JP3560570B2 - 油圧アクチュエータ駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
この発明は、油圧アクチュエータの駆動を制御するための装置、たとえば、直列接続された複数の油圧アクチュエータの作動を同調させるための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に産業用機械等では、その目的に応じた作業を行うために種々の油圧アクチュエータが用いられている。そして、多くの場合、単一の産業用機械には油圧アクチュエータが複数設けられており、場合によっては別々のアクチュエータの作動を互いに同調させる必要がある。具体的には、たとえば図４に示すような場合である。
【０００３】
同図は、たとえばバケットが装着されたブームを作動させるための油圧駆動装置を油圧系統図として示したものである。ブームはたとえば起伏動作をするものであり、当該起伏動作は、油圧シリンダ１の伸縮により行われる。また、バケットはブームの先端に装着され、油圧シリンダ２の伸縮によって俯仰動作が行われる。これら油圧シリンダ１，２は、油圧回路を簡易かつ効率的なものとするために油圧的に直列に配置されている。すなわち、油圧シリンダ１からの戻り油が油圧シリンダ２を作動させるための作動油（圧油）として機能する。
【０００４】
バケットにワークを積載した状態でブームの起伏動作をする場合には、ブームの起伏動作に合わせてバケットを水平に保つ必要があり、そのために油圧シリンダ１，２のストロークを同調させる必要がある。たとえば、ブームを倒伏させた場合には、切換弁３が切り換わって圧油が油圧ポンプＰから油圧シリンダ１のロッド側ポート４に送給され、ヘッド側ポート５から戻り油が戻される。このとき、バケットはブームの起立に合わせて倒伏させる必要がある。このため、切換弁６が切り換えられ、上記戻り油が油圧シリンダ２のロッド側ポート７に送給され、る。なお、これにより、油圧シリンダ２のヘッド側ポート８から戻り油が戻される。
【０００５】
かかる場合に、油圧シリンダ１からの戻り油は、ヘッド側ポート５から吐出されて油圧シリンダ２のロッド側ポート７に送給されるが、ヘッド側とロッド側とでは油圧が作用する面積が異なるために、油圧シリンダ２のストロークが油圧シリンダ１よりも大きくなり、両油圧シリンダ１，２のストロークを同調させることができない。
【０００６】
このため、従来では同図に示すような定比分流弁９を設けて、油圧シリンダ１からの戻り油量を、油圧シリンダ１のヘッド側面積と油圧シリンダ２のロッド側面積との比と同じ比率で分流している（実開昭６１−１６９１６６号公報、実開昭６１−１９８３４７号公報参照）。これにより、油圧シリンダ１からの戻り油の一部のみが油圧シリンダ２のロッド側ポート７に送給され、両油圧シリンダ１，２のストロークを同調することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造では、分流弁９という油圧機器を別途設ける必要がある。この分流弁９は、分流される側の負荷圧（油圧シリンダ２の負荷圧）の大小にかかわらず、常に一定の比率で分流するものである。なお、分流弁９にかかる機能が要求されるのは、仮に、分流される側の負荷圧が分流比率に影響するとすれば、負荷の低い側に多くの作動油が流れてしまい、所要の分流を達成することができないからである。
【０００８】
そして、このような分流弁９を設けることにより、油圧駆動装置自体が複雑化するとともにコストも上昇する。しかも、分流弁９を配設するために、その他の油圧機器の配置や配管スペースに制約がかかるという不都合もある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、供給される作動油を一定比率に分流し、その分流された作動油を油圧アクチュエータに送給することができる簡易で安価な油圧アクチュエータ駆動装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１） 油圧アクチュエータに作動油（圧油）を送給するためには、一般に油圧ポンプから供給される作動油を油圧アクチュエータに送給するための切換弁が採用されるが、本願発明者は、別途分流弁を配設する代わりに切換弁自体に作動油の分流機能を持たせることができれば、本願目的を達成できる点に着目した。
【００１１】
（２） そこで、上記目的を達成するための本願に係る油圧アクチュエータ駆動装置は、オイルタンクから作動油を吸い上げて圧油を供給する油圧源によって油圧アクチュエータを駆動する油圧アクチュエータ駆動装置であって、供給された圧油をオイルタンク側へ戻す第１モードまたは供給された圧油を油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能な切換弁と、外部パイロット圧が導かれるパイロットポートを有し、外部パイロット圧を利用して上記切換弁の下流側に所定の圧力を発生させる圧力制御弁とを備え、上記切換弁は、上記第２モードに切り換わった状態で上記圧油を上記油圧アクチュエータ側とオイルタンク側とにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、上記油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導くためのパイロットラインが備えられていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、油圧源から供給された圧油は、切換弁が第１モードとなっているときにはオルタンクに戻されるが、切換弁が第２モードに切り換わると油圧アクチュエータに送給され、その戻り油がオイルタンクに戻される。このとき、圧力制御弁が設けられているから、外部パイロット圧を用いて切換弁の下流側に所定の圧力を発生させることができる。この外部パイロット圧は、油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、すなわち切換弁から油圧アクチュエータに送給される圧油の圧力を採用しており、これがパイロットラインによって圧力制御弁に導かれるものである。そして、上記油圧アクチュエータに送給される圧油の圧力とは、切換弁が第２モードに切り換わった状態での第１分流路の圧力に他ならない。
【００１３】
したがって、切換弁が第２モードに切り換わった状態で、第１分流路に発生する圧力と第２分流路に発生する圧力とを同様のものとすることができる。さらに、第１および第２分流路には所定の絞り面積を有する絞りが形成されていることから、切換弁に供給される圧油は、上記両絞りの絞り面積の比率に対応した比率で第１分流路と第２分流路とに分流される。
【００１４】
（３） また、上記目的を達成するための本願に係る油圧アクチュエータ駆動装置は、直列配置された第１油圧アクチュエータおよび２油圧アクチュエータを作動させるための油圧アクチュエータ駆動装置であって、オイルタンクから作動油を吸い上げて所定の油圧源圧力の作動油を供給する油圧ポンプおよび油圧ポンプとオイルタンクとを接続する主油圧ラインを有する油圧源と、主油圧ラインに直列に配設され、油圧源から供給される作動油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは油圧源から供給される作動油を第１油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第１電磁油圧切換弁と、第１電磁油圧切換弁と直列配置されると共に上記主油圧ラインに直列に配設され、第１油圧アクチュエータからの戻り油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第２電磁油圧切換弁と、上記主油圧ラインに直列に配設され、外部パイロット圧を利用して上記主油圧ラインに所定の油圧源圧力を発生させるためのパイロットポートを有する圧力制御弁とを備え、上記第２電磁油圧切換弁は、上記第２モードに切り換わった状態で上記戻り油を第２油圧アクチュエータへの供給側ポートと主油圧ラインとにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導くためのパイロットラインが備えられていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、油圧ポンプが作動することにより、油圧源から所定の油圧源圧力の作動油（圧油）が供給される。この作動油は、第１および第２電磁油圧切換弁が第１モードとなっているときは、主油圧ラインを経て油圧源のオイルタンクに戻される。また、第１および第２電磁油圧切換弁が第２モードに切り換わると、作動油が第１油圧アクチュエータに送給され、その戻り油がそのまま第２油圧アクチュエータの供給側に送給される。
【００１６】
なお、主油圧ラインに圧力制御弁が設けられているから、所定の油圧源圧力を主油圧ラインに常に発生させることができる。そして、第１および第２電磁油圧切換弁のモードの切り換えのために、この主油圧ラインに発生した油圧源圧力が利用される。この圧力制御弁は、外部パイロット圧を利用するタイプのもので、たとえば上記油圧源圧力を利用することができる。
【００１７】
このとき、各油圧アクチュエータが油圧シリンダ等の場合は、供給される作動油量とシリンダストロークにより排出される戻り油量とは異なるため、第１油圧アクチュエータの戻り油をそのまま第２油圧アクチュエータの供給側へ送給すると、両油圧アクチュエータの作動（ストローク）を同調させることができないが、この場合、第１油圧アクチュエータからの戻り油は、第２油圧アクチュエータに供給される前に第２電磁油圧切換弁の第１分流路と第２分流路とに分流される。そして、第１分流路に流入した作動油は第２油圧アクチュエータの供給側ポートに送給され、第２分流路に流入した作動油はそのまま主油圧ラインを経てオイルタンクに戻される。
【００１８】
ところで、パイロットラインによって第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれているから、当該圧力制御弁によって主油圧ラインには第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力が発生する。一方、第２分流路は主油圧ラインと接続されているから、第２分流路の出口圧力は、主油圧ラインの圧力、すなわち第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力となる。さらに、第１分流路の出口圧力は、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様である。したがって、第１分流路の出口圧力と第２分流路の出口圧力とは同様の圧力となる。加えて、第１および第２分流路には所定の絞り面積を有する絞りが形成されているから、両絞りの絞り面積の比率に対応した比率で作動油（第１油圧アクチュエータからの戻り油）が第１分流路と第２分流路とに分流される。つまり、第２油圧アクチュエータの負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流される。
【００１９】
これにより、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを採用した場合であって、上記絞り面積の比率を各油圧シリンダの作動油圧力が作用するヘッド側面積とロッド側面積との比率に合致させることによって、直列配置された油圧アクチュエータの作動（シリンダストローク）を同調させることができる。
【００２０】
（４） また、上記目的を達成するための本願に係る油圧アクチュエータの駆動装置は、直列配置された第１油圧アクチュエータおよび２油圧アクチュエータを作動させるための油圧アクチュエータ駆動装置であって、オイルタンクから作動油を吸い上げて所定の油圧源圧力の作動油を供給する油圧ポンプおよび油圧ポンプとオイルタンクとを接続する主油圧ラインを有する油圧源と、主油圧ラインに直列に配設され、油圧源から供給される作動油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは油圧源から供給される作動油を第１油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第１電磁油圧切換弁と、第１電磁油圧切換弁と直列配置されると共に上記主油圧ラインに直列に配設され、第１油圧アクチュエータからの戻り油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第２電磁油圧切換弁と、上記主油圧ラインに直列に配設され、外部パイロット圧を利用して上記主油圧ラインに所定の油圧源圧力を発生させるためのパイロットポートを有する圧力制御弁とを備え、上記第２電磁油圧切換弁は、上記第２モードに切り換わった状態で上記戻り油を第２油圧アクチュエータへの供給側ポートと主油圧ラインとにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、上記圧力制御弁の１次側圧力または上記油圧源圧力のうちいずれか一の圧力を選択して上記圧力制御弁のパイロットポートに導くパイロット圧選択機構を備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
