JPH0942208A - 油圧駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲイン調整を可能とした油圧駆動制御装置を
提供することである。 【解決手段】 所定の圧力補償弁５の他方のパイロット
室５ｂ側に、この圧力補償弁５のスプールストロークを
所定位置で停止する停止機構Ｓを設けるとともに、この
停止機構Ｓは、シリンダ３５と、このシリンダ３５に設
けたプランジャ３４と、このシリンダ３５に圧力を導く
ための開閉弁３７とを備え、油圧力でプランジャ３４を
押して圧力補償弁５のスプールを所定のストローク位置
で停止させる構成にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アクチュエータ
の負荷圧を検出し、その最高負荷圧よりも高いポンプ吐
出圧を維持する構成にした油圧駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示した従来のロードセンシング
回路は、第１アクチュエータ１及び第２アクチュエータ
２のそれぞれに、切換弁３、４を接続するとともに、こ
れら各切換弁３、４に、エンジンＥに連結した可変ポン
プＰを接続している。なお、上記第１アクチュエータ１
と切換弁３とで構成される回路系統及び第２アクチュエ
ータ２と切換弁４とで構成される回路系統のそれぞれ
に、圧力補償弁５、６を接続している。そして、上記切
換弁３、４のそれぞれは、可変ポンプＰに接続した流入
ポート７、８と、上記圧力補償弁５、６の流入側に接続
した中継ポート９、１０とを形成している。そして、こ
れら切換弁３、４を左右いずれに切り替えても、流入ポ
ート７、８と中継ポート９、１０とが連通するととも
に、その連通過程に形成される可変絞り１１、１２の開
度は、切換弁３、４の切り替え量に比例する。

【０００３】上記中継ポート９、１０の下流側には、圧
力補償弁５、６を接続しているが、この圧力補償弁５、
６の下流側を第１連通ポート１３、１４と第２連通ポー
ト１５、１６とに接続している。第１、２連通ポート１
３〜１６は、切換弁３、４が図示の中立位置にあると
き、戻りポート１７〜２０を介してタンクライン２１に
連通している。そして、切換弁３、４が図面左側位置に
切り換わると、第１連通ポート１３、１４が、一方のア
クチュエータポート２２、２３に連通する一方、他方の
アクチュエータポート２４、２５が戻りポート１９、２
０を介してタンクライン２１に連通する。また、切換弁
３、４が図面右側位置に切り換わると、今度は、第２連
通ポート１５、１６が、他方のアクチュエータポート２
４、２５に連通する一方、一方のアクチュエータポート
２２、２３が戻りポート１７、１８を介してタンクライ
ン２１に連通する。

【０００４】上記のようにした各切換弁３、４は、その
両側に設けたパイロット室２６と２７、２８と２９との
それぞれを、図示していないパイロット減圧弁に接続し
ている。このパイロット減圧弁は、レバーを倒す方向に
よって、パイロット室２６あるいは２７、２８あるいは
２９のいずれかにパイロット圧を導き、いずれか他方の
パイロット室２７あるいは２６、２９あるいは２８のい
ずれかをタンク通路を介してタンクに連通させる構成に
している。また、このパイロット減圧弁は、上記レバー
の傾転量に応じてパイロット圧の大きさを制御できるよ
うにしている。

【０００５】上記可変ポンプＰは、レギュレータ３０に
連結しているが、このレギュレータ３０には、シャトル
弁３１で選択された各アクチュエータの最高負荷圧が導
かれるようにしている。そして、その最高負荷圧の作用
を受けたレギュレータ３０は、可変ポンプＰの馬力を一
定に保つとともに、アクチュエータの最高負荷圧よりも
ポンプ吐出圧の方が一定の圧力だけ高い圧力を出力する
ように制御するものである。なお、可変ポンプＰの馬力
一定制御とは、馬力＝ＰＱとなるような制御をすること
である。したがって、圧力Ｐが上昇すれば流量Ｑを減少
させ、反対に圧力Ｐが下がれば流量Ｑを多くするという
制御をするものである。

【０００６】また、前記圧力補償弁５、６は、その一方
のパイロット室５ａ、６ａを、当該圧力補償弁の上流側
に連通させ、他方のパイロット室５ｂ、６ｂを上記シャ
トル弁３１で選択された最高負荷圧が導かれるようにし
ている。さらに、この他方のパイロット室５ｂ、６ｂに
はスプリング３２、３３を設けている。したがって、こ
の圧力補償弁５、６は、可変絞り１１、１２の前圧が、
最高負荷圧よりもスプリング３２、３３のバネ力に相当
する圧力だけ高くなるように、その通過流量を制御す
る。いま例えば、図示しないパイロット減圧弁を操作し
て、切換弁３のパイロット室２６と、切換弁４のパイロ
ット室２８にパイロット圧を導くと、それら切換弁３、
４が図面左側位置に切り換わる。したがって、切換弁３
側では、可変ポンプＰの吐出流体がアクチュエータポー
ト２２を経由して第１アクチュエータ１に供給されると
ともに、その第１アクチュエータ１の戻り流体が、アク
チュエータポート２４を経由してタンクライン２１に戻
される。また、切換弁４側では、可変ポンプＰの吐出流
体がアクチュエータポート２３を経由して第２アクチュ
エータ２に供給されるとともに、その第２アクチュエー
タ２の戻り流体が、アクチュエータポート２５を経由し
てタンクライン２１に戻される。

