JP3483932B2 - 油圧作業回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のアクチュエータ
を操作する建設機械等の油圧作業回路、特に複数のアク
チュエータを同時に操作する複合操作性を向上したこの
種の回路において、アクチュエータの操作時に発生する
回路内サージ圧力を適正に抑制することができる油圧作
業回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の油圧作業回路において
は、通常、可変容量ポンプの吐出流量をポンプ制御弁装
置を介してネガティブ流量制御するポンプ部と、このポ
ンプ部からの吐出油を複数のアクチュエータに対してそ
れぞれの方向切換弁を介して給排する複合制御弁部とか
らなり、前記方向切換弁を適宜操作することにより、所
要のアクチュエータ、例えばバケット、ブーム、アーム
等の各アクチュエータを適宜選択し、そしてこれらを単
独操作もしくはそれらの中の幾つかを同時に複合操作で
きるように構成されている。なお、ネガティブ流量制御
技術とは、公知であるので詳しい説明は省略するが、制
御圧力の減少に伴ってポンプ吐出流量を最小から最大へ
増加させ、逆に制御圧力の増加に伴ってポンプ吐出流量
を最大から最小へ減少させる技術である。

【０００３】しかるに、この種の油圧作業回路は、前記
複合操作時において、個々のアクチュエータへの必要圧
油量の合計がポンプ吐出容量を超過すると、一般に、個
々のアクチュエータへの油量配分が適正に行われず、こ
のため複合操作性が低下するに至っていた。また、さら
に複合制御弁部内にはキャビテーション等が発生し、こ
のため騒音や信頼性についての問題が提起されていた。

【０００４】そこで、本出願人は、先に、前述したよう
な問題を解決する新規な技術を開発し、特許出願を行っ
た（例えば、特開平４−１９４０６号公報参照）。

【０００５】以下、前記提案された従来技術について簡
単に説明する。すなわち、図７は、先に提案された油圧
作業回路を示すものである。この油圧作業回路は、可変
容量ポンプ１２の吐出流量を、ポンプ吐出ライン１４の
タンクライン１６へのバイパスライン１８上に設けたポ
ンプ制御弁装置２０、並びにパイロットライン２２およ
びネガティブ流量制御装置２４を介して制御するポンプ
部１０と、前記可変容量ポンプ１２からの吐出油を複数
（図示においては２個）のアクチュエータ５２、５４に
対し、それぞれの分岐高圧ライン５６、５８と、ロード
チェック弁６０、６２と、方向切換弁６４、６６と、ア
クチュエータライン６８、７０と、戻りライン７２、７
４とを介して給排する複合制御弁部５０とにより構成さ
れている。なお、図中の参照符号２６はタンク、２８は
サクションライン、７６はメインリリーフ弁、そして７
８はタンクラインをそれぞれ示す。

【０００６】さらに、この油圧作業回路においては、各
アクチュエータ５２、５４のそれぞれの戻りライン７
２、７４上には、戻り油制御用補助弁８０、８２を設け
ると共に、ポンプ制御弁装置２０は、バイパスライン１
８とタンクライン１６との間に設置された流量制御弁３
２と、この流量制御弁３２とタンクライン１６との間に
設置された圧力発生手段（オリフィス）３０とにより構
成し、さらに流量制御弁３２は、ポンプ吐出ライン１４
の圧力が伝達されるポンプ吐出圧力ライン３４とアクチ
ュエータ５２、５４のうちの最大負荷圧力が伝達される
最大負荷圧力ライン８８との圧力差によって開方向に、
スプリング３２ａによって閉方向に作動するように構成
する。また、流量制御弁３２と圧力発生手段３０との間
のバイパス信号ライン１８ｂをパイロットライン２２に
接続し、圧力発生手段３０によりバイパス信号ライン１
８ｂに発生する圧力をネガティブ流量制御装置２４の制
御圧力とする。そして、補助弁８０、８２に対しては、
その一端部にそれぞれのアクチュエータ５２、５４の負
荷圧力が伝達される個別負荷圧力ライン８４、８６の圧
力およびスプリング８０ａ、８２ａの力を開方向に、ま
た他端部には前記個別負荷圧力ライン８４、８６の中の
最大負荷圧力（最大負荷圧力ライン８８の圧力）を閉方
向に、それぞれ印加するように構成し、シャトル弁９０
については、個別負荷圧力ライン８４、８６の圧力のう
ち高い方の圧力を最大負荷圧力ライン８８に伝達するよ
う構成する。なお、図中の参照符号３６はリリーフ弁を
示す。

