JP2002106504A - 油圧ポンプの容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御差圧が異なる両油圧アクチュエータに対し
て油圧ポンプから圧油を供給する場合に、ヒートバラン
スの悪化やエネルギー効率の低下を招くことなく要求流
量に等しい吐出流量を供給できるようにする。 【解決手段】第２の負荷圧ＰLS2が高圧側である場合に
は、減圧弁２１で第２の負荷圧ＰLS2が所定圧だけ減圧
され、これが油路２１ｂ、油路１２を介して第１の制御
弁３１、３２に第１の負荷圧ＰLS1として供給される。
減圧弁２１、油路２１ｂ、油路１２を介して供給された
第１の負荷圧ＰLS1によって第１の制御弁３１、３２で
は、第１のポンプ圧Ｐp1が生成され、これが油路１１、
油路１７を介して容量制御手段１０に導かれる。一方油
路１４、シャトル弁２２、油路１８を介して高圧側の第
２の負荷圧ＰLS2が容量制御手段１０に導かれる。この
ため容量制御手段１０に導かれた第１のポンプ圧Ｐp1と
第２の負荷圧ＰLS2との差圧がポンプ制御差圧ΔＰLSに
一致する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２以上の油圧アクチ
ュエータを駆動する油圧ポンプの容量を制御する装置に
関するするものである。

【０００２】

【従来の技術】グレーダなどの建設機械には、図３に示
すように作業機を作動させるための油圧アクチュエータ
（油圧シリンダ）１と、ステアリング機構を作動させる
ための油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）２が設けら
れている。

【０００３】すなわち油圧アクチュエータ１には油圧ポ
ンプ５の吐出圧油がポンプ吐出油路６、圧油供給油路
７、制御弁部３０を介して供給され、供給された圧油の
流量に応じた速度で駆動される。また油圧アクチュエー
タ２には油圧ポンプ５の吐出圧油がポンプ吐出油路６、
圧油供給油路８、制御弁部４０を介して供給され、供給
された圧油の流量に応じた速度で駆動される。

【０００４】制御弁部３０では油圧アクチュータ１に供
給されるポンプ吐出圧Ｐp1と油圧アクチュエータ１の負
荷圧ＰLS1との差圧が制御差圧ΔＰLS1となるように油圧
アクチュエータ１に供給される流量が制御される。同様
に制御弁部４０では油圧アクチュータ２に供給されるポ
ンプ吐出圧Ｐp2と油圧アクチュエータ２の負荷圧ＰLS2
との差圧が制御差圧ΔＰLS2となるように油圧アクチュ
エータ２に供給される流量が制御される。

【０００５】ここでステアリング機構側の制御差圧ΔＰ
LS2は作業機側の制御差圧ΔＰLS1よりも小さい値に設定
されている。

【０００６】ポンプ吐出圧Ｐp1は油路１１を介してシャ
トル弁１５の一方の入口に入力される。ポンプ吐出圧Ｐ
p2は油路１３を介してシャトル弁１５の他方の入口に入
力される。このためシャトル弁１５の出口からポンプ吐
出圧Ｐp1、Ｐp2のうち高圧側のポンプ吐出圧が油路１７
に出力される。

【０００７】負荷圧ＰLS1は油路１２を介してシャトル
弁１６の一方の入口に入力される。負荷圧ＰLS2は油路
１４を介してシャトル弁１６の他方の入口に入力され
る。このためシャトル弁１６の出口から負荷圧ＰLS1、
ＰLS2のうち高圧側の負荷圧が油路１８に出力される。

【０００８】油圧ポンプ５は可変容量型の油圧ポンプで
ある。サーボピストン９に流入される圧油の流量に応じ
て油圧ポンプ５の斜板５ａが駆動されポンプ容量ｑ（ｃ
ｃ/ｒｅｖ）が変化する。ＬＳ（ロードセンシング）弁
１０は油路１７を介して一方のパイロットポートに加え
られるポンプ吐出圧Ｐp、油路１８を介して他方のパイ
ロットポートに加えられる油圧アクチュエータ１、２の
負荷圧ＰLSに応じて圧油の流量を制御し制御された圧油
をサーボピストン９に流入させる。

【０００９】ＬＳ弁１０は油圧ポンプ５の吐出圧Ｐpと
油圧アクチュエータ１、２の負荷圧ＰLSとの差圧をポン
プ制御差圧ΔＰLSに保持する制御を行う。この制御はロ
ードセンシング制御といわれる。ポンプ制御差圧ΔＰLS
はＬＳ弁１０に付与されるバネ１０ａのバネ力に応じて
定まる。

【００１０】ここでポンプ制御差圧ΔＰLSは作業機側の
制御差圧ΔＰLS1と同じ差圧に設定されている。

【００１１】差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰLSよ
りも小さくなったときにはＬＳ弁１０は図中左側の弁位
置に移動される。このためサーボピストン９からＬＳ弁
１０を介して圧油がタンク９０に流出され、油圧ポンプ
５の斜板５ａが最大容量ｑMAX側に移動される。このた
め油圧ポンプ５から吐出される流量Ｑ（ｌ/ｍｉｎ）が
増加され油圧ポンプ５の吐出圧Ｐpoutが大きくなる。こ
の結果差圧Ｐp−ＰLSが大きくなりポンプ制御差圧ΔＰL
Sに近づく。逆に差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰLS
よりも大きくなったときにはＬＳ弁１０は図中右側の弁
位置に移動される。このためＬＳ弁１０からサーボピス
トン９に対してポンプ吐出圧油が流入され、油圧ポンプ
５の斜板５ａが最小容量ｑMIN側に移動される。このた
め油圧ポンプ５から吐出される流量Ｑが減らされ油圧ポ
ンプ５の吐出圧Ｐpoutが小さくなる。この結果差圧Ｐp
−ＰLSが小さくなりポンプ制御差圧ΔＰLSに近づく。以
上のようにしてＬＳ弁１０に導かれるポンプ吐出圧Ｐp
と負荷圧ＰLSとの差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰL
Sに一致される。

【００１２】差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰLSに
一致している場合には、油圧アクチュエータ１、２が要
求する流量と油圧ポンプ５が吐出する流量とがマッチン
グしている。

【００１３】なおロードセンシング制御が用いられる油
圧回路についての一般的技術水準を示す文献として、特
公平２−４９４０６号公報がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしステアリング機
構側の制御差圧ΔＰLS2と作業機側の制御差圧ΔＰLS1が
異なるため、制御差圧の低いステアリング機構側の油圧
アクチュエータ２の負荷圧ＰLS2が高圧側のときには、
ステアリング機構側の油圧アクチュエータ２の要求流量
と油圧ポンプ５の吐出流量とのマッチングがとれないと
いう問題が発生する。

【００１５】ステアリング機構と作業機のうちステアリ
ング機構のみが単独で作動し油圧シリンダ２が駆動して
いる場合を想定する。

【００１６】この場合ＬＳ弁１０のバネ１０ａ側のパイ
ロットポートに、シャトル弁１６、油路１８を介して高
圧側の負荷圧ＰLS2が負荷圧ＰLSとして導かれる。また
ＬＳ弁１０の反対側のパイロットポートに、シャトル弁
１５、油路１７を介して高圧側のポンプ吐出圧Ｐp2がポ
ンプ吐出圧Ｐpとして導かれる。

【００１７】ここでステアリング機構側制御差圧ΔＰLS
2はポンプ制御差圧ΔＰLSよりも小さい。このため油圧
ポンプ５から油圧アクチュエータ２に対して要求流量の
圧油が供給された場合であったとしても、ＬＳ弁１０に
導かれるポンプ吐出圧Ｐpと負荷圧ＰLSとの差圧Ｐp−Ｐ
LSはポンプ制御差圧ΔＰLSよりも小さいままとなる。こ
のため差圧Ｐp−ＰLSをポンプ制御差圧ΔＰLSに一致さ
せるべく油圧ポンプ５の斜板５ａが最大容量ｑMAX側に
移動される。条件次第では油圧ポンプ５の斜板５ａは常
時最大容量ｑMAX位置に固定される。

【００１８】ステアリング機構側油圧アクチュエータ２
の要求流量以外の流量は、圧油供給油路７を介して作業
機側の制御弁部３０に供給される。作業機側制御弁部３
０には、アンロード弁が設けられている。アンロード弁
はポンプ吐出圧Ｐp1と負荷圧ＰLS1との差圧が設定値を
超えると、供給される圧油をタンク９０に排出するよう
に動作する。したがって負荷圧ＰLS1が小さい状態で大
きなポンプ吐出圧Ｐp1が供給されると、差圧が設定値を
超え、アンロード弁を介してタンク９０に高圧、多量の
圧油が排出される。これによってオーバーヒートなどに
代表されるようにヒートバランスが悪化するという問題
が発生する。また油圧馬力の増大を招きエネルギー効率
が悪化するという問題が発生する。このため可変容量型
の油圧ポンプ５を使用することが無意味に帰することに
なる。