【０００７】そして、上記装置における流量設定条件を
数式で示すと次のとおりである。まず、レギュレータの
制御差圧ΔＰｒｅｇは、次のとおりである。 ΔＰｒｅｇ＝Ｐｐ−Ｐｌｓ ・・・(1) ＝（ｋｒ・δｒ）／Ａｒ・・・(2) Ｐｐ ：ポンプ信号圧 Ｐｌｓ：最高負荷信号圧 ｋｒ ：レギュレータスプリングのばね定数 Ａｒ ：レギュレータスプールの断面積 δｒ ：レギュレータスプリングのたわみ量 また、圧力補償弁の制御の制御条件は、次のとおりであ
る。 Ｐｃ・Ａｃ＝（Ｐｌｓ・Ａｃ）＋（ｋｃ・δｃ）・・・(3) Ｐｃ−Ｐｌｓ＝ｋｃ・δｃ／Ａｃ ・・・(4) δｃ＝δ0＋Ｘｃ ・・・(5) Ｐｃ：可変絞り通過後の圧力 Ａｃ：パイロット室５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂの受圧面積 ｋｃ：スプリング３２、３３のばね定数 δｃ：スプリング３２、３３のたわみ量 δ0 ：スプリング３２、３３の初期たわみ量 Ｘｃ：圧力補償弁のスプールストローク さらに、圧力補償弁は、可変絞り１１、１２前後の差圧
が一定になるように流量を制御するので、その制御流量
は次のとおりである。 Ｑ＝α・Ｃｄ・ａ１・（Ｐｐ−Ｐｃ）1/2 ・・・(6) α、Ｃｄ：定数 ａｌ ：可変絞りの開口面積

【０００８】上記(6)式からも明らかなように、可変絞
り１１、１２の開度ａｌが一定とすれば、可変しぼり前
後の差圧が小さくなると流量Ｑｇも少なくなる。また、
流量Ｑが何らかの影響で少なくなれば、上記差圧Ｐｐ−
Ｐｃが小さくなる。上記(6)式に前記(4)式を代入する
と、次のとおりとなる。 Ｑ＝α・Ｃｄ・ａ１・〔Ｐｐ−｛Ｐｌｓ＋（ｋｃ・δｃ／Ａｃ）｝〕1/2 ＝α・Ｃｄ・ａ１・｛Ｐｐ−Ｐｌｓ−（ｋｃ・δｃ／Ａｃ）｝1/2 ・・・(7) また、この式に前記(1)式を代入すると、次の(7)式にな
る。 Ｑ＝α・Ｃｄ・ａ１・｛ΔＰｒｅｇ−（ｋｃ・δｃ／Ａｃ）｝1/2 ・・・(8)

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、例えば、オペレータが、アクチュエータの
作動速度を落とそうとして、アクセルの踏み込み量を少
なくし、エンジンＥの回転数を落としても、圧力補償弁
５、６が機能して、可変絞り１１、１２前後の差圧を常
に一定に保ってしまう。しかし、絞りを通過する流量
は、その絞り前後の差圧によって決まるが、上記のよう
に圧力補償弁５、６が機能して絞り１１、１２前後の差
圧を一定に保ってしまうと、たとえ、エンジンの回転数
を落としても、その流量を落とすことができないことに
なる。つまり、この従来の装置では、一度設定されたゲ
インを変更できないので、可変絞りの開度を変えないか
ぎり、アクセルの踏み具合によって、アクチュエータの
作動速度を変更できないという問題があった。この発明
の目的は、ゲイン調整を可能にして、上記従来の欠点を
解消したものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、吐出圧を
最高負荷圧よりも一定圧だけ高く維持する構成にしたポ
ンプと、このポンプに対して並列に接続した複数のアク
チュエータと、ポンプと各アクチュエータとの連通過程
に位置する可変絞りを有する切換弁と、この可変絞りの
上流側あるいは下流側に接続した圧力補償弁とを備え、
上記圧力補償弁の一方のパイロット室には、この圧力補
償弁と可変絞りとの間の信号圧を導き、かつ、他方のパ
イロット室には、スプリングを設けるとともに、この圧
力補償弁及び可変絞りよりも下流側の負荷信号圧を導
き、この圧力補償弁の流量制御によって、可変絞りの前
後の差圧を一定に保つ構成にした油圧駆動制御装置を前
提とする。そして、所定の圧力補償弁の他方のパイロッ
ト室側に、この圧力補償弁のスプールストロークを所定
位置で停止する停止機構を設けるとともに、この停止機
構は、シリンダと、このシリンダに設けたプランジャ
と、このシリンダに圧力を導くための開閉弁とを備え、
油圧力でプランジャを押して圧力補償弁のスプールを所
定のストローク位置で停止させる構成にした点に特徴を
有する。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、シリ
ンダには、開閉弁を介してポンプ信号圧を導く点に特徴
を有する。第３の発明は、第１の発明において、シリン
ダには、開閉弁を介して負荷信号圧を導く点に特徴を有
する。第４の発明は、第１の発明とその前提を同じにし
つつ、所定の圧力補償弁の他方のパイロット室側におけ
るスプール端に、プランジャを接触させるとともに、こ
のプランジャの一方の受圧面を一方の圧力室に臨ませ、
かつ、他方の受圧面を他方の圧力室に臨ませ、これら圧
力室の信号圧によって与えられるプランジャの推力を、
所定の圧力補償弁のスプール端に作用させた点に特徴を
有する。第５の発明は、第４の発明において、一方の圧
力室には、開閉弁を介してポンプ信号圧を導き、かつ、
他方の受圧面を臨ませた他方の圧力室には、所定の圧力
補償弁の他方のパイロット室の負荷信号圧を導いた点に
特徴を有する。第６の発明は、第４の発明において、切
換弁の上流側に圧力補償弁を接続するとともに、一方の
圧力室には、開閉弁を介して別の圧力補償弁の他方のパ
イロット室の負荷信号圧を導き、かつ、他方の受圧面を
臨ませた他方の圧力室には、所定の圧力補償弁の他方の
パイロット室の負荷信号圧を導いた点に特徴を有する。

