JPH06159317A - カウンタバランス回路 - Google Patents
カウンタバランス回路Info
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- JPH06159317A JPH06159317A JP32044292A JP32044292A JPH06159317A JP H06159317 A JPH06159317 A JP H06159317A JP 32044292 A JP32044292 A JP 32044292A JP 32044292 A JP32044292 A JP 32044292A JP H06159317 A JPH06159317 A JP H06159317A
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- hydraulic motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】油圧作動式機械の操作性を向上させる。
【構成】油圧ポンプ１２と、該油圧ポンプ１２が吐出し
た油を受けて駆動され油圧作動式機械を作動させる油圧
モータ１４と、該油圧モータ１４の戻り側に設けられた
カウンタバランス弁１７を備えている。該カウンタバラ
ンス弁１７はスプール１８を有し、該スプール１８の両
端にそれぞれ油室１７ａ，１７ｂを形成する。前記スプ
ール１８は、端面にスプール駆動圧ＰA とスプリング力
を受けて位置決めされる。そして、前記スプール駆動圧
ＰA が加えられる一方の油室１７ａと油圧モータ１４の
送り側の油路間に可変絞り２９が設けられる。該可変絞
り２９は、可変絞り制御装置２６によって前記油圧作動
式機械の動作条件に対応して制御される。
た油を受けて駆動され油圧作動式機械を作動させる油圧
モータ１４と、該油圧モータ１４の戻り側に設けられた
カウンタバランス弁１７を備えている。該カウンタバラ
ンス弁１７はスプール１８を有し、該スプール１８の両
端にそれぞれ油室１７ａ，１７ｂを形成する。前記スプ
ール１８は、端面にスプール駆動圧ＰA とスプリング力
を受けて位置決めされる。そして、前記スプール駆動圧
ＰA が加えられる一方の油室１７ａと油圧モータ１４の
送り側の油路間に可変絞り２９が設けられる。該可変絞
り２９は、可変絞り制御装置２６によって前記油圧作動
式機械の動作条件に対応して制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カウンタバランス回路
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、建設機械、例えばクレーンにおい
ては、吊（つ）り荷を搬送するためにウインチが使用さ
れていて、該ウインチは例えば油圧で作動させることが
できるようになっている。そのため、前記ウインチに油
圧モータが使用され、該油圧モータに油圧回路を介して
油が供給される。
ては、吊（つ）り荷を搬送するためにウインチが使用さ
れていて、該ウインチは例えば油圧で作動させることが
できるようになっている。そのため、前記ウインチに油
圧モータが使用され、該油圧モータに油圧回路を介して
油が供給される。
【０００３】図２は従来のカウンタバランス回路図であ
る。図において、１１はエンジン、１２は該エンジン１
１によって作動させられる油圧ポンプ、１３は方向切換
弁、１４は油圧モータ、１５は該油圧モータ１４によっ
て作動させられる油圧作動式機械である、油圧式クレー
ン、１５ａは油圧モータ１４を駆動することによって巻
き上げられたり、巻き下げられたりするウインチ、１６
は吊り荷、１７はカウンタバランス弁である。
る。図において、１１はエンジン、１２は該エンジン１
１によって作動させられる油圧ポンプ、１３は方向切換
弁、１４は油圧モータ、１５は該油圧モータ１４によっ
て作動させられる油圧作動式機械である、油圧式クレー
ン、１５ａは油圧モータ１４を駆動することによって巻
き上げられたり、巻き下げられたりするウインチ、１６
は吊り荷、１７はカウンタバランス弁である。
【０００４】前記油圧モータ１４は第１油路Ｌ1 と第２
油路Ｌ2 に接続されていて、第１油路Ｌ1 に油を供給す
ることによってウインチ１５ａを巻き下げることがで
き、第２油路Ｌ2 に油を供給することによってウインチ
１５ａを巻き上げることができる。また、前記方向切換
弁１３は切換えによってＡ位置、Ｂ位置及びＮ位置を採
ることができる。そして、Ａ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をチェック弁３を介して第２油路Ｌ2
に供給するとともに、第１油路Ｌ1 の油をドレンし、油
圧モータ１４を駆動して正方向に回転させ、ウインチ１
５ａを巻き上げることができる。また、Ｂ位置におい
て、油圧ポンプ１２が吐出した油を第１油路Ｌ 1 に供給
するとともに、第２油路Ｌ2 の油をドレンし、油圧モー
タ１４を逆方向に回転させ、ウインチ１５ａを巻き下げ
ることができる。そして、Ｎ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をタンク９に戻すとともに、第２油路
Ｌ2 の油をドレンさせないようにして油圧モータ１４を
停止させ、ウインチ１５ａが負荷によって回転させられ
ることを防止し停止させることができる。
油路Ｌ2 に接続されていて、第１油路Ｌ1 に油を供給す
ることによってウインチ１５ａを巻き下げることがで
き、第２油路Ｌ2 に油を供給することによってウインチ
１５ａを巻き上げることができる。また、前記方向切換
弁１３は切換えによってＡ位置、Ｂ位置及びＮ位置を採
ることができる。そして、Ａ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をチェック弁３を介して第２油路Ｌ2
に供給するとともに、第１油路Ｌ1 の油をドレンし、油
圧モータ１４を駆動して正方向に回転させ、ウインチ１
５ａを巻き上げることができる。また、Ｂ位置におい
て、油圧ポンプ１２が吐出した油を第１油路Ｌ 1 に供給
するとともに、第２油路Ｌ2 の油をドレンし、油圧モー
タ１４を逆方向に回転させ、ウインチ１５ａを巻き下げ
ることができる。そして、Ｎ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をタンク９に戻すとともに、第２油路
Ｌ2 の油をドレンさせないようにして油圧モータ１４を
停止させ、ウインチ１５ａが負荷によって回転させられ
ることを防止し停止させることができる。
【０００５】ところで、前記油圧式クレーン１５のウイ
ンチ１５ａを巻き下げる場合、操作員はエンジン１１の
回転数及び油圧ポンプ１２の吐出量を設定し、方向切換
弁１３を切り換えて油圧モータ１４に所定の流量の油を
供給し、駆動させる。該油圧モータ１４には、図示しな
い減速機を介してウインチドラムが接続されていて、油
圧モータ１４を作動させることによってウインチ１５ａ
を巻き下げることができる。
ンチ１５ａを巻き下げる場合、操作員はエンジン１１の
回転数及び油圧ポンプ１２の吐出量を設定し、方向切換
弁１３を切り換えて油圧モータ１４に所定の流量の油を
供給し、駆動させる。該油圧モータ１４には、図示しな
い減速機を介してウインチドラムが接続されていて、油
圧モータ１４を作動させることによってウインチ１５ａ
を巻き下げることができる。
【０００６】ところで、前記カウンタバランス弁１７
は、ウインチ１５ａの巻下げ時において油圧モータ１４
の戻り側となる第２油路Ｌ2 に配設され、吊り荷１６の
荷重がウインチ１５ａを介して油圧モータ１４に加わっ
た時に、第２油路Ｌ2 内の油圧すなわち保持圧Ｐ2 を保
持し、巻下げを安定させる。そのため、前記カウンタバ
ランス弁１７は第１、第２、第３ランド１８ａ，１８
ｂ，１８ｃから成るスプール１８を有しており、該スプ
ール１８の両端に第１、第２油室１７ａ，１７ｂが形成
される。そして、第１油室１７ａは、ウインチ１５ａの
巻下げ時において油圧モータ１４の送り側となる第１油
路Ｌ1 と絞り２０を介して連通し、前記第１油路Ｌ1 内
の巻下げ圧Ｐ1 が絞り２０を介して第１油室１７ａに伝
えられるようになっている。また、第１油室１７ａに連
通するドレン油路に絞り２１が設けられ、第１油室１７
ａ内の油圧をスプール駆動圧ＰAに設定する。このよう
にして、前記スプール１８の一方の端面ＳA にスプール
駆動圧ＰA が加わる。
は、ウインチ１５ａの巻下げ時において油圧モータ１４
の戻り側となる第２油路Ｌ2 に配設され、吊り荷１６の
荷重がウインチ１５ａを介して油圧モータ１４に加わっ
た時に、第２油路Ｌ2 内の油圧すなわち保持圧Ｐ2 を保
持し、巻下げを安定させる。そのため、前記カウンタバ
ランス弁１７は第１、第２、第３ランド１８ａ，１８
ｂ，１８ｃから成るスプール１８を有しており、該スプ
ール１８の両端に第１、第２油室１７ａ，１７ｂが形成
される。そして、第１油室１７ａは、ウインチ１５ａの
巻下げ時において油圧モータ１４の送り側となる第１油
路Ｌ1 と絞り２０を介して連通し、前記第１油路Ｌ1 内
の巻下げ圧Ｐ1 が絞り２０を介して第１油室１７ａに伝
えられるようになっている。また、第１油室１７ａに連
通するドレン油路に絞り２１が設けられ、第１油室１７
ａ内の油圧をスプール駆動圧ＰAに設定する。このよう
にして、前記スプール１８の一方の端面ＳA にスプール
駆動圧ＰA が加わる。
【０００７】一方、前記第２油室１７ｂにはばね１９が
配設され、前記スプール１８の他方の端面ＳB にスプリ
ング力が加わるようになっている。また、第３ランド１
８ｃ内には、カウンタバランス弁１７の出口側と第２油
室１７ｂ間を結ぶ油路が形成され、該油路には絞り２２
が設けられる。したがって、前記スプール１８は、スプ
ール駆動圧ＰA とスプリング力のバランスによって位置
決めされる。
配設され、前記スプール１８の他方の端面ＳB にスプリ
ング力が加わるようになっている。また、第３ランド１
８ｃ内には、カウンタバランス弁１７の出口側と第２油
室１７ｂ間を結ぶ油路が形成され、該油路には絞り２２
が設けられる。したがって、前記スプール１８は、スプ
ール駆動圧ＰA とスプリング力のバランスによって位置
決めされる。
【０００８】前記構成のカウンタバランス弁１７におい
て、方向切換弁１３などを操作して油圧モータ１４への
油の供給量を増加させると、巻下げ圧Ｐ1 が上昇すると
ともにスプール駆動圧ＰA が上昇し、スプール１８は図
の右方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が増大
し、巻下げ速度が高くなる。
て、方向切換弁１３などを操作して油圧モータ１４への
油の供給量を増加させると、巻下げ圧Ｐ1 が上昇すると
ともにスプール駆動圧ＰA が上昇し、スプール１８は図
の右方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が増大
し、巻下げ速度が高くなる。
【０００９】また、油圧モータ１４への油の供給量を減
少させた場合、又は吊り荷１６が落下しそうになった場
合には、逆に巻下げ圧Ｐ1 が低下し、スプール１８は図
の左方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が減小
し、巻下げ速度が低くなる。このように、カウンタバラ
ンス弁１７においては、油圧回路によるフィードバック
制御が行われている。
少させた場合、又は吊り荷１６が落下しそうになった場
合には、逆に巻下げ圧Ｐ1 が低下し、スプール１８は図
の左方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が減小