この構成によれば、油圧ポンプが作動することにより、油圧源から所定の油圧源圧力の作動油（圧油）が供給される。この作動油は、第１および第２電磁油圧切換弁が第１モードとなっているときは、主油圧ラインを経て油圧源のオイルタンクに戻される。また、第１および第２電磁油圧切換弁が第２モードに切り換わると、作動油が第１油圧アクチュエータに送給され、その戻り油がそのまま第２油圧アクチュエータの供給側に送給される。
【００２２】
なお、主油圧ラインに圧力制御弁が設けられているから、所定の油圧源圧力を主油圧ラインに常に発生させることができる。そして、第１および第２電磁油圧切換弁のモードの切り換えのために、この主油圧ラインに発生した油圧源圧力が利用される。この圧力制御弁は、外部パイロット圧を利用するタイプのもので、たとえば上記油圧源圧力を利用することができる。
【００２３】
このとき、各油圧アクチュエータが油圧シリンダ等の場合は、供給される作動油量とシリンダストロークにより排出される戻り油量とは異なるため、第１油圧アクチュエータの戻り油をそのまま第２油圧アクチュエータの供給側へ送給すると、両油圧アクチュエータの作動（ストローク）を同調させることができないが、この場合、第１油圧アクチュエータからの戻り油は、第２油圧アクチュエータに供給される前に第２電磁油圧切換弁の第１分流路と第２分流路とに分流される。そして、第１分流路に流入した作動油は第２油圧アクチュエータの供給側ポートに送給され、第２分流路に流入した作動油はそのまま主油圧ラインを経てオイルタンクに戻される。
【００２４】
ところで、パイロット圧選択機構によって、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、圧力制御弁の１次側圧力または油圧源圧力のいずれか一の圧力を選択して圧力制御弁のパイロットポートに導くことができる。
【００２５】
まず、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれる場合には、当該圧力制御弁によって主油圧ラインには第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力が発生する。一方、第２分流路は主油圧ラインと接続されているから、第２分流路の出口圧力は、主油圧ラインの圧力、すなわち第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力となる。さらに、第１分流路の出口圧力は、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様である。したがって、第１分流路の出口圧力と第２分流路の出口圧力とは同様の圧力となる。加えて、第１および第２分流路には所定の絞り面積を有する絞りが形成されているから、両絞りの絞り面積の比率に対応した比率で作動油（第１油圧アクチュエータからの戻り油）が第１分流路と第２分流路とに分流される。つまり、第２油圧アクチュエータの負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流される。これにより、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを採用した場合であって、上記絞り面積の比率を各油圧シリンダの作動油圧力が作用するヘッド側面積とロッド側面積との比率に合致させることによって、直列配置された油圧アクチュエータの作動（シリンダストローク）を同調させることができる。
【００２６】
次に、圧力制御弁の１次側圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれる場合には、外部パイロット型圧力制御弁の構造上、当該圧力制御弁によって主油圧ラインが全閉される。このため、第１油圧アクチュエータからの戻り油は第２分流路に流れず、全量が第２油圧アクチュエータの供給側ポートに送給される。したがって、第２油圧アクチュエータの高速作動を行うことができる。
【００２７】
次に、油圧源圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれる場合には、当該油圧源圧力と同様の圧力が主油圧ラインに発生する。したがって、第１および第２電磁油圧切換弁が第１モード（中立状態）となっている場合であっても、この主油圧ラインに発生する圧力を第１および第２電磁油圧切換弁の切り換えに利用することができる。
【００２８】
ここで、上記パイロット圧選択機構は、第１ないし第３入力ポートおよびこれらのうちいずれか一の入力ポートと接続される出力ポートを備えた切換弁手段と、上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記切換弁手段の第１入力ポートに導く第１パイロットラインと、上記圧力制御弁の１次側圧力を上記切換弁手段の第２入力ポートに導く第２パイロットラインと、上記主油圧ラインの油圧源圧力を上記切換弁手段の第３入力ポートに導く第３パイロットラインと、上記切換弁手段の出力ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導く第４パイロットラインとを備えて構成することができる。
【００２９】
このようにすれば、第１パイロットラインによって第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を切換弁手段の第１入力ポートに導き、第２パイロットラインによって圧力制御弁の１次側圧力を切換弁手段の第２入力ポートに導き、第３パイロットラインによって主油圧ラインの油圧源圧力を切換弁手段の第３入力ポートに導き、第４パイロットラインによって切換弁手段の出力ポートの圧力を圧力制御弁のパイロットポートに導く。そして、切換弁手段を切り換えることにより、各パイロットラインを通じて、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、圧力制御弁の１次側圧力または油圧源圧力のいずれか一の圧力を選択して圧力制御弁のパイロットポートに導くことができる。
【００３０】
（５） また、上記パイロット圧選択機構は、第１および第２入力ポートと、これらのうちいずれか一の入力ポートと接続される出力ポートを備えた切換弁と、上記２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記切換弁の第１入力ポートに導く第１パイロットラインと、上記主油圧ラインの油圧源圧力を上記切換弁の第２入力ポートに導く第２パイロットラインと、上記切換弁の出力ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導く第３パイロットラインとを備えて構成することもできる。
【００３１】
この構成によれば、第１パイロットラインによって第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を切換弁の第１入力ポートに導き、第２パイロットラインによって主油圧ラインの油圧源圧力を切換弁の第２入力ポートに導き、第４パイロットラインによって切換弁の出力ポートの圧力を圧力制御弁のパイロットポートに導く。そして、切換弁を切り換えることにより、各パイロットラインを通じて、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力または油圧源圧力のいずれか一の圧力を選択して圧力制御弁のパイロットポートに導くことができる。
【００３２】
したがって、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力または主油圧ラインの油圧源圧力のいずれか一方を圧力制御弁に導くことができ、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を圧力制御弁に導く場合には、上述のように各油圧アクチュエータの作動を同調させることができ、また、油圧源圧力を圧力制御弁に導く場合には、上述のように各電磁油圧切換弁の切り換えのための圧力を確保することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【００３４】
同図を参照して説明する。この油圧アクチュエータ駆動装置（以下、単に「駆動装置」という。）１０は、直列配置された第１油圧シリンダ（以下、単に「第１シリンダ」という。）１１および第２油圧シリンダ（以下、単に「第２シリンダ」という。）１２を作動させるためのものである。
【００３５】
駆動装置１０の概略構成について説明すると、油圧源１３から供給される作動油（圧油）が第１電磁油圧切換弁１４によって第１シリンダ１１へ送給され、その戻り油が第２電磁油圧切換弁１５によって第２シリンダ１２へ送給されるようになっている。なお、各電磁油圧切換弁１４，１５は方向切換弁であるが、方向を切り換えるための内部スプールは、油圧源１３の圧力を利用して移動されるタイプのものである。そして、この内部スプールを切り換えるための圧力を確保するためにシーケンス弁２０（圧力制御弁）が設けられている。
【００３６】
各電磁油圧切換弁１４，１５から送給される作動油によって各シリンダ１１，１２がストロークして所要の作業を行うのであるが、後に詳述するパイロットライン４５によって、第２シリンダ１２へ送給する作動油の圧力がシーケンス弁２０に導かれるようになっており、この作用によって各シリンダ１１，１２のストロークが同調されるようになっている。以下、さらに詳しく説明する。
【００３７】
（１） 油圧源
油圧源１３は、主として各シリンダ１１，１２を作動させるための動力源として機能するが、上述した各電磁切換弁１４，１５の内部スプールを切り換えるための圧力源としても機能する。
【００３８】
油圧源１３は、油圧ポンプ１６と、オイルタンク１７と、これらを接続する主油圧ライン１８と、スプール切換圧供給部１９とを有している。
【００３９】
油圧ポンプ１６はオイルタンク１７から作動油を吸い上げて所定圧力の圧油を吐出する。この圧油は、主油圧ライン１８に送給され、最終的にオイルタンク１７へ戻されるようになっている。
【００４０】
主油圧ライン１８は、リリーフ弁４３と、上記シーケンス弁２０とを有している。リリーフ弁４３は、主油圧ライン１８の上流側と下流側とを接続するように並列に配設されており、駆動装置１０の油圧系統に異常な高圧が発生することを避けるための安全弁である。
【００４１】
また、シーケンス弁２０は、主油圧ライン１８に直列に配設されており、各シリンダ１１，１２が無負荷状態であっても主油圧ライン１８に所定圧力を発生させるためのものである。この所定圧力は、上記スプール切換圧供給部１９を介して各電磁油圧切換弁１４，１５の内部スプールを切り換えるための圧力として利用される。さらに、シーケンス弁２０は、外部パイロット圧により上記所定圧力が決定されるようになっており、外部パイロット圧を導くためのパイロットポート２１が設けられている。このパイロットポート２１に導かれる圧力については後述する。
【００４２】
スプール切換圧供給部１９は、減圧弁４４と、減圧弁４４の一次側ポートと主油圧ライン１８の上流側とを接続するパイロット圧導入ライン２２と、減圧弁４４の二次側ポートと電磁油圧切換弁１４，１５の各スプール切換用ポートとを接続するパイロット圧供給ライン２３とを有している。減圧弁４４を採用しているのは、スプール切換用のパイロット圧として油圧ポンプ１６から供給される圧力をそのまま使用するには高圧となりすぎる場合を考慮したものであるが、問題がない場合は、減圧弁４４を無くすことも可能である。
【００４３】
（２） 電磁油圧切換弁
第１電磁油圧切換弁１４は、作動油が流入する第１ないし第３ポート２４〜２６と、作動油が流出する第４ないし第６ポート２７〜２９とを備えており、流入する作動油を３方向に切り換えて送給することができる。
【００４４】
すなわち、第１電磁油圧切換弁１４は、Ａモード（第１モード）とＢまたはＣモード（第２モード）に切り換えることができ、Ａモードの状態（図１に示す状態）では、作動油は第１ポート２４から第４ポート２７に流れ、そのまま主油圧ライン１８の下流側へ送給される。また、Ｂモードの状態に切り換わると、作動油は第２ポート２５から第６ポート２９に流れ、第１シリンダ１１のヘッド側ポート３０に送給される。このとき、第１シリンダ１１からの戻り油は、ロッド側ポート３１から第５ポート２８および第４ポート２７を経て主油圧ライン１８に戻される。さらに、Ｃモードの状態に切り換わると、作動油は第２ポート２５から第５ポート２８に流れ、第１シリンダ１１のロッド側ポート３１に送給される。このとき、第１シリンダ１１からの戻り油は、ヘッド側ポート３０から第６ポート２９および第４ポート２７を経て主油圧ライン１８に戻される。
【００４５】
第２電磁油圧切換弁１５は、作動油が流入する第１ないし第３ポート３２〜３４と、作動油が流出する第４ないし第６ポート３５〜３７を備えており、流入する作動油を３方向に切り換えて送給することができる。
【００４６】
すなわち、第２電磁油圧切換弁１５は、Ａモード（第１モード）とＢまたはＣモード（第２モード）に切り換えることができ、Ａモードの状態（図１に示す状態）では、作動油は第１ポート３２から第４ポート３５に流れ、そのまま主油圧ライン１８の下流側へ送給される。
【００４７】