【００１２】第７の発明は、第４〜６のいずれかの発明
において、プランジャの受圧面積に差を持たせた点に特
徴を有する。第８の発明は、第４〜７のいずれかの発明
において、他方の圧力室の出入ポート側に絞りを設けた
点に特徴を有する。第９の発明は、第１の発明とその前
提を同じにしつつ、上記切換弁は、その弁本体と、この
弁本体に摺動自在に設けたメインスプールと、この弁本
体に組み込んだ圧力補償弁とを備え、この圧力補償弁
は、そのスプールの一端を流入ポート側と連通する一方
のパイロット室に臨ませ、他端を他方のパイロット室に
臨ませ、かつ、この圧力補償弁のスプールの移動に応じ
て切換弁のポンプポートとアクチュエータポートとの流
路面積を制御する構成にし、かつ、上記他方のパイロッ
ト室にプランジャを突出させ、その突出端である一端を
スプールの他端に接触させ、また、プランジャの他端を
ポンプ吐出圧を導く圧力室に臨ませてなる点に特徴を有
する。第１０の発明は、第１の発明とその前提を同じに
しつつ、複数の圧力補償弁のうち、いくつかの圧力補償
弁の他方のパイロット室側におけるスプール端に、それ
ぞれプランジャを接触させるとともに、これらプランジ
ャの一方の受圧面を一方の圧力室に臨ませ、かつ、他方
の受圧面を他方の圧力室に臨ませ、しかも、各プランジ
ャごとに受圧面積に差をもたせて、目的の作業モードを
設定した点に特徴を有する。

【００１３】第１〜３の発明は、停止機構の作用で、圧
力補償弁の開度の最大値を小さくして、その制御範囲を
狭くする。そして、停止機構によって規制されたときの
フルストローク時には、圧力補償弁の開度が固定される
ので、圧力補償弁の通過流量によって、可変絞り前後の
差圧が決められることになる。したがって、この停止機
構を機能させた状態では、例えば、アクセルの踏み込み
量を変えて、ポンプ吐出量を変化させれば、アクチュエ
ータへの供給流量も変化することになる。なお、停止機
構としては、シリンダと、このシリンダに設けたプラン
ジャと、このシリンダに圧力を導くための開閉弁とを備
え、例えば、このシリンダには、ポンプ信号圧や負荷信
号圧などを導けばよい。第４〜８の発明は、開閉弁を開
いたとき、圧力室の信号圧によってプランジャに推力が
付与され、このプランジャが、所定の圧力補償弁の他方
のパイロット室に臨ませたスプール端を押しつづける。
したがって、実質的には、この圧力補償弁の他方のパイ
ロット室のスプリングのバネ力を強くしたと同じなる。
つまり、通常の制御状態よりも圧力補償弁に余分の力を
加えることになるので、所定の圧力補償弁の制御流量を
少なくできる。

【００１４】例えば、第５の発明では、一方の圧力室に
ポンプ信号圧を導き、かつ、他方の圧力室に所定の圧力
補償弁の他方のパイロット室の負荷信号圧を導いてい
る。また、第６の発明では、一方の圧力室に別の圧力補
償弁の他方のパイロット室の負荷信号圧を導き、かつ、
他方の圧力室に所定の圧力補償弁の他方のパイロット室
の負荷信号圧を導いている。なお、第７の発明のよう
に、プランジャの受圧面に面積差を設ければ、その押圧
力を大きくしたり、小さくしたりできる。また、第８の
発明のように、圧力補償弁の他方のパイロット室の出入
ポート側に絞りを設けたので、圧力補償弁の感度を鈍く
することができいる。第９の発明は、圧力補償弁を切換
弁の本体内に組み込んでいるので、その分、配管などを
含めた装置全体の構成が簡略化する。第１０の発明は、
いくつかの圧力補償弁の他方のパイロット室側のスプー
ル端にプランジャを接触させるとともに、プランジャご
とに受圧面積に差を持たせたので、開閉弁を開いてポン
プ信号圧を圧力室に導けば、それぞれ異なった押圧力が
圧力補償弁のスプール端に作用することになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、第１実施例を示すもので
あるが、切換弁３、４を可変絞り１１、１２の記号のみ
で示し、しかも第１、２アクチュエータを省略したもの
である。そして、この第１実施例の特徴は、圧力補償弁
５の他方のパイロット室５ｂ側に、停止機構Ｓを設けた
点である。このように停止機構Ｓを設けた以外は、従来
例として示した図１０の構成と同一である。したがっ
て、従来と同一の構成要素については、図１０と同一符
号を用いて説明するとともに、その詳細な説明を省略す
る。上記停止機構Ｓは、パイロット室５ｂ側にプランジ
ャ３４を突出させたシリンダ３５と、このシリンダ３５
の圧力室３６をポンプラインに接続する通路過程に設け
た開閉弁３７とからなる。いま、ポンプＰの稼動中に開
閉弁３７を開いて、圧力室３６にポンプ信号圧を導く
と、プランジャ３４が突出して圧力補償弁５のスプール
のストローク位置を所定の位置以上いかないようにす
る。

【００１６】このようにした停止機構Ｓを機能させたと
きの圧力補償弁５のスプールのフルストローク時には、
圧力補償弁５の開度が固定されることになる。そのため
に、開度を固定化された圧力補償弁５を通過する流量に
よって、可変絞り１１の前後の差圧が決められることに
なる。したがって、上記停止機構を機能させた状態での
フルストローク時には、例えば、アクセルの踏み込み量
を変えて、ポンプ吐出量を変化させれば、アクチュエー
タへの供給流量も変化させられることになる。図２に示
した第２実施例は、ポンプＰを定吐出タイプとするとと
もに、レギュレータ３０に代えてアンロード弁３８を設
けたものである。そして、このアンロード弁３８は、ポ
ンプＰの吐出圧を最高負荷圧よりも、そのスプリング３
９のバネ力に相当する圧力分だけ高くなるように制御す
る。この点で、アンロード弁３８は、レギュレータ３０
と実質的に同一の機能を果たす。

