JP3155243B2 - 再生機能を有する油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械等に適用
される油圧ショベル等の油圧制御装置に係り、特に油圧
回路上における再生およびカウンタバランス機能を有
し、メータアウト制御すべきアクチュエータの操作性、
安全性および生産性の向上を計ることができる再生機能
を有する油圧制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に、油圧ショベル等の建
設機械における油圧制御装置において、複合操作時に、
各切換弁の圧油供給ラインとアクチュエータラインとの
間の可変オリフィスの開口面積に比例して、油圧ポンプ
の吐出流量が比例配分されて良好な複合操作性が得られ
ると共に、作業条件の変動により特定のアクチュエータ
において、その戻り油の圧力が供給圧油より高くなるよ
うな場合に、再生チェック弁の作用により高エネルギを
有する戻り油を圧油供給通路側へ還流させて、省エネ性
および作業効率を向上することができると共に、キャビ
テーションを防止して、比較的簡単かつコンパクトな構
成からなる再生用油圧回路を開発し、特許出願を行った
（特開平４−１８５９０３号公報）。

【０００３】すなわち、前記提案に係る油圧回路は、図
５ないし図７に示す構成からなる。図５ないし図７にお
いて、参照符号１１２はブーム用アクチュエータ、１１
４はアーム用アクチュエータを示し、この場合アーム用
アクチュエータ１１４を特定して、このアーム用アクチ
ュエータ１１４に関し、再生用チェック弁１６２が、切
換弁１３６の単位戻りライン１５０と単位供給ライン１
２６との間を連通する通路内に設けられ、前記ライン１
５０からライン１２６へは圧油を流し、前記ライン１２
６からライン１５０へは圧油の流れをブロックするよう
に構成される。また、オリフィス１６４およびチェック
弁１６６が、最高信号圧力ライン１４４とタンクライン
１３２との間に設けられ、前記チェック弁１６６は前記
ライン１３２からライン１４４へは圧油を流し、前記ラ
イン１４４からライン１３２へは圧油の流れをブロック
するように構成される。

【０００４】しかるに、図５において、切換弁１３６の
構造は、ポンプライン１１８に接続された油路１７０が
ロードチェック弁１２２を介して単位供給ライン１２６
と連通し、また最高信号圧力ライン１４４にパイロット
ポート１７２が接続され、単位信号圧力ライン１４０が
穴１７４およびそれぞれの単位信号圧力ライン１４０
ａ、１４０ｂを介して、それぞれ油室１５８ａ、１６０
ａに連通し、さらにボールチェック弁１８２、パイロッ
トライン１７２ｂ、オリフィス１８０ａを介して油室１
６６ｂに連通している。

【０００５】一方、補助弁１５８、１６０の補助スプー
ル１７８、１８０は、両端の油室１５８ａ（１６０ａ）
と油室１５８ｂ（１６０ｂ）の圧力が等しい時、比較的
小さいばね１９０（１９１）のばね力によって、図示の
ように単位戻りライン１５０（１５２）とタンクライン
１３２の間を大きな開度で連通する開位置を保持してい
る。そして、単位信号圧力ライン１４０は、メインスプ
ール１７６が中立位置にある時、メインスプール１７６
の左右２個の軸直角穴１７６ａ、軸心穴１７６ｂ、軸直
角穴１７６ｃおよび単位戻りライン１５０、１５２並び
に補助弁１５８、１６０の環状油路１５８ｄ、１６０ｄ
を介してタンクライン１３２へ連通している。また、メ
インスプール１７６が図示の左側へ移動すると、単位供
給ライン１２６はメインスプール１７６の外周の図示の
右側のオリフィス１７６ｄを介してシリンダポート１３
６ｂと連通し、一方、シリンダポート１３６ａはメイン
スプール１７６の外周の図示の左側のノッチ１７６ｅを
介して単位戻りライン１５０と連通している。

【０００６】また、パイロットポート１７２は、それぞ
れパイロットライン１７２ａとオリフィス１７８ａおよ
びパイロットライン１７２ｂとオリフィス１８０ａを介
してそれぞれ油室１５８ｂ、１６０ｂに連通している。
なお、前記ボールチェック弁１８２は、単位信号圧力ラ
イン１４０の圧力がパイロットポート１７２に連通接続
した最高信号圧力ライン１４４の圧力より高い時に開
き、低い時に閉じるように構成されている。

