JP4946836B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、クレーン車などの建設機械又は産業機械に用いられる油圧制御装置に関し、特に、１つの油圧ポンプにより複数の油圧アクチュエータを駆動するものに係わる。

従来、クレーン車などの建設機械の油圧制御装置として、１つの油圧ポンプと複数の油圧アクチュエータとをシリーズ回路によって接続し、１つの油圧ポンプで複数の油圧アクチュエータを駆動するように構成したものは知られている。例えばクレーン車の場合、特許文献１などに開示され、また図８にも示すように、３つの油圧アクチュエータとして、それぞれ油圧モータなどからなる走行モータ装置１０１、ブーム起伏ウインチモータ装置１０２及び巻上ウインチモータ装置１０３を備えるとともに、この３つのモータ装置１０１〜１０３とシリーズ回路によって接続された１つの油圧ポンプ１０４と、シリーズ回路の各モータ装置１０１〜１０３に対応するセクション毎に設けられた３つの圧力補償弁１０５，１０６，１０７付きのコントロールバルブ１０８，１０９，１１０などを備えたものである。尚、シリーズ回路とは、上流側の油圧アクチュエータの戻り油を下流側の油圧アクチュエータに送る接続方式の油圧回路である。
特開平６−３４６９０４号公報

ところで、上記コントロールバルブ１０８〜１１０として、それぞれ圧力補償弁１０５〜１０７付きのものを用いるのは、モータ装置１０１〜１０３の負荷の大小や油圧ポンプ１０４の吐出量の大小に拘わらず、パイロット操作量に応じた流量を制御するためである。また、図８に示す圧力補償弁１０５〜１０７付きのコントロールバルブ１０８〜１１０は、いずれもスプールが中立位置でセンターバイパスしてアンロードさせるセンターバイパス型のものであるが、これ以外にも、図９に示すように、圧力補償弁１１１，１１２，１１３付きのコントロールバルブ１１４，１１５，１１６として、スプールが中立位置のとき遮断状態となるクローズドセンター型のものがある。このクローズドセンター型の場合、スプールが中立位置にあるときには圧力補償弁１１１〜１１３をバイパスして圧力補償弁１１１〜１１３のブリードオフ通路１１７，１１８，１１９を通してアンロードさせるようになっている。

しかしながら、上記２種類の圧力補償弁付きコントロールバルブのうち、センターバイパス型のコントロールバルブ１０８〜１１０の場合、圧力補償弁１０５〜１０７にはその動きを安定化させるためにダンピング機能を発揮する絞り１２１，１２２，１２３が設けられているため、操作が急操作であるときコントロールバルブ１０８〜１１０のスプールの中立位置でのセンターバイパス開口が閉じられても圧力補償弁１０５〜１０７のスプールが圧力補償状態位置まで移動できず、油圧ポンプ１０４の吐出油の流れがコントロールバルブ１０８〜１１０のスプールのセンターバイパス状態から圧力補償弁１０５〜１０７のバイパス状態にスムーズに切り換わることが阻まれる。その結果、ポンプライン圧が上昇し、３つのモータ装置１０１〜１０３を複合操作すると互いに干渉し合って操作性を阻害するという問題があった。

一方、クローズドセンター型のコントロールバルブ１１４〜１１６の場合、圧力補償弁１１１〜１１３をバイパスする際に、圧力補償弁１１１〜１１３のスプリング力に相当する圧力補償差圧分の圧損が発生する。これは、エネルギー損失に繋がるので、コントロールバルブ１１４〜１１６の様に多連で構成される場合、連数に比例してエネルギー損失が増加するという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、図１０に示すように、各リモコン弁（図示せず）からコントロールバルブ１１４〜１１６へのパイロット圧をそれぞれ検出する圧力検出器１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９を設けるとともに、最上流のモータ装置１０１（図９参照）よりも上流側にベント付きリリーフ弁１３０の親弁１３１及び子弁１３２と電磁切換弁１３３を設け、上記圧力検出器１２４〜１２９の検出信号に基づいて操作が行われていない状態のとき、上記ベント付きリリーフ弁１３０のベントライン１３４を電磁切換弁１３３によりタンク１３５に連通させて、リリーフ弁１３０を通してアンロードさせるものが提案され、公知になっている。しかし、この提案のものでは、全操作停止時にしか効果が得られず、１操作でも操作されると、非操作セクションの圧損発生の防止効果を得ることができず、圧損発生の防止効果としては十分でないのが実状である。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、圧力補償弁付きのコントロールバルブ、特にその圧力補償弁を改良することにより、センターバイパス型のコントロールバルブの場合には複数のアクチュエータが複合操作されたときの相互干渉を解消して良好な操作性を確保し、また、クローズドセンター型のコントロールバルブの場合にはアクチュエータ非操作時の圧損発生の防止効果を十分に発揮し得る油圧制御装置を提供せんとするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、油圧制御装置として、各々操作部材の操作量に応じて作動する複数のアクチュエータと、この複数のアクチュエータとシリーズ回路によって接続された１つの油圧ポンプと、シリーズ回路の各アクチュエータに対応するセクション毎に設けられた複数のコントロールバルブとを備えることを前提とする。そして、上記複数のコントロールバルブのうち、少なくとも１つ以上のコントロールバルブを、圧力補償弁付きのものにし、かつこの圧力補償弁を、スプールを閉位置に付勢するセットスプリングが機能する有効状態と、このセットスプリングが機能しない無効状態とに変更可能に設けるとともに、上記アクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁を無効状態に切り換え、上記アクチュエータの操作部材が操作されているとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁を有効状態に切り換える圧力補償弁状態切換手段を備える構成にする。

この構成では、アクチュエータの操作部材が操作されていないときには、圧力補償弁状態切換手段によって対応するコントロールバルブの圧力補償弁は、スプールを閉位置に付勢するセットスプリングが機能しない無効状態に切り換えられ、開状態つまりバイパス状態にあるため、コントロールバルブがクローズドセンター型の場合圧力補償弁をパイパスする際に発生する圧損の増加が防止される。また、コントロールバルブがセンターバイパス型のものであり、かつ複数のアクチュエータを複合操作した場合でも圧力補償弁が開状態から起動されることになるので、相互に干渉することはなく、良好な操作性が確保される。

一方、アクチュエータの操作部材が操作されているときには、圧力補償弁切換手段によって対応するコントロールバルブの圧力補償弁は、セットスプリングが機能する有効状態に切り換えられているため、アクチュエータの負荷の大小や油圧ポンプの吐出量の大小に拘わらず、パイロット操作量に応じた流量を制御するという圧力補償弁付きコントロールバルブの機能を損なうことはない。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の油圧制御装置において、上記コントロールバルブの圧力補償弁の具体的な形態を提示するものである。すなわち、圧力補償弁は、本体内に摺動可能に配置されたスプールと、このスプールの一端側に配置されたセットスプリングと、上記スプールに形成された油路と、この油路の途中に設けられた絞りとを有してなる構成にする。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の油圧制御装置において、上記コントロールバルブの圧力補償弁のより具体的な形態の一例を提示するものである。すなわち、圧力補償弁は、更に、上記スプールのセットスプリング側と反対側に設けられたピストンと、このピストンのスプール側と反対側に形成される油室と、この油室にパイロット圧を供給するために設けられた外部パイロットポートとを有し、この外部パイロットポートから油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることで無効状態に変更されるように構成されている。この構成では、外部パイロットポートからピストンのスプール側と反対側の油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることでセットスプリングが機能しない無効状態に変更でき、上記油室内の油をタンク側に戻すことでセンタスプリングが機能する有効状態に変更できるので、作動の信頼性が高くなる。

請求項４に係る発明は、請求項２記載の油圧制御装置において、上記コントロールバルブの圧力補償弁のより具体的な形態の別の一例を提示するものである。すなわち、圧力補償弁は、更に、上記セットスプリング端面のスプール側と反対側に設けられたピストンと、このピストンのセットスプリング側と反対側に形成される油室と、この油室にパイロット圧を供給するために設けられた外部パイロットポートとを有し、この外部パイロットポートから油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることで有効状態に変更されるように構成されている。この構成では、外部パイロットポートからピストンのセットスプリング側と反対側の油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることでセットスプリングが機能する有効状態に変更でき、上記油室内の油をタンク側に戻すことでセットスプリングが機能しない無効状態に変更できるので、作動の信頼性が高くなる。

請求項５に係る発明は、請求項３記載の油圧制御装置において、上記圧力補償弁状態切換手段を、それぞれアクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートに対しパイロット圧を供給する供給位置に位置し、アクチュエータの操作部材が操作されたとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートをタンク側に連通する戻し位置に切り換わる複数の切換弁によって構成する。

この構成では、圧力補償弁状態切換手段が複数の切換弁によって構成されており、各切換弁は、いずれもアクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートに対しパイロット圧を供給する供給位置に位置するため、外部パイロットポートからピストンのセットスプリング側と反対側の油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることができ、セットスプリングが機能しない無効状態に変更される。また、上記各切換弁は、アクチュエータの操作部材が操作されたとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートをタンク側に連通する戻し位置に切り換わるため、圧力補償弁の油室内の油を外部パイロットポートからタンク側に戻すことができ、セットスプリングが機能する有効状態に変更される。

請求項６に係る発明は、請求項４記載の油圧制御装置において、上記圧力補償弁状態切換手段を、それぞれアクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートをタンク側に連通する戻し位置に位置し、アクチュエータの操作部材が操作されたとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートに対しパイロット圧を供給する供給位置に切り換わる複数の切換弁によって構成する。

この構成では、圧力補償弁状態切換手段が複数の切換弁によって構成されており、各切換弁は、いずれもアクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートをタンク側に連通する戻し位置に位置するため、セットスプリングが機能しない無効状態に変更される。また、上記各切換弁は、アクチュエータの操作部材が操作されたとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートに対しパイロット圧を供給する供給位置に切り換わるため、外部パイロットポートからピストンのセットスプリング側と反対側の油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることができ、セットスプリングが機能する有効状態に変更される。

以上のように、本発明の油圧制御装置によれば、アクチュエータの操作部材が操作されていないときには、対応するコントロールバルブの圧力補償弁がセットスプリングの機能しない無効状態に切り換えられ開状態にあるため、コントロールバルブがクローズドセンター型の場合でも圧損発生の防止効果を十分に発揮することができる。また、コントロールバルブがセンターバイパス型のものでかつ複数のアクチュエータを複合操作した場合でも圧力補償弁が開状態から起動されるため、相互干渉を解消して良好な操作性を確保することができる。しかも、アクチュエータの操作部材が操作されているときには、対応するコントロールバルブの圧力補償弁がセットスプリングの機能する有効状態に切り換えられているため、アクチュエータの負荷の大小や油圧ポンプの吐出量の大小に拘わらず、パイロット操作量に応じた流量を制御するという圧力補償弁付きコントロールバルブの機能を損なうことはなく、実施化を図る上で有効なものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係るクレーン車搭載用の油圧制御装置の主要部の油圧回路を示し、１は１つの油圧源としての油圧ポンプ、２は１つの油圧アクチュエータとして油圧モータなどからなる走行モータ装置、３は同じくブーム起伏ウインチモータ装置、４は同じく巻上ウインチモータ装置であり、これら３つのモータ装置２〜４と上記油圧ポンプ１とはシリーズ回路５によって接続され、油圧ポンプ１から吐出された圧油を３つのモータ装置２〜４に順次供給して駆動するようになっている。

上記シリーズ回路５には、各モータ装置２〜４に対応するセクション毎に１つずつ計３つの圧力補償弁７，８，９付きのコントロールバルブ１０，１１，１２が設けられている。この各コントロールバルブ１０〜１２は、いずれもスプールが中立位置のとき遮断状態となるクローズドセンター型のものであり、スプールが中立位置のときにはシリーズ回路５上流側（上流側ポンプラインともいう。）の圧油を圧力補償弁７〜９をバイパスして圧力補償弁７〜９のブリードオフ通路１３，１４，１５を通してアンロードするようになっている。

上記各コントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９は、図３に示すように、本体２０内に軸方向に摺動可能に配置されたスプール２１と、このスプール２１の一端側に配置され、スプール２１を閉位置、つまり上流側ポンプラインと下流側ポンプライン（ブリードオフ通路１３，１４，１５）との連通を遮断する位置に付勢するセットスプリング２２と、上記スプール２１のセットスプリング２２側に形成され、かつ対応するモータ装置２〜４の駆動圧がアクチュエータ駆動圧ライン１６，１７，１８を介して導入される第１油室２３と、上記スプール２１に形成された油路２４と、この油路２４の途中に設けられた絞り２５と、上記スプール２１のセットスプリング２２側と反対側に形成され、かつ上流側ポンプラインから圧油が上記油路２４を通して導入される第２油室２６とを有している。しかして、上記スプール２１は、セットスプリング２２のバネ力によって発生する図３で下向きの推力と、第１油室２３に導入された駆動圧によって発生する同じく下向きの推力と、第２油室２６に導入されたポンプライン圧によって発生する上向きの推力とがバランスする位置に移動し、これにより、油圧ポンプ１から吐出された圧油をコントロールバルブ１０〜１２のスプール側と圧力補償弁７〜９のスプール２１側とに分流させるとともに、コントロールバルブ１０〜１２のメータイン開口の前後差圧がセットスプリング２２のバネ力に対応する差圧に保たれることにより圧力補償されて、コントロールバルブ１０〜１２のメータイン開口に応じた圧油流量が対応するモータ装置２〜４に供給されるようになっている。尚、メータイン開口とは、ポンプ側からアクチュエータ側への流入開口を意味し、このメータイン開口の面積は、スプール２１の中立位置からのストロークに応じて増加するようになっている。

そして、本発明の特徴点として、上記各コントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９は、スプール２１を閉位置に付勢するセットスプリング２２が機能する有効状態と、このセットスプリング２２が機能しない無効状態とに変更可能に設けられている。すなわち、各コントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９は、更に、上記スプール２１のセットスプリング２２側と反対側に設けられたピストン２７と、このピストン２７のスプール２１側と反対側に形成される第３油室２８と、この第３油室２８にパイロット圧を供給するために設けられた外部パイロットポート２９とを有し、この外部パイロットポート２９から第３油室２８にパイロット圧を供給してピストン２７をセットスプリング２２側に移動させることで無効状態に変更されるように構成されている。

図２は上記各コントロールバルブ１０〜１２のパイロット圧制御及び圧力補償弁７〜９の外部パイロットポート２９へのパイロット圧の給排による状態切換の制御を実行するクレーン車搭載用の油圧制御装置の制御系の油圧回路を示し、３１は走行モータ装置２を操作するための操作部材としての走行操作レバーであって、この走行操作レバー３１の前進方向又は後退方向の操作に応じて走行用リモコン弁３２が２次圧を発生し、この２次圧がパイロット管路４１，４２を介してコントロールバルブ１０のスプール両側の油室（図示せず）に導入され、スプールがストロークして走行モータ装置２が作動するようになっている。

また、３３はブーム起伏ウインチモータ装置３を操作するための操作部材としてのブーム起伏ウインチ操作レバーであって、このブーム起伏ウインチ操作レバー３３の上げ方向又は下げ方向の操作に応じてブーム起伏ウインチ用リモコン弁３４が２次圧を発生し、この２次圧がパイロット管路４３，４４を介してコントロールバルブ１１のスプール両側の油室（図示せず）に導入され、スプールがストロークしてブーム起伏ウインチモータ装置３が作動するようになっている。３５は巻上ウインチモータ装置４を操作するための操作部材としての巻上ウインチ操作レバーであって、この巻上ウインチ操作レバー３５の巻上方向又は巻下方向の操作に応じて巻上ウインチ用リモコン弁３６が２次圧を発生し、この２次圧がパイロット管路４５，４６を介してコントロールバルブ１２のスプール両側の油室（図示せず）に導入され、スプールがストロークして巻上ウインチモータ装置４が作動するようになっている。

さらに、５１、５２及び５３はそれぞれ上記走行用リモコン弁３２、ブーム起伏ウインチ用リモコン弁３４及び巻上ウインチ用リモコン弁３６に対応して設けられた切換弁であって、この各切換弁５１〜５３は、それぞれ対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９の外部パイロットポート２９に対し油圧源３７からの油圧をパイロット圧として供給する供給位置と、対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９の外部パイロットポート２９をタンク３８側に連通する戻し位置とに切換可能なものであり、この各切換弁５１〜５３のパイロット操作部には、それぞれ対応するリモコン弁３２，３４，３６で発生する２次圧が高圧選択弁５４，５５，５６を介して伝達されるようになっている。しかして、各切換弁５１〜５３は、それぞれ対応するモータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されていないとき図示の如き供給位置に位置し、対応するモータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されたときリモコン弁３２，３４，３６で発生する２次圧がパイロット操作部に伝達されて戻し位置に切り換わるように構成されており、また、この３つの切換弁５１〜５３により、各モータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されていないとき対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９を無効状態に切り換え、各モータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されているとき対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９を有効状態に切り換える圧力補償弁状態切換手段５７が構成されている。

