JPH06159318A

JPH06159318A - カウンタバランス回路

Info

Publication number: JPH06159318A
Application number: JP32044392A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ishii; 信行石井; Yoshiyasu Itsuji; 孔康井辻
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】静特性及び動特性を最適にし、作業性が良好
で、しかも、油温の変化の影響を受けることのないカウ
ンタバランス回路を提供する。【構成】油圧ポンプ１２と、油圧作動式機械を作動させ
る油圧モータ１４とカウンタバランス弁１７を備える。
スプール１８は、端面Ｓ_A，Ｓ_Bにスプール駆動圧Ｐ_A
とスプリング力を受けて位置決めされ、一方の油室と油
圧源１０間に比例減圧弁２８が設けられ、スプール駆動
圧Ｐ_Aを発生させる。前記比例減圧弁２８は、制御装置
２６によって制御され、油圧モータ１４の送り側の油路
の圧力と制御装置２６に設定されたパラメータに対応し
てスプール駆動圧Ｐ_Aを発生させる。したがって、カウ
ンタバランス弁１７の静特性及び動特性を最適にするこ
とができる。また、絞りを使用していないため、油温の
変化の影響を受けることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｐ_A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Ｓ_Aにスプール
駆動圧Ｐ_A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Ｓ_B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Ｐ_A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Ｐ_A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。

【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。

【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Ｓ_A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Ｓ_A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２０〜２
２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、静特性及び動特
性のそれぞれの特性が互いに干渉するため調整が困難で
あるだけでなく、ばね１９、絞り２０〜２２等を交換す
る場合はカウンタバランス弁１７を分解しなければなら
ず作業性が悪い。

【００１４】また、絞り２０〜２２内の流量は油温によ
って大きな影響を受けるため、カウンタバランス弁１７
の動特性を調整することが困難である。すなわち、油圧
式クレーン１５を作動させると、油圧回路内の油温が常
時変動してしまうだけでなく、その変動範囲が広い。し
たがって、あらかじめある油温でカウンタバランス弁１
７が最適な状態になるように調整しておいても、油温が
低下するのに伴って、巻下げ速度の応答が遅れたり、巻
下げ圧Ｐ₁が上昇したり、キャビテーションなどが発生
したりすることがある。反対に、油温が上昇すると、巻
下げ速度が変動し、ハンチングを起こすことがある。

【００１５】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、静特性及び動特性を最適にし、
作業性が良好で、しかも、油温の変化の影響を受けるこ
とのないカウンタバランス回路を提供することを目的と
する。

【００１６】

【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。該カウンタ
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。

【００１７】そして、前記スプール駆動圧が加えられる
一方の油室と油圧源間に比例減圧弁が設けられ、該比例
減圧弁によってスプール駆動圧を発生させる。前記比例
減圧弁は、制御装置によって制御され、油圧モータの送
り側の油路の圧力に対応してスプール駆動圧を発生させ
る。前記制御装置は、ゲイン調整器、位相補償器及びオ
フセット調整器で構成される。また、前記制御装置の制
御パラメータは、油圧作動式機械の動作条件に対応して
調整される。

【００１８】

【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。

【００１９】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源間に比例減圧弁が設けら
れ、該比例減圧弁によってスプール駆動圧を発生させ
る。前記比例減圧弁は、制御装置によって制御され、油
圧モータの送り側の油路の圧力に対応してスプール駆動
圧を発生させる。

【００２０】前記制御装置は、ゲイン調整器、位相補償
器及びオフセット調整器で構成される。また、前記制御
装置の制御パラメータは、油圧作動式機械の動作条件に
対応して調整される。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。

【００２１】そして、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。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。

【００２２】

【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は本発明の第１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。

【００２３】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。

【００２４】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、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を介して油
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。

【００２５】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、比例減圧弁２８を介して油圧源
１０に連通し、前記比例減圧弁２８によって第１油室１
７ａ内の油圧をスプール駆動圧Ｐ_Aに設定する。そのた
め、前記比例減圧弁２８はソレノイドａによって開度を
調整することができるようになっている。なお、２９は
電気系統が故障した場合など、前記第１油室１７ａ内の
油圧を逃がすために設けられた逆止弁である。このよう
にして、前記スプール１８の一方の端面Ｓ_Aにスプール
駆動圧Ｐ_Aが加わる。

