JPH08326707A - 油圧シリンダ制御装置 - Google Patents
油圧シリンダ制御装置Info
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- JPH08326707A JPH08326707A JP15848195A JP15848195A JPH08326707A JP H08326707 A JPH08326707 A JP H08326707A JP 15848195 A JP15848195 A JP 15848195A JP 15848195 A JP15848195 A JP 15848195A JP H08326707 A JPH08326707 A JP H08326707A
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- Japan
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- pressure receiving
- hydraulic cylinder
- receiving surface
- area
- piston body
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来より、建設機械に装備した油圧シリンダ
の作動状態を停止せしめたとき、作動停止の慣性力と作
動油の圧縮性のために上記油圧シリンダが僅かな伸縮揺
動を繰り返すのを防止する手段が講じられているが、確
実かつ簡単に実施できるものがなかった。この問題点を
解決できる油圧シリンダ制御装置を提出する。 【構成】 本発明の油圧シリンダ制御装置では、油圧シ
リンダのヘッド側油室とロッド側油室を、ストローク揺
動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ弁を介し
て連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対向する受
圧面を大受圧面と小受圧面に形成し、油圧シリンダのヘ
ッド側圧力と上記小受圧面の面積を乗じた積の値と、ロ
ッド側圧力と上記大受圧面の面積を乗じた積の値との差
が０（ゼロ）に近づくように、バランスせしめるように
構成した。
の作動状態を停止せしめたとき、作動停止の慣性力と作
動油の圧縮性のために上記油圧シリンダが僅かな伸縮揺
動を繰り返すのを防止する手段が講じられているが、確
実かつ簡単に実施できるものがなかった。この問題点を
解決できる油圧シリンダ制御装置を提出する。 【構成】 本発明の油圧シリンダ制御装置では、油圧シ
リンダのヘッド側油室とロッド側油室を、ストローク揺
動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ弁を介し
て連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対向する受
圧面を大受圧面と小受圧面に形成し、油圧シリンダのヘ
ッド側圧力と上記小受圧面の面積を乗じた積の値と、ロ
ッド側圧力と上記大受圧面の面積を乗じた積の値との差
が０（ゼロ）に近づくように、バランスせしめるように
構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルなど建設
機械、作業車両に装備した油圧シリンダの制御装置に関
する．
機械、作業車両に装備した油圧シリンダの制御装置に関
する．
【０００２】
【従来の技術】図６は、実開平６−６５６０２号公報に
記載されているシリンダ１の制御回路図である。図６に
示す油圧回路では、制御弁ａを操作「オン」から「オ
フ」へ切換えると、その切換途中からボトム１ａ側にサ
ージ圧力が発生する。この後完全に操作「オフ」になっ
たことを圧力スイッチ４で感知する。そしてボトム側圧
力が急激に上昇していることを圧力センサ５で感知する
と、その後ボトム側圧力が急激に降下するまでの間、シ
リンダロッド側ライン９とボトム側ライン７を短絡する
電磁切換弁８を「オン」し、ボトム側の圧油をロッド側
あるいはタンクＴに逃がせばボトム側の圧力上昇を抑え
ることが出来、この後ブーム２を押し上げる力（圧力）
が弱まり、シリンダ１の伸縮を早く収束することができ
る。そしてまたボトム側圧力が急激に降下していること
を圧力センサ５で感知すると、安全弁一体形ネガコン可
変絞り３にパイロット信号を与える電磁切換弁１２を一
定時間「オン」し、ポンプ吐出圧を高めるとともに、ポ
ンプ吐出圧ライン６とシリンダボトム側ライン７を短絡
する電磁切換弁１０を同様に一定時間「オン」し、シリ
ンダボトム側に圧油を供給するようにしている。
記載されているシリンダ１の制御回路図である。図６に
示す油圧回路では、制御弁ａを操作「オン」から「オ