し、巻下げ速度が低くなる。このように、カウンタバラ
ンス弁１７においては、油圧回路によるフィードバック
制御が行われている。
【００１０】ここで、巻下げ動作の効率を向上させるた
めには、巻下げ圧Ｐ1 を可能な限り低くするとよい。と
ころが、前記巻下げ圧Ｐ1 が負圧になるとキャビテーシ
ョンが発生し、油圧機器に損傷を与えるだけでなく、吊
り荷１６を落下させる危険性もある。また、サージ圧の
急激な発生も防止しなければならない。これらに加え、
操作員の操作に対する巻下げ速度の追従性と安定性を両
立させることができるようにカウンタバランス弁１７の
各値が設定される。
めには、巻下げ圧Ｐ1 を可能な限り低くするとよい。と
ころが、前記巻下げ圧Ｐ1 が負圧になるとキャビテーシ
ョンが発生し、油圧機器に損傷を与えるだけでなく、吊
り荷１６を落下させる危険性もある。また、サージ圧の
急激な発生も防止しなければならない。これらに加え、
操作員の操作に対する巻下げ速度の追従性と安定性を両
立させることができるようにカウンタバランス弁１７の
各値が設定される。
【００１１】すなわち、定常状態において流量制御部２
４が開き始める際の巻下げ圧Ｐ1 や、該巻下げ圧Ｐ1 の
変化量に対する流量制御部２４の開口面積の変化量の割
合、すなわちカウンタバランス弁１７の静特性は、ばね
１９のばね定数、初期撓（たわ）み量、絞り２０，２１
の開口面積、端面ＳA の面積、流量制御部２４の形状に
よって決定される。
４が開き始める際の巻下げ圧Ｐ1 や、該巻下げ圧Ｐ1 の
変化量に対する流量制御部２４の開口面積の変化量の割
合、すなわちカウンタバランス弁１７の静特性は、ばね
１９のばね定数、初期撓（たわ）み量、絞り２０，２１
の開口面積、端面ＳA の面積、流量制御部２４の形状に
よって決定される。
【００１２】また、巻下げ圧Ｐ1 の変化量に対するスプ
ール１８の応答性、すなわちカウンタバランス弁１７の
動特性は、ばね１９のばね定数、絞り２０〜２２の開口
面積、端面ＳA の面積によって決定される。これらをカ
ウンタバランス弁１７の設計段階で最適な値にすること
は困難であり、試作及び試験を繰り返し、調整する必要
がある。一般に、試作の際にばね１９、絞り２０〜２２
等を交換することによって油圧式クレーン１５の操作性
を向上させるようにしている。
ール１８の応答性、すなわちカウンタバランス弁１７の
動特性は、ばね１９のばね定数、絞り２０〜２２の開口
面積、端面ＳA の面積によって決定される。これらをカ
ウンタバランス弁１７の設計段階で最適な値にすること
は困難であり、試作及び試験を繰り返し、調整する必要
がある。一般に、試作の際にばね１９、絞り２０〜２２
等を交換することによって油圧式クレーン１５の操作性
を向上させるようにしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のカウンタバランス回路においては、油圧式クレーン
１５を作動させていると、油圧モータ１４の回転速度や
吊り荷１６の荷重などの動作条件が大きく変わり、カウ
ンタバランス弁の最適な静特性及び動特性を得ることが
できない。
来のカウンタバランス回路においては、油圧式クレーン
１５を作動させていると、油圧モータ１４の回転速度や
吊り荷１６の荷重などの動作条件が大きく変わり、カウ
ンタバランス弁の最適な静特性及び動特性を得ることが
できない。
【００１４】したがって、動作条件の変化に伴い油圧式
クレーン１５の操作性が低下し、巻下げ速度の応答が遅
れたり、振動が発生してハンチングを起こしたりする。
本発明は、前記従来のカウンタバランス回路の問題点を
解決して、動作条件が変わっても最適な静特性及び動特
性を得ることができ、油圧作動式機械の操作性を向上さ
せることができるカウンタバランス回路を提供すること
を目的とする。
クレーン１５の操作性が低下し、巻下げ速度の応答が遅
れたり、振動が発生してハンチングを起こしたりする。
本発明は、前記従来のカウンタバランス回路の問題点を
解決して、動作条件が変わっても最適な静特性及び動特
性を得ることができ、油圧作動式機械の操作性を向上さ
せることができるカウンタバランス回路を提供すること
を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のカ
ウンタバランス回路においては、油圧ポンプと、該油圧
ポンプが吐出した油を受けて駆動され、油圧作動式機械
を作動させる油圧モータと、該油圧モータの戻り側に設
けられたカウンタバランス弁を備えている。前記カウン
タバランス弁はスプールを有し、該スプールの両端にそ
れぞれ油室を形成する。前記スプールは、端面にスプー
ル駆動圧とスプリング力を受けて位置決めされる。
ウンタバランス回路においては、油圧ポンプと、該油圧
ポンプが吐出した油を受けて駆動され、油圧作動式機械
を作動させる油圧モータと、該油圧モータの戻り側に設
けられたカウンタバランス弁を備えている。前記カウン
タバランス弁はスプールを有し、該スプールの両端にそ
れぞれ油室を形成する。前記スプールは、端面にスプー
ル駆動圧とスプリング力を受けて位置決めされる。
【００１６】そして、前記スプール駆動圧が加えられる
一方の油室と油圧モータの送り側の油路間に可変絞りが
設けられる。該可変絞りは、可変絞り制御装置によって
前記油圧作動式機械の動作条件に対応して制御される。
一方の油室と油圧モータの送り側の油路間に可変絞りが
設けられる。該可変絞りは、可変絞り制御装置によって
前記油圧作動式機械の動作条件に対応して制御される。
【００１７】
【作用】本発明によれば、前記のようにカウンタバラン
ス回路は、油圧ポンプと、該油圧ポンプが吐出した油を
受けて駆動され、油圧作動式機械を作動させる油圧モー
タと、該油圧モータの戻り側に設けられたカウンタバラ
ンス弁を備えている。該カウンタバランス弁は、例えば
ウインチの巻下げ時において油圧モータの戻り側の油路
内の油圧を保持し、巻下げを安定させる。
ス回路は、油圧ポンプと、該油圧ポンプが吐出した油を
受けて駆動され、油圧作動式機械を作動させる油圧モー
タと、該油圧モータの戻り側に設けられたカウンタバラ
ンス弁を備えている。該カウンタバランス弁は、例えば
ウインチの巻下げ時において油圧モータの戻り側の油路
内の油圧を保持し、巻下げを安定させる。
【００１８】前記カウンタバランス弁はスプールを有
し、該スプールの両端にそれぞれ油室を形成する。前記
スプールは、端面にスプール駆動圧とスプリング力を受
けて位置決めされる。そして、前記スプール駆動圧が加
えられる一方の油室と油圧モータの送り側の油路間に可
変絞りが設けられる。該可変絞りは、可変絞り制御装置
によって前記油圧作動式機械の動作条件に対応して制御
される。
し、該スプールの両端にそれぞれ油室を形成する。前記
スプールは、端面にスプール駆動圧とスプリング力を受
けて位置決めされる。そして、前記スプール駆動圧が加
えられる一方の油室と油圧モータの送り側の油路間に可
変絞りが設けられる。該可変絞りは、可変絞り制御装置
によって前記油圧作動式機械の動作条件に対応して制御
される。
【００１９】前記スプール駆動圧と、油圧モータの送り
側の油路における巻下げ圧との比が油圧作動式機械の動
作条件に対応して変化する。したがって、巻下げ圧の変
化量に対するカウンタバランス弁の流量制御部における
開口面積の変化量の割合、すなわちカウンタバランス弁
の静特性を調整することが可能になる。例えば、油圧モ
ータの回転数が低い場合、又は戻り側の油路の保持圧が
大きい場合には、前記スプール駆動圧と巻下げ圧との比
を小さくすることによって、巻下げ圧に対する流量制御
部の開口面積の変化量を減小させ、巻下げ速度の安定性
を高くすることができる。
側の油路における巻下げ圧との比が油圧作動式機械の動
作条件に対応して変化する。したがって、巻下げ圧の変
化量に対するカウンタバランス弁の流量制御部における
開口面積の変化量の割合、すなわちカウンタバランス弁
の静特性を調整することが可能になる。例えば、油圧モ
ータの回転数が低い場合、又は戻り側の油路の保持圧が
大きい場合には、前記スプール駆動圧と巻下げ圧との比
を小さくすることによって、巻下げ圧に対する流量制御
部の開口面積の変化量を減小させ、巻下げ速度の安定性
を高くすることができる。
【００２０】反対に、油圧モータの回転数が高い場合、
又は保持圧が小さい場合には、前記スプール駆動圧と巻
下げ圧の比を大きくすることによって、巻下げ圧に対す
る流量制御部の開口面積の変化量を増大させ、巻下げ速
度の応答性を高くすることができる。
又は保持圧が小さい場合には、前記スプール駆動圧と巻
下げ圧の比を大きくすることによって、巻下げ圧に対す
る流量制御部の開口面積の変化量を増大させ、巻下げ速
度の応答性を高くすることができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すカ
ウンタバランス回路の概念図、図３は本発明の実施例を
示すカウンタバランス回路図である。図において、１１
はエンジン、１２は該エンジン１１によって作動させら
れる油圧ポンプ、１３は方向切換弁、１４は油圧モー
タ、１５は該油圧モータ１４によって作動させられる油
圧式クレーン、１５ａは油圧モータ１４を駆動すること
によって巻き上げられたり、巻き下げられたりするウイ
ンチ、１６は吊り荷、１７はカウンタバランス弁であ
る。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すカ
ウンタバランス回路の概念図、図３は本発明の実施例を
示すカウンタバランス回路図である。図において、１１
はエンジン、１２は該エンジン１１によって作動させら
れる油圧ポンプ、１３は方向切換弁、１４は油圧モー
タ、１５は該油圧モータ１４によって作動させられる油
圧式クレーン、１５ａは油圧モータ１４を駆動すること
によって巻き上げられたり、巻き下げられたりするウイ
ンチ、１６は吊り荷、１７はカウンタバランス弁であ
る。
【００２２】前記油圧モータ１４は第１油路Ｌ1 と第２
油路Ｌ2 に接続されていて、第１油路Ｌ1 に油を供給す
ることによってウインチ１５ａを巻き下げることがで
き、第２油路Ｌ2 に油を供給することによってウインチ
１５ａを巻き上げることができる。また、前記方向切換
弁１３は切換えによってＡ位置、Ｂ位置及びＮ位置を採
ることができる。そして、Ａ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をチェック弁３を介して第２油路Ｌ2
に供給するとともに、第１油路Ｌ1 の油をドレンし、油
圧モータ１４を駆動して正方向に回転させ、ウインチ１
５ａを巻き上げることができる。また、Ｂ位置におい
て、油圧ポンプ１２が吐出した油を第１油路Ｌ 1 に供給
するとともに、第２油路Ｌ2 の油をドレンし、油圧モー
タ１４を逆方向に回転させ、ウインチ１５ａを巻き下げ
ることがてきる。そして、Ｎ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をタンク９に戻すとともに、第２油路
Ｌ2 の油をドレンさせないようにして油圧モータ１４を
停止させ、ウインチ１５ａが負荷によって回転させられ
ることを防止し停止させることができる。
油路Ｌ2 に接続されていて、第１油路Ｌ1 に油を供給す
ることによってウインチ１５ａを巻き下げることがで
き、第２油路Ｌ2 に油を供給することによってウインチ
１５ａを巻き上げることができる。また、前記方向切換
弁１３は切換えによってＡ位置、Ｂ位置及びＮ位置を採
ることができる。そして、Ａ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をチェック弁３を介して第２油路Ｌ2
に供給するとともに、第１油路Ｌ1 の油をドレンし、油
圧モータ１４を駆動して正方向に回転させ、ウインチ１
５ａを巻き上げることができる。また、Ｂ位置におい
て、油圧ポンプ１２が吐出した油を第１油路Ｌ 1 に供給
するとともに、第２油路Ｌ2 の油をドレンし、油圧モー
タ１４を逆方向に回転させ、ウインチ１５ａを巻き下げ
ることがてきる。そして、Ｎ位置において、油圧ポンプ
１２が吐出した油をタンク９に戻すとともに、第２油路
Ｌ2 の油をドレンさせないようにして油圧モータ１４を
停止させ、ウインチ１５ａが負荷によって回転させられ
ることを防止し停止させることができる。
【００２３】ここで、前記油圧式クレーン１５のウイン
チ１５ａを巻き下げる場合、操作員はエンジン１１の回
転数及び油圧ポンプ１２の吐出量を設定し、方向切換弁
１３を切り換えて油圧モータ１４に所定の流量の油を供
給し、駆動させる。該油圧モータ１４には、図示しない
減速機を介してウインチドラムが接続されていて、油圧
モータ１４を駆動させることによってウインチ１５ａを
巻き下げることができる。
チ１５ａを巻き下げる場合、操作員はエンジン１１の回
転数及び油圧ポンプ１２の吐出量を設定し、方向切換弁
１３を切り換えて油圧モータ１４に所定の流量の油を供
給し、駆動させる。該油圧モータ１４には、図示しない
減速機を介してウインチドラムが接続されていて、油圧
モータ１４を駆動させることによってウインチ１５ａを
巻き下げることができる。
【００２４】ところで、前記カウンタバランス弁１７
は、ウインチ１５ａの巻下げ時において油圧モータ１４
の戻り側となる第２油路Ｌ2 に配設され、吊り荷１６の
荷重がウインチ１５ａを介して油圧モータ１４に加わっ
た時に、第２油路Ｌ2 内の保持圧Ｐ2 を保持し、巻下げ
を安定させる。そのため、前記カウンタバランス弁１７
は第１、第２、第３ランド１８ａ，１８ｂ，１８ｃから
成るスプール１８を有しており、該スプール１８の両端
に第１、第２油室１７ａ，１７ｂが形成される。そし
て、第１油室１７ａは、ウインチ１５ａの巻下げ時にお
いて油圧モータ１４の送り側となる第１油路Ｌ1 と可変
絞り２９を介して連通し、前記第１油路Ｌ1 内の巻下げ
圧Ｐ1 が可変絞り２９を介して第１油室１７ａに伝えら
れるようになっている。また、第１油室１７ａに連通す
るドレン油路に可変絞り３０が設けられ、第１油室１７
ａ内の油圧をスプール駆動圧ＰA に設定する。
は、ウインチ１５ａの巻下げ時において油圧モータ１４
の戻り側となる第２油路Ｌ2 に配設され、吊り荷１６の
荷重がウインチ１５ａを介して油圧モータ１４に加わっ
た時に、第２油路Ｌ2 内の保持圧Ｐ2 を保持し、巻下げ
を安定させる。そのため、前記カウンタバランス弁１７
は第１、第２、第３ランド１８ａ，１８ｂ，１８ｃから
成るスプール１８を有しており、該スプール１８の両端
に第１、第２油室１７ａ，１７ｂが形成される。そし
て、第１油室１７ａは、ウインチ１５ａの巻下げ時にお
いて油圧モータ１４の送り側となる第１油路Ｌ1 と可変
絞り２９を介して連通し、前記第１油路Ｌ1 内の巻下げ
圧Ｐ1 が可変絞り２９を介して第１油室１７ａに伝えら
れるようになっている。また、第１油室１７ａに連通す
るドレン油路に可変絞り３０が設けられ、第１油室１７
ａ内の油圧をスプール駆動圧ＰA に設定する。
【００２５】このようにして、前記スプール１８の一方
の端面ＳA にスプール駆動圧ＰA が加わる。一方、前記
第２油室１７ｂにはばね１９が配設され、前記スプール
１８の他方の端面ＳB にスプリング力が加わるようにな
っている。また、第３ランド１８ｃ内には、カウンタバ
ランス弁１７の出口側と第２油室１７ｂ間を結ぶ油路が
形成され、該油路には絞り２２が設けられる。
の端面ＳA にスプール駆動圧ＰA が加わる。一方、前記
第２油室１７ｂにはばね１９が配設され、前記スプール
１８の他方の端面ＳB にスプリング力が加わるようにな
っている。また、第３ランド１８ｃ内には、カウンタバ
ランス弁１７の出口側と第２油室１７ｂ間を結ぶ油路が
形成され、該油路には絞り２２が設けられる。
【００２６】したがって、前記スプール１８は、スプー
ル駆動圧ＰA とスプリング力のバランスによって位置決
めされる。前記構成のカウンタバランス弁１７におい
て、方向切換弁１３などを操作して油圧モータ１４への
油の供給量を増加させると、巻下げ圧Ｐ1 が上昇すると
ともにスプール駆動圧ＰA が上昇し、スプール１８は図
の右方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が増大
し、巻下げ速度が高くなる。
ル駆動圧ＰA とスプリング力のバランスによって位置決
めされる。前記構成のカウンタバランス弁１７におい
て、方向切換弁１３などを操作して油圧モータ１４への
油の供給量を増加させると、巻下げ圧Ｐ1 が上昇すると
ともにスプール駆動圧ＰA が上昇し、スプール１８は図
の右方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が増大
し、巻下げ速度が高くなる。
【００２７】また、油圧モータ１４への油の供給量を減
少させた場合、又は吊り荷１６が落下しそうになった場
合には、逆に巻下げ圧Ｐ1 が低下し、スプール１８は図
の左方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が減小
し、巻下げ速度が低くなる。このように、カウンタバラ
ンス弁１７においては、油圧回路によるフィードバック
制御が行われている。
少させた場合、又は吊り荷１６が落下しそうになった場
合には、逆に巻下げ圧Ｐ1 が低下し、スプール１８は図
の左方に移動する。この時、スプール１８の第３ランド
１８ｃに設けられた流量制御部２４の開口面積が減小
し、巻下げ速度が低くなる。このように、カウンタバラ
ンス弁１７においては、油圧回路によるフィードバック
制御が行われている。