【０００７】従って、このように構成された油圧作業回
路によれば、流量制御弁３２がポンプ吐出ライン１４と
最大負荷圧力ライン８８との圧力差を一定値すなわち流
量制御弁３２の開閉制御圧力に維持するように作動し、
アクチュエータ５２、５４への供給流量が不足すれば、
ポンプ吐出ライン１４とアクチュエータライン６８、７
０の間の圧力差が減少するので、これに伴ってポンプ吐
出ライン１４と最大負荷圧力ライン８８との圧力差が減
少し、流量制御弁３２が閉じ、圧力発生手段３０によっ
て生じるバイパス信号ライン１８ｂの圧力が低下し、こ
れを検知してネガティブ流量制御装置２４がポンプ吐出
流量を増加させて不足する供給流量を補い、逆にアクチ
ュエータ５２、５４への供給流量が過大となれば、ポン
プ吐出ライン１４とアクチュエータライン６８、７０の
間の圧力差が増加するので、これに伴ってポンプ吐出ラ
イン１４と最大負荷圧力ライン８８との圧力差が増加
し、流量制御弁３２が開き、圧力発生手段３０によって
生じるバイパス信号ライン１８ｂの圧力が上昇し、これ
を検知してネガティブ流量制御装置２４がポンプ吐出流
量を減少させてアクチュエータ５２、５４への供給流量
を減少させる。

【０００８】従って、アクチュエータ５２、５４を単独
あるいは複数同時に操作する時、流量制御弁３２、圧力
発生手段３０およびネガティブ流量制御装置２４が前述
したように協働し、可変容量ポンプ１２の吐出流量に余
裕がある場合は、方向切換弁６４、６６の弁開度に比例
した流量が、可変容量ポンプ１２の吐出流量が最大とな
っても不足する場合は、各弁開度に応じてポンプ吐出流
量を比例配分した流量がアクチュエータ５２、５４に供
給されるので、建設機械等の操作者が方向切換弁６４、
６６を操作することにより定めた弁開度に応じた速度で
（換言すれば、操作者が望む速度で）アクチュエータが
作動し、良好な操作性が得られる。

【０００９】なお、補助弁８０、８２の作用効果につい
ては、前記公報に記載されているので詳細な説明は省略
するが、補助弁８０、８２は、アクチュエータ５２とア
クチュエータ５４との間で負荷圧力に差があった場合、
低負荷側のアクチュエータのみに油が供給されて、高負
荷側のアクチュエータが作動しなくなるという問題点を
解決するために設置されたものであり、例えばアクチュ
エータ５２の負荷圧力がアクチュエータ５４の負荷圧力
より低いと仮定した場合、高圧側のアクチュエータライ
ン７０の圧力が伝達される最大負荷圧力ライン８８の圧
力で補助弁８０が切換えられ、戻りライン７２とタンク
ライン７８の間が絞られ、スプリング８０ａの力を比較
的小さく設定すればアクチュエータライン６８の圧力は
アクチュエータライン７０の圧力と同等な圧力まで上昇
するので、負荷圧力に殆ど影響されずに弁開度６４ｃと
６６ｃの大きさに応じてポンプ吐出流量が比例配分さ
れ、アクチュエータ５２、５４は共に操作者が望む速度
で作動する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
油圧作業回路は、以下に述べるような難点を有してい
る。

【００１１】前述した図７に示す油圧作業回路におい
て、例えば単独操作しているアクチュエータ５２を急停
止すべく、その方向切換弁６４を図示の操作位置６４ａ
から中立位置６４ｂへ急に移動すると、一般に流量制御
弁３２およびネガティブ流量制御装置２４付き可変容量
ポンプ１２の応答速度は方向切換弁６４の応答速度に比
較して遅いので、可変容量ポンプ１２の吐出油の一部が
ポンプ吐出ライン１４内に一時的に封じ込められ、この
結果ポンプ吐出ライン１４内に過渡的なサージ圧力が発
生する。そして、このサージ圧力の発生は、操作者に対
して不快なショック感を与える。また、極端な場合に
は、メインリリーフ弁７６が作動するほど高いサージ圧
力が発生する。さらに、両アクチュエータ５２、５４の
複合操作時には、例えば一方のアクチュエータ５２を停
止すべくその方向切換弁６４を図示の操作位置６４ａか
ら中立位置６４ｂへ急に移動すると、分岐高圧ライン５
８、ロードチェック弁６２、オリフィス６６ｃを介して
他方のアクチュエータ５４に供給されていた今までの圧
油流量が、前述と同様にして発生するポンプ吐出ライン
１４内のサージ圧力に影響されて、一時的にかつ急激に
増大する。すなわち、アクチュエータ速度が一時的にか
つ急激に変化するので、操作者に対して、前述したより
以上の不快かつ予期し得ないショック感を与えることに
なる。

【００１２】なお、前記サージ圧力の低減、言い換えれ
ば流量制御弁３２の応答性の改善を行うためには、前記
流量制御弁３２にポンプ吐出圧力を伝達するポンプ吐出
圧力ライン３４上のオリフィス３２ｂを大きく設定する
か、もしくは省略することが提案される。しかしなが
ら、この場合には、ポンプ部１０の回路内の安定性が損
なわれ、このためハンチング現象が生じ易くなる等、別
の難点を生じる。なお、この場合、仮にハンチング現象
が発生しなかったとしても、ポンプ吐出ライン１４内の
圧油は、なおオリフィス（圧力発生手段）３０もしくは
リリーフ弁３６を通過してタンク２６内へ解放しなけれ
ばならないので、サージ圧力の低減を効果的に達成する
ことは、実際には不可能である。

【００１３】このように、前記従来の油圧作業回路は、
前記方向切換弁の操作の過渡状態時に、回路内にサージ
圧力を発生することから、操作者に不快なショック感を
与える難点を有していた。

【００１４】そこで、本発明の目的は、方向切換弁の操
作の過渡状態時に、回路内に発生するサージ圧力を有効
に抑制することができるように改善した油圧作業回路を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係る油圧作業回路は、ネガティブ流量制御
装置を有する可変容量ポンプの吐出流量をポンプ吐出ラ
インのタンクラインへのバイパスライン上に設けたポン
プ制御弁装置を介して制御するポンプ部と、前記可変容
量ポンプからの吐出油を複数のアクチュエータに対して
それぞれの方向切換弁を介して給排する複合制御弁部と
からなり、前記ポンプ制御弁装置は前記ポンプ吐出ライ
ンの圧力と前記アクチュエータの負荷圧力のうちの最大
圧力との差圧およびスプリング手段により開閉制御され
る流量制御弁と、この流量制御弁と前記タンクラインと
の間に設置された圧力発生手段とにより構成し、この圧
力発生手段により発生する圧力を前記ネガティブ流量制
御装置の制御圧力とすることにより、前記ポンプ吐出ラ
インの圧力と前記アクチュエータの負荷圧力のうちの最
大圧力との差圧を前記流量制御弁の開閉制御圧力に維持
し、前記流量制御弁と前記圧力発生手段と前記ネガティ
ブ流量制御装置が協働して前記アクチュエータへ供給す
る流量を制御するように構成した油圧作業回路におい
て、前記ポンプ吐出ラインと前記タンクラインの間に、
前記ポンプ吐出ラインの圧力と前記アクチュエータの負
荷圧力のうちの最大圧力との差圧およびスプリング手段
により開閉制御される圧力制御弁を設け、この圧力制御
弁の開閉制御圧力を前記流量制御弁の開閉制御圧力より
も若干大きく設定したことを特徴とする。

【００１６】この場合、圧力制御弁をポンプ制御弁装置
と同一弁体内に設け、圧力制御弁のスプール内において
流量制御弁のスプールを同軸上に摺動自在に配置して一
体的に構成することができる。

【００１７】また、流量制御弁スプールの最大負荷圧力
作用端部側に、圧油の流通を前記作用端部側から前記ス
プールの内部側へは自由に許容すると共にその反対側へ
は阻止するチェック弁と、この時の圧油流通量を制限す
るオリフィスとを、並列に設けることができる。

【００１８】さらに、流量制御弁スプールのポンプ吐出
ライン圧力作用端部側に、前記スプールに発生する軸方
向の力を小さくするための小径ピストン手段を設け、前
記流量制御弁スプールの両端は軸方向穴を介して連通さ
せるように構成することができる。

【００１９】

【作用】本発明に係る油圧作業回路によれば、本発明で
設けた圧力制御弁の開閉制御圧力が流量制御弁の開閉制
御圧力より若干大きく設定されているので、換言すれば
ポンプ吐出ライン（１４）と最大負荷圧力ライン（８
８）との圧力差が徐々に増加するとき圧力制御弁が開く
より先に流量制御弁が開くので、定常状態では圧力制御
弁が作動せず、従来の油圧作業回路と同じ作用により良
好な操作性が得られることは勿論であるが、過渡状態に
おいて、ポンプ吐出ライン（１４）と最大負荷圧力ライ
ン（８８）との圧力差が圧力制御弁開閉制御圧力より大
となるようなサージ圧力がポンプ吐出ラインに発生しよ
うとした場合には、圧力制御弁が流量制御弁より速く応
答してポンプ吐出ラインの油をタンクラインへ戻すの
で、ポンプ吐出ラインに発生するサージ圧力を抑制する
ことができ、このサージ圧力に起因するショックも抑制
可能となる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明に係る油圧作業回路の実施例に
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。な
お、説明の便宜上、図７に示す従来の構造と同一の構成
部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略す
る。

【００２１】図１において、先ず本発明の油圧作業回路
の構成は、前述したことからも理解されるように、前記
従来の油圧作業回路（図７）のそれと基本的には同一で
ある。そこで、本発明の油圧作業回路の基本的構成につ
いて、再び簡単に説明する。すなわち、図１において、
油圧作業回路は、可変容量ポンプ１２の吐出流量を、ポ
ンプ吐出ライン１４のタンクライン１６へのバイパスラ
イン１８上に設けたポンプ制御弁装置２０、並びにパイ
ロットライン２２およびネガティブ流量制御装置２４を
介して制御するポンプ部１０と、前記可変容量ポンプ１
２からの吐出油を複数（図示の実施例では２個）のアク
チュエータ５２、５４に対し、それぞれの分岐高圧ライ
ン５６、５８と、ロードチェック弁６０、６２と、方向
切換弁６４、６６と、アクチュエータライン６８、７０
と、戻りライン７２、７４とを介して給排する複合制御
弁部５０とにより構成されている。

【００２２】また、前記戻りライン７２、７４上には、
戻り油制御用補助弁８０、８２を設けると共に、ポンプ
制御弁装置２０は、バイパスライン１８とタンクライン
１６との間に設置された流量制御弁３２と、この流量制
御弁３２とタンクライン１６との間に設置された圧力発
生手段（オリフィス）３０とにより構成し、さらに流量
制御弁３２は、ポンプ吐出ライン１４の圧力が伝達され
るポンプ吐出圧力ライン３４とアクチュエータ５２、５
４の内の最大負荷圧力が伝達される最大負荷圧力ライン
８８との圧力差によって開方向に、スプリング３２ａに
よって閉方向に作動するように構成する。また、流量制
御弁３２と圧力発生手段３０との間のバイパス信号ライ
ン１８ｂをパイロットライン２２に接続し、圧力発生手
段３０によりバイパス信号ライン１８ｂに発生する圧力
をネガティブ流量制御装置２４の制御圧力とする。そし
て、補助弁８０、８２に対しては、その一端分にそれぞ
れのアクチュエータ５２、５４の負荷圧力が伝達される
個別負荷圧力ライン８４、８６の圧力およびスプリング
８０ａ、８２ａの力を開方向に、また他端部には前記個
別負荷圧力ライン８４、８６の中の最大負荷圧力（最大
負荷圧力ライン８８の圧力）を閉方向に、それぞれ印加
するように構成する。なお、図中の参照符号２６はタン
ク、２８はサクションラインを示し、また７６はメイン
リリーフ弁、７８はタンクライン、９０はシャトル弁を
それぞれ示す。

【００２３】このように構成される油圧作業回路によれ
ば、アクチュエータ５２、５４を単独であるいは複数同
時に操作する時、流量制御弁３２、圧力発生手段３０お
よびネガティブ流量制御装置２４が協働し、たとえアク
チュエータ間に負荷圧力の差があっても補助弁８０、８
２の作用により、アクチュエータ５２、５４が操作者の
望む速度で作動し、良好な操作性が得られる。

【００２４】しかるに、本発明においては、前記従来の
油圧制御回路に対して、ポンプ吐出ライン１４に接続し
たバイパスライン１８とタンクライン１６の間に圧力制
御弁４２を付設し、この圧力制御弁４２はポンプ吐出ラ
イン１４の圧力が伝達されるポンプ吐出圧力ライン４０
と最大負荷圧力ライン８８との圧力差によって開方向
に、スプリング４２ａによって、閉方向に作動するよう
構成し、その開閉制御圧力を、流量制御弁３２の開閉制
御圧力より若干大となるように、スプリング４２ａの力
を設定することとした。

【００２５】次に、このような構成からなる本発明の油
圧作業回路の、特にその過渡状態時における作動につ
き、以下詳細に説明する。なお、ここで、アクチュエー
タ５２、５４のいずれか、例えばアクチュエータ５２が
単独で定常駆動されている静的な単独操作状態において
は、流量制御弁３２と圧力制御弁４２とはいずれもその
両端部に同じ圧力が印加されており、これら両者は、前
述したように、その開閉制御圧力を後者（圧力制御弁開
閉制御圧力）が前者（流量制御弁開閉制御圧力）より大
きくなるように設定されているので、圧力制御弁４２は
作動しないことは明らかである。

【００２６】そこで、先ずアクチュエータ５２が単独操
作されている前記静的な単独操作状態において、例えば
これを急停止すべく、その方向切換弁６４を操作位置６
４ａから図示の中立位置６４ｂへ急に移動すると、ポン
プ吐出ライン１４内には、前述したように各部の応答速
度の相違等から、可変容量ポンプ１２の吐出油が一時的
に封じ込められ、サージ圧力が発生しようとする。しか
るに、本発明においては、この場合、圧力制御弁４２に
閉方向へ印加されている最大負荷圧力ライン８８が、前
記方向切換弁６４の中立位置６４ｂへの操作により戻り
圧力ライン７２すなわちタンクライン７８にシャトル弁
９０を介して連通するので、前記サージ圧力が前記圧力
制御弁開閉制御圧力まで上昇すれば、前記圧力制御弁４
２は速く応答して４２ｂの位置になり、ポンプ吐出ライ
ン１４内の油はタンクライン１６を介してタンク２６ヘ
排出されるので、ポンプ吐出ライン１４に許容できない
ほどのサージ圧力が発生することを抑制するすることが
できる。

【００２７】次に、両アクチュエータ５２、５４の複合
操作時には、例えば一方のアクチュエータ５２を停止す
べく、その方向切換弁６４を操作位置６４ａから図示の
中立位置６４ｂへ急に移動すると、この場合においても
従来は前述の場合と同様にして、ポンプ吐出ライン１４
内には一時的にサージ圧力が発生する。しかも、この場
合、前述したように他のアクチュエータ５４の速度が急
上昇して建設機械等の操作者に予期しないショック感が
与えられるが、本発明においては、この時にポンプ吐出
ライン１４内の圧力が、（アクチュエータ５４の負荷圧
力）＋（圧力制御弁開閉制御圧力）に達すると、圧力制
御弁４２は速く開いて、ポンプ吐出ライン１４内の油は
タンクライン１６を介してタンク２６ヘ排出される。従
って、ポンプ吐出ライン１４に許容できないほどのサー
ジ圧力が発生せず、操作者に対して前記ショック感を与
えることはない。なお、この場合、圧力制御弁開閉制御
圧力が流量制御弁開閉制御圧力より若干高くはなってい
るが、殆ど等しく設定されているので、アクチュエータ
５４への供給流量の変化は僅かであり、操作者はアクチ
ュエータ５４の速度変化を感じることはない。

【００２８】このように、本発明の油圧作業回路によれ
ば、方向切換弁の操作の過渡状態時に回路内に発生する
サージ圧力を許容範囲に抑制することが可能である。

【００２９】次に、このような構成からなる本発明のポ
ンプ制御弁装置２０、すなわち流量制御弁３２および圧
力制御弁４２についての好適な具体的構造からなる実施
例を、図２を参照しながら以下詳細に説明する。

【００３０】先ず、本発明のポンプ制御弁装置２０は、
基本的には、ハウジング１００のスプール穴１００ａ内
に、圧力制御弁４２のスプール１０２を摺動自在に設
け、その軸方向穴１０２ａ内に、流量制御弁３２のスプ
ール１０４を摺動自在に設けた構成からなる。スプール
１０２は、その図示の左側端面が、バイパスライン１８
に連通した室１０６に面すると共に、右側端面が最大負
荷圧力ライン８８に接続した室１０８に面しており、ス
プリング４２ａの付勢力で左側へ移動している図示の状
態においては、軸直角穴１１０ａが前記スプール穴１０
０ａでブロックされ、バイパスライン１８とタンクライ
ン１６の間を遮断している。また、前記両室１０６、１
０８間の圧力差が圧力制御弁４２の補助制御圧力Ｐに達
すると、前記スプール１０２は、右側に移動して軸直角
穴１１０ａをタンクライン１６に解放し、またバイパス
ライン１８の圧油を軸直角穴１１０ｂ、環状油路１１０
ｃ、軸直角穴１１０ａを通してタンクライン１６へ流通
させるよう構成されている。一方、スプール１０４は、
その図示の左側端面がオリフィス３２ｂを介して室１０
６の圧力を受けると共に、右側端面が軸方向穴１１０ｄ
を介して室１０８の圧力を受けており、スプリング３２
ａの付勢力で左側へ移動している図示の状態において
は、軸直角穴１１０ｅがランド１１０ｆでブロックされ
ているので、バイパスライン１８とオリフィス３０の上
流のバイパス信号ライン１８ｂとの間を遮断している
が、前記両室１０６、１０８間の圧力差が流量制御弁３
２の開閉制御圧力に達すると、右側に移動して軸直角穴
１１０ｅと環状油路１１０ｃとを連通し、バイパスライ
ン１８の圧油を軸直角穴１１０ｂ、環状油路１１０ｃ、
軸直角穴１１０ｅを通してバイパス信号ライン１８ｂへ
流通させるように構成され、さらにこのバイパス信号ラ
イン１８ｂはパイロットライン２２を介してネガティブ
流量制御装置２４に接続されている。

【００３１】バイパスライン１８と最大負荷圧力ライン
８８との圧力差が定常状態あるいはゆっくりと変動する
状態であるならば、圧力制御弁開閉制御圧力が流量制御
弁開閉制御圧力よりも大きく設定されているので、スプ
ール１０２が作動するより早くスプール１０４が作動
し、前述したように流量制御弁３２、圧力発生手段３
０、この圧力発生手段３０の作用でバイパス信号ライン
１８ｂに発生する圧力により制御されるネガティブ流量
制御装置２４が協働して、バイパスライン１８およびこ
れに接続したポンプ吐出ライン１４と最大負荷圧力ライ
ン８８との圧力差を一定値（流量制御弁開閉制御圧力）
に保ち、アクチュエータ５２、５４へ供給する流量が適
切に制御される。なお、本実施例においては、明らかな
ことではあるが、流量制御弁開閉制御圧力はスプリング
３２ａの力をスプール１０４の端面受圧面積で除算した
値であり、圧力制御弁開閉制御圧力はスプリング４２ａ
の力をスプール１０２の端面受圧面積で除算した値であ
る。

【００３２】一方、ポンプ吐出ライン１４の圧力が急激
に上昇した場合には、バイパスライン１８と最大負荷圧
力ライン８８との圧力差も急激に増大しようとするが、
この圧力差が圧力制御弁開閉制御圧力になれば、バイパ
スライン１８と室１０６との間には室１０６とスプール
１０４との間にあるオリフィス３２ｂのような絞りは介
在しないので、スプール１０２はスプール１０４より速
く右へ作動し、バイパスライン１８内の圧油は速やかに
タンクライン１６へ排出されて、バイパスライン１８お
よびこれに接続したポンプ吐出ライン１４に許容できな
いほどのサージ圧力が発生することはない。

【００３３】このように、本実施例におけるポンプ制御
弁装置によれば、その構造が一体的かつ比較的小形に構
成されることにより、サージ圧力を抑制する前記油圧作
業回路を、さらにコンパクトかつ安価に提供し得る利点
が発揮される。

【００３４】図３および図４は、本発明の油圧作業回路
におけるポンプ制御弁装置の別の実施例を示す。本実施
例は、基本的には、先の実施例において、その流量制御
弁スプールの最大負荷圧力作用端部側に、所定のチェッ
ク弁およびオリフィスを設け、これにより油圧作業回路
の安定性を向上すると共に、操作性を確保するように構
成したものである。

【００３５】本実施例のポンプ制御弁装置１２０は、流
量制御弁スプール１０４の最大負荷圧力ライン８８に接
続した室１０８側に、圧油の流通を前記室１０８からス
プール１０２の内部側（室１１０ｈ）へは自由に許容す
るが、その反対側へは阻止するチェック弁１２２と、こ
の時の圧油流通量を制限するオリフィス１２４とを並列
に設けた構成からなる。従って、オリフィス１２４は、
圧力制御弁装置１２０の作動を安定化して油圧作業回路
の安定性を向上し得ることは明らかである。

【００３６】しかるに、チェック弁１２２は、前記オリ
フィス１２４の設置に伴い発生する不都合を解決すべく
設けられている。すなわち、チェック弁１２２を備えな
い前記圧力制御弁装置１２０においては、駆動している
アクチュエータ５２（図１参照）の負荷圧力が増大する
と、室１１０ｈ内から、両スプール１０２、１０４間の
環状隙間１１０ｉを通ってバイパス信号ライン１８ｂ内
へ漏洩する圧油流量が増大し、このためオリフィス１２
４の前後に大きな差圧が発生して、室１１０ｈの圧力が
室１０８の圧力よりかなり低下するに至っている。この
ため、バイパスライン１８と室１１０ｈとの間の圧力差
は所定の流量制御弁開閉制御圧力に保たれるが、バイパ
スライン１８と最大負荷圧力ライン８８との圧力差すな
わちポンプ吐出ライン１４とアクチュエータライン６８
との圧力差は減少する。この結果、アクチュエータ５２
に供給される流量が不足して、アクチュエータ５２を所
定の速度で駆動できなくなる。

【００３７】従って、前記チェック弁１２２を前記両室
１１０ｈ、１０８間に設置すれば、前記オリフィス１２
４前後に差圧が発生しないので、前述したような不都合
は生じない。

【００３８】図５および図６は、本発明における圧力制
御弁装置のさらに別の実施例を示す。本実施例において
は、基本的に、先の実施例（図３および図４参照）にお
いて、さらに流量制御弁スプールのポンプ吐出ライン圧
力作用端部側に所定の小径ピストン手段を設け、これに
より所要の流量制御弁開閉制御圧力を自由に設定できる
よう構成したものである。

【００３９】前述した各実施例においては、圧力制御弁
装置２０あるいは１２０全体の構造を小形コンパクト化
する意図から、流量制御弁３２のスプール１０４を、圧
力制御弁４２のスプール１０２内に配置しているが、こ
の場合にスプリング３２ａを装着する室１１０ｈの大き
さが小さくなり、結果的にポンプ補償制御圧力ｐを充分
高く設定することが実際的には困難である。

【００４０】そこで、本実施例の圧力制御弁装置１３０
（図５および図６参照）においては、流量制御弁スプー
ル１０４のポンプ吐出ライン圧力作用端部側（室１０６
側）に、スプール１０４の直径より小さい直径のピスト
ン１３２を設置し、このピストン１３２に室１０６の圧
力を作用させることにより、スプール１０４を図におい
て右側へ押圧してこのスプール１０４の左右両端面に、
オリフィス１３４および軸方向穴１３６を介して連通さ
れる室１１０ｈの圧力を同時に作用させ、これによりス
プール１０４に発生する軸方向の力を平衡させるように
構成したものである。従って、本実施例によれば、スプ
リング３２ａの力が、先の実施例の場合と同様であって
も、スプール１０４が小径のピストン１３２によって右
方向へ押圧される力は、先の実施例の場合より小さくな
るので、結果的に流量制御弁開閉制御圧力を任意所望の
高さに容易に設定できることは明らかである。

【００４１】以上、本発明の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、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。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る油圧
作業回路は、従来の油圧作業回路に対して、流量制御弁
の開閉制御圧力よりも若干高い制御圧力で開閉する圧力
制御弁を付設して、ポンプ吐出ライン内に発生する高い
サージ圧力の圧油をタンクラインへ排出するよう構成し
たことにより、従来のこの種の油圧作業回路において不
可避的に発生していた回路内の前記サージ圧力、並びに
これに起因する操作上の不快なショック感を確実に抑制
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧作業回路の一実施例を示す油
圧回路図である。

【図２】図１に示す油圧作業回路におけるポンプ制御弁
装置の構造を示す断面図である。

【図３】本発明に係る油圧作業回路におけるポンプ制御
弁装置の別の実施例を示す油圧回路図である。

【図４】図３に示すポンプ制御弁装置の構造を示す断面
図である。

【図５】本発明に係る油圧作業回路におけるポンプ制御
弁装置のさらに別の実施例を示す油圧回路図である。

【図６】図５に示すポンプ制御弁装置の構造を示す断面
図である。

【図７】従来の油圧作業回路の構成を示す油圧回路図で
ある。

【符号の説明】

１０ ポンプ部 １２ 可変容量ポンプ １４ ポンプ吐出ライン １６ タンクライン １８ バイパスライン １８ｂ バイパス信号ライン ２０ ポンプ制御弁装置 ２２ パイロットライン ２４ ネガティブ流量制御装置 ２６ タンク ２８ サクションライン ３０ オリフィス（圧力発生手段） ３２ 流量制御弁 ３２ａ スプリング ３２ｂ オリフィス ３４ ポンプ吐出圧力ライン ３６ リリーフ弁 ４０ ポンプ吐出圧力ライン ４２ 圧力制御弁 ４２ａ スプリング ５０ 複合制御弁部 ５２、５４ アクチュエータ ５６、５８ 分岐高圧ライン ６０、６２ ロードチェック弁 ６４、６６ 方向切換弁 ６８、７０ アクチュエータライン ７２、７４ 戻りライン ７６ メインリリーフ弁 ７８ タンクライン ８０、８２ 補助弁 ８０ａ、８２ａ スプリング ８４、８６ 個別負荷圧力ライン ８８ 最大負荷圧力ライン ９０ シャトル弁 １００ ハウジング １００ａ スプール穴 １０２ スプール（圧力制御弁） １０２ａ 軸方向穴 １０４ スプール（流量制御弁） １０６、１０８ 室 １１０ａ、１１０ｂ、１１０ｅ 軸直角穴 １１０ｃ 環状油路 １１０ｄ 軸方向穴 １１０ｇ ランド １１０ｈ 室 １１０ｉ 環状隙間 １２０ ポンプ制御弁装置 １２２ チェック弁 １２４ オリフィス １３０ ポンプ制御弁装置 １３２ ピストン １３４ オリフィス １３６ 軸方向穴

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネガティブ流量制御装置を有する可変容
   量ポンプの吐出流量をポンプ吐出ラインのタンクライン
   へのバイパスライン上に設けたポンプ制御弁装置を介し
   て制御するポンプ部と、前記可変容量ポンプからの吐出
   油を複数のアクチュエータに対してそれぞれの方向切換
   弁を介して給排する複合制御弁部とからなり、前記ポン
   プ制御弁装置は前記ポンプ吐出ラインの圧力と前記アク
   チュエータの負荷圧力のうちの最大圧力との差圧および
   スプリング手段により開閉制御される流量制御弁と、こ
   の流量制御弁と前記タンクラインとの間に設置された圧
   力発生手段とにより構成し、この圧力発生手段により発
   生する圧力を前記ネガティブ流量制御装置の制御圧力と
   することにより、前記ポンプ吐出ラインの圧力と前記ア
   クチュエータの負荷圧力のうちの最大圧力との差圧を前
   記流量制御弁の開閉制御圧力に維持し、前記流量制御弁
   と前記圧力発生手段と前記ネガティブ流量制御装置が協
   働して前記アクチュエータへ供給する流量を制御するよ
   うに構成した油圧作業回路において、 前記ポンプ吐出ラインと前記タンクラインの間に、前記
   ポンプ吐出ラインの圧力と前記アクチュエータの負荷圧
   力のうちの最大圧力との差圧およびスプリング手段によ
   り開閉制御される圧力制御弁を設け、この圧力制御弁の
   開閉制御圧力を前記流量制御弁の開閉制御圧力よりも若
   干大きく設定したことを特徴とする油圧作業回路。
2. 【請求項２】 圧力制御弁をポンプ制御弁装置と同一弁
   体内に設け、圧力制御弁のスプール内において流量制御
   弁のスプールを同軸上に摺動自在に配置して一体的に構
   成してなる請求項１記載の油圧作業回路。
3. 【請求項３】 流量制御弁スプールの最大負荷圧力作用
   端部側に、圧油の流通を前記作用端部側から前記スプー
   ルの内部側へは自由に許容すると共にその反対側へは阻
   止するチェック弁と、この時の圧油流通量を制限するオ
   リフィスとを、並列に設けてなる請求項２記載の油圧作
   業回路。
4. 【請求項４】 流量制御弁スプールのポンプ吐出ライン
   圧力作用端部側に、前記スプールに発生する軸方向の力
   を小さくするための小径ピストン手段を設け、前記流量
   制御弁スプールの両端は軸方向穴を介して連通させてな
   る請求項２または３記載の油圧作業回路。