また、Ｂモードの状態に切り換わると、作動油は第１および第２ポート３２，３３から流入し、第４および第５ポート３５，３６から流出する。すなわち、第２電磁油圧切換弁１５がＢモードに切り換わった状態で、その内部において第１分流路３９および第２分流路４０が形成されるようになっており、第２ポート３３から流入した作動油は第１分流路３９を通過して第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給され、第１ポート３２から流入した作動油は第２分流路４０を通過して主油圧ライン１８へ戻される。このとき、第２シリンダ１２からの戻り油は、ヘッド側ポート４２から第６ポート３７および第３ポート３４を経て主油圧オイルタンク１７に戻される。
【００４８】
上記第１分流路３９と第２分流路４０は、内部に絞り４６，４７を有している。そして、この絞り４６の絞り面積と絞り４７の絞り面積との比は、第２シリンダ１２のロッド側有効面積と第１シリンダ１１のヘッド側有効面積との比に等しくなるように設定されている。ここで、「有効面積」とは、一般にシリンダ内で作動油圧力が有効に作用する面積をいい、ヘッド側有効面積は、ロッド断面積の分だけロッド側有効面積よりも大きくなる。
【００４９】
これら絞り４６，４７の作用効果については後述する。なお、上記第１分流路３９および第２分流路４０は、第２電磁油圧切換弁１５の内部スプールの形状を変えることによって（たとえば内部スプールに所要の環状溝を形成する等）容易に形成することができる。
【００５０】
さらに、第２電磁油圧切換弁１５がＣモードの状態に切り換わると、作動油は第２ポート３３から第６ポート３７に流れ、第２シリンダ１１のヘッド側ポート４２に送給される。このとき、第２シリンダ１１からの戻り油は、ロッド側ポート４１から第５ポート３６および第３ポート３４を経てオイルタンク１７に戻される。
【００５１】
（３） パイロットライン
パイロットライン４５は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力をシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導くものである。本実施形態では、パイロットライン４５は、高圧優先型シャトル弁４８と、これに接続された接続ライン４９とを有する。
【００５２】
高圧優先型シャトル弁４８は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力と上記減圧弁４４の二次側ポートの圧力とを比較し、高圧側を選択するものである。そして、選択された圧力が、接続ライン４９によってシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導かれる。
【００５３】
（４） 駆動装置の動作
次に、本実施形態に係る駆動装置１０の動作について、各部の作用効果と共に説明する。
【００５４】
油圧ポンプ１６が作動することにより、油圧源１３から所定圧力（油圧源圧力）の作動油が供給される。この作動油は、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５がＡモードとなっているときは、主油圧ライン１８を経てオイルタンク１７に戻される。このとき、スプール切換圧供給部１９の減圧弁４４の二次圧が高圧優先型シャトル弁４８に導かれており、しかも、第２シリンダ１２は作動していないから、減圧弁４４の二次圧がシーケンス弁２０に導かれる。したがって、主油圧ライン１８には、常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生する。このことは同時に、当該主油圧ライン１８に発生している圧力に基づいてパイロット圧供給ライン２３に所定の圧力が発生することとなり、この圧力によって第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５の内部スプールを移動させることができることを意味する。すなわち、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５が中立状態（Ａモード）であっても、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作して作動油の方向を切り換えることができる。
【００５５】
次に、第１電磁油圧切換弁１４がＣモードに切り換わり、第２電磁油圧切換弁１５がＢモードに切り換わった場合は、第１シリンダ１１の戻り油が第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給されることになる。
【００５６】
このとき、第１シリンダ１１のヘッド側有効面積と第２シリンダ１２のロッド側有効面積とは異なるから、仮に第１シリンダ１１からの戻り油の全量が第２シリンダ１２へ送給されると、第２シリンダ１２のストロークが第１シリンダ１１のストロークよりも速くなる。
【００５７】
しかし、本実施形態では、第１シリンダ１１からの戻り油は、第２シリンダ１２に送給される前に第２電磁油圧切換弁１５の第１分流路３９および第２分流路４０に分流される。そして、第１分流路３９に流入した戻り油は第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給され、第２分流路４０に流入した戻り油はそのまま主油圧ライン１８に送給される。
【００５８】
さらにこのとき、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力と減圧弁４４の二次圧とが高圧優先型シャトル弁４８に導かれている。両者を比較すると第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力の方が高圧であるから、当該圧力がパイロットライン４５の接続ライン４９によってシーケンス弁２０のパイロットポートに導かれる。したがって、シーケンス弁２０によって主油圧ライン１８には第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力とほぼ同様の圧力が発生する。
【００５９】
一方、第２分流路４０は主油圧ライン１８と接続されているから、第２分流路４０の出口圧力は、主油圧ライン１８の圧力と同様となる。すなわち第２分流路４０の出口圧力は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力と同様の圧力となる。また、第１分流路３９の出口圧力は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力に等しい。したがって、第１分流路３９の出口圧力と第２分流路４０の出口圧力とは同様の圧力となる。しかも、第１および第２分流路３９，４０にそれぞれ形成された絞り４６，４７は、それぞれ所定の絞り面積を有し、絞り４６の絞り面積と絞り４７の絞り面積との比が、第２シリンダ１２のロッド側有効面積と第１シリンダ１１のヘッド側有効面積との比に等しくなるように設定されている。
【００６０】
もっとも、本実施形態では、第１シリンダ１１および第２シリンダ１２の構成が同様であり、且つ両シリンダ１１，１２の作動速度を一致させる場合であるので、上述のように、絞り４６，４７の絞り面積の比を第１シリンダ１１のヘッド側有効面積と第２シリンダ１２のロッド側有効面積との比に一致させているが、その他場合、たとえば第１シリンダ１１と第２シリンダ１２の構成が異なる場合には、それに応じて絞り４６，４７の絞り面積の比を設計変更することができるのは勿論である。
【００６１】
よって、かかる各分流路３９，４０および絞り４６，４７によって、第１シリンダ１１からの戻り油は、第２シリンダ１２の負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流され、第１分流路３９には、戻り油の全量のうち、第２シリンダ１２のロッド側有効面積に対する第１シリンダ１１のヘッド側有効面積の割合を乗じた量だけが送給されることになる。つまり、第１シリンダ１１のロッド側に送給される作動油量と同量の戻り油が第２シリンダ１２のロッド側に送給される。
【００６２】
これにより、直列配置された第１および第２シリンダ１１，１２の作動（ストローク）を同調させることができる。
【００６３】
このように本実施形態によれば、直列に配置された第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させることができるが、第１シリンダ１１からの戻り油を第２シリンダ１２に送給するために、第２電磁油圧切換弁１５の内部で定比分流させるから、従来のように別途分流弁を設けることなく、簡単な構造で安価な構造の駆動装置１０を提供することができる。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６４】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【００６５】
本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第１の実施形態では、第２シリンダ１２の作動中は常時そのロッド側ポート４１の圧力を導くことによって第１シリンダ１１からの戻り油を分流するように構成し、そのために高圧優先型シャトル弁４８を設けていたが（図１参照）、本実施形態に係る駆動装置５０では、これに代えてパイロット圧選択機構５１を設けることにより、所要時にのみ第１シリンダ１１からの戻り油を分流することができるように構成している点である。なお、その他の構成については第１の実施形態と同様であるので、図２において図１で示した構成と同様のものについては同様の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
図２を参照して、パイロット圧選択機構５１について説明する。
【００６７】
パイロット圧選択機構５１は、電磁弁５２，５３を備えた切換弁ユニット（切換弁手段）５４と、これに接続された第１ないし第４パイロットライン５５〜５８とを有する。
【００６８】
電磁弁５２，５３は、ともに同様の構成を有する電磁方向切換弁であり、導かれるべき圧力を後述する所要の方向に案内するものである。したがって、これら電磁弁５２，５３は大流量の作動油の方向を切り換えるものではなく、小型で安価なものを採用することができる。
【００６９】
電磁弁５２は、第１ポート５９（第１入力ポート），第２ポート６０（第２入力ポート），第３ポート６１を有し、弁が切り換わることによって第１ポート５９または第２ポート６０に導入される圧力のいずれか一方を第３ポート６１へ導く。電磁弁５３は、第１ポート６２（第３入力ポート），第２ポート６３，第３ポート６４（出力ポート）を有し、弁が切り換わることによって第１ポート６２または第２ポート６３に導入される圧力のいずれか一方を第３ポート６４へ導く。本実施形態では、これら電磁弁５２，５３が一つの切換弁ユニット５４として構成されており、第１ないし第３パイロットライン５５〜５７から導入される圧力のうちのいずれか一の圧力を選択し、第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導くようになっている。
【００７０】
ここで、第１パイロットライン５５は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力を電磁弁５２の第１ポート５９に導く。第２パイロットライン５６は、シーケンス弁２０の一次側圧力を電磁弁５２の第２ポート６０に導く。また、第３パイロットライン５７は、減圧弁４４の二次側ポートの圧力を電磁弁５３の第１ポート６２に導く。なお、電磁弁５２の第３ポート６１と電磁弁５３の第２ポート６３とは、油圧的に接続されている。
【００７１】
本実施形態によれば、駆動装置５０は次のような動作を行う。
【００７２】
油圧ポンプ１６が作動することにより、油圧源１３から所定圧力（油圧源圧力）の作動油が供給される。この作動油は、図２に示すように第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５がＡモードとなっているときは、主油圧ライン１８を経てオイルタンク１７に戻される。このとき、スプール切換圧供給部１９の減圧弁４４の二次圧が第３パイロットライン５７および切換弁ユニット５４を介してシーケンス弁２０に導かれる。したがって、主油圧ライン１８には、常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生するから、主油圧ライン１８に発生している圧力に基づいてパイロット圧供給ライン２３に所定の圧力が発生することとなり、この圧力によって第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５の内部スプールを移動させることができる。すなわち、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５が中立状態（Ａモード）であっても、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作して作動油の方向を切り換えることができる。
【００７３】
次に、第１電磁油圧切換弁１４がＣモードに切り換わり、第２電磁油圧切換弁１５がＢモードに切り換わった場合は、第１シリンダ１１の戻り油が第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給されることになる。
【００７４】
（１） 電磁弁５２，５３が図２に示す状態のとき
