JP3981671B2

JP3981671B2 - 油圧制御装置

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Publication number: JP3981671B2
Application number: JP2004082624A
Authority: JP
Inventors: 雅之中村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2007-09-26
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Description

この発明は、１台のポンプで複数のアクチュエータを作動させる油圧制御装置に関する。

１台のポンプで複数のアクチュエータを作動させるためには、ポンプの吐出路に複数の切換弁を接続し、これら切換弁を介して各アクチュエータに作動油を供給することが考えられる。ただし、複数のアクチュエータを同時に作動させた時に、各アクチュエータの負荷の大きさにばらつきがあると、負荷の小さいアクチュエータに多くの作動油が供給されて、負荷の大きいアクチュエータに作動油が供給されにくくなる。このような不都合を解消するために、例えば、図４に示す装置が知られている。

この装置は、１台のポンプＰで複数のアクチュエータに作動油を供給するものであるが、ここでは複数のアクチュエータとして、２台のアクチュエータであるブームシリンダＡおよび旋回モータＢを用いている。そして、これらブームシリンダＡおよび旋回モータＢに作動油を供給するために、ポンプＰの吐出路１を供給路２と供給路３とに分岐するとともに、供給路２には切換弁４を設け、供給路３には切換弁５を設けている。

上記切換弁４とブームシリンダＡ、切換弁５と旋回モータＢとを接続する供給路２，３には、圧力補償弁６，７を設けている。そして、これら圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａには、ブームシリンダＡの負荷圧と旋回モータＢの負荷圧のうちより高い方の負荷圧を、第１パイロット通路９，１０を介して導いている。
また、これら圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａ側には、バネ力を等しくしたスプリング１６，１７を設けている。

一方、圧力補償弁６，７の第２パイロット室６ｂ，７ｂには、それぞれ第２パイロット通路１２，１３を介して各切換弁４，５の下流側の圧力を導いている。そのため、各圧力補償弁６，７は、その上流側の圧力、すなわち各切換弁４，５の下流側の圧力を、最高負荷圧にスプリング１６，１７のバネ力相当分の圧力を加算した値に維持するようにその開度を保つ。

なお、上記ブームシリンダＡまたは旋回モータＢの最高負荷圧は、シャトル弁８によって選択するようにしている。そして、このシャトル弁８によって選択した最高負荷圧を、パイロット通路１１から上記第１パイロット通路９，１０を介して各圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａに導いている。
また、上記シャトル弁８によって選択した最高負荷圧は、パイロット通路１４を介してレギュレータ１５にも導いている。そして、このレギュレータ１５は、最高負荷圧に予め設定した圧力を加算した吐出圧を維持するように、ポンプＰの吐出流量を制御する。

上記ポンプＰから吐出された作動油は、吐出路１を介して供給路２，３に導かれる。供給路２に導かれた作動油は、切換弁４→圧力補償弁６を介してブームシリンダＡに供給され、供給路３に導かれた作動油は、切換弁５→圧力補償弁７を介して旋回モータＢに供給される。そして、このとき、各圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａには、最高負荷圧が作用しているので、各圧力補償弁６，７の上流側の圧力、すなわち各切換弁４，５の下流側の圧力は、最高負荷圧にスプリング１６，１７のバネ力相当分の圧力を加算した値に制御される。

一方、各切換弁４，５の上流側の圧力は、ポンプＰによって最高負荷圧に予め設定した圧力を加算した値に制御されている。そのため、各切換弁４，５の上流・下流の圧力差、すなわち、各切換弁４，５前後の圧力差は等しくなる。
したがって、各切換弁４，５を同時に操作したときに、それぞれの開度に応じた割合の流量が、ブームシリンダＡおよび旋回モータＢに供給される。つまり、ブームシリンダＡの負荷圧と旋回モータＢの負荷圧とにばらつきがあったとしても、負荷の小さいアクチュエータ側に多くの作動油が供給されて、負荷の大きいアクチュエータに作動油が供給されにくくなるといった不都合は生じない。

ところで、上記装置を用いる機械として、例えばパワーショベルがあるが、このパワーショベルでは、ブームによってバケットを持ち上げながら旋回作業をするいわゆる持ち上げ旋回作業をする場合がある。そして、通常のパワーショベルでは、ブームおよび旋回用の操作レバーを操作し、上記持ち上げ旋回作業をしている。
しかし、上記持ち上げ旋回作業時には、機体の旋回速度に対してバケットの上昇が追いつかず、場合によっては、バケットが他の機器などにぶつかってしまうようなことがあった。

そのため、ブームおよび旋回用の操作レバーを操作する持ち上げ旋回作業では、バケットが他の機器にぶつかってしまうような場合には、ブームシリンダＡの作動速度を優先させるために、切換弁４の開度が切換弁５の開度より多少大きくなるようにブームおよび旋回用の操作レバーを操作しなければならない。しかし、このような操作は非常に難しく、熟練を要するという問題があった。

また、例えば、持ち上げ旋回作業開始時には、慣性体である旋回モータＢに非常に大きな負荷圧が発生する。この大きな負荷圧は、レギュレータ１５に導かれるため、ポンプＰは、その吐出圧を上記負荷圧よりも一定の圧力分だけ高く維持しようとする。ところが、ポンプＰには、その最高出力を一定に制御する機能が付いているために、最高負荷圧が非常に高くなると、消費出力を制限するために、吐出量が減少する場合がある。

そして、上記のようにポンプＰの吐出量が減少すると、切換弁４の開口面積を最大に保っていたとしても、そこを通過する流量が減少するため、ブームシリンダＡの作動速度が遅くなる。その結果、オペレータのイメージする作動速度と実際の作動速度との間にずれが生じて、バケットをよりぶつけやすくなるといった不都合もあった。

上記の不都合を解消するために、持ち上げ旋回作業時にブームシリンダＡに供給する流量と旋回モータＢに供給する流量との分流比を自動的に変更することが考えられる。この分流比を変更する装置として、例えば特許文献１に示したものが従来から知られている。
この従来の装置は、圧力補償弁７に設けたスプリング１７のバネ力を、圧力補償弁６に設けたスプリング１６のバネ力よりも強くすることで、両圧力補償弁６，７のスプリング１６，１７のバネ力に差を持たせている。このようにスプリング１６，１７のバネ力に差を持たせると、圧力補償弁７の上流側の圧力が、圧力補償弁６の上流側の圧力よりもバネ力に相当する圧力の差分だけ高くなるので、切換弁５の前後に生じる圧力差が、切換弁４の前後に生じる圧力差よりも小さくなる。

切換弁５の前後の圧力差が小さくなれば、この切換弁５を通過する流量が減少するので、切換弁４を介してブームシリンダＡに供給される流量が相対的に増加する。したがって、ブームシリンダＡを優先的に動かすために、わざわざ切換弁４，５の開度を微妙に操作する必要がなくなり、オペレータの操作感覚のずれも少なくなる。

米国特許第５６０９０８９号（図３）

ところが、上記従来の装置では、圧力補償弁７のスプリング１７のバネ力を強く設定しているために、この圧力補償弁７を介してブームシリンダＢに作動油を供給するためには、スプリング１７に打ち勝つだけの力が必要になる。その結果、圧力補償弁７において圧力損失が増加し、この圧力損失によって切換弁前後の圧力差が小さくなる。ある直径を有するスプールタイプの切換弁では、その最大開口面積に物理的な制約があるために、上記のように前後の圧力差が小さくなると、この切換弁で設定可能な制御流量の最大値が小さくなってしまうという問題があった。

この発明の目的は、１台のポンプで複数のアクチュエータを同時に作動させるときに、特定のアクチュエータの作動速度を優先させながら、かつ、切換弁の前後の圧力差を低下させずに、切換弁の制御流量の最大値を維持することができる油圧制御装置を提供することである。

この発明は、複数のアクチュエータと、これらアクチュエータに圧油を供給するポンプと、各アクチュエータに供給する流量をそれぞれ制御する切換弁と、各切換弁と各アクチュエータとの間に設けた圧力補償弁と、複数のアクチュエータの負荷圧のうち、最高負荷圧を選択する最高負荷圧選択手段と、この最高負荷圧選択手段によって選択した最高負荷圧を各圧力補償弁の第１パイロット室に導く第１パイロット通路と、各圧力補償弁の第２パイロット室に各切換弁の下流側の圧力を導く第２パイロット通路と、一以上の圧力補償弁の第２パイロット室側に設けた付勢手段とを備えている。
そして、上記付勢手段は、圧力補償弁の開度を大きくする方向の付勢力を有する一方、上記ポンプは、上記最高負荷圧に応じた吐出圧を出力する構成にしたことを特徴とする。

この発明によれば、付勢手段は圧力補償弁の開度を大きくする方向の付勢力を有しているので、複数のアクチュエータを同時に作動させるときに、特定のアクチュエータの作動速度を優先させながらも、付勢手段を設けた圧力補償弁に圧力損失が発生しない。したがって、切換弁の前後の圧力差が低下せず、切換弁で設定可能な制御流量の最大値を維持することができる。

図１に示すこの発明の第１実施形態は、圧力補償弁６の第２パイロット室６ｂ側に、その開度を大きくする方向の付勢力を付与するこの発明の付勢手段であるスプリング１６を設ける一方、圧力補償弁７にはスプリングを設けていない点に特徴を有している。
なお、上記圧力補償弁６，７以外の構成については、上述の従来例と同じなので、以下では、圧力補償弁６，７を中心に説明し、従来と同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上記したように、スプリング１６を圧力補償弁６の第２パイロット室６ｂに設ける一方、圧力補償弁７にはスプリングを設けていない。そして、上記スプリング１６は、圧力補償弁６の開度を大きくする方向のバネ力Ｆ１を有している。

上記構成にした油圧制御装置において、例えば、上述の持ち上げ旋回作業をする場合には、従来と同じ理由から、ブームシリンダＡの作動速度を旋回モータＢの作動速度よりも優先させたい。このような状況で、切換弁４，５を同時に同じ量だけ操作して持ち上げ旋回作業をする場合、上述したように、持ち上げ旋回作業開始時に旋回モータＢに発生する負荷圧は非常に大きいので、ブームシリンダＡに発生する負荷圧よりも高くなる。

そのため、上記旋回モータＢに発生した大きな負荷圧が、シャトル弁８によって最高負荷圧（ｐｂ１）として選択され、圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａに導かれる。そして、圧力補償弁６は、その上流側の圧力すなわち切換弁４の下流側の圧力を、最高負荷圧（ｐｂ１）からスプリング１６のバネ力Ｆ１相当分の圧力（ｐｆ１）を引いた圧力（ｐａ１−ｐｆ１）に維持する。
また、圧力補償弁７は、スプリングが設けられていないので、その上流側の圧力すなわち切換弁５の下流側の圧力を、第１パイロット室７ａに導かれた最高負荷圧（ｐｂ１）に維持する。

一方、両切換弁４，５の上流側の圧力は、ポンプＰによって、最高負荷圧（ｐｂ１）に、予め設定した圧力（ｐ２）を加えた圧力（ｐｂ１＋ｐ２）に維持されている。そのため、切換弁４の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐｂ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐｂ１−ｐｆ１）を引いた値（ｐ２＋ｐｆ１）となる。また、切換弁５の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐｂ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐｂ１）を引いた値（ｐ２）となる。したがって、切換弁４の前後差圧（ｐ２＋ｐｆ１）の方が、切換弁５の前後差圧（ｐ２）よりもスプリング１６のバネ力Ｆ１相当分の圧力（ｐｆ１）だけ大きくなる。

上記のように、切換弁４の前後差圧（ｐ２＋ｐｆ１）の方が、切換弁５の前後差圧（ｐ２）よりも、上記圧力（ｐｆ１）だけ大きくなるので、両切換弁４，５の開口面積が等しい場合であっても、圧力差の大きい切換弁４と接続したブームシリンダＡに多くの流量が供給されることになる。したがって、ブームシリンダＡの作動速度を優先させることができる。

反対に、ブームシリンダＡに発生する負荷圧が旋回モータＢに発生する負荷圧よりも高い場合、ブームシリンダＡに発生する負荷圧が、シャトル弁８によって最高負荷圧（ｐａ１）として選択され、圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａに導かれる。そして、圧力補償弁６は、その上流側の圧力すなわち切換弁４の下流側の圧力を、最高負荷圧（ｐａ１）からスプリング１６のバネ力Ｆ１相当分の圧力（ｐｆ１）を引いた圧力（ｐａ１−ｐｆ１）に維持しようとする。

しかし、圧力補償弁６の下流側の圧力がブームシリンダＡの負荷圧（ｐａ１）になっているので、切換弁４の下流側の圧力は、実際にはブームシリンダＡの負荷圧（ｐａ１）となる。
また、圧力補償弁７は、スプリングが設けられていないので、その上流側の圧力すなわち切換弁５の下流側の圧力を、第１パイロット室７ａに導かれた最高負荷圧（ｐａ１）に維持する。

一方、両切換弁４，５の上流側の圧力は、ポンプＰによって、最高負荷圧（ｐａ１）に、予め設定した圧力（ｐ２）を加えた圧力（ｐａ１＋ｐ２）に維持されている。そのため、切換弁４の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐａ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐａ１）を引いた値（ｐ２）となる。また、切換弁５の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐａ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐａ１）を引いた値（ｐ２）となる。つまり、切換弁４の前後差圧（ｐ２）と切換弁５の前後差圧（ｐ２）とは等しくなる。したがって、各切換弁４，５を同時に操作したときには、それぞれの開度に応じた割合の流量が、ブームシリンダＡおよび旋回モータＢに供給されることになる。

上記第１実施形態によれば、作動速度を優先させたいブームシリンダＡと接続する圧力補償弁６の第１パイロット室６ａ側にスプリング１６を設けたので、ブームシリンダＡの負荷圧が旋回モータＢの負荷圧よりも低くなったときに、ブームシリンダＡの作動速度を優先させることができる。

また、スプリング１６のバネ力Ｆ１を、圧力補償弁６の開度を大きくする方向に作用させているので、当該圧力補償弁６を作動油が通過するとき、圧力損失が生じることがない。したがって、切換弁４の前後の圧力差が低下せず、切換弁４で設定可能な制御流量の最大値を維持することができる。

つまり、この第１実施形態によれば、１台のポンプで複数のアクチュエータを同時に作動させたときに、特定のアクチュエータと接続する切換弁で設定可能な制御流量の最大値を維持することができるとともに、特定のアクチュエータの負荷圧が他のアクチュエータの負荷圧よりも低いときだけ、その特定のアクチュエータにスプリングのバネ力に相当する分だけ流量を多く供給することができる。

図２に示す第２実施形態は、圧力補償弁６，７の第２パイロット室６ｂ，７ｂ側に、その開度を大きくする方向の付勢力を付与するこの発明の付勢手段であるスプリング１６，１７を設けている点に特徴を有している。
なお、上記圧力補償弁６，７以外の構成については、上記第１実施形態と同じなので、以下では、圧力補償弁６，７を中心に説明し、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上記したように、スプリング１６，１７を、圧力補償弁６，７の第２パイロット室６ｂ，７ｂ側に設けている。
これらスプリング１６，１７は、いずれも圧力補償弁６，７の開度を大きくする方向のバネ力Ｆ１，Ｆ２を有している。

上記構成にした油圧制御装置において、例えば、切換弁４，５を同時に同じ量だけ操作したときに、ブームシリンダＡに発生する負荷圧が旋回モータＢに発生する負荷圧よりも高い場合、ブームシリンダＡの負荷圧が圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａに導かれる。そのため、圧力補償弁６は、その上流側の圧力すなわち切換弁４の下流側の圧力を、最高負荷圧（ｐａ１）からスプリング１６のバネ力Ｆ１相当分の圧力（ｐｆ１）を引いた圧力（ｐａ１−ｐｆ１）に維持しようとする。

しかし、圧力補償弁６の下流側の圧力がブームシリンダＡの負荷圧（ｐａ１）になっているので、切換弁４の下流側の圧力は、実際にはブームシリンダＡの負荷圧（ｐａ１）となる。
また、圧力補償弁７は、その上流側の圧力すなわち切換弁５の下流側の圧力を、最高負荷圧（ｐａ１）からスプリング１７のバネ力Ｆ２相当分の圧力（ｐｆ２）を引いた圧力（ｐａ１−ｐｆ２）に維持する。

一方、両切換弁４，５の上流側の圧力は、ポンプＰによって、最高負荷圧（ｐａ１）に予め設定された圧力（ｐ２）を加えた圧力（ｐａ１＋ｐ２）に維持されている。そのため、切換弁４の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐａ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐａ１）を引いた値（ｐ２）となる。また、切換弁５の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐａ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐａ１−ｐｆ２）を引いた値（ｐ２＋ｐｆ２）となる。したがって、切換弁５の前後差圧（ｐ２＋ｐｆ２）の方が、切換弁４の前後差圧（ｐ２）よりもスプリング１７のバネ力Ｆ２相当分の圧力（ｐｆ２）だけ大きくなる。

上記のように、切換弁４の前後差圧（ｐ２＋ｐｆ２）の方が、切換弁５の前後差圧（ｐ２）よりも、上記圧力（ｐｆ２）だけ大きくなるので、両切換弁４，５の開口面積が等しい場合であっても、圧力差の大きい切換弁５と接続した旋回モータＢに、スプリング１７のバネ力に相当する分だけ、多くの流量が供給されることになる。したがって、旋回モータＢの作動速度を優先させることができる。

反対に、旋回モータＢに発生する負荷圧が旋回モータＡに発生する負荷圧よりも高い場合、旋回モータＢの負荷圧が圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａに導かれる。そのため、圧力補償弁６は、その上流側の圧力すなわち切換弁４の下流側の圧力を、最高負荷圧（ｐｂ１）からスプリング１６のバネ力Ｆ１相当分の圧力（ｐｆ１）を引いた圧力（ｐｂ１−ｐｆ１）に維持する。

また、圧力補償弁７は、その上流側の圧力すなわち切換弁５の下流側の圧力を、最高負荷圧（ｐｂ１）からスプリング１７のバネ力Ｆ２相当分の圧力（ｐｆ２）を引いた圧力（ｐｂ１−ｐｆ２）に維持しようとする。しかし、上記圧力補償弁７の下流側の圧力が旋回モータＢの負荷圧（ｐｂ１）になっているので、切換弁５の下流側の圧力は、実際には負荷圧（ｐｂ１）となる。

一方、両切換弁４，５の上流側の圧力は、ポンプＰによって、最高負荷圧（ｐｂ１）に予め設定された圧力ｐ２を加えた圧力（ｐｂ１＋ｐ２）に維持されている。そのため、切換弁４の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐｂ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐｂ１−ｐｆ１）を引いた値（ｐ２＋ｐｆ１）となる。また、切換弁５の前後の圧力差は、上流側の圧力（ｐｂ１＋ｐ２）から下流側の圧力（ｐｂ１）を引いた値（ｐ２）となる。したがって、切換弁４の前後差圧（ｐ２＋ｐｆ１）の方が、切換弁５の前後差圧（ｐ２）よりもスプリング１６のバネ力Ｆ１相当分の圧力（ｐｆ１）だけ大きくなる。

上記のように、切換弁４の前後差圧（ｐ２＋ｐｆ１）の方が、切換弁５の前後差圧（ｐ２）よりも、上記圧力（ｐｆ１）だけ大きくなるので、両切換弁４，５の開口面積が等しい場合であっても、圧力差の大きい切換弁４と接続したブームシリンダＡに、スプリング１６のバネ力に相当する分だけ、多くの流量が供給されることになる。したがって、ブームシリンダＡの作動速度を優先させることができる。

上記第２実施形態によれば、ブームシリンダＡと旋回モータＢとを同時に作動させたとき、負荷圧が低いほうのアクチュエータには、そのアクチュエータと接続する圧力補償弁に設けたスプリングのバネ力に相当する分だけ、流量を多く供給することができる。したがって、負荷圧が低いほうのアクチュエータの作動速度を優先させることができる。

また、スプリング１６，１７のバネ力Ｆ１，Ｆ２を、圧力補償弁６，７の開度を大きくする方向に作用させているので、これら圧力補償弁６，７を作動油が通過するとき、圧力損失が生じることがない。したがって、切換弁４，５の前後の圧力差を低下せず、切換弁４，５で設定可能な制御流量の最大値を維持することができる。

つまり、この第２実施形態によれば、１台のポンプで複数のアクチュエータを同時に作動させたときに、切換弁で設定可能な制御流量の最大値を維持することができるとともに、負荷圧が低いアクチュエータには、そのアクチュエータと接続する圧力補償弁に設けたスプリングのバネ力に相当する分だけ、流量を多く供給することができる。

なお、上記第１、第２実施形態におけるこの発明の付勢手段であるスプリングは、他のアクチュエータよりも負荷圧が低くなったときだけ作動速度を優先させたいアクチュエータと接続する圧力補償弁にのみ設ければよい。そのため、優先させる必要のないアクチュエータと接続する圧力補償弁にはスプリングを設ける必要がないので、従来と比べて部品点数を削減することができる。

また、他のアクチュエータよりも負荷圧が低くなったときだけ作動速度を優先させたいアクチュエータが複数ある場合には、それぞれのアクチュエータと接続する圧力補償弁に設けたスプリングのバネ力の大きさをいろいろ変えることによって、さまざまな複合作動状態に適した分流比に設定することもできる。
さらに、圧力補償弁に設けるスプリングは、それぞれ独立して設定することができるので、それぞれのスプリング間でバランスを取る必要がなくなり、チューニングがやりやすくなる。

ところで、上記第１、第２実施形態において、上述のように、旋回モータＢに非常に大きな負荷が発生すると、この大きな負荷が最高負荷圧（ｐｂ１）としてポンプＰに導かれることになる。
そして、ポンプＰは上記最高負荷圧（ｐｂ１）に圧力（ｐ２）を加えた圧力（ｐｂ１＋ｐ２）を吐出しようとするが、最高負荷圧（ｐｂ１）は非常に大きいので、ポンプＰの定格吐出圧力を越えてしまう。したがって、ポンプＰは、吐出圧（ｐｂ１＋ｐ２）を確保できなくなる、いわゆるサチュレーション状態になってしまう。

上記のようにサチュレーション状態になると、ポンプＰからの吐出圧である各切換弁４，５の上流側の圧力もまた、当然圧力（ｐｂ１＋ｐ２）を確保することができなくなる。このときの不足分の圧力を（ｐ３）とすると、各切換弁４，５の上流側の圧力は、（ｐｂ１＋ｐ２−ｐ３）となる。
一方、切換弁４の下流側の圧力は、（ｐｂ１−ｐｆ１）となり、切換弁５の下流側の圧力は（ｐｂ１）となる。したがって、切換弁４の前後の圧力差は（ｐ２−ｐ３＋ｐｆ１）となり、切換弁５の前後の圧力差は（ｐ２−ｐ３）となる。

ここで、各切換弁４，５を通過する流量というのは、（流量係数×開口面積×圧力差の平方根）の式で表されるので、両切換弁４，５の開口面積が等しい場合、切換弁４，５を通過する作動油の分流比は、（ｐ２−ｐ３＋ｐｆ１）を（ｐ２−ｐ３）で割った値の平方根となる。このように分流比を決める要素が平方根の値であるために、サチュレーションによって生じるポンプＰの吐出圧の不足分（ｐ３）が大きくなればなるほど分流比が大きくなる。すなわち、サチュレーションが生じた場合には、分流比が変動する。

したがって、パワーショベルにおける持ち上げ旋回作業の起動時に生じる旋回モータＢの非常に大きい負荷によってサチュレーション状態におちいった場合には、分流比の変動により旋回モータＢへの供給流量がより減少し、ブームシリンダＡへの供給流量がより増加することになる。つまり、サチュレーション状態になると、見かけ上、ブームの作動速度をより速くすることができる。

また、従来例において、ポンプＰによって最高負荷圧に加算される圧力を（ｐ２）、圧力補償弁６，７に設けたスプリング１６，１７のバネ力Ｆ１，Ｆ２相当の圧力を、それぞれ（ｐｆ１）、（ｐｆ２）としたとき、旋回モータＢに発生した負荷圧（ｐｂ１）が最高負荷圧としてポンプＰに導かれることによってサチュレーション状態になったとする。このとき、サチュレーションによってポンプＰの吐出圧の不足分が（ｐ３）になったとすると、ポンプＰの吐出圧は（ｐｂ１＋ｐ２−ｐ３）となる。

上記ポンプＰの吐出圧が（ｐｂ１＋ｐ２−ｐ３）となると、切換弁５の上流側の圧力も同様に（ｐｂ１＋ｐ２−ｐ３）となる。また、切換弁５の下流側の圧力は、圧力補償弁７によって、最高負荷圧（ｐｂ１）にスプリング１７のバネ力Ｆ２相当分の圧力（ｐｆ２）を加算した圧力（ｐｂ１＋ｐｆ２）に維持される。すると、切換弁５の前後差圧は（ｐ２−ｐ３−ｐｆ２）となる。

上記状態で、ポンプＰの吐出圧の不足分（ｐ３）が、最高負荷圧に加算される圧力（ｐ２）とスプリング１７のバネ力Ｆ２相当分の圧力（ｐｆ２）との差と等しい、すなわち（ｐ３）＝（ｐ２−ｐｆ２）となった場合には、作動油の流れが発生しない状態になってしまう。
つまり、ポンプＰの吐出圧の不足分が、ポンプＰによって最高負荷圧に加算される圧力とスプリングのバネ力との差以上になると、旋回モータＢすなわち負荷の大きいアクチュエータに作動油が供給されないという問題が発生してしまう。

これに対して、上記第１、第２実施形態において、上記負荷圧（ｐｂ１）が最高負荷圧としてポンプＰに導かれることによってサチュレーション状態になったとする。このとき、サチュレーションによってポンプＰの吐出圧の不足分が（ｐ３）になったとすると、ポンプＰの吐出圧は（ｐｂ１＋ｐ２−ｐ３）となる。

上記ポンプＰの吐出圧が（ｐｂ１＋ｐ２−ｐ３）となると、切換弁５の上流側の圧力も同様に（ｐｂ１＋ｐ２−ｐ３）となるが、第１、第２実施形態における切換弁５の下流側の圧力は、上述のように、最高負荷圧（ｐｂ１）に維持される。すると、切換弁５の前後差圧は（ｐ２−ｐ３）となる。

上記状態で、ポンプＰの吐出圧の不足分（ｐ３）が、最高負荷圧に加算される圧力（ｐ２）よりも低い、すなわち（ｐ３）＜（ｐ２）であれば、作動油が流れることになる。
つまり、上記第２実施形態によれば、ポンプＰの吐出圧の不足分（ｐ３）が、最高負荷圧に加算される圧力（ｐ２）を越えなければ、作動油を旋回モータＢに供給することができる。したがって、圧力補償弁に設けるスプリングのバネ力の設定値を、従来よりも広くすることができる。

なお、上記第１、第２実施形態では、スプリング１６，１７をこの発明の付勢手段として用いているが、ソレノイドやエアシリンダなどの付勢手段を用いてもよい。つまり、圧力補償弁を開く方向に付勢できるものであれば、その手段はスプリングに限定されない。さらに、この付勢手段の付勢力を可変に制御できるようにしてもよい。

また、上記第１、第２実施形態では、シャトル弁８によって、この発明の最高負荷圧選択手段を構成しているが、チェック弁などによって最高負荷圧選択手段を構成してもよい。
また、ポンプＰは、負荷圧に所定の圧力を加算して吐出する回路構成であれば、可変型でも固定型でもよい。

図３は、図１、図２に示した切換弁４と圧力補償弁６の具体的な構造を示したものである。ボディ２０には、スプール孔２１を形成するとともに、このスプール孔２１にスプール２２を摺動自在に組み込んでいる。
また、ボディ２０には、ポンプに接続するポンプポート２３ａ，２３ｂを形成するとともに、これらポンプポート２３ａ，２３ｂ間に供給ポート２４を形成している。そして、この供給ポート２４に連通する組み付け孔２５を形成し、この組み付け孔２５に弁部材２６を摺動自在に組み込んでいる。

上記弁部材２６は、組み付け孔２５に組み込んだスプリング１６によってその一端を閉塞部材２７に押し付けた状態において、この弁部材２６に形成した通路２８を介して供給ポート２４とブリッジ通路２９とを連通させている。
また、上記弁部材２６と閉塞部材２７との間を第１パイロット室６ａとするとともに、この第１パイロット室６ａに最高負荷圧を導くようにしている。そして、スプリング１６を組み込んだスペースを、第２パイロット室６ｂとしている。
なお、図中符号３０はタンクポートであり、符号３１，３２はそれぞれアクチュエータポートである。また、図中符号３３、３４はノッチであり、符号３５，３６は環状溝である。

図示する状態からスプール２２を例えば右方向に移動させると、ポンプポート２３ａがスプール２２に形成したノッチ３３を介して供給ポート２４に連通するとともに、環状溝３５を介してアクチュエータポート３１とブリッジ通路２９とが連通し、環状溝３６を介してアクチュエータポート３２とタンクポート３０とが連通する。したがって、ポンプ吐出油が、ポンプポート２３ａ→ノッチ３３→供給ポート２４→組み付け孔２５→通路２８→ブリッジ通路２９→環状溝３５を介してアクチュエータポート３１に導かれる。また、アクチュエータポート３２からの戻り油は、環状溝３６を介してタンクポート３０に導かれる。

さらに、このとき、第２パイロット室６ｂ内のポンプ吐出圧が弁部材２６の図中下側の受圧面に作用し、第１パイロット室６ａに導いた最高負荷圧が弁部材２６の図中上側受圧面に作用する。そのため、弁部材２６は、第１パイロット室６ａ側の作用力と、第２パイロット室６ｂ側の作用力とがバランスする位置を保ちながら通路２８の開口面積を調節する。このように弁部材２６がその通路２８の開口面積を調節することによって、供給ポート２４内の圧力、すなわち切換弁４の下流側の圧力が一定に保たれることになる。

本発明の第１実施形態を示す回路図である。第２実施形態を示す回路図である。図１、図２における切換弁と圧力補償弁の具体的な構造図である。従来例の回路図である。

符号の説明

Ａブームシリンダ
Ｂ旋回モータ
Ｐポンプ
４切換弁
５切換弁
６圧力補償弁
７圧力補償弁
６ａ，７ａ第１パイロット室
６ｂ、７ｂ第２パイロット室
８この発明の最高負荷圧選択手段を構成するシャトル弁
９，１０第１パイロット通路
１２，１３第２パイロット通路
１６，１７この発明の付勢手段に相当するスプリング

Claims

複数のアクチュエータと、これらアクチュエータに圧油を供給するポンプと、各アクチュエータに供給する流量をそれぞれ制御する切換弁と、各切換弁と各アクチュエータとの間に設けた圧力補償弁と、複数のアクチュエータの負荷圧のうち、最高負荷圧を選択する最高負荷圧選択手段と、この最高負荷圧選択手段によって選択した最高負荷圧を各圧力補償弁の第１パイロット室に導く第１パイロット通路と、各圧力補償弁の第２パイロット室に各切換弁の下流側の圧力を導く第２パイロット通路と、一以上の圧力補償弁の第２パイロット室側に設けた付勢手段とを備え、上記付勢手段は、圧力補償弁の開度を大きくする方向の付勢力を有する一方、上記ポンプは、上記最高負荷圧に応じた吐出圧を出力する構成にした油圧制御装置。