JP2744846B2 - 油圧駆動装置及び方向切換弁 - Google Patents
油圧駆動装置及び方向切換弁Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は油圧駆動装置及び方向切換弁に係わり、特
に、油圧ショベルなどの複数のアクチュエータを有する
建設機械に備えられる油圧駆動装置及び方向切換弁に関
する。
に、油圧ショベルなどの複数のアクチュエータを有する
建設機械に備えられる油圧駆動装置及び方向切換弁に関
する。
背景技術 油圧ショベルなどの建設機械に備えられる油圧駆動装
置には、油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される
圧油によって駆動される複数の油圧アクチュエータと、
油圧ポンプから複数のアクチュエータにそれぞれ供給さ
れる圧油の流量を制御する複数の方向切換弁とが設けら
れている。
置には、油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される
圧油によって駆動される複数の油圧アクチュエータと、
油圧ポンプから複数のアクチュエータにそれぞれ供給さ
れる圧油の流量を制御する複数の方向切換弁とが設けら
れている。
ところで、この種の油圧駆動装置において、主に省エ
ネの観点から、油圧ポンプの吐出圧力を負荷圧力に応答
して制御するロードセンシング制御が検討されている。
その一例として、GB2,195,745A、DE2,906,670A1及びUSP
4,939,023等があり、これら従来技術では、上記ロード
センシング制御を行なうため、油圧ポンプの吐出圧力が
複数のアクチュエータの最大負荷圧力よりも所定値だけ
高くなるように油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ
流量制御装置が設けられている。また、複数の方向切換
弁は、各々、ポンプポート、ポンプポートと連絡可能な
圧力室、圧力室と連絡可能なフィーダ通路、フィーダ通
路と連絡可能なアクチュエータポート、アクチュエータ
ッポートと連絡可能なタンクポート、ポンプポートと圧
力室との間に配置されるメータインの可変絞りおよび圧
力室とフィーダ通路との間に配置され、相対する端部の
一方に圧力室の圧力が与えられ、他方に複数のアクチュ
エータの最大負荷圧力が与えられる圧力補償弁を有して
いる。圧力補償弁は、上記のように相対する端部に圧力
室との圧力最大負荷圧力が与えられることにより、複数
のアクチュエータが駆動される複合操作を行なうとき、
最大負荷圧力に応答して圧力室の圧力を制御してメータ
インの可変絞りの前後差圧を所定の値に保ち、これによ
り全ての方向切換弁のメータインの可変絞りの前後差圧
を等しくし、油圧ポンプからの流量を可変絞りの開口面
積比に分流し、所望の複合操作を行なえるようにする。
ネの観点から、油圧ポンプの吐出圧力を負荷圧力に応答
して制御するロードセンシング制御が検討されている。
その一例として、GB2,195,745A、DE2,906,670A1及びUSP
4,939,023等があり、これら従来技術では、上記ロード
センシング制御を行なうため、油圧ポンプの吐出圧力が
複数のアクチュエータの最大負荷圧力よりも所定値だけ
高くなるように油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ
流量制御装置が設けられている。また、複数の方向切換
弁は、各々、ポンプポート、ポンプポートと連絡可能な
圧力室、圧力室と連絡可能なフィーダ通路、フィーダ通
路と連絡可能なアクチュエータポート、アクチュエータ
ッポートと連絡可能なタンクポート、ポンプポートと圧
力室との間に配置されるメータインの可変絞りおよび圧
力室とフィーダ通路との間に配置され、相対する端部の
一方に圧力室の圧力が与えられ、他方に複数のアクチュ
エータの最大負荷圧力が与えられる圧力補償弁を有して
いる。圧力補償弁は、上記のように相対する端部に圧力
室との圧力最大負荷圧力が与えられることにより、複数
のアクチュエータが駆動される複合操作を行なうとき、
最大負荷圧力に応答して圧力室の圧力を制御してメータ
インの可変絞りの前後差圧を所定の値に保ち、これによ
り全ての方向切換弁のメータインの可変絞りの前後差圧
を等しくし、油圧ポンプからの流量を可変絞りの開口面
積比に分流し、所望の複合操作を行なえるようにする。
また、上記従来技術のうち、USP4,939,023に記載の装
置では、方向切換弁の1つは、圧力補償弁とアクチュエ
ータポートとの間に配置され、アクチュエータに供給さ
れる圧油の圧力を減じる減圧弁と、固定絞りを介して負
荷圧力を導出する負荷ラインと、操作レバー装置からの
パイロット圧力によってリリーフ設定圧力が調整され、
負荷ラインの圧力を制限する比例圧力リリーフ弁とを更
に備え、負荷ラインの圧力は減圧弁の設定部に作用し、
比例圧力リリーフ弁の設定圧力に応じて減圧弁の出力圧
力を制御する構成となっている。
置では、方向切換弁の1つは、圧力補償弁とアクチュエ
ータポートとの間に配置され、アクチュエータに供給さ
れる圧油の圧力を減じる減圧弁と、固定絞りを介して負
荷圧力を導出する負荷ラインと、操作レバー装置からの
パイロット圧力によってリリーフ設定圧力が調整され、
負荷ラインの圧力を制限する比例圧力リリーフ弁とを更
に備え、負荷ラインの圧力は減圧弁の設定部に作用し、
比例圧力リリーフ弁の設定圧力に応じて減圧弁の出力圧
力を制御する構成となっている。
しかしながら、上記従来技術には以下のような問題点
がある。
がある。
GB2,195,745A及びDE2,906,670A1に記載の油圧駆動装
置においては、アクチュエータを動かすために方向切換
弁の操作レバーを操作すると、方向切換弁のメータイン
の可変絞りの開口量に見合う流量が瞬間的に出てしま
う。したがって、操作レバーを急に動かしたときには、
アクチュエータは急激に作動することになる。このこと
は、慣性の大きな部材、例えば油圧ショベルにあっては
旋回体を駆動する場合に問題を生じる。すなわち、方向
切換弁の操作レバーを急に操作すると流量が急激に増加
するが、旋回モータによって駆動される旋回体の慣性は
大きく、そのため圧力は回路圧力の最大値を制限するリ
リーフ圧力まで達する。このような場合、従来技術にあ
っては圧力制御を行うことができず、慣性体である旋回
体の加速度が最大となり、オペレータにショックを与え
てしまう。このことは、旋回のみならず、走行ブーム等
の駆動においても多かれ少なかれ言えることである。
置においては、アクチュエータを動かすために方向切換
弁の操作レバーを操作すると、方向切換弁のメータイン
の可変絞りの開口量に見合う流量が瞬間的に出てしま
う。したがって、操作レバーを急に動かしたときには、
アクチュエータは急激に作動することになる。このこと
は、慣性の大きな部材、例えば油圧ショベルにあっては
旋回体を駆動する場合に問題を生じる。すなわち、方向
切換弁の操作レバーを急に操作すると流量が急激に増加
するが、旋回モータによって駆動される旋回体の慣性は
大きく、そのため圧力は回路圧力の最大値を制限するリ
リーフ圧力まで達する。このような場合、従来技術にあ
っては圧力制御を行うことができず、慣性体である旋回
体の加速度が最大となり、オペレータにショックを与え
てしまう。このことは、旋回のみならず、走行ブーム等
の駆動においても多かれ少なかれ言えることである。
また、上述の油圧駆動装置にあっては、油圧ポンプの
傾転が微小に変化すると、この油圧ポンプから吐出され
る流量が変化し、その結果としてロードセンシング圧力
すなわち最大負荷圧力も変化する。そして、その変化量
が大きいと、再び油圧ポンプの吐出流量を大きく変化さ
せることになり、このような動作のくり返しにより回路
に発振を生じることがある。
傾転が微小に変化すると、この油圧ポンプから吐出され
る流量が変化し、その結果としてロードセンシング圧力
すなわち最大負荷圧力も変化する。そして、その変化量
が大きいと、再び油圧ポンプの吐出流量を大きく変化さ
せることになり、このような動作のくり返しにより回路