【００２６】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Ｓ_Bにスプリ
ング力が加わるようになっている。また、カウンタバラ
ンス弁１７の出口側と第２油室１７ｂ間には、油路Ｌ₃
が形成されている。したがって、前記スプール１８は、
スプール駆動圧Ｐ_Aとスプリング力のバランスによって
位置決めされる。

【００２７】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Ｐ_A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。

【００２８】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。

【００２９】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。その上、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の特性を
設定しなければならない。ここでは、前記スプール駆動
圧Ｐ_Aを電気的に制御することによってこれを実現して
いる。

【００３０】そのため、前記第１油路Ｌ₁に圧力計２５
が配設され、該圧力計２５によって巻下げ圧Ｐ₁が検出
されて制御装置２６に入力されるようになっている。該
制御装置２６においては、油圧式クレーン１５の動作条
件に対応する指令信号が計算され、駆動アンプ２７によ
って増幅され、前記比例減圧弁２８に対して出力される
ようになっている。

【００３１】次に、前記制御装置２６の詳細について図
３を併用して説明する。図３は本発明の第１の実施例に
おける制御装置のブロック図である。図に示すように、
制御装置２６は、ゲイン調整器３０、オフセット調整器
３１及び位相補償器３２によって構成される。前記圧力
計２５が検出した巻下げ圧Ｐ₁の信号は、前記オフセッ
ト調整器３１によってオフセットが加えられ、ゲイン調
整器３０によってゲインが掛けられる。そして、ゲイン
が掛けられた信号は、位相補償器３２に入力され、該位
相補償器３２によって応答性が改善させられた後、駆動
アンプ２７に対して出力されるようになっている。

【００３２】また、オフセット調整器３１は流量制御部
２４が開き始める時の巻下げ圧Ｐ₁を、ゲイン調整器３
０は巻下げ圧Ｐ₁の変化に対する流量制御部２４の変化
の割合を、位相補償器３２はスプール１８の動特性をそ
れぞれ決定している。このように、ゲイン調整器３０、
オフセット調整器３１及び位相補償器３２を設けること
によって、従来のカウンタバランス回路の絞り２０〜２
２（図２参照）、ばね１９等と等価な特性を得ることが
でき、静特性及び動特性を最適にすることができる。ま
た、静特性及び動特性を調整するために絞り２０〜２２
を使用していないため、油温の変化の影響を受けること
がない。

【００３３】そして、カウンタバランス弁１７の静特性
を調整する場合は、前記ゲイン調整器３０及びオフセッ
ト調整器３１の制御パラメータを、動特性を調整する場
合は位相補償器３２の制御パラメータをそれぞれ調整す
ればよい。そのため、前記ゲイン調整器３０、オフセッ
ト調整器３１及び位相補償器３２は、それぞれ制御パラ
メータを調整することができるようになっている。

【００３４】ところで、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、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、ウイン
チ１５ａの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。

【００３５】そこで、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るようにした実施例につ
いて説明する。図４は本発明の第２の実施例における制
御装置のブロック図である。図において、２６は制御装
置、３０はゲイン調整器、３１はオフセット調整器、３
２は位相補償器、３３はパラメータ調整器、３４は油圧
式クレーン１５（図１）本体の制御装置である。

【００３６】この場合、パラメータ調整器３３が設けら
れ、前記ゲイン調整器３０、オフセット調整器３１及び
位相補償器３２の制御パラメータが前記制御装置３４に
よって得られる動作条件に対応して自動的に調整され
る。すなわち、制御装置３４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の図示しない操作レバーの操作量や吊り荷１６の
荷重が検出され、前記パラメータ調整器３３に入力され
る。

【００３７】図５は本発明の第３の実施例における制御
装置のブロック図である。図において、１４は油圧モー
タ、２６は制御装置、３０はゲイン調整器、３１はオフ
セット調整器、３２は位相補償器、３３はパラメータ調
整器、３５は油圧モータ１４に設けられた回転速度検出
器、３６は第２油路Ｌ₂（図１）内の保持圧Ｐ₂を検出
する圧力計である。

【００３８】この場合、前記回転速度検出器３５によっ
て検出した油圧モータ１４の回転数及び圧力計３６が検
出した保持圧Ｐ₂に対応して、ゲイン調整器３０、オフ
セット調整器３１及び位相補償器３２の制御パラメータ
を自動的に調整するようにしている。第１の実施例のよ
うに、制御パラメータが固定されていると、スプール駆
動圧Ｐ_Aと巻下げ圧Ｐ₁との比Ｐ_A／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。

【００３９】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の開口面積が小さく、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１５ａ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。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り、ウインチ１５ａの
巻下げ速度の応答が遅れてしまう。

【００４０】一方、本実施例においては、動作条件に対
応してスプール駆動圧Ｐ_Aと巻下げ圧Ｐ₁との比Ｐ_A／
Ｐ₁が変化する。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（カウ
ンタバランス弁１７の静特性）を調整することが可能に
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
の開口面積が小さくなり、開口面積のわずかな変化が巻
下げ速度を大きく変化させることになる。そこで、ゲイ
ン調整器３０によるゲインを小さくしたり位相補償器３
２による応答性を低下させたりして、スプール駆動圧Ｐ
_Aと巻下げ圧Ｐ₁との比Ｐ_A／Ｐ₁を小さくすることに
よって巻下げ圧Ｐ₁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。

【００４１】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り、高い応答性を得るためには開口
面積を速く変化させることができる。そこで、ゲイン調
整器３０によるゲインを大きくし、スプール駆動圧Ｐ_A
と巻下げ圧Ｐ₁との比Ｐ_A／Ｐ₁を大きくすることや位
相補償器３２により応答性を高めることで、巻下げ圧Ｐ
₁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る。しかも、巻下
げ圧Ｐ₁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。

【００４２】さらに、オフセット調整器３１を調整する
ことによって巻下げ圧Ｐ₁の上昇による効率の低下やキ
ャビーションの発生を防止することができる。図６は動
作条件に対するゲインの例を示す図である。図に示すよ
うに、油圧モータ１４（図１）の回転数と吊り荷１６の
荷重の変化に対応してゲインを設定することができる。
なお、油圧モータ１４の回転数に代えて油圧モータ１４
への油の供給量を、また、吊り荷１６の荷重に代えて保
持圧Ｐ₂を検出するようにしてもよい。

【００４３】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。

【００４４】

【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。

【００４５】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源間に比例減圧弁が設けら
れ、該比例減圧弁によってスプール駆動圧を発生させ
る。前記比例減圧弁は、制御装置によって制御され、油
圧モータの送り側の油路の圧力に対応してスプール駆動
圧を発生させる。

【００４６】したがって、カウンタバランス弁の静特性
及び動特性を最適にすることができる。また、静特性及
び動特性を調整するために絞りを使用していないため、
油温の変化の影響を受けることがない。また、前記制御
装置を、ゲイン調整器、位相補償器及びオフセット調整
器で構成することができ、前記制御装置の制御パラメー
タを、油圧作動式機械の動作条件に対応して調整するこ
ともできる。

【００４７】前記スプール駆動圧と油圧モータの送り側
の油路の圧力との比を、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
の送り側の油路の圧力が変化した時に、その変化量に対
してカウンタバランス弁の流量制御部における開口面積
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すカウンタバランス
回路図である。

【図２】従来のカウンタバランス回路図である。

【図３】本発明の第１の実施例における制御装置のブロ
ック図である。

【図４】本発明の第２の実施例における制御装置のブロ
ック図である。

【図５】本発明の第３の実施例における制御装置のブロ
ック図である。

【図６】動作条件に対するゲインの例を示す図である。

【符号の説明】

１０油圧源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スプール２６制御装置２８比例減圧弁３０ゲイン調整器３１オフセット調整器３２位相補償器Ｓ_A，Ｓ_B 端面Ｐ_A スプール駆動圧

Claims

【特許請求の範囲】

【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
一方の油室と油圧源間に比例減圧弁が設けられ、（ｄ）
該比例減圧弁は、制御装置によって油圧モータの送り側
の油路の圧力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。
【請求項２】前記制御装置は、ゲイン調整器、位相補
償器及びオフセット調整器から成る請求項１に記載のカ
ウンタバランス回路。
【請求項３】前記制御装置の制御パラメータは、油圧
作動式機械の動作条件に対応して調整される請求項１に
記載のカウンタバランス回路。