JP2987237B2 - Hydraulic drive - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、建設機械等の油圧駆動
装置に係り、殊にこのような装置におけるアクチュエー
タの複合操作性の向上に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic drive device for a construction machine or the like, and more particularly to an improvement in the combined operability of an actuator in such a device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、建設機械等の油圧駆動装置には
複数のアクチュエータが含まれているが、このような油
圧駆動装置において、個々のアクチュエータの必要圧油
量の合計がポンプ吐出容量を超過すると、各アクチュエ
ータへの圧油の分配が良好に行われず、いわゆるアクチ
ュエータの複合操作性が損なわれる。このため、このよ
うな難点を解決するものとして、例えば特開昭６０−１
１７０６号公報に開示されるような技術（以下、従来技
術と称する）が知られている。以下、これについて簡単
に説明する。2. Description of the Related Art Generally, a hydraulic drive device of a construction machine or the like includes a plurality of actuators. In such a hydraulic drive device, the total required hydraulic oil amount of each actuator exceeds the pump discharge capacity. Then, the distribution of the pressure oil to each actuator is not performed well, and the so-called combined operability of the actuator is impaired. Therefore, in order to solve such difficulties, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. Sho 60-1
A technique disclosed in Japanese Patent No. 1706 (hereinafter, referred to as a conventional technique) is known. Hereinafter, this will be briefly described.
【０００３】図２において、油圧駆動装置は、基本的に
は、吐出流量制御手段１０を有する可変容量ポンプ１２
と、それぞれ第１、第２のアクチュエータ１４，１６
と、流量制御弁１８，２０と、分流補償弁２２，２４と
からなり、そして、ポンプ１２からの圧油がポンプライ
ン２６、各分岐ポンプライン２８，３０、各分流補償弁
２２，２４、各ライン３２，３４、各流量制御弁１８，
２０、各アクチュエータライン３６，３８を経て各アク
チュエータ１４，１６に至り、そしてその戻り油が各ア
クチュエータライン３６，３８、各流量制御弁１８，２
０、各分岐タンクライン４０，４２を経てタンク４４へ
排出されることにより、前記各アクチュエータ１４，１
６が駆動されるように構成されている。In FIG. 2, a hydraulic drive device is basically a variable displacement pump 12 having a discharge flow control means 10.
And the first and second actuators 14, 16 respectively.
And flow control valves 18 and 20, and diversion compensating valves 22 and 24. The pressure oil from the pump 12 is supplied to the pump line 26, the branch pump lines 28 and 30, the diversion compensating valves 22, 24, and Lines 32 and 34, each flow control valve 18,
20, the actuators reach the respective actuators 14 and 16 via the respective actuator lines 36 and 38, and the returned oil is supplied to the respective actuator lines 36 and 38 and the respective flow control valves 18 and 2.
0, by being discharged to the tank 44 via the branch tank lines 40, 42, the actuators 14, 1
6 is driven.
【０００４】しかるにここで、各分流補償弁２２，２４
にはその一端にそれぞれ対応する各アクチュエータ１
４，１６の負荷圧力４６，４８の信号ライン４６ａ，４
８ａとポンプ吐出圧力信号ライン２８ａ，３０ａとが開
方向に印加されると共に、一方他端には前記各負荷圧力
４６，４８の中からシヤトル弁５０を介して選択される
最高負荷圧力５２の各信号ライン５２ａ，５２ｂとライ
ン３２，３４内圧力の信号ライン３４ａとが閉方向に印
加され、また、可変容量ポンプ１２の吐出流量制御手段
１０には前記最高負荷圧力５２の信号ライン５２ｃが印
加されるように構成されている。従って、このような構
成によれば、各分流補償弁２２，２４は対応する各負荷
圧力、最高負荷圧力およびポンプ吐出圧力の間の差圧に
よって分流される補償弁として作用し、一方可変容量ポ
ンプ１２は最高負荷圧力によってネガティブ制御される
ので、両流量制御弁１８，２０が同時操作されて両アク
チュエータ１４，１６が同時駆動される際には、軽負荷
側のアクチュエータに対応する分流補償弁が絞られてポ
ンプ吐出圧力が高負荷側のアクチュエータの負圧圧力に
対応する圧力まで上昇され、結果的に、ポンプ吐出量が
不足してもこの少ない圧油量が両流量制御弁１８，２０
の操作量（開度）に比例した一定の分流比をもって分配
されることとなる。すなわち、複合操作性が達成され
る。[0004] However, here, each of the diversion compensating valves 22 and 24
Each actuator 1 corresponding to one end thereof
Signal lines 46a, 4 of 4, 16 load pressures 46, 48
8a and the pump discharge pressure signal lines 28a and 30a are applied in the opening direction, and the other end of each of the maximum load pressures 52 selected from the load pressures 46 and 48 via the shuttle valve 50 is applied to the other end. The signal lines 52a and 52b and the signal line 34a of the internal pressure of the lines 32 and 34 are applied in the closing direction, and the signal line 52c of the maximum load pressure 52 is applied to the discharge flow control means 10 of the variable displacement pump 12. It is configured to: Thus, with such a configuration, each diverter compensating valve 22, 24 acts as a compensating valve diverted by the differential pressure between the corresponding load pressure, maximum load pressure and pump discharge pressure, while the variable displacement pump When the two flow control valves 18 and 20 are simultaneously operated and the two actuators 14 and 16 are simultaneously driven, the shunt compensating valve corresponding to the light-load-side actuator is controlled by the negative control of the maximum load pressure. The pump discharge pressure is reduced to a pressure corresponding to the negative pressure of the actuator on the high load side. As a result, even if the pump discharge amount is insufficient, the small amount of pressure oil is reduced by the two flow control valves 18 and 20.
