JP3798187B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧機械に備えられる油圧駆動装置に係わり、特に、センターバイパス通路を有する多連方向切換弁の少なくとも一部をパラレル接続し、タンデム接続とパラレル接続の両方でアクチュエータに圧油を供給できるようにした油圧駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
センターバイパス通路によりタンデム接続した多連方向切換弁の少なくとも一部をパラレル接続し、タンデム接続とパラレル接続の両方でアクチュエータに圧油を供給できるようにした油圧駆動装置は、例えば特開平８−１０５０７８号公報の図２や特許第２６３９５５４号公報の第１図に記載されている。
【０００３】
特開平８−１０５０７８号公報の第２図に記載の油圧駆動装置では、可変容量油圧ポンプの吐出通路に接続され、かつ多連方向切換弁のセンターバイパス通路で上流側に位置する方向切換弁と下流側に位置する方向切換弁とをパラレル通路を介して接続し、そのパラレル通路に絞り弁（固定絞り）を配置した構成となっている。
【０００４】
このようにパラレル通路上に絞り弁を備えることにより、上流側の方向切換弁と下流側の方向切換弁を同時に操作するアクチュエータの複合動作時において、上流側の方向切換弁の操作レバー装置をフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側の方向切換弁に圧油の供給がない場合においても、パラレル通路から当該方向切換弁へ圧油が供給され、下流側方向切換弁のアクチュエータへ圧油の供給が確保できる。
【０００５】
特許第２６３９５５４号公報の第１図に記載の油圧駆動装置では、パラレル通路に上記絞り弁の代わりに、上流側の方向切換弁の供給ポートの供給圧力が開弁方向に導かれ、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が閉弁方向に導かれ、当該供給圧力と負荷圧力との差圧が一定に保持されるよう供給圧力を制御する圧力制御弁を設けた構成となっている。
【０００６】
このようにパラレル通路上に圧力制御弁を備えることにより、上流側の方向切換弁と下流側の方向切換弁を同時に操作するアクチュエータの複合動作時において、上流側の方向切換弁の操作レバー装置をフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側の方向切換弁に圧油の供給がない場合に、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータが低圧側であっても、上流側の方向切換弁の供給圧力と負荷圧力との差圧（方向切換弁のメータイン可変絞りの前後差圧）が一定に保たれるため、アクチュエータに供給される圧油の流量も負荷圧に係わらず一定に保たれ、油圧ポンプの吐出流量から当該アクチュエータに供給される圧油の流量を差し引いた残りの余剰流量がパラレル通路から下流側の方向切換弁へ供給され、下流側方向切換弁のアクチュエータへ圧油の供給が確保できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の油圧駆動装置では、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合のアクチュエータの複合動作時に、次のような問題を生じる。
【０００８】
特開平８−１０５０７８号公報の第２図に記載の油圧駆動装置では、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの速度が速くなるように操作レバー装置をフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側に圧油が行かないようにしても、パラレル通路及び絞り弁を介して下流側の方向切換弁に係わる負荷圧力の低いアクチュエータに油圧ポンプの吐出流量の大部分が供給されてしまい、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータに十分な圧油が供給できなくなり、複合操作性が低下する。
【０００９】
特許第２６３９５５４号公報の第１図に記載の油圧駆動装置では、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの速度が速くなるように操作レバー装置６ａをフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側に圧油が行かないようにしたとき、油圧ポンプの吐出流量が十分にある場合はその吐出流量の余剰流量がパラレル通路及び圧力制御弁を介し下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータに供給されるが、油圧ポンプが吐出する圧油の流量と上流側方向切換弁のアクチュエータに供給される圧油の流量が程良くバランスした状態においては、下流側方向切換弁のアクチュエータに供給される圧油の流量が全くないという状態が生じ、複合操作性が低下する。
【００１０】
本発明の目的は、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合であっても、アクチュエータの複合動作時にオペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる油圧駆動装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される複数のアクチュエータと、前記可変容量油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する、センターバイパス通路を有する多連方向切換弁と、前記可変容量油圧ポンプの吐出通路から分岐し、前記多連方向切換弁のセンターバイパス通路で上流側に位置する方向切換弁と下流側に位置する方向切換弁とをパラレル接続するパラレル通路とを有する油圧駆動装置において、前記パラレル通路上に、前記下流側の方向切換弁を操作する操作レバーの操作量に応じて前記パラレル通路を通過する流量を制御する補助制御弁を設け、前記補助制御弁は、前記上流側の方向切換弁の供給圧力が開弁方向に導かれ、前記上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が閉弁方向に導かれ、前記下流側の方向切換弁の操作レバーの操作量が大きくなるにしたがって前記供給圧力と負荷圧力との差圧が小さくなるように前記供給圧力を制御する圧力制御弁である。
【００１４】
このようにパラレル通路上に補助制御弁を設け、補助制御弁を上記のような圧力制御弁で構成することにより、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合であっても、圧力制御弁で制御される供給圧力と負荷圧力との差圧に応じた流量が上流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給され、余剰流量が下流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給されると共に、下流側の方向切換弁の操作レバーの操作量が大きくなるにしたがって上流側の方向切換弁の供給圧力と負荷圧力との差圧が小さくなるので、それに伴って上流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給される圧油の流量が減り、下流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給される圧油の流量が増え、オペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる。
【００１７】
（２）また、上記（１）において、好ましくは、前記上流側の方向切換弁は複数あり、これら複数の方向切換弁に係わる複数のアクチュエータの最大負荷圧を検出する手段を備え、前記圧力制御弁の閉弁方向に導かれる負荷圧はその最大負荷圧である。
【００１８】
これにより上流側の方向切換弁が複数ある場合でも、それらに係わるアクチュエータと下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの複合動作に際して、上記（１）で述べた作用が得られ、アクチュエータの負荷圧の大小に係わらず、オペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、本発明の第１の実施形態を図１及び図２により説明する。
【００２１】
図１において、可変容量型の油圧ポンプ２と固定容量型の油圧ポンプ３はエンジン等の動力源１によって駆動される油圧ポンプであり、油圧ポンプ２から吐出された圧油はアクチュエータ５ａ，５ｂに供給され、アクチュエータ５ａ，５ｂが駆動される。油圧ポンプ２とアクチュエータ５ａ，５ｂの間には方向切換弁４ａ，４ｂが配置され、アクチュエータ５ａ，５ｂに供給される圧油の流れ（方向と流量）がそれぞれ制御される。
【００２２】
方向切換弁４ａ，４ｂは、センターバイパス通路７を有するオープンセンタ型の多連弁として構成され、センターバイパス通路７にタンデム接続されている。即ち、方向切換弁４ａ，４ｂの供給ポートは逆止弁２３ａ，２３ｂを介してセンターバイパス通路７に接続され、センターバイパス通路７は油圧ポンプ２の吐出通路２ａに接続され、下流側の方向切換弁４ｂに対し上流側の方向切換弁４ａに優先的に圧油が供給される構成となっている。
【００２３】
また、下流側の方向切換弁４ｂに対する圧油供給通路として、タンデム接続のためのセンターバイパス通路７の他に、油圧ポンプ２の吐出通路２ａから分岐したパラレル通路２２が設けられ、このパラレル通路２２は方向切換弁４ｂの供給ポートにつながる流路上の逆止弁２３ｂの下流側に接続され、方向切換弁４ｂは上流側の方向切換弁４ａとパラレル接続されている。パラレル通路２２には圧力制御弁８が備えられている。
【００２４】
方向切換弁４ａ，４ｂはパイロット操作式であり、油圧ポンプ３から吐出された圧油が吐出通路３ａを介し操作レバー装置６ａ，６ｂ中のパイロット弁（減圧弁；図示せず）に供給され、操作レバー装置６ａ，６ｂの操作レバー６ｘ，６ｙの操作状況（操作方向と操作量）に応じてパイロット通路６１又は６２及びパイロット通路６３又は６４に生成されるパイロット圧により切り換え操作される。パイロット通路６３，６４にはそれぞれの圧力の高い方を選択し、パイロット圧を検出するシャトル弁２５が設けられている。
【００２５】
圧力制御弁８は、下流側の方向切換弁４ｂを操作する操作レバー６ｙの操作量に応じてパラレル通路２２を通過する流量を制御する補助制御弁を構成する。以下、圧力制御弁８の詳細を説明する。
【００２６】
圧力制御弁８は、弁体２４を閉弁方向に付勢するバネ２５と、上流側の方向切換弁４ａの供給圧力がパラレル通路２２及び供給圧検出通路２６により導かれ、弁体２４を開弁方向に付勢する第１受圧部２７と、上流側の方向切換弁４ａに係わるアクチュエータ５ａの負荷圧力が負荷圧検出通路２８により導かれ、弁体２４を閉弁方向に付勢する第２受圧部２９とを有し、更に、シャトル弁２５により検出されたパイロット通路６３，６４にの圧力の高い方、即ちパイロット圧がパイロット圧検出通路３０により導かれ、弁体２４を開弁方向に付勢する第３受圧部３１を有している。
【００２７】
バネ２５は、方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）とアクチュエータ５ａの負荷圧力との差圧、即ち方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧の基準圧を設定し、第３受圧部３１は、その基準圧をパイロット圧検出通路３０のパイロット圧（方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量）に応じて減じるよう機能する。
【００２８】
図２に圧力制御弁８の特性を示す。この例はバネ２５の基準圧を１．９６ＭＰａに設定した場合のものである。このようにバネ２５で基準圧を設定し、その基準圧をパイロット圧検出通路３０のパイロット圧（方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量）に応じて減じるよう補正することにより、下流側の方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量が大きくなるにしたがって供給圧力と負荷圧力との差圧、即ち方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧が小さくなるよう制御される。
【００２９】
つまり、圧力制御弁８は、方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）とアクチュエータ５ａの負荷圧力との差圧（方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧）がバネ２５の設定値（基準圧）からパイロット圧検出通路３０のパイロット圧による補正値を差し引いた値と同じになるよう、パラレル通路２２の圧力、即ち方向切換弁４ａの供給圧力を制御する。
【００３０】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作を説明する。
【００３１】
まず、アクチュエータ５ａ又はアクチュエータ５ｂの単独動作について説明する。
【００３２】
油圧ポンプ２から吐出された圧油は吐出通路２ａ、チェック弁２３ａを介し、方向切換弁４ａの供給ポートヘ導かれており、オペレータが操作レバー装置６ａの操作レバー６ｘを操作し、パイロット通路６１又は６２にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ａが切り換え操作され、アクチュエータ５ａに供給される圧油の流量と流れ方向が制御される。
【００３３】
また、油圧ポンプ２から吐出された圧油は吐出通路２ａ、センターバイパス通路７、チェック弁２３ｂを介した通路と、吐出通路２ａ、パラレル通路２２、圧力制御弁８を介した通路の２つの通路により、方向切換弁４ｂの供給ポートヘ導かれており、オペレータが操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、パイロット通路６３又は６４にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ｂが切り換え操作され、アクチュエータ５ｂに供給される圧油の流量と流れ方向が制御される。
【００３４】
次に、アクチュエータ５ａ，５ｂの複合動作について圧力制御弁８の働きと共に説明する。
【００３５】
アクチュエータ５ａ側の操作レバー装置６ａの操作レバー６ｘがフル操作され、センターバイパス通路７が閉じられ、センターバイパス通路７を介した下流側の方向切換弁４ｂへの流量供給路が閉ざされている状態であるとする。この状態でアクチュエータ５ｂ側の操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、パイロット通路６３又は６４にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ｂが切り換え操作されると共に、当該パイロット圧が圧力制御弁８の開弁側の第３受圧部３１に導かれる。
【００３６】
一方、圧力制御弁８の開弁側の第１受圧部２７には方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）が導かれ、閉弁側の第２受圧部２９にはアクチュエータ５ａの負荷圧力が導かれており、圧力制御弁８は図２に示すように作動する。即ち、方向切換弁４ａの供給圧力とアクチュエータ５ａの負荷圧力との差圧（方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧）がバネ２５の設定値（基準圧）からパイロット圧検出通路３０のパイロット圧による補正値を差し引いた値と同じになるよう制御される。このため、アクチュエータ５ａへ供給される圧油の流量が必要以上に流入しようとすると方向切換弁４ａの供給圧力（圧力制御弁８の上流側圧力）が高くなり、圧力制御弁８が開き、アクチュエータ５ａに供給される圧油の余剰流量をアクチュエータ５ｂへ供給できるようになる。
【００３７】