この場合は、減圧弁４４の二次圧が第３パイロットライン５７および切換弁ユニット５４並びに第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０に導かれている状態である。
【００７５】
この状態では、図２から明らかなように、第１分流路３９と第２分流路４０との圧力を等しくすることはできず、第２分流路４０側が低圧となる。このため両分流路３９，４０によって第１シリンダ１１からの戻り油を定比分流することができず、多くの戻り油が主油圧ライン１８側へ送給される。これにより、特に第２シリンダ１２を低速でストロークさせることができる。
【００７６】
なお、この場合においても、上述したように主油圧ライン１８には常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生しているから、当該圧力に基づいて第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作することができる。
【００７７】
（２） 図２に示す状態から電磁弁５３のみが切り換わったとき
この場合は、第１パイロットライン５５を介して第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力が電磁弁５２の第１ポート５９に導かれ、その圧力は、電磁弁５３の第２ポート６３および第３ポート６４を通り、第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０に導かれている状態である。
【００７８】
この状態では、上記第１の実施形態と同様に、各分流路３９，４０および絞り４６，４７によって、第１シリンダ１１からの戻り油は、第２シリンダ１２の負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流され、第１分流路３９には、戻り油の全量のうち、第２シリンダ１２のロッド側有効面積に対する第１シリンダ１１のヘッド側有効面積の割合を乗じた量だけが送給されることになる。つまり、第１シリンダ１１のロッド側に送給される作動油量と同量の戻り油が第２シリンダのロッド側に送給される。これにより、直列配置された第１および第２シリンダ１１，１２の作動（ストローク）を同調させることができる。
【００７９】
（３） 図２に示す状態から電磁弁５２，５３の双方が切り換わったとき
この場合は、第２パイロットライン５６を介してシーケンス弁２０の一次側圧力が電磁弁５２の第２ポート６０に導かれ、その圧力は、電磁弁５３の第２ポート６３および第３ポート６４を通り、第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０に導かれている状態である。
【００８０】
この状態では、シーケンス弁２０の一次側圧がそのままシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導かれる。ここで、シーケンス弁２０の構造上、導かれる圧力は、上記シーケンス弁２０の一次側圧に当該シーケンス弁２０に内蔵されている圧力調整用バネのバネ力が付加された値となるから、結局シーケンス弁２０は全閉されることになる。
【００８１】
したがって、第１シリンダ１１からの戻り油は、全量が第１分流弁３９を通過して第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給され、その結果、第２シリンダ１２のストロークを高速にすることができる。
【００８２】
このように本実施形態では、パイロット圧選択機構５１によって、減圧弁４４の二次圧、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力またはシーケンス弁２０の一次側圧力のうちいずれかの圧力を任意に選択してシーケンス弁２０に導くことができるから、直列接続された第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させたいときにはそのようにでき、第２シリンダ１２のストロークを同調させずに高速または低速にしたいときはそのようにできる。
【００８３】
しかも、本実施形態では、上述したように電磁弁５２，５３で切り換えられるのは作動油ではなくパイロット圧であるから、パイロット圧選択機構５１の構造をコンパクトにすることができる。したがって、パイロット圧選択機構５１を配設するためのスペースや配管スペースを広く確保する必要がない。
【００８４】
加えて、本実施形態では、パイロット圧選択機構５１を、電磁弁５２，５３を有する切換弁ユニット５４およびこれに接続される各パイロットライン５５〜５８によって構成しているから、構造が簡単で且つ安価であるという利点がある。＜変形例＞
次に、上記第２の実施形態に関する変形例について説明する。
【００８５】
図３は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【００８６】
本変形例が第２の実施形態と異なるところは、第２の実施形態では（図２参照）、パイロット圧選択機構５１が２つの電磁弁５２，５３を備え、減圧弁４４の二次圧、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力またはシーケンス弁２０の一次側圧力のうちいずれかの圧力を選択してシーケンス弁２０に導くように構成されていたのに対し、本変形例では、図３に示すように、パイロット圧選択機構６５が単一の電磁弁６６を備えており、減圧弁４４の二次圧または第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力のいずれか一方を任意に選択してシーケンス弁２０に導くことができるようになっている点である。
【００８７】
この場合、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力は、第１パイロットライン６７により電磁弁６６の第１ポート６９に導かれ、減圧弁４４の二次圧は、第２パイロットライン６８により電磁弁６６の第２ポート７０に導かれる。そして、これらのうちいずれか一方が電磁弁６６の第３ポート７１に導かれ、その圧力が第３パイロットライン７２によってシーケンス弁２０に導かれる。この変形例では、電磁弁６６を切り換えることによって駆動装置５０は次のように動作する。
【００８８】
まず、図３に示す状態のように減圧弁４４の二次圧をシーケンス弁２０に導いた場合には、図３から明らかなように、第１分流路３９と第２分流路４０との圧力を等しくすることはできず、第２分流路４０側が低圧となる。このため両分流路３９，４０によって第１シリンダ１１からの戻り油を定比分流することができず、多くの戻り油が主油圧ライン１８側へ送給される。これにより、特に第２シリンダ１２を低速でストロークさせることができる。
【００８９】
しかも、この場合には、上述したように主油圧ライン１８には常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生しているから、当該圧力に基づいて第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作することができる。
【００９０】
次に、図３に示す状態から電磁弁６６が切り換わって、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力をシーケンス弁２０に導いた場合には、上述のように第１シリンダ１１からの戻り油を定比分流し、第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させることができる。
【００９１】
このように本変形例においても、直列接続された第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させたいときには、所望のタイミングで電磁弁６６を切り換えることにより同調させることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、所定経路から供給される圧油を切換弁によって所定の分流比率に分流し、その分流された圧油を油圧アクチュエータに送給することができる。したがって、油圧アクチュエータの作動速度の調整等を行う場合に、従来のように別途分流弁を設ける必要がない。その結果、かかる作動速度調整が可能な油圧アクチュエータ駆動装置を、簡易で安価なものとすることができる。
【００９３】
特に、直列に配置された第１および第２油圧アクチュエータを駆動する場合には次のような特有の効果を奏する。すなわち、かかる２つの油圧アクチュエータの作動に関し、第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給するための第２電磁油圧切換弁の内部で定比分流させるから、従来のように別途分流弁を設けることなく、簡単な構造で安価な油圧アクチュエータ駆動装置を構成することができる。
【００９４】
また、上記定比分流させるために当該駆動装置油圧系統から所定の圧力を圧力制御弁に導くという手法を採用しているから、パイロット圧選択機構を用いて当該圧力を導かない場合には、上記分流が行われず、第２油圧アクチュエータを特に高速または低速で作動させることも可能となる。
【００９５】
しかも、パイロット圧選択機構は、パイロット圧のみを導くものであるから、それを制御する手段（たとえば切換弁等）は小型で安価なものを採用することができ、設置・配管スペースの問題やコストの上昇を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【図３】本発明の第２の実施形態の変形例に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【図４】従来の油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【符号の説明】
１０ 駆動装置
１１ 第１シリンダ
１２ 第２シリンダ
１３ 油圧源
１４ 第１電磁油圧切換弁
１５ 第２電磁油圧切換弁
１６ 油圧ポンプ
１７ オイルタンク
１８ 主油圧ライン
２０ シーケンス弁
２１ パイロットポート
３９ 第１分流路
４０ 第２分流路
４１ ロッド側ポート
４５ パイロットライン
４６ 絞り
４７ 絞り
４８ 高圧優先型シャトル弁
４９ 接続ライン
５０ 駆動装置
５１ パイロット圧選択機構
５２ 電磁弁
５３ 電磁弁
５４ 切換弁ユニット
５５ 第１パイロットライン
５６ 第２パイロットライン
５７ 第３パイロットライン
５８ 第４パイロットライン
５９ 第１ポート
６０ 第２ポート
６２ 第１ポート
６５ パイロット圧選択機構
６４ 第３ポート
６６ 電磁弁
６７ 第１パイロットライン
６８ 第２パイロットライン
６９ 第１ポート
７０ 第２ポート
７１ 第３ポート
７２ 第３パイロットライン
【発明の属する技術の分野】
この発明は、油圧アクチュエータの駆動を制御するための装置、たとえば、直列接続された複数の油圧アクチュエータの作動を同調させるための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に産業用機械等では、その目的に応じた作業を行うために種々の油圧アクチュエータが用いられている。そして、多くの場合、単一の産業用機械には油圧アクチュエータが複数設けられており、場合によっては別々のアクチュエータの作動を互いに同調させる必要がある。具体的には、たとえば図４に示すような場合である。
【０００３】
同図は、たとえばバケットが装着されたブームを作動させるための油圧駆動装置を油圧系統図として示したものである。ブームはたとえば起伏動作をするものであり、当該起伏動作は、油圧シリンダ１の伸縮により行われる。また、バケットはブームの先端に装着され、油圧シリンダ２の伸縮によって俯仰動作が行われる。これら油圧シリンダ１，２は、油圧回路を簡易かつ効率的なものとするために油圧的に直列に配置されている。すなわち、油圧シリンダ１からの戻り油が油圧シリンダ２を作動させるための作動油（圧油）として機能する。
【０００４】
バケットにワークを積載した状態でブームの起伏動作をする場合には、ブームの起伏動作に合わせてバケットを水平に保つ必要があり、そのために油圧シリンダ１，２のストロークを同調させる必要がある。たとえば、ブームを倒伏させた場合には、切換弁３が切り換わって圧油が油圧ポンプＰから油圧シリンダ１のロッド側ポート４に送給され、ヘッド側ポート５から戻り油が戻される。このとき、バケットはブームの起立に合わせて倒伏させる必要がある。このため、切換弁６が切り換えられ、上記戻り油が油圧シリンダ２のロッド側ポート７に送給され、る。なお、これにより、油圧シリンダ２のヘッド側ポート８から戻り油が戻される。
【０００５】
かかる場合に、油圧シリンダ１からの戻り油は、ヘッド側ポート５から吐出されて油圧シリンダ２のロッド側ポート７に送給されるが、ヘッド側とロッド側とでは油圧が作用する面積が異なるために、油圧シリンダ２のストロークが油圧シリンダ１よりも大きくなり、両油圧シリンダ１，２のストロークを同調させることができない。
【０００６】
このため、従来では同図に示すような定比分流弁９を設けて、油圧シリンダ１からの戻り油量を、油圧シリンダ１のヘッド側面積と油圧シリンダ２のロッド側面積との比と同じ比率で分流している（実開昭６１−１６９１６６号公報、実開昭６１−１９８３４７号公報参照）。これにより、油圧シリンダ１からの戻り油の一部のみが油圧シリンダ２のロッド側ポート７に送給され、両油圧シリンダ１，２のストロークを同調することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造では、分流弁９という油圧機器を別途設ける必要がある。この分流弁９は、分流される側の負荷圧（油圧シリンダ２の負荷圧）の大小にかかわらず、常に一定の比率で分流するものである。なお、分流弁９にかかる機能が要求されるのは、仮に、分流される側の負荷圧が分流比率に影響するとすれば、負荷の低い側に多くの作動油が流れてしまい、所要の分流を達成することができないからである。
【０００８】
そして、このような分流弁９を設けることにより、油圧駆動装置自体が複雑化するとともにコストも上昇する。しかも、分流弁９を配設するために、その他の油圧機器の配置や配管スペースに制約がかかるという不都合もある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、供給される作動油を一定比率に分流し、その分流された作動油を油圧アクチュエータに送給することができる簡易で安価な油圧アクチュエータ駆動装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１） 油圧アクチュエータに作動油（圧油）を送給するためには、一般に油圧ポンプから供給される作動油を油圧アクチュエータに送給するための切換弁が採用されるが、本願発明者は、別途分流弁を配設する代わりに切換弁自体に作動油の分流機能を持たせることができれば、本願目的を達成できる点に着目した。
【００１１】
（２） そこで、上記目的を達成するための本願に係る油圧アクチュエータ駆動装置は、オイルタンクから作動油を吸い上げて圧油を供給する油圧源によって油圧アクチュエータを駆動する油圧アクチュエータ駆動装置であって、供給された圧油をオイルタンク側へ戻す第１モードまたは供給された圧油を油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能な切換弁と、外部パイロット圧が導かれるパイロットポートを有し、外部パイロット圧を利用して上記切換弁の下流側に所定の圧力を発生させる圧力制御弁とを備え、上記切換弁は、上記第２モードに切り換わった状態で上記圧油を上記油圧アクチュエータ側とオイルタンク側とにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、上記油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導くためのパイロットラインが備えられていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、油圧源から供給された圧油は、切換弁が第１モードとなっているときにはオルタンクに戻されるが、切換弁が第２モードに切り換わると油圧アクチュエータに送給され、その戻り油がオイルタンクに戻される。このとき、圧力制御弁が設けられているから、外部パイロット圧を用いて切換弁の下流側に所定の圧力を発生させることができる。この外部パイロット圧は、油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、すなわち切換弁から油圧アクチュエータに送給される圧油の圧力を採用しており、これがパイロットラインによって圧力制御弁に導かれるものである。そして、上記油圧アクチュエータに送給される圧油の圧力とは、切換弁が第２モードに切り換わった状態での第１分流路の圧力に他ならない。
【００１３】
したがって、切換弁が第２モードに切り換わった状態で、第１分流路に発生する圧力と第２分流路に発生する圧力とを同様のものとすることができる。さらに、第１および第２分流路には所定の絞り面積を有する絞りが形成されていることから、切換弁に供給される圧油は、上記両絞りの絞り面積の比率に対応した比率で第１分流路と第２分流路とに分流される。
【００１４】
（３） また、上記目的を達成するための本願に係る油圧アクチュエータ駆動装置は、直列配置された第１油圧アクチュエータおよび２油圧アクチュエータを作動させるための油圧アクチュエータ駆動装置であって、オイルタンクから作動油を吸い上げて所定の油圧源圧力の作動油を供給する油圧ポンプおよび油圧ポンプとオイルタンクとを接続する主油圧ラインを有する油圧源と、主油圧ラインに直列に配設され、油圧源から供給される作動油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは油圧源から供給される作動油を第１油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第１電磁油圧切換弁と、第１電磁油圧切換弁と直列配置されると共に上記主油圧ラインに直列に配設され、第１油圧アクチュエータからの戻り油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第２電磁油圧切換弁と、上記主油圧ラインに直列に配設され、外部パイロット圧を利用して上記主油圧ラインに所定の油圧源圧力を発生させるためのパイロットポートを有する圧力制御弁とを備え、上記第２電磁油圧切換弁は、上記第２モードに切り換わった状態で上記戻り油を第２油圧アクチュエータへの供給側ポートと主油圧ラインとにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導くためのパイロットラインが備えられていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、油圧ポンプが作動することにより、油圧源から所定の油圧源圧力の作動油（圧油）が供給される。この作動油は、第１および第２電磁油圧切換弁が第１モードとなっているときは、主油圧ラインを経て油圧源のオイルタンクに戻される。また、第１および第２電磁油圧切換弁が第２モードに切り換わると、作動油が第１油圧アクチュエータに送給され、その戻り油がそのまま第２油圧アクチュエータの供給側に送給される。
【００１６】
なお、主油圧ラインに圧力制御弁が設けられているから、所定の油圧源圧力を主油圧ラインに常に発生させることができる。そして、第１および第２電磁油圧切換弁のモードの切り換えのために、この主油圧ラインに発生した油圧源圧力が利用される。この圧力制御弁は、外部パイロット圧を利用するタイプのもので、たとえば上記油圧源圧力を利用することができる。
【００１７】
このとき、各油圧アクチュエータが油圧シリンダ等の場合は、供給される作動油量とシリンダストロークにより排出される戻り油量とは異なるため、第１油圧アクチュエータの戻り油をそのまま第２油圧アクチュエータの供給側へ送給すると、両油圧アクチュエータの作動（ストローク）を同調させることができないが、この場合、第１油圧アクチュエータからの戻り油は、第２油圧アクチュエータに供給される前に第２電磁油圧切換弁の第１分流路と第２分流路とに分流される。そして、第１分流路に流入した作動油は第２油圧アクチュエータの供給側ポートに送給され、第２分流路に流入した作動油はそのまま主油圧ラインを経てオイルタンクに戻される。
【００１８】
ところで、パイロットラインによって第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれているから、当該圧力制御弁によって主油圧ラインには第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力が発生する。一方、第２分流路は主油圧ラインと接続されているから、第２分流路の出口圧力は、主油圧ラインの圧力、すなわち第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力となる。さらに、第１分流路の出口圧力は、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様である。したがって、第１分流路の出口圧力と第２分流路の出口圧力とは同様の圧力となる。加えて、第１および第２分流路には所定の絞り面積を有する絞りが形成されているから、両絞りの絞り面積の比率に対応した比率で作動油（第１油圧アクチュエータからの戻り油）が第１分流路と第２分流路とに分流される。つまり、第２油圧アクチュエータの負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流される。
【００１９】
これにより、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを採用した場合であって、上記絞り面積の比率を各油圧シリンダの作動油圧力が作用するヘッド側面積とロッド側面積との比率に合致させることによって、直列配置された油圧アクチュエータの作動（シリンダストローク）を同調させることができる。
【００２０】
（４） また、上記目的を達成するための本願に係る油圧アクチュエータの駆動装置は、直列配置された第１油圧アクチュエータおよび２油圧アクチュエータを作動させるための油圧アクチュエータ駆動装置であって、オイルタンクから作動油を吸い上げて所定の油圧源圧力の作動油を供給する油圧ポンプおよび油圧ポンプとオイルタンクとを接続する主油圧ラインを有する油圧源と、主油圧ラインに直列に配設され、油圧源から供給される作動油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは油圧源から供給される作動油を第１油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第１電磁油圧切換弁と、第１電磁油圧切換弁と直列配置されると共に上記主油圧ラインに直列に配設され、第１油圧アクチュエータからの戻り油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第２電磁油圧切換弁と、上記主油圧ラインに直列に配設され、外部パイロット圧を利用して上記主油圧ラインに所定の油圧源圧力を発生させるためのパイロットポートを有する圧力制御弁とを備え、上記第２電磁油圧切換弁は、上記第２モードに切り換わった状態で上記戻り油を第２油圧アクチュエータへの供給側ポートと主油圧ラインとにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、上記圧力制御弁の１次側圧力または上記油圧源圧力のうちいずれか一の圧力を選択して上記圧力制御弁のパイロットポートに導くパイロット圧選択機構を備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
この構成によれば、油圧ポンプが作動することにより、油圧源から所定の油圧源圧力の作動油（圧油）が供給される。この作動油は、第１および第２電磁油圧切換弁が第１モードとなっているときは、主油圧ラインを経て油圧源のオイルタンクに戻される。また、第１および第２電磁油圧切換弁が第２モードに切り換わると、作動油が第１油圧アクチュエータに送給され、その戻り油がそのまま第２油圧アクチュエータの供給側に送給される。
【００２２】
なお、主油圧ラインに圧力制御弁が設けられているから、所定の油圧源圧力を主油圧ラインに常に発生させることができる。そして、第１および第２電磁油圧切換弁のモードの切り換えのために、この主油圧ラインに発生した油圧源圧力が利用される。この圧力制御弁は、外部パイロット圧を利用するタイプのもので、たとえば上記油圧源圧力を利用することができる。
【００２３】
このとき、各油圧アクチュエータが油圧シリンダ等の場合は、供給される作動油量とシリンダストロークにより排出される戻り油量とは異なるため、第１油圧アクチュエータの戻り油をそのまま第２油圧アクチュエータの供給側へ送給すると、両油圧アクチュエータの作動（ストローク）を同調させることができないが、この場合、第１油圧アクチュエータからの戻り油は、第２油圧アクチュエータに供給される前に第２電磁油圧切換弁の第１分流路と第２分流路とに分流される。そして、第１分流路に流入した作動油は第２油圧アクチュエータの供給側ポートに送給され、第２分流路に流入した作動油はそのまま主油圧ラインを経てオイルタンクに戻される。
【００２４】
ところで、パイロット圧選択機構によって、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、圧力制御弁の１次側圧力または油圧源圧力のいずれか一の圧力を選択して圧力制御弁のパイロットポートに導くことができる。
【００２５】
まず、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれる場合には、当該圧力制御弁によって主油圧ラインには第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力が発生する。一方、第２分流路は主油圧ラインと接続されているから、第２分流路の出口圧力は、主油圧ラインの圧力、すなわち第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様の圧力となる。さらに、第１分流路の出口圧力は、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力と同様である。したがって、第１分流路の出口圧力と第２分流路の出口圧力とは同様の圧力となる。加えて、第１および第２分流路には所定の絞り面積を有する絞りが形成されているから、両絞りの絞り面積の比率に対応した比率で作動油（第１油圧アクチュエータからの戻り油）が第１分流路と第２分流路とに分流される。つまり、第２油圧アクチュエータの負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流される。これにより、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを採用した場合であって、上記絞り面積の比率を各油圧シリンダの作動油圧力が作用するヘッド側面積とロッド側面積との比率に合致させることによって、直列配置された油圧アクチュエータの作動（シリンダストローク）を同調させることができる。