Are distributed with a constant flow ratio in proportion to the operation amount (opening degree) of. That is, composite operability is achieved.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術においては、実際的には次のような難点があっ
た。すなわち、前記従来技術においては、負荷圧力の異
なる両アクチュエータを同時操作すると、両アクチュエ
ータに対する油量分配比は各分流補償弁を介して設定さ
れる両流量制御弁の開度によって一元的に設定される。
しかしながら、両負荷圧力間に大きな差違を有する建設
機械等の油圧駆動装置においては、このように油量分配
比が一元的に設定されると、低負荷側のアクチュエータ
速度が非常に低下されて作業性が損なわれる結果とな
る。However, the conventional technique has the following practical problems. That is, in the prior art, when both actuators having different load pressures are simultaneously operated, the oil amount distribution ratio for both actuators is unitarily set by the opening degrees of the two flow control valves set via the respective flow compensating valves. You.
However, in a hydraulic drive device such as a construction machine having a large difference between the two load pressures, when the oil amount distribution ratio is unitarily set as described above, the operation speed of the actuator on the low load side is greatly reduced, and the operation is difficult. The result is a loss of performance.
【０００６】そこで、本発明の目的は、負荷圧力の異な
るアクチュエータの複合操作時に、油量分配比を安定に
設定できると同時に、必要に応じて前記分配比を適宜に
調整することができる油圧駆動装置を提供することにあ
る。Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic drive which can stably set the oil amount distribution ratio and simultaneously adjust the oil distribution ratio as needed when combined operation of actuators having different load pressures. It is to provide a device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係る油圧駆動装置は、吐出流量制御手段を
有する可変容量ポンプと、この可変容量ポンプからの圧
油によって駆動される少なくとも第１、第２のアクチュ
エータと、これら第１、第２のアクチュエータに供給さ
れる圧油の流れをそれぞれ制御する第１、第２の流量制
御弁と、これら第１、第２の流量制御弁の前後差圧をそ
れぞれ制御する第１、第２の分流補償弁とを備え、そし
て、ポンプ吐出流量が前記吐出流量制御手段を介して、
第１、第２のアクチュエータの各負荷圧力の中から選択
される最大負荷圧力とポンプ吐出圧力との間の差圧が一
定となるような流量に制御される油圧駆動装置におい
て、第１、第２の各分流補償弁にはその一端に前記各負
荷圧力とばね力とを開方向に印加し一方他端には前記最
大負荷圧力および外部パイロット圧力によって差圧調整
されるポンプ吐出圧力の調整２次圧力を閉方向に印加
し、可変容量ポンプの吐出ラインとタンクとの間にはバ
イパスラインを設けると共にこのバイパスライン上に圧
力補償付流量制御弁と圧力発生手段とを設け、そして前
記圧力補償付流量制御弁にはその一端にポンプ吐出圧力
を開方向に印加し一方他端には前記最大負荷圧力とばね
力とを閉方向に印加すると共に、前記圧力発生手段の上
流側圧力を可変容量ポンプの前記吐出流量制御手段に印
加するよう構成してなることを特徴とする。To achieve the above object, a hydraulic drive device according to the present invention is driven by a variable displacement pump having discharge flow rate control means and pressure oil from the variable displacement pump. At least first and second actuators, first and second flow control valves for respectively controlling the flow of pressure oil supplied to the first and second actuators, and first and second flow control A first and a second diversion compensating valve for controlling the differential pressure between the front and rear of the valve, respectively, and the pump discharge flow rate is controlled via the discharge flow rate control means.
In a hydraulic drive device controlled at a flow rate such that a differential pressure between a maximum load pressure selected from each of the load pressures of the first and second actuators and a pump discharge pressure becomes constant, 2, the load pressure and the spring force are applied to one end thereof in the opening direction, and the other end of the shunt compensating valve is adjusted to the differential pressure by the maximum load pressure and the external pilot pressure. Applying a next pressure in the closing direction, providing a bypass line between the discharge line of the variable displacement pump and the tank, and providing a flow control valve with pressure compensation and pressure generating means on the bypass line; At one end of the flow control valve, the pump discharge pressure is applied in the opening direction, and at the other end, the maximum load pressure and the spring force are applied in the closing direction, and the upstream pressure of the pressure generating means is variable. Po And characterized by being configured to apply to the discharge flow control means flop.
【０００８】この場合、調整２次圧力を出力する差圧調
整手段は、一端部に配置される最大負荷圧力印加用の第
１のピストンと他端部に配置される調整２次圧力印加用
の第２のピストンおよび差圧調整用ばねとからなる定差
減圧弁から構成し、そして前記差圧設定用ばねのばね力
を外部パイロット圧力により調整するよう構成すると好
適であり、またこの場合、第１および第２ピストンの圧
力作用面の断面積は異ならしめることができる。In this case, the differential pressure adjusting means for outputting the adjusted secondary pressure includes a first piston for applying the maximum load pressure disposed at one end and an adjusted secondary pressure for applying the adjusted secondary pressure disposed at the other end. It is preferable that the differential pressure setting valve be constituted by a constant pressure reducing valve including a second piston and a differential pressure adjusting spring, and the spring force of the differential pressure setting spring be adjusted by an external pilot pressure. The cross-sectional areas of the pressure acting surfaces of the first and second pistons can be different.
【０００９】[0009]
【作用】本発明において、各分流補償弁は、対応する各
負荷圧力と調整２次圧力との間の差圧−しかるにここ
で、前記調整２次圧力はポンプ吐出圧力との間の差圧を
更に調整されているものであるから−つまり、各負荷圧
力とポンプ吐出圧力と調整された最高負荷圧力との間の
差圧によって分流される補償弁として作用し、一方可変
容量ポンプの吐出流量は、最高負荷圧力に対応するバイ
パス流量によって発生される圧力によってネガティブ制
御されているので、両アクチュエータの複合操作時に
は、後で改めて詳述するが、両アクチュエータに対する
油量分配比は、両流量制御弁の操作両に対応した分配比
から最高負荷圧力の調整分に対応する比率だけ軽負荷側
アクチュエータの分配比が増大された調整分配比に設定
される。すなわち、軽負荷側アクチュエータが、所要の
作業パターンに適応した高速度で駆動されることが可能
となる。In the present invention, each of the flow compensating valves is provided with a differential pressure between the corresponding load pressure and the adjusted secondary pressure, wherein the adjusted secondary pressure is a differential pressure between the pump discharge pressure and the pressure difference. Since it is further regulated--that is, it acts as a compensating valve shunted by the differential pressure between each load pressure and the pump discharge pressure and the adjusted maximum load pressure, while the discharge flow of the variable displacement pump is Since the negative control is performed by the pressure generated by the bypass flow rate corresponding to the maximum load pressure, when the both actuators are operated in combination, the oil distribution ratio for the two actuators will be described later. The distribution ratio of the light load side actuator is set to an increased distribution ratio by the ratio corresponding to the adjustment amount of the maximum load pressure from the distribution ratios corresponding to the two operations. That is, the light-load-side actuator can be driven at a high speed adapted to the required work pattern.