フ」へ切換えると、その切換途中からボトム１ａ側にサ
ージ圧力が発生する。この後完全に操作「オフ」になっ
たことを圧力スイッチ４で感知する。そしてボトム側圧
力が急激に上昇していることを圧力センサ５で感知する
と、その後ボトム側圧力が急激に降下するまでの間、シ
リンダロッド側ライン９とボトム側ライン７を短絡する
電磁切換弁８を「オン」し、ボトム側の圧油をロッド側
あるいはタンクＴに逃がせばボトム側の圧力上昇を抑え
ることが出来、この後ブーム２を押し上げる力（圧力）
が弱まり、シリンダ１の伸縮を早く収束することができ
る。そしてまたボトム側圧力が急激に降下していること
を圧力センサ５で感知すると、安全弁一体形ネガコン可
変絞り３にパイロット信号を与える電磁切換弁１２を一
定時間「オン」し、ポンプ吐出圧を高めるとともに、ポ
ンプ吐出圧ライン６とシリンダボトム側ライン７を短絡
する電磁切換弁１０を同様に一定時間「オン」し、シリ
ンダボトム側に圧油を供給するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図６に示す従来技術の
一実施例制御回路では、シリンダ１のボトム１ａ側の圧
力が保持圧に静止するように、圧力センサ５からの信号
に基づきコントローラ１１から複数個の電磁切換弁に対
して指令信号を出力するようにしている。そのためにコ
ントローラ１１と３個の電磁切換弁８、１０、１２を必
要とするので、構成及び制御方法が複雑であるととも
に、制御回路の製作費が高価で具合が悪い。本発明は、
上記の問題点を解決できる油圧シリンダ制御装置を提供
することを目的とする。
一実施例制御回路では、シリンダ１のボトム１ａ側の圧
力が保持圧に静止するように、圧力センサ５からの信号
に基づきコントローラ１１から複数個の電磁切換弁に対
して指令信号を出力するようにしている。そのためにコ
ントローラ１１と３個の電磁切換弁８、１０、１２を必
要とするので、構成及び制御方法が複雑であるととも
に、制御回路の製作費が高価で具合が悪い。本発明は、
上記の問題点を解決できる油圧シリンダ制御装置を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１実施例油圧
シリンダ制御装置では、建設機械に装備した一個のアク
チュエータの一作動を単数個の油圧シリンダで駆動する
ようにし、その油圧シリンダの作動状態等の場合、これ
を停止させたとき作動停止の慣性力と作動油の圧縮性の
ために上記油圧シリンダが僅かな伸縮揺動を繰り返すの
を防止するようにした油圧シリンダ制御装置において、
油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室を、ストロ
ーク揺動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ弁
を介して連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対向
する受圧面を大受圧面と小受圧面に形成し、その大受圧
面と小受圧面の面積を、油圧シリンダピストンのヘッド
側受圧面積とロッド側受圧面積との相対比率に相当する
面積にそれぞれ設定し、上記大受圧面にロッド側圧力
を、また小受圧面にヘッド側圧力を作用せしめるように
し、油圧シリンダのヘッド側圧力と上記小受圧面の面積
を乗じた積の値と、ロッド側圧力と上記大受圧面の面積
を乗じた積の値との差が０（ゼロ）に近づくように、バ
ランスせしめるようにした。
シリンダ制御装置では、建設機械に装備した一個のアク
チュエータの一作動を単数個の油圧シリンダで駆動する
ようにし、その油圧シリンダの作動状態等の場合、これ
を停止させたとき作動停止の慣性力と作動油の圧縮性の
ために上記油圧シリンダが僅かな伸縮揺動を繰り返すの
を防止するようにした油圧シリンダ制御装置において、
油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室を、ストロ
ーク揺動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ弁
を介して連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対向
する受圧面を大受圧面と小受圧面に形成し、その大受圧
面と小受圧面の面積を、油圧シリンダピストンのヘッド
側受圧面積とロッド側受圧面積との相対比率に相当する
面積にそれぞれ設定し、上記大受圧面にロッド側圧力
を、また小受圧面にヘッド側圧力を作用せしめるように
し、油圧シリンダのヘッド側圧力と上記小受圧面の面積
を乗じた積の値と、ロッド側圧力と上記大受圧面の面積
を乗じた積の値との差が０（ゼロ）に近づくように、バ
ランスせしめるようにした。
【０００５】本発明の第２実施例油圧シリンダ制御装置
では、建設機械に装備した一個のアクチュエータの一作
動を複数個の並列に配置した油圧シリンダで駆動するよ
うにし、油圧シリンダの作動状態等の場合、これを停止
させたとき作動停止の慣性力と作動油の圧縮性のために
上記油圧シリンダが僅かな伸縮揺動を繰り返すのを防止
するようにした油圧シリンダ制御装置において、油圧シ
リンダのヘッド側油室とロッド側油室を、ストローク揺
動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ弁を介し
て連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対向する受
圧面を大受圧面と小受圧面に形成し、その大受圧面と小
受圧面の面積を、上記複数個の油圧シリンダのそれぞれ
油圧シリンダピストンのヘッド側受圧面積の和と、それ
ぞれロッド側受圧面積の和との相対比率に相当する面積
にそれぞれ設定し、上記大受圧面にロッド側圧力を、ま
た小受圧面にヘッド側圧力を作用せしめ、油圧シリンダ
のヘッド側圧力と上記小受圧面の面積を乗じた積の値
と、ロッド側圧力と上記大受圧面積を乗じた積の値との
差が０（ゼロ）に近づくように、バランスせしめるよう
にした。
では、建設機械に装備した一個のアクチュエータの一作
動を複数個の並列に配置した油圧シリンダで駆動するよ
うにし、油圧シリンダの作動状態等の場合、これを停止
させたとき作動停止の慣性力と作動油の圧縮性のために
上記油圧シリンダが僅かな伸縮揺動を繰り返すのを防止
するようにした油圧シリンダ制御装置において、油圧シ
リンダのヘッド側油室とロッド側油室を、ストローク揺
動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ弁を介し
て連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対向する受
圧面を大受圧面と小受圧面に形成し、その大受圧面と小
受圧面の面積を、上記複数個の油圧シリンダのそれぞれ
油圧シリンダピストンのヘッド側受圧面積の和と、それ
ぞれロッド側受圧面積の和との相対比率に相当する面積
にそれぞれ設定し、上記大受圧面にロッド側圧力を、ま
た小受圧面にヘッド側圧力を作用せしめ、油圧シリンダ
のヘッド側圧力と上記小受圧面の面積を乗じた積の値
と、ロッド側圧力と上記大受圧面積を乗じた積の値との
差が０（ゼロ）に近づくように、バランスせしめるよう
にした。
【０００６】
【作用】建設機械に装備したアクチュエータのうち、た
とえばブームを上下回動せしめるための油圧シリンダが
単数個、又は並列に複数個配置してある。その油圧シリ
ンダが単数個配置されている場合でも、また並列に複数
個配置されている場合でも、上記油圧シリンダが作動停
止直後に僅かな伸縮揺動をおこすときには、シリンダ弁
のピストン体の大受圧面に作用する圧力にロッド側圧力
を乗じた力と、小受圧面に作用する圧力にヘッド側圧力
を乗じた力のバランスはくずれ、△Ｆなる力の差を生じ
る。そしてピストン体の動きよって上記力の差△Ｆを相
殺するように反対側の端面に力（−△Ｆ）が交番的に作
用する。上記力はピストン体の交番的シャトル移動によ
って低下するので、早期に力０（ゼロ）に近付く。した
がって、油圧シリンダの作動停止直後の僅かな伸縮揺動
を素早く収束することができる。
とえばブームを上下回動せしめるための油圧シリンダが
単数個、又は並列に複数個配置してある。その油圧シリ
ンダが単数個配置されている場合でも、また並列に複数
個配置されている場合でも、上記油圧シリンダが作動停
止直後に僅かな伸縮揺動をおこすときには、シリンダ弁
のピストン体の大受圧面に作用する圧力にロッド側圧力
を乗じた力と、小受圧面に作用する圧力にヘッド側圧力
を乗じた力のバランスはくずれ、△Ｆなる力の差を生じ
る。そしてピストン体の動きよって上記力の差△Ｆを相
殺するように反対側の端面に力（−△Ｆ）が交番的に作
用する。上記力はピストン体の交番的シャトル移動によ
って低下するので、早期に力０（ゼロ）に近付く。した
がって、油圧シリンダの作動停止直後の僅かな伸縮揺動
を素早く収束することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に
説明する。図１は、本発明の第１実施例油圧シリンダ制
御装置を示す要部回路図である。図において、１３は建
設機械等（たとえば油圧ショベルであるが全体図は図示
していない）のフロント部に装着したブーム、１４はブ
ーム１３駆動用の油圧シリンダ、１５は油圧シリンダ１
４のピストン、１６は油圧シリンダ１４の無負荷側油室
であるロッド側油室、１７は負荷側油室であるヘッド側
油室、１８はシリンダ弁、１９はシリンダ弁１８内部の
ピストン体、２０はピストン体１９のロッド部である。
図２は、図１に示す第１実施例油圧シリンダ制御装置の
制御回路図である。図において、２１はピストン体１９
の大受圧面Ａ1 は大受圧面２１の受圧面積、２２は小受
圧面、Ａ2 は小受圧面２２の受圧面積（この受圧面積Ａ
2 は，Ａ2 ＜Ａ1 である）、２３はシリンダ弁１８の大
受圧面側油式２４の入口油路に設けている絞り部、２５
はシリンダ弁１８の小受圧面側油室２６の入口油路に設
けている絞り部、２７は油圧シリンダ１４制御用のパイ
ロット切換弁、２８は油圧シリンダ１４操作用の油圧リ
モコン弁、２９はメインポンプ、３０はパイロットポン
プ１４操作用の油圧リモコン弁、２９はメインポンプ、
３０はパイロットポンプ、３１は油タンクである。図３
は、油圧シリンダ１４作動停止直後のヘッド側油室１７
における変動する力Ｆ（Ｆ＝ヘッド側油室内圧力×ロッ
ド側受圧面積−ロッド側油室内圧力×ヘッド側受圧面
積）を示す曲線図である。
説明する。図１は、本発明の第１実施例油圧シリンダ制
御装置を示す要部回路図である。図において、１３は建
設機械等（たとえば油圧ショベルであるが全体図は図示
していない）のフロント部に装着したブーム、１４はブ
ーム１３駆動用の油圧シリンダ、１５は油圧シリンダ１
４のピストン、１６は油圧シリンダ１４の無負荷側油室
であるロッド側油室、１７は負荷側油室であるヘッド側
油室、１８はシリンダ弁、１９はシリンダ弁１８内部の
ピストン体、２０はピストン体１９のロッド部である。
図２は、図１に示す第１実施例油圧シリンダ制御装置の
制御回路図である。図において、２１はピストン体１９
の大受圧面Ａ1 は大受圧面２１の受圧面積、２２は小受
圧面、Ａ2 は小受圧面２２の受圧面積（この受圧面積Ａ
2 は，Ａ2 ＜Ａ1 である）、２３はシリンダ弁１８の大
受圧面側油式２４の入口油路に設けている絞り部、２５
はシリンダ弁１８の小受圧面側油室２６の入口油路に設
けている絞り部、２７は油圧シリンダ１４制御用のパイ
ロット切換弁、２８は油圧シリンダ１４操作用の油圧リ
モコン弁、２９はメインポンプ、３０はパイロットポン
プ１４操作用の油圧リモコン弁、２９はメインポンプ、
３０はパイロットポンプ、３１は油タンクである。図３
は、油圧シリンダ１４作動停止直後のヘッド側油室１７
における変動する力Ｆ（Ｆ＝ヘッド側油室内圧力×ロッ
ド側受圧面積−ロッド側油室内圧力×ヘッド側受圧面
積）を示す曲線図である。
【０００８】次に、本発明の第１実施例油圧シリンダ制
御装置の構成を図１〜図３について述べる。本発明で
は、油圧シリンダ１４のヘッド側油室１７とロッド側油
室１６を、ストローク揺動自在のピストン体１９を内部
にそなえたシリンダ弁１８を介して連通せしめ、かつ上
記ピストン体１９の互いに対向する受圧面を面積の大な
る側の大受圧面２１（図２に示す）と、面積の小なる側
の小受圧面２２に形成し、その大受圧面２１の面積Ａ1
と小受圧面２２の面積Ａ2 を、油圧シリンダ１４のピス
トン１５のヘッド側受圧面積Ｓ1 とロッド側受圧面積Ｓ
2 との相対比率に相当する面積にそれぞれ設定した。す
なわち上記面積Ａ1 ，Ａ2 ，Ｓ1 ，Ｓ2 の関係を表わす
数式１は、下記の通りである。
御装置の構成を図１〜図３について述べる。本発明で
は、油圧シリンダ１４のヘッド側油室１７とロッド側油
室１６を、ストローク揺動自在のピストン体１９を内部
にそなえたシリンダ弁１８を介して連通せしめ、かつ上
記ピストン体１９の互いに対向する受圧面を面積の大な
る側の大受圧面２１（図２に示す）と、面積の小なる側
の小受圧面２２に形成し、その大受圧面２１の面積Ａ1
と小受圧面２２の面積Ａ2 を、油圧シリンダ１４のピス
トン１５のヘッド側受圧面積Ｓ1 とロッド側受圧面積Ｓ
2 との相対比率に相当する面積にそれぞれ設定した。す
なわち上記面積Ａ1 ，Ａ2 ，Ｓ1 ，Ｓ2 の関係を表わす
数式１は、下記の通りである。
【０００９】
【数１】
【００１０】そして上記大受圧面２１に油圧シリンダ１
４のロッド側圧力ＰR を作用させるようにシリンダ弁１
８の大受圧面側油室２４と油圧シリンダ１４のロッド側
油室１６とを絞り部２３を介して連通せしめ、かつ上記
小受圧面２２に油圧シリンダ１４のヘッド側圧力ＰH を
作用させるようにシリンダ弁１８の小受圧面側油室２６
と油圧シリンダ１４のヘッド側油室１７とを絞り部２５
を介して連通せしめ、油圧シリンダ１４のヘッド側圧力
ＰH と上記小受圧面２２の面積Ａ2 を乗じた積の値と、
ロッド側圧力ＰR と上記大受圧面２１の面積Ａ1 を乗じ
た積の値との差が０（ゼロ）に近づくように、バランス
せしめるようにした。すなわちその状態の油圧バランス
を表す数式２は、下記の通りである。
４のロッド側圧力ＰR を作用させるようにシリンダ弁１
８の大受圧面側油室２４と油圧シリンダ１４のロッド側
油室１６とを絞り部２３を介して連通せしめ、かつ上記
小受圧面２２に油圧シリンダ１４のヘッド側圧力ＰH を
作用させるようにシリンダ弁１８の小受圧面側油室２６
と油圧シリンダ１４のヘッド側油室１７とを絞り部２５
を介して連通せしめ、油圧シリンダ１４のヘッド側圧力
ＰH と上記小受圧面２２の面積Ａ2 を乗じた積の値と、
ロッド側圧力ＰR と上記大受圧面２１の面積Ａ1 を乗じ
た積の値との差が０（ゼロ）に近づくように、バランス
せしめるようにした。すなわちその状態の油圧バランス
を表す数式２は、下記の通りである。
【００１１】
【数２】
【００１２】次に、第１実施例油圧シリンダ制御装置の
作用について述べる。本発明では、ブーム１３を上下回
動せしめるための油圧シリンダ１４が単数個配置してあ
る。それでたとえばブーム１３下降時に油圧シリンダ１
４を停止させると、ブーム１３の負荷による慣性力と作
動油の圧縮性（弾性）のために、ヘッド側油室１７の容
積が減少し、力が△Ｆだけ急激に上昇する。ヘッド側油
室１７内の上昇圧力が管路３２、３３、絞り部２５を通
じて、シリンダ弁１８の小受圧面側油室２６に作用す
る。すなわち小受圧面２２に作用する力が△Ｆだけ急激
に上昇して作用するのでピストン体１９は若干上昇し、
大受圧面側油室２４の容積が減少しかつ圧力が上昇す
る。すなわち小受圧面２２に作用するとともに、大受圧
面側油室２４の減少した容積分の油が、大受圧面側油室
２４より絞り部２３、管路３４、３５を通じて、油圧シ
リンダ１４のロッド側油室１６に押し込まれる。上記の
ようにして図３に示すように、シリンダ１４のロッド側
油室１６に押し込まれる。上記のようにして図３に示す
ように、シリンダ弁１８のピストン体１９に力の差△Ｆ
と−△Ｆが交番的に作用する。そして力△Ｆと−△Ｆは
ピストン体１９の交番的シャトル移動毎に低下するの
で、早期に力０（ゼロ）に近付く。したがって、油圧シ
リンダ１４の作動停止直後の僅かな伸縮揺動を素早く収
束することができる。
作用について述べる。本発明では、ブーム１３を上下回
動せしめるための油圧シリンダ１４が単数個配置してあ
る。それでたとえばブーム１３下降時に油圧シリンダ１
４を停止させると、ブーム１３の負荷による慣性力と作
動油の圧縮性（弾性）のために、ヘッド側油室１７の容
積が減少し、力が△Ｆだけ急激に上昇する。ヘッド側油
室１７内の上昇圧力が管路３２、３３、絞り部２５を通
じて、シリンダ弁１８の小受圧面側油室２６に作用す
る。すなわち小受圧面２２に作用する力が△Ｆだけ急激
に上昇して作用するのでピストン体１９は若干上昇し、
大受圧面側油室２４の容積が減少しかつ圧力が上昇す
る。すなわち小受圧面２２に作用するとともに、大受圧
面側油室２４の減少した容積分の油が、大受圧面側油室
２４より絞り部２３、管路３４、３５を通じて、油圧シ
リンダ１４のロッド側油室１６に押し込まれる。上記の
ようにして図３に示すように、シリンダ１４のロッド側
油室１６に押し込まれる。上記のようにして図３に示す
ように、シリンダ弁１８のピストン体１９に力の差△Ｆ
と−△Ｆが交番的に作用する。そして力△Ｆと−△Ｆは
ピストン体１９の交番的シャトル移動毎に低下するの
で、早期に力０（ゼロ）に近付く。したがって、油圧シ
リンダ１４の作動停止直後の僅かな伸縮揺動を素早く収
束することができる。
【００１３】次に図４は、本発明の第２実施例油圧シリ
ンダ制御装置の要部回路とシリンダ弁１８’の断面を示
す図である。図において、１３’は建設機械等のフロン
ト部に装着したブーム、３６L ，３６R はブーム１３’
駆動用の２個の油圧シリンダ（油圧シリンダ３６L と３
６R の形状寸法は同じである）、３７L ，３７R は油圧
シリンダ３６L ，３６R のそれぞれピストン、３８L ，
３８R はそれぞれロッド側油室、３９L ，３９R はそれ
ぞれヘッド側油室、１９’はシリンダ弁１８’内部のピ
ストン体、２０’はピストン体１９’のロッド部、２
１’はピストン体１９’の大受圧面、２２’は小受圧
面、２３’はシリンダ弁１８’の大受圧面側油室２４’
の入口油路に設けている絞り部、２５’はシリンダ弁１
８’の小受圧面側油室２６’の入口油路に設けている絞
り部、４０はピストン体１９’のストローク移動量を調
整するための調整用ねじ棒である。図５は、図４に示す
第２実施例油圧シリンダ制御装置の制御回路図である。
図において、２７’は油圧シリンダ３６L 及び３６R 制
御用のパイロット切換弁、２８’は油圧シリンダ１４’
操作用の油圧リモコン弁、２９’はメインポンプ、３
０’はパイロットポンプ、３１’は油タンクである。
ンダ制御装置の要部回路とシリンダ弁１８’の断面を示
す図である。図において、１３’は建設機械等のフロン
ト部に装着したブーム、３６L ，３６R はブーム１３’
駆動用の２個の油圧シリンダ（油圧シリンダ３６L と３
６R の形状寸法は同じである）、３７L ，３７R は油圧
シリンダ３６L ，３６R のそれぞれピストン、３８L ，
３８R はそれぞれロッド側油室、３９L ，３９R はそれ
ぞれヘッド側油室、１９’はシリンダ弁１８’内部のピ
ストン体、２０’はピストン体１９’のロッド部、２
１’はピストン体１９’の大受圧面、２２’は小受圧
面、２３’はシリンダ弁１８’の大受圧面側油室２４’
の入口油路に設けている絞り部、２５’はシリンダ弁１
８’の小受圧面側油室２６’の入口油路に設けている絞
り部、４０はピストン体１９’のストローク移動量を調
整するための調整用ねじ棒である。図５は、図４に示す
第２実施例油圧シリンダ制御装置の制御回路図である。
図において、２７’は油圧シリンダ３６L 及び３６R 制
御用のパイロット切換弁、２８’は油圧シリンダ１４’
操作用の油圧リモコン弁、２９’はメインポンプ、３
０’はパイロットポンプ、３１’は油タンクである。
【００１４】次に、本発明の第２実施例油圧シリンダ制
御装置の構成を図４及び図５について述べる。本発明で
はブーム１３’を２個の並列に配置した油圧シリンダ３
６Lと３６R で駆動するようにしているが、上記両油圧
シリンダ３６L ，３６R のそれぞれヘッド側油室３９L
と３９R とを連通する管路４１と、それぞれロッド側油
室３８L と３８R とを連通する管路４２を、ストローク
揺動自在のピストン体１９’を内部にそなえたシリンダ
弁１８’を介して連通せしめた。そして上記ピストン体
１９’の互いに対向する受圧面を面積の大なる側の大受
圧面２１’と、面積の小なる側の小受圧面２２’に形成
し、その大受圧面２１’の面積Ａ3 と小受圧面２２’の
面積Ａ4 を、油圧シリンダ３６L ，３６R のそれぞれピ
ストン３７L ，３７R のヘッド側受圧面積Ｓ3 とＳ3 の
和と、それぞれピストン３７L ，３７R のロッド側受圧
面積Ｓ4 とＳ4 の和との相対比率に相当する面積にそれ
ぞれ設定した。すなわち上記面積Ａ3 ，Ａ4 ，（Ｓ3 ＋
Ｓ3 ），（Ｓ4 ＋Ｓ4 ）の関係を表わす数式３は、下記
の通りである。
御装置の構成を図４及び図５について述べる。本発明で
はブーム１３’を２個の並列に配置した油圧シリンダ３
６Lと３６R で駆動するようにしているが、上記両油圧
シリンダ３６L ，３６R のそれぞれヘッド側油室３９L
と３９R とを連通する管路４１と、それぞれロッド側油
室３８L と３８R とを連通する管路４２を、ストローク
揺動自在のピストン体１９’を内部にそなえたシリンダ
弁１８’を介して連通せしめた。そして上記ピストン体
１９’の互いに対向する受圧面を面積の大なる側の大受
圧面２１’と、面積の小なる側の小受圧面２２’に形成
し、その大受圧面２１’の面積Ａ3 と小受圧面２２’の
面積Ａ4 を、油圧シリンダ３６L ，３６R のそれぞれピ
ストン３７L ，３７R のヘッド側受圧面積Ｓ3 とＳ3 の
和と、それぞれピストン３７L ，３７R のロッド側受圧
面積Ｓ4 とＳ4 の和との相対比率に相当する面積にそれ
ぞれ設定した。すなわち上記面積Ａ3 ，Ａ4 ，（Ｓ3 ＋
Ｓ3 ），（Ｓ4 ＋Ｓ4 ）の関係を表わす数式３は、下記
の通りである。
【００１５】
【数３】
【００１６】そして上記大受圧面２１’に油圧シリンダ
３６L 及び３６R のロッド側圧力Ｐ’R を作用させるよ
うにシリンダ弁１８’の大受圧面側油室２４’と、油圧
シリンダ３６L ，３６R のロッド側油室３８L ，３８R
とを絞り部２３’を介して連通せしめ、且つ上記小受圧
面２２’に油圧シリンダ３６L ，３６R のヘッド側圧力
Ｐ’H を作用させるようにシリンダ弁１８’の小受圧面
側油室２６’と、油圧シリンダ３６L ，３６R のヘッド
側油室３９L ，３９R とを絞り部２５’を介して連通せ
しめ、油圧シリンダ３６L ，３６R のヘッド側圧力Ｐ’
H と上記小受圧面２２’の面積Ａ4 を乗じた積の値と、
ロッド側圧力Ｐ’R と上記大受圧面２１’の面積Ａ3 を
乗じた積の値との差が０（ゼロ）に近付くように、パラ
ンスせしめるようにした。すなわちその状態の油圧バラ
ンスを表わす数式４は、下記の通りである。
３６L 及び３６R のロッド側圧力Ｐ’R を作用させるよ
うにシリンダ弁１８’の大受圧面側油室２４’と、油圧
シリンダ３６L ，３６R のロッド側油室３８L ，３８R
とを絞り部２３’を介して連通せしめ、且つ上記小受圧
面２２’に油圧シリンダ３６L ，３６R のヘッド側圧力
Ｐ’H を作用させるようにシリンダ弁１８’の小受圧面
側油室２６’と、油圧シリンダ３６L ，３６R のヘッド
側油室３９L ，３９R とを絞り部２５’を介して連通せ
しめ、油圧シリンダ３６L ，３６R のヘッド側圧力Ｐ’
H と上記小受圧面２２’の面積Ａ4 を乗じた積の値と、
ロッド側圧力Ｐ’R と上記大受圧面２１’の面積Ａ3 を
乗じた積の値との差が０（ゼロ）に近付くように、パラ
ンスせしめるようにした。すなわちその状態の油圧バラ
ンスを表わす数式４は、下記の通りである。
【００１７】