【００１９】またステアリング機構と作業機の両方が複
合作動している場合も、ステアリング機構側の負荷圧Ｐ
LS2が高圧側でありこの負荷圧ＰLS2がＬＳ弁１０のバネ
１０ａ側のパイロットポートに負荷圧ＰLSとして導かれ
ているときには、ステアリング機構が単独作動している
場合と同様に油圧回路は動作する。このため上述したヒ
ートバランスの悪化等の問題が同様に発生する。

【００２０】なお作業機が単独で作動している場合ある
いはステアリング機構と作業機の両方が複合作動してい
る場合であって作業機側の負荷圧ＰLS1が高圧側である
場合には、作業機側の負荷圧ＰLS1がＬＳ弁１０のパイ
ロットポートに負荷圧ＰLSとして導かれる。

【００２１】ここで作業機側制御差圧ΔＰLS1はポンプ
制御差圧ΔＰLSに同じ値に設定されている。このため油
圧ポンプ５から油圧アクチュエータ１に対して要求流量
の圧油が供給されているときには、ＬＳ弁１０に導かれ
るポンプ吐出圧Ｐpと負荷圧ＰLSとの差圧Ｐp−ＰLSはポ
ンプ制御差圧ΔＰLSに一致している。このため油圧アク
チュエータ１、２の要求流量と油圧ポンプ５の吐出流量
とがマッチングし、不要な流量を供給することによるヒ
ートバランスの悪化等の問題は生じない。

【００２２】ところでステアリング機構側制御差圧ΔＰ
LS2をポンプ制御差圧ΔＰLSと同じ値に設定して、ステ
アリング機構作動時のヒートバランス悪化の問題を解消
することが考えられる。確かにステアリング機構が単独
で作動しているときには油圧アクチュエータ２の要求流
量と油圧ポンプ５の吐出流量とがマッチングするのでヒ
ートバランスの悪化等の問題は生じない。

【００２３】しかし作業機が単独で作動しているときに
は、ポンプ吐出流量が作業機側の油圧アクチュエータ１
の要求流量に達しないまま、ＬＳ弁１０に導かれるポン
プ吐出圧Ｐpと負荷圧ＰLSとの差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制
御差圧ΔＰLSよりも大きい状態になる。このため差圧Ｐ
p−ＰLSをポンプ制御差圧ΔＰLSに一致させるべく油圧
ポンプ５の斜板５ａが最小容量ｑMIN側の位置に固定さ
れる。このため油圧ポンプ４の吐出流量は小さく作業機
側の油圧アクチュエータ１に対して要求流量を供給する
ことができない。これにより作業機の速度が低下し作業
効率が低下するという問題が発生する。

【００２４】したがってステアリング機構側制御差圧Δ
ＰLS2をポンプ制御差圧ΔＰLSに同じ値に設定するとい
う解決方法はこれを採用することができない。

【００２５】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、制御差圧が異なる両油圧アクチュエータに対
して油圧ポンプから圧油を供給する場合に、ヒートバラ
ンスの悪化やエネルギー効率の低下を招くことなく要求
流量に等しい吐出流量を供給できるようにすることを解
決課題とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段、作用、効果】そこで本発
明は、油圧ポンプ（５）と、この油圧ポンプ（５）の吐
出圧油が供給されることにより駆動される第１および第
２の油圧アクチュエータ（１、２）と、前記第１の油圧
アクチュータ（１）に供給される第１のポンプ吐出圧と
前記第１の油圧アクチュエータ（１）の第１の負荷圧と
の差圧が第１の制御差圧となるように前記第１の油圧ア
クチュエータ（１）に供給される流量を制御する第１の
制御弁（３１、３２）と、前記第２の油圧アクチュータ
（２）に供給される第２のポンプ吐出圧と前記第２の油
圧アクチュエータ（２）の第２の負荷圧との差圧が前記
第１の制御差圧よりも小さい第２の制御差圧となるよう
に前記第２の油圧アクチュエータ（２）に供給される流
量を制御する第２の制御弁（４２）と、前記第１および
第２のポンプ吐出圧のうち高圧側のポンプ吐出圧を導く
とともに前記前記第１および第２の負荷圧のうち高圧側
の負荷圧を導き、ポンプ吐出圧と負荷圧との差圧がポン
プ制御差圧となるように前記油圧ポンプ（５）の容量を
制御する容量制御手段（１０）とを備えた油圧ポンプの
容量制御装置において、前記第２の負荷圧が高圧側であ
る場合に、前記第２の負荷圧を所定圧だけ減圧して前記
第１の制御弁（３１、３２）に第１の負荷圧として供給
する減圧手段（２１、２１ｂ）を設け、前記減圧手段
（２１、２１ｂ）から供給された第１の負荷圧によって
前記第１の制御弁（３１、３２）で生成される第１のポ
ンプ圧を、前記容量制御手段（１０）に導き、前記容量
制御手段（１０）に導かれた第１のポンプ圧と第２の負
荷圧との差圧を前記ポンプ制御差圧に一致させるように
したことを特徴とする。

【００２７】第１発明を図１を参照して説明する。

【００２８】第２の制御差圧ΔＰLS2（１０kg/cm2）は
第１の制御差圧ΔＰLS1（２４kg/cm2）よりも小さい値
に設定されているものとする。またポンプ制御差圧ΔＰ
LS（２４kg/cm2）は第２の制御差圧ΔＰLS2（１０kg/cm
2）よりも大きい値に設定されているものとする。

【００２９】第２の負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が高圧
側である場合には、減圧弁２１で第２の負荷圧ＰLS2
（７０kg/cm2）が所定圧（８kg/cm2）だけ減圧され（７
０kg/cm2−８kg/cm2＝６２kg/cm2）、これが油路２１
ｂ、油路１２を介して第１の制御弁３１、３２に第１の
負荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）として供給される。

【００３０】減圧弁２１、油路２１ｂ、油路１２を介し
て供給された第１の負荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）によっ
て第１の制御弁３１、３２では、第１のポンプ圧Ｐp1
（９４kg/cm2＝第１の負荷圧（６２kg/cm2）＋アンロー
ド弁３１の作動圧（３２kg/cm2））が生成され、これが
油路１１、油路１７を介して容量制御手段１０に導かれ
る。一方油路１４、シャトル弁２２、油路１８を介して
高圧側の第２の負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が容量制御
手段１０に導かれる。このため容量制御手段１０に導か
れた第１のポンプ圧Ｐp1（９４kg/cm2）と第２の負荷圧
ＰLS2（７０kg/cm2）との差圧（２４kg/cm2＝９４kg/cm
2−７０kg/cm2）がポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm
2）に一致する。

【００３１】このように本発明によれば第２の油圧アク
チュエータ２が単独で駆動している場合（ステアリング
機構が単独で作動している場合）あるいは第２の油圧ア
クチュエータ２と第１の油圧アクチュエータ１の両方が
同時駆動している場合（ステアリング機構と作業機の両
方が複合作動している場合）であって第２の油圧アクチ
ュエータ２側の負荷圧ＰLS2が高圧側である場合には、
ポンプ容量制御手段１０に導かれるポンプ吐出圧Ｐpと
負荷圧ＰLSとの差圧Ｐp−ＰLSが見かけ上第２の制御差
圧ΔＰLS2（１０kg/cm2）ではなく第１の制御差圧ΔＰL
S1（２４kg/cm2）になる。このため差圧Ｐp−ＰLSがポ
ンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm2）に一致し、油圧アク
チュエータ１、２の要求流量と油圧ポンプ５の吐出流量
とがマッチングする。これにより不要な流量を供給する
ことによるヒートバランスの悪化等が発生することが防
止される。