【００１０】[0010]
【実施例】次に、本発明に係る油圧駆動装置の一実施例
につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。な
お、説明の便宜上、図２に示す従来の構造と対応する構
成部分には同一参照符号を付し、詳細な説明を省略す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the hydraulic drive device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, components corresponding to those of the conventional structure shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００１１】図１において、本発明の油圧駆動回路の全
体的構成は、図２に示す従来のそれと基本的に同一であ
る。そこで先ず初めに、一部重複するがこの全体的構成
について簡単に説明すると、装置は、ポンプ１２からの
圧油がポンプライン２６、各分岐ポンプライン２８，３
０、各流量制御弁１８，２０、各アクチュエータライン
３６，３８を経て各アクチュエータ１４，１６に至り、
そしてその戻り油が各アクチュエータライン３６，３
８、各流量制御弁１８，２０、各ライン５４，５６、各
分流補償弁２２，２４、各分岐タンクライン４０，４
２、タンクライン５８を経てタンク４４へ排出されるこ
とにより、前記各アクチュエータ１４，１６が駆動され
るように構成されている。In FIG. 1, the overall configuration of the hydraulic drive circuit of the present invention is basically the same as that of the conventional hydraulic drive circuit shown in FIG. Therefore, first of all, a brief description of the overall configuration, which is partially overlapped, is that the apparatus is configured such that the pressure oil from the pump 12 is supplied to the pump line 26 and the branch pump lines 28 and 3.
0, each flow control valve 18,20, each actuator line 36,38 to each actuator 14,16,
The return oil is supplied to each actuator line 36, 3
8, each flow control valve 18, 20, each line 54, 56, each flow compensating valve 22, 24, each branch tank line 40, 4
2. Each of the actuators 14 and 16 is driven by being discharged to the tank 44 through the tank line 58.
【００１２】しかるに、本発明においては、特に差圧調
整手段が設けられて、分流補償弁が特定に制御される。
また、ポンプ流量制御装置も特定に構成される。However, in the present invention, especially, the differential pressure adjusting means is provided, and the diverting compensation valve is specifically controlled.
Also, the pump flow control device is specifically configured.
【００１３】そこで先ず、ポンプ流量制御装置６０につ
いて説明すると、この装置は、ポンプライン２６からタ
ンク４４へのバイパスライン６２上に設けられる圧力補
償付流量制御弁６４と圧力発生手段６６とからなり、そ
して、前記制御弁６４にはその一端にポンプ吐出圧力信
号ライン６２ａが開方向に印加され一方他端には最大負
荷圧力信号ライン５２ｂとばね６４ｂのばね力とが閉方
向に印加されると共に、前記圧力発生手段６６の上流側
圧力信号ライン６６ａが可変容量ポンプ１２の吐出流量
制御手段１０に印加されるよう構成されている。The pump flow control device 60 will now be described. This device comprises a pressure compensation flow control valve 64 and a pressure generating means 66 provided on a bypass line 62 from the pump line 26 to the tank 44. A pump discharge pressure signal line 62a is applied to one end of the control valve 64 in the opening direction, and a maximum load pressure signal line 52b and the spring force of the spring 64b are applied to the other end in the closing direction. The upstream pressure signal line 66 a of the pressure generating means 66 is configured to be applied to the discharge flow control means 10 of the variable displacement pump 12.
【００１４】従って、このような構成によれば、信号ラ
イン５２ｄ内の圧力が低い場合、すなわち両流量制御弁
１８，２０が中立位置にあって両アクチュエータ１４，
１６が共に駆動されていない場合には、信号ライン６２
ａ内のポンプ吐出圧力がばね６４ｂの力に打勝ち、制御
弁６４が全開状態に保持されているので、バイパスライ
ン６２内のバイパス流量が最大となり、従って圧力発生
手段６６で発生される信号ライン６６ａ内の圧力も最大
となり、可変容量ポンプ１２の吐出流量は吐出流量制御
手段１０を介して最小に保持されている。しかるに、例
えば流量制御弁１８が図において左方へ操作（開口）さ
れてアクチュエータ１４が駆動されると、信号ライン５
２ｄ内に圧力が発生して制御弁６４を閉方向（図におい
て右方向）へ制御し、従ってバイパスライン６２内流量
が減少して信号ライン６６ａの圧力が減少し、この結果
可変容量ポンプ１２の吐出流量が増大される。そしてこ
の場合、制御弁６４の前記閉方向への制御量は、流量制
御弁１８の絞り１８ａの前後で発生される差圧による力
がばね６４ｂの力と釣合う位置の制御量に設定されるの
で、ポンプ吐出流量は、アクチュエータ１４の負荷圧力
（両アクチュエータ１４，１６の複合操作時には最高負
荷圧力）とポンプ吐出圧力との差圧が一定となるような
流量に制御される。しかも、本発明の前記装置において
は、図示されるところからも明らかなように、吐出流量
制御手段１０を制御する信号ライン６６ａが単独に設け
られると共にその延長も最短に設定することができるの
で、ポンプの制御応答性が大幅に向上される。Therefore, according to this configuration, when the pressure in the signal line 52d is low, that is, when the two flow control valves 18 and 20 are in the neutral position and the two actuators 14 and
16 are not driven together, signal line 62
Since the pump discharge pressure in a overcomes the force of the spring 64b and the control valve 64 is held in the fully open state, the bypass flow rate in the bypass line 62 becomes maximum, and therefore the signal line generated by the pressure generating means 66 The pressure in the pump 66a also becomes maximum, and the discharge flow rate of the variable displacement pump 12 is kept at a minimum via the discharge flow rate control means 10. However, for example, when the flow control valve 18 is operated (opened) to the left in the drawing to open the actuator 14, the signal line 5
Pressure is generated in 2d to control the control valve 64 in the closing direction (to the right in the figure), so that the flow rate in the bypass line 62 decreases and the pressure in the signal line 66a decreases. The discharge flow rate is increased. In this case, the control amount of the control valve 64 in the closing direction is set to a control amount at a position where the force due to the differential pressure generated before and after the throttle 18a of the flow control valve 18 balances the force of the spring 64b. Therefore, the pump discharge flow rate is controlled so that the differential pressure between the load pressure of the actuator 14 (the maximum load pressure in the combined operation of both actuators 14 and 16) and the pump discharge pressure is constant. Moreover, in the apparatus of the present invention, as is apparent from the figure, the signal line 66a for controlling the discharge flow rate control means 10 is provided independently and its extension can be set to the shortest. The control response of the pump is greatly improved.