【００１７】図３に示す第３実施例は、圧力補償弁５の
他方のパイロット室５ｂ側に、停止機構Ｓを設けた点
で、第１実施例と同様である。ただし、この停止機構Ｓ
を構成するシリンダ３５の圧力室３６には、開閉弁３７
を介して、別の圧力補償弁６の他方のパイロット室６ｂ
を接続している。ここで、図３からもわかるが、この第
３実施例では、圧力補償弁５、６を、それぞれ可変絞り
１１、１２の上流側に配置している。以下では、圧力補
償弁５、６を、可変絞り５、６の上流側と下流側とに配
置した場合の相違点を説明する。

【００１８】つまり、第１実施例のように、可変絞り
５、６の下流側に圧力補償弁５、６を配置すると、圧力
補償弁５、６の他方のパイロット室５ｂ、６ｂには、シ
ャトル弁３１で選択されたアクチュエータの最高負荷信
号圧Ｐｌｓが導かれる。それに対して、この第３実施例
のように、可変絞り５、６の上流側に圧力補償弁５、６
を配置すると、圧力補償弁５、６の他方のパイロット室
５ｂ、６ｂには、それぞれの圧力補償弁５、６が接続す
るアクチュエータ毎の負荷信号圧が導かれる。したがっ
て、この第３実施例では、シリンダ３５の圧力室３６
に、別の圧力補償弁６に接続するアクチュエータの負荷
圧が導かれることになる。なお、その他の構成及び作用
・効果については、第１実施例と同様なので、ここでは
その詳細な説明を省略する。また、シリンダ３５の圧力
室３６に導かれる信号圧力については、第１〜３実施例
のものに限定されるのではなく、もちろん最高負荷信号
圧Ｐｌｓであってもかまわない。

【００１９】図４に示す第４実施例は、圧力補償弁５の
パイロット室５ｂ側に、シリンダ４０を設けるととも
に、このシリンダ４０内にプランジャ４１を設けてい
る。そして、このプランジャ４１の一方受圧面４１ａを
圧力室４２に臨ませ、他方の受圧面４１ｂを圧力室４３
に臨ませている。上記一方の圧力室４２は、開閉弁４４
を介してポンプラインに接続している。また、他方の圧
力室４３は、パイロット室５ｂ側に接続している。した
がって、開閉弁４４を開いた状態では、一方の圧力室４
２にポンプ信号圧Ｐｐが作用し、他方の圧力室４３には
最高負荷信号圧Ｐｌｓが作用することになる。このよう
に両圧力室４２、４３に圧力が作用すると、ポンプ信号
圧Ｐｐと最高負荷信号圧Ｐｌｓの圧力差に応じて、プラ
ンジャ４１に推力が発生し、圧力補償弁５のスプールを
押し付けることになる。言い換えれば、スプリング３２
のバネ力が、プランジャ４１の押圧力分だけ強くなった
と同じになる。また、開閉弁４４を閉じたとき、他方の
圧力室４３にのみ圧力が作用するので、プランジャ４１
の押圧力は、圧力補償弁５のスプールに作用しない。

【００２０】次に、この第４実施例の作用を説明する。
いま、開閉弁４４を開位置に切り換えると、上記したよ
うにポンプ信号圧Ｐｐと最高負荷信号圧Ｐｌｓの圧力差
に応じた圧力で、圧力補償弁５のスプールを押し付ける
ことになる。このときの圧力補償弁の制御条件は、次の
とおりである。 Ｐｃ・Ａｃ＝Ｐｌｓ・Ａｃ＋ｋｃ・δｃ＋Ａｐ（Ｐｐ−Ｐｌｓ）・・・(9) なお、Ａｐはプランジャの受圧面積である。また、圧力
補償弁５の通過流量は、次のとおりである。 Ｑ＝α・Ｃｄ・ａｌ・（Ｐｐ−Ｐｃ）1/2 ＝α・Ｃｄ・ａｌ・《Ｐｐ−〔｛（Ｐｌｓ・Ａｃ＋ｋｃ・δｃ）／Ａｃ｝ ＋｛Ａｐ・（Ｐｐ−Ｐｌｓ）／Ａｃ｝〕》1/2 ＝α・Ｃｄ・ａｌ・｛（Ｐｐ−Ｐｌｓ）−（ｋｃ・δｃ／Ａｃ） −（Ａｐ／Ａｃ）・（Ｐｐ−Ｐｌｓ）｝1/2 ＝α・Ｃｄ・ａｌ・〔ΔＰｒｅｇ−｛（ｋｃ・δｃ）／Ａｃ｝ −（Ａｐ／Ａｃ）・ΔＰｒｅｇ〕1/2

【００２１】したがって、この第４実施例によれば、従
来の圧力補償弁５のスプリング３２のバネ力を強くした
と同じになるので、開閉弁４４を開閉させることによっ
て、ゲイン調整が可能になる。また、上記のように、実
質的にはスプリング３２のバネ力を強くしたと同様なの
で、複数のアクチュエータを同時操作したとき、他のセ
クションが高負荷になって、圧力補償弁５の開口が小さ
くなったときにも、この圧力補償弁５が通常に機能する
ことになる。なお、この第４実施例を示す図４も、切換
弁３、４を可変絞り１１、１２の記号でのみで示したも
のである。そして、第４実施例の具体的な例を示したの
が、図５である。すなわち、切換弁３の弁本体４５に、
メインスプール４６を摺動自在に組み込むとともに、こ
のメインスプール４６の両端をパイロット室２６、２７
に臨ませている。なお、図中符号６０は、センタリング
スプリングで、ノーマル状態において、メインスプール
４６を図示の中立位置に保つためのものである。

