JPH0552203A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータの複合操作性を確保すると同
時にポンプ制御性ならびに装置信頼性を向上する。 【構成】 分流補助弁２０，２２の一側にそれぞれの単
位負荷圧力（信号ライン５２ａ，５４ａ）とポンプ吐出
圧力（信号ライン３０ａ，３２ａ）を開方向に他側に最
高負荷圧力（信号ライン５６ａ５６ｂ）とそれぞれの方
向切換弁２４，２６の上流側圧力（信号ライン３４ａ，
３６ａ）を閉方向に印加することにより、前記弁２０，
２２に圧力補償機能を付与し、一方バイパスポンプライ
ン６０上に圧力補償付流量制御弁６２と圧力発生手段６
４とを設け、前記弁６２には最高信号圧力（信号ライン
５６ｄ）とばね６６力とを一側にポンプ吐出圧力（信号
ライン６０ａ）を他側に印加すると共に前記手段６４の
上流側圧力（信号ライン６８）を吐出流量制御手段１６
に印加することにより、低圧ブリードオフ形ポンプ流量
制御装置７０を構成する。すなわち、前記ライン６８を
低圧且つ開放形に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械等の油圧駆動
装置に係り、殊にこのような装置におけるポンプ制御性
ならびに装置全体の信頼性、安全性の向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建設機械等の油圧駆動装置には
複数のアクチュエータが含まれるが、このような油圧駆
動装置において、個々のアクチュエータの必要圧油量の
合計が油圧ポンプの吐出容量を超過すると、各アクチュ
エータへの圧油の分配が良好に行われず、すなわちアク
チュエータの複合操作性が低下する。このため、このよ
うな難点を解決するものとして、例えば特開昭６０−１
１７０６号公報に開示されるような技術（以下、従来技
術と称する）が知られている。以下、これについて簡単
に説明する。

【０００３】図２において、先ず、この種の油圧駆動装
置の一般的な構成について説明すると、油圧駆動装置は
ポンプ部１０と操作部１２とからなる。そして、ポンプ
部１０は好ましくはネガティブ流量制御方式の可変容量
ポンプ１４とこのポンプの吐出流量を制御する制御手段
１６とから構成され、通常はエンジンからなる駆動手段
１８によって駆動される。一方操作部１２は分流補助弁
２０，２２と方向切換弁（この場合、クローズドセンタ
ー形）２４，２６とから構成され、そして、ポンプ１４
からの吐出油がポンプライン２８、各分岐ポンプライン
３０，３２、各分流補助弁２０，２２、各方向切換弁２
４，２６、各アクチュエータライン３８，４０を経て各
アクチュエータ４２，４４に至り、そしてその戻り油が
再び各アクチュエータライン３８，４０、各方向切換弁
２４，２６および各タンクライン４６，４８を経てタン
ク５０へ排出されることにより、前記各アクチュエータ
４２，４４を駆動するよう構成されている。

【０００４】しかるに、この従来技術（図２）において
は、各方向切換弁２４，２６には、そのシリンダポート
の負荷圧を検出する単位負荷圧力検出手段５２，５４が
設けられると共に前記方向切換弁２４，２６が同時操作
された際に前記負荷圧力の中の最高圧力を最高圧力信号
として選択する手段５６が設けられ、そして、各分流補
助弁２０，２２には、その一側にそれぞれの前記負荷圧
力（単位負荷圧力信号ライン５２ａ，５４ａ）とポンプ
吐出圧力（ポンプ吐出圧力信号ライン３０ａ，３２ａ）
が開方向に一方他側に前記最高負荷圧力（最高負荷圧力
信号ライン５６ａ，５６ｂ）とそれぞれの方向切換弁の
上流側圧力（信号ライン３４ａ，３６ａ）が閉方向に印
加され、そして更に、可変容量ポンプ１４の吐出流量制
御手段１６には前記最高負荷圧力（最高負荷圧力信号ラ
イン５６ｃ）が印加されるよう構成される。したがって
これによれば、分流補助弁２０，２２は対応する単位負
荷圧力、最高負荷圧力およびポンプ吐出圧力の間の差圧
によって機能する圧力補償機構として作用し、またポン
プ１４の吐出流量は最高負荷圧力によってネガティブ制
御されているので、方向切換弁２４，２６が同時操作さ
れた際には、アクチュエータ４２，４４の中の軽負荷側
に対応する分流補助弁が絞られてポンプ吐出圧力が高負
荷側アクチュエータの負荷圧力に対応する圧力まで上昇
され、結果的に、少ないポンプ吐出流量が両方向切換弁
２４，２６のそれぞれの操作量（開度）に比例した所定
の分流比をもって各アクチュエータ４２，４４に分配さ
れこととなる。すなわち、複合操作性が達成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来技術においては、以下述べるような難点が
あった。

【０００６】すなわち、この種の油圧駆動装置において
は、一般に、操作部１２はアクチュエータ４２，４４に
近接して配設され、ポンプ部１０はエンジン１８に連結
して配設されるので、両部１０，１２を連結する最高負
荷圧力信号ライン５６ｃは実際上かなりの延長となると
共に比較的窮屈な環境内に配設される。しかも、前記信
号ライン５６ｃは高圧であると共に閉ループに構成さ
れ、更に負荷圧力の変動、温度の変化等をまともに被り
かつ常に振動を負荷されている。このため、前記従来の
技術においては、信号ライン５６ｃ内にハンチングが発
生してポンプ制御性ならびに装置全体の信頼性が損なわ
れると共に、油洩れが発生してメンテナンス的にも問題
を有していた。

【０００７】そこで、本発明の目的は、複合操作性を確
保すると同時に、ポンプ制御性ならびに装置信頼性を達
成し、且つメンテナンスフリーな油圧駆動装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係る油圧駆動装置は、吐出流量制御手段を
備える可変容量ポンプと、タンクと、前記可変容量ポン
プによって負荷される複数のアクチュエータと、前記可
変容量ポンプと前記アクチュエータとの間にそれぞれ設
けられるクローズドセンター形方向切換弁と、これら各
方向切換弁の各ポンプライン側にそれぞれ設けられる分
流補助弁とからなる油圧駆動回路において、前記可変容
量ポンプはネガティブ流量制御形に構成し、各方向切換
弁にはそのシリンダポートの負荷圧を検出する負荷圧力
検出手段を設けると共に複数の方向切換弁が同時操作さ
れた際にそれぞれ検出される前記負荷圧力の中の最高圧
力を最高負荷圧力として選択する選択手段を設け、各分
流補助弁にはこれらに対応するそれぞれの負荷圧力とポ
ンプ吐出圧力を開方向に、最高負荷圧力とそれぞれ対応
する方向切換弁の上流側圧力を閉方向に印加し、更に、
ポンプラインからタンクへ分岐するバイパスポンプライ
ンを設ける共にこのバイパスポンプライン上に圧力補償
付流量制御弁と圧力発生手段を設け、前記圧力補償付流
量制御弁には最高負荷圧力とばね力を一側に、ポンプ吐
出圧力を他側に印加すると共に、前記圧力発生手段の上
流側圧力を可変容量ポンプの前記吐出流量制御手段に印
加することを特徴とする。

【０００９】この場合、操作部を構成する方向切換弁、
分流補助弁、負荷圧力検出手段、最高負荷圧力選択手
段、圧力補償付流量制御弁および圧力発生手段は一体的
に構成すると好適である。

【００１０】

【作用】本発明においては、操作部とポンプ部とを連結
する信号ライン、すなわち操作部の圧力発生手段の上流
側圧力をポンプ部のポンプ吐出流量制御手段に印加する
信号ラインは、前記圧力発生手段がバイパスポンプライ
ン上に設けられてブリートオフ制御機構に構成されてい
ることから、低圧ラインに構成される。したがって、前
記信号ライン内にハンチングや振動が発生されたとして
も、その影響は最低限に抑制される。この結果、ポンプ
制御性ならびに装置信頼性が達成されると共に、油洩れ
も有効に防止される。

【００１１】なお、分流補償弁は前記従来技術と同様
に、すなわち対応する単位負荷圧力、最高負荷圧力およ
びポンプ吐出圧力の間の差圧によって圧力補償されるよ
うに構成されているので、複合操作性が達成されること
は勿論である。また、操作部を一体的に構成すると、操
作部がコンパクトになると共に、高圧導管部（信号ラン
イ等）からの油洩れが防止される利点が発揮される。

【００１２】

【実施例】次に、本発明に係る油圧駆動装置の一実施例
につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。な
お、説明の便宜上、図２に示す従来の構造と同一構成部
分には同一参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００１３】図１において、先ず初めに、本発明の油圧
駆動装置は、前述したことからも分かるように、可変容
量ポンプの流量制御機構を除き、基本的構成を図２に示
す前記従来技術と同一とする。したがって、以下の説明
においては前記流量制御機構についてのみ説明する。但
しその前に、重複するが基本的構成を再び簡単に説明す
ると、装置の全体的構成は、可変容量ポンプ１４および
吐出流量制御手段１６からなりそしてエンジン１８によ
って駆動されるポンプ部１０と、分流補助弁２０，２２
およびクローズドセンター形方向切換弁２４，２６から
なり、そして前記分流補助弁２０，２２に対してその一
側にそれぞれの単位負荷圧力信号ライン５２ａ，５４ａ
とポンプ吐出圧力信号ライン３０ａ，３２ａを開放口に
一方他側に最高負荷圧力信号ライン５６ａ，５６ｂとそ
れぞれの方向切換弁の上流側圧力信号ライン３４ａ，３
６ａを閉方向に印加される操作部１２とから構成され、
そしてこれにより、ポンプ１４からの吐出油がポンプラ
イン２８、各分岐ライン３０，３２、各分流補助弁２
０，２２、各方向切換弁２４，２６、各ライン３４，３
６を経て各アクチュエータ４２，４４に至り、そしてこ
れを駆動した後の戻り油が各アクチュエータ３８，４
０、各方向切換弁２４，２６および各タンクライン４
６，４８を経てタンク５０へ排出されるよう構成されて
いる。なお、分流補償弁はアクチュエータライン側に設
けるよう構成することも可能である。

【００１４】しかるに、本発明においては、ポンプライ
ン２８からタンク５０へバイパスポンプライン６０が分
岐されると共に、このバイパスポンプライン６０上に圧
力補償付流量制御弁６２と圧力発生手段６４とが設けら
れ、そして前記圧力補償付流量制御弁６２に対しては最
高負荷圧力（最高負荷圧力信号ライン５６ｂ）とばね６
６とが一側に、ポンプ吐出圧力（ポンプ吐出圧力信号ラ
イン６０ａ）が他側に印加されると共に、前記圧力発生
手段６４の上流側圧力が信号ライン６８を介して可変容
量ポンプ１４の吐出流量制御手段１６に印加されるよう
構成される。すなわち、これによりブリードオフ形のポ
ンプ流量制御装置７０が構成されている。なお、バイパ
スポンプライン６０内のバイパス流量はブリードオフラ
イン７２を介してタンク５０内へ排出される。

【００１５】なおここで、このような構成になる本発明
のポンプ流量制御装置７０の作動について説明すると、
信号ライン５６ｄ内の最高負荷圧力が低い場合には、圧
力補償付流量制御弁６２は信号ライン６０ａ内のポンプ
吐出圧力によりばね６６の力に抗して全開されているの
で、バイパス流量が最大となり、圧力発生手段６４で発
生される信号ライン６８内の制御圧力も最大となり、し
たがって可変容量ポンプ１４の吐出流量は吐出流量制御
手段１６を開して最小に設定されている。ところが、最
高負荷圧力が上昇すると、圧力補償付流量制御弁６２が
絞られてバイパス流量が減少し、圧力発生手段６４で発
生される制御圧力が降下し、したがってポンプ１４の吐
出流量が増大されるが、しかるにこの時、必要な圧油流
量がポンプ容量を超過すると、分流補助弁２０，２２
は、前述したように、対応する単位負荷圧力と最高負荷
圧力とおよびポンプ吐出圧力の間の差圧によって圧力補
償されるように構成されているので、少ないポンプ吐出
流量が両方向切換弁２４，２６のそれぞれの操作量に比
例した所定の分流比をもって各アクチュエータ４２，４
４に分配される。すなわち複合操作性が達成される。

【００１６】このように、本発明によればポンプ流量制
御装置７０が開放されたブリードオフ形に構成されてい
るので、信号ライン６８はその制御圧力を高々３０Ｋｇ
／ｃｍ^２程度の低圧に設定される。しかもこの信号ライ
ン６８は前述したように開放されているので、仮に信号
ライン６８の長さが長くなっても、前記従来技術におけ
るようにハンチング現象が実質的に発生されることがな
く、したがってポンプ制御性ならびに装置全体の信頼
性、安定性、安全性が確保される。また、油洩れも実際
上発生されることがない。

【００１７】なお、本発明においては、操作部を構成す
る分流補助弁、方向切換弁、負荷圧検出手段および最高
負荷圧選択手段ならびに圧力補償付流量制御弁および圧
力発生手段は、好適には一体的に構成するが、このよう
にすると、操作部全体がコンパクトに構成されると共に
高圧導管部（各信号ライン等）からの油洩れが防止され
る利点がある。なおまた、前記構成において、圧力補償
付流量制御弁および圧力発生手段は別体ピースに構成
し、これらを操作部本体に対してボルト結合するよう構
成しても良い。

【００１８】以上、本発明を好適な一実施例について説
明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、
その精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が
可能である。また、実施例においては、２つのアクチュ
エータからなる油圧駆動装置について説明したが、本発
明は３つ或いはそれ以上のアクチュエータに対しても同
様に適用されることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る油圧
駆動装置は、吐出流量制御手段を備える可変容量ポンプ
と、タンクと、前記可変容量ポンプによって負荷される
複数のアクチュエータと、前記可変容量ポンプと前記ア
クチュエータとの間にそれぞれ設けられるクローズドセ
ンター形方向切換弁と、これら各方向切換弁の各ポンプ
ライン側にそれぞれ設けられる分流補助弁とからなる油
圧駆動回路において、前記可変容量ポンプはネガティブ
流量制御形に構成し、各方向切換弁にはそのシリンダポ
ートの負荷圧を検出する負荷圧力検出手段を設けると共
に複数の方向切換弁が同時操作された際にそれぞれ検出
される前記負荷圧力の中の最高圧力を最高負荷圧力とし
て選択する選択手段を設け、各分流補助弁にはこれらに
対応するそれぞれの負荷圧力とポンプ吐出圧力を開方向
に、最高負荷圧力とそれぞれ対応する方向切換弁の上流
側圧力を閉方向に印加し、更に、ポンプラインからタン
クへ分岐するバイパスポンプラインを設ける共にこのバ
イパスポンプライン上に圧力補償付流量制御弁と圧力発
生手段を設け、前記圧力補償付流量制御弁には最高負荷
圧力とばね力を一側に、ポンプ吐出圧力を他側に印加す
ると共に、前記圧力検出手段の上流側圧力を可変容量ポ
ンプの前記吐出流量制御手段に印加するよう構成したの
で、分流補助弁による圧力補償機能と圧力補償付流量制
御弁および圧力発生手段によるポンプ流量制御機能とに
よりアクチュエータの複合操作性が達成されると共に、
殊に前記ポンプ流量制御機能が開放された低圧ブリード
オフ形に構成されていることから、前記流量制御におい
て従来のこの種の装置で発生されていたハンチング現象
が実質的に阻止され、ポンプ制御性および装置全体の信
頼性、安定性が確保される。また、油洩れ等によるトラ
ブルも防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る油圧駆動装置の一実施例を
説明する油圧回路図である。

【図２】 従来の油圧駆動装置を説明する油圧回路
図である。

【符号の説明】

１０…ポンプ部 １２…操作部 １４…ネガティブ流量制御形可変容量ポンプ １６…吐出流量制御手段 １８…エンジン ２０，２２…分流補償弁 ２４，２６…クローズドセンター形方向切換弁 ２８…ポンプライン ３０，３２…分岐ポンプライン ３０ａ，３２ａ…ポンプ吐出圧力信号ライン ３４，３６…ライン ３４ａ，３６ａ…信号ライン ３８，４０…アクチュエータライン ４２，４４…アクチュエータ ４６，４８…タンクライン ５０…タンク ５２，５４…負荷圧力検出手段 ５２ａ，５４ａ…単位負荷圧力信号ライン ５６…最高負荷圧力選択手段 ５６ａ，５６ｂ，５６ｄ…最高負荷圧力信号ライン ６０…バイパスポンプライン ６０ａ…ポンプ吐出圧力信号ライン ６２…圧力補償付流量制御弁 ６４…圧力発生手段 ６６…ばね ６８…信号ライン ７０…ブリードオフ形のポンプ流量制御装置 ７２…ブリードオフライン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出流量制御手段を備える可変容量
   ポンプと、タンクと、 前記可変容量ポンプによって負荷される複数のアクチュ
   エータと、前記可変容量ポンプと前記アクチュエータと
   の間にそれぞれ設けられるクローズドセンター形方向切
   換弁と、これら各方向切換弁の各ポンプライン側にそれ
   ぞれ設けられる分流補助弁とからなる油圧駆動回路にお
   いて、前記可変容量ポンプはネガティブ流量制御形に構
   成し、各方向切換弁にはそのシリンダポートの負荷圧を
   検出する負荷圧力検出手段を設けると共に複数の方向切
   換弁が同時操作された際にそれぞれ検出される前記負荷
   圧力の中の最高圧力を最高負荷圧力として選択する選択
   手段を設け、各分流補助弁にはこれらに対応するそれぞ
   れの負荷圧力とポンプ吐出圧力を開方向に、最高負荷圧
   力とそれぞれ対応する方向切換弁の上流側圧力を閉方向
   に印加し、更に、ポンプラインからタンクへ分岐するバ
   イパスポンプラインを設ける共にこのバイパスポンプラ
   イン上に圧力補償付流量制御弁と圧力発生手段を設け、
   前記圧力補償付流量制御弁には最高負荷圧力とばね力を
   一側に、ポンプ吐出圧力を他側に印加すると共に、前記
   圧力発生手段の上流側圧力を可変容量ポンプの前記吐出
   流量制御手段に印加することを特徴とする油圧駆動装
   置。
2. 【請求項２】 方向切換弁、分流補助弁、負荷圧力
   検出手段、最高負荷圧力選択手段、圧力補償付流量制御
   弁および圧力発生手段は一体的に構成してなる請求項１
   記載の油圧駆動装置。