【００１５】次に、差圧調整手段７０は、一端部に、最
高負荷圧力５２の信号ライン５２ｅを印加される第１の
ピストン７２ａを有し、他端部に、改めて後述する調整
２次信号圧力７４の信号ライン７４ａを印加される第２
のピストン７２ｂおよび差圧設定用ばね７２ｃを有する
定差減圧弁７２から構成され、そして、前記差圧設定用
ばね７２ｃのばね力を外部パイロット圧力手段７６によ
り調整されるよう構成されている。なお、定差減圧弁７
２には１次圧としてポンプ吐出圧力が信号ライン７８を
介して印加されている。また、外部パイロット圧力手段
７６は、パイロット信号器７６ａを介して操作される電
磁比例減圧弁７６ｂによりパイロットポンプ７６ｃから
の圧油の圧力が減圧された外部パイロット圧力７８の信
号ライン７８ａを、差圧設定用ばね７２ｃに付設される
パイロットピストン８０に印加することにより、差圧設
定用ばね７２ｃに対する調整圧力を発生するよう構成さ
れている。Next, the differential pressure adjusting means 70 has, at one end, a first piston 72a to which a signal line 52e of the maximum load pressure 52 is applied, and at the other end, an adjusted secondary signal described later. The second signal line 74a of the pressure 74 is applied.
And a constant pressure reducing valve 72 having a differential pressure setting spring 72c. The spring force of the differential pressure setting spring 72c is adjusted by an external pilot pressure means 76. The constant pressure reducing valve 7
2, a pump discharge pressure is applied as a primary pressure via a signal line 78. The external pilot pressure means 76 is connected to a signal line 78a of an external pilot pressure 78 in which the pressure of the hydraulic oil from the pilot pump 76c is reduced by an electromagnetic proportional pressure reducing valve 76b operated via a pilot signal 76a. By applying to a pilot piston 80 attached to the setting spring 72c, an adjustment pressure for the differential pressure setting spring 72c is generated.
【００１６】従ってこのような構成によれば、調整２次
圧力７４は、第１および第２のピストン７２ａ，７２ｂ
の圧力作用面の断面積が同一である場合には、信号ライ
ン５２ｅ内の最高負荷圧力５２から外部パイロット圧力
手段７６によって発生される差圧設定用ばね７２ｃのば
ね力を差引いた圧力に設定される。すなわち、前記両圧
力が仮にそれぞれ３１５および１５Ｋｇ／ｃｍ2 であれ
ば、調整２次圧力７４は３１５−１５＝３００Ｋｇ／ｃ
ｍ2 に設定される。しかしながら、前記両断面積が異な
る場合には前記調整２次圧力も変更される。すなわち、
仮に第２のピストン７２ｂの断面積が第１のピストン７
２ａのそれの１．０５倍であり、そして最高負荷圧力５
２が前述と同じ３１５Ｋｇ／ｃｍ2 であれば、この時信
号ライン７８が作用されていなくても（圧力７８＝
０）、調整２次圧力７４は前述と同じ３１５÷１．０５
＝３００Ｋｇ／ｃｍ2 に設定されることとなる。Therefore, according to such a configuration, the adjusted secondary pressure 74 is applied to the first and second pistons 72a, 72b.
Are the same, the pressure is set to a value obtained by subtracting the spring force of the differential pressure setting spring 72c generated by the external pilot pressure means 76 from the maximum load pressure 52 in the signal line 52e. You. That is, if the two pressures are 315 and 15 Kg / cm 2 respectively, the adjusted secondary pressure 74 is 315-15 = 300 Kg / c.
It is set to m 2. However, when the two cross-sectional areas are different, the adjusted secondary pressure is also changed. That is,
If the sectional area of the second piston 72b is
1.05 times that of 2a and a maximum load pressure of 5
2 is 315 kg / cm 2 as described above, even if the signal line 78 is not operated at this time (the pressure 78 =
0), the adjusted secondary pressure 74 is 315３1.05 which is the same as described above.
= 300 Kg / cm 2 .
【００１７】次に、各分流補償弁２２，２４に対して
は、その一端にそれぞれ対応する各負荷圧力４６，４８
の信号ライン４６ａ，４８ａとばね２２ａ，２４ａのば
ね力とが開方向に印加され、一方他端には差圧調整手段
７０からの調整２次圧力の信号ライン７４ｂ，７４ｃが
閉方向に印加されるよう構成されている。なお、この分
流補償弁２２，２４の作用については、次に述べる本発
明の作動の項において説明される。Next, for each of the diversion compensating valves 22 and 24, each load pressure 46 and 48 corresponding to one end thereof, respectively.
And the spring force of the springs 22a and 24a are applied in the opening direction, while signal lines 74b and 74c of the adjusted secondary pressure from the differential pressure adjusting means 70 are applied to the other end in the closing direction. It is configured to: The operation of the flow compensating valves 22 and 24 will be described in the following section of the operation of the present invention.
【００１８】そこで次に、本発明の油圧駆動装置の作動
について説明する。なおこの説明においては、ポンプ流
量制御装置６０および差圧調整手段７０の作動に関して
は、一部説明が重複する。Next, the operation of the hydraulic drive device of the present invention will be described. In this description, the operation of the pump flow control device 60 and the operation of the differential pressure adjusting means 70 will be partially described.
【００１９】先ず初めに、アクチュエータの非駆動時お
よび単独駆動時において説明すると、アクチュエータの
非駆動時、すなわち両流量制御弁１８，２０か共に中立
位置にある際には、各流量制御弁１８，２０の各負荷圧
力４６，４８はそれぞれライン５４，５６、分流補償弁
２２，２４、分岐タンクライン４０，４２およびタンク
ライン５８を介してタンク４４へ接続されているので低
圧に保持されており、従って最高負荷圧力５２も同じ低
圧に保持されている。従ってこの場合には、可変容量ポ
ンプ１２の吐出流量は、前述したように、ポンプ流量制
御装置６０および吐出流量制御手段１０を介して最小流
量に保持されている。また一方、差圧調整手段７０の定
差減圧弁７２は、その第１ピストン７２ａに作用する信
号ライン５２ｅ内の圧力が同じく低圧であるので、差圧
設定用ばね７２ｃの付勢力により図示の位置に保持され
ている。次に、アクチュエータの単独駆動時、例えば第
１の流量制御弁１８が図において左方へ操作され、分岐
ポンプライン２８内のポンプ吐出圧油が絞り１８ａ、ア
クチュエータライン３６を介してアクチュエータ１４へ
供給され、そしてこれによりアクチュエータ１４が単独
駆動されている場合には、前記絞り１８ａを通過する圧
油は負荷圧力４６を発生するので、この負荷圧力４６が
シヤトル弁５０、信号ライン５２ｄを介して圧力補償付
流量制御弁６４に作用し、そしてこれを閉方向（図にお
いて右方）へ制御する。従ってこの場合には、前述した
ように、前記絞り１８ａの前後で発生される差圧による
力がばね６４ｂの力と釣合う位置に制御される前記圧力
補償付流量制御弁６４の開度に対応して、ポンプ吐出流
量が増大される。なお、定差減圧弁７２の第１ピストン
７２ａにも信号ライン５２ｅを介して負荷圧力４８が印
加されるが、そしてこれによって仮に定差減圧弁７２が
作動される（これについては次に述べる）場合にも、分
流補償弁２２は、その対抗側に同じ負荷圧力４８とばね
２２ａ力とを印加されているので、前記図示の位置を変
更されることはない。First, when the actuator is not driven and when it is driven independently, when the actuator is not driven, that is, when both the flow control valves 18 and 20 are in the neutral position, each of the flow control valves 18 and 20 will be described. 20 are connected to the tank 44 via the lines 54, 56, the branch flow compensating valves 22, 24, the branch tank lines 40, 42, and the tank line 58, respectively, and thus are maintained at a low pressure. Therefore, the maximum load pressure 52 is maintained at the same low pressure. Therefore, in this case, the discharge flow rate of the variable displacement pump 12 is maintained at the minimum flow rate via the pump flow rate control device 60 and the discharge flow rate control means 10 as described above. On the other hand, since the pressure in the signal line 52e acting on the first piston 72a of the constant pressure reducing valve 72 of the differential pressure adjusting means 70 is also low, the position shown in the figure is controlled by the urging force of the differential pressure setting spring 72c. Is held in. Next, when the actuator is driven alone, for example, the first flow control valve 18 is operated to the left in the drawing, and the pump discharge pressure oil in the branch pump line 28 is supplied to the actuator 14 via the throttle 18a and the actuator line 36. When the actuator 14 is driven alone, the pressure oil passing through the throttle 18a generates a load pressure 46, and this load pressure 46 is applied to the pressure via the shuttle valve 50 and the signal line 52d. Acts on the compensating flow control valve 64 and controls it in the closing direction (to the right in the figure). Accordingly, in this case, as described above, the force due to the differential pressure generated before and after the restrictor 18a corresponds to the opening of the pressure compensating flow control valve 64 which is controlled to a position where the force is balanced with the force of the spring 64b. Thus, the pump discharge flow rate is increased. Note that the load pressure 48 is also applied to the first piston 72a of the constant pressure reducing valve 72 via the signal line 52e, and the constant pressure reducing valve 72 is thereby temporarily operated (this will be described next). Also in this case, since the same load pressure 48 and the same force of the spring 22a are applied to the opposite side of the flow dividing compensating valve 22, the position shown in the drawing is not changed.
【００２０】次に、負荷の異なるアクチュエータの同時
駆動時について説明する。すなわち、前述のように第１
のアクチュエータ１４が駆動されている状態で、さらに
第２の流量制御弁２０を操作して第２のアクチュエータ
１６を同時駆動すると、両流量制御弁１８，２０にはそ
れぞれの負荷圧力４６，４８が発生され、そしてこれら
両圧力の中からシヤトル弁５０を介して最高負荷圧力５
２が選択され、この最高負荷圧力５２が、それぞれ信号
ライン５２ｄ，５２ｅを介して圧力補償付流量制御弁６
４並びに定差減圧弁７２の第１ピストン７２ａに印加さ
れる。ここで、前記圧力５２を印加される制御弁６４の
作動は前記単独駆動時の場合と同様であることは明らか
である。しかるに、一方の定差減圧弁７２は、前記圧力
５２により図において左行され、信号ライン８０を介し
て印加されるポンプ吐出圧力の調整２次圧力７４を出力
する。ところで、定差減圧弁７２の対抗端部には、前記
調整２次圧力７４が印加されるピストン７２ｂと差圧設
定用ばね７２ｃとが設けられているので、調整２次圧力
７４の大きさは、両ピストン７２ａ，７２ｂの作用断面
積が同一である場合には、前述したように、最高負荷圧
力５２から差圧設定用ばね７２ｃに発生される調整ばね
力を差引いた大きさに設定される。言換えれば、調整ば
ね力が０であれば、調整２次圧力７４は最高負荷圧力５
２と同圧となる。Next, the case of simultaneously driving actuators having different loads will be described. That is, as described above, the first
When the second actuator 16 is simultaneously driven by further operating the second flow control valve 20 in a state where the actuator 14 is driven, the load pressures 46 and 48 are applied to the two flow control valves 18 and 20, respectively. Out of both of these pressures and through a shuttle valve 50 a maximum load pressure of 5
2 is selected, and this maximum load pressure 52 is supplied to the flow control valve 6 with pressure compensation through signal lines 52d and 52e, respectively.
4 and applied to the first piston 72a of the constant pressure reducing valve 72. Here, it is clear that the operation of the control valve 64 to which the pressure 52 is applied is the same as in the case of the single drive. However, one constant pressure reducing valve 72 is moved leftward in the figure by the pressure 52 and outputs a regulated secondary pressure 74 of the pump discharge pressure applied via the signal line 80. By the way, at the opposite end of the constant pressure reducing valve 72, a piston 72b to which the adjustment secondary pressure 74 is applied and a differential pressure setting spring 72c are provided. When the working sectional areas of the pistons 72a and 72b are the same, the size is set to a value obtained by subtracting the adjustment spring force generated in the differential pressure setting spring 72c from the maximum load pressure 52 as described above. . In other words, if the adjustment spring force is 0, the adjustment secondary pressure 74 is equal to the maximum load pressure 5
It becomes the same pressure as 2.
【００２１】ところで、このように調整可能な調整２次
圧力７４をそれぞれ信号ライン７４ｂ，７４ｃを介して
各分流補償弁２２に対して閉方向に印加される本発明の
装置は、次のように作動する。なお、各分流補償弁２
２，２４にはその開方向にそれぞれの負荷圧力の信号ラ
イン４６ａ，４８ａとばね２２ａ，２４ａの力とが印加
されている。先ず、調整２次圧力７４が最高負荷圧力５
２と同一である場合には、両分流補償弁２２，２４は、
その中の高負荷側が全開となり、一方軽負荷側は、両流
量制御弁１８，２０の各絞り１８ａ，２０ａにおける差
圧が等しくなる開度まで絞られる。従ってその結果、両
アクチュエータ１４，１６に対する圧油の供給は、両流
量制御弁１８，２０の開度に比例した分流比に設定され
る。次に、調整２次圧力７４が最高負荷圧力５２より低
い場合には、両分流補償弁２２，２４に対する閉方向の
力がその差圧分だけ低下されるので、軽負荷側分流補償
弁の前記絞りがやや開方向へ拡大され、この結果、両ア
クチュエータ１４，１６に対する圧油の供給は、前記分
流比より軽負荷側アクチュエータへの流量配分が増大さ
れた分流比に変更、調整される。すなわち、アクチュエ
ータの駆動速度が、軽負荷側では増大され高負荷側では
逆に減少される。なお、この場合、定差減圧弁７２の両
ピストン７２ａ，７２ｂの圧力作用断面積を異ならしめ
ておくと、前述したことからわかるように、外部パイロ
ット圧力手段７６を作用されることなく、前記分流比を
予め所定に設定しておくことが可能となる。By the way, the apparatus of the present invention in which the adjustable secondary pressure 74 which can be adjusted in this manner is applied in the closing direction to each of the flow dividing valves 22 via the signal lines 74b and 74c, respectively, is as follows. Operate. It should be noted that each shunt compensating valve 2
The signal lines 46a and 48a of the respective load pressures and the forces of the springs 22a and 24a are applied to the opening directions of the signal lines 2 and 24, respectively. First, the adjusted secondary pressure 74 is equal to the maximum load pressure 5.
2, the two shunt compensating valves 22, 24 are
Among them, the high load side is fully opened, while the light load side is throttled to an opening at which the differential pressures at the throttles 18a, 20a of the two flow control valves 18, 20 become equal. Accordingly, as a result, the supply of the pressure oil to both the actuators 14 and 16 is set to a split ratio proportional to the opening of the two flow control valves 18 and 20. Next, when the adjusted secondary pressure 74 is lower than the maximum load pressure 52, the force in the closing direction on the two shunt flow compensating valves 22 and 24 is reduced by the differential pressure. The throttle is expanded slightly in the opening direction, and as a result, the supply of pressure oil to both actuators 14 and 16 is changed and adjusted to a split ratio in which the flow distribution to the light load side actuator is increased from the split ratio. That is, the drive speed of the actuator is increased on the light load side and decreased on the high load side. In this case, if the pressure action cross-sectional areas of the two pistons 72a and 72b of the constant pressure reducing valve 72 are made different from each other, as will be understood from the above, the above-mentioned flow dividing ratio can be obtained without the external pilot pressure means 76 being operated. Can be set in advance to a predetermined value.
【００２２】以上説明したように、本発明によれば、負
荷の異なる両アクチュエータを確実に複合操作できると
共に、必要に応じて、圧油の両アクチュエータに対する
分流比を調整すことができる。しかるにこのような分流
比の調整、すなわち負荷の異なるアクチュエータの同時
駆動時に軽負荷側のアクチュエータを意図的に高速で駆
動することは、この種の油圧駆動装置においてしばしば
要望されていることであるので、この種の装置の作業性
を大幅に向上することができる。更に、本発明において
は、分流比の調整は外部パイロット圧力手段を介して容
易に制御することができ、しかも前記圧力手段は特別な
圧力検出手段等を用いることなく簡単に構成されている
ので、操作性並びに信頼性を向上できると共に更にコス
トを低減することができる。As described above, according to the present invention, both actuators having different loads can be reliably operated in a combined manner, and if necessary, the flow dividing ratio of pressure oil to both actuators can be adjusted. However, it is often desired in such a hydraulic drive device to adjust such a shunt ratio, that is, to intentionally drive the light-load-side actuator at a high speed when simultaneously driving actuators having different loads. The workability of this type of device can be greatly improved. Further, in the present invention, the adjustment of the split flow ratio can be easily controlled via the external pilot pressure means, and the pressure means is simply configured without using any special pressure detection means or the like. Operability and reliability can be improved, and costs can be further reduced.
【００２３】以上、本発明を好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。なお、実施例においては２つのアクチュエー
タについて説明したが、３つ或いはそれ以上のアクチュ
エータに対しても適用され得ることは明らかであろう。The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and many design changes can be made without departing from the spirit of the present invention. In the embodiment, two actuators have been described. However, it is apparent that the present invention can be applied to three or more actuators.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る油圧
駆動装置は、吐出流量制御手段を有する可変容量ポンプ
と、この可変容量ポンプからの圧油によって駆動される
少なくとも第１、第２のアクチュエータと、これら第
１、第２のアクチュエータに供給される圧油の流れをそ
れぞれ制御する第１、第２の流量制御弁と、これら第
１、第２の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する第
１、第２の分流補償弁とを備え、そして、ポンプ吐出流
量が前記吐出流量制御手段を介して、第１、第２のアク
チュエータの各負荷圧力の中から選択される最大負荷圧
力とポンプ吐出圧力との間の差圧が一定となるような流
量に制御される油圧駆動装置において、第１、第２の各
分流補償弁にはその一端に前記各負荷圧力とばね力とを
閉方向に印加し一方他端には、差圧調整手段により前記
最大負荷圧力および外部パイロット圧力によって差圧調
整されるポンプ吐出圧力の調整２次圧力を閉方向に印加
し、可変容量ポンプの吐出ラインとタンクとの間にはバ
イパスラインを設けると共にこのバイパスライン上に圧
力補償付流量制御弁と圧力発生手段とからなる流量制御
装置を設け、そして前記圧力補償付流量制御弁にはその
一端にポンプ吐出圧力を開方向に印加し一方他端には前
記最大負荷圧力とばね力とを閉方向に印加すると共に、
前記圧力発生手段の上流側圧力を可変容量ポンプの前記
吐出流量制御手段に印加するよう構成したので、先ず、
ポンプ流量制御装置の作用により、ポンプ吐出流量は、
アクチュエータの非駆動時には最小流量に保持され、ア
クチュエータの駆動時にはアクチュエータ負荷圧とポン
プ吐出圧力との差圧が一定となるような流量に制御され
る。また、分流補助弁の作用により、負荷の異なる両ア
クチュエータの同時駆動時における両アクチュエータに
対するポンプ吐出圧油の分流比は、それぞれの流量制御
弁の操作開度に比例した分流比に設定される。更に、差
圧調整手段の作用により、必要に応じて前記分流比を調
整して軽負荷側のアクチュエータに対する流量配分を増
大することができる。As described above, the hydraulic drive device according to the present invention comprises a variable displacement pump having a discharge flow control means, and at least a first and a second driven by hydraulic oil from the variable displacement pump. An actuator, first and second flow control valves for controlling the flow of pressure oil supplied to the first and second actuators, and a differential pressure between the first and second flow control valves, respectively. A first and a second diverting compensation valve for controlling, and a maximum load pressure at which a pump discharge flow rate is selected from among respective load pressures of the first and second actuators via the discharge flow rate control means. In the hydraulic drive device controlled to a flow rate such that the differential pressure between the pressure and the pump discharge pressure is constant, the load pressure and the spring force are applied to one end of each of the first and second branching compensation valves. Apply in the closing direction while the other The differential pressure adjusting means applies a secondary pressure for adjusting the pump discharge pressure, which is differentially adjusted by the maximum load pressure and the external pilot pressure, in the closing direction, so that there is a gap between the discharge line of the variable displacement pump and the tank. A bypass line is provided, and a flow control device comprising a flow control valve with pressure compensation and a pressure generating means is provided on the bypass line, and a pump discharge pressure is applied to one end of the flow control valve with pressure compensation in an opening direction. While applying the maximum load pressure and the spring force to the other end in the closing direction,
Since the upstream pressure of the pressure generating means is configured to be applied to the discharge flow rate control means of the variable displacement pump, first,
Due to the operation of the pump flow control device, the pump discharge flow rate is
When the actuator is not driven, the flow rate is maintained at the minimum flow rate, and when the actuator is driven, the flow rate is controlled so that the differential pressure between the actuator load pressure and the pump discharge pressure becomes constant. Further, by the operation of the flow dividing auxiliary valve, when the two actuators having different loads are simultaneously driven, the flow dividing ratio of the pump discharge pressure oil to the two actuators is set to a flow dividing ratio proportional to the operation opening of each flow control valve. Further, by the operation of the differential pressure adjusting means, the distribution ratio can be adjusted as necessary to increase the flow distribution to the light-load-side actuator.
【００２５】従って、本発明によれば、負荷の異なる両
アクチュエータを確実に複合操作できると共に、しかも
この複合操作時における軽負荷側アクチュエータ駆動速
度を意図的に増大して、様々の作業パターンに適合させ
ることができる。また、本発明のポンプ流量制御装置の
信号ラインは単独且つ最短に設定されるので、ポンプの
制御応答性を向上できる利点を有する。Therefore, according to the present invention, both actuators having different loads can be reliably operated in combination, and the drive speed of the light-load-side actuator during this combination operation is intentionally increased to suit various work patterns. Can be done. Further, since the signal line of the pump flow control device of the present invention is set independently and as short as possible, there is an advantage that the control response of the pump can be improved.
【図１】 本発明に係る油圧駆動装置の一実施例を
説明する油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram illustrating an embodiment of a hydraulic drive device according to the present invention.
【図２】 従来の油圧駆動装置を説明する油圧回路
図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram illustrating a conventional hydraulic drive device.
１０…吐出流量制御手段 １２…可変容量ポンプ １４，１６…第１、第２のアクチュエータ １８，２０…第１、第２の流量制御弁 １８ａ，２０ａ…絞り ２２，２４…第１、第２の分流補償弁 ２２ａ，２４ａ…ばね ２６…ポンプライン ２８，３０…分岐ポンプライン ３６，３８…アクチュエータライン ４０，４２…分岐タンクライン ４４…タンク ４６，４８…各負荷圧力 ４６ａ，４８ａ…信号ライン ２０…シヤトル弁 ５２…最高負荷圧力 ５２ｄ，５２ｅ…信号ライン ５４，５６…ライン ５８…タンクライン ６０…ポンプ流量制御装置 ６２…バイパスライン ６４…圧力補償付流量制御弁 ６４ｂ…ばね ６６…圧力発生手段 ６６ａ…信号ライン ７０…差圧調整手段 ７２…定差減圧弁 ７２ａ，７２ｂ…第１、第２のピストン ７２ｃ…ばね ７４…調整２次圧力 ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ…信号ライン ７６…外部パイロット圧力手段 ７６ａ…パイロット信号器 ７６ｂ…電磁比例減圧弁 ７６ｃ…パイロットポンプ ７８…外部パイロット圧力 ７８ａ…信号ライン ８０…信号ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Discharge flow control means 12 ... Variable displacement pump 14,16 ... First and second actuators 18,20 ... First and second flow control valves 18a, 20a ... Restrictors 22, 24 ... First and second Dividing flow compensation valve 22a, 24a Spring 26 Pump line 28, 30 Branch pump line 36, 38 Actuator line 40, 42 Branch tank line 44 Tank 46, 48 Each load pressure 46a, 48a Signal line 20 Shuttle valve 52 ... Maximum load pressure 52d, 52e ... Signal line 54, 56 ... Line 58 ... Tank line 60 ... Pump flow control device 62 ... Bypass line 64 ... Flow control valve with pressure compensation 64b ... Spring 66 ... Pressure generating means 66a ... Signal line 70: Differential pressure adjusting means 72: Constant pressure reducing valve 72a, 72b: First and second pistons 72c: Reference numeral 74: Adjusted secondary pressure 74a, 74b, 74c: Signal line 76: External pilot pressure means 76a: Pilot signal device 76b: Electromagnetic proportional pressure reducing valve 76c: Pilot pump 78: External pilot pressure 78a: Signal line 80: Signal line
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 11/00 - 11/22 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F15B 11/00-11/22
Claims (3)
ポンプと、この可変容量ポンプからの圧油によって駆動
される少なくとも第１、第２のアクチュエータと、これ
ら第１、第２のアクチュエータに供給される圧油の流れ
をそれぞれ制御する第１、第２の流量制御弁と、これら
第１、第２の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する
第１、第２の分流補償弁とを備え、そして、ポンプ吐出
流量が前記吐出流量制御手段を介して、第１、第２のア
クチュエータの各負荷圧力の中から選択される最大負荷
圧力とポンプ吐出圧力との間の差圧が一定となるような
流量に制御される油圧駆動装置において、 第１、第２の各分流補償弁にはその一端に前記各負荷圧
力とばね力とを開方向に印加し一方他端には前記最大負
荷圧力および外部パイロット圧力によって差圧調整され
るポンプ吐出圧力の調整２次圧力を閉方向に印加し、可
変容量ポンプの吐出ラインとタンクとの間にはバイパス
ラインを設けると共にこのバイパスライン上に圧力補償
付流量制御弁と圧力発生手段とを設け、そして前記圧力
補償付流量制御弁にはその一端にポンプ吐出圧力を開方
向に印加し一方他端には前記最大負荷圧力とばね力とを
閉方向に印加すると共に、前記圧力発生手段の上流側圧
力を可変容量ポンプの前記吐出流量制御手段に印加する
よう構成してなることを特徴とする油圧駆動装置。1. A variable displacement pump having discharge flow rate control means, at least first and second actuators driven by pressure oil from the variable displacement pump, and a supply to the first and second actuators. First and second flow control valves for controlling the flow of pressurized oil, and first and second diversion compensating valves for controlling the differential pressures before and after the first and second flow control valves, respectively. Then, the pump discharge flow rate is controlled via the discharge flow rate control means so that the differential pressure between the maximum load pressure selected from the load pressures of the first and second actuators and the pump discharge pressure becomes constant. In the hydraulic drive device controlled to a suitable flow rate, the first and second branch flow compensating valves apply the respective load pressures and spring forces to one end thereof in the opening direction, and the other end includes the maximum load pressure and For external pilot pressure A secondary pressure is applied in the closing direction, and a bypass line is provided between the discharge line and the tank of the variable displacement pump, and a flow control with pressure compensation is provided on the bypass line. A valve and a pressure generating means are provided, and the flow control valve with pressure compensation applies a pump discharge pressure to one end thereof in an opening direction, and applies the maximum load pressure and a spring force to the other end in a closing direction. And a hydraulic drive device configured to apply an upstream pressure of the pressure generating means to the discharge flow control means of the variable displacement pump.
段は、一端部に配置される最大負荷圧力印加用の第１の
ピストンと他端部に配置される調整２次圧力印加用の第
２のピストンおよび差圧調整用ばねとからなる定差減圧
弁から構成し、そして前記差圧設定用ばねのばね力を外
部パイロット圧力により調整するよう構成してなる請求
項１記載の油圧駆動装置。2. A differential pressure adjusting means for outputting an adjusted secondary pressure includes a first piston for applying a maximum load pressure arranged at one end and a second piston for applying an adjusted secondary pressure arranged at the other end. 2. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein said hydraulic drive device comprises a constant pressure reducing valve comprising a second piston and a differential pressure adjusting spring, and wherein the spring force of said differential pressure setting spring is adjusted by an external pilot pressure. .
面の断面積が異なる請求項２記載の油圧駆動装置。3. The hydraulic drive device according to claim 2, wherein the first and second pistons have different cross-sectional areas of pressure acting surfaces.
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