【０００７】なお、図７に示す構成においては、図６に
示す再生チェック弁１６２を、単位戻りライン１５０と
アーム用アクチュエータ１１４に対する供給側アクチュ
エータライン１３０ｂとの間に設けたものである。この
ように構成することにより、切換弁１３４、１３６をそ
れぞれ位置（イ）および（ロ）に操作して、両アクチュ
エータ１１２、１１４を同時に複合操作している場合
に、アーム用アクチュエータ１１４においてその単位戻
りライン１５０の圧力が、圧油供給ライン側の圧力より
高くなると、この高圧の単位戻りライン１５０内の戻り
油は、再生チェック弁１６２を開いて直接アクチュエー
タライン１３０ｂに還流され、アーム用アクチュエータ
１１４のみを増速する。従って、この場合には、図６に
示す構成とは異なり、ブーム用アクチュエータ１１２は
増速されない。

【０００８】従って、このように構成された従来の油圧
回路においては、負荷圧力の異なる複数のアクチュエー
タを、共通の油圧ポンプからの吐出油で駆動するもので
あり、各切換弁の単位戻りラインとタンクラインとの間
にその開度を制限する補助弁を設けると共に、特定のア
クチュエータに対してはその単位戻りラインと圧油供給
ラインとの間に、作業条件に応じて、戻りラインの圧油
を供給ラインへ還流する再生用チェック弁を設けたこと
により、前記補助弁の作用により低負荷側アクチュエー
タに対する供給油量が制限され、負荷圧力の異なる複数
のアクチュエータを確実に同時操作することができ、し
かも作業条件によっては、高圧の戻り油を前記再生用チ
ェック弁を介して供給ラインへ還流することにより、油
圧回路の省エネ性ならびに作業効率および作業性を向上
することができるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術においては、改善されるべき種々の問題が残
されている。

【００１０】すなわち、前記従来技術においては、シリ
ンダポート１３６ａから圧油がタンクライン１３２へ排
出される油路上に、補助ポート１５０が設けられ、この
補助ポート１５０からタンクライン１３２の油路上に
は、流量調整手段１５８が設けられている。また、前記
流量調整手段１５８には、その開方向にシリンダポート
１３６ａの圧力が作用し、またその閉方向には各切換弁
に接続されたアクチュエータの負荷圧力の最高圧力が選
択されてそれぞれ作用している。しかし、この場合に
は、各流量調整手段の開閉を制御する圧力は、各切換弁
の切換スプールに設けた信号通路を経て供給されている
ので、各流量調整手段に至るまでの通路の圧力損失や、
各摺動部における信号圧油の漏れ等の影響を受ける。従
って、油圧装置が使用される環境温度の変化等によって
は、流量調整手段の作動が不安定となり、必ずしも適切
な再生機能を得られない難点がある。

【００１１】また、図５に示す切換弁の構造において
は、再生用チェック弁１６２には、常時油圧ポンプの圧
油供給ライン１７０の圧力が、逆止弁１２２を介して作
用しているので、他のアクチュエータを操作した場合の
圧油供給ラインの圧力の変動を、その都度受けることに
なり、従って再生通路の構成においても信頼性をさらに
確実なものとすることが要求される。

【００１２】さらに、前記の従来技術においては、図７
に示すように、再生用チェック弁１６２を再生対象の切
換弁のシリンダポートへ直接接続しているが、この場合
には図５に示す切換弁の構造とは異なり、圧力変動の作
用回数は減少するが、再生用チェック弁１６２にはシリ
ンダポートの圧油が直接作用するので、中立状態での圧
油の漏れ防止に十分な配慮を行う必要がある。