尚、図１中、５８は最上流の圧力補償弁７付きのコントロールバルブ１０よりもシリーズ回路５の上流側に接続されたリリーフ弁であり、油圧回路の最高圧を規制するものである。このリリーフ弁５８の設定圧（セットスプリングのバネ力）は高圧に設定されているのに対し、各コントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９の設定圧は低圧に設定されているため、これらが互いに影響を与えることはない。３つの圧力補償弁７〜９付きのコントロールバルブ１０〜１２及びリリーフ弁５８は、１つのバルブユニット５９を構成している。

次に、上記第１の実施形態の作動について説明するに、各モータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５がいずれも操作されていない場合、各リモコン弁３２，３４，３６は２次圧を発生せず、タンク３８に連通されているため、３つのコントロールバルブ１０〜１２は、いずれもスプールが中立位置に位置する。また、各切換弁５１〜５３のパイロット操作部は、高圧選択弁５４〜５６を介してタンクラインに連通されるため、各切換弁５１〜５３は図示の如き供給位置に位置し、この各切換弁５１〜５３を介して各々対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９の外部パイロットポート２９に対し油圧源３７からのパイロット圧が供給される。これにより、圧力補償弁７〜９においては、そのピストン２７がスプール２１と共に、図３で上側に移動して、スプール２１を閉位置に付勢するセットスプリング２２が機能しない無効状態に切り換えられ、圧力補償弁７〜９の上流側ポンプラインから下流側ポンプラインにバイパスさせる圧力補償弁７〜９のブリードオフ通路１３〜１５への開口を全開口させるバイパス状態ないし開状態になる。

ここで、上記各コントロールバルブ１０〜１２は、クローズドセンター型のもので、中立位置で上流側ポンプラインをブロックしているため、油圧ポンプ１から吐出された圧油は圧力補償弁７〜９側に流れ込み、圧力補償弁７〜９のスプール２１とブリードオフ通路１３〜１５を通過して、上流側ポンプラインから下流側ポンプラインにアンロードされる。この時、圧力補償弁７〜９のセットスプリング２２は、強制的に圧縮して無効状態に切り換えられているため、圧力補償弁７〜９を圧油が通過する際に圧力補償弁７〜９のセットスプリング２２に対抗する差圧が損失として発生することはなく、圧損の増加を確実に防止することができる。

一方、いずれかのモータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されている場合、そのリモコン弁３２，３４，３６は２次圧を発生しているため、対応するコントロールバルブ１０〜１２は、スプールが中立位置から操作レバー３１，３３，３５の操作方向及び操作量に応じてストロークする。また、対応する高圧選択弁５４〜５６を介して切換弁５１〜５３のパイロット操作部にリモコン弁３２，３４，３６の２次圧が導入されるため、切換弁５１〜５３も供給位置から戻し位置に切り換わり、対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁７〜９の外部パイロットポート２９がタンク３８側に連通する。これにより、圧力補償弁７〜９においては、図３に示すピストン２７上側の第２油室２６がポンプラインに、ピストン２７下側の第３油室２８がタンクラインにそれぞれ連通されるため、ピストン２７は図３で下側に移動して、セットスプリング２２が機能する有効状態に切り換えられる。

このとき、上記圧力補償弁７〜９のスプール２１は、セットスプリング２２のバネ力によって発生する図３で下向きの推力と、第１油室２３に導入された駆動圧によって発生する同じく下向きの推力と、第２油室２６に導入されたポンプライン圧によって発生する上向きの推力とがバランスする位置に移動し、油圧ポンプ１から吐出された圧油をコントロールバルブ１０〜１２のスプール側と圧力補償弁７〜９のスプール２１側とに分流させる。これにより、コントロールバルブ１０〜１２のメータイン開口の前後差圧がセットスプリング２２のバネ力に対応する差圧に保たれることにより圧力補償されて、モータ装置２〜４の負荷の大小や油圧ポンプ１の吐出量の大小に拘わらず、コントロールバルブ１０〜１２のメータイン開口つまり操作レバー３１，３３，３５の操作量に応じた圧油流量を対応するモータ装置２〜４に供給することができる。

図４及び図５は本発明の第２の実施形態に係るクレーン車搭載用の油圧制御装置の油圧回路を示す。この第２の実施形態の場合、３つの圧力補償弁付きコントロールバルブ１０，１１，１２の圧力補償弁６１，６２，６３の構成及び圧力補償弁状態切換手段８０の構成が第１の実施形態の場合のそれと異なる。尚、その他の構成は第２の実施形態の場合と同じであり、同一部材・部位には同一符号を付してその説明は省略する。

すなわち、上記各コントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁６１〜６３は、図６に示すように、本体７０内に軸方向に摺動可能に配置されたスプール７１と、このスプール７１の一端側に配置され、スプール７１を閉位置、つまり上流側ポンプラインと下流側ポンプライン（ブリードオフ通路１３，１４，１５）との連通を遮断する位置に付勢するセットスプリング７２と、上記スプール７１のセットスプリング７２側に形成され、かつ対応するモータ装置（走行モータ装置、ブーム起伏ウインチモータ装置及び巻上ウインチモータ装置）２〜４の駆動圧がアクチュエータ駆動圧ライン１６，１７，１８を介して導入される第１油室７３と、上記スプール７１に形成された油路７４と、この油路７４の途中に設けられた絞り７５と、上記スプール７１のセットスプリング７２側と反対側に形成され、かつ上流側ポンプラインから圧油が上記油路７４を通して導入される第２油室７６とを有するだけでなく、更に、上記セットスプリング７２端面のスプール７１側と反対側に設けられたピストン７７と、このピストン７７のセットスプリング７２側と反対側に形成される第３油室７８と、この第３油室７８にパイロット圧を供給するために設けられた外部パイロットポート７９とを有している。そして、各コントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁６１〜６３は、スプール７１を閉位置に付勢するセットスプリング７２が機能する有効状態と、このセットスプリング７２が機能しない無効状態とに変更可能に設けられ、かつ上記外部パイロットポート７９から第３油室７８にパイロット圧を供給してピストン７７をセットスプリング７２側に移動させ、セットスプリング７２を支持することで有効状態に変更されるように構成されている。

また、上記圧力補償弁状態切換手段８０は、第１の実施形態の場合のそれと同じく、走行用リモコン弁３２、ブーム起伏ウインチ用リモコン弁３４及び巻上ウインチ用リモコン弁３６にそれぞれ対応して設けられた３つの切換弁８１，８２，８３からなるが、この各切換弁８１〜８３は、第１の実施形態の場合のそれと異なり、それぞれ対応するモータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されていないとき対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁６１〜６３の外部パイロットポート７９をタンク３８側に連通する戻し位置に位置し、対応するモータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されたときそのリモコン弁３２，３４，３６で発生する２次圧が高圧選択弁５４〜５６を介して各切換弁８１〜８３のパイロット操作部に伝達されてコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁６１〜６３の外部パイロットポート７９に対しパイロット圧を供給する供給位置に切り換わるように構成されている。

次に、上記第２の実施形態の作動について説明するに、各モータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５がいずれも操作されていない場合、各リモコン弁３２，３４，３６は２次圧を発生せず、タンク３８に連通されているため、３つのコントロールバルブ１０〜１２は、いずれもスプールが中立位置に位置する。また、各切換弁８１〜８３のパイロット操作部は、高圧選択弁５４〜５６を介してタンクラインに連通されるため、各切換弁５１〜５３は図示の如き戻し位置に位置し、この各切換弁５１〜５３を介して各々対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁６１〜６３の外部パイロットポート７９をタンク３８側に連通する。これにより、圧力補償弁６１〜６３においては、そのピストン７７が図６でセットスプリング７２の自由長となる上側の位置にまで移動する。その際、圧力補償弁６１〜６３の上流側ポンプラインの圧力は下流側ポンプラインの圧力よりも上流側であるということから僅かに高くなるので、スプール７１はセットスプリング７２及びピストン７７と共に図６で上側に移動して、スプール７１を閉位置に付勢するセットスプリング７２が機能しない無効状態に切り換えられ、圧力補償弁６１〜６３の上流側ポンプラインから下流側ポンプラインにバイパスさせる圧力補償弁６１〜６３のブリードオフ通路１３〜１５への開口を全開口させるバイパス状態ないし開状態になる。

ここで、上記各コントロールバルブ１０〜１２は、クローズドセンター型のもので、中立位置で上流側ポンプラインをブロックしているため、油圧ポンプ１から吐出された圧油は圧力補償弁６１〜６３側に流れ込み、圧力補償弁６１〜６３のスプール７１とブリードオフ通路１３〜１５を通過して、上流側ポンプラインから下流側ポンプラインにアンロードされる。この時、圧力補償弁６１〜６３のセットスプリング７２は、自由長を保ち、バネ力が作用しない無効状態に切り換えられているため、圧力補償弁６１〜６３を圧油が通過する際に圧力補償弁６１〜６３のセットスプリング７２に対抗する差圧が損失として発生することはなく、圧損の増加を確実に防止することができる。

一方、いずれかのモータ装置２〜４の操作レバー３１，３３，３５が操作されている場合、そのリモコン弁３２，３４，３６は２次圧を発生しているため、対応するコントロールバルブ１０〜１２は、スプールが中立位置から操作レバー３１，３３，３５の操作方向及び操作量に応じてストロークする。また、対応する高圧選択弁５４〜５６を通して切換弁８１〜８３のパイロット操作部にリモコン弁３２，３４，３６の２次圧が導入されるため、切換弁８１〜８３も戻し位置から供給位置に切り換わり、この切換弁８１〜８３を介して油圧源３７からのパイロット圧が対応するコントロールバルブ１０〜１２の圧力補償弁６１〜６３の外部パイロットポート７９に対し供給される。これにより、圧力補償弁６１〜６３においては、ピストン７７が図６で下側に移動し、セットスプリング７２を圧縮してセットスプリング７２が機能する有効状態に切り換えられる。

このとき、上記圧力補償弁６１〜６３のスプール７１は、セットスプリング７２のバネ力によって発生する図６で下向きの推力と、第１油室７３に導入された駆動圧によって発生する同じく下向きの推力と、第２油室７６に導入されたポンプライン圧によって発生する上向きの推力とがバランスする位置に移動し、油圧ポンプ１から吐出された圧油をコントロールバルブ１０〜１２のスプール側と圧力補償弁６１〜６３のスプール７１側とに分流させる。これにより、コントロールバルブ１０〜１２のメータイン開口の前後差圧がセットスプリング７２のバネ力に対応する差圧に保たれることにより圧力補償されて、モータ装置２〜４の負荷の大小や油圧ポンプ１の吐出量の大小に拘わらず、コントロールバルブ１０〜１２のメータイン開口つまり操作レバー３１，３３，３５の操作量に応じた圧油流量を対応するモータ装置２〜４に供給することができる。

尚、本発明は上記第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく、その種々の形態を包含するものである。例えば上記各実施形態では、いずれも３つの圧力補償弁付きコントロールバルブ１０〜１２に、スプールが中立位置のとき遮断状態となるクローズドセンター型のものを用いた場合について述べたが、本発明は、例えば第１の実施形態の変形例として、図７に示すように、３つの圧力補償弁付きコントロールバルブ９１，９２，９３に、それぞれスプールが中立位置でセンターバイパスするセンターバイパス型のものを用いた場合にも同様に適用することができる。この場合、コントロールバルブ９１〜９３以外の構成は、第１の実施形態のそれと同じでよい。また、同様に、第２の実施形態にセンターバイパス型のスプールを適用してもよい。これらの変形例では、３つのモータ装置２〜４を複合操作したときには各圧力補償弁７〜９が開状態から起動されることになるので、相互に干渉することはなく、良好な操作性を確保することができるという特有の効果を奏する。

また、上記各実施形態では、それぞれ圧力補償弁状態切換手段５７，８０を構成する３つの切換弁５１〜５３，８１〜８３として、パイロット圧により切換を行うパイロット式の切換弁を用いて構成したが、本発明は、パイロット式の切換弁に限らず、例えば電磁式の切換弁を用いるとともに、各アクチュエータの操作部材が操作されているか否かを検出器により検出し、その検出信号に基づいて対応する電磁式切換弁の切換を制御するように構成してもよい。

さらに、上記各実施形態では、クレーン車搭載用の油圧制御装置において、３つの油圧アクチュエータとしての走行モータ装置２、ブーム起伏ウインチモータ装置３及び巻上ウインチ装置４を１つの油圧ポンプ１とシリーズ回路５で接続した場合について述べたが、本発明は、これに限らず、複数の油圧アクチュエータを１つの油圧ポンプとシリーズ回路で接続する場合に広く適用することができるのは勿論である。

加えて、上記各実施形態では、シリーズ回路５の各アクチュエータ２〜４に対応するセクション毎に設けられた３つのコントロールバルブ１０〜１２又は９１〜９３が、いずれも圧力補償弁７〜９又は６１〜６３を有する場合について述べたが、本発明は、シリーズ回路の各アクチュエータに対応するセクション毎に設けられた複数のコントロールバルブとして、圧力補償弁を有するものと、圧力補償弁を有しないものとが混在する場合にも適用することができ、圧力補償弁を有するコントロールバルブにおいて、同様な構成することで同様な効果を奏することができる。但し、この場合、圧力補償弁を有しないコントロールバルブは、センターバイパス型のスプールで構成する必要がある。

本発明の第１の実施形態に係るクレーン車搭載用油圧制御装置の主要部の油圧回路図である。 上記油圧制御装置の制御系の油圧回路図である。 圧力補償弁の縦断面図である。 第２の実施形態を示す図１相当図である。 同じく図２相当図である。 同じく図３相当図である。 第１実施形態の変形例を示す図１相当図である。 従来例を示す図１相当図である。 別の従来例を示す図１相当図である。 同じく別の従来例を示す図１相当図である。

符号の説明

１ 油圧ポンプ
２ 走行モータ装置（油圧アクチュエータ）
３ ブーム起伏ウインチモータ装置（油圧アクチュエータ）
４ 巻上ウインチモータ装置（油圧アクチュエータ）
５ シリーズ回路
７，８，９，６１，６２，６３ 圧力補償弁
１０，１１，１２，９１，９２，９３ コントロールバルブ
２０，７０ 本体
２１，７１ スプール
２２，７２ セットスプリング
２４，７４ 油路
２５，７５ 絞り
２７，７７ ピストン
２８，７８ 第３油室
２９，７９ 外部パイロットポート
３１ 走行操作レバー（操作部材）
３３ ブーム起伏ウインチ操作レバー（操作部材）
３５ 巻上ウインチ操作レバー（操作部材）
５１，５２，５３，８１，８２，８３ 切換弁
５７，８０ 圧力補償弁状態切換手段

Claims (6)

1. 各々操作部材の操作量に応じて作動する複数のアクチュエータと、この複数のアクチュエータとシリーズ回路によって接続された１つの油圧ポンプと、シリーズ回路の各アクチュエータに対応するセクション毎に設けられた複数のコントロールバルブとを備えた油圧制御装置において、
   上記複数のコントロールバルブのうち、少なくとも１つ以上のコントロールバルブは、圧力補償弁付きのものであり、この圧力補償弁は、スプールを閉位置に付勢するセットスプリングが機能する有効状態と、このセットスプリングが機能しない無効状態とに変更可能に設けられており、
   上記アクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁を無効状態に切り換え、上記アクチュエータの操作部材が操作されているとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁を有効状態に切り換える圧力補償弁状態切換手段を備えたことを特徴とする油圧制御装置。
2. 上記コントロールバルブの圧力補償弁は、本体内に摺動可能に配置されたスプールと、このスプールの一端側に配置されたセットスプリングと、上記スプールに形成された油路と、この油路の途中に設けられた絞りとを有してなる請求項１記載の油圧制御装置。
3. 上記コントロールバルブの圧力補償弁は、更に、上記スプールのセットスプリング側と反対側に設けられたピストンと、このピストンのスプール側と反対側に形成される油室と、この油室にパイロット圧を供給するために設けられた外部パイロットポートとを有し、この外部パイロットポートから油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることで無効状態に変更されるように構成されている請求項２記載の油圧制御装置。
4. 上記コントロールバルブの圧力補償弁は、更に、上記セットスプリング端面のスプール側と反対側に設けられたピストンと、このピストンのセットスプリング側と反対側に形成される油室と、この油室にパイロット圧を供給するために設けられた外部パイロットポートとを有し、この外部パイロットポートから油室にパイロット圧を供給してピストンをセットスプリング側に移動させることで有効状態に変更されるように構成されている請求項２記載の油圧制御装置。
5. 上記圧力補償弁状態切換手段は、それぞれアクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートに対しパイロット圧を供給する供給位置に位置し、アクチュエータの操作部材が操作されたとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートをタンク側に連通する戻し位置に切り換わる複数の切換弁からなる請求項３記載の油圧制御装置。
6. 上記圧力補償弁状態切換手段は、それぞれアクチュエータの操作部材が操作されていないとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートをタンク側に連通する戻し位置に位置し、アクチュエータの操作部材が操作されたとき対応するコントロールバルブの圧力補償弁の外部パイロットポートに対しパイロット圧を供給する供給位置に切り換わる複数の切換弁からなる請求項４記載の油圧制御装置。