带有故障安全功能的油压驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及作为电气地控制从油压栗排出的工作油的流量的油压驱动系统，能够在发生电气系统的断开等的故障时安全地发挥功能的带有故障安全功能的油压驱动系统。
【背景技术】
[0002]以往，已知使用电磁比例阀电气性控制从油压栗排出的工作油的流量的油压驱动系统。油压驱动系统一般如图4 (a)所示形成为向电磁比例阀输入的指令电流与排出流量显示正相关的正相关型。在这样的油压驱动系统中，在发生故障时实施电磁比例阀无法工作的情况下的对策。例如，在专利文献I中公开了如图3所示的带有故障安全功能的油压驱动系统100。
[0003]具体而言，油压驱动系统100具备可变容量型的油压栗110、调节油压栗110的倾转角的调节器120、电磁比例阀130和切换阀140。调节器120包括与油压栗110的斜板连接的伺服气缸121、驱动伺服气缸121的阀芯122、操作阀芯122的马力控制活塞124以及流量控制活塞123。又，调节器120包括用于马力控制活塞124的两个受压室126、127、和用于流量控制活塞123的受压室125。
[0004]在用于马力控制活塞124的一侧受压室126中导入油压栗110的排出压Pd，马力控制活塞124在排出压Pd上升时使阀芯122向流量减少方向移动。另一侧受压室127在通常时候与油箱(tank)连通。
[0005]用于流量控制活塞123的受压室125中导入流量控制压，流量控制活塞123在流量控制压上升时使阀芯122向流量增加方向移动。电磁比例控制阀130受到一次压Psv，并且输出作为所述流量控制压的二次压。另外，马力控制活塞124和流量控制活塞123形成为在它们之中排出流量控制为较小的一方优先地使阀芯122移动的结构。
[0006]通常时候，从电磁比例阀130输出一定程度较大的二次压，因此切换阀140维持图3中的左侧的状态，来自于电磁比例阀130的二次压导入至用于流量控制活塞123的受压室125中。另一方面，在发生故障时，来自于电磁比例阀130的二次压大致变成零，因此切换阀140切换为图3中的右侧的状态。借助于此，先导压Pp导入至用于流量控制活塞123的受压室125中，并且一次压Psv导入至用于马力控制活塞124的受压室127中。在一次压Psv导入至受压室127中时，如图4 (b)所示，马力控制特性从A线过渡至B线，将各个排出压Pd时的排出流量Q的上限抑制为较低。
[0007]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2005-146969号公报。
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题:
然而，在图3所示的带有故障安全功能的油压驱动系统100中，需要将六通阀作为切换阀14使用。因此，进一步期待结构更加简单、不容易粘住(stick)且确实地工作的带有故障安全功能的油压驱动系统。
[0009]又，切换阀140在发生故障时以较低压力进行切换，因此存在因污染物等而容易粘住的问题。因此，期待不容易粘住的带有故障安全功能的油压驱动系统。
[0010]因此，本发明的目的是提供简单的结构、且不容易发生因粘住而引起的工作不良的带有故障安全功能的油压驱动系统。
[0011]解决问题的手段:
为了解决上述问题，本发明的发明人等想到了以往使用的电磁比例阀是指令电流越高而使二次压越大的所谓常闭型比例阀，如果取而代之使用指令电流越高而使二次压越低的所谓常开型比例阀，则可以使结构更加简单。本发明是从这样的观点出发而形成的。
[0012]S卩，本发明的带有故障安全功能的油压驱动系统具备:排出与倾转角相对应的流量的工作油的油压栗；变更所述油压栗的倾转角的伺服气缸；向流量减少方向以及流量增加方向移动的阀芯，所述流量减少方向是以使所述倾转角减小的形式驱动所述伺服气缸的方向，所述流量增加方向是以使所述倾转角增大的形式驱动所述伺服气缸的方向；在所述油压栗的排出压上升时使所述阀芯向所述流量减少方向移动的马力控制活塞；在流量控制压上升时使所述阀芯向所述流量增加方向移动的流量控制活塞；是输出作为所述流量控制压的二次压的电磁比例阀，且指令电流越高而使所述二次压越低的电磁比例阀；从所述电磁比例阀向用于所述流量控制活塞的受压室直接导入所述二次压的二次压管路；向所述电磁比例阀导入一次压的一次压管路；从所述一次压管路分叉并将所述一次压导入至用于所述马力控制活塞的受压室的分叉管路；是在将所述分叉管路与用于所述马力控制活塞的受压室进行切断的切断位置、和将所述分叉管路与用于所述马力控制活塞的受压室进行连通的连通位置之间切换的切换阀，且具有用于将该切换阀维持在所述切断位置的弹簧、和用于使该切换阀与所述弹簧的施力对抗地从所述切断位置向所述连通位置移动的先导端口的切换阀；和连接所述二次压管路和所述切换阀的先导端口的先导管路。
[0013]根据上述结构，在通常时候从电磁比例阀输出一定程度较小的二次压，因此切换阀因切换阀的弹簧的施力而维持在切断位置。借助于此，在用于马力控制活塞的受压室内不导入一次压。而且，在用于流量控制活塞的受压室中导入来自于电磁比例阀的二次压，因此可以进行与向电磁比例阀输入的指令电流相对应的电气性的流量控制。另一方面，在故障时，从电磁比例阀输出的二次压与一次压大致相等，因此切换阀切换至连通位置。借助于此，一次压导入至用于马力控制活塞的受压室。在用于流量控制活塞的受压室中也导入与一次压大致相等的二次压，但是向马力控制活塞施加一次压和排出压，并且马力控制活塞与流量控制活塞相比较试图减小倾转角，因此仅执行马力控制。借助于此，在故障时也可以通过一定程度的马力驱动油压执行器。此外，作为切换阀，可以使用端口数量较少的阀，因此可以实现简单的结构。此外，电磁阀在故障时因较高的压力而从切断位置切换至连通位置，因此难以发生因粘住等而导致的工作不良。
[0014]例如，上述带有故障安全功能的油压驱动系统还可以具备在使油压执行器工作的先导式操作阀被操作时，将随着从所述操作阀输出的先导压提高而减小的所述指令电流输送至所述电磁比例阀的控制装置。
[0015]发明效果:根据本发明，可以提供用简单的结构确实地工作的带有故障安全功能的油压驱动系统。
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明的一种实施形态的带有故障安全功能的油压驱动系统的油压回路图；
图2中的图2 (a)是示出在图1所示的油压驱动系统中从操作阀输出的先导压Pp和向电磁比例阀输入的指令电流I之间的关系的图表，图2 (b)是示出指令电流I和来自于电磁比例阀的二次压P2之间的关系的图表，图2 (c)示出二次压P2和排出流量Q之间的关系的图表，图2 (d)示出指令电流I和排出流量Q之间的关系(输入输出特性)的图表；图3是现有的带有故障安全功能的油压驱动系统的油压回路图；
图4中的图4 (a)是示出通常的现有油压驱动系统的输入输出特性的图表，图4 (b)是示出图3所示的油压驱动系统的马力特性的图表；
符号说明:
1带有故障安全功能的油压驱动系统；
2油压栗；
31伺服气缸；
32阀芯；
35流量控制活塞；
36马力控制活塞；
37?39 受压室；
4电磁比例阀；
41一次压管路；
42二次压管路；
43先导管路；
5分叉管路；
6切换阀；
61先导端口 ；
7控制装置。
【具体实施方式】
[0017]图1示出根据本发明的一种实施形态的带有故障安全功能的油压驱动系统I。该油压驱动系统I例如搭载于油压挖掘机或油压起重机等的建筑机械中，并且向各种油压执行器(未图示)供给工作油。
[0018]具体而言，油压驱动系统I具备可变容量型的油压栗2、调节油压栗2的倾转角的调节器3、电磁比例阀4和切换阀6。又，油压驱动系统I具备向电磁比例阀4输送指令电流I的控制装置7。
[0019]油压栗2排出与倾转角相对应的流量的工作油。在本实施形态中，作为油压栗2，采用由斜板21的角度规定倾转角的斜板栗。然而，油压栗2也可以是由斜轴的角度规定倾转角的斜轴栗。
[0020]调节器3包括:变更油压栗2的倾转角的伺服气缸31 ;调节用于驱动伺服气缸31的控制压力的阀芯32 ;和容纳阀芯32的阀套33。伺服气缸31与油压栗2的斜板21连接。阀芯32以及阀套33构成用于伺服气缸31的压力调节阀34。
[0021]更详细而言，阀芯32在向流量减少方向(图1的右方向)移动时(切换至左侧位置时)以使油压栗2的倾转角减小的形式驱动伺服气缸31，并且在向流量增加方向(图1的左方向)移动时(切换至右侧位置时)以使油压栗2的倾转角增大的形式驱