【００１３】一方、前記の従来技術において、再生機能
を付加した切換弁を、単独で操作した場合には、この切
換弁の流量調整手段１５８の開方向、閉方向の制御圧力
は、共に切換弁のシリンダポートであることから、等し
く、従って流量調整手段は開放位置に保持されている。
この場合、例えば油圧装置に圧油を供給する油圧ポンプ
の回転数が小さく、例えば図５に示す構成においてスプ
ール１７６が図示の左方に操作されると、シリンダポー
ト１３６ａの戻り油は、ノッチ１７６ｅ、補助ポート１
５０、油路１５８ｄを経てタンクライン１３２に排出さ
れるが、ノッチ１７６ｅは油圧ポンプの回転数が定格の
場合の供給油量に合わせて比較的大きく設定してあり、
しかも流量調整手段１５８のスプール１７８は開放位置
に保持されたままであるので、アーム用アクチュエータ
１１４の戻りライン１３０ａ内の圧油は、負荷１１４ａ
および１１４ｂの自重降下により急激に排出される。こ
れにより、前述したように油圧ポンプからの供給油量が
不足し、従ってシリンダポート１３６ｂに連通接続され
た供給ライン１３０ｂの油量が不足し、アクチュエータ
１１４にはキャビテーションが発生して、この操作が非
常に困難となる惧れがある。なお、前記キャビテーショ
ンの発生を防止するためには、ノッチ１７６ｅの開口を
予め制限しても良いが、この場合には油圧ポンプの回転
数が定格の場合の供給油量に対しては抵抗が大きくな
り、所定のアクチュエータ速度を得ることができない難
点がある。

【００１４】そこで、本発明者は、鋭意研究ならびに検
討を重ねた結果、油圧ポンプに複数の切換弁を内蔵する
制御弁を接続し、前記切換弁にそれぞれアクチュエータ
を接続して、前記各切換弁を操作することにより前記油
圧ポンプからの圧油を各アクチュエータに給排するよう
に油圧制御装置を構成し、前記各切換弁は、バルブボデ
ィ内に液密にかつ摺動自在に支持した切換スプールと、
この切換弁の切換スプールの位置に従って連通または遮
断される複数の油路を有し、この油路は前記油圧ポンプ
からの圧油の供給を行う圧油供給通路と、シリンダポー
トと、前記シリンダポートと前記圧油供給通路との間に
前記切換スプールの移動に従ってこの切換スプールに設
けた切欠部が前記圧油供給通路に開口し前記切欠部を介
して前記圧油供給通路から圧油が供給される中間室と、
タンクラインと、このタンクラインと前記シリンダポー
トとの間に設けた補助ポートとから構成すると共に、前
記切換弁を操作した際に、圧油供給通路から中間室およ
び一方のシリンダポートを経てアクチュエータへ圧油の
供給を行い、このアクチュエータから他方のシリンダポ
ートおよび補助ポートを経てタンクラインに戻り油の排
出を行うようにし、さらに前記補助ポートからタンクラ
インに至る油路上に流量調整手段を設け、前記補助ポー
トとタンクラインとの間の油路を、前記流量調整手段に
おいて前記中間室の圧力により開方向に調整すると共
に、外部信号圧力により閉方向に調整するようにし、し
かも前記補助ポートおよび前記中間室からシリンダポー
トに至る油路中に、この油路から補助ポートへの流れを
阻止する向きに逆止弁を接続配置した構成とすることに
より、各切換弁に接続されたそれぞれ負荷圧力の異なる
アクチュエータへ同時にかつ各切換弁の操作量に応じて
各アクチュエータへ圧油を供給することができると共
に、自重降下する負荷を操作する場合においても、キャ
ビテーションの発生を確実に防止し、各アクチュエータ
に対し所定の速度を維持し、しかもカウンタバランス機
能を付加することができ、さらには可変容量ポンプの供
給油量に係わらず操作性および安全性の向上と速度定価
の防止とを図り、生産性の向上を達成することができる
ことを突き止めた。

【００１５】従って、本発明の目的は、建設機械等の適
用に際して、負荷の異なる複数の切換弁を同時操作する
場合において、各切換弁のシリンダポートに対する圧油
の供給を確実に達成することができると共に、キャビテ
ーションの発生を防止し、操作上の安全性を容易に確保
することができる油圧制御装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る再生機能を有する油圧制御装置は、油
圧ポンプに複数の切換弁を内蔵する制御弁を接続し、前
記切換弁にそれぞれアクチュエータを接続して、前記各
切換弁を操作することにより前記油圧ポンプからの圧油
を各アクチュエータに給排するように構成した油圧制御
装置において、前記各切換弁は、バルブボディ内に液密
にかつ摺動自在に支持した切換スプールと、この切換弁
の切換スプールの位置に従って連通または遮断される複
数の油路を有し、この油路は前記油圧ポンプからの圧油
の供給を行う圧油供給通路と、シリンダポートと、前記
シリンダポートと前記圧油供給通路との間に前記切換ス
プールの移動に従ってこの切換スプールに設けた切欠部
が前記圧油供給通路に開口し前記切欠部を介して前記圧
油供給通路から圧油が供給される中間室と、タンクライ
ンと、このタンクラインと前記シリンダポートとの間に
設けた補助ポートとから構成して、前記切換弁が操作さ
れた際に、圧油供給通路から中間室および一方のシリン
ダポートを経てアクチュエータへ圧油の供給を行い、こ
のアクチュエータから他方のシリンダポートおよび補助
ポートを経てタンクラインに戻り油の排出を行うように
構成し、さらに前記補助ポートからタンクラインに至る
油路上に流量調整手段を設け、前記補助ポートとタンク
ラインとの間の油路を、前記流量調整手段において前記
中間室の圧力により開方向に調整すると共に、外部信号
圧力により閉方向に調整するように構成し、しかも前記
補助ポートおよび前記中間室からシリンダポートに至る
油路中に、この油路から補助ポートへの流れを阻止する
向きに逆止弁を接続配置したことを特徴とする。

【００１７】この場合、前記流量調整手段を閉方向に調
整する外部信号圧力は、他の切換弁の中間室の圧力とす
ることができる。

【００１８】また、前記各切換弁の中間室の圧力を検出
し、これらの圧力の内の最高圧力を選択し、この最高圧
力に対応して切換弁の流量調整手段に、外部信号圧力と
しての油圧力を作用させるように構成することができ
る。

【００１９】さらに、前記各切換弁の流量調整手段に作
用させる外部信号圧力の供給ラインには、他のパイロッ
ト信号圧力を逆止弁を介して供給するように構成するこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る油圧制御装置
の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

【００２１】実施例１ 図１は、本発明に係る油圧制御装置の一実施例を示すも
のである。すなわち、図１において、参照符号３０はバ
ルブボディを示し、このバルブボディ３０は、可変容量
ポンプＰからの圧油の供給を受ける共通の圧油供給通路
３２と、切換スプール３４と、この切換スプール３４の
移動により圧油供給通路３２からの圧油の供給を受ける
中間室３６と、シリンダポート３８ａ、３８ｂと、前記
中間室３６からシリンダポート３８ａまたは３８ｂへの
通路４０、４０と、逆止弁４２と、前記切換スプール３
４の移動によりシリンダポート３８ａまたは３８ｂの圧
油をタンクＴへ排出する補助ポート４４、４４およびタ
ンクライン４７をそれぞれ内蔵した構成からなる。

【００２２】なお、前記切換スプール３４には、この切
換スプール３４の移動に伴い圧油供給通路３２を中間室
３６と接続するための切欠部３３が設けられている。ま
た、前記切換スプール３４には、この切換スプール３４
の移動に伴いシリンダポート３８ａまたは３８ｂを通路
４０または補助ポート４４に連通接続するための切欠部
４５、４５′および４６、４６′が設けられている。

【００２３】前記補助ポート４４、４４は、シリンダポ
ート３８ａ、３８ｂとタンクライン４７との間に設けら
れ、また補助ポート４４、４４とタンクライン４７との
間には、シリンダポート３８ａ、３８ｂからタンクライ
ン４７への通路の開度Ａを調整するための流量調整手段
４８が設けられている。

【００２４】しかるに、前記流量調整手段４８は、スプ
ール５０とばね５２とを備え、前記スプール５０は、バ
ルブボディ３０に形成されたスプール穴５３、５４、５
５にそれぞれ摺動自在かつ液密的に保持すると共に、そ
の一端をカバー５６により囲繞保持する。そして、スプ
ール５０に設けた内部通路５８の一端は逆止弁６０およ
び通路６１を介して前記カバー５６内に形成した背室６
２に連通接続すると共に、その他端は前室６４に開口す
る。この場合、前記逆止弁６０は、背室６２から前室６
４への圧油の流れを阻止するように組み込まれている。

【００２５】一方、前記前室６４は、前記中間室３６と
通路６５を介して連通接続され、前記前室６４内に前記
ばね５２を収納配置して、前記スプール５０の他端を弾
力的に保持している。

【００２６】このようにして、前記流量調整手段４８
は、前記スプール５０がばね５１の弾力に抗して下方へ
移動するに従い、スプール５０の肩部５０ａがスプール
穴５４に係合しつつ、その開度Ａは切欠部５０ｂによっ
て規制されて次第に小さくなるように構成される。