ここで、パイロット圧検出通路３０のパイロット圧は、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量が一定であれば一定であり、圧力制御弁８は方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧も一定となるよう制御し、アクチュエータ５ａには一定の流量が供給される一方、油圧ポンプ２の吐出流量の残りの流量（余剰流量）はアクチュエータ５ｂに供給される。
【００３８】
操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じてパイロット圧検出通路３０の圧力が高くなると、圧力制御弁８は、方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧を今までより小さな値となるよう制御し、アクチュエータ５ａに供給される圧油の流量が減少し、アクチュエータ５ｂに供給される余剰流量が増大する。
【００３９】
つまり、方向切換弁４ａの供給圧力と負荷圧力との差圧（メータイン可変絞りの前後差圧）を制御することにより、当該差圧に応じた流量が上流側の方向切換弁４ａから対応するアクチュエータ５ａに供給され、余剰流量が下流側の方向切換弁４ｂから対応するアクチュエータ５ｂに供給されると共に、下流側の方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量が大きくなるにしたがって上流側の方向切換弁４ａの供給圧力と負荷圧力との差圧が小さくなるので、それに伴って上流側の方向切換弁４ａから対応するアクチュエータ５ａに供給される圧油の流量が減り、下流側の方向切換弁４ｂから対応するアクチュエータ５ｂに供給される圧油の流量が増えるよう制御される。
【００４０】
以上の圧力制御弁８による流量分配制御は、アクチュエータ５ａ及び５ｂの負荷圧力の大小に係わり無く得られ、アクチュエータ５ａの負荷圧力が高く、アクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合のアクチュエータ５ａ，５ｂの複合動作時にも、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じた流量をアクチュエータ５ｂへ供給でき、アクチュエータ５ｂを駆動できる。
【００４１】
以上のように本実施形態によれば、上流側の方向切換弁４ａに係わるアクチュエータ５ａの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁４ｂに係わるアクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合であっても、オペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータ５ａ，５ｂに供給する圧油の流量を確保できる。
【００４２】
本発明に係わる第１の参考例を図３及び図４により説明する。図３中、図1に示したものと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
図３において、本参考例の油圧駆動装置は、パラレル通路２２に可変絞り弁７１とその下流側に位置する圧力制御弁８１とを備えている。
【００４４】
可変絞り弁７１は方向切換弁４ｂと連動して動くパイロット操作式であり、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙが中立のときは閉位置（開度０）にあり、操作レバー６ｙが操作されるとその操作量に応じて開度（開口面積）が増大するよう操作レバー６ｙの操作状況により切り換え操作される。
【００４５】
可変絞り弁７１の開度特性を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。図４（ａ）は、操作レバー６ｙのレバー入力と同時に可変絞り弁７１が開くように設定した場合のものであり、図４（ｂ）は、操作レバー６ｙのレバー入力がある程度入力されてから可変絞り弁７１が開くように設定した場合のものである。
【００４６】
圧力制御弁８１は、可変絞り７１との組み合わせで、下流側の方向切換弁４ｂを操作する操作レバー６ｙの操作量に応じてパラレル通路２２を通過する流量を制御する補助制御弁を構成する。
【００４７】
即ち、圧力制御弁８１は、可変絞り弁７１の下流側の圧力が圧力検出通路３２により導かれ、弁体３３を開弁方向に付勢する第１受圧部３４と、上流側の方向切換弁４ａに係わるアクチュエータ５ａの負荷圧力が負荷圧検出通路３５により導かれ、弁体３３を閉弁方向に付勢する第２受圧部３６とを有し、可変絞り弁７１の下流側の圧力を当該負荷圧力と同じになるよう制御する。
【００４８】
ここで、可変絞り弁７１の入口圧力は方向切換弁４ａの供給圧力（方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの入口圧力）と同じであるので、可変絞り弁７１の下流側の圧力（出口圧力）をアクチュエータ５ａの負荷圧力と同じになるよう制御することは、可変絞り弁７１の前後差圧を方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧と同じになるように制御することであり、その結果油圧ポンプ２の吐出流量は方向切換弁４ａのメータイン可変絞りと可変絞り弁７１との開口面積比に応じて分配されることになる。つまり、可変絞り弁７１の開口面積は操作レバー６ｙの操作量に応じて変えることにより、油圧ポンプ２からの吐出流量は操作レバー６ｙの操作量に応じて分配制御される。
【００４９】
以上のように構成した本参考例におけるアクチュエータ５ａ及び５ｂの複合動作について説明する。
【００５０】
アクチュエータ５ａ側の操作レバー装置６ａの操作レバー６ｘがフル操作され、センターバイパス通路７が閉じられ、センターバイパス通路７を介した下流側の方向切換弁４ｂへの流量供給路が閉ざされている状態であるとする。この状態でアクチュエータ５ｂ側の操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、方向切換弁４ｂを切り換え操作すると、これに連動して可変絞り弁７１も切り換わり、操作レバー６ｙの操作量に応じた開度となる。
【００５１】
一方、圧力制御弁８１の開弁側の第１受圧部３４には可変絞り弁７１の下流側の圧力が導かれ、閉弁側の第２受圧部３６にはアクチュエータ５ａの負荷圧力が導かれており、圧力制御弁８１は上記のように作動し、油圧ポンプ２の吐出流量は可変絞り弁７１と方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの開度に応じて分配されることになる。
【００５２】
以上の可変絞り弁７１と圧力制御弁８１の組み合わせによる流量分配制御は、アクチュエータ５ａ及び５ｂの負荷圧力の大小に係わり無く得られ、アクチュエータ５ａの負荷圧力が高く、アクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合のアクチュエータ５ａ，５ｂの複合動作時にも、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じた流量をアクチュエータ５ｂへ供給でき、アクチュエータ５ｂを駆動できる。
【００５３】
ここで、可変絞り弁７１の開度を図４（ａ）のように設定すれば、操作レバー６ｙのレバー入力と同時にアクチュエータ５ｂへの流量供給が行われることになる。また、可変絞り弁７１の開度を図４（ｂ）のように設定すれば、操作レバー６ｙのレバー入力がある程度入力されてからアクチュエータ５ｂへの流量供給が行われることになる。
【００５４】
方向切換弁４ａ，４ｂはタンデム接続されており、アクチュエータ５ａの方に圧油を優先供給する構造となっているため、操作レバー６ｘがフル操作されていて、その状態でアクチュエータ５ｂを動かしたい場合、アクチュエータ５ａの速度をなるべく落とさないようにするべきである。
【００５５】
したがって、操作レバー６ｂを操作すると同時にパラレル通路２２から方向切換弁４ｂに圧油を供給するのでなく、操作レバー６ｙの操作量がある程度入力されてから可変絞り弁７１の開度を開ける図４（ｂ）のように設定することが好ましい。
【００５６】
また、機械を操作するオペレータは、操作レバー６ｙを操作してもアクチュエータ５ｂが動かないときは、操作レバー６ｙの操作量を増やすという動作をする。このような動作をする場合は、アクチュエータ５ａの速度が落ちてもアクチュエータ５ｂを動かしたい場合である、。したがって、オペレータ側の動作から考えた場合も、図４（ｂ）のように設定することが好ましい。
【００５７】
本発明に係わる第２の参考例を図５により説明する。図中、図１及び図３に示したものと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
図５において、本参考例は、本発明に係わる第１の参考例に対して、センターバイパス通路７に配置されている方向切換弁４ａと方向切換弁４ｂの間にタンデム接続される多連弁の一部として第３の方向切換弁４ｃを配置したものである。
【００５９】
方向切換弁４ｃは、その供給ポートが逆止弁２３ｃを介してセンターバイパス通路７に接続され、アクチュエータ５ｃに供給される圧油の流れ（方向と流量）を制御する。
【００６０】
また、方向切換弁４ｃはパイロット操作式であり、油圧ポンプ３から吐出された圧油が吐出通路３ａを介し操作レバー装置６ｃに供給され、操作レバー装置６ｃのの操作レバー６ｚの操作状況（操作方向と操作量）に応じてパイロット通路６５，６６に生成されるパイロット圧により切り換え操作される。
【００６１】
アクチュエータ５ａの負荷圧力を検出する負荷圧検出通路３５ａとアクチュエータ５ｃの負荷圧力を検出する負荷圧検出通路３５ｂが配置されており、負荷圧検出通路３５ａ，３５ｂはシャトル弁３７に導かれている。
【００６２】
シャトル弁３７は、負荷圧検出通路３５ａ，３５ｂによって伝達されるアクチュエータ５ａ，５ｃの負荷圧力のうちの高いほうの圧力を選択して負荷圧検出通路３５に出力し、この圧力は、本発明に係わる第１の参考例と同様、圧力制御弁８１の第２の受圧部３６に導かれる。
【００６３】
油圧ポンプ２から吐出された圧油は吐出通路２ａ、チェック弁２３ｃを介し方向切換弁４ｃの供給ポートヘ導かれており、オペレータが操作レバー装置６ｃを操作し、パイロット通路６５又は６６にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ｃが切り換え操作され、アクチュエータ５ｃに供給される圧油の流量と流れ方向が制御される。
【００６４】
以上のように構成した本実施形態におけるアクチュエータ５ａ，５ｂ，５ｃの複合動作について説明する。
【００６５】
アクチュエータ５ａとアクチュエータ５ｂの複合動作及びアクチュエータ５ｃとアクチュエータ５ｂの複合動作は、本発明に係わる第１の参考例と同じである。
【００６６】
アクチュエータ５ａ，５ｃが操作レバー装置６ａ，６ｃによって複合操作されているとする。この状態でアクチュエータ５ｂ側の操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、方向切換弁４ｂを切り換え操作すると、これに連動して可変絞り弁７１も切り換わり、操作レバー６ｙの操作量に応じた開度となる。
【００６７】
一方、アクチュエータ５ａ，５ｃの負荷圧力の高い方の圧力が負荷圧検出通路３５に伝達され、圧力制御弁８１の開弁側の第１受圧部３４には可変絞り弁７１の下流側の圧力が導かれ、閉弁側の第２受圧部３６には負荷圧検出通路３５の圧力が導かれ、圧力制御弁８１は可変絞り弁７１の前後差圧が方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）とアクチュエータ５ａ，５ｃの高圧側の負荷圧力との差圧と同じになるように制御するので、油圧ポンプ２の吐出流量は、アクチュエータ５ａ，５ｃに供給される圧油の流量と可変絞り弁７１の開度によって決まる通過流量に分配されることとなる。
【００６８】
以上の可変絞り弁７１と圧力制御弁８１の組み合わせによる流量分配制御は、アクチュエータ５ａ，５ｃとアクチュエータ５ｂの負荷圧力の大小に係わり無く得られ、アクチュエータ５ａ又は５ｃの負荷圧力が高く、アクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合のアクチュエータ５ａ，５ｃとアクチュエータ５ｂの複合動作時にも、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じた流量をアクチュエータ５ｂへ供給でき、アクチュエータ５ｂを駆動できる。
【００６９】
したがって、以上のように構成した本参考例においては、上流側アクチュエータが複数ある場合の複合動作時においても、本発明に係わる第１の参考例と同様の効果が得られる。なお、本参考例についての上記の説明は、本発明に係わる第１の参考例に対して上記の構成を用いた例を説明したが、第１の実施の形態に対しても同様の構成を用いること可能であり、また同様の効果が得られる。この場合には、前述したようなシャトル弁３７により選択され負荷圧検出通路３５に出力された圧力は、圧力制御弁８の第２の受圧部２９に導かれる構成となる。
【００８４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更、修正が可能である。例えば、上記実施形態では、パラレル通路２２を方向切換弁４ｂの逆止弁２３ｂの下流側に接続したが、逆止弁２３ｂの上流側に接続していもよい。この場合でも、方向切換弁４ｂに対する操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作時は、方向切換弁４ｂのセンターバイパスポートが閉じらるか、開度が小さくなるため、上記実施形態と同様にアクチュエータ５ａ，５ｂの複合操作時に油圧ポンプ２の吐出流量の分配制御が可能となる。また、図１の実施形態にこの修正を採用した場合は、アクチュエータ５ａの単独操作においても、方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧がバネ２５の設定値に保持され、方向切換弁４ａに対し圧力補償制御を行えるという効果がある。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合であっても、アクチュエータの複合動作時にオペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態による油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図２】 図１に示す圧力制御弁８の特性を示す図である。
【図３】 本発明に係わる第１の参考例による油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図４】 図３に示す可変絞り弁の開度特性の一例を示す図である。
【図５】 本発明に係わる第２の参考例による油圧駆動装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 可変容量型の油圧ポンプ
２ａ 吐出通路
３ 固定容量型の油圧ポンプ
３ａ 吐出通路
４ａ，４ｂ，４ｃ 方向切換弁
５ａ，５ｂ，５ｃ 油圧アクチュエータ
６ａ，６ｂ，６ｃ 操作レバー装置
６ｘ，６ｙ，６ｚ 操作レバー
７ センターバイパス通路
８ 圧力制御弁
２２ パラレル通路
２３ａ，２３ｂ 逆止弁
２４ 弁体
２５ バネ
２６ 供給圧検出通路
２７ 第１受圧部
２８ 負荷圧検出通路
２９ 第２受圧部
３０ パイロット圧検出通路
２５，３７ シャトル弁
６１，６２，６３，６４，６５，６６ パイロット通路
７１ 可変絞り弁
８１ 圧力制御弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧機械に備えられる油圧駆動装置に係わり、特に、センターバイパス通路を有する多連方向切換弁の少なくとも一部をパラレル接続し、タンデム接続とパラレル接続の両方でアクチュエータに圧油を供給できるようにした油圧駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
センターバイパス通路によりタンデム接続した多連方向切換弁の少なくとも一部をパラレル接続し、タンデム接続とパラレル接続の両方でアクチュエータに圧油を供給できるようにした油圧駆動装置は、例えば特開平８−１０５０７８号公報の図２や特許第２６３９５５４号公報の第１図に記載されている。
【０００３】
特開平８−１０５０７８号公報の第２図に記載の油圧駆動装置では、可変容量油圧ポンプの吐出通路に接続され、かつ多連方向切換弁のセンターバイパス通路で上流側に位置する方向切換弁と下流側に位置する方向切換弁とをパラレル通路を介して接続し、そのパラレル通路に絞り弁（固定絞り）を配置した構成となっている。
【０００４】
このようにパラレル通路上に絞り弁を備えることにより、上流側の方向切換弁と下流側の方向切換弁を同時に操作するアクチュエータの複合動作時において、上流側の方向切換弁の操作レバー装置をフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側の方向切換弁に圧油の供給がない場合においても、パラレル通路から当該方向切換弁へ圧油が供給され、下流側方向切換弁のアクチュエータへ圧油の供給が確保できる。
【０００５】
特許第２６３９５５４号公報の第１図に記載の油圧駆動装置では、パラレル通路に上記絞り弁の代わりに、上流側の方向切換弁の供給ポートの供給圧力が開弁方向に導かれ、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が閉弁方向に導かれ、当該供給圧力と負荷圧力との差圧が一定に保持されるよう供給圧力を制御する圧力制御弁を設けた構成となっている。
【０００６】
このようにパラレル通路上に圧力制御弁を備えることにより、上流側の方向切換弁と下流側の方向切換弁を同時に操作するアクチュエータの複合動作時において、上流側の方向切換弁の操作レバー装置をフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側の方向切換弁に圧油の供給がない場合に、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータが低圧側であっても、上流側の方向切換弁の供給圧力と負荷圧力との差圧（方向切換弁のメータイン可変絞りの前後差圧）が一定に保たれるため、アクチュエータに供給される圧油の流量も負荷圧に係わらず一定に保たれ、油圧ポンプの吐出流量から当該アクチュエータに供給される圧油の流量を差し引いた残りの余剰流量がパラレル通路から下流側の方向切換弁へ供給され、下流側方向切換弁のアクチュエータへ圧油の供給が確保できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の油圧駆動装置では、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合のアクチュエータの複合動作時に、次のような問題を生じる。
【０００８】
特開平８−１０５０７８号公報の第２図に記載の油圧駆動装置では、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの速度が速くなるように操作レバー装置をフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側に圧油が行かないようにしても、パラレル通路及び絞り弁を介して下流側の方向切換弁に係わる負荷圧力の低いアクチュエータに油圧ポンプの吐出流量の大部分が供給されてしまい、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータに十分な圧油が供給できなくなり、複合操作性が低下する。
【０００９】
特許第２６３９５５４号公報の第１図に記載の油圧駆動装置では、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの速度が速くなるように操作レバー装置６ａをフル操作してセンターバイパス通路を閉じ、センターバイパス通路から下流側に圧油が行かないようにしたとき、油圧ポンプの吐出流量が十分にある場合はその吐出流量の余剰流量がパラレル通路及び圧力制御弁を介し下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータに供給されるが、油圧ポンプが吐出する圧油の流量と上流側方向切換弁のアクチュエータに供給される圧油の流量が程良くバランスした状態においては、下流側方向切換弁のアクチュエータに供給される圧油の流量が全くないという状態が生じ、複合操作性が低下する。
【００１０】
本発明の目的は、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合であっても、アクチュエータの複合動作時にオペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる油圧駆動装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される複数のアクチュエータと、前記可変容量油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する、センターバイパス通路を有する多連方向切換弁と、前記可変容量油圧ポンプの吐出通路から分岐し、前記多連方向切換弁のセンターバイパス通路で上流側に位置する方向切換弁と下流側に位置する方向切換弁とをパラレル接続するパラレル通路とを有する油圧駆動装置において、前記パラレル通路上に、前記下流側の方向切換弁を操作する操作レバーの操作量に応じて前記パラレル通路を通過する流量を制御する補助制御弁を設け、前記補助制御弁は、前記上流側の方向切換弁の供給圧力が開弁方向に導かれ、前記上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が閉弁方向に導かれ、前記下流側の方向切換弁の操作レバーの操作量が大きくなるにしたがって前記供給圧力と負荷圧力との差圧が小さくなるように前記供給圧力を制御する圧力制御弁である。
【００１４】
このようにパラレル通路上に補助制御弁を設け、補助制御弁を上記のような圧力制御弁で構成することにより、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合であっても、圧力制御弁で制御される供給圧力と負荷圧力との差圧に応じた流量が上流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給され、余剰流量が下流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給されると共に、下流側の方向切換弁の操作レバーの操作量が大きくなるにしたがって上流側の方向切換弁の供給圧力と負荷圧力との差圧が小さくなるので、それに伴って上流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給される圧油の流量が減り、下流側の方向切換弁から対応するアクチュエータに供給される圧油の流量が増え、オペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる。
【００１７】
（２）また、上記（１）において、好ましくは、前記上流側の方向切換弁は複数あり、これら複数の方向切換弁に係わる複数のアクチュエータの最大負荷圧を検出する手段を備え、前記圧力制御弁の閉弁方向に導かれる負荷圧はその最大負荷圧である。
【００１８】
これにより上流側の方向切換弁が複数ある場合でも、それらに係わるアクチュエータと下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの複合動作に際して、上記（１）で述べた作用が得られ、アクチュエータの負荷圧の大小に係わらず、オペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、本発明の第１の実施形態を図１及び図２により説明する。
【００２１】
図１において、可変容量型の油圧ポンプ２と固定容量型の油圧ポンプ３はエンジン等の動力源１によって駆動される油圧ポンプであり、油圧ポンプ２から吐出された圧油はアクチュエータ５ａ，５ｂに供給され、アクチュエータ５ａ，５ｂが駆動される。油圧ポンプ２とアクチュエータ５ａ，５ｂの間には方向切換弁４ａ，４ｂが配置され、アクチュエータ５ａ，５ｂに供給される圧油の流れ（方向と流量）がそれぞれ制御される。
【００２２】
方向切換弁４ａ，４ｂは、センターバイパス通路７を有するオープンセンタ型の多連弁として構成され、センターバイパス通路７にタンデム接続されている。即ち、方向切換弁４ａ，４ｂの供給ポートは逆止弁２３ａ，２３ｂを介してセンターバイパス通路７に接続され、センターバイパス通路７は油圧ポンプ２の吐出通路２ａに接続され、下流側の方向切換弁４ｂに対し上流側の方向切換弁４ａに優先的に圧油が供給される構成となっている。
【００２３】
また、下流側の方向切換弁４ｂに対する圧油供給通路として、タンデム接続のためのセンターバイパス通路７の他に、油圧ポンプ２の吐出通路２ａから分岐したパラレル通路２２が設けられ、このパラレル通路２２は方向切換弁４ｂの供給ポートにつながる流路上の逆止弁２３ｂの下流側に接続され、方向切換弁４ｂは上流側の方向切換弁４ａとパラレル接続されている。パラレル通路２２には圧力制御弁８が備えられている。
【００２４】
方向切換弁４ａ，４ｂはパイロット操作式であり、油圧ポンプ３から吐出された圧油が吐出通路３ａを介し操作レバー装置６ａ，６ｂ中のパイロット弁（減圧弁；図示せず）に供給され、操作レバー装置６ａ，６ｂの操作レバー６ｘ，６ｙの操作状況（操作方向と操作量）に応じてパイロット通路６１又は６２及びパイロット通路６３又は６４に生成されるパイロット圧により切り換え操作される。パイロット通路６３，６４にはそれぞれの圧力の高い方を選択し、パイロット圧を検出するシャトル弁２５が設けられている。
【００２５】
圧力制御弁８は、下流側の方向切換弁４ｂを操作する操作レバー６ｙの操作量に応じてパラレル通路２２を通過する流量を制御する補助制御弁を構成する。以下、圧力制御弁８の詳細を説明する。
【００２６】
圧力制御弁８は、弁体２４を閉弁方向に付勢するバネ２５と、上流側の方向切換弁４ａの供給圧力がパラレル通路２２及び供給圧検出通路２６により導かれ、弁体２４を開弁方向に付勢する第１受圧部２７と、上流側の方向切換弁４ａに係わるアクチュエータ５ａの負荷圧力が負荷圧検出通路２８により導かれ、弁体２４を閉弁方向に付勢する第２受圧部２９とを有し、更に、シャトル弁２５により検出されたパイロット通路６３，６４にの圧力の高い方、即ちパイロット圧がパイロット圧検出通路３０により導かれ、弁体２４を開弁方向に付勢する第３受圧部３１を有している。
【００２７】
バネ２５は、方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）とアクチュエータ５ａの負荷圧力との差圧、即ち方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧の基準圧を設定し、第３受圧部３１は、その基準圧をパイロット圧検出通路３０のパイロット圧（方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量）に応じて減じるよう機能する。
【００２８】
図２に圧力制御弁８の特性を示す。この例はバネ２５の基準圧を１．９６ＭＰａに設定した場合のものである。このようにバネ２５で基準圧を設定し、その基準圧をパイロット圧検出通路３０のパイロット圧（方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量）に応じて減じるよう補正することにより、下流側の方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量が大きくなるにしたがって供給圧力と負荷圧力との差圧、即ち方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧が小さくなるよう制御される。
【００２９】
つまり、圧力制御弁８は、方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）とアクチュエータ５ａの負荷圧力との差圧（方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧）がバネ２５の設定値（基準圧）からパイロット圧検出通路３０のパイロット圧による補正値を差し引いた値と同じになるよう、パラレル通路２２の圧力、即ち方向切換弁４ａの供給圧力を制御する。
【００３０】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作を説明する。
【００３１】
まず、アクチュエータ５ａ又はアクチュエータ５ｂの単独動作について説明する。
【００３２】
油圧ポンプ２から吐出された圧油は吐出通路２ａ、チェック弁２３ａを介し、方向切換弁４ａの供給ポートヘ導かれており、オペレータが操作レバー装置６ａの操作レバー６ｘを操作し、パイロット通路６１又は６２にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ａが切り換え操作され、アクチュエータ５ａに供給される圧油の流量と流れ方向が制御される。
【００３３】
また、油圧ポンプ２から吐出された圧油は吐出通路２ａ、センターバイパス通路７、チェック弁２３ｂを介した通路と、吐出通路２ａ、パラレル通路２２、圧力制御弁８を介した通路の２つの通路により、方向切換弁４ｂの供給ポートヘ導かれており、オペレータが操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、パイロット通路６３又は６４にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ｂが切り換え操作され、アクチュエータ５ｂに供給される圧油の流量と流れ方向が制御される。
【００３４】
次に、アクチュエータ５ａ，５ｂの複合動作について圧力制御弁８の働きと共に説明する。
【００３５】
アクチュエータ５ａ側の操作レバー装置６ａの操作レバー６ｘがフル操作され、センターバイパス通路７が閉じられ、センターバイパス通路７を介した下流側の方向切換弁４ｂへの流量供給路が閉ざされている状態であるとする。この状態でアクチュエータ５ｂ側の操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、パイロット通路６３又は６４にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ｂが切り換え操作されると共に、当該パイロット圧が圧力制御弁８の開弁側の第３受圧部３１に導かれる。
【００３６】
一方、圧力制御弁８の開弁側の第１受圧部２７には方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）が導かれ、閉弁側の第２受圧部２９にはアクチュエータ５ａの負荷圧力が導かれており、圧力制御弁８は図２に示すように作動する。即ち、方向切換弁４ａの供給圧力とアクチュエータ５ａの負荷圧力との差圧（方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧）がバネ２５の設定値（基準圧）からパイロット圧検出通路３０のパイロット圧による補正値を差し引いた値と同じになるよう制御される。このため、アクチュエータ５ａへ供給される圧油の流量が必要以上に流入しようとすると方向切換弁４ａの供給圧力（圧力制御弁８の上流側圧力）が高くなり、圧力制御弁８が開き、アクチュエータ５ａに供給される圧油の余剰流量をアクチュエータ５ｂへ供給できるようになる。
【００３７】
ここで、パイロット圧検出通路３０のパイロット圧は、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量が一定であれば一定であり、圧力制御弁８は方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧も一定となるよう制御し、アクチュエータ５ａには一定の流量が供給される一方、油圧ポンプ２の吐出流量の残りの流量（余剰流量）はアクチュエータ５ｂに供給される。
【００３８】
操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じてパイロット圧検出通路３０の圧力が高くなると、圧力制御弁８は、方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧を今までより小さな値となるよう制御し、アクチュエータ５ａに供給される圧油の流量が減少し、アクチュエータ５ｂに供給される余剰流量が増大する。
【００３９】
つまり、方向切換弁４ａの供給圧力と負荷圧力との差圧（メータイン可変絞りの前後差圧）を制御することにより、当該差圧に応じた流量が上流側の方向切換弁４ａから対応するアクチュエータ５ａに供給され、余剰流量が下流側の方向切換弁４ｂから対応するアクチュエータ５ｂに供給されると共に、下流側の方向切換弁４ｂの操作レバー６ｙの操作量が大きくなるにしたがって上流側の方向切換弁４ａの供給圧力と負荷圧力との差圧が小さくなるので、それに伴って上流側の方向切換弁４ａから対応するアクチュエータ５ａに供給される圧油の流量が減り、下流側の方向切換弁４ｂから対応するアクチュエータ５ｂに供給される圧油の流量が増えるよう制御される。
【００４０】
以上の圧力制御弁８による流量分配制御は、アクチュエータ５ａ及び５ｂの負荷圧力の大小に係わり無く得られ、アクチュエータ５ａの負荷圧力が高く、アクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合のアクチュエータ５ａ，５ｂの複合動作時にも、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じた流量をアクチュエータ５ｂへ供給でき、アクチュエータ５ｂを駆動できる。
【００４１】
以上のように本実施形態によれば、上流側の方向切換弁４ａに係わるアクチュエータ５ａの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁４ｂに係わるアクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合であっても、オペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータ５ａ，５ｂに供給する圧油の流量を確保できる。
【００４２】
本発明に係わる第１の参考例を図３及び図４により説明する。図３中、図1に示したものと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
図３において、本参考例の油圧駆動装置は、パラレル通路２２に可変絞り弁７１とその下流側に位置する圧力制御弁８１とを備えている。
【００４４】
可変絞り弁７１は方向切換弁４ｂと連動して動くパイロット操作式であり、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙが中立のときは閉位置（開度０）にあり、操作レバー６ｙが操作されるとその操作量に応じて開度（開口面積）が増大するよう操作レバー６ｙの操作状況により切り換え操作される。
【００４５】
可変絞り弁７１の開度特性を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。図４（ａ）は、操作レバー６ｙのレバー入力と同時に可変絞り弁７１が開くように設定した場合のものであり、図４（ｂ）は、操作レバー６ｙのレバー入力がある程度入力されてから可変絞り弁７１が開くように設定した場合のものである。
【００４６】
圧力制御弁８１は、可変絞り７１との組み合わせで、下流側の方向切換弁４ｂを操作する操作レバー６ｙの操作量に応じてパラレル通路２２を通過する流量を制御する補助制御弁を構成する。
【００４７】
即ち、圧力制御弁８１は、可変絞り弁７１の下流側の圧力が圧力検出通路３２により導かれ、弁体３３を開弁方向に付勢する第１受圧部３４と、上流側の方向切換弁４ａに係わるアクチュエータ５ａの負荷圧力が負荷圧検出通路３５により導かれ、弁体３３を閉弁方向に付勢する第２受圧部３６とを有し、可変絞り弁７１の下流側の圧力を当該負荷圧力と同じになるよう制御する。
【００４８】
ここで、可変絞り弁７１の入口圧力は方向切換弁４ａの供給圧力（方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの入口圧力）と同じであるので、可変絞り弁７１の下流側の圧力（出口圧力）をアクチュエータ５ａの負荷圧力と同じになるよう制御することは、可変絞り弁７１の前後差圧を方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧と同じになるように制御することであり、その結果油圧ポンプ２の吐出流量は方向切換弁４ａのメータイン可変絞りと可変絞り弁７１との開口面積比に応じて分配されることになる。つまり、可変絞り弁７１の開口面積は操作レバー６ｙの操作量に応じて変えることにより、油圧ポンプ２からの吐出流量は操作レバー６ｙの操作量に応じて分配制御される。
【００４９】
以上のように構成した本参考例におけるアクチュエータ５ａ及び５ｂの複合動作について説明する。
【００５０】
アクチュエータ５ａ側の操作レバー装置６ａの操作レバー６ｘがフル操作され、センターバイパス通路７が閉じられ、センターバイパス通路７を介した下流側の方向切換弁４ｂへの流量供給路が閉ざされている状態であるとする。この状態でアクチュエータ５ｂ側の操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、方向切換弁４ｂを切り換え操作すると、これに連動して可変絞り弁７１も切り換わり、操作レバー６ｙの操作量に応じた開度となる。
【００５１】
一方、圧力制御弁８１の開弁側の第１受圧部３４には可変絞り弁７１の下流側の圧力が導かれ、閉弁側の第２受圧部３６にはアクチュエータ５ａの負荷圧力が導かれており、圧力制御弁８１は上記のように作動し、油圧ポンプ２の吐出流量は可変絞り弁７１と方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの開度に応じて分配されることになる。
【００５２】
以上の可変絞り弁７１と圧力制御弁８１の組み合わせによる流量分配制御は、アクチュエータ５ａ及び５ｂの負荷圧力の大小に係わり無く得られ、アクチュエータ５ａの負荷圧力が高く、アクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合のアクチュエータ５ａ，５ｂの複合動作時にも、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じた流量をアクチュエータ５ｂへ供給でき、アクチュエータ５ｂを駆動できる。
【００５３】
ここで、可変絞り弁７１の開度を図４（ａ）のように設定すれば、操作レバー６ｙのレバー入力と同時にアクチュエータ５ｂへの流量供給が行われることになる。また、可変絞り弁７１の開度を図４（ｂ）のように設定すれば、操作レバー６ｙのレバー入力がある程度入力されてからアクチュエータ５ｂへの流量供給が行われることになる。
【００５４】
方向切換弁４ａ，４ｂはタンデム接続されており、アクチュエータ５ａの方に圧油を優先供給する構造となっているため、操作レバー６ｘがフル操作されていて、その状態でアクチュエータ５ｂを動かしたい場合、アクチュエータ５ａの速度をなるべく落とさないようにするべきである。
【００５５】
したがって、操作レバー６ｂを操作すると同時にパラレル通路２２から方向切換弁４ｂに圧油を供給するのでなく、操作レバー６ｙの操作量がある程度入力されてから可変絞り弁７１の開度を開ける図４（ｂ）のように設定することが好ましい。
【００５６】
また、機械を操作するオペレータは、操作レバー６ｙを操作してもアクチュエータ５ｂが動かないときは、操作レバー６ｙの操作量を増やすという動作をする。このような動作をする場合は、アクチュエータ５ａの速度が落ちてもアクチュエータ５ｂを動かしたい場合である、。したがって、オペレータ側の動作から考えた場合も、図４（ｂ）のように設定することが好ましい。
【００５７】
本発明に係わる第２の参考例を図５により説明する。図中、図１及び図３に示したものと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
図５において、本参考例は、本発明に係わる第１の参考例に対して、センターバイパス通路７に配置されている方向切換弁４ａと方向切換弁４ｂの間にタンデム接続される多連弁の一部として第３の方向切換弁４ｃを配置したものである。