【数４】
【００１８】上述の構成によりこの第２実施例油圧シリ
ンダ制御装置の作用は、第１実施例油圧シリンダ制御装
置の場合と同様である。なお本発明におけるシリンダ弁
１８’のピストン体１９’のストローク移動量によっ
て、図３に示す曲線における力△Ｆ〜−△Ｆの範囲δを
設定することができる。また曲線内の斜線の部分の大き
さによって、油圧シリンダの僅かな伸縮揺動時にたとえ
ばロッド側油室へ押し込める必要油量を決めることがで
きる。
ンダ制御装置の作用は、第１実施例油圧シリンダ制御装
置の場合と同様である。なお本発明におけるシリンダ弁
１８’のピストン体１９’のストローク移動量によっ
て、図３に示す曲線における力△Ｆ〜−△Ｆの範囲δを
設定することができる。また曲線内の斜線の部分の大き
さによって、油圧シリンダの僅かな伸縮揺動時にたとえ
ばロッド側油室へ押し込める必要油量を決めることがで
きる。
【００１９】
【発明の効果】建設機械等では、たとえばブームを上下
回動せしめるための油圧シリンダが単数個、又は並列に
複数個配置しているが、本発明では上記いずれの場合で
も油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室を、スト
ローク揺動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ
弁を介して連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対
向する受圧面を大受圧面と小受圧面に形成している。そ
れでたとえばブーム降下時に油圧シリンダを停止させる
と、ブームの負荷による慣性力と作動油の圧縮性（弾
性）のために、ヘッド側油室の容積が減少し、力が△Ｆ
だけ急激に上昇する。そのヘッド側油室内の上昇圧力が
絞り部を通じて、シリンダ弁の小受圧面側油室に作用す
る。すなわちピストン体の小受圧面に作用する力が△Ｆ
だけ急激に上昇して作用するのでピストン体は若干上昇
し、大受圧面側油室の容積が減少し、かつ圧力が上昇す
る。すなわち小受圧面に作用した力の差△Ｆを相殺する
ように反対側の大受圧面に△Ｆなる力が作用するととも
に、大受圧面側油室の減少した容積分の油が、大受圧面
側油室より絞り部を通じて、油圧シリンダのロッド側油
室に押し込まれる。このようにしてシリンダ弁のピスト
ン体に力の差△Ｆと−△Ｆが交番的に作用し、ピストン
体のシャトル移動毎に低下するので、早期に力０（ゼ
ロ）に近付く。したがって本発明の油圧シリンダ制御装
置を装備した建設機械等では、油圧シリンダの作動停止
直後の僅かな伸縮揺動を素早く収束することができる
し、またその装置構造が簡単で安価に実施することがで
きる。
回動せしめるための油圧シリンダが単数個、又は並列に
複数個配置しているが、本発明では上記いずれの場合で
も油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室を、スト
ローク揺動自在のピストン体を内部にそなえたシリンダ
弁を介して連通せしめ、かつ上記ピストン体の互いに対
向する受圧面を大受圧面と小受圧面に形成している。そ
れでたとえばブーム降下時に油圧シリンダを停止させる
と、ブームの負荷による慣性力と作動油の圧縮性（弾
性）のために、ヘッド側油室の容積が減少し、力が△Ｆ
だけ急激に上昇する。そのヘッド側油室内の上昇圧力が
絞り部を通じて、シリンダ弁の小受圧面側油室に作用す
る。すなわちピストン体の小受圧面に作用する力が△Ｆ
だけ急激に上昇して作用するのでピストン体は若干上昇
し、大受圧面側油室の容積が減少し、かつ圧力が上昇す
る。すなわち小受圧面に作用した力の差△Ｆを相殺する
ように反対側の大受圧面に△Ｆなる力が作用するととも
に、大受圧面側油室の減少した容積分の油が、大受圧面
側油室より絞り部を通じて、油圧シリンダのロッド側油
室に押し込まれる。このようにしてシリンダ弁のピスト
ン体に力の差△Ｆと−△Ｆが交番的に作用し、ピストン
体のシャトル移動毎に低下するので、早期に力０（ゼ
ロ）に近付く。したがって本発明の油圧シリンダ制御装
置を装備した建設機械等では、油圧シリンダの作動停止
直後の僅かな伸縮揺動を素早く収束することができる
し、またその装置構造が簡単で安価に実施することがで
きる。
【図１】本発明の第１実施例油圧シリンダ制御装置を示
す要部回路図である。
す要部回路図である。
【図２】図１に示す第１実施例油圧シリンダ制御装置の
制御回路図である。
制御回路図である。
【図３】本発明における油圧シリンダ作動停止直後のヘ
ッド側油室に作用する力を示す曲線図である。
ッド側油室に作用する力を示す曲線図である。
【図４】本発明の第２実施例油圧シリンダ制御装置の要
部回路図である。
部回路図である。
【図５】図４に示す第２実施例油圧シリンダ制御装置の
制御回路図である。
制御回路図である。
【図６】従来技術を示す制御回路図である。
２，１３ ブーム １４，３６L ，３６R 油圧シリンダ １５，３７L ，３７R ピストン １６，３８L ，３８R ロッド側油室 １７，３９L ，３９R ヘッド側油室 １８，１８’ シリンダ弁 １９，１９’ ピストン体 ２１，２１’，大受圧面 ２２，２２’ 小受圧面 ２３，２３’，２５，２５’ 絞り部 ２４，２４’ 大受圧面側油室 ２６，２６’ 小受圧面側油室
Claims (3)
- 【請求項１】 油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側
油室を、ストローク振動自在のピストン体を内部にそな
えたシリンダ弁を介して連通せしめ、かつ上記ピストン
体の互いに対抗する受圧面を大受圧面と小受圧面に形成
し、油圧シリンダのヘッド側圧力と上記小受圧面の面積
を乗じた積の値と、ロッド側圧力と上記大受圧面の面積
を乗じた積の値との差が０（ゼロ）に近づくように、バ
ランスせしめるようにしたことを特徴とする油圧シリン
ダ制御装置。 - 【請求項２】 特許請求の範囲請求項１記載の油圧シリ
ンダ制御装置において、ピストン体の互いに対向する大
受圧面と小受圧面の面積を、油圧シリンダピストンのヘ
ッド側受圧面積とロッド側受圧面積との相対比率に相当
する面積にそれぞれ設定し、上記大受圧面にロッド側圧
力を、また小受圧面にヘッド側圧力を作用せしめるよう
に構成したことを特徴とする油圧シリンダ制御装置。 - 【請求項３】 建設機械に装備した一個のアクチュエー
タの一作動を複数個の並列に配置した油圧シリンダで駆
動するようにし、その油圧シリンダの作動状態等の場
合、これを停止させたとき作動停止の慣性力と作動油の
圧縮性のために上記油圧シリンダが僅かな伸縮揺動を繰
り返すのを防止するようにした油圧シリンダ制御装置に
おいて、油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室
を、ストローク揺動自在のピストン体を内部にそなえた
シリンダ弁を介して連通せしめ、かつ上記ピストン体の
互いに対向する受圧面を大受圧面と小受圧面に形成し、
その大受圧面と小受圧面の面積を、上記複数個の油圧シ
リンダのそれぞれ油圧シリンダピストンのヘッド側受圧
面積の和と、それぞれロッド側受圧面積の和との相対比
率に相当する面積にそれぞれ設定し、上記大受圧面にロ
ッド側圧力を、また小受圧面にヘッド側圧力を作用せし
め、油圧シリンダのヘッド側圧力と上記小受圧面の面積
を乗じた積の値と、ロッド側圧力と上記大受圧面積を乗
じた積の値との差が０（ゼロ）に近づくように、バラン
スせしめるようにしたことを特徴とする油圧シリンダ制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15848195A JPH08326707A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 油圧シリンダ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15848195A JPH08326707A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 油圧シリンダ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08326707A true JPH08326707A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15672689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15848195A Pending JPH08326707A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 油圧シリンダ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08326707A (ja) |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP15848195A patent/JPH08326707A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20031112 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20031219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040803 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |