JPH06159308A

JPH06159308A - 油圧機械の油圧駆動装置

Info

Publication number: JPH06159308A
Application number: JP30728192A
Authority: JP
Inventors: Masami Ochiai; 正巳落合; Hideyo Kato; 英世加藤; Tsukasa Toyooka; 司豊岡
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の流量制御弁の前後差圧を互いに等しく
なるように制御可能なものにあって、作業の種類に応じ
て複数の流量制御弁の前後差圧を互いに異ならせること
ができる油圧機械の油圧駆動装置の提供。【構成】流量制御弁３６、及び流量制御弁３６の出口
側の圧力を制御する圧力制御器３７を含む方向切換弁３
８と、流量制御弁３９、及び流量制御弁３９の出口側の
圧力を制御する圧力制御器４０を含む方向切換弁４１
と、最大負荷圧力が導かれる制御管路５６とを備えると
ともに、制御管路５６から分岐させた分岐制御管１０
１，１０２に設けられ、制御器７１から出力される切換
信号に応じて、圧力制御器３７，４０と制御管路５６と
を連通させるように、あるいは圧力制御器３７，４０と
タンク６１とを連通させるように選択的に切り換えられ
る信号切換弁１０４，１０５を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルなどの複
数のアクチュエータによる複合操作が実施される土木・
建設機械等の油圧機械の油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の油圧機械の油圧駆動装置の
一例として挙げた油圧ショベルの油圧駆動装置を示す回
路図である。

【０００３】圧油を制御する弁装置３０と、可変容量油
圧ポンプ３１、及びこの油圧ポンプ３１から吐出される
流量を制御するレギユレータ３２からなる圧油供給源３
３と、この油圧ポンプ３１から供給される圧油によって
駆動する複数のアクチュエータ、例えば旋回モータ等の
油圧モータ３４、ブームシリンダ等の油圧シリンダ３５
とを備えている。

【０００４】上述した弁装置３０は、油圧モータ３４に
供給される圧油の流れを制御する流量制御弁３６と、圧
力制御器３７とを含む方向切換弁３８と、油圧シリンダ
３５に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁３９
と、圧力制御器４０とを含む方向切換弁４１とを備えて
いる。

【０００５】上記した方向切換弁３８，４１は、それぞ
れ油圧ポンプ３１に連絡される第１の通路４４，４５
と、油圧モータ３４，油圧シリンダ３５のそれぞれに連
絡される負荷通路４６，４７，４８，４９と、第１の通
路４４，４５のそれぞれ及び負荷通路４６，４７，４
８，４９のそれぞれに連絡可能な第２の通路５０，５１
とを備えている。

【０００６】上記した流量制御弁３６，３９のそれぞれ
は、供給通路４２，４３と第１の通路４４，４５とを接
続する管路を閉塞、もしくは内蔵する可変絞り部５２，
５３，５４，５５を介して連絡し、その可変絞り部５
２，５３，５４，５５の絞り量の変化に応じて供給通路
４２，４３と第１の通路４４，４５との間を通過する圧
油流量を制御するとともに、第２の通路５０，５１と負
荷通路４６，４７，４８，４９との間を閉塞、もしくは
連絡する。

【０００７】また、上記した圧力制御器３７は、第１の
通路４４と第２の通路５０との間に配置され、上記した
圧力制御器４０は、第１の通路４５と第２の通路５１と
の間に配置され、これらの圧力制御器３７，４０は、制
御管路５６によって導かれる制御圧力と、ばね６５，６
６のばね力及び第１の通路４４，４５の管路圧力によっ
て駆動可能になっている。

【０００８】さらに、この弁装置３０は、第２の通路５
０と制御管路５６とを連絡する伝達通路５７と、第２の
通路５１と制御管路５６とを連絡する伝達通路５８と、
伝達通路５７に設けられ、制御管路５６から第２の通路
５０方向への圧油の流れを阻止する逆止弁５９と、伝達
通路５８に設けられ、制御管路５６から第２の通路５１
方向への圧油の流れを阻止する逆止弁６０と、制御管路
５６をタンク６１に連絡可能な第３の通路６２と、この
第３の通路６２中に介設され、しかも流量制御弁３６，
３９とそれぞれ連動し、これらの流量制御弁３６，３９
の全ての中立時に連通位置をとり、流量制御弁３６，３
９の作動時にしゃ断位置をとる切換弁６３ａ，６３ｂと
を有する構成になっている。

【０００９】また、流量制御弁３６を駆動させる操作レ
バー６７と、この操作レバー６７の操作に応じてパイロ
ット油圧源７０の圧を減圧し、パイロット圧Ｐｉａ，Ｐ
ｉｂとして流量制御弁３６の左右の制御部に供給する減
圧弁６７ａ，６７ｂと、流量制御弁３９を駆動させる操
作レバー６８と、この操作レバー６８の操作に応じてパ
イロット油圧源７０の圧を減圧し、パイロット圧Ｐｉ
ｃ，Ｐｉｄとして流量制御弁３９の左右の制御部に供給
する減圧弁６８ａ，６８ｂとを備えている。

【００１０】なお、上述した圧油供給源３３を構成する
レギュレータ３２は、ポンプ吐出圧Ｐｓと、制御管路５
６に導かれる制御圧力、すなわち油圧モータ３４、油圧
シリンダ３５の負荷圧力のうちの最大負荷圧力Ｐ_Lｍａ
ｘとの差圧ΔＰ_LSによる力とばね６４の力とがバランス
するように油圧ポンプ３１の流量を制御する流量制御手
段を構成している。

【００１１】この従来技術にあっては、操作レバー６
７，６８を操作することにより方向切換弁３８，４１の
流量制御弁３６，３９のそれぞれが切り換え駆動し、こ
れに応じて油圧ポンプ３１の圧油がそれぞれ供給通路４
２，４３、可変絞り部５２，５３、あるいは可変絞り部
５４，５５、第１の通路４４，４５に導かれ、これによ
り圧力制御器３７，４０が図１の上方に押し上げられ、
さらに該圧油は第２の通路５０，５１、負荷通路４６，
４７、あるいは４８，４９を介して油圧モータ３４、油
圧シリンダ３５に供給され、これにより油圧モータ３
４、油圧シリンダ３５の複合駆動がおこなわれる。

【００１２】このような複合駆動の際に、油圧モータ３
４の負荷圧力が負荷通路４６，４７を介して第２の通路
５０に導かれ、さらに伝達通路５７、逆止弁５９を介し
て制御管路５６に導かれ、一方、油圧シリンダ３５の負
荷圧力が負荷通路４８，４９を介して第２の通路５１に
導かれ、さらに伝達通路５８、逆止弁６０を介して制御
管路５６に導かれ、結局、油圧モータ３４、油圧シリン
ダ３５の負荷圧力のうちの大きい方の圧力、すなわち最
大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘが制御管路５６内の制御圧力とし
て取り出される。この最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘが圧力制
御器３７，４０の制御室３７ａ、４０ａの受圧部３７
ｂ、４０ｂのそれぞれに与えられ、これによりポンプ吐
出圧Ｐｓに抗して圧力制御器３７，４０が前述した上昇
状態から下降し、第１の通路４４，４５内の圧力Ｐａ
１、Ｐａ２がそれぞれ高くなり、最大負荷圧力Ｐ_Lｍａ
ｘとばね６５，６６のばね力により、第１の通路４４，
４５内の圧力Ｐａ１，Ｐａ２は最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘ
近傍となるように制御される。なお、ばね６５，６６の
ばね力は互いにほぼ等しい値に設定されており、これに
より圧力Ｐａ１，Ｐａ２は互いに同等の圧力に制御され
る。

【００１３】そして、制御管路５６の制御圧力すなわち
油圧モータ３４、油圧シリンダ３５の最大負荷圧力Ｐ_L
ｍａｘがレギュレータ３２の一方の駆動部に導かれ、ポ
ンプ吐出圧Ｐｓと最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘとの差圧ΔＰ
_LSによる力と、レギユレータ３２を付勢するばね６４の
力とがバランスするような流量が油圧ポンプ３１から供
給される。

【００１４】このように、流量制御弁３６，３９の流入
側の圧力は供給通路４２，４３の圧力、すなわちポンプ
吐出圧Ｐｓで共に等しく、また流出側の圧力、すなわち
第１の通路４４，４５内の圧力Ｐａ１，Ｐａ２も上述の
ようにＰ_Lｍａｘで共に等しく、これにより流量制御弁
３６，３９それぞれの前後差圧は常に等しい。したがっ
て、流量制御弁３６，３９のそれぞれのストローク量に
対する可変絞り部５２，５３、あるいは５４，５５のそ
れぞれの絞り量、すなわち開口量に応じた流量が油圧モ
ータ３４、油圧シリンダ３５のそれぞれに供給され、油
圧モータ３４、油圧シリンダ３５の負荷変動の影響を互
いに他のアクチュエータに及ぼすことなく、安定した油
圧モータ３４と油圧シリンダ３５の複合駆動を実現させ
ることができる。例えば、油圧モータ３４が高圧で２０
０ｂａｒ、油圧シリンダ３５が低圧で１００ｂａｒで駆
動されるようになっている場合、制御管路５６には高い
方の負荷圧力２００ｂａｒが導かれる。これに伴い、レ
ギュレータ３２を介して油圧ポンプ３１の吐出圧Ｐｓ
は、２００ｂａｒよりも一定値高い圧力、例えばばね６
４の設定で決定される２２０ｂａｒに保たれる。このと
き、圧力制御器３７，４０の制御室３７ａ、４０ａにも
２００ｂａｒの制御圧力が導かれ、圧力制御器３７，４
０の上流圧、すなわちＰａ１、Ｐａ２は、２００ｂａｒ
近傍に保たれる。流量制御弁３６，３９の上流圧はポン
プ吐出圧２２０ｂａｒで等しいことから、流量制御弁３
６，３９の前後差圧は２０ｂａｒ（＝２２０ｂａｒ−２
００ｂａｒ）で互いに等しく、油圧ポンプ３１から吐出
される流量は、これらの流量制御弁３６，３９の開度比
に分流される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いては、流量制御弁３６，３９の可変絞り部５２，５３
の形状と可変絞り部５４，５５の形状とが同一の形状に
形成されているものとすると、操作レバー６７，６８を
同じ操作量だけ操作したときには、油圧モータ３４、油
圧シリンダ３５のそれぞれに同じ流量が供給される。

【００１６】ところで、前述のように操作レバー６７，
６８を操作して油圧モータ３４、油圧シリンダ３５を作
動させる際、油圧モータ３４の負荷圧力が油圧シリンダ
３５の負荷圧力よりも高い場合、制御管路５６には油圧
モータ３４の高い負荷圧力が最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘと
して導かれ、油圧ポンプ３１の吐出圧Ｐｓは、この最大
負荷圧力Ｐ_Lｍａｘよりも一定値高い圧力に制御され
る。一方、例えば圧力制御器４０の受圧部４０ａにもこ
の最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘが導かれており、第１の通路
４５の圧力Ｐａ２をＰ_Lｍａｘ近傍の圧力に制御する。
その結果、流量制御弁３９の前後差圧は一定値に制御さ
れ、該流量制御弁３９を通過する流量を制限する。

【００１７】しかしながら、油圧ショベルにおいては実
際には種々の作業が行われており、操作レバー６７，６
８の操作量に対する油圧モータ３４、油圧シリンダ３５
の作動特性、すなわち流量特性を互いに異なる特性にし
たい場合がしばしばある。例えば、作業形態によって
は、軽負荷側の油圧シリンダ３５の作動を優先したい、
つまり、油圧シリンダ３５の速度をより速くしたいとい
う要求がある。この図２に示す従来技術では、常に流量
制御弁３６，３９の前後差圧ΔＰ_LSはともに等しい一定
値に保たれてしまうことから、上述の要求を満足させる
ことができず、作業の種類によっては当該作業の能率向
上を見込めない問題がある。

【００１８】なお、上述した従来技術では、制御管路５
６内の制御圧力は、流量制御弁３６，３９と連動する切
換弁６３ａ、６３ｂによりタンク６１に逃され、あるい
はタンク６１に逃されることが阻止される。例えば、流
量制御弁３６を中立時から連通位置に切り換えた場合、
切換弁６３ａも同時に動作し、瞬時にタンク通路がしゃ
断され、制御管路５６に急激に負荷圧力が発生し、圧力
制御器３７は第１の通路４４内の圧力をＰ_Lｍａｘに制
御するために同図２の下方に急激に移動する。したがっ
て、この従来技術では圧力制御器３７の急激な移動を生
じることに伴って駆動系全体の動作が不安定になりやす
い問題もある。

【００１９】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の流量制御
弁の前後差圧を互いに等しくなるように制御可能なもの
にあって、作業の種類に応じて複数の流量制御弁の前後
差圧を互いに異ならせることができる油圧機械の油圧駆
動装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のうちの請求項１に記載の発明は、圧油供給
源に連絡される供給通路と、アクチュエータに連絡され
る負荷通路と、上記供給通路に連絡可能な第１の通路
と、この第１の通路及び上記負荷通路に連絡可能な第２
の通路と、上記供給通路と上記第１の通路との間を閉
塞、もしくは内蔵する可変絞り部を介して連絡し、その
可変絞り部の絞り量の変化に応じて上記供給通路と第１
の通路との間を通過する圧油流量を制御するとともに、
上記第２の通路と上記負荷通路との間を閉塞、もしくは
連絡する流量制御弁と、上記第１の通路と第２の通路と
の間に配置され、第１の通路内の圧力を制御する圧力制
御器とを含む方向切換弁を複数有し、上記圧力制御器に
制御圧力を伝える制御管路を備え、該制御管路に上記ア
クチュエータの負荷圧力のうちの最大負荷圧力を上記制
御圧力として導く油圧機械の油圧駆動装置において、上
記制御管路から分岐させた分岐制御管に設けられ、所定
の切換信号に応じて上記圧力制御器と上記制御管路とを
連通させるように、あるいは上記圧力制御器とタンクと
を連通させるように選択的に切り換えられる信号切換弁
を備えた構成にしてある。

【００２１】また、本発明のうちの請求項２に記載の発
明は、信号切換弁が絞りを内蔵する構成にしてあり、本
発明のうちの請求項５に記載の発明は、方向切換弁を切
り換える操作レバーの位置を検出するレバー位置検出手
段と、このレバー位置検出手段から出力される検出信号
に応じて信号切換弁を切り換える切換信号を出力する制
御器とを備えるとともに、制御器が、検出信号に対して
所定時間遅延させて切換信号を出力する出力手段を含む
構成にしてある。

【００２２】

【作用】本発明の請求項１に記載の発明は、上述のよう
に構成してあることから、所定の切換信号に応じて圧力
制御器と制御管路とが連通するように信号切換弁を切り
換えることにより、従来技術と同様に、制御管路に導か
れる最大負荷圧力が圧力制御器に与えられ、複数の流量
制御弁のそれぞれの前後差圧は、ポンプ吐出圧と最大負
荷圧力との差に等しい圧力となり、各流量制御弁で制御
される該当する各アクチュエータの負荷圧力の大きさが
異なっていても、互いに他のアクチュエータの負荷圧力
の変動の影響を受けることなく、各流量制御弁の開口量
に応じた流量を各アクチュエータに供給でき、これらの
アクチュエータの複合操作を実現させることができる。

【００２３】また、作業の種類を考慮し、所定の切換信
号に応じて圧力制御器とタンクとが連通するように信号
切換弁を切り換えることにより、圧力制御器は圧力制御
機能を失った状態となり、該当する圧力制御器に係る流
量制御弁の前後差圧は、ポンプ吐出圧と、該当する流量
制御弁によって制御されるアクチュエータの負荷圧力と
の差に等しい圧力となり、その負荷圧力が最大負荷圧力
よりも小さい圧力である場合には、最大負荷圧力で制御
される圧力制御器が備えられる他の流量制御弁の前後差
圧に比べて該当する流量制御弁の前後差圧が大きくな
り、当該アクチュエータに対してより大きな流量を優先
して供給することができる。

【００２４】また特に、請求項２に記載の発明、及び請
求項５に記載の発明にあっては、上述した請求項１に記
載の発明と同様の動作を行うとともに、信号切換弁を駆
動する切換信号に時間遅れを持たせてあることから、圧
力制御器の急激な移動を抑えることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の油圧機械の油圧駆動装置の実
施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例
を示す回路図で、前述した図２に示す回路図に対応させ
て描いてある。この図１に示す実施例も、例えば油圧シ
ョベルに備えられるもので、前述した図２に示す部材と
同等の部材は同じ符号で示してある。

【００２６】すなわち、この図１に示す実施例にあって
も、圧油を制御する弁装置３０と、可変容量油圧ポンプ
３１及びレギユレータ３２からなる圧油供給源３３と、
複数のアクチュエータ、例えば旋回モータ等の油圧モー
タ３４、ブームシリンダ等の油圧シリンダ３５とを備え
ており、弁装置３０は、流量制御弁３６と圧力制御器３
７とを含む方向切換弁３８と、流量制御弁３９と圧力制
御器４０とを含む方向切換弁４１とを備えている。

【００２７】また、方向切換弁３８，４１は、それぞれ
油圧ポンプ３１に連絡される第１の通路４４，４５と、
油圧モータ３４，油圧シリンダ３５のそれぞれに連絡さ
れる負荷通路４６，４７，４８，４９と、第１の通路４
４，４５のそれぞれ及び負荷通路４６，４７，４８，４
９のそれぞれに連絡可能な第２の通路５０，５１とを備
えており、流量制御弁３６，３９のそれぞれは、供給通
路４２，４３と第１の通路４４，４５とを接続する管路
を閉塞、もしくは内蔵する可変絞り部５２，５３，５
４，５５を介して連絡し、その可変絞り部５２，５３，
５４，５５の絞り量の変化に応じて供給通路４２，４３
と第１の通路４４，４５との間を通過する圧油流量を制
御するとともに、第２の通路５０，５１と負荷通路４
６，４７，４８，４９との間を閉塞、もしくは連絡す
る。なお、流量制御弁３６，３９はストローク量に対す
る開口面積の特性がともに等しくなるように形状寸法を
設定してある。

【００２８】また、圧力制御器３７は、第１の通路４４
と第２の通路５０との間に配置され、圧力制御器４０
は、第１の通路４５と第２の通路５１との間に配置さ
れ、これらの圧力制御器３７，４０は、制御管路５６に
よって導かれる制御圧力と、ばね６５，６６のばね力及
び第１の通路４４，４５の管路圧力によって駆動可能に
なっている。