【００２７】また、前記切換スプール３４に対し、一方
のシリンダポート３８ａと連通接続される補助ポート４
４と通路４０との間に逆止弁７２を設けて、前記補助ポ
ート４４と通路４０とを相互に連通接続し、前記一方の
シリンダポート３８ａからの戻り油の一部を、他方のシ
リンダポート３８ｂへ供給し得るように構成する。

【００２８】なお、本実施例の図１に示す構成図におい
ては、切換スプールに対しセンタバイパス通路６６を設
けて、オープンセンタ型の油圧制御装置として構成した
ものであるが、クローズドセンタ型の油圧制御装置とし
て構成することもできることは勿論である。

【００２９】また、本実施例においては、図１に示す構
成からなる切換弁を複数含むものであって、図示してい
ない他の切換弁の流量調整手段における各背室（例えば
６２′）と連通路６８を介して接続し、この連通路６８
を適宜絞り７０を介してタンクＴへ連通接続する。

【００３０】次に、前記構成からなる本実施例におけ再
生機能を有する油圧制御装置の動作につき、図２に示す
油圧回路図を併せ参照しながら説明する。

【００３１】図２に示す油圧回路においては、図１に示
す構成からなる切換弁を複数（図示例では２個）設けた
ものであり、これら切換弁８０、８１のそれぞれシリン
ダポート３８ａ、３８ｂに対してアクチュエータ８２、
８３を接続した構成からなる。そして、前記各切換弁８
０、８１の構成は、前記図１に示す構造を有するもので
あり、従って前記一方の切換弁８０についてのみ同一の
構成要素に対しては同一の参照符号を付して説明する。

【００３２】（１）単独操作する場合 図１に示す構成ないしこれと同じ構成からなる複数の切
換スプールを有する油圧制御装置において、図２に示す
一方の切換弁８０の切換スプールを操作した場合、すな
わち図１において、切換スプール３４を右方へ移動させ
ると、前記切換スプール３４の一部に設けた切欠部３３
が、共通の圧油供給通路３２に開口し、この開口部から
圧油が中間室３６へ流入し、この圧油は逆止弁４２を開
き、通路４０および切換スプール３４に設けた切欠部４
５′を経て一方のシリンダポート３８ｂに至り、アクチ
ュエータ８２に供給される。

【００３３】一方、アクチュエータ８２からの戻り油
は、他方のシリンダポート３８ａから流入し、切換スプ
ール３４に設けた切欠部４６を経て補助ポート４４に至
り、流量調整手段４８のスプール５０の凹部５１とバル
ブボディ３０に設けたスプール穴５４とによって形成さ
れる環状通路５４ａを経て、タンクライン４７に至り、
タンクＴへ排出される。

【００３４】そこで、単独操作の場合、流量調整手段４
８において、中間室３６内の圧油は、通路６５、前室６
４、スプール５０の内部通路５８、逆止弁６０、通路６
１を経て背室６２に至る。さらに、この圧油は、連通路
６８を経由し、他方の切換弁８１に係る背室（６２′）
と相互に連通し、比較的小さな絞り７０を経てその一部
がタンクＴへ排出されているので、背室６２の圧力は前
室６４とほぼ同圧となる。しかも、この場合、スプール
５０は、前室６４に設けたばね５２のばね力により前記
環状通路５４ａの開度Ａを開放位置に保持しているの
で、前記シリンダポート３８ａからの戻り油は、流量調
整手段４８によって何等制限されることなく、タンクＴ
へ排出することができる。

【００３５】（２）複数の切換スプールを同時操作した
場合（高負荷側の動作） 高負荷側に係るスプール５０については、前記単独操作
の場合と同じである。

【００３６】（３）複数の切換スプールを同時操作した
場合（軽負荷側の動作） 図１に示す切換弁を軽負荷側とすれば、前記単独操作の
場合と同様に、切換スプール３４を右方へ操作すると、
圧油の流れの方向は前記（１）の場合と同じになるが、
流量調整手段４８においては、その背室６２に対して、
前記（１）の場合のように高負荷側の中間室（３６）の
圧力が連通路６８を介して流入しており、しかもこの圧
油は軽負荷側のスプール５０の内部に設けた逆止弁６０
によって、軽負荷側の前室６４への流れを阻止している
ので、軽負荷側における背室６２内の圧力は軽負荷側の
前室６４の圧力より高くなる。従って、前記前室６４に
対する背室６２の圧力差による力が、ばね５２のばね力
に打ち勝つと、流量調整手段４８のスプール５０を下方
へ移動させて、補助ポート４４からタンクライン４７へ
連通する通路の開度Ａを制限し、シリンダポート３８ａ
からの戻り油に抵抗を与える。

【００３７】この状態において、この切換弁８０に接続
されたアクチュエータ８２を駆動する負荷８２′が、自
重降下する負荷である場合にはメータアウト制御とな
り、前記流量調整手段４８のスプール５０により設定さ
れる開度によっては、アクチュエータ８２の一方の油室
８２ｂの圧力は他方の油室８２ａの圧力より高くなるの
で、シリンダポート３８ａから補助ポート４４に流出す
る戻り油の一部は、逆止弁７２を介し通路４０を経てシ
リンダポート３８ｂへ供給される。

【００３８】従って、アクチュエータ８２は、その戻り
油の通路が流量調整手段４８によって制限されても、十
分な速度で駆動され、しかも可変容量ポンプからの供給
油は、他の高負荷側の切換弁８１へ積極的に供給される
ので、複数の切換弁が同時操作された場合でも、各アク
チュエータに対しそれぞれ所定の駆動速度を得ることが
できる。

【００３９】しかも、前記構成からなる本発明による油
圧制御装置によれば、補助ポート４４からの戻り油を再
生する通路において、対応する切換弁が中立状態であれ
ば、可変容量ポンプによる圧力が作用しない部位である
ため、従来技術に見られるような高頻度の圧力サイクル
を受けることがなく、安全性においても極めて優れたも
のとなる。

【００４０】実施例２ 図３は、本発明に係る再生機能を有する油圧制御装置の
別の実施例を示すものであって、図２に示す実施例１の
油圧回路の変形例を示すものである。

【００４１】すなわち、図３において、本実施例の油圧
制御装置は、その基本構成は図２に示す実施例と同じで
あり、パイロットポンプＰ′を設けて、このパイロット
ポンプＰ′からのパイロット圧力を、絞り８５および逆
止弁８４を介して連通路６８に連通接続した構成からな
る。なお、参照符号８６はリリーフ弁を示す。すなわ
ち、本実施例においては、各切換弁８０、８１の流量調
整手段４８から高圧選択された圧力が、前記パイロット
ポンプＰ′からの供給圧力に比較して低い場合において
は、各流量調整手段４８を閉方向に調整するように、例
えば図１に示す切換弁の構成においてはその背室６２に
圧力を作用させるように構成したものである。その他の
構成は、図２に示す油圧回路の構成と同じであり、同一
の構成要素については同一の参照符号を付し、詳細な説
明は省略する。

【００４２】なお、各切換弁８０、８１の切換スプール
３４においては、この切換スプール３４に形成した切欠
部４５、４５′を経てシリンダポート３８ａ、３８ｂへ
の圧油の給排を行うに際し、これら切欠部４５、４５′
の開度は、所定の回転数（油圧ショベルの場合、例えば
２０００ｒｐｍ）で駆動される可変容量ポンプＰからの
圧油の供給量に見合った大きさに設定される。

【００４３】しかるに、アクチュエータ８２、８３の作
業条件によっては、可変容量ポンプＰからの供給油量が
少ない場合もある。この場合、例えば騒音防止用エンジ
ン回転数を７００ｒｐｍで使用する等の場合において、
前記条件で設定された切欠部４５、４５′の開度では、
例えば自重降下する負荷を操作する際に、図１において
切換スプール３４を右方へ移動操作すると、前記切欠部
４５、４５′の開度が大きくなり負荷が自重降下しよう
とする。この場合、可変容量ポンプＰからの供給油量が
少ないために、シリンダポート３８ｂへの圧油の供給量
が不足し、アクチュエータ８２、８３の操作が困難とな
る惧れがある。

【００４４】しかしながら、図３に示すように、連通路
６８すなわち図１において背室６２に、予め所定のパイ
ロット圧力を作用させることにより、可変容量ポンプＰ
からの供給油量が不足し、中間室３６の圧力が低下した
場合には、前記背室６２に作用するパイロット圧力との
差圧による力が、流量調整手段４８のスプール５０をば
ね５２のばね力に抗して閉方向に移動させることによ
り、補助ポート４４からタンクライン４７ヘの戻り油の
油量が制限されると共に、補助ポート４４の圧力が通路
４０の圧力より高くなり、逆止弁７２が開口して、補助
ポート４４の戻り油の一部を通路４０へ供給し、さらに
この戻り油はシリンダポート３８ｂへ供給されて、アク
チュエータ８０のキャビテーションを防止し得ると共に
速度の低下を防止することができる。

【００４５】また、本実施例において、パイロット圧力
は、図１における前室６４の圧力とのバランスにより、
スプール５０を動作させ補助ポート４４からタンクライ
ン４７へ連通する通路の開度を調整するカウンタバラン
ス機能を有するが、この圧力は図３におけるリリーフ弁
７２で設定してもよく、あるいは可変容量ポンプＰの圧
油供給通路３２から適宜減圧弁（図示せず）を介して供
給するように構成してもよい。

【００４６】実施例３ 図４は、本発明に係る再生機能を有する油圧制御装置の
さらに別の実施例を示すものであって、図３に示す実施
例２の油圧回路の変形例を示すものである。

【００４７】すなわち、本実施例においては、図３に示
す実施例２の油圧制御装置において、パイロットポンプ
Ｐ′を使用して外部よりパイロット圧力を供給する場
合、このパイロット圧力を作用させる切換弁を特定する
ことが可能である。この場合、例えば図４に示すよう
に、連通路６８の一部に逆止弁８８を設けることによ
り、アクチュエータ８２の接続された切換弁８０のみ
に、前述したカウンタバランス機能を付加することがで
きる。なお、その他の構成は、図２および図３に示す油
圧回路の構成と同じであり、同一の構成要素については
同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００４８】以上、本発明の好適な実施例として油圧シ
ョベルに適用した場合の再生機能を有する油圧制御装置
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、本発明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。

【００４９】

【発明の効果】前述したように、本発明に係る再生機能
を有する油圧制御装置は、油圧ポンプに複数の切換弁を
内蔵する制御弁を接続し、前記切換弁にそれぞれアクチ
ュエータを接続して、前記各切換弁を操作することによ
り前記油圧ポンプからの圧油を各アクチュエータに給排
するように構成した油圧制御装置において、前記各切換
弁は、バルブボディ内に液密にかつ摺動自在に支持した
切換スプールと、この切換弁の切換スプールの位置に従
って連通または遮断される複数の油路を有し、この油路
は前記油圧ポンプからの圧油の供給を行う圧油供給通路
と、シリンダポートと、前記シリンダポートと前記圧油
供給通路との間に前記切換スプールの移動に従ってこの
切換スプールに設けた切欠部が前記圧油供給通路に開口
し前記切欠部を介して前記圧油供給通路から圧油が供給
される中間室と、タンクラインと、このタンクラインと
前記シリンダポートとの間に設けた補助ポートとから構
成して、前記切換弁が操作された際に、圧油供給通路か
ら中間室および一方のシリンダポートを経てアクチュエ
ータへ圧油の供給を行い、このアクチュエータから他方
のシリンダポートおよび補助ポートを経てタンクライン
に戻り油の排出を行うように構成し、さらに前記補助ポ
ートからタンクラインに至る油路上に流量調整手段を設
け、前記補助ポートとタンクラインとの間の油路を、前
記流量調整手段において前記中間室の圧力により開方向
に調整すると共に、外部信号圧力により閉方向に調整す
るように構成し、しかも前記補助ポートおよび前記中間
室からシリンダポートに至る油路中に、この油路から補
助ポートへの流れを阻止する向きに逆止弁を接続配置す
る構成としたことにより、共通の圧油供給通路に接続さ
れた複数の切換弁を同時操作した場合に、各切換弁に接
続された負荷圧力の異なるアクチュエータへ同時にかつ
各切換弁の操作量に応じて各アクチュエータへ圧油を供
給することができると共に、自重降下する負荷を操作す
る場合においても、キャビテーションの発生を確実に防
止することができ、しかもアクチュエータに対しそれぞ
れ所定の速度を維持し得るばかりでなく、さらにはカウ
ンタバランス機能を付加し、可変容量ポンプによる供給
油量に係わらず操作性および安全性の向上と速度低下の
防止とを図って、生産性の向上を達成することができる
等の利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る再生機能を有する油圧制御装置の
一実施例としての概略構成を示す要部断面説明図であ
る。

【図２】図１に示す油圧制御装置の油圧制御系統を示す
油圧回路図である。

【図３】本発明に係る再生機能を有する油圧制御装置の
別の実施例を示す油圧回路図である。

【図４】本発明に係る再生機能を有する油圧制御装置の
さらに別の実施例を示す油圧回路図である。

【図５】従来の再生機能を有する油圧制御装置の概略構
成を示す要部断面説明図である。

【図６】図５に示す油圧制御装置の油圧制御系統を示す
油圧回路図である。

【図７】図６に示す油圧制御回路の変形例を示す油圧回
路図である。

【符号の説明】

３０ バルブボディ ３２ 圧油供給通路 ３３ 切欠部 ３４ 切換スプール ３６ 中間室 ３８ａ、３８ｂ シリンダポート ４０ 通路 ４２ 逆止弁 ４４ 補助ポート ４５、４６、４５′、４６′ 切欠部 ４７ タンクライン ４８ 流量調整手段 ５０ スプール ５０ａ 肩部 ５０ｂ 切欠部 ５１ 凹部 ５２ ばね ５３、５４、５５ スプール穴 ５４ａ 環状通路 ５６ カバー部 ５８ 内部通路 ６０ 逆止弁 ６１ 通路 ６２ 背室 ６２′ 他の背室 ６４ 前室 ６５ 通路 ６６ センタバイパス通路 ６８ 連通路 ７０ 絞り ７２ 逆止弁 ８０、８１ 切換弁 ８２、８３ アクチュエータ ８２ａ、８２ｂ 油室 ８４ 逆止弁 ８５ 絞り ８６ リリーフ弁 ８８ 逆止弁 Ｐ 可変容量ポンプ Ｐ′ パイロットポンプ Ｔ タンク

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプに複数の切換弁を内蔵する制
   御弁を接続し、前記切換弁にそれぞれアクチュエータを
   接続して、前記各切換弁を操作することにより前記油圧
   ポンプからの圧油を各アクチュエータに給排するように
   構成した油圧制御装置において、 前記各切換弁は、バルブボディ内に液密にかつ摺動自在
   に支持した切換スプールと、この切換弁の切換スプール
   の位置に従って連通または遮断される複数の油路を有
   し、この油路は前記油圧ポンプからの圧油の供給を行う
   圧油供給通路と、シリンダポートと、前記シリンダポー
   トと前記圧油供給通路との間に前記切換スプールの移動
   に従ってこの切換スプールに設けた切欠部が前記圧油供
   給通路に開口し前記切欠部を介して前記圧油供給通路か
   ら圧油が供給される中間室と、タンクラインと、このタ
   ンクラインと前記シリンダポートとの間に設けた補助ポ
   ートとから構成して、前記切換弁が操作された際に、圧
   油供給通路から中間室および一方のシリンダポートを経
   てアクチュエータへ圧油の供給を行い、このアクチュエ
   ータから他方のシリンダポートおよび補助ポートを経て
   タンクラインに戻り油の排出を行うように構成し、 さらに前記補助ポートからタンクラインに至る油路上に
   流量調整手段を設け、前記補助ポートとタンクラインと
   の間の油路を、前記流量調整手段において前記中間室の
   圧力により開方向に調整すると共に、外部信号圧力によ
   り閉方向に調整するように構成し、しかも前記補助ポー
   トおよび前記中間室からシリンダポートに至る油路中
   に、この油路から補助ポートへの流れを阻止する向きに
   逆止弁を接続配置したことを特徴とする再生機能を有す
   る油圧制御装置。
2. 【請求項２】 流量調整手段を閉方向に調整する外部信
   号圧力は、他の切換弁の中間室の圧力からなる請求項１
   記載の再生機能を有する油圧制御装置。
3. 【請求項３】 各切換弁の中間室の圧力を検出し、これ
   らの圧力の内の最高圧力を選択し、この最高圧力に対応
   して切換弁の流量調整手段に、外部信号圧力としての油
   圧力を作用させるよう構成してなる各請求項１記載の再
   生機能を有する油圧制御装置。
4. 【請求項４】 各切換弁の流量調整手段に作用させる外
   部信号圧力の供給ラインに、他のパイロット信号圧力を
   逆止弁を介して供給するように構成してなる請求項１記
   載の再生機能を有する油圧制御装置。