【００３２】なお第１の油圧アクチュエータ１が単独で
駆動している場合（作業機が単独で作動している場合）
あるいは第２の油圧アクチュエータ２と第１の油圧アク
チュエータ１の両方が同時駆動している場合（ステアリ
ング機構と作業機の両方が複合作動している場合）であ
って第１の油圧アクチュエータ１側の負荷圧ＰLS1が高
圧側である場合には、ポンプ容量制御手段１０には第１
の油圧アクチュエータ１側のポンプ吐出圧Ｐp1と負荷圧
ＰLS1が導かれる。第１の油圧アクチュエータ１側の制
御差圧ΔＰLS1（２４kg/cm2）は第２の制御差圧ΔＰLS2
（１０kg/cm2）よりも大きい。このため差圧Ｐp−ＰLS
がポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm2）に一致し、油圧
アクチュエータ１、２の要求流量と油圧ポンプ５の吐出
流量とがマッチングする。したがってヒートバランスの
悪化や作業機の速度が低下し作業効率が低下するという
問題は発生しない。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
油圧ポンプの容量制御装置の実施の形態について説明す
る。なお本実施形態ではグレーダなどの建設機械に搭載
される油圧ポンプの容量制御装置を想定している。

【００３４】図１は実施形態の油圧回路図を示してい
る。図２は図１に示す実施形態の構成を概念的に示した
図である。図１と図２の構成、動作は同様であるので以
下図１を中心に説明する。なお図１、図２においてメイ
ンの油路を実線でパイロット油路を破線で示している。

【００３５】まず図１、図２、図３の対応関係について
説明する。

【００３６】図１、図２に示すように実施形態では作業
機を作動させるための作業機用油圧シリンダ１と、ステ
アリング機構を作動させるためのステアリング機構用油
圧シリンダ２が設けられている。図１、図２に示すよう
に油圧シリンダ２は油圧シリンダ２Ｌ、２Ｒからなる。
図１に示す作業機用制御弁部３０は図２に示す作業機用
制御弁部３０Ｌ、３０Ｒに相当する。つまり油圧シリン
ダ１は作業機用制御弁部３０Ｌ、３０Ｒに対応して複数
（２つ）設けられているものとする。

【００３７】図１、図２に示すステアリング制御部４１
とプライオリティ弁４２は図３に示すステアリング機構
用の制御弁部４０に対応している。

【００３８】また図１に示す減圧弁２１、シャトル弁２
２、チェック弁２３は図２に示す減圧弁部２０を構成し
ている。

【００３９】図１に示すように実施形態の油圧回路は、
大きくは、容量制御部５０と、プライオリティ弁４２
と、ステアリング制御部４１と、作業機用制御弁部３０
と、減圧弁２１とから構成されている。

【００４０】容量制御部５０は油圧ポンプ５の容量を制
御してポンプ吐出油路６にポンプ吐出圧Ｐpoutの圧油を
吐出する。容量制御部５０は、可変容量型油圧ポンプ５
と、サーボピストン９と、ＬＳ弁１０から構成されてい
る。可変容量型油圧ポンプ５はエンジン８０によって駆
動される。

【００４１】プライオリティ弁４２は油圧ポンプ５の吐
出圧油を圧油供給油路７、８にそれぞれ分流して出力す
るか、一方の圧油供給油路に優先的に出力する。

【００４２】ステアリング制御部４１は、ハンドルの操
作に応じてステアリング機構の作動を制御する。ステア
リング制御部４１を構成する流量方向制御弁４１ａは、
ハンドル操作に応じてステアリング機構用の左右の油圧
シリンダ２Ｌ、２Ｒに供給する圧油の流量および方向を
切り換える。

【００４３】作業機用制御弁部３０はレバーの操作に応
じて作業機の作動を制御する。作業機用制御弁部３０は
アンロード弁３１と圧力補償弁３２と流量方向制御弁３
３から構成されている。作業機用制御弁部３０を構成す
る流量方向制御弁３３は、レバー操作に応じて作業機用
油圧シリンダ１に供給する圧油の流量および方向を切り
換える。

【００４４】以下容量制御部５のＬＳ弁１０に入力され
るポンプ吐出圧をＰp、負荷圧をＰLS、容量制御部５の
ＬＳ弁１０で設定されるポンプ制御差圧をΔＰLSとす
る。また油圧ポンプ５の吐出流量をＱと定義する。作業
機に関連するものには、これらポンプ吐出圧Ｐp、負荷
圧ＰLS、制御差圧ΔＰLS、流量Ｑに添え字「１」を付け
て、ステアリング機構に関連するものには、これらポン
プ吐出圧Ｐp、負荷圧ＰLS、制御差圧ΔＰLS、流量Ｑに
添え字「２」を付けて説明する。圧油供給油路７上のポ
ンプ吐出圧をＰp1で表し、圧油供給油路８上のポンプ吐
出圧をＰp2で表し、ポンプ吐出油路６上におけるポンプ
吐出圧Ｐpoutと区別する。

【００４５】作業機用油圧シリンダ１には油圧ポンプ５
の吐出圧油がポンプ吐出油路６、プライオリティ弁４
２、圧油供給油路７、アンロード弁３１、圧力補償弁３
２、流量方向制御弁３３を介して供給され、供給された
圧油の流量に応じた速度で駆動される。

【００４６】流量方向制御弁３３では作業機油圧シリン
ダ１に供給されるポンプ吐出圧Ｐp1と作業機油圧シリン
ダ１の負荷圧ＰLS1との差圧が制御差圧ΔＰLS1となるよ
うに作業機用油圧シリンダ１に供給される流量が操作レ
バーの操作に応じて制御される。

【００４７】圧力補償弁３２は油圧ポンプ５からみて流
量方向制御弁３３の上流側つまり油圧ポンプ５と流量方
向制御弁３３との間の圧油供給路７ａ上に設けられてい
る。

【００４８】圧力補償弁３２は、複数の流量方向制御弁
３３、３３（図１に示す流量方向制御弁３３は図２に示
す各制御弁部３０Ｌ、３０Ｒに相当する）の上流側の圧
油の圧力と下流側の圧油の圧力との間の圧力差を、同一
の値にする弁である。油圧回路の一般公式である下記
（１）式、 Ｑ1＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ1） …（１） から導かれる通り、差圧ΔＰ1を一定の制御差圧ΔＰLS1
となるようにすることで、オペレータによって操作され
る操作レバーの操作量（流量方向制御弁３３のポンプポ
ートからシリンダポートへの開口の面積）に比例した流
量Ｑ1が負荷の大きさとは無関係に得られる。制御差圧
ΔＰLS1はたとえば２４kg/cm2に設定される。

【００４９】流量方向制御３３に対応する圧力補償弁３
２は、フローコントロール弁部３２ａと減圧弁部３２ｂ
とから成る。フローコントロール弁部３２ａ、減圧弁部
３２ｂには油圧ポンプ５から吐出された圧油が圧油供給
油路７、アンロード弁３１、圧油供給油路７ａを介して
流入される。圧油供給油路７ａは油路１１に分岐してい
る。油路１１にはポンプ吐出圧Ｐp1が出力される。減圧
弁部３２ｂの出力ポートは油路１２に連通している。油
路１２には作業機用油圧シリンダ１の負荷圧ＰLS1が出
力される。

【００５０】アンロード弁３１の入力ポートは圧油供給
油路７に連通している。

【００５１】アンロード弁３１は、作業機用油圧シリン
ダ１に供給されるポンプ吐出圧Ｐp1と、作業機用油圧シ
リンダ１の負荷圧ＰLS1との差圧を、アンロード弁３１
の制御差圧Δ′ＰLS1に応じた一定値とする。制御差圧
Δ′ＰLS1はバネ３１ｄのバネ力に応じて定まり、たと
えば３２kg/cm2に設定される。

【００５２】アンロード弁３１は３つの弁位置３１ａ、
３１ｂ、３１ｃを有している。弁位置３１ｃは非アンロ
ード位置であり弁位置３１ａ、３１ｂはアンロード位置
である。

【００５３】油路１２は油路１２ｂと１２ｃに分岐して
いる。油路１２ｃは絞り１２ｄを介してタンク９に連通
している。油路１２ｂはアンロード弁３１のバネ３１ｄ
側のパイロットポートに連通している。アンロード弁３
１は２つの出力ポートを備えている。アンロード弁３１
の一方の出力ポートは油路７ａに連通するとともに油路
３１ｅを介してバネ３１ｄとは反対側のパイロットポー
トに連通している。アンロード弁３１の他の出力ポート
は排出油路７ｂを介してタンク９０に連通している。

【００５４】アンロード弁３１はポンプ吐出圧Ｐp1と作
業機用油圧シリンダ１の負荷圧ＰLS1との差圧が制御差
圧Δ′ＰLS1を超えると圧油をタンク９０に排出するよ
うに動作する。すなわち差圧がバネ３１ｄで定まる制御
差圧Δ′ＰLS1以上になったときにはアンロード弁３１
はアンロード位置３１ｂ、３１ａ側に位置し、圧油供給
油路７と排出油路７ｂとが連通する。このため圧油供給
油路７のポンプ吐出圧油はタンク９０に排出される。こ
れに対して作業機用油圧シリンダ１の負荷圧ＰLS1が大
きくなり、ポンプ吐出圧Ｐp1と作業機用油圧シリンダ１
の負荷圧ＰLS1との差圧がバネ３１ｄで定まる制御差圧
Δ′ＰLS1よりも小さくなるとアンロード弁３１は非ア
ンロード位置３１ｃ側に位置し、圧油供給油路７と排出
油路７ｂとが遮断される。このため圧油供給油路７のポ
ンプ吐出圧油はタンク９０に排出されることなく作業機
用油圧シリンダ１に供給される。

【００５５】油路１１は油路１１ａに分岐している。油
路１１ａはチェック弁２３の出口に接続している。

【００５６】ステアリング機構用油圧シリンダ２には油
圧ポンプ５の吐出圧油がポンプ吐出油路６、プライオリ
ティ弁４２、圧油供給油路８、流量方向制御弁４１ａを
介して供給され、供給された圧油の流量に応じた速度で
駆動される。ステアリング機構用油圧シリンダ２の負荷
圧ＰLS2は油路１４に出力される。油路１４は油路１４
ａと１４ｂに分岐している。油路１４ｂは減圧弁２１の
バネ２１ａ側とは反対側のパイロットポートに連通して
いる。油路１４はシャトル弁２２の一方の入口に接続し
ている。

【００５７】プライオリティ弁４２の入力ポートはポン
プ吐出油路６に連通している。

【００５８】プライオリティ弁４２は、ステアリング機
構用油圧シリンダ２に供給されるポンプ吐出圧Ｐp2と、
ステアリング機構用油圧シリンダ２の負荷圧ＰLS2との
差圧を、プライオリティ弁４２の制御差圧ΔＰLS2に応
じた一定値とする。制御差圧ΔＰLS2はバネ４２ｄのバ
ネ力に応じて定まり、たとえば１０kg/cm2に設定され
る。つまりステアリング側の制御差圧ΔＰLS2は作業機
側の制御差圧ΔＰLS1よりも小さい値に設定されてい
る。

【００５９】プライオリティ弁４２は３つの弁位置４２
ａ、４２ｂ、４２ｃを有している。弁位置４２ｂは分流
位置であり弁位置４２ａはステアリング機構側優先位置
であり弁位置４２ｃは作業機側優先位置である。

【００６０】油路１４ａはプライオリティ弁４２のバネ
４２ｄ側のパイロットポートに連通している。プライオ
リティ弁４２は２つの出力ポートを備えている。プライ
オリティ弁４２の一方の出力ポートは圧油供給油路８に
連通するとともに油路４２ｅを介してバネ４２ｄとは反
対側のパイロットポートに連通している。プライオリテ
ィ弁４２の他の出力ポートは圧油供給油路７に連通して
いる。

【００６１】プライオリティ弁４２は、作業機のみが作
動している場合、つまりステアリング機構用油圧シリン
ダ２に供給されるポンプ吐出圧Ｐp2とステアリング機構
用油圧シリンダ２の負荷圧ＰLS2との差圧が制御差圧Δ
ＰLS2を超えると、圧油を圧油供給油路７側に供給する
ように動作する。すなわち差圧がバネ４２ｄで定まる制
御差圧ΔＰLS2よりも大きくなったときにはプライオリ
ティ弁４２は作業機側優先位置４２ｃ側に位置し、ポン
プ吐出油路６と圧油供給油路７とが連通し、ポンプ吐出
油路６と圧油供給油路８とが遮断される。このためポン
プ吐出油路６のポンプ吐出圧油が作業機用油圧シリンダ
１に供給される。

【００６２】これに対してステアリング機構のみが作動
している場合、つまりステアリング機構用油圧シリンダ
２の負荷圧ＰLS2が大きくなり、ポンプ吐出圧Ｐp2とス
テアリング機構用油圧シリンダ２の負荷圧ＰLS2との差
圧がバネ４２ｄで定まる制御差圧ΔＰLS2よりも小さく
なると、プライオリティ弁４２はステアリング機構側優
先位置４２ａ側に位置し、ポンプ吐出油路６と圧油供給
油路８とが連通し、ポンプ吐出油路６と圧油供給油路７
とが遮断される。このためポンプ吐出油路６のポンプ吐
出圧油はステアリング機構用油圧シリンダ２に供給され
る。

【００６３】ポンプ吐出圧Ｐp2とステアリング機構用油
圧シリンダ２の負荷圧ＰLS2との差圧がバネ４２ｄで定
まる制御差圧ΔＰLS2とほぼ等しいときにはプライオリ
ティ弁４２は分流位置４２ｂ側に位置し、ポンプ吐出油
路６と圧油供給油路７、８とが連通する。このためポン
プ吐出油路６のポンプ吐出圧油は作業機用油圧シリンダ
１、ステアリング機構用油圧シリンダ２にそれぞれ分流
されて供給される。

【００６４】油路８は油路８ａに分岐している。油路８
ａは減圧弁２１の入力ポートに連通している。

【００６５】油路８は油路１３に連通している。油路１
３はチェック弁２３の入口に接続している。チェック弁
２３は油路１３から油路１１ａに向かう方向のみ圧油の
流れを許容する。油路１１は油路１７に連通している。
このためチェック弁２３の出口、油路１１ａ、油路１１
を介して油路１７には、ポンプ吐出圧Ｐp1、Ｐp2のうち
高圧側のポンプ吐出圧が出力される。油路１７はＬＳ弁
１０のバネ１０ａ側とは反対側のパイロットポートに連
通している。

【００６６】つぎに減圧弁２１について説明する。減圧
弁２１の出力ポートは油路２１ｂに連通するとともに油
路２１ｃを介してバネ２１ａ側のパイロットポートに連
通している。油路２１ｂは油路１２に連通している。油
路１２は油路１２ａに分岐している。油路１２ａはシャ
トル弁２２の他方の入口に接続している。シャトル弁２
２の出口は油路１８に接続している。油路１８はＬＳ弁
１０のバネ１０ａ側のパイロットポートに連通してい
る。

【００６７】減圧弁２１は、ステアリング機構が単独で
作動している場合など作業機側の負荷圧ＰLS1が低圧で
ある場合に、ステアリング機構側の負荷圧ＰLS2よりも
所定圧Ｃだけ低い圧力の圧油を油路２１ｂに出力するよ
うに動作する。この所定圧Ｃはバネ２１ａのバネ力に応
じて定まり、たとえば８kg/cm2に設定される。

【００６８】すなわち油路１４ｂを介して減圧弁２１に
作用する負荷圧ＰLS2と油路２１ｂ、油路２１ｃを介し
て減圧弁２１に作用する負荷圧ＰLS1との差圧が、バネ
２１ａのバネ力で定まる所定圧Ｃ以上になったときには
減圧弁２１は開くように動作し下流側の負荷圧ＰLS1を
大きくする。逆に油路１４ｂを介して減圧弁２１に作用
する負荷圧ＰLS2と油路２１ｂ、油路２１ｃを介して減
圧弁２１に作用する負荷圧ＰLS1との差圧がバネ２１ａ
のバネ力で定まる所定圧Ｃよりも小さくなったときには
減圧弁２１は閉じるように動作し下流側の負荷圧ＰLS1
を小さくする。

【００６９】このように作業機側の負荷圧ＰLS1が低圧
である場合には減圧弁２１の動作によって、油路２１
ｂ、油路１２ａ、油路１２内の負荷圧ＰLS1が見かけ
上、ステアリング機構側の負荷圧ＰLS2を所定圧Ｃだけ
減圧した圧力まで上昇される。

【００７０】したがって作業機側の負荷圧ＰLS1が低圧
である場合には、シャトル弁２２の一方の入口には油路
１４を介して負荷圧ＰLS2が加えられ他方の入口には負
荷圧ＰLS2を所定圧Ｃだけ減圧した負荷圧ＰLS1が加えら
れることになるので、シャトル弁２２の出口から油路１
８へ、高圧側の負荷圧ＰLS2が出力される。

【００７１】逆に作業機が単独で作動している場合な
ど、作業機側の負荷圧ＰLS1がステアリング機構側の負
荷圧ＰLS2よりも大きくなった場合には、シャトル弁２
２の一方の入口には油路１４を介して負荷圧ＰLS2が加
えられ他方の入口には負荷圧ＰLS2よりも高圧の負荷圧
ＰLS1が加えられることになるので、シャトル弁２２の
出口から油路１８へ、高圧側の負荷圧ＰLS1が出力され
る。なおこのとき油路２１ｂ、２１ｃを介して高圧の負
荷圧ＰLS1が減圧弁２１に作用するので減圧弁２１は閉
じられている。

【００７２】以上のようにシャトル弁２２の出口から負
荷圧ＰLS1、ＰLS2のうち高圧側の負荷圧が油路１８に出
力される。

【００７３】なお減圧弁２１はステアリング機構側の負
荷圧ＰLS2を所定圧だけ減圧した圧力の圧油を出力して
いるが、ステアリング機構側のポンプ吐出圧Ｐp2を所定
圧だけ減圧した圧力の圧油を出力するように構成しても
よい。

【００７４】つぎの容量制御部５０の構成について説明
する。

【００７５】油圧ポンプ５の斜板５ａは、サーボピスト
ン９に流入される圧油の流量に応じて駆動されポンプ容
量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化する。ＬＳ弁１０は油路１
７を介してバネ１０ａ側に対向する側のパイロットポー
トに加えられるポンプ吐出圧Ｐp、油路１８を介してバ
ネ１０ａ側のパイロットポートに加えられる負荷圧ＰLS
に応じて圧油の流量を制御し制御された圧油をサーボピ
ストン９に流入させる。

【００７６】ＬＳ弁１０は油圧ポンプ５の吐出圧Ｐpと
負荷圧ＰLSとの差圧をポンプ制御差圧ΔＰLSに保持する
ロードセンシング制御を行う。ポンプ制御差圧ΔＰLSは
ＬＳ弁１０に付与されるバネ１０ａのバネ力に応じて定
まる。ここでポンプ制御差圧ΔＰLSは作業機側の制御差
圧ΔＰLS1と同じ差圧（２４kg/cm2）に設定されてい
る。

【００７７】差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰLSよ
りも小さくなったときにはＬＳ弁１０は図中で中立の弁
位置から左側の弁位置に移動される。このためサーボピ
ストン９からＬＳ弁１０を介して圧油がタンク９０に流
出され、油圧ポンプ５の斜板５ａが最大容量ｑMAX側に
移動される。このため油圧ポンプ５から吐出される流量
Ｑ（ｌ/ｍｉｎ）が増加され油圧ポンプ５の吐出圧Ｐpou
tが大きくなる。この結果差圧Ｐp−ＰLSが大きくなりポ
ンプ制御差圧ΔＰLSに近づく。逆に差圧Ｐp−ＰLSがポ
ンプ制御差圧ΔＰLSよりも大きくなったときにはＬＳ弁
１０は図で中立の弁位置から右側の弁位置に移動され
る。このためＬＳ弁１０からサーボピストン９に対して
ポンプ吐出圧油が流入され、油圧ポンプ５の斜板５ａが
最小容量ｑMIN側に移動される。このため油圧ポンプ５
から吐出される流量Ｑが減らされ油圧ポンプ５の吐出圧
Ｐpoutが小さくなる。この結果差圧Ｐp−ＰLSが小さく
なりポンプ制御差圧ΔＰLSに近づく。以上のようにして
ＬＳ弁１０に導かれるポンプ吐出圧Ｐpと負荷圧ＰLSと
の差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰLSに一致され
る。

【００７８】差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰLSに
一致している場合には、油圧シリンダ１、２が要求する
流量Ｑ1、Ｑ2と油圧ポンプ５が吐出する流量Ｑとがマッ
チングしている。

【００７９】つぎに図１の油圧回路の動作について説明
する。

【００８０】まず作業機とステアリング機構の両方が作
動していない場合を想定する。この場合は負荷圧ＰLS
1、ＰLS2は共に低圧（０kg/cm2）になっている。したが
って油圧ポンプ５の斜板５ａは最小容量ｑMINに位置し
ている。またプライオリティ弁４２は分流位置４２ｂま
たは作業機側優先位置４２ｃでバランスしている。また
アンロード弁３１はアンロード位置３１ｂ、３１ｃに位
置している。

【００８１】したがってポンプ吐出圧Ｐpout、Ｐp1、Ｐ
p2はそれぞれアンロード弁３１の制御差圧Δ′ＰLS1
（３２kg/cm2）にほぼ等しい値になっている。

【００８２】１）つぎに、この状態から作業機とステア
リング機構のうちステアリング機構が単独で作動した場
合を想定する。

【００８３】１−１）まずステアリング機構側油圧シリ
ンダ２の要求流量Ｑ2が油圧ポンプ５の最小容量ｑMIN時
の吐出流量Ｑ(MIN)以下である場合を想定する。

【００８４】ステアリング機構用油圧シリンダ２の負荷
圧ＰLS2が高圧（７０kg/cm2）になると、この負荷圧ＰL
S2は油路１４、シャトル弁２２、油路１８を介してＬＳ
弁１０のバネ１０ａ側のパイロットポートに負荷圧ＰLS
として加えられる。また負荷圧ＰLS2は油路１４、油路
１４ａを介してプライオリティ弁４２のバネ４２ｄ側の
パイロットポート４２ｄに加えられる。

【００８５】このため油圧ポンプ５、ポンプ吐出油路
６、プライオリティ弁４２を介して圧油供給油路８に
は、負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）に対して制御差圧ΔＰL
S2（１０kg/cm2）を加えたポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/c
m2）が供給される。

【００８６】このポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/cm2）の圧
油は油路８ａを介して減圧弁２１の入力ポートに供給さ
れる。ここで減圧弁２１には油路１４ａ、１４ｂを介し
て負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が作用している。減圧弁
２１ではポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/cm2）が減圧され、
負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）よりも所定圧Ｃ（８kg/cm
2）だけ低い圧力（７０kg/cm2−８kg/cm2＝６２kg/cm
2）の圧油が下流の油路２１ｂに出力される。この圧油
は油路２１ｂ、油路１２を介して制御弁部３０に加えら
れる。つまり油路１２、１２ｂを介してアンロード弁３
１のバネ３１ｄ側のパイロットポートに負荷圧ＰLS2
（７０kg/cm2）を所定圧Ｃ（８kg/cm2）だけ減圧した負
荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）が加えられる。また油路１２
を介して圧力補償弁３２の減圧弁部３２ｂに負荷圧ＰLS
2（７０kg/cm2）を所定圧Ｃ（８kg/cm2）だけ減圧した
負荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）が作用する。

【００８７】このためアンロード弁３１はアンロード位
置３１ａ、３１ｂ側から非アンロード位置３１ｃ側に移
動する。これにより圧油供給油路７と排出油路７ｂとが
遮断され、圧油供給油路７のポンプ吐出圧油はタンク９
０に排出されることなく圧油供給油路７ａ、圧力補償弁
３２を介して作業機用油圧シリンダ１に供給される。こ
の結果圧油供給油路７、７ａのポンプ吐出圧Ｐp1は上昇
する。ポンプ吐出圧Ｐp1が負荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）
に対して制御差圧Δ′ＰLS1（３２kg/cm2）を加えた圧
力（９４kg/cm2＝６２kg/cm2＋３２kg/cm2）まで上昇す
るとアンロード弁３１は非アンロード位置３１ｃ側から
アンロード位置３１ｂ、３１ａ側に移動し圧油をタンク
９０に排出する。このため作業機側のポンプ吐出圧Ｐp1
は負荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）に対して制御差圧Δ′ＰL
S1（３２kg/cm2）を加えた圧力（９４kg/cm2＝６２kg/c
m2＋３２kg/cm2）でバランスする。このポンプ吐出圧Ｐ
p1（９４kg/cm2）は圧油供給油路７ａ、油路１１、１１
ａを介してチェック弁２３の出口に作用する。

【００８８】チェック弁２３の入口のポンプ吐出圧Ｐp2
（８０kg/cm2）と出口のポンプ吐出圧Ｐp1（９４kg/cm
2）とでは出口側のポンプ吐出圧Ｐp1（９４kg/cm2）が
大きい。したがってこの高圧側のポンプ吐出圧Ｐp1（９
４kg/cm2）が油路１１ａ、油路１７を介してＬＳ弁１０
のバネ１０ａ側とは反対側のパイロットポートに加えら
れる。

【００８９】一方シャトル弁２２の一方の入口には油路
１４を介して負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が加えられ他
方の入口には油路２１ｂ、１２ａを介して負荷圧ＰLS2
（７０kg/cm2）を所定圧Ｃ（８kg/cm2）だけ減圧した負
荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）が加えられることになるの
で、シャトル弁２２の出口から油路１８へ、高圧側の負
荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が出力される。したがってこ
の高圧側の負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）がＬＳ弁１０の
バネ１０ａのパイロットポートに加えられる。

【００９０】以上のようにしてＬＳ弁１０に導かれるポ
ンプ吐出圧Ｐp（９４kg/cm2）と負荷圧ＰLS（７０kg/cm
2）との差圧Ｐp−ＰLS（２４kg/cm2＝９４kg/cm2−７０
kg/cm2）がポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm2）に一致
される。このとき油圧ポンプ５の斜板５ａは最小容量ｑ
MINの位置に位置する。このようにして油圧シリンダ２
の要求流量と油圧ポンプ５の吐出流量とがマッチングす
る。

【００９１】１−２）つぎにステアリング機構側油圧シ
リンダ２の要求流量Ｑ2が油圧ポンプ５の最小容量ｑMIN
時の吐出流量Ｑ(MIN)よりも大きくなった場合を想定す
る。

【００９２】ステアリング機構用油圧シリンダ２の負荷
圧ＰLS2が高圧（７０kg/cm2）になると、この負荷圧ＰL
S2は油路１４、油路１４ａを介してプライオリティ弁４
２のバネ４２ｄ側のパイロットポート４２ｄに加えられ
る。

【００９３】ここで油圧シリンダ２の要求流量Ｑ2が油
圧ポンプ５の最小容量ｑMIN時の吐出流量Ｑ(MIN)よりも
大きいので、プライオリティ弁４２に作用するポンプ吐
出圧Ｐp2と負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）との差圧は制御
差圧ΔＰLS2（１０kg/cm2）に達しない。

【００９４】このためプライオリティ弁４２は作業機側
優先位置４２ｃ、分流位置４２ｂからステアリング機構
側優先位置４２ａに移動する。これによりポンプ吐出油
路６の全吐出量がプライオリティ弁４２を介して圧油供
給油路８に流入する。圧油供給油路７にはポンプ吐出圧
油が流入しないためＬＳ弁１０には高圧側のポンプ吐出
圧Ｐp2、高圧側の負荷圧ＰLS2が油路１７、１８を介し
て導かれる。

【００９５】ＬＳ弁１０に導かれるポンプ吐出圧Ｐpと
負荷圧ＰLS（７０kg/cm2）との差圧はポンプ制御差圧Δ
ＰLS（２４kg/cm2）に達しないので、ＬＳ弁１０は図中
で左側の弁位置に移動される。このためサーボピストン
９からＬＳ弁１０を介して圧油がタンク９０に流出さ
れ、油圧ポンプ５の斜板５ａが最小容量ｑMIN側から最
大容量ｑMAX側に移動される。このため油圧ポンプ５か
ら吐出される流量Ｑが増加され油圧ポンプ５の吐出圧Ｐ
poutが大きくなる。この結果差圧Ｐp−ＰLSが大きくな
りポンプ制御差圧ΔＰLSに近づく。

【００９６】油圧ポンプ５の吐出流量Ｑが油圧シリンダ
２の要求流量Ｑ2になると、油圧ポンプ５、ポンプ吐出
油路６、プライオリティ弁４２を介して圧油供給油路８
には、負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）に対して制御差圧Δ
ＰLS2（１０kg/cm2）を加えたポンプ吐出圧Ｐp2（８０k
g/cm2）が供給される。このためプライオリティ弁４２
はステアリング機構側優先位置４２ａから作業機側優先
位置４２ｃ、分流位置４２ｂに移動する。これによりポ
ンプ吐出油路６、プライオリティ弁４２を介して圧油供
給油路７に圧油が流入する。

【００９７】ポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/cm2）の圧油は
油路８ａを介して減圧弁２１の入力ポートに供給され
る。ここで減圧弁２１には油路１４ａ、１４ｂを介して
負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が作用している。減圧弁２
１ではポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/cm2）が減圧され、負
荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）よりも所定圧Ｃ（８kg/cm2）
だけ低い圧力（７０kg/cm2−８kg/cm2＝６２kg/cm2）の
圧油が下流の油路２１ｂに出力される。この圧油は油路
２１ｂ、油路１２を介して制御弁部３０に加えられる。
つまり油路１２、１２ｂを介してアンロード弁３１のバ
ネ３１ｄ側のパイロットポートに負荷圧ＰLS2（７０kg/
cm2）を所定圧Ｃ（８kg/cm2）だけ減圧した負荷圧ＰLS1
（６２kg/cm2）が加えられる。また油路１２を介して圧
力補償弁３２の減圧弁部３２ｂに負荷圧ＰLS2（７０kg/
cm2）を所定圧Ｃ（８kg/cm2）だけ減圧した負荷圧ＰLS1
（６２kg/cm2）が作用する。

【００９８】このためアンロード弁３１はアンロード位
置３１ａ、３１ｂ側から非アンロード位置３１ｃ側に移
動する。これにより圧油供給油路７と排出油路７ｂとが
遮断され、圧油供給油路７のポンプ吐出圧油はタンク９
０に排出されることなく圧油供給油路７ａ、圧力補償弁
３２を介して作業機用油圧シリンダ１に供給される。こ
の結果圧油供給油路７、７ａのポンプ吐出圧Ｐp1は上昇
する。ポンプ吐出圧Ｐp1が負荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）
に対して制御差圧Δ′ＰLS1（３２kg/cm2）を加えた圧
力（９４kg/cm2＝６２kg/cm2＋３２kg/cm2）まで上昇す
るとアンロード弁３１は非アンロード位置３１ｃ側から
アンロード位置３１ｂ、３１ａ側に移動し圧油をタンク
９０に排出する。このため作業機側のポンプ吐出圧Ｐp1
は負荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）に対して制御差圧Δ′ＰL
S1（３２kg/cm2）を加えた圧力（９４kg/cm2＝６２kg/c
m2＋３２kg/cm2）でバランスする。このポンプ吐出圧Ｐ
p1（９４kg/cm2）は圧油供給油路７ａ、油路１１、１１
ａを介してチェック弁２３の出口に作用する。

【００９９】チェック弁２３の入口のポンプ吐出圧Ｐp2
（８０kg/cm2）と出口のポンプ吐出圧Ｐp1（９４kg/cm
2）とでは出口側のポンプ吐出圧Ｐp1（９４kg/cm2）が
大きい。したがってこの高圧側のポンプ吐出圧Ｐp1（９
４kg/cm2）が油路１１ａ、油路１７を介してＬＳ弁１０
のバネ１０ａ側とは反対側のパイロットポートに加えら
れる。

【０１００】一方シャトル弁２２の一方の入口には油路
１４を介して負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が加えられ他
方の入口には油路２１ｂ、１２ａを介して負荷圧ＰLS2
（７０kg/cm2）を所定圧Ｃ（８kg/cm2）だけ減圧した負
荷圧ＰLS1（６２kg/cm2）が加えられることになるの
で、シャトル弁２２の出口から油路１８へ、高圧側の負
荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が出力される。したがってこ
の高圧側の負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）がＬＳ弁１０の
バネ１０ａのパイロットポートに加えられる。

【０１０１】以上のようにしてＬＳ弁１０に導かれるポ
ンプ吐出圧Ｐp（９４kg/cm2）と負荷圧ＰLS（７０kg/cm
2）との差圧Ｐp−ＰLS（２４kg/cm2＝９４kg/cm2−７０
kg/cm2）がポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm2）に一致
される。このとき油圧ポンプ５の斜板５ａは油圧シリン
ダ２の要求流量Ｑ2とポンプ吐出流量Ｑがマッチングす
る位置に位置する。このようにして油圧シリンダ２の要
求流量Ｑ2と油圧ポンプ５の吐出流量Ｑとがマッチング
する。

【０１０２】２）つぎに、作業機とステアリング機構の
両方が複合作動した場合を想定する。

【０１０３】２−１）作業機側油圧シリンダ１の要求流
量Ｑ1とステアリング機構側油圧シリンダ２の要求流量
Ｑ2を合計した要求流量が油圧ポンプ５の最小容量ｑMIN
時の吐出流量Ｑ(MIN)以下である場合を想定する。

【０１０４】ステアリング機構側負荷圧ＰLS2（７０kg/
cm2）が作業機側負荷圧ＰLS1以上である場合を想定す
る。

【０１０５】ステアリング機構用油圧シリンダ２の負荷
圧ＰLS2が高圧（７０kg/cm2）であるので、この高圧の
負荷圧ＰLS2が油路１４、シャトル弁２２、油路１８を
介してＬＳ弁１０のバネ１０ａ側のパイロットポートに
負荷圧ＰLSとして加えられる。また負荷圧ＰLS2は油路
１４、油路１４ａを介してプライオリティ弁４２のバネ
４２ｄ側のパイロットポート４２ｄに加えられる。

【０１０６】このため油圧ポンプ５、ポンプ吐出油路
６、プライオリティ弁４２を介して圧油供給油路８に
は、負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）に対して制御差圧ΔＰL
S2（１０kg/cm2）を加えたポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/c
m2）が供給される。

【０１０７】このポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/cm2）の圧
油は油路８ａを介して減圧弁２１の入力ポートに供給さ
れる。ここで減圧弁２１には油路１４ａ、１４ｂを介し
て負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が作用している。減圧弁
２１ではポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/cm2）が減圧され、
負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）よりも所定圧Ｃ（８kg/cm
2）だけ低い圧力（７０kg/cm2−８kg/cm2＝６２kg/cm
2）の圧油が下流の油路２１ｂに出力される。この圧油
は油路２１ｂ、油路１２を介して制御弁部３０に加えら
れる。

【０１０８】以後１−１）と同様にアンロード弁３１は
動作し、作業機側のポンプ吐出圧Ｐp1は負荷圧ＰLS1
（６２kg/cm2）に対して制御差圧Δ′ＰLS1（３２kg/cm
2）を加えた圧力（９４kg/cm2＝６２kg/cm2＋３２kg/cm
2）でバランスする。

【０１０９】また１−１）と同様にＬＳ弁１０は動作す
る。すなわちＬＳ弁１０には高圧側のポンプ吐出圧Ｐp1
（９４kg/cm2）がポンプ吐出圧Ｐpとして導かれ、高圧
側の負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が負荷圧ＰLSとして導
かれこれらの差圧Ｐp−ＰLS（２４kg/cm2＝９４kg/cm2
−７０kg/cm2）がポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm2）
に一致される。このとき油圧ポンプ５の斜板５ａは最小
容量ｑMINの位置に位置する。

【０１１０】これに対して作業機側負荷圧ＰLS1（１０
０kg/cm2）がステアリング機構側負荷圧ＰLS2（７０kg/
cm2）よりも大きくなったときは減圧弁２１、アンロー
ド弁３１、ＬＳ弁１０は以下のように動作する。

【０１１１】すなわち減圧弁２１のバネ２１ａに対向す
る側には油路１４、１４ｂを介して負荷圧ＰLS2（７０k
g/cm2）が作用し、バネ２１ａ側には油路１２、２１
ｂ、２１ｃを介して高圧側の負荷圧ＰLS1（１００kg/cm
2）が作用する。このため減圧弁２１は閉じられ、下流
の油路２１ｂ内の圧力は作業機側負荷圧ＰLS1（１００k
g/cm2）のままとなる。

【０１１２】このためアンロード弁３１のバネ３１ｄ側
のパイロットポートには油路１２ｂを介して負荷圧ＰLS
1（１００kg/cm2）が加えられる。

【０１１３】ここで油圧シリンダ１、２の合計要求流量
Ｑ1＋Ｑ2は油圧ポンプ５の最小容量ｑMIN時の吐出流量
Ｑ(MIN)以下であるので、アンロード弁３１でポンプ吐
出圧Ｐp1は負荷圧ＰLS1（１００kg/cm2）に制御差圧
Δ′ＰLS1（３２kg/cm2）を加えた圧力（１３２kg/cm2
＝１００kg/cm2＋３２kg/cm2）まで上昇する。アンロー
ド弁３１はアンロード位置３１ｂ、３１ａ側に移動し圧
油をタンク９０に排出する。アンロード弁３１ではポン
プ吐出流量Ｑ(MIN)から合計要求流量Ｑ1＋Ｑ2を減算し
た圧油がタンク９０に排出される。

【０１１４】ポンプ吐出圧Ｐp1（１３２kg/cm2）は圧油
供給油路７ａ、油路１１、１１ａを介してチェック弁２
３の出口に作用する。

【０１１５】チェック弁２３の入口のポンプ吐出圧Ｐp2
（８０kg/cm2）と出口のポンプ吐出圧Ｐp1（１３２kg/c
m2）とでは出口側のポンプ吐出圧Ｐp1（１３２kg/cm2）
が大きい。したがってこの高圧側のポンプ吐出圧Ｐp1
（１３２kg/cm2）が油路１１ａ、油路１７を介してＬＳ
弁１０のバネ１０ａ側とは反対側のパイロットポートに
加えられる。

【０１１６】一方シャトル弁２２の一方の入口には油路
１４を介して負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が加えられ他
方の入口には油路１２ａを介して負荷圧ＰLS1（１００k
g/cm2）が加えられることになるので、シャトル弁２２
の出口から油路１８へ、高圧側の負荷圧ＰLS1（１００k
g/cm2）が出力される。したがってこの高圧側の負荷圧
ＰLS1（１００kg/cm2）がＬＳ弁１０のバネ１０ａのパ
イロットポートに加えられる。

【０１１７】以上のようにしてＬＳ弁１０に導かれるポ
ンプ吐出圧Ｐp（１３２kg/cm2）と負荷圧ＰLS（１００k
g/cm2）との差圧Ｐp−ＰLS（３２kg/cm2＝１３２kg/cm2
−１００kg/cm2）はポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm
2）よりも大きくなる。差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧
ΔＰLSよりも大きくなったときにはＬＳ弁１０は図中右
側の弁位置に移動される。このためＬＳ弁１０からサー
ボピストン９に対してポンプ吐出圧油が流入され、油圧
ポンプ５の斜板５ａが最小容量ｑMIN側に移動される。
このため油圧ポンプ５から吐出される流量Ｑが減らされ
油圧ポンプ５の吐出圧Ｐpoutが小さくなる。この結果差
圧Ｐp−ＰLSが小さくなりポンプ制御差圧ΔＰLSに近づ
く。以上のようにしてＬＳ弁１０に導かれるポンプ吐出
圧Ｐpと負荷圧ＰLSとの差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧
ΔＰLSに一致される。このとき油圧ポンプ５の斜板５ａ
は最小容量ｑMINの位置に位置する。このようにして油
圧シリンダ１、２の合計要求流量Ｑ1＋Ｑ2と油圧ポンプ
５の吐出流量Ｑとがマッチングする。

【０１１８】２−２）作業機側油圧シリンダ１の要求流
量Ｑ1とステアリング機構側油圧シリンダ２の要求流量
Ｑ2を合計した要求流量が油圧ポンプ５の最小容量ｑMIN
時の吐出流量Ｑ(MIN)よりも大きい場合を想定する。

【０１１９】ステアリング機構側負荷圧ＰLS2（７０kg/
cm2）が作業機側負荷圧ＰLS1以上である場合を想定す
る。

【０１２０】この場合１−２）と同様にＬＳ弁１０、プ
ライオリティ弁４２は動作し、油圧ポンプ５の吐出流量
Ｑが油圧シリンダ１、２の合計要求流量Ｑ1＋Ｑ2になる
と、油圧ポンプ５、ポンプ吐出油路６、プライオリティ
弁４２を介して圧油供給油路８には、負荷圧ＰLS2（７
０kg/cm2）に対して制御差圧ΔＰLS2（１０kg/cm2）を
加えたポンプ吐出圧Ｐp2（８０kg/cm2）が供給される。

【０１２１】また１−２）と同様に減圧弁２１は動作
し、負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）よりも所定圧Ｃ（８kg/
cm2）だけ低い圧力（７０kg/cm2−８kg/cm2＝６２kg/cm
2）が負荷圧ＰLS1として下流の油路２１ｂに出力され
る。

【０１２２】また１−２）と同様にアンロード弁３１は
動作し、作業機側のポンプ吐出圧Ｐp1は負荷圧ＰLS1
（６２kg/cm2）に対して制御差圧Δ′ＰLS1（３２kg/cm
2）を加えた圧力（９４kg/cm2＝６２kg/cm2＋３２kg/cm
2）でバランスする。

【０１２３】つぎに１−２）と同様にＬＳ弁１０は動作
する。すなわちＬＳ弁１０には高圧側のポンプ吐出圧Ｐ
p1（９４kg/cm2）がポンプ吐出圧Ｐpとして導かれ、高
圧側の負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が負荷圧ＰLSとして
導かれこれらの差圧Ｐp−ＰLS（２４kg/cm2＝９４kg/cm
2−７０kg/cm2）がポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm
2）に一致される。このとき油圧ポンプ５の斜板５ａは
最小容量ｑMINの位置に位置する。

【０１２４】これに対して作業機側負荷圧ＰLS1（１０
０kg/cm2）がステアリング機構側負荷圧ＰLS2（７０kg/
cm2）よりも大きくなったときは減圧弁２１、アンロー
ド弁３１、圧力補償弁３２、ＬＳ弁１０は以下のように
動作する。

【０１２５】すなわち減圧弁２１のバネ２１ａに対向す
る側には油路１４、１４ｂを介して負荷圧ＰLS2（７０k
g/cm2）が作用し、バネ２１ａ側には油路１２、２１
ｂ、２１ｃを介して高圧側の負荷圧ＰLS1（１００kg/cm
2）が作用する。このため減圧弁２１は閉じられ、下流
の油路２１ｂ内の圧力は作業機側負荷圧ＰLS1（１００k
g/cm2）のままとなる。

【０１２６】このためアンロード弁３１のバネ３１ｄ側
のパイロットポートには油路１２ｂを介して負荷圧ＰLS
1（１００kg/cm2）が加えられる。

【０１２７】ここで油圧シリンダ１、２の合計要求流量
Ｑ1＋Ｑ2は油圧ポンプ５の最小容量ｑMIN時の吐出流量
Ｑ(MIN)よりも大きいので、アンロード弁３１に作用す
るポンプ吐出圧Ｐp1と負荷圧ＰLS1（１００kg/cm2）と
の差圧は制御差圧Δ′ＰLS1（３２kg/cm2）よりも小さ
く、アンロード弁３１は非アンロード位置３１ｃ側に移
動する。

【０１２８】ＬＳ弁１０に導かれるポンプ吐出圧Ｐpと
負荷圧ＰLS（１００kg/cm2）との差圧はポンプ制御差圧
ΔＰLS（２４kg/cm2）に達しないので、ＬＳ弁１０は図
中で左側の弁位置に移動される。このためサーボピスト
ン９からＬＳ弁１０を介して圧油がタンク９０に流出さ
れ、油圧ポンプ５の斜板５ａが最小容量ｑMIN側から最
大容量ｑMAX側に移動される。このため油圧ポンプ５か
ら吐出される流量Ｑが増加され油圧ポンプ５の吐出圧Ｐ
poutが大きくなる。この結果差圧Ｐp−ＰLSが大きくな
りポンプ制御差圧ΔＰLSに近づく。

【０１２９】このため油圧ポンプ５の吐出流量Ｑが油圧
シリンダ１、２の合計要求流量Ｑ1＋Ｑ2になり、圧力補
償弁３２の上流のポンプ吐出圧Ｐp1が負荷圧ＰLS1（１
００kg/cm2）に制御差圧ΔＰLS1（２４kg/cm2）を加え
た圧力（１２４kg/cm2＝１００kg/cm2＋２４kg/cm2）ま
で上昇する。こうしてＬＳ弁１０に導かれる差圧Ｐp−
ＰLS（１２４kg/cm2−１００kg/cm2）がポンプ制御差圧
ΔＰLS（２４kg/cm2）に一致する。

【０１３０】すなわちポンプ吐出圧Ｐp1（１２４kg/cm
2）は圧油供給油路７ａ、油路１１、１１ａを介してチ
ェック弁２３の出口に作用する。

【０１３１】チェック弁２３の入口のポンプ吐出圧Ｐp2
（８０kg/cm2）と出口のポンプ吐出圧Ｐp1（１２４kg/c
m2）とでは出口側のポンプ吐出圧Ｐp1（１２４kg/cm2）
が大きい。したがってこの高圧側のポンプ吐出圧Ｐp1
（１２４kg/cm2）が油路１１ａ、油路１７を介してＬＳ
弁１０のバネ１０ａ側とは反対側のパイロットポートに
加えられる。

【０１３２】一方シャトル弁２２の一方の入口には油路
１４を介して負荷圧ＰLS2（７０kg/cm2）が加えられ他
方の入口には油路１２ａを介して負荷圧ＰLS1（１００k
g/cm2）が加えられることになるので、シャトル弁２２
の出口から油路１８へ、高圧側の負荷圧ＰLS1（１００k
g/cm2）が出力される。したがってこの高圧側の負荷圧
ＰLS1（１００kg/cm2）がＬＳ弁１０のバネ１０ａのパ
イロットポートに加えられる。

【０１３３】以上のようにしてＬＳ弁１０に導かれるポ
ンプ吐出圧Ｐp（１２４kg/cm2）と負荷圧ＰLS（１００k
g/cm2）との差圧Ｐp−ＰLS（２４kg/cm2＝１２４kg/cm2
−１００kg/cm2）はポンプ制御差圧ΔＰLS（２４kg/cm
2）に一致する。油圧ポンプ５の斜板５ａは、油圧シリ
ンダ１、２の合計要求流量Ｑ1＋Ｑ2が油圧ポンプ５の吐
出流量Ｑとマッチングする位置に位置する。このように
して油圧シリンダ１、２の合計要求流量Ｑ1＋Ｑ2と油圧
ポンプ５の吐出流量Ｑとがマッチングする。

【０１３４】なお作業機が単独で作動している場合に
は、２−１）、２−２）で作業機側負荷圧ＰLS1が高圧
側である場合と同様にして、ＬＳ弁１０に作業機側ポン
プ吐出圧Ｐp1と作業機側負荷圧ＰLS1が導かれ、ＬＳ弁
１０でこれら差圧Ｐp−ＰLSがポンプ制御差圧ΔＰLSに
一致するように動作することで、油圧シリンダ１の要求
流量Ｑ1と油圧ポンプ５の吐出流量Ｑとがマッチングす
る。

【０１３５】以上のように本実施形態によれば油圧シリ
ンダ１、２の要求流量と油圧ポンプ５の吐出流量とがマ
ッチングするように動作するので、ヒートバランスの悪
化や作業機の速度が低下し作業効率が低下するという問
題は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施形態の構成を示す油圧回路図であ
る。

【図２】図２は図１に対応する油圧回路図である。

【図３】図３は従来の油圧回路図である。

【符号の説明】

１、２ 油圧シリンダ ５ 油圧ポンプ １０ ＬＳ弁 ２１ 減圧弁 ２１ｂ 油路 ３１ アンロード弁 ３２ 圧力補償弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA03 AB05 BB03 DA03 3H045 AA04 AA10 AA12 AA24 AA33 BA19 BA32 CA03 CA29 DA25 EA33 3H089 AA27 AA73 CC01 CC12 DA03 DA13 DB05 DB07 DB14 DB17 DB33 DB37 DB43 GG02 JJ01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプ（５）と、この油圧ポン
   プ（５）の吐出圧油が供給されることにより駆動される
   第１および第２の油圧アクチュエータ（１、２）と、前
   記第１の油圧アクチュータ（１）に供給される第１のポ
   ンプ吐出圧と前記第１の油圧アクチュエータ（１）の第
   １の負荷圧との差圧が第１の制御差圧となるように前記
   第１の油圧アクチュエータ（１）に供給される流量を制
   御する第１の制御弁（３１、３２）と、前記第２の油圧
   アクチュータ（２）に供給される第２のポンプ吐出圧と
   前記第２の油圧アクチュエータ（２）の第２の負荷圧と
   の差圧が前記第１の制御差圧よりも小さい第２の制御差
   圧となるように前記第２の油圧アクチュエータ（２）に
   供給される流量を制御する第２の制御弁（４２）と、前
   記第１および第２のポンプ吐出圧のうち高圧側のポンプ
   吐出圧を導くとともに前記前記第１および第２の負荷圧
   のうち高圧側の負荷圧を導き、ポンプ吐出圧と負荷圧と
   の差圧がポンプ制御差圧となるように前記油圧ポンプ
   （５）の容量を制御する容量制御手段（１０）とを備え
   た油圧ポンプの容量制御装置において、 前記第２の負荷圧が高圧側である場合に、前記第２の負
   荷圧を所定圧だけ減圧して前記第１の制御弁（３１、３
   ２）に第１の負荷圧として供給する減圧手段（２１、２
   １ｂ）を設け、 前記減圧手段（２１、２１ｂ）から供給された第１の負
   荷圧によって前記第１の制御弁（３１、３２）で生成さ
   れる第１のポンプ圧を、前記容量制御手段（１０）に導
   き、 前記容量制御手段（１０）に導かれた第１のポンプ圧と
   第２の負荷圧との差圧を前記ポンプ制御差圧に一致させ
   るようにしたことを特徴とする油圧ポンプの容量制御装
   置。