に発振を生じることがある。
一方、USP4,939,023に記載の従来技術では、旋回体の
軌道時にはパイロット圧力に応じてアクチュエータに供
給される圧油の圧力が減じられ、旋回モータの急激な作
動が防止される。また、油圧ポンプからの吐出流量に多
少の変動があった場合でも、操作レバーの操作量が一定
であれば比例圧力リリーフ弁の設定が一定で、減圧弁の
設定も一定であるから、旋回モータの負荷圧力は変動せ
ず、上記の吐出流量の多少の変動に伴うロードセンシン
グ圧力の変化を抑制することができる。しかしながら、
この従来技術には以下の問題がある。
軌道時にはパイロット圧力に応じてアクチュエータに供
給される圧油の圧力が減じられ、旋回モータの急激な作
動が防止される。また、油圧ポンプからの吐出流量に多
少の変動があった場合でも、操作レバーの操作量が一定
であれば比例圧力リリーフ弁の設定が一定で、減圧弁の
設定も一定であるから、旋回モータの負荷圧力は変動せ
ず、上記の吐出流量の多少の変動に伴うロードセンシン
グ圧力の変化を抑制することができる。しかしながら、
この従来技術には以下の問題がある。
上記旋回体の起動後、旋回体が慣性回転をし始める
と、旋回モータの負荷圧力は低下する。この負荷圧力が
減圧弁の設定圧力以下となると、もはや減圧弁は機能し
なくなる。この場合、上記のように油圧ポンプからの吐
出流量に多少の変動があったとき、前述した他の従来技
術と同様、旋回モータの負荷圧力が変化し、ロードセン
シング圧力が変化し、したがって回路に発振を生じるこ
とがある。
と、旋回モータの負荷圧力は低下する。この負荷圧力が
減圧弁の設定圧力以下となると、もはや減圧弁は機能し
なくなる。この場合、上記のように油圧ポンプからの吐
出流量に多少の変動があったとき、前述した他の従来技
術と同様、旋回モータの負荷圧力が変化し、ロードセン
シング圧力が変化し、したがって回路に発振を生じるこ
とがある。
また、一般に、アクチュエータの駆動中に負荷圧力が
増加するよう変化したときは、アクチュエータに供給さ
れる流量が少なくなるとアクチュエータの振動は減衰さ
れ、変化がなければ振動は継続し、大になると発振する
傾向にある。USP4,939,023に記載の従来技術では、旋回
モータの負荷圧力が減圧弁の設定圧力以下になった状態
では、比例リリーフ弁は閉じているので、方向切換弁を
通過する圧油で、比例リリーフ弁を介してタンクに排出
されるものはなくなる。すなわち、方向切換弁を通過す
る全ての圧油がアクチュエータに供給される。また、固
定絞りを通って負荷ラインに至る圧油の流れもなくなる
ので、負荷ラインの圧力は負荷圧力と同じとなり、方向
切換弁の前後差圧は油圧ポンプのロードセンシング制御
により通常のごとく一定に制御され、方向切換弁の通過
流量は一定となる。したがって、上記のようにアクチュ
エータの駆動中に負荷圧力が増加するよう変化したと
き、アクチュエータに供給される流量は変化しないの
で、一度負荷変動が起きると減衰せず、作業性を阻害す
ることがある。
増加するよう変化したときは、アクチュエータに供給さ
れる流量が少なくなるとアクチュエータの振動は減衰さ
れ、変化がなければ振動は継続し、大になると発振する
傾向にある。USP4,939,023に記載の従来技術では、旋回
モータの負荷圧力が減圧弁の設定圧力以下になった状態
では、比例リリーフ弁は閉じているので、方向切換弁を
通過する圧油で、比例リリーフ弁を介してタンクに排出
されるものはなくなる。すなわち、方向切換弁を通過す
る全ての圧油がアクチュエータに供給される。また、固
定絞りを通って負荷ラインに至る圧油の流れもなくなる
ので、負荷ラインの圧力は負荷圧力と同じとなり、方向
切換弁の前後差圧は油圧ポンプのロードセンシング制御
により通常のごとく一定に制御され、方向切換弁の通過
流量は一定となる。したがって、上記のようにアクチュ
エータの駆動中に負荷圧力が増加するよう変化したと
き、アクチュエータに供給される流量は変化しないの
で、一度負荷変動が起きると減衰せず、作業性を阻害す
ることがある。
本発明の目的は、分流性を維持しつつ圧力制御を実現
でき、慣性体を駆動するアクチュエータの急激な作動を
防止できると共に、ポンプ吐出流量、負荷圧力のいずれ
が変動したときも回路の振動を抑制できる建設機械の油
圧駆動装置及び方向切換弁を提供することにある。
でき、慣性体を駆動するアクチュエータの急激な作動を
防止できると共に、ポンプ吐出流量、負荷圧力のいずれ
が変動したときも回路の振動を抑制できる建設機械の油
圧駆動装置及び方向切換弁を提供することにある。
発明の開示 上記目的を達成するため、本発明によれば、油圧供給
手段と;この油圧供給手段から供給される圧油によって
駆動される複数のアクチュエータと;前記油圧供給手段
と複数のアクチュエータとの間にそれぞれ配置され、各
々、ポンプポート、前記ポンプポートと連絡可能な圧力
室、前記圧力室と連絡可能なアクチュエータポート、前
記ポンプポートと前記圧力室との間に配置されるメータ
インの第1の可変絞り、および前記圧力室と前記アクチ
ュエータポートとの間に配置され、相対する端部の一方
に前記圧力室の圧力が与えられ、他方に前記複数のアク
チュエータの最大負荷圧力が与えられる圧力補償弁を有
する複数の方向切換弁と;を備え;前記油圧供給手段
が、油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記複
数のアクチュエータの負荷圧力から得られるロードセン
シング圧力の最大圧力よりも所定値だけ高くなるように
該油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ流量制御手段
とを有する建設機械の油圧駆動装置において、前記複数
の方向切換弁の少なくとも1つは、前記圧力補償弁と前
記アクチュエータポートとの間をタンクポートに連絡す
るブリード通路と、このブリード通路に配置され、前記
メータインの第1の可変絞りと連動する第2の可変絞り
とを有することを特徴とする油圧駆動装置が提供され
る。
手段と;この油圧供給手段から供給される圧油によって
駆動される複数のアクチュエータと;前記油圧供給手段
と複数のアクチュエータとの間にそれぞれ配置され、各
々、ポンプポート、前記ポンプポートと連絡可能な圧力
室、前記圧力室と連絡可能なアクチュエータポート、前
記ポンプポートと前記圧力室との間に配置されるメータ
インの第1の可変絞り、および前記圧力室と前記アクチ
ュエータポートとの間に配置され、相対する端部の一方
に前記圧力室の圧力が与えられ、他方に前記複数のアク
チュエータの最大負荷圧力が与えられる圧力補償弁を有
する複数の方向切換弁と;を備え;前記油圧供給手段
が、油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記複
数のアクチュエータの負荷圧力から得られるロードセン
シング圧力の最大圧力よりも所定値だけ高くなるように
該油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ流量制御手段
とを有する建設機械の油圧駆動装置において、前記複数
の方向切換弁の少なくとも1つは、前記圧力補償弁と前
記アクチュエータポートとの間をタンクポートに連絡す
るブリード通路と、このブリード通路に配置され、前記
メータインの第1の可変絞りと連動する第2の可変絞り
とを有することを特徴とする油圧駆動装置が提供され
る。
上記第2の可変絞りは、好ましくは、前記第1の可変
絞りの開口面積が大きくなるにしたがって、開口面積が
小さくなるように設定されている。
絞りの開口面積が大きくなるにしたがって、開口面積が
小さくなるように設定されている。
このように構成した本発明においては、圧力補償弁を
有する方向切換弁を各アクチュエータに対応させて備え
ることから、これらの方向切換弁のメーンタインの第1
の可変絞りの前後差圧は全て等しくなり、したがって各
アクチュエータに供給される圧油の流量は該当する可変
絞りの開口面積比に分流され、従前と同様に複合操作を
実施できる。また、慣性の大きい負荷がかかるアクチュ
エータを駆動するとき、圧力補償弁とアクチュエータポ
ートとの間の圧油の一部がブリード通路及びこのブリー
ド通路に設けられた第2の可変絞りを介して適宜タンク
に流れることから、負荷圧力の上昇が抑えられ、該当す
る慣性体を駆動するアクチュエータの急激な作動が防止
され、当該慣性体を円滑に駆動することができる。
有する方向切換弁を各アクチュエータに対応させて備え
ることから、これらの方向切換弁のメーンタインの第1
の可変絞りの前後差圧は全て等しくなり、したがって各
アクチュエータに供給される圧油の流量は該当する可変
絞りの開口面積比に分流され、従前と同様に複合操作を
実施できる。また、慣性の大きい負荷がかかるアクチュ
エータを駆動するとき、圧力補償弁とアクチュエータポ
ートとの間の圧油の一部がブリード通路及びこのブリー
ド通路に設けられた第2の可変絞りを介して適宜タンク
に流れることから、負荷圧力の上昇が抑えられ、該当す
る慣性体を駆動するアクチュエータの急激な作動が防止
され、当該慣性体を円滑に駆動することができる。
また、油圧供給手段からの吐出流量に多少の変動があ
った場合でも、ブリード通路によりその吐出流量の一部
がタンクに戻されるので、上記の吐出流量の変動に伴う
ロードセンシング圧力の変化が抑制され、回路の発振が
防止される。
った場合でも、ブリード通路によりその吐出流量の一部
がタンクに戻されるので、上記の吐出流量の変動に伴う
ロードセンシング圧力の変化が抑制され、回路の発振が
防止される。
更に、アクチュエータの駆動中に負荷圧力が増加する
よう変化したとき、ポンプ流量制御手段により方向切換
弁の通路流量は一定となるよう制御されるが、負荷圧力
の上昇によりブリード通路を介してタンクに戻される流
量が増加するので、アクチュエータへ供給される流量は
減少し、アクチュエータの振動は減衰される。
よう変化したとき、ポンプ流量制御手段により方向切換
弁の通路流量は一定となるよう制御されるが、負荷圧力
の上昇によりブリード通路を介してタンクに戻される流
量が増加するので、アクチュエータへ供給される流量は
減少し、アクチュエータの振動は減衰される。
好ましくは、前記方向切換弁は、前記ブリード通路の
第2の可変絞りの上流側に配置された第3の絞りと、前
記ブリード通路における前記第2の可変絞りと第3の絞
りとの間に圧力を前記ロードセンシング圧力として導く
信号通路とを更に有する。
第2の可変絞りの上流側に配置された第3の絞りと、前
記ブリード通路における前記第2の可変絞りと第3の絞
りとの間に圧力を前記ロードセンシング圧力として導く
信号通路とを更に有する。
このように構成した本発明においては、アクチュエー
タの負荷圧力が増加するよう変化したとき、第3の絞り
の通路流量が増加し、第3の絞りでの圧力降下が増加す
る。ここで、ポンプ制御手段は、油圧ポンプの吐出圧力
がブリード通路における第2の可変絞りと第3の絞りと
の間の圧力よりも所定値だけ高くなるように油圧ポンプ
の吐出流量を制御するため、メータインの第1の可変絞
りの前後差圧は減少する。したがって、方向切換弁の通
過流量は減少し、上述したブリード通路を介してタンク
に戻される流量の増加と、この方向切換弁の通過流量の
減少とによりアクチュエータへ供給される流量は減少
し、アクチュエータの振動は減衰される。また、第3の
絞りを設けることにより、ブリード通路を介してタンク
に戻される流量は減少し、エネルギロスが少なくなる。
タの負荷圧力が増加するよう変化したとき、第3の絞り
の通路流量が増加し、第3の絞りでの圧力降下が増加す
る。ここで、ポンプ制御手段は、油圧ポンプの吐出圧力
がブリード通路における第2の可変絞りと第3の絞りと
の間の圧力よりも所定値だけ高くなるように油圧ポンプ
の吐出流量を制御するため、メータインの第1の可変絞
りの前後差圧は減少する。したがって、方向切換弁の通
過流量は減少し、上述したブリード通路を介してタンク
に戻される流量の増加と、この方向切換弁の通過流量の
減少とによりアクチュエータへ供給される流量は減少
し、アクチュエータの振動は減衰される。また、第3の
絞りを設けることにより、ブリード通路を介してタンク
に戻される流量は減少し、エネルギロスが少なくなる。
また、好ましくは、前記方向切換弁は、前記圧力補償
弁と前記アクチュエータポートとの間で前記ブリード通
路の分岐箇所より下流側に配置されたロードチェック弁
を更に有する。これにより、アクチュエータポートから
の圧油の逆流を確実に防止できる。
弁と前記アクチュエータポートとの間で前記ブリード通
路の分岐箇所より下流側に配置されたロードチェック弁
を更に有する。これにより、アクチュエータポートから
の圧油の逆流を確実に防止できる。
更に、好ましくは、前記方向切換弁は操作量に応じた
ストロークで移動するスプールを有し、前記第1および
第2の可変絞りはこの同じスプール上に形成されてい
る。このように同じスプールに第1及び第2の可変絞り
を形成することにより、簡単な構造で上記作用を得るこ
とができる。
ストロークで移動するスプールを有し、前記第1および
第2の可変絞りはこの同じスプール上に形成されてい
る。このように同じスプールに第1及び第2の可変絞り
を形成することにより、簡単な構造で上記作用を得るこ
とができる。
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、上
記構成の方向切換弁が提供される。
記構成の方向切換弁が提供される。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の第1の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。
概略図である。
第2図は第1図に示すポンプ制御装置の詳細を示す図
である。
である。
第3図は第1図に示す方向切換弁の構造を示す断面図
である。
である。
第4図は第1図及び第3図に示すメータインの可変絞
りとブリード通路の可変絞りとの開口面積の関係を示す
図である。
りとブリード通路の可変絞りとの開口面積の関係を示す
図である。
第5図は第3図に示す弁構造の変形例を示す断面図で
ある。
ある。
第6図は本発明の第2の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。
概略図である。
第7図は第6図に示す方向切換弁の構造を示す断面図
である。
である。
第8図は第7図に示す弁構造の変形例を示す図であ
る。
る。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。ま
ず、本発明の第1の実施例を第1図〜第4図により説明
する。
ず、本発明の第1の実施例を第1図〜第4図により説明
する。
第1図において、本実施例の油圧駆動装置は、たとえ
ば油圧ショベルに備えられるものであり、可変容量油圧
ポンプ1及びこの油圧ポンプ1の容量を制御するポンプ
制御装置2とからなる油圧供給装置50と、旋回モータ
3、ブームシリンダ4、及び図示しない左右走行モー
タ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の複数のアク
チュエータと、油圧ポンプ1から旋回モータ3、ブーム
シリンダ4等のアクチュエータに供給される圧油の流れ
を制御する方向切換弁5,6及び図示しない方向切換弁を
備えている。
ば油圧ショベルに備えられるものであり、可変容量油圧
ポンプ1及びこの油圧ポンプ1の容量を制御するポンプ
制御装置2とからなる油圧供給装置50と、旋回モータ
3、ブームシリンダ4、及び図示しない左右走行モー
タ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の複数のアク
チュエータと、油圧ポンプ1から旋回モータ3、ブーム
シリンダ4等のアクチュエータに供給される圧油の流れ
を制御する方向切換弁5,6及び図示しない方向切換弁を
備えている。
油圧供給装置50のポンプ制御装置2は、油圧ポンプ1
の吐出圧力Pdと複数のアクチュエータの最大負荷圧力、
すなわちロードセンシング圧力(後述)PLSとの差圧Δ
PLS(Pd-PLS)が所定値となるように油圧ポンプ1の吐
出流量を制御するもので、そのために、第2図に示すよ
うに、油圧ポンプ1の押しのけ容積を制御する制御用ア
クチュエータ51と、制御用アクチュエータ51の駆動を制
御する流量調整弁52とを備えている。流量調整弁52は一
端にポンプ吐出圧力Pdが導かれる駆動部52aを備え、他
端にロードセンシング圧力PLSが導かれる駆動部52bと
目標差圧設定用のばね52cとを有し、差圧ΔPLSによる
力とばね52cの力とがバランスするように、油圧ポンプ
1の吐出流量を制御する。
の吐出圧力Pdと複数のアクチュエータの最大負荷圧力、
すなわちロードセンシング圧力(後述)PLSとの差圧Δ
PLS(Pd-PLS)が所定値となるように油圧ポンプ1の吐
出流量を制御するもので、そのために、第2図に示すよ
うに、油圧ポンプ1の押しのけ容積を制御する制御用ア
クチュエータ51と、制御用アクチュエータ51の駆動を制
御する流量調整弁52とを備えている。流量調整弁52は一
端にポンプ吐出圧力Pdが導かれる駆動部52aを備え、他
端にロードセンシング圧力PLSが導かれる駆動部52bと
目標差圧設定用のばね52cとを有し、差圧ΔPLSによる
力とばね52cの力とがバランスするように、油圧ポンプ
1の吐出流量を制御する。
また、上述した方向切換弁5,6及び図示しない方向切
換弁は同一構造を有し、例えば旋回モータ3の駆動を制
御する方向切換弁5は、第3図に示すように本体を構成
するブロック7と、このブロック7内に形成されたボア
7aを摺動するスプール8とを備えている。ブロック7の
内部には、ポンプポート9と、ポンプポート9に連絡可
能な圧力室10と、圧力室10に連絡可能なフィーダ通路11
と、フィーダ通路11に連絡可能なアクチュエータポート
12a,12bと、アクチュエータポート12a,12bに排出室13a,
13bを介して連絡可能なタンクポート13とが形成され、
ポンプポート9と圧力室10との間には、スプール8のラ
ンド14に設けられた複数のノッチからなるメータインの
可変絞り15a,15bが位置している。可変絞り15aはスプー
ル8が図示右方向に動かれたときに機能し、可変絞り15
bはスプール8が図示左方向に動かされたときに機能す
る。圧力室10とフィーダ通路11との間には圧力補償弁16
が配置されており、この圧力補償弁16の相対する端部の
一方には圧力室10の圧力P1が与えられ、他方の端部には
複数のアクチュエータの最大負荷圧力、すなわちロード
センシング圧力PLSが圧力補償弁16内に設けられたチェ
ック弁17を介して与えられる。
換弁は同一構造を有し、例えば旋回モータ3の駆動を制
御する方向切換弁5は、第3図に示すように本体を構成
するブロック7と、このブロック7内に形成されたボア
7aを摺動するスプール8とを備えている。ブロック7の
内部には、ポンプポート9と、ポンプポート9に連絡可
能な圧力室10と、圧力室10に連絡可能なフィーダ通路11
と、フィーダ通路11に連絡可能なアクチュエータポート
12a,12bと、アクチュエータポート12a,12bに排出室13a,
13bを介して連絡可能なタンクポート13とが形成され、
ポンプポート9と圧力室10との間には、スプール8のラ
ンド14に設けられた複数のノッチからなるメータインの
可変絞り15a,15bが位置している。可変絞り15aはスプー
ル8が図示右方向に動かれたときに機能し、可変絞り15
bはスプール8が図示左方向に動かされたときに機能す
る。圧力室10とフィーダ通路11との間には圧力補償弁16
が配置されており、この圧力補償弁16の相対する端部の
一方には圧力室10の圧力P1が与えられ、他方の端部には
複数のアクチュエータの最大負荷圧力、すなわちロード
センシング圧力PLSが圧力補償弁16内に設けられたチェ
ック弁17を介して与えられる。
この圧力補償弁16及び他のアクチュエータに関連して
設けられた方向切換弁の圧力補償弁の働きにより、旋回
モータ3とブームシリンダ4の複合駆動時、あるいは他
の複数のアクチュエータを複合して動作させた場合、圧
力室10の圧力P1は全ての方向切換弁において等しくな
る。一方、油圧ポンプ1に対して全ての方向切換弁は並
列に接続されているため、ポンプポート9の圧力は全て
等しい。したがって、全ての方向切換弁のメータインの
可変絞り15の前後の圧力は等しく、これらの可変絞り15
の通過流量は、当該可変絞り15の開口面積比に分流され
る。
設けられた方向切換弁の圧力補償弁の働きにより、旋回
モータ3とブームシリンダ4の複合駆動時、あるいは他
の複数のアクチュエータを複合して動作させた場合、圧
力室10の圧力P1は全ての方向切換弁において等しくな
る。一方、油圧ポンプ1に対して全ての方向切換弁は並
列に接続されているため、ポンプポート9の圧力は全て
等しい。したがって、全ての方向切換弁のメータインの
可変絞り15の前後の圧力は等しく、これらの可変絞り15
の通過流量は、当該可変絞り15の開口面積比に分流され
る。
そして、方向切換弁5のフィーダ通路11及び排出室13
a,13bは、スプール8上に設けられるメインスプール部1
9の作動によってアクチュエータポート12a,12bのいずれ
かに選択的に接続される。すなわち、スプール8が図示
右方向に移動したときは、フィーダ通路11はアクチュエ
ータポート12aに連絡し、アクチュエータポート12bは排
出室13bに連絡する。スプール8が図示左方向に移動し
たときは、フィーダ通路11はアクチュエータポート12b
に連絡し、アクチュエータポート12aは排出室13aに連絡
する。他の方向切換弁のフィーダ通路、排出通路及びア
クチュエータポートにおいても同様であり、これにより
上述のように分流された圧油が各アクチュエータポート
を介して旋回モータ3等に供給され、旋回モータ3等か
らの圧油がタンクに戻され、所望の複合駆動を行なうこ
とができる。
a,13bは、スプール8上に設けられるメインスプール部1
9の作動によってアクチュエータポート12a,12bのいずれ
かに選択的に接続される。すなわち、スプール8が図示
右方向に移動したときは、フィーダ通路11はアクチュエ
ータポート12aに連絡し、アクチュエータポート12bは排
出室13bに連絡する。スプール8が図示左方向に移動し
たときは、フィーダ通路11はアクチュエータポート12b
に連絡し、アクチュエータポート12aは排出室13aに連絡
する。他の方向切換弁のフィーダ通路、排出通路及びア
クチュエータポートにおいても同様であり、これにより
上述のように分流された圧油が各アクチュエータポート
を介して旋回モータ3等に供給され、旋回モータ3等か
らの圧油がタンクに戻され、所望の複合駆動を行なうこ
とができる。
また、ブロック7及びスプール8内には、フィーダ通
路11とタンクポート13bとを連絡可能なブリード通路21
が形成され、スプール8には、上述した可変絞り15a,15
bと連動し、ブリード通路21中に位置する別の可変絞り2
2a,22bが形成されている。可変絞り22aは、スプール8
が図示右方向に移動したときに機能し、可変絞り22bは
スプール8が図示左方向に移動したときに機能する。そ
して、これら可変絞り22a,22bとメータインの可変絞り1
5a,15bとの開口面積の関係は、第4図に示すように、ス
プールストロークが大きくなり、メータインの可変絞り
15a,15bの開口面積が大きくなるに従って、別の可変絞
り22a,22bの開口面積が小さくなるように設定してあ
る。また、圧力補償弁16に隣接して、フィーダ通路11の
ブリード通路分岐点とアクチュエータポート12a,12bと
の間に、ポンプポート12aまたは12bからの圧油の逆流を
防止するロードチェック弁23が配置されている。
路11とタンクポート13bとを連絡可能なブリード通路21
が形成され、スプール8には、上述した可変絞り15a,15
bと連動し、ブリード通路21中に位置する別の可変絞り2
2a,22bが形成されている。可変絞り22aは、スプール8
が図示右方向に移動したときに機能し、可変絞り22bは
スプール8が図示左方向に移動したときに機能する。そ
して、これら可変絞り22a,22bとメータインの可変絞り1
5a,15bとの開口面積の関係は、第4図に示すように、ス
プールストロークが大きくなり、メータインの可変絞り
15a,15bの開口面積が大きくなるに従って、別の可変絞
り22a,22bの開口面積が小さくなるように設定してあ
る。また、圧力補償弁16に隣接して、フィーダ通路11の
ブリード通路分岐点とアクチュエータポート12a,12bと
の間に、ポンプポート12aまたは12bからの圧油の逆流を
防止するロードチェック弁23が配置されている。
フィーダ通路11は上記したチェック弁17を介して外部
の信号管路18に接続され、更に各方向切換弁に共通の信
号管路20に接続され、この信号管路20が前述のポンプ制
御装置2に至っている。また、信号管路20は、方向切換
弁の中立時に圧力を開放するため絞り20aを介してタン
クに接続されている。この構成により、前述したように
圧力補償弁16の他方の端部に複数のアクチュエータの最
大負荷圧力がロードセンシング圧力PLSとして与えられ
ると共に、当該ロードセンシング圧力PLSがポンプ制御
装置2に与えられ、ポンプ制御装置2は、前述したいわ
ゆるロードセンシング制御と呼ばれる制御、すなわちポ
ンプ圧力Pdが最大負荷圧力PLSに対して一定値だけ高く
なるように油圧ポンプ1の吐出流量を制御する。
の信号管路18に接続され、更に各方向切換弁に共通の信
号管路20に接続され、この信号管路20が前述のポンプ制
御装置2に至っている。また、信号管路20は、方向切換
弁の中立時に圧力を開放するため絞り20aを介してタン
クに接続されている。この構成により、前述したように
圧力補償弁16の他方の端部に複数のアクチュエータの最
大負荷圧力がロードセンシング圧力PLSとして与えられ
ると共に、当該ロードセンシング圧力PLSがポンプ制御
装置2に与えられ、ポンプ制御装置2は、前述したいわ
ゆるロードセンシング制御と呼ばれる制御、すなわちポ
ンプ圧力Pdが最大負荷圧力PLSに対して一定値だけ高く
なるように油圧ポンプ1の吐出流量を制御する。
以上のように構成した本実施例において、複数の方向
切換弁、例えば方向切換弁5,6を操作したとき、旋回モ
ータ3及びブームシリンダー4に供給される流量がメー
タインの可変絞り15aまたは15bの開口面積比に分流され
ることは前述した通りである。すなわち、方向切換弁5,
6を操作すると、ポンプ制御装置2によってポンプ圧力P
dがロードセンシング圧力すなわち最大負荷圧力PLSよ
りも所定値だけ高くなるように油圧ポンプ1の吐出流量
が制御される。油圧ポンプ1から吐出された圧油は方向
切換弁5,6のメータインの可変絞り15aまたは15bを通過
し、圧力室10に導かれ、更に、圧力室10から圧力補償弁
16を介してフィーダ通路11に導かれる。圧力補償弁16の
一方の端部には圧力室10の圧力P1が与えられ、他方の端
部には最大負荷圧力PLSが与えられる。これによって、
全ての方向切換弁5,6の圧力室10の圧力が等しくなり、
アクチュエータ3,4に供給される流量はメータインの可
変絞り15aまたは15bの開口面積比に分流される。
切換弁、例えば方向切換弁5,6を操作したとき、旋回モ
ータ3及びブームシリンダー4に供給される流量がメー
タインの可変絞り15aまたは15bの開口面積比に分流され
ることは前述した通りである。すなわち、方向切換弁5,
6を操作すると、ポンプ制御装置2によってポンプ圧力P
dがロードセンシング圧力すなわち最大負荷圧力PLSよ
りも所定値だけ高くなるように油圧ポンプ1の吐出流量
が制御される。油圧ポンプ1から吐出された圧油は方向
切換弁5,6のメータインの可変絞り15aまたは15bを通過
し、圧力室10に導かれ、更に、圧力室10から圧力補償弁
16を介してフィーダ通路11に導かれる。圧力補償弁16の
一方の端部には圧力室10の圧力P1が与えられ、他方の端
部には最大負荷圧力PLSが与えられる。これによって、
全ての方向切換弁5,6の圧力室10の圧力が等しくなり、
アクチュエータ3,4に供給される流量はメータインの可
変絞り15aまたは15bの開口面積比に分流される。
また、例えば方向切換弁5のフィーダ通路11はブリー
ド通路21を介して排出室13bに連通可能になっている。
このとき、方向切換弁5のスプール8が第3図の右方に
変位しているときには可変絞り22aにより、また左方に
変位しているときには可変絞り22bによりブリード通路2
1の絞り量が決まる。一方、ブリード通路21から圧力補
償弁16内に設けられたチェック弁17を介して信号管路18
に負荷圧力信号が導かれる。また、圧力室10からブリー
ド通路21に導かれた圧油はロードチェック弁23を介して
フィーダ通路11の下流側に導かれ、スプール8の移動方
向に応じてアクチュエータポート12a,12bのいずれかに
導かれ、旋回モータ3に供給される。
ド通路21を介して排出室13bに連通可能になっている。
このとき、方向切換弁5のスプール8が第3図の右方に
変位しているときには可変絞り22aにより、また左方に
変位しているときには可変絞り22bによりブリード通路2
1の絞り量が決まる。一方、ブリード通路21から圧力補
償弁16内に設けられたチェック弁17を介して信号管路18
に負荷圧力信号が導かれる。また、圧力室10からブリー
ド通路21に導かれた圧油はロードチェック弁23を介して
フィーダ通路11の下流側に導かれ、スプール8の移動方
向に応じてアクチュエータポート12a,12bのいずれかに
導かれ、旋回モータ3に供給される。
ここで、更に、慣性体である図示しない旋回体の駆動
を意図して方向切換弁5を操作し、旋回モータ3を駆動
する場合について考える。なお、以下の説明は、旋回モ
ータが高負荷側であるので、旋回モータ3と方向切換弁
4を駆動する複合操作においても同様に成り立つ。慣性
体である旋回体の駆動を意図して旋回モータ3を駆動す
る場合、油圧ポンプ1の吐出流量は、ポンプポート9の
圧力Pdとブリード通路21の圧力P3すなわちPLSとの差圧
が一定値になるように制御される。このとき、圧力補償
弁16の背圧は、ブリード通路21の圧力P3がかかるのみで
あるから、圧力室10とブリード通路21との間の圧力損失
は圧力補償弁16に作用するばね16aの力によるもののみ
となり、その値は無視できる程小さい。すなわち、ロー
ドセンシング差圧ΔPLS(=Pd-PLS)としてはメータイ
ンの可変絞り15aまたは15bによる圧力損失が支配的とな
り、油圧ポンプ1の吐出流量はこの可変絞り15aまたは1
5bの開口面積に比例する。そして、油圧ポンプ1から吐
出された圧油は、圧力補償弁16を経てブリード通路21に
導かれるが、このブリード通路21に導かれた圧油の一部
はブリード通路21及び可変絞り22aまたは22bを経て排出
室13aに導かれ、更にタンクポート13を介してタンクに
導かれる。残りの圧油は、上述のようにロードチェック
弁23、フィーダ通路11、アクチュエータポート12aまた
は12bを介して旋回モータ3に供給される。このとき、
ブリード通路21内の可能最高圧力、すなわちアクチュエ
ータポート12aまたは12bをブロックしたときに何Kg・f/
cm2まで圧力が上昇し得るかについては、メータインの
可変絞り15aまたは15bの開口面積と可変絞り22aまたは2
2bの開口面積のバランスにより決まる。
を意図して方向切換弁5を操作し、旋回モータ3を駆動
する場合について考える。なお、以下の説明は、旋回モ
ータが高負荷側であるので、旋回モータ3と方向切換弁
4を駆動する複合操作においても同様に成り立つ。慣性
体である旋回体の駆動を意図して旋回モータ3を駆動す
る場合、油圧ポンプ1の吐出流量は、ポンプポート9の
圧力Pdとブリード通路21の圧力P3すなわちPLSとの差圧
が一定値になるように制御される。このとき、圧力補償
弁16の背圧は、ブリード通路21の圧力P3がかかるのみで
あるから、圧力室10とブリード通路21との間の圧力損失
は圧力補償弁16に作用するばね16aの力によるもののみ
となり、その値は無視できる程小さい。すなわち、ロー
ドセンシング差圧ΔPLS(=Pd-PLS)としてはメータイ
ンの可変絞り15aまたは15bによる圧力損失が支配的とな
り、油圧ポンプ1の吐出流量はこの可変絞り15aまたは1
5bの開口面積に比例する。そして、油圧ポンプ1から吐
出された圧油は、圧力補償弁16を経てブリード通路21に
導かれるが、このブリード通路21に導かれた圧油の一部
はブリード通路21及び可変絞り22aまたは22bを経て排出
室13aに導かれ、更にタンクポート13を介してタンクに
導かれる。残りの圧油は、上述のようにロードチェック
弁23、フィーダ通路11、アクチュエータポート12aまた
は12bを介して旋回モータ3に供給される。このとき、
ブリード通路21内の可能最高圧力、すなわちアクチュエ
ータポート12aまたは12bをブロックしたときに何Kg・f/
cm2まで圧力が上昇し得るかについては、メータインの
可変絞り15aまたは15bの開口面積と可変絞り22aまたは2
2bの開口面積のバランスにより決まる。
このように、慣性体である旋回体の旋回を意図して方
向切換弁5を切換えるとき、ブリード通路21に導かれた
圧油の一部が可変絞り22aまたは22bを介してタンクポー
ト13に導かれて圧力P2の上昇が規制されると共に、これ
らの可変絞り22aまたは22bの開口面積がメータインの可
変絞り15に連動して変化し、圧力制御を行うなうことが
できる。旋回モータ3が回転し始め、フィーダ通路11内
の圧油がアクチュエータポート12aまたは12bを介して旋
回モータ2に流入する状態に至ると、アクチュエータ圧
力P2が減少し、ブリード圧力P3が減少するので、ブリー
ド通路21から可変絞り22aまたは22bを介してタンクポー
ト13に流れる圧油の量は減少する。以上により、旋回モ
ータ3に過度の圧力上昇を抑えられた圧油を供給でき、
図示しない旋回体を円滑に駆動でき、オペレータに何ら
ショックを与えることがない。このような動作は、上述
旋回体を駆動させる旋回モータ3を作動させる場合に限
らず、図示しないブーム、走行体を駆動させる場合も同
様である。
向切換弁5を切換えるとき、ブリード通路21に導かれた
圧油の一部が可変絞り22aまたは22bを介してタンクポー
ト13に導かれて圧力P2の上昇が規制されると共に、これ
らの可変絞り22aまたは22bの開口面積がメータインの可
変絞り15に連動して変化し、圧力制御を行うなうことが
できる。旋回モータ3が回転し始め、フィーダ通路11内
の圧油がアクチュエータポート12aまたは12bを介して旋
回モータ2に流入する状態に至ると、アクチュエータ圧
力P2が減少し、ブリード圧力P3が減少するので、ブリー
ド通路21から可変絞り22aまたは22bを介してタンクポー
ト13に流れる圧油の量は減少する。以上により、旋回モ
ータ3に過度の圧力上昇を抑えられた圧油を供給でき、
図示しない旋回体を円滑に駆動でき、オペレータに何ら
ショックを与えることがない。このような動作は、上述
旋回体を駆動させる旋回モータ3を作動させる場合に限
らず、図示しないブーム、走行体を駆動させる場合も同
様である。
また、上述のような動作が行なわれる間、油圧ポンプ
1の吐出流量に多少の変動があった場合、ブリード通路
21、可変絞り22aまたは22bを介して一部の圧油がタンク
に戻されることから、吐出流量の多少の変動に伴うロー
ドセンシング圧力の変化が抑制され、このような吐出流
量の多少の変動に伴う回路の発振が防止される。
1の吐出流量に多少の変動があった場合、ブリード通路
21、可変絞り22aまたは22bを介して一部の圧油がタンク
に戻されることから、吐出流量の多少の変動に伴うロー
ドセンシング圧力の変化が抑制され、このような吐出流
量の多少の変動に伴う回路の発振が防止される。
更に、アクチュエータ、例えば旋回モータ3の駆動中
に負荷圧力が増加するよう変化したとき、ポンプ流量制
御装置2により方向切換弁5の通過流量は一定となるよ
う制御されるが、負荷圧力の上昇によりブリード通路21
を介してタンクに戻される流量が増加し、したがって、
旋回モータ3へ供給される流量は減少し、旋回モータ3
は振動せず安定に回転する。
に負荷圧力が増加するよう変化したとき、ポンプ流量制
御装置2により方向切換弁5の通過流量は一定となるよ
う制御されるが、負荷圧力の上昇によりブリード通路21
を介してタンクに戻される流量が増加し、したがって、
旋回モータ3へ供給される流量は減少し、旋回モータ3
は振動せず安定に回転する。
また、本実施例では、方向切換弁の構造において、同
じスプール8にメータインの可変絞り15a,15bとブリー
ド通路21の可変絞り22a,22bを形成したので、弁構造が
極めて簡単となり、方向切換弁の製作コストが低減され
る。
じスプール8にメータインの可変絞り15a,15bとブリー
ド通路21の可変絞り22a,22bを形成したので、弁構造が
極めて簡単となり、方向切換弁の製作コストが低減され
る。
上記実施例における方向切換弁の変形例を第5図によ
り説明する。第5図において、方向切換弁5Aのスプール
8A内に、上述した第3図に示すフィーダ通路11に相当す
るフィーダ通路11Aa,11Abが形成され、そのフィーダ通
路11Aa,11Abにポンプポート12a,12bからの圧油の逆流を
防止するロードチェック弁23Aa,23Abが設置されてい
る。また、ブロック7A内にブリード通路21A、排出室13b
の軸方向外側に位置するブリード室21Aa、ブリード通路
21Aとブリード室21Aaを連絡するブリード補助通路21Ab
及びブリード室21Aaと排出室13bとを連絡可能なブリー
ド補助通路21Acとが形成され、これら通路と室で上述し
た第3図に示すブリード通路21を構成している。スプー
ル8Aのブリード補助通路21Acに隣接する部分には可変絞
り22Aa,22Abが形成されている。ブリード通路21Aはフィ
ーダ通路の一部としても機能し、圧力補償弁16Aを通っ
た圧油はブリード通路21Aを介してフィーダ通路11Aa,11
Abに流入する。チェック弁17A前述した第3図に示すチ
ェック弁17と同等のチェック弁であるが、ブロック7Aの
外部に設けてある。このように構成した方向切換弁5A
も、上述した第3図に示す方向切換弁5と同等の動作を
行なうことができる。
り説明する。第5図において、方向切換弁5Aのスプール
8A内に、上述した第3図に示すフィーダ通路11に相当す
るフィーダ通路11Aa,11Abが形成され、そのフィーダ通
路11Aa,11Abにポンプポート12a,12bからの圧油の逆流を
防止するロードチェック弁23Aa,23Abが設置されてい
る。また、ブロック7A内にブリード通路21A、排出室13b
の軸方向外側に位置するブリード室21Aa、ブリード通路
21Aとブリード室21Aaを連絡するブリード補助通路21Ab
及びブリード室21Aaと排出室13bとを連絡可能なブリー
ド補助通路21Acとが形成され、これら通路と室で上述し
た第3図に示すブリード通路21を構成している。スプー
ル8Aのブリード補助通路21Acに隣接する部分には可変絞
り22Aa,22Abが形成されている。ブリード通路21Aはフィ
ーダ通路の一部としても機能し、圧力補償弁16Aを通っ
た圧油はブリード通路21Aを介してフィーダ通路11Aa,11
Abに流入する。チェック弁17A前述した第3図に示すチ
ェック弁17と同等のチェック弁であるが、ブロック7Aの
外部に設けてある。このように構成した方向切換弁5A
も、上述した第3図に示す方向切換弁5と同等の動作を
行なうことができる。
本発明の第2の実施例を第6図及び第7図により説明
する。
する。
第6図において、本実施例の油圧駆動装置は、油圧ポ
ンプ1から旋回モータ3、ブームシリンダ4等のアクチ
ュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁
5B,6B及び図示しない方向切換弁を備えている。これら
方向切換弁は同一構造を有し、例えば旋回モータ3の駆
動を制御する方向切換弁5Bは、第7図に示すように、ブ
ロック7B及びスプール8B内に形成されたブリード通路21
Bを有し、ブロック7Bに形成されたブリード通路21Bには
固定絞り30が設けられている。また、固定絞り30の下流
側のブリード通路21Bは信号通路31aを介して外部の信号
管路31に連絡され、信号管路31はチェック弁32を介して
共通の信号管路20に接続されている。すなわち、本実施
例では、固定絞り30の下流側におけるブリード通路21B
の圧力がロードセンシング圧力としてポンプ制御装置2
に与えられる。
ンプ1から旋回モータ3、ブームシリンダ4等のアクチ
ュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁
5B,6B及び図示しない方向切換弁を備えている。これら
方向切換弁は同一構造を有し、例えば旋回モータ3の駆
動を制御する方向切換弁5Bは、第7図に示すように、ブ
ロック7B及びスプール8B内に形成されたブリード通路21
Bを有し、ブロック7Bに形成されたブリード通路21Bには
固定絞り30が設けられている。また、固定絞り30の下流
側のブリード通路21Bは信号通路31aを介して外部の信号
管路31に連絡され、信号管路31はチェック弁32を介して
共通の信号管路20に接続されている。すなわち、本実施
例では、固定絞り30の下流側におけるブリード通路21B
の圧力がロードセンシング圧力としてポンプ制御装置2
に与えられる。
一方、フィーダ通路11はチェック弁17を介して外部の
共通の信号管路33に接続され、圧力補償弁16の端部には
この信号管路33に導かれた複数のアクチュエータの最大
負荷圧力PLmaxが与えられ、これにより第1の実施例と
同様に、旋回モータ3及びブームシリンダー4に供給さ
れる流量がメータインの可変絞り15aまたは15bの開口面
積比が分流される。
共通の信号管路33に接続され、圧力補償弁16の端部には
この信号管路33に導かれた複数のアクチュエータの最大
負荷圧力PLmaxが与えられ、これにより第1の実施例と
同様に、旋回モータ3及びブームシリンダー4に供給さ
れる流量がメータインの可変絞り15aまたは15bの開口面
積比が分流される。
以上のように構成した本実施例において、各アクチュ
エータ3,4に供給される圧油の流量は該当する可変絞り
の開口面積比に分流され、円滑な複合操作を実施できる
こと、旋回モータ3を駆動するとき負荷圧力の上昇が抑
えられ、旋回モータ3の急激な作動を防止し、旋回体を
円滑に駆動できること、及び油圧ポンプ1からの吐出流
量に多少の変動があった場合でも、ブリード通路21Bの
作用によりロードセンシング圧力の変化が抑制され、回
路の発振が防止されることは第1の実施例と同じであ
る。
エータ3,4に供給される圧油の流量は該当する可変絞り
の開口面積比に分流され、円滑な複合操作を実施できる
こと、旋回モータ3を駆動するとき負荷圧力の上昇が抑
えられ、旋回モータ3の急激な作動を防止し、旋回体を
円滑に駆動できること、及び油圧ポンプ1からの吐出流
量に多少の変動があった場合でも、ブリード通路21Bの
作用によりロードセンシング圧力の変化が抑制され、回
路の発振が防止されることは第1の実施例と同じであ
る。
また、本実施例においては、アクチュエータ、例えば
旋回モータ3の負荷圧力が増加するよう変化したとき、
ブリード通路21Bに設置した固定絞り30の通過流量が増
加し、この固定絞り30での圧力降下が増加する。また、
ポンプ制御装置2は、油圧ポンプ1の吐出圧力がブリー
ド通路21Bにおける可変絞り22aまたは22bと固定絞り30
との間の圧力P2よりも一定値だけ高くなるように油圧ポ
ンプ1の吐出流量を制御する。このため、負荷圧力の増
加に伴ってメータインの可変絞り15a,15bの前後差圧は
減少し、方向切換弁5Bの通過流量は減少する。したがっ
て、第1の実施例で述べたブリード通路21Bを介してタ
ンクに戻される流量の増加と、この方向切換弁5Bの通過
流量の減少とにより旋回モータ3へ供給される流量は減
少し、アクチュエータの振動は減衰される。
旋回モータ3の負荷圧力が増加するよう変化したとき、
ブリード通路21Bに設置した固定絞り30の通過流量が増
加し、この固定絞り30での圧力降下が増加する。また、
ポンプ制御装置2は、油圧ポンプ1の吐出圧力がブリー
ド通路21Bにおける可変絞り22aまたは22bと固定絞り30
との間の圧力P2よりも一定値だけ高くなるように油圧ポ
ンプ1の吐出流量を制御する。このため、負荷圧力の増
加に伴ってメータインの可変絞り15a,15bの前後差圧は
減少し、方向切換弁5Bの通過流量は減少する。したがっ
て、第1の実施例で述べたブリード通路21Bを介してタ
ンクに戻される流量の増加と、この方向切換弁5Bの通過
流量の減少とにより旋回モータ3へ供給される流量は減
少し、アクチュエータの振動は減衰される。
そして、本実施例では、固定絞り30を設けることによ
り、ブリード通路21Bを介してタンクに戻される流量自
体は減少するので、エネルギロスが少なくなる効果もあ
る。
り、ブリード通路21Bを介してタンクに戻される流量自
体は減少するので、エネルギロスが少なくなる効果もあ
る。
上記第2の実施例における方向切換弁の変形例を第8
図により説明する。本変形例は、第5図に示す弁構造に
第2の実施例の考えを適用したもので、ブリード補助通
路21Abに絞り30Cを配置し、ブリード室21Aaが信号通路3
1aを介して外部の信号管路31に連絡され、信号通路31は
チェック弁32を介して共通の信号管路20に接続されてい
る。また、フィーダ通路の一部を成すブリード通路21A
は外部のチェック弁17Aを介して共通の信号管路33に接
続される。この変形例によっても上述した第7図に示す
方向切換弁5Bと同等の動作を行なうことができる。
図により説明する。本変形例は、第5図に示す弁構造に
第2の実施例の考えを適用したもので、ブリード補助通
路21Abに絞り30Cを配置し、ブリード室21Aaが信号通路3
1aを介して外部の信号管路31に連絡され、信号通路31は
チェック弁32を介して共通の信号管路20に接続されてい
る。また、フィーダ通路の一部を成すブリード通路21A
は外部のチェック弁17Aを介して共通の信号管路33に接
続される。この変形例によっても上述した第7図に示す
方向切換弁5Bと同等の動作を行なうことができる。
産業上の利用可能性 本発明の建設機械の油圧駆動装置は、以上のように構
成してあることから、分流性を維持しつつ圧力制御を実
現でき、これにより慣性体を円滑に駆動できてオペレー
タにショックを与えることがなく、またポンプ吐出流量
の変動に伴うロードセンシング圧の変化を抑制でき、こ
のようなポンプ吐出流量の変動による回路の発振を防止
できる。また、アクチュエータの駆動中に負荷圧力が増
加するよう変化したとき、回路の振動は減衰し、作業性
を向上できる。
成してあることから、分流性を維持しつつ圧力制御を実
現でき、これにより慣性体を円滑に駆動できてオペレー
タにショックを与えることがなく、またポンプ吐出流量
の変動に伴うロードセンシング圧の変化を抑制でき、こ
のようなポンプ吐出流量の変動による回路の発振を防止
できる。また、アクチュエータの駆動中に負荷圧力が増
加するよう変化したとき、回路の振動は減衰し、作業性
を向上できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16K 11/07 F15B 11/16 B
Claims (9)
- 【請求項1】油圧供給手段(50)と;この油圧供給手段
から供給される圧油によって駆動される複数のアクチュ
エータ(3,4)と;前記油圧供給手段と複数のアクチュ
エータとの間にそれぞれ配置され、各々、ポンプポート
(9)、前記ポンプポートと連絡可能な圧力室(10)、
前記圧力室と連絡可能なアクチュエータポート(12a,12
b)、前記ポンプポートと前記圧力室との間に配置され
るメータインの第1の可変絞り(15a,15b)、および前
記圧力室と前記アクチュエータポートとの間に配置さ
れ、相対する端部の一方に前記圧力室の圧力が与えら
れ、他方に前記複数のアクチュエータの最大負荷圧力が
与えられる圧力補償弁(16)を有する複数の方向切換弁
(5,6)と;を備え;前記油圧供給手段が、油圧ポンプ
(1)と、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記複数のアク
チュエータの負荷圧力から得られるロードセンシング圧
力の最大圧力よりも所定値だけ高くなるように該油圧ポ
ンプの吐出流量を制御するポンプ流量制御手段(2)と
を有する建設機械の油圧駆動装置において、 前記複数の方向切換弁(5,6)の少なくとも1つは、前
記圧力補償弁(16)と前記アクチュエータポート(12a
又は12b)との間をタンクポート(13)に連絡するブリ
ード通路(21)と、このブリード通路に配置され、前記
メータインの第1の可変絞り(15a,15b)と連動する第
2の可変絞り(22a,22b)とを有することを特徴とする
油圧駆動装置。 - 【請求項2】請求項1記載の油圧駆動装置において、前
記第2の可変絞り(22a,22b)は、前記第1の可変絞り
(15a,15b)の開口面積が大きくなるにしたがって、開
口面積が小さくなるように設定されていることを特徴と
する油圧駆動装置。 - 【請求項3】請求項1記載の油圧駆動装置において、前
記方向切換弁(5B)は、前記ブリード通路(21)の第2
の可変絞り(22a,22b)の上流側に配置された第3の絞
り(30)と、前記ブリード通路における前記第2の可変
絞りと第3の絞りとの間の圧力を前記ロードセンシング
圧力として導く信号通路(31a)とを更に有することを
特徴とする油圧駆動装置。 - 【請求項4】請求項1または3記載の油圧駆動装置にお
いて、前記方向切換弁(5)は、前記圧力補償弁(16)
と前記アクチュエータポート(12a又は12b)との間で前
記ブリード通路の分岐箇所より下流側に配置されたロー
ドチェック弁(23)を更に有することを特徴とする油圧
駆動装置。 - 【請求項5】請求項1または3記載の油圧駆動装置にお
いて、前記方向切換弁(5)は操作量に応じたストロー
クで移動するスプール(8)を有し、前記第1および第
2の可変絞り(15a,15b;22a,22b)はこの同じスプール
上に形成されていることを特徴とする油圧駆動装置。 - 【請求項6】ポンプポート(9)、前記ポンプポートと
連絡可能な圧力室(10)、前記圧力室と連絡可能なアク
チュエータポート(12a,12b)、前記ポンプポートと前
記圧力室との間に配置されるメータインの第1の可変絞
り(15a,15b)、および前記圧力室と前記アクチュエー
タポートとの間に配置され、相対する端部の一方に前記
圧力室の圧力が与えられ、他方に前記複数のアクチュエ
ータの最大負荷圧力が与えられる圧力補償弁(16)を有
する方向切換弁(5)において、 前記圧力補償弁(16)と前記アクチュエータポート(12
a又は12b)との間をタンクポート(15)に連絡するブリ
ード通路(21)と、このブリード通路に配置され、前記
メータインの第1の可変絞り(15a,15b)と連動する第
2の可変絞り(22a,22b)とを備えることを特徴とする
方向切換弁。 - 【請求項7】請求項6記載の方向切換弁において、前記
第2の可変絞り(22a,22b)は、前記第1の可変絞り(1
5a,15b)の開口面積が大きくなるにしたがって、開口面
積が小さくなるように設定されていることを特徴とする
方向切換弁。 - 【請求項8】請求項6記載の方向切換弁において、前記
ブリード通路(21)の第2の可変絞り(22a,22b)の上
流側に配置された第3の絞り(30)と、前記ブリード通
路における前記第2の可変絞りと第3の絞りとの間の圧
力をロードセンシング圧力として導く信号通路(31a)
とを更に備えることを特徴とする方向切換弁。 - 【請求項9】請求項6または8記載の方向切換弁におい
て、前記第1および第2の可変絞り(15a,15b;22a,22
b)は操作量に応じたストロークで移動する同じスプー
ル(8)上に形成されていることを特徴とする方向切換
弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4500539A JP2744846B2 (ja) | 1990-11-26 | 1991-11-26 | 油圧駆動装置及び方向切換弁 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-318059 | 1990-11-26 | ||
JP31805990 | 1990-11-26 | ||
JP4500539A JP2744846B2 (ja) | 1990-11-26 | 1991-11-26 | 油圧駆動装置及び方向切換弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2744846B2 true JP2744846B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=18095025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4500539A Expired - Fee Related JP2744846B2 (ja) | 1990-11-26 | 1991-11-26 | 油圧駆動装置及び方向切換弁 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5315826A (ja) |
EP (1) | EP0516864B2 (ja) |
JP (1) | JP2744846B2 (ja) |
KR (1) | KR960006358B1 (ja) |
DE (1) | DE69128882T3 (ja) |
WO (1) | WO1992009809A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015156029A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | カヤバ工業株式会社 | バルブ構造 |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100226281B1 (ko) * | 1994-09-30 | 1999-10-15 | 토니헬샴 | 가변우선장치 |
KR100348128B1 (ko) * | 1994-09-30 | 2002-11-22 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | 가변우선기능을갖는콘트롤밸브 |
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US5890362A (en) * | 1997-10-23 | 1999-04-06 | Husco International, Inc. | Hydraulic control valve system with non-shuttle pressure compensator |
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DE19855187A1 (de) | 1998-11-30 | 2000-05-31 | Mannesmann Rexroth Ag | Verfahren und Steueranordnung zur Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers |
DE19924473A1 (de) | 1999-05-28 | 2000-11-30 | Mannesmann Rexroth Ag | Hydraulischer Antrieb mit mehreren auch einen Differentialzylinder umfassenden hydraulischen Verbrauchern, insbesondere an einer Kunststoffspritzgießmaschine |
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