【００２６】
次に、圧力制御弁の１次側圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれる場合には、外部パイロット型圧力制御弁の構造上、当該圧力制御弁によって主油圧ラインが全閉される。このため、第１油圧アクチュエータからの戻り油は第２分流路に流れず、全量が第２油圧アクチュエータの供給側ポートに送給される。したがって、第２油圧アクチュエータの高速作動を行うことができる。
【００２７】
次に、油圧源圧力が圧力制御弁のパイロットポートに導かれる場合には、当該油圧源圧力と同様の圧力が主油圧ラインに発生する。したがって、第１および第２電磁油圧切換弁が第１モード（中立状態）となっている場合であっても、この主油圧ラインに発生する圧力を第１および第２電磁油圧切換弁の切り換えに利用することができる。
【００２８】
ここで、上記パイロット圧選択機構は、第１ないし第３入力ポートおよびこれらのうちいずれか一の入力ポートと接続される出力ポートを備えた切換弁手段と、上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記切換弁手段の第１入力ポートに導く第１パイロットラインと、上記圧力制御弁の１次側圧力を上記切換弁手段の第２入力ポートに導く第２パイロットラインと、上記主油圧ラインの油圧源圧力を上記切換弁手段の第３入力ポートに導く第３パイロットラインと、上記切換弁手段の出力ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導く第４パイロットラインとを備えて構成することができる。
【００２９】
このようにすれば、第１パイロットラインによって第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を切換弁手段の第１入力ポートに導き、第２パイロットラインによって圧力制御弁の１次側圧力を切換弁手段の第２入力ポートに導き、第３パイロットラインによって主油圧ラインの油圧源圧力を切換弁手段の第３入力ポートに導き、第４パイロットラインによって切換弁手段の出力ポートの圧力を圧力制御弁のパイロットポートに導く。そして、切換弁手段を切り換えることにより、各パイロットラインを通じて、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、圧力制御弁の１次側圧力または油圧源圧力のいずれか一の圧力を選択して圧力制御弁のパイロットポートに導くことができる。
【００３０】
（５） また、上記パイロット圧選択機構は、第１および第２入力ポートと、これらのうちいずれか一の入力ポートと接続される出力ポートを備えた切換弁と、上記２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記切換弁の第１入力ポートに導く第１パイロットラインと、上記主油圧ラインの油圧源圧力を上記切換弁の第２入力ポートに導く第２パイロットラインと、上記切換弁の出力ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導く第３パイロットラインとを備えて構成することもできる。
【００３１】
この構成によれば、第１パイロットラインによって第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を切換弁の第１入力ポートに導き、第２パイロットラインによって主油圧ラインの油圧源圧力を切換弁の第２入力ポートに導き、第４パイロットラインによって切換弁の出力ポートの圧力を圧力制御弁のパイロットポートに導く。そして、切換弁を切り換えることにより、各パイロットラインを通じて、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力または油圧源圧力のいずれか一の圧力を選択して圧力制御弁のパイロットポートに導くことができる。
【００３２】
したがって、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力または主油圧ラインの油圧源圧力のいずれか一方を圧力制御弁に導くことができ、第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を圧力制御弁に導く場合には、上述のように各油圧アクチュエータの作動を同調させることができ、また、油圧源圧力を圧力制御弁に導く場合には、上述のように各電磁油圧切換弁の切り換えのための圧力を確保することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【００３４】
同図を参照して説明する。この油圧アクチュエータ駆動装置（以下、単に「駆動装置」という。）１０は、直列配置された第１油圧シリンダ（以下、単に「第１シリンダ」という。）１１および第２油圧シリンダ（以下、単に「第２シリンダ」という。）１２を作動させるためのものである。
【００３５】
駆動装置１０の概略構成について説明すると、油圧源１３から供給される作動油（圧油）が第１電磁油圧切換弁１４によって第１シリンダ１１へ送給され、その戻り油が第２電磁油圧切換弁１５によって第２シリンダ１２へ送給されるようになっている。なお、各電磁油圧切換弁１４，１５は方向切換弁であるが、方向を切り換えるための内部スプールは、油圧源１３の圧力を利用して移動されるタイプのものである。そして、この内部スプールを切り換えるための圧力を確保するためにシーケンス弁２０（圧力制御弁）が設けられている。
【００３６】
各電磁油圧切換弁１４，１５から送給される作動油によって各シリンダ１１，１２がストロークして所要の作業を行うのであるが、後に詳述するパイロットライン４５によって、第２シリンダ１２へ送給する作動油の圧力がシーケンス弁２０に導かれるようになっており、この作用によって各シリンダ１１，１２のストロークが同調されるようになっている。以下、さらに詳しく説明する。
【００３７】
（１） 油圧源
油圧源１３は、主として各シリンダ１１，１２を作動させるための動力源として機能するが、上述した各電磁切換弁１４，１５の内部スプールを切り換えるための圧力源としても機能する。
【００３８】
油圧源１３は、油圧ポンプ１６と、オイルタンク１７と、これらを接続する主油圧ライン１８と、スプール切換圧供給部１９とを有している。
【００３９】
油圧ポンプ１６はオイルタンク１７から作動油を吸い上げて所定圧力の圧油を吐出する。この圧油は、主油圧ライン１８に送給され、最終的にオイルタンク１７へ戻されるようになっている。
【００４０】
主油圧ライン１８は、リリーフ弁４３と、上記シーケンス弁２０とを有している。リリーフ弁４３は、主油圧ライン１８の上流側と下流側とを接続するように並列に配設されており、駆動装置１０の油圧系統に異常な高圧が発生することを避けるための安全弁である。
【００４１】
また、シーケンス弁２０は、主油圧ライン１８に直列に配設されており、各シリンダ１１，１２が無負荷状態であっても主油圧ライン１８に所定圧力を発生させるためのものである。この所定圧力は、上記スプール切換圧供給部１９を介して各電磁油圧切換弁１４，１５の内部スプールを切り換えるための圧力として利用される。さらに、シーケンス弁２０は、外部パイロット圧により上記所定圧力が決定されるようになっており、外部パイロット圧を導くためのパイロットポート２１が設けられている。このパイロットポート２１に導かれる圧力については後述する。
【００４２】
スプール切換圧供給部１９は、減圧弁４４と、減圧弁４４の一次側ポートと主油圧ライン１８の上流側とを接続するパイロット圧導入ライン２２と、減圧弁４４の二次側ポートと電磁油圧切換弁１４，１５の各スプール切換用ポートとを接続するパイロット圧供給ライン２３とを有している。減圧弁４４を採用しているのは、スプール切換用のパイロット圧として油圧ポンプ１６から供給される圧力をそのまま使用するには高圧となりすぎる場合を考慮したものであるが、問題がない場合は、減圧弁４４を無くすことも可能である。
【００４３】
（２） 電磁油圧切換弁
第１電磁油圧切換弁１４は、作動油が流入する第１ないし第３ポート２４〜２６と、作動油が流出する第４ないし第６ポート２７〜２９とを備えており、流入する作動油を３方向に切り換えて送給することができる。
【００４４】
すなわち、第１電磁油圧切換弁１４は、Ａモード（第１モード）とＢまたはＣモード（第２モード）に切り換えることができ、Ａモードの状態（図１に示す状態）では、作動油は第１ポート２４から第４ポート２７に流れ、そのまま主油圧ライン１８の下流側へ送給される。また、Ｂモードの状態に切り換わると、作動油は第２ポート２５から第６ポート２９に流れ、第１シリンダ１１のヘッド側ポート３０に送給される。このとき、第１シリンダ１１からの戻り油は、ロッド側ポート３１から第５ポート２８および第４ポート２７を経て主油圧ライン１８に戻される。さらに、Ｃモードの状態に切り換わると、作動油は第２ポート２５から第５ポート２８に流れ、第１シリンダ１１のロッド側ポート３１に送給される。このとき、第１シリンダ１１からの戻り油は、ヘッド側ポート３０から第６ポート２９および第４ポート２７を経て主油圧ライン１８に戻される。
【００４５】
第２電磁油圧切換弁１５は、作動油が流入する第１ないし第３ポート３２〜３４と、作動油が流出する第４ないし第６ポート３５〜３７を備えており、流入する作動油を３方向に切り換えて送給することができる。
【００４６】
すなわち、第２電磁油圧切換弁１５は、Ａモード（第１モード）とＢまたはＣモード（第２モード）に切り換えることができ、Ａモードの状態（図１に示す状態）では、作動油は第１ポート３２から第４ポート３５に流れ、そのまま主油圧ライン１８の下流側へ送給される。
【００４７】
また、Ｂモードの状態に切り換わると、作動油は第１および第２ポート３２，３３から流入し、第４および第５ポート３５，３６から流出する。すなわち、第２電磁油圧切換弁１５がＢモードに切り換わった状態で、その内部において第１分流路３９および第２分流路４０が形成されるようになっており、第２ポート３３から流入した作動油は第１分流路３９を通過して第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給され、第１ポート３２から流入した作動油は第２分流路４０を通過して主油圧ライン１８へ戻される。このとき、第２シリンダ１２からの戻り油は、ヘッド側ポート４２から第６ポート３７および第３ポート３４を経て主油圧オイルタンク１７に戻される。
【００４８】
上記第１分流路３９と第２分流路４０は、内部に絞り４６，４７を有している。そして、この絞り４６の絞り面積と絞り４７の絞り面積との比は、第２シリンダ１２のロッド側有効面積と第１シリンダ１１のヘッド側有効面積との比に等しくなるように設定されている。ここで、「有効面積」とは、一般にシリンダ内で作動油圧力が有効に作用する面積をいい、ヘッド側有効面積は、ロッド断面積の分だけロッド側有効面積よりも大きくなる。
【００４９】
これら絞り４６，４７の作用効果については後述する。なお、上記第１分流路３９および第２分流路４０は、第２電磁油圧切換弁１５の内部スプールの形状を変えることによって（たとえば内部スプールに所要の環状溝を形成する等）容易に形成することができる。
【００５０】
さらに、第２電磁油圧切換弁１５がＣモードの状態に切り換わると、作動油は第２ポート３３から第６ポート３７に流れ、第２シリンダ１１のヘッド側ポート４２に送給される。このとき、第２シリンダ１１からの戻り油は、ロッド側ポート４１から第５ポート３６および第３ポート３４を経てオイルタンク１７に戻される。
【００５１】
（３） パイロットライン
パイロットライン４５は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力をシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導くものである。本実施形態では、パイロットライン４５は、高圧優先型シャトル弁４８と、これに接続された接続ライン４９とを有する。
【００５２】
高圧優先型シャトル弁４８は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力と上記減圧弁４４の二次側ポートの圧力とを比較し、高圧側を選択するものである。そして、選択された圧力が、接続ライン４９によってシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導かれる。
【００５３】
（４） 駆動装置の動作
次に、本実施形態に係る駆動装置１０の動作について、各部の作用効果と共に説明する。
【００５４】
油圧ポンプ１６が作動することにより、油圧源１３から所定圧力（油圧源圧力）の作動油が供給される。この作動油は、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５がＡモードとなっているときは、主油圧ライン１８を経てオイルタンク１７に戻される。このとき、スプール切換圧供給部１９の減圧弁４４の二次圧が高圧優先型シャトル弁４８に導かれており、しかも、第２シリンダ１２は作動していないから、減圧弁４４の二次圧がシーケンス弁２０に導かれる。したがって、主油圧ライン１８には、常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生する。このことは同時に、当該主油圧ライン１８に発生している圧力に基づいてパイロット圧供給ライン２３に所定の圧力が発生することとなり、この圧力によって第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５の内部スプールを移動させることができることを意味する。すなわち、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５が中立状態（Ａモード）であっても、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作して作動油の方向を切り換えることができる。
【００５５】
次に、第１電磁油圧切換弁１４がＣモードに切り換わり、第２電磁油圧切換弁１５がＢモードに切り換わった場合は、第１シリンダ１１の戻り油が第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給されることになる。
【００５６】
このとき、第１シリンダ１１のヘッド側有効面積と第２シリンダ１２のロッド側有効面積とは異なるから、仮に第１シリンダ１１からの戻り油の全量が第２シリンダ１２へ送給されると、第２シリンダ１２のストロークが第１シリンダ１１のストロークよりも速くなる。
【００５７】
しかし、本実施形態では、第１シリンダ１１からの戻り油は、第２シリンダ１２に送給される前に第２電磁油圧切換弁１５の第１分流路３９および第２分流路４０に分流される。そして、第１分流路３９に流入した戻り油は第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給され、第２分流路４０に流入した戻り油はそのまま主油圧ライン１８に送給される。
【００５８】
さらにこのとき、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力と減圧弁４４の二次圧とが高圧優先型シャトル弁４８に導かれている。両者を比較すると第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力の方が高圧であるから、当該圧力がパイロットライン４５の接続ライン４９によってシーケンス弁２０のパイロットポートに導かれる。したがって、シーケンス弁２０によって主油圧ライン１８には第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力とほぼ同様の圧力が発生する。
【００５９】
一方、第２分流路４０は主油圧ライン１８と接続されているから、第２分流路４０の出口圧力は、主油圧ライン１８の圧力と同様となる。すなわち第２分流路４０の出口圧力は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力と同様の圧力となる。また、第１分流路３９の出口圧力は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力に等しい。したがって、第１分流路３９の出口圧力と第２分流路４０の出口圧力とは同様の圧力となる。しかも、第１および第２分流路３９，４０にそれぞれ形成された絞り４６，４７は、それぞれ所定の絞り面積を有し、絞り４６の絞り面積と絞り４７の絞り面積との比が、第２シリンダ１２のロッド側有効面積と第１シリンダ１１のヘッド側有効面積との比に等しくなるように設定されている。
【００６０】
もっとも、本実施形態では、第１シリンダ１１および第２シリンダ１２の構成が同様であり、且つ両シリンダ１１，１２の作動速度を一致させる場合であるので、上述のように、絞り４６，４７の絞り面積の比を第１シリンダ１１のヘッド側有効面積と第２シリンダ１２のロッド側有効面積との比に一致させているが、その他場合、たとえば第１シリンダ１１と第２シリンダ１２の構成が異なる場合には、それに応じて絞り４６，４７の絞り面積の比を設計変更することができるのは勿論である。
【００６１】
よって、かかる各分流路３９，４０および絞り４６，４７によって、第１シリンダ１１からの戻り油は、第２シリンダ１２の負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流され、第１分流路３９には、戻り油の全量のうち、第２シリンダ１２のロッド側有効面積に対する第１シリンダ１１のヘッド側有効面積の割合を乗じた量だけが送給されることになる。つまり、第１シリンダ１１のロッド側に送給される作動油量と同量の戻り油が第２シリンダ１２のロッド側に送給される。
【００６２】
これにより、直列配置された第１および第２シリンダ１１，１２の作動（ストローク）を同調させることができる。
【００６３】
このように本実施形態によれば、直列に配置された第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させることができるが、第１シリンダ１１からの戻り油を第２シリンダ１２に送給するために、第２電磁油圧切換弁１５の内部で定比分流させるから、従来のように別途分流弁を設けることなく、簡単な構造で安価な構造の駆動装置１０を提供することができる。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６４】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【００６５】
本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第１の実施形態では、第２シリンダ１２の作動中は常時そのロッド側ポート４１の圧力を導くことによって第１シリンダ１１からの戻り油を分流するように構成し、そのために高圧優先型シャトル弁４８を設けていたが（図１参照）、本実施形態に係る駆動装置５０では、これに代えてパイロット圧選択機構５１を設けることにより、所要時にのみ第１シリンダ１１からの戻り油を分流することができるように構成している点である。なお、その他の構成については第１の実施形態と同様であるので、図２において図１で示した構成と同様のものについては同様の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
図２を参照して、パイロット圧選択機構５１について説明する。
【００６７】
パイロット圧選択機構５１は、電磁弁５２，５３を備えた切換弁ユニット（切換弁手段）５４と、これに接続された第１ないし第４パイロットライン５５〜５８とを有する。
【００６８】
電磁弁５２，５３は、ともに同様の構成を有する電磁方向切換弁であり、導かれるべき圧力を後述する所要の方向に案内するものである。したがって、これら電磁弁５２，５３は大流量の作動油の方向を切り換えるものではなく、小型で安価なものを採用することができる。
【００６９】
電磁弁５２は、第１ポート５９（第１入力ポート），第２ポート６０（第２入力ポート），第３ポート６１を有し、弁が切り換わることによって第１ポート５９または第２ポート６０に導入される圧力のいずれか一方を第３ポート６１へ導く。電磁弁５３は、第１ポート６２（第３入力ポート），第２ポート６３，第３ポート６４（出力ポート）を有し、弁が切り換わることによって第１ポート６２または第２ポート６３に導入される圧力のいずれか一方を第３ポート６４へ導く。本実施形態では、これら電磁弁５２，５３が一つの切換弁ユニット５４として構成されており、第１ないし第３パイロットライン５５〜５７から導入される圧力のうちのいずれか一の圧力を選択し、第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導くようになっている。
【００７０】
ここで、第１パイロットライン５５は、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力を電磁弁５２の第１ポート５９に導く。第２パイロットライン５６は、シーケンス弁２０の一次側圧力を電磁弁５２の第２ポート６０に導く。また、第３パイロットライン５７は、減圧弁４４の二次側ポートの圧力を電磁弁５３の第１ポート６２に導く。なお、電磁弁５２の第３ポート６１と電磁弁５３の第２ポート６３とは、油圧的に接続されている。
【００７１】
本実施形態によれば、駆動装置５０は次のような動作を行う。
【００７２】
油圧ポンプ１６が作動することにより、油圧源１３から所定圧力（油圧源圧力）の作動油が供給される。この作動油は、図２に示すように第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５がＡモードとなっているときは、主油圧ライン１８を経てオイルタンク１７に戻される。このとき、スプール切換圧供給部１９の減圧弁４４の二次圧が第３パイロットライン５７および切換弁ユニット５４を介してシーケンス弁２０に導かれる。したがって、主油圧ライン１８には、常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生するから、主油圧ライン１８に発生している圧力に基づいてパイロット圧供給ライン２３に所定の圧力が発生することとなり、この圧力によって第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５の内部スプールを移動させることができる。すなわち、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５が中立状態（Ａモード）であっても、第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作して作動油の方向を切り換えることができる。
【００７３】
次に、第１電磁油圧切換弁１４がＣモードに切り換わり、第２電磁油圧切換弁１５がＢモードに切り換わった場合は、第１シリンダ１１の戻り油が第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給されることになる。
【００７４】
（１） 電磁弁５２，５３が図２に示す状態のとき
この場合は、減圧弁４４の二次圧が第３パイロットライン５７および切換弁ユニット５４並びに第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０に導かれている状態である。
【００７５】
この状態では、図２から明らかなように、第１分流路３９と第２分流路４０との圧力を等しくすることはできず、第２分流路４０側が低圧となる。このため両分流路３９，４０によって第１シリンダ１１からの戻り油を定比分流することができず、多くの戻り油が主油圧ライン１８側へ送給される。これにより、特に第２シリンダ１２を低速でストロークさせることができる。
【００７６】
なお、この場合においても、上述したように主油圧ライン１８には常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生しているから、当該圧力に基づいて第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作することができる。
【００７７】
（２） 図２に示す状態から電磁弁５３のみが切り換わったとき
この場合は、第１パイロットライン５５を介して第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力が電磁弁５２の第１ポート５９に導かれ、その圧力は、電磁弁５３の第２ポート６３および第３ポート６４を通り、第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０に導かれている状態である。
【００７８】
この状態では、上記第１の実施形態と同様に、各分流路３９，４０および絞り４６，４７によって、第１シリンダ１１からの戻り油は、第２シリンダ１２の負荷の大小にかかわらず、常に一定比率で分流され、第１分流路３９には、戻り油の全量のうち、第２シリンダ１２のロッド側有効面積に対する第１シリンダ１１のヘッド側有効面積の割合を乗じた量だけが送給されることになる。つまり、第１シリンダ１１のロッド側に送給される作動油量と同量の戻り油が第２シリンダのロッド側に送給される。これにより、直列配置された第１および第２シリンダ１１，１２の作動（ストローク）を同調させることができる。
【００７９】
（３） 図２に示す状態から電磁弁５２，５３の双方が切り換わったとき
この場合は、第２パイロットライン５６を介してシーケンス弁２０の一次側圧力が電磁弁５２の第２ポート６０に導かれ、その圧力は、電磁弁５３の第２ポート６３および第３ポート６４を通り、第４パイロットライン５８を介してシーケンス弁２０に導かれている状態である。
【００８０】
この状態では、シーケンス弁２０の一次側圧がそのままシーケンス弁２０のパイロットポート２１に導かれる。ここで、シーケンス弁２０の構造上、導かれる圧力は、上記シーケンス弁２０の一次側圧に当該シーケンス弁２０に内蔵されている圧力調整用バネのバネ力が付加された値となるから、結局シーケンス弁２０は全閉されることになる。
【００８１】
したがって、第１シリンダ１１からの戻り油は、全量が第１分流弁３９を通過して第２シリンダ１２のロッド側ポート４１に送給され、その結果、第２シリンダ１２のストロークを高速にすることができる。
【００８２】
このように本実施形態では、パイロット圧選択機構５１によって、減圧弁４４の二次圧、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力またはシーケンス弁２０の一次側圧力のうちいずれかの圧力を任意に選択してシーケンス弁２０に導くことができるから、直列接続された第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させたいときにはそのようにでき、第２シリンダ１２のストロークを同調させずに高速または低速にしたいときはそのようにできる。
【００８３】
しかも、本実施形態では、上述したように電磁弁５２，５３で切り換えられるのは作動油ではなくパイロット圧であるから、パイロット圧選択機構５１の構造をコンパクトにすることができる。したがって、パイロット圧選択機構５１を配設するためのスペースや配管スペースを広く確保する必要がない。
【００８４】
加えて、本実施形態では、パイロット圧選択機構５１を、電磁弁５２，５３を有する切換弁ユニット５４およびこれに接続される各パイロットライン５５〜５８によって構成しているから、構造が簡単で且つ安価であるという利点がある。＜変形例＞
次に、上記第２の実施形態に関する変形例について説明する。
【００８５】
図３は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【００８６】
本変形例が第２の実施形態と異なるところは、第２の実施形態では（図２参照）、パイロット圧選択機構５１が２つの電磁弁５２，５３を備え、減圧弁４４の二次圧、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力またはシーケンス弁２０の一次側圧力のうちいずれかの圧力を選択してシーケンス弁２０に導くように構成されていたのに対し、本変形例では、図３に示すように、パイロット圧選択機構６５が単一の電磁弁６６を備えており、減圧弁４４の二次圧または第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力のいずれか一方を任意に選択してシーケンス弁２０に導くことができるようになっている点である。
【００８７】
この場合、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力は、第１パイロットライン６７により電磁弁６６の第１ポート６９に導かれ、減圧弁４４の二次圧は、第２パイロットライン６８により電磁弁６６の第２ポート７０に導かれる。そして、これらのうちいずれか一方が電磁弁６６の第３ポート７１に導かれ、その圧力が第３パイロットライン７２によってシーケンス弁２０に導かれる。この変形例では、電磁弁６６を切り換えることによって駆動装置５０は次のように動作する。
【００８８】
まず、図３に示す状態のように減圧弁４４の二次圧をシーケンス弁２０に導いた場合には、図３から明らかなように、第１分流路３９と第２分流路４０との圧力を等しくすることはできず、第２分流路４０側が低圧となる。このため両分流路３９，４０によって第１シリンダ１１からの戻り油を定比分流することができず、多くの戻り油が主油圧ライン１８側へ送給される。これにより、特に第２シリンダ１２を低速でストロークさせることができる。
【００８９】
しかも、この場合には、上述したように主油圧ライン１８には常に減圧弁４４の二次圧とほぼ同様の圧力が発生しているから、当該圧力に基づいて第１および第２電磁油圧切換弁１４，１５を操作することができる。
【００９０】
次に、図３に示す状態から電磁弁６６が切り換わって、第２シリンダ１２のロッド側ポート４１の圧力をシーケンス弁２０に導いた場合には、上述のように第１シリンダ１１からの戻り油を定比分流し、第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させることができる。
【００９１】
このように本変形例においても、直列接続された第１および第２シリンダ１１，１２のストロークを同調させたいときには、所望のタイミングで電磁弁６６を切り換えることにより同調させることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、所定経路から供給される圧油を切換弁によって所定の分流比率に分流し、その分流された圧油を油圧アクチュエータに送給することができる。したがって、油圧アクチュエータの作動速度の調整等を行う場合に、従来のように別途分流弁を設ける必要がない。その結果、かかる作動速度調整が可能な油圧アクチュエータ駆動装置を、簡易で安価なものとすることができる。
【００９３】
特に、直列に配置された第１および第２油圧アクチュエータを駆動する場合には次のような特有の効果を奏する。すなわち、かかる２つの油圧アクチュエータの作動に関し、第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給するための第２電磁油圧切換弁の内部で定比分流させるから、従来のように別途分流弁を設けることなく、簡単な構造で安価な油圧アクチュエータ駆動装置を構成することができる。
【００９４】
また、上記定比分流させるために当該駆動装置油圧系統から所定の圧力を圧力制御弁に導くという手法を採用しているから、パイロット圧選択機構を用いて当該圧力を導かない場合には、上記分流が行われず、第２油圧アクチュエータを特に高速または低速で作動させることも可能となる。
【００９５】
しかも、パイロット圧選択機構は、パイロット圧のみを導くものであるから、それを制御する手段（たとえば切換弁等）は小型で安価なものを採用することができ、設置・配管スペースの問題やコストの上昇を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【図３】本発明の第２の実施形態の変形例に係る油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【図４】従来の油圧アクチュエータ駆動装置の構成を油圧系統図として示したものである。
【符号の説明】
１０ 駆動装置
１１ 第１シリンダ
１２ 第２シリンダ
１３ 油圧源
１４ 第１電磁油圧切換弁
１５ 第２電磁油圧切換弁
１６ 油圧ポンプ
１７ オイルタンク
１８ 主油圧ライン
２０ シーケンス弁
２１ パイロットポート
３９ 第１分流路
４０ 第２分流路
４１ ロッド側ポート
４５ パイロットライン
４６ 絞り
４７ 絞り
４８ 高圧優先型シャトル弁
４９ 接続ライン
５０ 駆動装置
５１ パイロット圧選択機構
５２ 電磁弁
５３ 電磁弁
５４ 切換弁ユニット
５５ 第１パイロットライン
５６ 第２パイロットライン
５７ 第３パイロットライン
５８ 第４パイロットライン
５９ 第１ポート
６０ 第２ポート
６２ 第１ポート
６５ パイロット圧選択機構
６４ 第３ポート
６６ 電磁弁
６７ 第１パイロットライン
６８ 第２パイロットライン
６９ 第１ポート
７０ 第２ポート
７１ 第３ポート
７２ 第３パイロットライン
Claims (5)
- オイルタンクから作動油を吸い上げて圧油を供給する油圧源によって油圧アクチュエータを駆動する油圧アクチュエータ駆動装置であって、供給された圧油をオイルタンク側へ戻す第１モードまたは供給された圧油を油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能な切換弁と、
外部パイロット圧が導かれるパイロットポートを有し、外部パイロット圧を利用して上記切換弁の下流側に所定の圧力を発生させる圧力制御弁とを備え、
上記切換弁は、
上記第２モードに切り換わった状態で上記圧油を上記油圧アクチュエータ側とオイルタンク側とにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、
上記油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導くためのパイロットラインが備えられていることを特徴とする油圧アクチュエータ駆動装置。 - 直列配置された第１油圧アクチュエータおよび２油圧アクチュエータを作動させるための油圧アクチュエータ駆動装置であって、
オイルタンクから作動油を吸い上げて所定の油圧源圧力の作動油を供給する油圧ポンプおよび油圧ポンプとオイルタンクとを接続する主油圧ラインを有する油圧源と、
主油圧ラインに直列に配設され、油圧源から供給される作動油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは油圧源から供給される作動油を第１油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第１電磁油圧切換弁と、
第１電磁油圧切換弁と直列配置されると共に上記主油圧ラインに直列に配設され、第１油圧アクチュエータからの戻り油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第２電磁油圧切換弁と、
上記主油圧ラインに直列に配設され、外部パイロット圧を利用して上記主油圧ラインに所定の油圧源圧力を発生させるためのパイロットポートを有する圧力制御弁とを備え、
上記第２電磁油圧切換弁は、
上記第２モードに切り換わった状態で上記戻り油を第２油圧アクチュエータへの供給側ポートと主油圧ラインとにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、
上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導くためのパイロットラインが備えられていることを特徴とする油圧アクチュエータ駆動装置。 - 直列配置された第１油圧アクチュエータおよび２油圧アクチュエータを作動させるための油圧アクチュエータ駆動装置であって、
オイルタンクから作動油を吸い上げて所定の油圧源圧力の作動油を供給する油圧ポンプおよび油圧ポンプとオイルタンクとを接続する主油圧ラインを有する油圧源と、
主油圧ラインに直列に配設され、油圧源から供給される作動油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは油圧源から供給される作動油を第１油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第１電磁油圧切換弁と、
第１電磁油圧切換弁と直列配置されると共に上記主油圧ラインに直列に配設され、第１油圧アクチュエータからの戻り油を主油圧ラインへ送給する第１モードまたは第１油圧アクチュエータからの戻り油を第２油圧アクチュエータに送給する第２モードに切換可能であって、当該切り換えのために上記油圧源圧力を利用する第２電磁油圧切換弁と、
上記主油圧ラインに直列に配設され、外部パイロット圧を利用して上記主油圧ラインに所定の油圧源圧力を発生させるためのパイロットポートを有する圧力制御弁とを備え、
上記第２電磁油圧切換弁は、
上記第２モードに切り換わった状態で上記戻り油を第２油圧アクチュエータへの供給側ポートと主油圧ラインとにそれぞれ分流させる第１分流路および第２分流路が形成され、第１分流路および第２分流路は、それぞれ所定の絞り面積を有する絞りを有し、
上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力、上記圧力制御弁の１次側圧力または上記油圧源圧力のうちいずれか一の圧力を選択して上記圧力制御弁のパイロットポートに導くパイロット圧選択機構を備えていることを特徴とする油圧アクチュエータ駆動装置。 - 請求項３記載の油圧アクチュエータ駆動装置において、
上記パイロット圧選択機構は、
第１ないし第３入力ポートおよびこれらのうちいずれか一の入力ポートと接続される出力ポートを備えた切換弁手段と、
上記第２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記切換弁手段の第１入力ポートに導く第１パイロットラインと、
上記圧力制御弁の１次側圧力を上記切換弁手段の第２入力ポートに導く第２パイロットラインと、
上記主油圧ラインの油圧源圧力を上記切換弁手段の第３入力ポートに導く第３パイロットラインと、
上記切換弁手段の出力ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導く第４パイロットラインとを備えていることを特徴とする油圧アクチュエータ駆動装置。 - 請求項３記載の油圧アクチュエータ駆動装置において、
上記パイロット圧選択機構は、
第１および第２入力ポートと、これらのうちいずれか一の入力ポートと接続される出力ポートを備えた切換弁と、
上記２油圧アクチュエータの供給側ポートの圧力を上記切換弁の第１入力ポートに導く第１パイロットラインと、
上記主油圧ラインの油圧源圧力を上記切換弁の第２入力ポートに導く第２パイロットラインと、
上記切換弁の出力ポートの圧力を上記圧力制御弁のパイロットポートに導く第３パイロットラインとを備えていることを特徴とする油圧アクチュエータ駆動装置。
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