【００２２】また、上記弁本体４５には、アクチュエー
タポート２２、２４と、第１連通ポート１３と、第２連
通ポート１５と、戻り流路１９と、ポンプＰに常時連通
している一対の流入ポート７ａ、７ｂと、圧力補償弁５
に通じる中継ポート９とを形成している。一方、メイン
スプール４６は、その軸線に直交する中心線を境に左右
対称にしている。すなわち、このメインスプール４６に
は、上記中心線から外側に向かって、複数のスリット４
７、４８、第１環状溝４９、５０、第２環状溝５１、５
２を形成している。上記各スリット４７、４８の一端は
第１環状溝４９、５０に開放している。しかも、これら
一組のスリット４７あるいは４８は、軸方向の長さを異
にした複数種を備えている。そして、メインスプール４
６が図示の中立位置から左右いずれかに移動すると、ま
ず最初に長い方のスリットが中継ポート９にラップし、
メインスプール４６がさらに移動すると、短い方のスリ
ットも中継ポート９にラップする。このスリット４７、
４８は、可変絞り１１を構成するものであるが、結局、
中継ポート９に対するスリット４７、４８のラップ量合
計が可変絞り１１の開度ということになる。したがっ
て、この可変絞り１１の開度は、メインスプール４６の
移動量に比例することになる。

【００２３】そして、メインスプール４６が図示の中立
位置から右方向に移動すると、スリット４７を介して流
入ポート７ａと中継ポート９とが連通するとともに、第
２環状溝５１を介してアクチュエータポート２２と第１
連通ポート１３とが連通する。また、アクチュエータポ
ート２４は、第２環状溝５２を介して戻りポート１９と
連通する。メインスプール４６を上記とは反対方向であ
る左方向に移動すると、スリット４８を介して流入ポー
ト７ｂと中継ポート９とが連通するとともに、第２環状
溝５２を介してアクチュエータポート２４と第２連通ポ
ート１５とが連通する。また、アクチュエータポート２
２は、第２環状溝５１を介して戻りポート１９と連通す
る。

【００２４】上記のようにした弁本体４５には、圧力補
償弁５を組み込んでいる。すなわち、メインスプール４
６の軸線に直交する中心線上に、圧力補償弁５の筒状の
スプール５４を摺動自在に組み込んでいる。そして、こ
のスプール５４の一端は、前記中継ポート９に連通する
一方のパイロット室５ａに臨ませるとともに、他端側に
は栓部材５５をはめ付け、この栓部材５５を他方のパイ
ロット室５ｂに臨ませている。この他方のパイロット室
５ｂには、通路５６を介して負荷信号圧が導かれるもの
である。上記他方のパイロット室５ｂにはスプリング３
２を設け、このスプリング３２の作用で、スプール５４
が図示のノーマル位置にあるとき、スプール５４に形成
した切換ポート５７と第１、２連通ポート１３、１５と
が食い違って、それら両者の連通が遮断される構成にし
ている。なお、図中符号５８は、スプール５４内に設け
たチェック弁で、中継ポート９から切換ポート５６への
流通のみを許容するものである。

【００２５】上記他方の圧力室４２には、プランジャ４
１の一方の受圧面４１ａを臨ませ、パイロット室５ｂに
は他方の受圧面４１ｂを臨ませている。したがって、こ
の図５に示した具体例においては、図４の回路図におけ
るパイロット室５ｂと圧力室４３とを一体化したことに
なる。なお、このことからも明らかなように、パイロッ
ト室５ｂと圧力室４３とは、一体的であってもよく、別
々であってもよいもので、要は、両室５ｂ、４３の圧力
が等しく、かつ、その圧力がプランジャの他方の受圧面
４１ａに作用する構成であればよいものである。そし
て、この図５の構成においても、上記圧力室４２を、開
閉弁４４を介してポンプラインに連通している。このよ
うにしたプランジャ４１の一方の受圧面４１ａにはポン
プ信号圧が作用し、他方の受圧面４１ｂには負荷信号圧
が作用する。したがって、このプランジャには、ポンプ
信号圧と負荷信号圧との差圧に比例した推力が作用し、
この推力がスプール５４に作用する。上記のようにした
構成において、前記図４の回路図に説明したと同様の作
用を奏するものである。

【００２６】図６に示した第５実施例は、プランジャ４
１の一方の受圧面４１ａの受圧面積を、他方の受圧面４
１ｂよりも大きくして、プランジャ４１の推力をより大
きくしたもので、その他は第４実施例と同様である。な
お、図示しないが、プランジャ４１の一方の受圧面４１
ａの受圧面積を、他方の受圧面４１ｂよりも小さくし、
プランジャ４１の推力をより小さくしてもかまわない。
そして、これら受圧面積４１ａ、４１ｂの差について
は、目的のゲイン調整が得られるように決めればよい図
７に示した第６実施例は、圧力室４３の出入ポート側に
絞り５９を設けたもので、その他は第４実施例と同様で
ある。この第６実施例では、上記のように絞り５９を設
けたので、その分、圧力補償弁５の感度が鈍くなる。し
たがって、オペレータが急激にレバー操作をしても、ア
クチュエータは滑らかにスピード変化し、いわゆるショ
ックの発生を防止できるようになる。

【００２７】図８に示した第７実施例は、第４実施例と
同様に、圧力補償弁５の他方のパイロット室５ｂ側のス
プール端にプランジャ４１を接触させている。ただし、
一方の圧力室４２は、開閉弁４４を介して別の圧力補償
弁６の他方のパイロット室６ｂに接続し、他方の圧力室
４３は、パイロット室５ｂ側に接続している。ここで、
この第７実施例では、可変絞り１１、１２の上流側に圧
力補償弁５、６を配置している。つまり、前述したよう
に、圧力補償弁５、６の他方のパイロット室５ｂ、６ｂ
には、それぞれの圧力補償弁５、６が接続するアクチュ
エータ毎の負荷信号圧が導かれるようにしている。そし
て、一方の圧力室４２に、圧力補償弁６に接続するアク
チュエータの負荷信号圧を、また、他方の圧力室４３
に、圧力補償弁５に接続するアクチュエータの負荷信号
圧をそれぞれ導いている。

【００２８】いま、開閉弁４４を開いて、これら負荷信
号圧の差が所定圧に達すると、プランジャ４１に推力が
付与されることになる。そして、実質的に、スプリング
３２のバネ力をプランジャ４１の押圧力分だけ強くする
といった効果は、第４実施例と同じである。また、開閉
弁４４を閉じたときは、他方の圧力室４３にのみ圧力が
作用するので、プランジャ４１の押圧力は、圧力補償弁
５のスプールに作用しない。なお、この第７実施例で
も、受圧面積に差を持たせるなどして、目的のゲイン調
整が得られるようにしてもかわない。

【００２９】図９に示した第８実施例では、ポンプＰに
３つの切換弁（図７では可変絞り６１、６２、６３の記
号のみで示す。）をパラレルに接続している。そして、
これら切換弁（可変絞り６１、６２、６３）の下流側に
は、圧力補償弁６４、６５、６６を介して、アクチュエ
ータとして図示しないアームシリンダ、ブームシリン
ダ、及びバケットシリンダをそれぞれ接続している。圧
力補償弁６４、６５、６６は、既に説明したように、そ
の一方のパイロット室６４ａ、６５ａ、６６ａに、当該
圧力補償弁６４、６５、６６の前圧を導いている。ま
た、他方のパイロット室６４ｂ、６５ｂ、６６ｂにはス
プリング６７、６８、６９を設けるとともに、シャトル
弁３１で選択された最高負荷圧Ｐｌｓを導いている。そ
して、圧力補償弁６４、６５、６６の前圧が、最高負荷
圧Ｐｌｓよりもスプリング６７、６８、６９のバネ力に
相当する圧力分だけ高くなるように、その通過流量を制
御している。

【００３０】このようにした各圧力補償弁６４、６５、
６６の他方のパイロット室６４ｂ、６５ｂ、６６ｂ側に
おけるスプール端には、それぞれプランジャ７０、７
１、７２を接触させている。プランジャ７０、７１、７
２の一方の受圧面７０ａ、７１ａ、７２ａを、それぞれ
一方の圧力室７３、７４、７５に臨ませる。そして、こ
れら圧力室７３、７４、７５を、一つの開閉弁４４を介
してポンプラインに接続している。また、プランジャ７
０、７１、７２の他方の受圧面７０ｂ、７１ｂ、７２ｂ
を他方の圧力室７６、７７、７８に臨ませている。そし
て、これら圧力室７６、７７、７８をそれぞれ圧力補償
弁６４、６５、６６の他方のパイロット室６４ｂ、６５
ｂ、６６ｂに連通させ、最高負荷信号圧Ｐｌｓを導いて
いる。

【００３１】そして、この第８実施例では、各プランジ
ャ７０、７１、７２ごとに受圧面積に差をもたせ、水平
引きモードを設定している。つまり、アームシリンダ側
のプランジャ７０では、一方の受圧面７０ａの面積を他
方の受圧面７０ｂの面積よりも小さく設定し、ブームシ
リンダ側のプランジャ７１では、両受圧面７１ａ、７１
ｂの面積を同じに設定し、バケットシリンダ側のプラン
ジャ７２では、一方の受圧面７２ａの面積を他方の受圧
面７２ｂの面積よりも大きく設定している。したがっ
て、開閉弁４４を開けば、各圧力室７３、７３、７５に
同一のポンプ吐出圧Ｐｐが導かれるが、これら受圧面積
の差に応じて、バケットシリンダ側、ブームシリンダ
側、アームシリンダ側の順にプランジャ７２、７１、７
０の押圧力が大きくなり、圧力補償弁６６、６５、６４
のゲインが大きくなるよう調整がおこなわれる。

【００３２】次に、この第８実施例の作用を説明する。
いま、開閉弁４４が閉じていれば、他方の圧力室７６、
７７、７８のみに圧力が作用するので、プランジャ７
０、７１、７２の押圧力は圧力補償弁６４、６５、６６
のスプールに作用しない。この状態から、水平引きをお
こなうときには、開閉弁４４を開けばよい。開閉弁４４
を開けば、前述したように、バケットシリンダ側、ブー
ムシリンダ側、アームシリンダ側の順に、圧力補償弁６
６、６５、６４のゲインを大きくすることができる。ゲ
インが大きくなれば、その分だけ可変絞り６１、６２、
６３の前圧を高くすることができ、これら可変絞り６
１、６２、６３前後の差圧は小さくなる。そして、可変
絞り６１、６２、６３前後の差圧が小さくなれば、そこ
を流れる流量が少なくなるので、各アクチュエータの作
動速度を落とすことができる。

【００３３】したがって、バケットシリンダでは作動速
度を大きく落とすことができ、バケット側の負荷に抗す
る流量だけを供給することができる。また、アームシリ
ンダでも作動速度は落ちるが、このアームシリンダで
は、ある程度の速度を保って、バケットを引くことがで
きる。そして、これらアームとバケットとを支持するブ
ームシリンダでは、バケットシリンダほどの割合ではな
いが、その作動速度を落とすことができる。このよう
に、バケットをほとんど動かさず、アームシリンダでそ
れを引くといった理想的な水平引きが可能となる。以上
述べたように、この第８実施例では、開閉弁４４を開け
ば、同一のポンプ信号圧Ｐｐにより、各プランジャごと
に異なったゲイン調整をおこなうことができる。そし
て、この第８実施例では、水平引きモードとなるようプ
ランジャの受圧面積の差を設定しているので、理想的な
水平引きを簡単におこなうことができる。

【００３４】以上述べた第８実施例では、プランジャの
受圧面積の差を水平引きモードに設定しているが、もち
ろんそれに限るものではなく、プランジャごとに種々多
様な受圧面積に差をもたせることで、その他の作業モー
ドを設定すればよい。ここでは、その詳細な説明を省略
するが、例えば持ち上げ旋回モードでは、ブームシリン
ダの作動速度を落とすとともに、さらに大きな割合で旋
回モータの作動速度を落としてやれば理想的といえる。
また、たとえ水平引きモードであっても、この第８実施
例とは異なった受圧面積を設定することで、水平引きモ
ードとしてもよいことはいうまでもない。なお、具体的
には図示しないが、プランジャをユニット化するなど
し、圧力補償弁に対して装着自在としておけば、同じ車
両でも、その時々に応じて種々の作業モードを設定しな
おすことができる。

【００３５】

【発明の効果】第１の発明によれば、停止機構によって
規制されたときのフルストローク時には、圧力補償弁の
開度が小さいところで固定されるので、圧力補償弁の通
過流量によって、可変絞り前後の差圧が決められること
になる。したがって、この停止機構を機能させた状態で
は、例えば、アクセルの踏み込み量を変えて、ポンプ吐
出量を変化させれば、アクチュエータへの供給流量も変
化することになる。第２、３の発明によれば、第１の発
明において、停止機構を機能させる油圧力をポンプ信号
あるいは負荷信号圧によって得ているので、圧力源を別
に設ける必要がない。第４の発明によれば、開閉弁を開
閉することによって、圧力補償弁を通過する流量の減少
量を調整することができる。第５、６の発明によれば、
第４の発明において、停止機構を機能させる油圧力をポ
ンプ信号あるいは負荷信号圧によって得ているので、別
に圧力源を設ける必要がない。

【００３６】第７の発明によれば、第４〜６の発明にお
いて、プランジャの受圧面積に差を設けたので、その押
圧力を大きくしたり、小さくしたりでき、その分ゲイン
も大きく調整したり、小さく調整することができる。第
８の発明によれば、第４〜７の発明において、圧力補償
弁の感度を鈍くできるので、オペレータが急激にレバー
操作をしても、アクチュエータは滑らかにスピード変化
し、いわゆるショックの発生を防止できるようになる。
第９の発明によれば、圧力補償弁を切換弁の本体内に組
み込んでいるので、その分、配管などを含めた装置全体
の構成を簡略化できる。第１０の発明によれば、一つの
システム内で、同一の信号すなわちポンプ信号圧と最高
負荷圧信号とにより、各プランジャごとで異なったゲイ
ン調整をおこなうことができる。そして、このゲイン調
整を作業モードに合わせて設定しているので、開閉弁を
開くだけで、その作業を理想的におこなうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の回路図である。

【図２】第２実施例の回路図である。

【図３】第３実施例の回路図である。

【図４】第４実施例の回路図である。

【図５】第４実施例の切換弁と圧力補償弁とを一体化し
た具体例の断面図である。

【図６】第５実施例の回路図である。

【図７】第６実施例の回路図である。

【図８】第７実施例の回路図である。

【図９】第８実施例の回路図である。

【図１０】従来例の回路図である。

【符号の説明】

１ 、２ アクチュエータ ３ 、４ 切換弁 Ｐ ポンプ ５ 、６ 圧力補償弁 ５ａ、６ａ 一方のパイロット室 ５ｂ、６ｂ 他方のパイロット室 １１、１２ 可変絞り Ｓ 停止機構 ３４、４１ プランジャ ３５ シリンダ ３７、４４ 開閉弁 ４２ 一方の圧力室 ４３ 他方の圧力室 ５４ スプール ６４、６５、６６ 圧力補償弁 ７０、７１、７２ プランジャ ７０ａ、７１ａ、７２ａ 一方の受圧面 ７０ｂ、７１ｂ、７２ｂ 他方の受圧面

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出圧を最高負荷圧よりも一定圧だけ高
   く維持する構成にしたポンプと、このポンプに対して並
   列に接続した複数のアクチュエータと、ポンプと各アク
   チュエータとの連通過程に位置する可変絞りを有する切
   換弁と、この可変絞りの上流側あるいは下流側に接続し
   た圧力補償弁とを備え、上記圧力補償弁の一方のパイロ
   ット室には、この圧力補償弁と可変絞りとの間の信号圧
   を導き、かつ、他方のパイロット室には、スプリングを
   設けるとともに、この圧力補償弁及び可変絞りよりも下
   流側の負荷信号圧を導き、この圧力補償弁の流量制御に
   よって、可変絞りの前後の差圧を一定に保つ構成にした
   油圧駆動制御装置において、所定の圧力補償弁の他方の
   パイロット室側に、この圧力補償弁のスプールストロー
   クを所定位置で停止する停止機構を設けるとともに、こ
   の停止機構は、シリンダと、このシリンダに設けたプラ
   ンジャと、このシリンダに圧力を導くための開閉弁とを
   備え、油圧力でプランジャを押して圧力補償弁のスプー
   ルを所定のストローク位置で停止させる構成にした油圧
   駆動制御装置。
2. 【請求項２】 シリンダには、開閉弁を介してポンプ信
   号圧を導くことを特徴とする請求項１記載の油圧駆動制
   御装置。
3. 【請求項３】 シリンダには、開閉弁を介して負荷信号
   圧を導くことを特徴とする請求項１記載の油圧駆動制御
   装置。
4. 【請求項４】 吐出圧を最高負荷圧よりも一定圧だけ高
   く維持する構成にしたポンプと、このポンプに対して並
   列に接続した複数のアクチュエータと、ポンプと各アク
   チュエータとの連通過程に位置する可変絞りを有する切
   換弁と、この可変絞りの上流側あるいは下流側に接続し
   た圧力補償弁とを備え、上記圧力補償弁の一方のパイロ
   ット室には、この圧力補償弁と可変絞りとの間の信号圧
   を導き、かつ、他方のパイロット室には、スプリングを
   設けるとともに、この圧力補償弁及び可変絞りよりも下
   流側の負荷信号圧を導き、この圧力補償弁の流量制御に
   よって、可変絞りの前後の差圧を一定に保つ構成にした
   油圧駆動制御装置において、所定の圧力補償弁の他方の
   パイロット室側におけるスプール端に、プランジャを接
   触させるとともに、このプランジャの一方の受圧面を一
   方の圧力室に臨ませ、かつ、他方の受圧面を他方の圧力
   室に臨ませ、これら圧力室の信号圧によって与えられる
   プランジャの推力を、所定の圧力補償弁のスプール端に
   作用させたことを特徴とする油圧駆動制御装置。
5. 【請求項５】 一方の圧力室には、開閉弁を介してポン
   プ信号圧を導き、かつ、他方の受圧面を臨ませた他方の
   圧力室には、所定の圧力補償弁の他方のパイロット室の
   負荷信号圧を導いたことを特徴とする請求項４記載の油
   圧駆動制御装置。
6. 【請求項６】 切換弁の上流側に圧力補償弁を接続する
   とともに、一方の圧力室には、開閉弁を介して別の圧力
   補償弁の他方のパイロット室の負荷信号圧を導き、か
   つ、他方の受圧面を臨ませた他方の圧力室には、所定の
   圧力補償弁の他方のパイロット室の負荷信号圧を導いた
   ことを特徴とする請求項４記載の油圧駆動制御装置。
7. 【請求項７】 プランジャの受圧面積に差を持たせたこ
   とを特徴とする請求項４〜６のいずれか一に記載の油圧
   駆動制御装置。
8. 【請求項８】 他方の圧力室の出入ポート側に絞りを設
   けたことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一に記載
   の油圧駆動制御装置。
9. 【請求項９】 吐出圧を最高負荷圧よりも一定圧だけ高
   く維持する構成にしたポンプと、このポンプに対して並
   列に接続した複数のアクチュエータと、ポンプと各アク
   チュエータとの連通過程に位置する可変絞りを有する切
   換弁と、この可変絞りの上流側あるいは下流側に接続し
   た圧力補償弁とを備え、上記圧力補償弁の一方のパイロ
   ット室には、この圧力補償弁と可変絞りとの間の信号圧
   を導き、かつ、他方のパイロット室には、スプリングを
   設けるとともに、この圧力補償弁及び可変絞りよりも下
   流側の負荷信号圧を導き、この圧力補償弁の流量制御に
   よって、可変絞りの前後の差圧を一定に保つ構成にした
   油圧駆動制御装置において、上記切換弁は、その弁本体
   と、この弁本体に摺動自在に設けたメインスプールと、
   この弁本体に組み込んだ圧力補償弁とを備え、この圧力
   補償弁は、そのスプールの一端を流入ポート側と連通す
   る一方のパイロット室に臨ませ、他端を他方のパイロッ
   ト室に臨ませ、かつ、この圧力補償弁のスプールの移動
   に応じて切換弁のポンプポートとアクチュエータポート
   との流路面積を制御する構成にし、かつ、上記他方のパ
   イロット室にプランジャを突出させ、その突出端である
   一端をスプールの他端に接触させ、また、プランジャの
   他端をポンプ吐出圧を導く圧力室に臨ませてなる油圧駆
   動制御装置。
10. 【請求項１０】 吐出圧を最高負荷圧よりも一定圧だけ
    高く維持する構成にしたポンプと、このポンプに対して
    並列に接続した複数のアクチュエータと、ポンプと各ア
    クチュエータとの連通過程に位置する可変絞りを有する
    切換弁と、この可変絞りの上流側あるいは下流側に接続
    した圧力補償弁とを備え、上記圧力補償弁の一方のパイ
    ロット室には、この圧力補償弁と可変絞りとの間の信号
    圧を導き、かつ、他方のパイロット室には、スプリング
    を設けるとともに、この圧力補償弁及び可変絞りよりも
    下流側の負荷信号圧を導き、この圧力補償弁の流量制御
    によって、可変絞りの前後の差圧を一定に保つ構成にし
    た油圧駆動制御装置において、複数の圧力補償弁のう
    ち、いくつかの圧力補償弁の他方のパイロット室側にお
    けるスプール端に、それぞれプランジャを接触させると
    ともに、これらプランジャの一方の受圧面をポンプ信号
    圧を導く一方の圧力室に臨ませ、かつ、他方の受圧面を
    最高負荷信号圧を導く他方の圧力室に臨ませ、しかも、
    各プランジャごとに受圧面積に差をもたせて、目的の作
    業モードを設定したことを特徴とする油圧駆動制御装
    置。