【００２８】ところで、前記油圧式クレーン１５を作動
させていると、油圧モータ１４の回転速度や吊り荷１６
の荷重などの動作条件が大きく変わり、カウンタバラン
ス弁１７の最適な静特性及び動特性を得ることができな
い。したがって、動作条件の変化に伴い油圧式クレーン
１５の操作性が低下し、巻下げ速度の応答が遅れたり、
振動が発生してハンチングを起こしたりする。
させていると、油圧モータ１４の回転速度や吊り荷１６
の荷重などの動作条件が大きく変わり、カウンタバラン
ス弁１７の最適な静特性及び動特性を得ることができな
い。したがって、動作条件の変化に伴い油圧式クレーン
１５の操作性が低下し、巻下げ速度の応答が遅れたり、
振動が発生してハンチングを起こしたりする。
【００２９】そこで、前記スプール駆動圧ＰA を動作条
件に対応して変化させることができるようになってい
る。そのため、動作条件検出手段２５を設け、該動作条
件検出手段２５によって油圧式クレーン１５の動作条件
を検出し、該動作条件に対応して可変絞り制御装置２６
が前記可変絞り２９，３０を制御する。すなわち、図３
に示すように、第１油路Ｌ1 と第１油室１７ａ間が第３
油路Ｌ 3 で接続され、該第３油路Ｌ3 にレギュレータ弁
３８が設けられる。該レギュレータ弁３８はスプール２
８を有しており、入口ポート３８ａが第１油路Ｌ1 に、
出口ポート３８ｂが第１油室１７ａに、ドレンポート３
８ｃがドレン油路Ｌ4 に連通する。そして、スプール２
８によって前記入口ポート３８ａ及び出口ポート３８ｂ
間に可変絞り２９が、出口ポート３８ｂ及びドレンポー
ト３８ｃ間に可変絞り３０が形成される。なお、ｙはス
プール２８の変位を示す。
件に対応して変化させることができるようになってい
る。そのため、動作条件検出手段２５を設け、該動作条
件検出手段２５によって油圧式クレーン１５の動作条件
を検出し、該動作条件に対応して可変絞り制御装置２６
が前記可変絞り２９，３０を制御する。すなわち、図３
に示すように、第１油路Ｌ1 と第１油室１７ａ間が第３
油路Ｌ 3 で接続され、該第３油路Ｌ3 にレギュレータ弁
３８が設けられる。該レギュレータ弁３８はスプール２
８を有しており、入口ポート３８ａが第１油路Ｌ1 に、
出口ポート３８ｂが第１油室１７ａに、ドレンポート３
８ｃがドレン油路Ｌ4 に連通する。そして、スプール２
８によって前記入口ポート３８ａ及び出口ポート３８ｂ
間に可変絞り２９が、出口ポート３８ｂ及びドレンポー
ト３８ｃ間に可変絞り３０が形成される。なお、ｙはス
プール２８の変位を示す。
【００３０】前記スプール２８は、一端にばね３３によ
るスプリング荷重が加えられ、他端を動作条件に対応す
る制御圧で押すようになっている。そのため、動作条件
を検出するための動作条件検出手段２５（図１）とし
て、回転速度検出器３４及び圧力計３５が、また、前記
可変絞り２９，３０を制御するための可変絞り制御装置
２６として、制御装置２７、駆動アンプ３２及び比例ソ
レノイド３１が設けられる。
るスプリング荷重が加えられ、他端を動作条件に対応す
る制御圧で押すようになっている。そのため、動作条件
を検出するための動作条件検出手段２５（図１）とし
て、回転速度検出器３４及び圧力計３５が、また、前記
可変絞り２９，３０を制御するための可変絞り制御装置
２６として、制御装置２７、駆動アンプ３２及び比例ソ
レノイド３１が設けられる。
【００３１】前記回転速度検出器３４及び圧力計３５に
よって油圧モータ１４の回転数及び保持圧Ｐ2 が検出さ
れると、制御装置２７は検出した値に基づいて、動作条
件に適したスプール２８の位置を計算する。そして、制
御装置２７が出力する指令信号は駆動アンプ３２におい
て増幅され、比例ソレノイド３１を駆動してスプール２
８に制御圧を加え、スプール２８を位置制御する。
よって油圧モータ１４の回転数及び保持圧Ｐ2 が検出さ
れると、制御装置２７は検出した値に基づいて、動作条
件に適したスプール２８の位置を計算する。そして、制
御装置２７が出力する指令信号は駆動アンプ３２におい
て増幅され、比例ソレノイド３１を駆動してスプール２
８に制御圧を加え、スプール２８を位置制御する。
【００３２】次に、前記レギュレータ弁３８の特性につ
いて説明する。図４はレギュレータ弁の特性図である。
図において、横軸はスプール２８（図３）の変位を、縦
軸は可変絞り２９，３０のそれぞれの開口面積及びスプ
ール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ1 の比ＰA ／Ｐ1を示す。
いて説明する。図４はレギュレータ弁の特性図である。
図において、横軸はスプール２８（図３）の変位を、縦
軸は可変絞り２９，３０のそれぞれの開口面積及びスプ
ール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ1 の比ＰA ／Ｐ1を示す。
【００３３】従来のカウンタバランス弁１７（図２参
照）のように、絞り２０，２１の開口面積が固定されて
いると、スプール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ1 との比ＰA
／Ｐ1は一定になる。したがって、巻下げ圧Ｐ1 の変化
量に対する流量制御部２４の開口面積の変化量の割合
（カウンタバランス弁１７の静特性）は一定になる。そ
して、例えば、油圧モータ１４の回転数が低い場合、又
は保持圧Ｐ2 が大きい場合には流量制御部２４の開口面
積が減小し、スプール１８のわずかな動きが巻下げ速度
に大きな影響を与えてしまう。その結果、ウインチ１５
ａの巻下げ速度に振動が発生してハンチングを起こした
りする。
照）のように、絞り２０，２１の開口面積が固定されて
いると、スプール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ1 との比ＰA
／Ｐ1は一定になる。したがって、巻下げ圧Ｐ1 の変化
量に対する流量制御部２４の開口面積の変化量の割合
（カウンタバランス弁１７の静特性）は一定になる。そ
して、例えば、油圧モータ１４の回転数が低い場合、又
は保持圧Ｐ2 が大きい場合には流量制御部２４の開口面
積が減小し、スプール１８のわずかな動きが巻下げ速度
に大きな影響を与えてしまう。その結果、ウインチ１５
ａの巻下げ速度に振動が発生してハンチングを起こした
りする。
【００３４】反対に、油圧モータ１４の回転数が高い場
合、又は保持圧Ｐ2 が小さい場合には流量制御部２４の
開口面積が増大し、ウインチ１５の巻下げ速度の応答が
遅れてしまう。一方、本発明のカウンタバランス弁１７
においては、スプール２８の変位ｙによって可変絞り２
９，３０の開口面積が変化するため、スプール駆動圧Ｐ
A と巻下げ圧Ｐ1 との比ＰA ／Ｐ1 もスプール２８の変
位ｙによって変化する。したがって、巻下げ圧Ｐ1 の変
化量に対する流量制御部２４の開口面積の変化量の割合
を調整することが可能になる。
合、又は保持圧Ｐ2 が小さい場合には流量制御部２４の
開口面積が増大し、ウインチ１５の巻下げ速度の応答が
遅れてしまう。一方、本発明のカウンタバランス弁１７
においては、スプール２８の変位ｙによって可変絞り２
９，３０の開口面積が変化するため、スプール駆動圧Ｐ
A と巻下げ圧Ｐ1 との比ＰA ／Ｐ1 もスプール２８の変
位ｙによって変化する。したがって、巻下げ圧Ｐ1 の変
化量に対する流量制御部２４の開口面積の変化量の割合
を調整することが可能になる。
【００３５】例えば、油圧モータ１４の回転数が低い場
合、又は保持圧Ｐ2 が大きい場合には流量制御部２４の
開口面積が小さくなり、開口面積のわずかな変化が巻下
げ速度に大きな影響を与える。そこで、スプール２８の
変位ｙを小さくして、スプール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ
1 との比ＰA ／Ｐ1 を小さくすることによって巻下げ圧
の変化に対する巻下げ速度の変化量を減小させ、巻下げ
速度の安定性を高くすることができる。
合、又は保持圧Ｐ2 が大きい場合には流量制御部２４の
開口面積が小さくなり、開口面積のわずかな変化が巻下
げ速度に大きな影響を与える。そこで、スプール２８の
変位ｙを小さくして、スプール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ
1 との比ＰA ／Ｐ1 を小さくすることによって巻下げ圧
の変化に対する巻下げ速度の変化量を減小させ、巻下げ
速度の安定性を高くすることができる。
【００３６】反対に、油圧モータ１４の回転数が高い場
合、又は保持圧Ｐ2 が小さい場合には流量制御部２４の
開口面積が大きくなる。この場合は、スプール２８の変
位ｙを大きくして、スプール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ1
との比ＰA ／Ｐ1 を大きくすることによって巻下げ圧の
変化に対する巻下げ速度の変化量を増大させ、巻下げ速
度の応答性を高くすることができ、しかも、巻下げ圧Ｐ
1 を低減することによって効率を向上させることができ
る。
合、又は保持圧Ｐ2 が小さい場合には流量制御部２４の
開口面積が大きくなる。この場合は、スプール２８の変
位ｙを大きくして、スプール駆動圧ＰA と巻下げ圧Ｐ1
との比ＰA ／Ｐ1 を大きくすることによって巻下げ圧の
変化に対する巻下げ速度の変化量を増大させ、巻下げ速
度の応答性を高くすることができ、しかも、巻下げ圧Ｐ
1 を低減することによって効率を向上させることができ
る。
【００３７】図５は動作条件に対するスプールの変位の
制御例を示す図である。図に示すように、油圧モータ１
４の回転数と保持圧Ｐ2 の変化に対応してスプール２８
の変位ｙを設定することができる。なお、油圧モータ１
４の回転数に代えて油圧モータ１４への油の供給量を、
また、保持圧Ｐ2 に代えて吊り荷１６の荷重を検出して
もよい。
制御例を示す図である。図に示すように、油圧モータ１
４の回転数と保持圧Ｐ2 の変化に対応してスプール２８
の変位ｙを設定することができる。なお、油圧モータ１
４の回転数に代えて油圧モータ１４への油の供給量を、
また、保持圧Ｐ2 に代えて吊り荷１６の荷重を検出して
もよい。
【００３８】さらに、油圧式クレーン１５本体の図示し
ない制御装置から動作条件の情報を得ることもできる。
例えば、油圧式クレーン１５本体の制御装置において
は、モーメントリミッタなどを調整する必要性から、ウ
インチ１５ａの動作条件を得るために油圧ポンプ１２の
吐出量、方向切換弁１３の操作レバーの操作量、及び吊
り荷１６の荷重を検出しているが、これらによって油圧
モータ１４の回転数や保持圧Ｐ2 を知ることができる。
ない制御装置から動作条件の情報を得ることもできる。
例えば、油圧式クレーン１５本体の制御装置において
は、モーメントリミッタなどを調整する必要性から、ウ
インチ１５ａの動作条件を得るために油圧ポンプ１２の
吐出量、方向切換弁１３の操作レバーの操作量、及び吊
り荷１６の荷重を検出しているが、これらによって油圧
モータ１４の回転数や保持圧Ｐ2 を知ることができる。
【００３９】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カウンタバランス回路は、油圧ポンプと、該油圧
ポンプが吐出した油を受けて駆動され、油圧作動式機械
を作動させる油圧モータと、該油圧モータの戻り側に設
けられたカウンタバランス弁を備えている。該カウンタ
バランス弁は、例えばウインチの巻下げ時において油圧
モータの戻り側の油路内の油圧を保持し、巻下げを安定
させる。
れば、カウンタバランス回路は、油圧ポンプと、該油圧
ポンプが吐出した油を受けて駆動され、油圧作動式機械
を作動させる油圧モータと、該油圧モータの戻り側に設
けられたカウンタバランス弁を備えている。該カウンタ
バランス弁は、例えばウインチの巻下げ時において油圧
モータの戻り側の油路内の油圧を保持し、巻下げを安定
させる。
【００４１】前記カウンタバランス弁はスプールを有
し、該スプールの両端にそれぞれ油室を形成する。前記
スプールは、端面にスプール駆動圧とスプリング力を受
けて位置決めされる。そして、前記スプール駆動圧が加
えられる一方の油室と油圧モータの送り側の油路間に可
変絞りが設けられる。該可変絞りは、可変絞り制御装置
によって前記油圧作動式機械の動作条件に対応して制御
される。
し、該スプールの両端にそれぞれ油室を形成する。前記
スプールは、端面にスプール駆動圧とスプリング力を受
けて位置決めされる。そして、前記スプール駆動圧が加
えられる一方の油室と油圧モータの送り側の油路間に可
変絞りが設けられる。該可変絞りは、可変絞り制御装置
によって前記油圧作動式機械の動作条件に対応して制御
される。
【００４２】したがって、前記スプール駆動圧と、油圧
モータの送り側の油路の油圧との比を油圧作動式機械の
動作条件に対応して変化させることができる。その結
果、油圧モータの送り側の油路の油圧の変化に対するカ
ウンタバランス弁の流量制御部の開口面積の変化量を変
化させ、カウンタバランス弁の静特性を調整することが
可能になる。
モータの送り側の油路の油圧との比を油圧作動式機械の
動作条件に対応して変化させることができる。その結
果、油圧モータの送り側の油路の油圧の変化に対するカ
ウンタバランス弁の流量制御部の開口面積の変化量を変
化させ、カウンタバランス弁の静特性を調整することが
可能になる。
【図１】本発明の実施例を示すカウンタバランス回路の
概念図である。
概念図である。
【図２】従来のカウンタバランス回路図である。
【図３】本発明の実施例を示すカウンタバランス回路図
である。
である。
【図４】レギュレータ弁の特性図である。
【図５】動作条件に対するスプールの変位の制御例を示
す図である。
す図である。
１２ 油圧ポンプ １４ 油圧モータ １５ 油圧式クレーン １７ カウンタバランス弁 １７ａ 第１油室 １７ｂ 第２油室 １８，２８ スプール ２６ 可変絞り制御装置 ２９，３０ 可変絞り Ｌ1 第１油路 Ｌ2 第２油路 Ｌ3 第３油路 ＰA スプール駆動圧
Claims (1)
- 【請求項１】 油圧ポンプと、該油圧ポンプが吐出した
油を受けて駆動され、油圧作動式機械を作動させる油圧
モータと、該油圧モータの戻り側に設けられたカウンタ
バランス弁から成るカウンタバランス回路において、
（ａ）前記カウンタバランス弁はスプールを有し、該ス
プールの両端にそれぞれ油室を形成し、（ｂ）前記スプ
ールは、端面にスプール駆動圧とスプリング力を受けて
位置決めされ、（ｃ）前記スプール駆動圧が加えられる
一方の油室と油圧モータの送り側の油路間に可変絞りが
設けられ、（ｄ）該可変絞りは、可変絞り制御装置によ
って前記油圧作動式機械の動作条件に対応して制御され
ることを特徴とするカウンタバランス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32044292A JPH06159317A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | カウンタバランス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32044292A JPH06159317A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | カウンタバランス回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159317A true JPH06159317A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18121500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32044292A Withdrawn JPH06159317A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | カウンタバランス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159317A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016223484A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日立住友重機械建機クレーン株式会社 | 油圧回路 |
| CN112498047A (zh) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 河北雷萨重型工程机械有限责任公司 | 起重机空调控制系统和起重机 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP32044292A patent/JPH06159317A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016223484A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日立住友重機械建機クレーン株式会社 | 油圧回路 |
| CN112498047A (zh) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 河北雷萨重型工程机械有限责任公司 | 起重机空调控制系统和起重机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |