JP2019065936A - 液圧システム - Google Patents

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Abstract

【課題】液圧シリンダの伸長動作時および短縮動作時に負荷の方向が反転しても、回転機械の回転数を変化させることなく液圧シリンダの速度の変化を抑制することができる液圧システムを提供する。【解決手段】液圧システムは、片ロッドの液圧シリンダ１と、回転機械により駆動される可変容量型のポンプ２と、ポンプを液圧シリンダと接続するロッド側供給ライン５１およびヘッド側供給ライン５２と、ロッド側供給ラインから分岐してタンク１１へつながる第１タンクライン６と、ヘッド側供給ラインから分岐してタンクへつながる第２タンクライン７と、ヘッド側供給ラインの圧力がロッド側供給ラインの圧力よりも高いときにポンプの吐出容量を第１設定値に切り換え、ロッド側供給ラインの圧力がヘッド側供給ラインの圧力よりも高いときにポンプの吐出容量を第１設定値よりも小さな第２設定値に切り換えるように構成された流量調整装置８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、片ロッドの液圧シリンダとポンプとが閉回路を形成するように接続された液圧システムに関する。
従来から、片ロッドの液圧シリンダとポンプとが閉回路を形成するように接続された液圧システムが知られている。例えば、特許文献１には、図５（ａ）および（ｂ）に示すような液圧システム１００が開示されている。
この液圧システム１００では、片ロッドの液圧シリンダ１２０とポンプ１１０とがロッド側供給ライン１３１およびヘッド側供給ライン１３２により閉回路を形成するように接続されている。ロッド側供給ライン１３１からは第１タンクライン１４１が分岐しており、ヘッド側供給ライン１３２からは第２タンクライン１５１が分岐している。第１タンクライン１４１および第２タンクライン１５１には、パイロットチェック弁１４２，１５２がそれぞれ設けられている。
第１タンクライン１４１に設けられたパイロットチェック弁１４２は、ヘッド側供給ライン１３２の圧力が高くなったときに逆流防止機能を解除し、第２タンクライン１５１に設けられたパイロットチェック弁１５２は、ロッド側供給ライン１３１の圧力が高くなったときに逆流防止機能を解除する。
特開２００４−２５７４４８号公報
特許文献１に開示された液圧システム１００では、液圧シリンダ１２０の伸長動作時に図５（ａ）に示すようにシリンダに働く負荷の方向が短縮方向である場合には、負荷に対抗してヘッド側供給ライン１３２の圧力が高くなり、液圧シリンダ１２０の速度は、ポンプ１１０の吐出流量で制御される。このとき、前記液圧シリンダ１２０のヘッド側室とロッド側室の受圧面積差分の流量の作動液が第１タンクライン１４１のパイロットチェック弁１４２を経由してタンク１６０から吸引される。
しかしながら、図５（ｂ）に示すようにシリンダに働く負荷の方向が伸長方向に反転すると、負荷に対抗してロッド側供給ライン１３１の圧力が高くなり、液圧シリンダ１２０の速度はポンプ１１０の吸込流量で制御されるようになる。このとき、前記液圧シリンダ１２０のヘッド側室とロッド側室の受圧面積差分の流量の作動液が第２タンクライン１５１のパイロットチェック弁１５２を経由してタンク１６０から吸引される。このように液圧シリンダ１２０の伸長動作時に負荷の方向が短縮方向から伸長方向に反転したときには、ヘッド側室およびロッド側室の圧力が急変することにより機械的なショックが発生するだけでなく、液圧シリンダ１２０の速度が変化する。より詳しくは、負荷の方向が短縮方向から伸長方向に反転した直後は、ロッドから排出される流量に対してポンプ吸込流量（理論流量）が不足するので負荷に対抗する力が発生せず、液圧シリンダ１２０の速度が負荷により増速される。その増速の結果でポンプ１１０に流入する流量がポンプ１１０の理論吐出流量（理論吸込流量）と一致するとロッド側に圧力が生じて液圧シリンダ１２０の速度が一定となる。シリンダに働く負荷（外力）に対抗する力が消失した瞬間、並びに、ポンプ１１０に流入する流量がポンプ吸込流量と一致した瞬間にショックが発生する。このような負荷の方向の反転による液圧シリンダの速度の変化は、負荷の方向が伸長方向から短縮方向に反転したときにも生じる。
また、液圧シリンダ１２０の短縮動作時に負荷の方向が図６（ａ）に示すように伸長方向である場合には、負荷に対抗してロッド側供給ライン１３１の圧力が高くなり、液圧シリンダ１２０の速度は、ポンプ１１０の吐出流量で制御される。このとき、第２タンクライン１５１のパイロットチェック弁１５２が開かれ、液圧シリンダ１２０のヘッド側室とロッド側室の受圧面積差分の流量の作動液が第２タンクライン１５１を通じてタンク１６０へ流れ込む。
しかしながら、負荷の方向が図６（ｂ）に示すように短縮方向に反転すると、負荷に対抗してヘッド側供給ライン１３２の圧力が高くなり、液圧シリンダ１２０の速度は、ポンプ１１０の吸込流量で制御される。このとき、第２タンクライン１５１のパイロットチェック弁１５２が閉じられて、ヘッド側からの流量が全てポンプ１１０の吸込側に流入する。また、ヘッド側供給ライン１３２の圧力により第１タンクライン１４１のパイロットチェック弁１４２が開かれて、液圧シリンダ１２０のヘッド側室とロッド側室の受圧面積差分の流量の作動液が第１タンクライン１４１を通じてタンク１６０へ流れ込む。すなわち、液圧シリンダ１２０の短縮動作時に負荷の方向が伸長方向から短縮方向に反転したときには、機械的なショックが発生するだけでなく、液圧シリンダ１２０の速度が変化する。より詳しくは、ポンプ１１０へ流れ込む流量が急激に増加し、ポンプ１１０の理論吐出（吸込）流量を超える分だけ吸込側圧力が急上昇すると同時に液圧シリンダ１２０の速度が急減速する。したがって、液圧シリンダ１２０の短縮動作時に負荷の方向が伸長方向から短縮方向に反転したときには、液圧シリンダの速度の急変およびショックが発生してしまう。このような負荷の方向の反転による液圧シリンダの速度の変化は、負荷の方向が短縮方向から伸長方向に反転したときにも生じる。
上述したような液圧シリンダの伸長動作時および短縮動作時に負荷の方向が反転した場合の液圧シリンダ１２０の速度の変化を抑制するには、ポンプ１１０を駆動する回転機械の回転数を瞬時に変化させることが考えられる。しかし、例えば回転機械がエンジンである場合にはそのような制御は困難である。また、回転機械がサーボモータである場合であっても、シリンダのストローク速度を検出する装置と前記ポンプの両ポートの圧力を検出するセンサとが必要であり液圧システムの構成が複雑となる。
そこで、本発明は、液圧シリンダの伸長動作時および短縮動作時に負荷の方向が反転しても、回転機械の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダの速度の変化を抑制することができる液圧システムを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の液圧システムは、ロッド側室およびヘッド側室を含む、片ロッドの液圧シリンダと、回転機械により駆動される、第１ポートおよび第２ポートを有する可変容量型のポンプと、前記ポンプの１回転当りの吐出容量を第１設定値と前記第１設定値よりも小さな第２設定値との間で切り換える流量調整装置と、前記第１ポートを前記ロッド側室と接続するロッド側供給ラインと、前記ポンプ、前記ロッド側供給ラインおよび前記液圧シリンダと共に閉回路を形成するように、前記第２ポートを前記ヘッド側室と接続するヘッド側供給ラインと、前記ロッド側供給ラインから分岐してタンクへつながる第１タンクラインと、前記第１タンクラインに設けられた、前記タンクから前記ロッド側供給ラインへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止し、かつ、前記ヘッド側供給ラインの圧力が第１設定圧よりも高くとなったときに逆流防止機能を解除する第１パイロットチェック弁と、前記ヘッド側供給ラインから分岐してタンクへつながる第２タンクラインと、前記第２タンクラインに設けられた、前記タンクから前記ヘッド側供給ラインへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止し、かつ、前記ロッド側供給ラインの圧力が第２設定圧よりも高くとなったときに逆流防止機能を解除する第２パイロットチェック弁と、を備え、前記流量調整装置には、前記ロッド側供給ラインの圧力および前記ヘッド側供給ラインの圧力が導かれ、前記流量調整装置は、前記ヘッド側供給ラインの圧力が前記ロッド側供給ラインの圧力よりも高いときに前記ポンプの吐出容量を前記第１設定値に切り換え、前記ロッド側供給ラインの圧力が前記ヘッド側供給ラインの圧力よりも高いときに前記ポンプの吐出容量を前記第２設定値に切り換えるように構成されている、ことを特徴とする。
上記の構成によれば、液圧シリンダの伸長動作時に負荷の方向が短縮方向から伸長方向に反転した場合には、負荷に対抗してロッド側供給ラインの圧力が高くなり、シリンダの速度がヘッド側への供給流量により制御されていた状態から、ロッド側からの排出流量により制御される状態に変わる。このとき、ポンプの吐出（吸込）容量が減少してポンプの吐出（吸込）流量が減少することで、ポンプ吸込流量をロッド側からの排出流量と一致させることができる。また、このとき、タンクから吸引される作動液の通路が第１タンクラインから第２タンクラインに切り換えられる。このようにして、回転機械の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダの速度の変化（増速）を抑制することができる。
逆に、液圧シリンダの伸長動作時に負荷の方向が伸長方向から短縮方向に反転した場合には、負荷に対抗してヘッド側供給ラインの圧力が高くなり、シリンダの速度がロッド側からの排出流量による制御から、ヘッド側への供給流量による制御へと変化する。このとき、ポンプの吐出（吸込）容量が増加し、したがって吐出（吸込）流量が増加することで、ポンプ吐出流量をヘッド側への供給流量と一致させることができる。また、このとき、タンクから吸引される作動液の通路が第２タンクラインから第１タンクラインに切り換えられる。このようにして、回転機械の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダの速度の変化（減速）を抑制することができる。
一方、液圧シリンダの短縮動作時に負荷の方向が伸長方向から短縮方向に反転した場合には、負荷に対抗してヘッド側供給ラインの圧力が高くなりポンプの吐出（吸込）容量が増加し、吐出（吸込）流量が増加する。このとき、タンクへ流れ込む作動液の通路が第２タンクラインから第１タンクラインに切り換えられる。このようにして、回転機械の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダの速度の変化（減速）を抑制することができる。
逆に、液圧シリンダの短縮動作時に負荷の方向が短縮方向から伸長方向に反転した場合には、負荷に対抗してロッド側供給ラインの圧力が高くなるのでポンプの吐出容量が減少し、ポンプ吐出（吸込）流量が減少する。このとき、タンクへ流れ込む作動液の通路が第１タンクラインから第２タンクラインに切り換えられる。このようにして、回転機械の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダの速度の変化（増速）を抑制することができる。
しかも、流量調整装置にはロッド側供給ラインの圧力およびヘッド側供給ラインの圧力が導かれており、これらの圧力により流量調整装置が制御されるので、流量調整装置を電気的に制御する必要がない。
前記第１設定値と前記第２設定値の比は、前記液圧シリンダのヘッド側室とロッド側室の受圧面積比と等しくてもよい。この構成によれば、液圧シリンダの速度の変化を顕著に抑制することができる。
例えば、前記回転機械は、サーボモータであり、前記ポンプの第１ポートおよび第２ポートは、前記回転機械の回転方向によって吐出側と吸込側とが切り換わってもよい。あるいは、前記ポンプの第１ポートおよび第２ポートは、前記ポンプの斜板または斜軸が基準線を超えて両方向に傾倒することによって吐出側と吸込側とが切り換わってもよい。
本発明によれば、液圧シリンダの伸長動作時および短縮動作時に負荷の方向が反転しても、回転機械の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダの速度の変化を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る液圧システムの概略構成図である。 （ａ）および（ｂ）は液圧シリンダの伸長動作時の作動液の流れを示す図であり、（ａ）は負荷の方向が短縮方向である場合、（ｂ）は負荷の方向が伸長方向である場合を示す。 （ａ）および（ｂ）は液圧シリンダの短縮動作時の作動液の流れを示す図であり、（ａ）は負荷の方向が伸長方向である場合、（ｂ）は負荷の方向が短縮方向である場合を示す。 変形例の液圧システムの概略構成図である。 （ａ）および（ｂ）は従来の液圧システムの概略構成図であり、液圧シリンダの伸長動作時の作動液の流れを示す。 （ａ）および（ｂ）は従来の液圧システムの概略構成図であり、液圧シリンダの短縮動作時の作動液の流れを示す。
図１に、本発明の一実施形態に係る液圧システム１を示す。この液圧システム１は、片ロッドの液圧シリンダ４と、閉回路を形成するように液圧シリンダ４と接続されたポンプ２と、ポンプ２を駆動する回転機械３を含む。閉回路を流れる作動液は、典型的には油であるが、油以外の液体であってもよい。
液圧シリンダ４は、ピストンによって互いに隔てられたロッド側室４１およびヘッド側室４２を含む。ピストンからは、ロッド側室４１を貫通するようにロッドが延びている。
ポンプ２は、第１ポート２１と第２ポート２２を有する。第１ポート２１は、ロッド側供給ライン５１により液圧シリンダ４のロッド側室４１と接続されており、第２ポート２２は、ヘッド側供給ライン５２により液圧シリンダ４のヘッド側室４２と接続されている。これらのロッド側供給ライン５１およびヘッド側供給ライン５２により、ポンプ２と液圧シリンダ４の間の上述した閉回路が形成されている。
本実施形態では、ポンプ２が、斜板２３を有する可変容量型の斜板ポンプであり、回転機械３がサーボモータである。そして、ポンプ２の第１ポート２１および第２ポート２２は、回転機械３の回転方向によって吐出側と吸込側とが切り換わる。また、サーボモータの回転速度および回転角度が制御されることにより、液圧シリンダ４の速度および位置が制御される。
ただし、ポンプ２は、斜軸ポンプであってもよい。あるいは、ポンプ２は、回転方向が一方向のままでも斜板または斜軸が基準線（斜板ポンプの場合はポンプの中心線と直交する線、斜軸ポンプの場合はポンプ２の中心線）を超えて両方向に傾倒することによって第１ポート２１および第２ポート２２の吐出側と吸込側との切り換えが可能な両傾転ポンプであってもよい。この場合、回転機械３はエンジンであってもよい。
また、本実施形態では、ポンプ２からタンク１１までドレンライン２４が延びている。ポンプ２の駆動時、ドレンライン２４を通じてポンプ２からタンク１１へ僅かな量の作動液が流れる。
ポンプ２の１回転当りの吐出容量は、流量調整装置８により調整される。なお、流量調整装置８については、後述にて詳細に説明する。
ロッド側供給ライン５１からは第１タンクライン６が分岐しており、ヘッド側供給ライン５２からは第２タンクライン７が分岐している。第１タンクライン６および第２タンクライン７は、タンク１１へつながっている。
第１タンクライン６には、第１パイロットチェック弁６１が設けられている。第１パイロットチェック弁６１は、タンク１１からロッド側供給ライン５１へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する。また、第１パイロットチェック弁６１にはパイロットライン６２を通じてヘッド側供給ライン５２の圧力が導かれ、第１パイロットチェック弁６１は、ヘッド側供給ライン５２の圧力が第１設定圧Ｐ１よりも高くなったときに逆流防止機能を解除する。
第２タンクライン７には、第２パイロットチェック弁７１が設けられている。第２パイロットチェック弁７１は、タンク１１からヘッド側供給ライン５２へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する。また、第２パイロットチェック弁７１にはパイロットライン７２を通じてロッド側供給ライン５１の圧力が導かれ、第２パイロットチェック弁７１は、ロッド側供給ライン５１の圧力が第２設定圧Ｐ２よりも高くなったときに逆流防止機能を解除する。なお、第２パイロットチェック弁７１の第２設定圧Ｐ２は、第１パイロットチェック弁６１の第１設定圧Ｐ１と等しくても異なってもよい。
上述した流量調整装置８は、ポンプ２の吐出容量を第１設定値ｑ１と第１設定値ｑ１よりも小さな第２設定値ｑ２との間で切り換える。例えば、第１設定値ｑ１と第２設定値ｑ２の比は、液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１の受圧面積比と等しい。
流量調整装置８には、パイロットライン８ｅ，８ｆを通じてロッド側供給ライン５１の圧力およびヘッド側供給ライン５２の圧力が導かれる。そして、流量調整装置８は、ヘッド側供給ライン５２の圧力がロッド側供給ライン５１の圧力よりも高いときにポンプ２の吐出容量を第１設定値ｑ１に切り換え、ロッド側供給ライン５１の圧力がヘッド側供給ライン５２の圧力よりも高いときにポンプ２の吐出容量を第２設定値ｑ２に切り換えるように構成されている。
より詳しくは、流量調整装置８は、ポンプ２の斜板２３と連結された、軸方向に摺動可能なサーボピストン８１を含む。流量調整装置８には、サーボピストン８１の小径端部が露出する第１受圧室８２と、サーボピストン８１の大径端部が露出する第２受圧室８３が形成されている。
第１受圧室８２は、出力ライン８ｃにより高圧選択弁８４の出力ポートと接続されている。高圧選択弁８４の２つの入力ポートは、入力ライン８ａ，８ｂによりそれぞれロッド側供給ライン５１およびヘッド側供給ライン５２と接続されている。つまり、高圧選択弁８４は、ロッド側供給ライン５１の圧力とヘッド側供給ライン５２の圧力の高い方を選択して出力する。
第２受圧室８３は、中継ライン８ｇにより切換弁８５と接続されている。切換弁８５は、出力ライン８ｄにより高圧選択弁８４の出力ポートと接続されているとともに、タンクライン８ｈによりタンク１１と接続されている。切換弁８５は、一対のパイロットポートを有し、これらのパイロットポートは、上述したパイロットライン８ｅ，８ｆによりそれぞれロッド側供給ライン５１およびヘッド側供給ライン５２と接続されている。
切換弁８５は、パイロットライン８ｆを通じて導かれるヘッド側供給ライン５２の圧力がパイロットライン８ｅを通じて導かれるロッド側供給ライン５１の圧力よりも高いときは、第２受圧室８３をタンク１１と連通させる第１位置（図１の左側位置）に位置する。これにより、サーボピストン８１が最も第２受圧室８３側に移動し、ポンプ２の傾転角が最大となってポンプ２の吐出容量が第１設定値ｑ１となる。
逆に、パイロットライン８ｅを通じて導かれるロッド側供給ライン５１の圧力がパイロットライン８ｆを通じて導かれるヘッド側供給ライン５２の圧力よりも高いときは、切換弁８５は、第２受圧室８３を高圧選択弁８４の出力ポートと連通させる第２位置（図１の右側位置）に位置する。これにより、サーボピストン８１が最も第１受圧室８２側に移動し、ポンプ２の傾転角が最小となってポンプ２の吐出容量が第２設定値ｑ２となる。
なお、図例では、切換弁８５のスプリングがパイロットライン８ｆ側に配置されているが、スプリングはパイロットライン８ｅ側に配置されていてもよい。
次に、液圧システム１の動作を、液圧シリンダ４の伸長動作時と短縮動作時とに分けて説明する。
（１）液圧シリンダ４の伸長動作時
図２（ａ）に示すように、液圧シリンダ４の伸長動作時に負荷の方向が短縮方向である場合には、負荷に対抗してヘッド側供給ライン５２の圧力が高くなり、液圧シリンダ４の速度は、ポンプ２の吐出流量で制御される。ポンプ２の吐出容量は、ヘッド側供給ライン５２の圧力がロッド側供給ライン５１の圧力よりも高いことから、流量調整装置８によって第１設定値ｑ１が選択される。このとき、ヘッド側供給ライン５２の圧力によりチェック弁６１が開かれ、液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液が第１タンクライン６の第１パイロットチェック弁６１を経由してタンク１１から吸引される。
なお、タンク１１から吸引される流量をＱｉ、ヘッド側室４２への流入量をＱｈ、ロッド側室４１の流出量Ｑｒ、ポンプ２からのドレン量をαとすると、Ｑｉ＝Ｑｈ＋α−Ｑｒとなる。
逆に、図２（ｂ）に示すように、液圧シリンダ４の伸長動作時に負荷の方向が伸長方向である場合には、負荷に対抗してロッド側室４１の圧力が高くなり、液圧シリンダ４の速度は、ポンプ２の吸込流量で制御される。ポンプ２の吐出容量は、ロッド側供給ライン５１の圧力がヘッド側供給ライン５２の圧力よりも高いことから、流量調整装置８によって第２設定値ｑ２に切り換えられる。このとき、ロッド側供給ライン５１の圧力によりチェック弁７１が開かれ、液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液が第２タンクライン７の第２パイロットチェック弁７１を経由してタンク１１から吸引される。なお、このときもＱｉ＝Ｑｈ＋α−Ｑｒが成立する。
以上から、液圧シリンダ４の伸長動作時に負荷の方向が短縮方向から伸長方向に反転した場合には、負荷に対抗する力の方向が変化し、ロッド側供給ライン５１の圧力が高くなるためにポンプ２の小さい方の吐出容量が選択され、ポンプ２の吐出流量が減少する。即ち、このとき、シリンダ速度がヘッド側への供給流量による制御からロッド側からの排出流量による制御に切り換わると同時にポンプ吐出流量も減少するので、結局、回転機械３の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダ４の速度の変化（増速）を抑制することができる。さらに、このとき液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液は、タンク１１から吸引される作動液の通路が第１タンクライン６から第２タンクライン７に切り換えられることによってポンプ２の吐出流量の不足分が補填される。
逆に、液圧シリンダ４の伸長動作時に負荷の伸長方向から短縮方向に反転した場合には、ヘッド側供給ライン５２の圧力が高くなるためにポンプ２の大きい方の吐出容量が選択されポンプ２の吐出流量が増加する。即ち、このとき、シリンダ速度がロッド側からの排出流量による制御からヘッド側への供給流量による制御に切り換わると同時に、ポンプ吐出流量が増加するので、結局、回転機械３の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダ４の速度の変化（減速）を抑制することができる。さらに、このとき液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液は、タンク１１から吸引される作動液の通路が第２タンクライン７から第１タンクライン６に切り換えられることによってポンプ２の吸込流量の不足分が補填される。
（２）液圧シリンダ４の短縮動作時
図３（ａ）に示すように、液圧シリンダ４の短縮動作時に負荷の方向が伸長方向である場合には、負荷に対抗してロッド側供給ライン５１の圧力が高くなり、液圧シリンダ４の速度は、ポンプ２の吐出流量で制御される。ポンプ２の吐出容量は、ロッド側供給ライン５１の圧力がヘッド側供給ライン５２の圧力よりも高いことから、流量調整装置８によって第２設定値ｑ２が選択される。このとき、ロッド側供給ライン５１の圧力により第２タンクライン７の第２パイロットチェック弁７１が開かれ、液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液が第２タンクライン７を通じてタンク１１へ流れ込む。
なお、タンク１１へ流れ込む流量をＱｏとすると、Ｑｏ＝Ｑｈ−Ｑｒ−αとなる。
逆に、図３（ｂ）に示すように、液圧シリンダ４の短縮動作時に負荷の方向が短縮方向である場合には、負荷に対抗してヘッド側室４２の圧力が高くなり、液圧シリンダ４の速度は、ポンプ２の吸込流量で制御される。ポンプ２の吐出容量は、ヘッド側供給ライン５２の圧力がロッド側供給ライン５１の圧力よりも高いことから、流量調整装置８によって第１設定値ｑ１が選択される。このとき、ヘッド側供給ライン４２の圧力により、第１タンクライン６の第１パイロットチェック弁６１が開かれて、液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液が第１タンクライン６を通じてタンク１１へ流れ込む。なお、このときもＱｏ＝Ｑｈ−Ｑｒ−αが成立する。
以上から、液圧シリンダの短縮動作時に負荷の方向が伸長方向から短縮方向に反転した場合には、負荷に対抗する力の方向が変化し、ヘッド側供給ライン５２の圧力が高くなるためにポンプ２の大きい方の吐出容量が選択され、ポンプ２の吐出流量が増加する。、即ち、このとき、シリンダ速度がロッド側流入流量による制御からヘッド側流出流量への制御に切り換わると同時に、ポンプ吐出流量も増加するので、結局、回転機械３の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダ４の速度の変化（減速）を抑制することができる。さらに、このとき、液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液は、タンク１１へ流れ込む作動液の通路が第２タンクライン７から第１タンクライン６に切り換えられることによって、タンク１１へ流れ込む。
逆に、液圧シリンダ４の短縮動作時に負荷の短縮方向から伸長方向に反転した場合には、ロッド側供給ライン５１の圧力が高くなるためにポンプ２の吐出容量が小さい方が選択され、ポンプ２の吐出流量が減少する。即ち、このとき、シリンダ速度がヘッド側からの排出流量による制御からロッド側への供給流量による制御に切り換わると同時に、ポンプ吐出流量も増加するので、結局、回転機械３の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダ４の速度の変化（減速）を抑制することができる。さらに、このとき、ヘッド側室４２とロッド側室４１との受圧面積差分の流量の作動液は、タンク１１へ流れ込む作動液の通路が第１タンクライン６から第２タンクライン７に切り換えられることによって、タンク１１へ流れ込む。
以上説明したように、本実施形態の液圧システム１では、液圧シリンダ４の伸長動作時および短縮動作時に負荷の方向が反転しても、回転機械３の回転数を瞬時に変化させることなく液圧シリンダ４の速度の変化を抑制することができる。しかも、流量調整装置８にはロッド側供給ライン５１の圧力およびヘッド側供給ライン５２の圧力が導かれており、これらの圧力により流量調整装置８の動作が制御されるので、流量調整装置８を電気的に制御する必要がない。
さらに、本実施形態では、第１設定値ｑ１と第２設定値ｑ２の比が液圧シリンダ４のヘッド側室４２とロッド側室４１の受圧面積比と等しいので、液圧シリンダ４の速度の変化を顕著に抑制することができる。
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、流量調整装置８は、図１に示す構成を有するものに限定されず、図４に示すような構成を有してもよい。具体的に、図４に示す構成では、高圧選択弁８４（図１参照）が採用されておらず、第１受圧室８２が第１導圧ライン８jによりヘッド側供給ライン５２と接続されており、切換弁８５が第２導圧ライン８ｋによりロッド側供給ライン５１と接続されている。つまり、切換弁８５は、第２受圧室８３をタンク１１と連通させるかロッド側供給ライン５１と連通させるかを切り換える。
１ 液圧シリンダ
１１ タンク
２ ポンプ
２１ 第１ポート
２２ 第２ポート
３ 回転機械
４ 液圧シリンダ
４１ ロッド側室
４２ ヘッド側室
５１ ロッド側供給ライン
５２ ヘッド側供給ライン
６ 第１タンクライン
６１ 第１パイロットチェック弁
７ 第２タンクライン
７１ 第２パイロットチェック弁
８ 流量調整装置

Claims (4)

  1. ロッド側室およびヘッド側室を含む、片ロッドの液圧シリンダと、
    回転機械により駆動される、第１ポートおよび第２ポートを有する可変容量型のポンプと、
    前記ポンプの１回転当りの吐出容量を第１設定値と前記第１設定値よりも小さな第２設定値との間で切り換える流量調整装置と、
    前記第１ポートを前記ロッド側室と接続するロッド側供給ラインと、
    前記ポンプ、前記ロッド側供給ラインおよび前記液圧シリンダと共に閉回路を形成するように、前記第２ポートを前記ヘッド側室と接続するヘッド側供給ラインと、
    前記ロッド側供給ラインから分岐してタンクへつながる第１タンクラインと、
    前記第１タンクラインに設けられた、前記タンクから前記ロッド側供給ラインへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止し、かつ、前記ヘッド側供給ラインの圧力が第１設定圧よりも高くとなったときに逆流防止機能を解除する第１パイロットチェック弁と、
    前記ヘッド側供給ラインから分岐してタンクへつながる第２タンクラインと、
    前記第２タンクラインに設けられた、前記タンクから前記ヘッド側供給ラインへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止し、かつ、前記ロッド側供給ラインの圧力が第２設定圧よりも高くとなったときに逆流防止機能を解除する第２パイロットチェック弁と、を備え、
    前記流量調整装置には、前記ロッド側供給ラインの圧力および前記ヘッド側供給ラインの圧力が導かれ、
    前記流量調整装置は、前記ヘッド側供給ラインの圧力が前記ロッド側供給ラインの圧力よりも高いときに前記ポンプの吐出容量を前記第１設定値に切り換え、前記ロッド側供給ラインの圧力が前記ヘッド側供給ラインの圧力よりも高いときに前記ポンプの吐出容量を前記第２設定値に切り換えるように構成されている、液圧システム。
  2. 前記第１設定値と前記第２設定値の比は、前記液圧シリンダのヘッド側室とロッド側室の受圧面積比と等しい、請求項１に記載の液圧システム。
  3. 前記回転機械は、サーボモータであり、
    前記ポンプの第１ポートおよび第２ポートは、前記回転機械の回転方向によって吐出側と吸込側とが切り換わる、請求項１または２に記載の液圧システム。
  4. 前記ポンプの第１ポートおよび第２ポートは、前記ポンプの斜板または斜軸が基準線を超えて両方向に傾倒することによって吐出側と吸込側とが切り換わる、請求項１または２に記載の液圧システム。
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