【００５９】
方向切換弁４ｃは、その供給ポートが逆止弁２３ｃを介してセンターバイパス通路７に接続され、アクチュエータ５ｃに供給される圧油の流れ（方向と流量）を制御する。
【００６０】
また、方向切換弁４ｃはパイロット操作式であり、油圧ポンプ３から吐出された圧油が吐出通路３ａを介し操作レバー装置６ｃに供給され、操作レバー装置６ｃのの操作レバー６ｚの操作状況（操作方向と操作量）に応じてパイロット通路６５，６６に生成されるパイロット圧により切り換え操作される。
【００６１】
アクチュエータ５ａの負荷圧力を検出する負荷圧検出通路３５ａとアクチュエータ５ｃの負荷圧力を検出する負荷圧検出通路３５ｂが配置されており、負荷圧検出通路３５ａ，３５ｂはシャトル弁３７に導かれている。
【００６２】
シャトル弁３７は、負荷圧検出通路３５ａ，３５ｂによって伝達されるアクチュエータ５ａ，５ｃの負荷圧力のうちの高いほうの圧力を選択して負荷圧検出通路３５に出力し、この圧力は、本発明に係わる第１の参考例と同様、圧力制御弁８１の第２の受圧部３６に導かれる。
【００６３】
油圧ポンプ２から吐出された圧油は吐出通路２ａ、チェック弁２３ｃを介し方向切換弁４ｃの供給ポートヘ導かれており、オペレータが操作レバー装置６ｃを操作し、パイロット通路６５又は６６にパイロット圧が生成されると、そのパイロット圧により方向切換弁４ｃが切り換え操作され、アクチュエータ５ｃに供給される圧油の流量と流れ方向が制御される。
【００６４】
以上のように構成した本実施形態におけるアクチュエータ５ａ，５ｂ，５ｃの複合動作について説明する。
【００６５】
アクチュエータ５ａとアクチュエータ５ｂの複合動作及びアクチュエータ５ｃとアクチュエータ５ｂの複合動作は、本発明に係わる第１の参考例と同じである。
【００６６】
アクチュエータ５ａ，５ｃが操作レバー装置６ａ，６ｃによって複合操作されているとする。この状態でアクチュエータ５ｂ側の操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙを操作し、方向切換弁４ｂを切り換え操作すると、これに連動して可変絞り弁７１も切り換わり、操作レバー６ｙの操作量に応じた開度となる。
【００６７】
一方、アクチュエータ５ａ，５ｃの負荷圧力の高い方の圧力が負荷圧検出通路３５に伝達され、圧力制御弁８１の開弁側の第１受圧部３４には可変絞り弁７１の下流側の圧力が導かれ、閉弁側の第２受圧部３６には負荷圧検出通路３５の圧力が導かれ、圧力制御弁８１は可変絞り弁７１の前後差圧が方向切換弁４ａの供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）とアクチュエータ５ａ，５ｃの高圧側の負荷圧力との差圧と同じになるように制御するので、油圧ポンプ２の吐出流量は、アクチュエータ５ａ，５ｃに供給される圧油の流量と可変絞り弁７１の開度によって決まる通過流量に分配されることとなる。
【００６８】
以上の可変絞り弁７１と圧力制御弁８１の組み合わせによる流量分配制御は、アクチュエータ５ａ，５ｃとアクチュエータ５ｂの負荷圧力の大小に係わり無く得られ、アクチュエータ５ａ又は５ｃの負荷圧力が高く、アクチュエータ５ｂの負荷圧力が低い場合のアクチュエータ５ａ，５ｃとアクチュエータ５ｂの複合動作時にも、操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作量に応じた流量をアクチュエータ５ｂへ供給でき、アクチュエータ５ｂを駆動できる。
【００６９】
したがって、以上のように構成した本参考例においては、上流側アクチュエータが複数ある場合の複合動作時においても、本発明に係わる第１の参考例と同様の効果が得られる。なお、本参考例についての上記の説明は、本発明に係わる第１の参考例に対して上記の構成を用いた例を説明したが、第１の実施の形態に対しても同様の構成を用いること可能であり、また同様の効果が得られる。この場合には、前述したようなシャトル弁３７により選択され負荷圧検出通路３５に出力された圧力は、圧力制御弁８の第２の受圧部２９に導かれる構成となる。
【００８４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更、修正が可能である。例えば、上記実施形態では、パラレル通路２２を方向切換弁４ｂの逆止弁２３ｂの下流側に接続したが、逆止弁２３ｂの上流側に接続していもよい。この場合でも、方向切換弁４ｂに対する操作レバー装置６ｂの操作レバー６ｙの操作時は、方向切換弁４ｂのセンターバイパスポートが閉じらるか、開度が小さくなるため、上記実施形態と同様にアクチュエータ５ａ，５ｂの複合操作時に油圧ポンプ２の吐出流量の分配制御が可能となる。また、図１の実施形態にこの修正を採用した場合は、アクチュエータ５ａの単独操作においても、方向切換弁４ａのメータイン可変絞りの前後差圧がバネ２５の設定値に保持され、方向切換弁４ａに対し圧力補償制御を行えるという効果がある。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が高く、下流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が低い場合であっても、アクチュエータの複合動作時にオペレータの要求する操作状況に応じて、それぞれのアクチュエータに供給する圧油の流量を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態による油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図２】 図１に示す圧力制御弁８の特性を示す図である。
【図３】 本発明に係わる第１の参考例による油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図４】 図３に示す可変絞り弁の開度特性の一例を示す図である。
【図５】 本発明に係わる第２の参考例による油圧駆動装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 可変容量型の油圧ポンプ
２ａ 吐出通路
３ 固定容量型の油圧ポンプ
３ａ 吐出通路
４ａ，４ｂ，４ｃ 方向切換弁
５ａ，５ｂ，５ｃ 油圧アクチュエータ
６ａ，６ｂ，６ｃ 操作レバー装置
６ｘ，６ｙ，６ｚ 操作レバー
７ センターバイパス通路
８ 圧力制御弁
２２ パラレル通路
２３ａ，２３ｂ 逆止弁
２４ 弁体
２５ バネ
２６ 供給圧検出通路
２７ 第１受圧部
２８ 負荷圧検出通路
２９ 第２受圧部
３０ パイロット圧検出通路
２５，３７ シャトル弁
６１，６２，６３，６４，６５，６６ パイロット通路
７１ 可変絞り弁
８１ 圧力制御弁
Claims (2)
- 可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される複数のアクチュエータと、前記可変容量油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する、センターバイパス通路を有する多連方向切換弁と、前記可変容量油圧ポンプの吐出通路から分岐し、前記多連方向切換弁のセンターバイパス通路で上流側に位置する方向切換弁と下流側に位置する方向切換弁とをパラレル接続するパラレル通路とを有する油圧駆動装置において、
前記パラレル通路上に、前記下流側の方向切換弁を操作する操作レバーの操作量に応じて前記パラレル通路を通過する流量を制御する補助制御弁を設け、
前記補助制御弁は、前記上流側の方向切換弁の供給圧力が開弁方向に導かれ、前記上流側の方向切換弁に係わるアクチュエータの負荷圧力が閉弁方向に導かれ、前記下流側の方向切換弁の操作レバーの操作量が大きくなるにしたがって前記供給圧力と負荷圧力との差圧が小さくなるように前記供給圧力を制御する圧力制御弁であることを特徴とする油圧駆動装置。 - 請求項２記載の油圧駆動装置において、前記上流側の方向切換弁は複数あり、これら複数の方向切換弁に係わる複数のアクチュエータの最大負荷圧を検出する手段を備え、前記圧力制御弁の開弁方向に導かれる負荷圧はその最大負荷圧であることを特徴とした油圧駆動装置。
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