aに切替えても、圧力差による衝撃が発生することがない。
次に、図5において上向きに負荷Wがかかっているロッド11dを縮長させる状態、すなわち、前記ロッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを縮長させる状態から、油圧シリンダ装置11を停止させる場合の動作を説明する。
この場合、切替弁35が第1開放位置35bに切替えられており、上向きの負荷Wをロッド側油圧室11bで保持しながら、ロッド11dを縮長させる状態から、前記制御装置45は駆動源23に対して停止するように指令して、前記第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22を停止させる。そして、切替弁35に対して、第1開放位置35bから閉止位置35aに切替えるように指令する。
ここで、前記油圧シリンダ装置11を停止させる直前には、ロッド側油圧室11bで保持しながら、ロッド11dを縮長させる状態であるので、保持側である前記ロッド側油圧室11b及び第2管路13の内部の圧力P2 は、保持圧力である。
この状態で、前記切替弁35を第1開放位置35bから閉止位置35aに切替えると、前記第1開放位置35bにおいては、第2管路13と第4管路25を連結する通路に逆止弁が配設されているので、前記第2管路13の内部の圧油が第4管路25に流出することがない。したがって、前記ロッド側油圧室11b及び第2管路13の内部の圧力P2 は、保持圧力を維持するので、前記切替弁35を第1開放位置35bから閉止位置35aに切替えても、圧力差による衝撃が発生することがない。
なお、前述したような下向きに負荷Wがかかっているロッド11dを伸長させる状態から油圧シリンダ装置11を停止させる場合、及び、上向きに負荷Wがかかっているロッド11dを縮長させる状態から油圧シリンダ装置11を停止させる場合以外の場合に、作動している前記油圧シリンダ装置11を停止させる動作は、切替弁35の開放位置が2つあることを除いて、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
なお、油圧シリンダの保持側油圧室の圧油を油圧シリンダから押し出す方向に操作する場合には第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22はモータ作用を程する場合があり、このとき駆動源23はエネルギー回収装置として働くことは第1の実施の形態と同様である。
このように、本実施の形態においては、第1開放位置35b及び第2開放位置35cとを有する切替弁35を有し、油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20とを連結する。そして、前記第1開放位置35bにおいては、第2管路13と第4管路25を連結する通路に逆止弁が配設され、また、前記第2開放位置35cにおいては、第1管路12と第3管路24を連結する通路に逆止弁が配設される。
したがって、図5において下向きに負荷Wがかかっているロッド11dを伸長させる状態から、油圧シリンダ装置11を停止させる場合、及び、上向きに負荷Wがかかっているロッド11dを縮長させる状態から油圧シリンダ装置11を停止させる場合には、第1油圧ポンプ21及び第2油圧ポンプ22をポンプからの漏れ量を補うよう回転方向と回転数を制御することなく、切替弁35を閉止位置35aに切替えることができる。この場合、油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20とに圧力差があっても、衝撃が発生することがない。このため、複雑な制御を行わなくても、油圧シリンダ装置11のヘッド側油圧室11a又はロッド側油圧室11bの内部に衝撃が伝わることなく、前記油圧シリンダ装置11を円滑に停止させることができる。
また、図5において下向きに負荷Wがかかっているロッド11dを伸長させる状態から、油圧シリンダ装置11を停止させ、再び伸長させる場合、及び、上向きに負荷Wがかかっているロッド11dを縮長させる状態から油圧シリンダ装置11を停止させ、再び縮長させる場合には、第1油圧ポンプ21又は第2油圧ポンプ22から圧油を吐出させて、ポンプ側回路20の第3管路24又は第4管路25の内部の圧力を油圧シリンダ側回路10の第1管路12又は第2管路13の内部の圧力と等しくさせることなく、切替弁35を第1開放位置35b又は第2開放位置35cに切替えることができる。この場合、油圧シリンダ側回路10とポンプ側回路20とに圧力差があっても、衝撃が発生することがない。このため、複雑な制御を行わなくても、油圧シリンダ装置11のヘッド側油圧室11a又はロッド側油圧室11bの内部に衝撃が伝わることなく、前記油圧シリンダ装置11を円滑に作動させることができる。
次に、図6に示されるフローチャートについて説明する。
ステップS21 油圧シリンダ操作装置から油圧シリンダの操作信号を受信する。
ステップS22 検出したP1 及びP2 に基づいてP1 1 、P2 2 を演算し、保持側の油圧室がヘッド側油圧室11aかロッド側油圧室11bかを判定する。P1 1 >P2 2 でヘッド側油圧室11aである場合はステップS23へ進み、P1 1 ≦P2 2 でロッド側油圧室11bである場合はステップS29へ進む。
ステップS23 ロッド11dを縮長させるか否かを判定する。縮長させる場合はステップS24へ進み、縮長させない場合はステップS27へ進む。
ステップS24 P1 とP3 とが相違するか否か、すなわち、P1 >P3 又はP1 <P3 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS25へ進み、満たさない場合はステップS27へ進む。
ステップS25 P3 を上昇又は低下させて、P1 =P3 となるように、駆動源23に指令する。
ステップS25’ 駆動源23は、油圧ポンプの回転方向と回転速度を調整してP1 =P3 に近づけるよう駆動される。
ステップS26 P1 とP3 とが等しいか否か、すなわち、P1 =P3 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS27へ進み、満たさない場合はステップS25へ戻る。
ステップS27 ロッド11dを伸長させる場合、切替弁35を閉止位置35aから第2開放位置35cに切替える。また、ロッド11dを縮長させる場合、切替弁35を閉止位置35aから第1開放位置35bに切替える。
ステップS28 駆動源23は、油圧シリンダ操作指令に対応する回転方向と回転速度で油圧ポンプを回転させ油圧シリンダ装置11を作動させる。
ステップS29 ロッド11dを伸長させるか否かを判定する。伸長させる場合はステップS30へ進み、伸長させない場合はステップS27へ進む。
ステップS30 P2 とP4 とが相違するか否か、すなわち、P2 >P4 又はP2 <P4 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS31へ進み、満たさない場合はステップS27へ進む。
ステップS31 P4 を上昇又は低下させて、P2 =P4 となるように、駆動源23に指令する。
ステップS31’ 駆動源23は油圧ポンプの回転方向と回転速度を調整してP2 =P4 に近づけるよう駆動される。
ステップS32 P2 とP4 とが等しいか否か、すなわち、P2 =P4 の条件を満たすか否かを判定する。満たす場合はステップS27へ進み、そうでない場合はステップS31へ戻る。
次に、図7に示されるフローチャートについて説明する。
ステップS41 油圧シリンダ操作装置から油圧シリンダの操作信号(停止)を受信する。
ステップS42 駆動源23は油圧シリンダ操作信号に対応して、油圧ポンプの回転数を低下させ、油圧シリンダを減速させる。
ステップS43 油圧ポンプの回転数が、油圧ポンプからの圧油の漏れ量を補い、油圧シリンダの停止を維持するあらかじめ設定された微小回転数まで低下したか否かを判定する。満たす場合はステップS44に進み、満たさない場合はステップS42に戻る。
ステップS44 第1管路12及び第2管路13の圧力P1 及びP2 から油圧シリンダの保持側油圧室を判定する。P1 ×A1 >P2 ×A2 を満たす場合(ヘッド側油圧室11aで保持)はステップS45に進み、満たさない場合(ロッド側油圧室11bで保持)はステップS46に進む。
ステップS45 油圧シリンダは縮長して停止か、又は、伸長して停止か。縮長して停止する場合はステップS47に進む。そうでない場合(伸長して停止)はステップS48に進む。
ステップS46 油圧シリンダは伸長して停止か、又は、縮長して停止か。伸長して停止する場合はステップS47に進む。そうでない場合(縮長して停止)はステップS48に進む。
ステップS47 油圧ポンプの回転を一旦停止、逆転させて、油圧ポンプからの圧油の漏れ量を補い、油圧シリンダの停止を維持するあらかじめ設定された微小回転数とする。
ステップS48 ロッド11d伸長の場合、切替弁35を第2開放位置35cから閉止位置35aに切替える。ロッド11d縮長の場合、切替弁35を第1開放位置35bから閉止位置35aに切替える。
ステップS49 駆動源23を停止させて、油圧ポンプを停止する。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の第1の実施の形態における油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の構成を示す回路図である。 従来の油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の構成を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第1のフローチャートである。 本発明の第1の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第2のフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態における油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置の構成を示す回路図である。 本発明の第2の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第1のフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態における油圧シリンダ保持装置の動作を示す第2のフローチャートである。
符号の説明
11 油圧シリンダ装置
11a ヘッド側油圧室
11b ロッド側油圧室
11c ピストン
11d ロッド
12 第1管路
13 第2管路
24 第3管路
25 第4管路
30、35 切替弁
30a、35a 閉止位置
35b 第1開放位置
35c 第2開放位置
45 制御装置

Claims (1)

  1. (a)ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のヘッド側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、
    (b)前記ヘッド側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第1管路及び第2管路と、
    (c)2つの吐出口を備える2方向形のポンプと、
    (d)前記2つの吐出口に一端がそれぞれ接続された第3管路及び第4管路と、
    (e)前記第1管路、第2管路、第3管路及び第4管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも4つのポートと、前記第2管路と第4管路の他端を連結する通路に逆止弁が配設された第1開放位置と、前記第1管路と第3管路の他端を連結する通路に逆止弁が配設された第2開放位置と、前記第1管路、第2管路、第3管路及び第4管路の他端を閉止する閉止位置とを備える切替弁と、
    (f)停止している前記油圧シリンダ装置を作動させる場合には、前記ポンプから圧油を吐出させ、前記第3管路又は第4管路の内部の圧力を前記第1管路又は第2管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から第1開放位置又は第2開放位置に切替え、
    作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる場合には、前記ポンプを、ポンプからの漏れ量を補うよう、回転方向の制御を行い、同時に回転数を微小回転数まで低下させて、前記切替弁を第1開放位置又は第2開放位置から閉止位置に切替えるとともに、
    前記ロッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを縮長させる状態から前記油圧シリンダ装置を停止させる場合及び前記ヘッド側油圧室が保持側であって前記ロッドを伸長させる状態から前記油圧シリンダ装置を停止させる場合には、前記ポンプをポンプからの漏れ量を補うよう回転方向と回転数を制御することなく前記切替弁をそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置から閉止位置に切替え、次いで、前記ロッドを縮長させる場合及び伸長させる場合には、前記第3管路及び第4管路の内部の圧力を前記第1管路及び第2管路の内部の圧力と等しくさせることなく前記切替弁を閉止位置からそれぞれ第1開放位置及び第2開放位置に切替える制御装置とを有することを特徴とする油圧閉回路の油圧シリンダ保持装置。
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