【００２９】さらに、この弁装置３０は、第２の通路５
０と制御管路５６とを連絡する伝達通路５７と、第２の
通路５１と制御管路５６とを連絡する伝達通路５８と、
伝達通路５７に設けられ、制御管路５６から第２の通路
５０方向への圧油の流れを阻止する逆止弁５９と、伝達
通路５８に設けられ、制御管路５６から第２の通路５１
方向への圧油の流れを阻止する逆止弁６０とを有する。
また、流量制御弁３６を駆動させる操作レバー６７と、
この操作レバー６７の操作に応じてパイロット油圧源７
０の圧を減圧し、パイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｂとして流
量制御弁３６の左右の制御部に供給する減圧弁６７ａ，
６７ｂと、流量制御弁３９を駆動させる操作レバー６８
と、この操作レバー６８の操作に応じてパイロット油圧
源７０の圧を減圧し、パイロット圧Ｐｉｃ，Ｐｉｄとし
て流量制御弁３９の左右の制御部に供給する減圧弁６８
ａ，６８ｂとを備えている。

【００３０】なお、圧油供給源３３を構成するレギュレ
ータ３２は、ポンプ吐出圧Ｐｓと、油圧モータ３４、油
圧シリンダ３５の負荷圧力のうちの最大負荷圧力Ｐ_Lｍ
ａｘとの差圧ΔＰ_LSによる力とばね６４の力とがバラン
スするように油圧ポンプ３１の流量を制御する。

【００３１】そして特に、本実施例では、弁装置３０に
装着される信号切換弁ユニット１２０と、この信号切換
弁ユニット１２０に含まれ、かつ、制御管路５６と圧力
制御器３７，４０の受圧部３７ａ，４０ａとを連絡する
分岐制御管１０１，１０２上に配置される信号切換弁１
０４，１０５と、これらの信号切換弁１０４，１０５を
介して分岐制御管１０１，１０２とタンク６１とを連絡
可能な戻り管路１０３と、信号切換弁１０４，１０５を
作動させる切換信号を伝達する制御信号路１０６，１０
７とを設けてある。

【００３２】上述した信号切換弁１０４，１０５の内部
には、制御管路５６から圧力制御器３７，４０に流入す
る圧油の流れを制御する第１絞り１０４ａ，１０５ａ
と、圧力制御器３７，４０から戻り管路１０３に流出す
る圧油の流れを制御する第２絞り１０４ｂ，１０５ｂと
を設けてある。

【００３３】また、操作レバー６７，６８の作動状態を
検出するレバー位置検出手段１０８，１０９，１１０，
１１１と、これらのレバー位置検出手段１０８〜１１１
で検出された検出信号をそれぞれ制御器７１に伝達する
制御信号路１１２，１１３，１１４，１１５とを設けて
ある。制御器７１には、レバー位置検出手段１０８〜１
１１で検出された検出信号に対して所定微小時間遅延さ
せて切換信号を出力する出力手段を内蔵させてあり、そ
の切換信号は前述した制御信号路１０６，１０７を介し
て信号切換弁１０４，１０５の駆動部に与えられる。な
お例えば、レバー位置検出手段１０８，１１０によって
操作レバー６７，６８が操作されたことが検出されたと
き制御器７１から信号切換弁１０４，１０５を同図１の
下段位置に切り換える切換信号が出力され、レバー位置
検出手段１０９，１１１によって操作レバー６７，６８
が操作されたことが検出されたとき制御器７１から信号
切換弁１０４，１０５を同図１の上段位置に保つ切換信
号が出力されるようになっている。

【００３４】このように構成した実施例にあっては、操
作レバー６７，６８を同図１の左方向に倒すと減圧弁６
７ａ，６８ｂが作動してパイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｃが
発生し、これらのパイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｃがパイロ
ット管路を介して流量制御弁３６，３９の制御部に与え
られ、これらの流量制御弁３６，３９は同図１の右方向
に移動し、供給通路４２，４３が第１の通路４４，４５
と連通する。これにより油圧ポンプ３１の吐出流量は、
供給通路４２，４３、第１の通路４４，４５、第２の通
路５０，５１、負荷通路４６，４８を介して油圧モータ
３４、油圧シリンダ３５に与えられ、これらの油圧モー
タ３４，油圧シリンダ３５が作動する。

【００３５】このとき同時に、レバー位置検出手段１０
８，１１０により操作レバー６７，６８が図示左方向に
操作されたことが検出され、その検出信号が制御信号路
１１２，１１４を介して制御器７１に送られ、この制御
器７１から所定の微小時間後に制御信号路１０６，１０
７を介して切換信号が信号切換弁１０４，１０５の駆動
部に送られる。これにより、信号切換弁１０４，１０５
は同図１の下段位置に切り換えられ、これらの信号切換
弁１０４，１０５を介して制御管路５６と圧力制御器３
７，４０の制御室３７ａ，４０ａとが連通し、油圧モー
タ３４の負荷圧力、油圧シリンダ３５の負荷圧力のうち
の大きい方の圧力が最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘとして圧力
制御器３７，４０の受圧部３７ｂ、４０ｂに供給され
る。これにより圧力制御器３７，４０が作動し、当該圧
力制御器３７，４０は流量制御弁３６，３９の出口側の
圧力である第１の通路４４，４５の圧力Ｐａ１，Ｐａ２
をＰ_Lｍａｘとなるように制御する。なお、上述の最大
負荷圧力Ｐ_Lｍａｘはレギュレータ３２の制御部に与え
られ、このレギュレータ３２は油圧ポンプ３１の吐出圧
ＰｓがＰ_Lｍａｘよりもばね６４の力に相応する一定圧
力、例えば２０ｂａｒだけ高くなるように油圧ポンプ３
１の吐出容量を制御する。

【００３６】これらの動作により、流量制御弁３６，３
９の前後差圧はともに、ポンプ吐出圧Ｐｓと最大負荷圧
力Ｐ_Lｍａｘとの差圧ΔＰ_LSとなり、流量制御弁３６，
３９はストローク量に対する開口面積の特性がともに等
しいことから、操作レバー６７，６８の操作量が同等で
あれば、油圧モータ３４、油圧シリンダ３５のそれぞれ
の負荷圧力の変動にかかわりなく当該油圧モータ３４、
油圧シリンダ３５のそれぞれに同流量が供給され、これ
らの油圧モータ３４、油圧シリンダ３５を介して所望の
複合操作を実施することができる。

【００３７】また、特定の作業の実施を意図して、例え
ば油圧モータ３４を１５０ｂａｒで駆動し、油圧シリン
ダ３５を１００ｂａｒで駆動する複合駆動を行うもの
の、油圧シリンダ３５の作動速度をより速く優先的に駆
動させたい場合には、操作レバー６７を同図１の左方向
に倒し、操作レバー６８を右方向に倒すようにすればよ
い。

【００３８】これにより、減圧弁６７ａ，６８ｂが作動
してパイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｄが発生し、これらのパ
イロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｄがパイロット管路を介して流
量制御弁３６，３９の制御部に与えられ、流量制御弁３
６は同図１の右方向に移動し、流量制御弁３９は左方向
に移動し、供給通路４２，４３が第１の通路４４，４５
と連通する。これにより油圧ポンプ３１の吐出流量は、
供給通路４２，４３、第１の通路４４，４５、第２の通
路５０，５１、負荷通路４６，４９を介して油圧モータ
３４、油圧シリンダ３５に与えられ、これらの油圧モー
タ３４，油圧シリンダ３５が作動する。

【００３９】このとき同時に、レバー位置検出手段１０
８，１１１により操作レバー６７が図示左方向に操作さ
れ、操作レバー６８が右方向に操作されたことが検出さ
れ、その検出信号が制御信号路１１２，１１５を介して
制御器７１に送られ、この制御器７１から所定の微小時
間後に制御信号路１０６，１０７を介して切換信号が信
号切換弁１０４，１０５の駆動部に送られる。これによ
り、信号切換弁１０４は同図１の下段位置に切り換えら
れ、信号切換弁１０５は同図１に示す上段位置に保たれ
る。したがって、信号切換弁１０４を介して制御管路５
６と圧力制御器３７の制御室３７ａとが連通し、信号切
換弁１０５を介して分岐制御管１０２と戻り管路１０
３、すなわち圧力制御器４０の制御室４０ａとタンク６
１とが連通する。これに伴い、油圧モータ３４の負荷圧
力１５０ｂａｒが最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘとして圧力制
御器３７の受圧部３７ｂに供給され、圧力制御器３７が
作動し、当該圧力制御器３７は流量制御弁３６の出口側
の圧力である第１の通路４４の圧力Ｐａ１をＰ_Lｍａｘ
すなわち１５０ｂａｒとなるように制御する。その一
方、圧力制御器４０は圧力制御機能を失った状態とな
り、流量制御弁３９の出口側の圧力Ｐａ２は油圧シリン
ダ３５の負荷圧力である１００ｂａｒとなる。なお、こ
のとき油圧ポンプ３１の吐出圧Ｐｓは例えば１７０ｂａ
ｒ（＝１５０ｂａｒ＋２０ｂａｒ）である。この結果、
流量制御弁３６の前後差圧は２０ｂａｒ（＝１７０ｂａ
ｒ−１５０ｂａｒ）となり、流量制御弁３９の前後差圧
は７０ｂａｒ（＝１７０ｂａｒ−１００ｂａｒ）とな
り、仮に操作レバー６７，６８の操作量が同等で流量制
御弁３６，３９の開口面積が同じであっても、流量制御
弁３９を通過する流量が多くなり、油圧シリンダ３５を
より速い速度で優先して作動させる複合駆動を実現させ
ることができる。

【００４０】またさらに、別の作業を意図して、例えば
油圧モータ３４を１５０ｂａｒで駆動し、油圧シリンダ
３５を２００ｂａｒで駆動する複合駆動を行うものの、
油圧モータ３４の作動速度をより速く優先的に駆動させ
たい場合には、操作レバー６７を同図１の右方向に倒
し、操作レバー６８を左方向に倒すようにすればよい。

【００４１】これにより、減圧弁６７ａ，６８ｂが作動
してパイロット圧Ｐｉｂ，Ｐｉｃが発生し、これらのパ
イロット圧Ｐｉｂ，Ｐｉｃがパイロット管路を介して流
量制御弁３６，３９の制御部に与えられ、流量制御弁３
６は同図１の左方向に移動し、流量制御弁３９は右方向
に移動し、供給通路４２，４３が第１の通路４４，４５
と連通する。これにより油圧ポンプ３１の吐出流量は、
供給通路４２，４３、第１の通路４４，４５、第２の通
路５０，５１、負荷通路４７，４８を介して油圧モータ
３４、油圧シリンダ３５に与えられ、これらの油圧モー
タ３４，油圧シリンダ３５が作動する。

【００４２】このとき同時に、レバー位置検出手段１０
９，１１０により操作レバー６７が図示右方向に操作さ
れ、操作レバー６８が左方向に操作されたことが検出さ
れ、その検出信号が制御信号路１１３，１１４を介して
制御器７１に送られ、この制御器７１から所定の微小時
間後に制御信号路１０６，１０７を介して切換信号が信
号切換弁１０４，１０５の駆動部に送られる。これによ
り、信号切換弁１０４は同図１に示す上段位置に保た
れ、信号切換弁１０５は同図１の下段位置に切り換えら
れる。したがって、信号切換弁１０５を介して制御管路
５６と圧力制御器４０の制御室４０ａとが連通し、信号
切換弁１０４を介して分岐制御管１０１と戻り管路１０
３、すなわち圧力制御器３７の制御室３７ａとタンク６
１とが連通する。これに伴い、油圧シリンダ３５の負荷
圧力２００ｂａｒが最大負荷圧力Ｐ_Lｍａｘとして圧力
制御器４０の受圧部４０ｂに供給され、圧力制御器４０
が作動し、当該圧力制御器４０は流量制御弁３９の出口
側の圧力である第１の通路４５の圧力Ｐａ２をＰ_Lｍａ
ｘすなわち２００ｂａｒとなるように制御する。その一
方、圧力制御器３７は圧力制御機能を失った状態とな
り、流量制御弁３６の出口側の圧力Ｐａ１は油圧モータ
３４の負荷圧力である１５０ｂａｒとなる。なお、この
とき油圧ポンプ３１の吐出圧Ｐｓは２２０ｂａｒ（＝２
００ｂａｒ＋２０ｂａｒ）である。この結果、流量制御
弁３６の前後差圧は７０ｂａｒ（＝２２０ｂａｒ−１５
０ｂａｒ）となり、流量制御弁３９の前後差圧は２０ｂ
ａｒ（＝２２０ｂａｒ−２００ｂａｒ）となり、仮に操
作レバー６７，６８の操作量が同等で流量制御弁３６，
３９の開口面積が同じであっても、流量制御弁３６を通
過する流量が多くなり、油圧モータ３４をより速い速度
で優先して作動させる複合駆動を実現させることができ
る。

【００４３】このように構成した実施例では、従来と同
様に圧力制御器３７，４０の双方を作動させ、流量制御
弁３６，３９の前後差圧を互いに等しくなるように制御
して油圧モータ３４と油圧シリンダ３５との複合駆動を
実施させることができるとともに、作業の種類に応じて
圧力制御器３７，４０を選択的にその圧力制御機能が不
能となるように制御し、流量制御弁３６，３９の前後差
圧を互いに異ならせるように制御して油圧モータ３４と
油圧シリンダ３５のいずれかを優先的に作動速度を増加
させるように複合駆動を実施させることもでき、これら
の油圧モータ３４、油圧シリンダ３５の複合駆動により
実施可能な作業の全てに対して作業能率を向上させるこ
とができる。

【００４４】また、本実施例では、レバー位置検出手段
１０８〜１１１から出力される検出信号に対して、制御
器７１が微小時間遅延させて信号切換弁１０６，１０７
を切り換える切換信号を出力するようにしたこと、及
び、信号切換弁１０４，１０５のそれぞれに第１絞り１
０４ａ，１０５ａ、第２絞り１０４ｂ，１０５ｂを内蔵
させてあることから、上述した微小時間の設定を適宜考
慮することにより、あるいは第１絞り１０４ａ，１０５
ａ、第２絞り１０４ｂ，１０５ｂの開口面積の設定を適
宜考慮することにより、操作レバー６７，６８の操作タ
イミングに対する圧力制御器３７，４０の作動タイミン
グを、当該圧力制御器３７，４０が急激に作動しないよ
うな適切なタイミングに設定することができ、この実施
例の全体が含まれる駆動系の動作の安定化を実現させる
ことができる。

【００４５】また、本実施例では、信号切換弁１０４，
１０５をユニット化し、弁装置３０に装着してあること
から、応答性にかかわる第１絞り１０４ａ，１０５ａ、
第２絞り１０４ｂ，１０５ｂの交換等のメインテナンス
を容易に行うことができ、このメインテナンス作業の能
率向上を実現できる。

【００４６】なお、上記実施例では、アクチュエータと
して旋回モータ等の油圧モータ３４、ブームシリンダ等
の油圧シリンダ３５を挙げたが、本発明はこれに限られ
るものでなく、アクチュエータとしてアームシリンダ等
の油圧シリンダや、走行モータ等の油圧モータが含まれ
るものであってもよい。

【００４７】

【発明の効果】本発明のうちの請求項１に記載の発明に
あっては、複数の流量制御弁の前後差圧を互いに等しく
なるように制御可能なものにあって、作業の種類に応じ
て複数の流量制御弁の前後差圧を互いに異ならせること
ができ、当該流量制御弁によって制御されるアクチュエ
ータの複合駆動を介して実施される全ての作業の能率を
向上させることができる効果がある。

【００４８】また特に、本発明の請求項２及び請求項５
に記載の発明にあっては、上述した効果に加えて、圧力
制御器の急激な作動を抑制でき、駆動系全体の作動の安
定化に貢献する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧機械の油圧駆動装置の一実施例を
示す回路図である。

【図２】従来の油圧機械の油圧駆動装置を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

３０弁装置３１可変容量油圧ポンプ３２レギュレータ３３圧油供給源３４油圧モータ３５油圧シリンダ３６流量制御弁３７圧力制御器３７ａ制御室３７ｂ受圧部３８方向切換弁３９流量制御弁４０圧力制御器４０ａ制御室４０ｂ受圧部４１方向切換弁４２供給通路４３供給通路４４第１の通路４５第１の通路４６負荷通路４７負荷通路４８負荷通路４９負荷通路５０第２の通路５１第２の通路５２可変絞り部５３可変絞り部５４可変絞り部５５可変絞り部５６制御管路５７伝達通路５８伝達通路５９逆止弁６０逆止弁６１タンク６４ばね６５ばね６６ばね６７操作レバー６７ａ減圧弁６７ｂ減圧弁６８操作レバー６８ａ減圧弁６８ｂ減圧弁７０パイロット油圧源７１制御器１０１分岐制御管１０２分岐制御管１０３戻り管路１０４信号切換弁１０４ａ第１絞り１０４ｂ第２絞り１０５信号切換弁１０５ａ第１絞り１０５ｂ第２絞り１０６制御信号路１０７制御信号路１０８レバー位置検出手段１０９レバー位置検出手段１１０レバー位置検出手段１１１レバー位置検出手段１１２制御信号路１１３制御信号路１１４制御信号路１１５制御信号路１２０信号切換弁ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧油供給源に連絡される供給通路と、ア
クチュエータに連絡される負荷通路と、上記供給通路に
連絡可能な第１の通路と、この第１の通路及び上記負荷
通路に連絡可能な第２の通路と、上記供給通路と上記第
１の通路との間を閉塞、もしくは内蔵する可変絞り部を
介して連絡し、その可変絞り部の絞り量の変化に応じて
上記供給通路と第１の通路との間を通過する圧油流量を
制御するとともに、上記第２の通路と上記負荷通路との
間を閉塞、もしくは連絡する流量制御弁と、上記第１の
通路と第２の通路との間に配置され、第１の通路内の圧
力を制御する圧力制御器とを含む方向切換弁を複数有
し、上記圧力制御器に制御圧力を伝える制御管路を備え、該
制御管路に上記アクチュエータの負荷圧力のうちの最大
負荷圧力を上記制御圧力として導く油圧機械の油圧駆動
装置において、上記制御管路から分岐させた分岐制御管に設けられ、所
定の切換信号に応じて上記圧力制御器と上記制御管路と
を連通させるように、あるいは上記圧力制御器とタンク
とを連通させるように選択的に切り換えられる信号切換
弁を備えたことを特徴とする油圧機械の油圧駆動装置。
【請求項２】信号切換弁が絞りを内蔵することを特徴
とする請求項１記載の油圧機械の油圧駆動装置。
【請求項３】信号切換弁を複数含む信号切換弁ユニッ
トを設けたことを特徴とする請求項１記載の油圧機械の
油圧駆動装置。
【請求項４】方向切換弁を切り換える操作レバーの位
置を検出するレバー位置検出手段と、このレバー位置検
出手段から出力される検出信号に応じて信号切換弁を切
り換える切換信号を出力する制御器とを備えたことを特
徴とする請求項１記載の油圧機械の油圧駆動装置。
【請求項５】制御器が、検出信号に対して所定時間遅
延させて切換信号を出力する出力手段を含むことを特徴
とする請求項１記載の油圧機械の油圧駆動装置。