JPH11315806A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギーロスを小さくして油圧アクチュエ
ータの急速な始動を抑制でき、しかも機器の小型化およ
び高精度の制御を可能とする油圧駆動装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】 可変容量型油圧ポンプ（１）から吐出さ
れた圧油が圧力補償弁（７）および方向制御弁（４）を
介して供給される油圧アクチュエータ（５）を複数備
え、前記各アクチュエータに作用する負荷圧のうち最大
の負荷圧に応じた圧力（ＰLS）を負荷圧検出通路（９）
に出力する手段と、前記圧力（ＰLS）に基づいて前記油
圧ポンプ（１）の吐出圧を制御するポンプ吐出圧制御手
段とを備えた油圧駆動装置において、前記負荷圧検出通
路（９）に可変ブリード弁(１１)を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量型油圧ポ
ンプから吐出された圧油が、圧力補償弁および方向制御
弁を介して供給される複数の油圧アクチュエータと、最
も高いものを最高負荷圧として検出し、この最高負荷圧
に基づいて前記油圧ポンプの吐出圧を制御するポンプ吐
出圧制御手段とを備えた油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】操作弁の操作により可変容量型油圧ポン
プの吐出圧油を油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに
供給する油圧駆動装置では、油圧ポンプの押除け容積
（一回転当たりの吐出容量）を制御するポンプ吐出圧制
御手段が設けられている。このポンプ吐出圧制御手段は
油圧ポンプの吐出圧と油圧アクチュエータに作用する負
荷圧とに基づいて油圧ポンプの押退け容積を制御し、上
記吐出圧が上記負荷圧よりも所定圧力だけ大きくなるよ
うにする。

【０００３】上記ポンプ吐出圧制御手段を備えた油圧駆
動装置によれば、操作弁の操作に伴って負荷圧が上昇し
た場合、油圧ポンプの押除け容積がこの負荷圧に見合う
大きさまで直ちに増大される。またアクチュエータは圧
力補償弁を介して接続している。したがってアクチュエ
ータには負荷圧の大きさによらず操作弁の操作量に応じ
た流量が供給される。

【０００４】操作量に応じた流量が供給されるとは、す
なわち負荷に見合う圧力が作用することである。このと
き操作弁の操作量やアクチュエータの状態によっては、
ショックを伴いながら急速に始動する場合がある。上記
油圧アクチュエータが建設機械の作業機（例えば油圧シ
ョベルの場合では上部旋回体、ブーム、アーム、バケッ
ト等）を駆動する油圧モータやシリンダである場合、作
業の形態によっては上記油圧アクチュエータの急速な始
動は作業性を低下させることになる。

【０００５】そこで、公報では次の様な油圧駆動装置が
提案されている。すなわち、例えば特開平９−２２２１
０１号公報では、上記油圧ポンプの吐出路にブリード弁
を接続し、油圧ポンプが吐出する圧油の一部をこのブリ
ード弁を介してタンク側にブリードさせるようにした油
圧駆動装置が提案されている。

【０００６】この公報に記載された油圧駆動装置によれ
ば油圧アクチュエータの急速な始動が抑制されて作業性
が向上する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記公報の油圧
駆動装置に適用されたブリード弁は油圧ポンプが吐出す
る圧油の一部をタンクにブリードオフするものである。
つまりブリードオフ中においては本来油圧アクチュエー
タに供給すべき大量の圧油がタンクに戻されることにな
る。したがってエネルギーロスが大きくなる。

【０００８】しかも大量の圧油をブリードオフさせるた
め、大型の機器が必要になる、感度が悪く精度の高い制
御が難しい等の問題がある。

【０００９】本発明の課題は、エネルギーロスを小さく
して油圧アクチュエータの急速な始動を抑制でき、しか
も機器の小型化および高精度の制御を可能とする油圧駆
動装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用効果】第１の発
明は、可変容量型油圧ポンプ（１）から吐出された圧油
が圧力補償弁（７）および方向制御弁（４）を介して供
給される油圧アクチュエータ（５）を複数備え、前記各
アクチュエータに作用する負荷圧のうち最大の負荷圧に
応じた圧力（ＰLS）を負荷圧検出通路（９）に出力する
手段と、前記圧力（ＰLS）に基づいて前記油圧ポンプ
（１）の吐出圧を制御するポンプ吐出圧制御手段とを備
えた油圧駆動装置において、前記負荷圧検出通路（９）
に可変ブリード弁（１１）を設けたことを特徴とする。

【００１１】この第１の発明によれば、負荷圧検出通路
（９）の圧油をブリードオフすることによって油圧ポン
プ（１）の吐出量を制御することができる。一般に負荷
圧検出通路（９）中の流量は微少である。また、ポンプ
圧は負荷圧検出通路（９）の圧力に応じて制御されるの
に対し、負荷圧検出通路（９）の圧力はアクチュエータ
の負荷圧に応じた圧力であるため、アクチュエータの負
荷圧変動に正確に反応する。また、負荷圧変動に対して
即座に反応する。したがってエネルギーロスを少なくす
ることができるとともに、機器の小型化を図ることがで
きる。さらに油圧ポンプ（１）の吐出量を高精度に制御
することが可能となる。

【００１２】第２の発明は、第１の発明において、前記
可変ブリード弁（１１）は、コントローラ（２００）か
らの制御信号に基づいて作動し、基準圧力（Ｐｃ）を減
圧してパイロット圧（Ｐｇ）を発生する電磁比例圧力制
御弁（２１）と、前記負荷圧検出通路（９）に連通する
入口ポート（２４）およびタンクに連通する出口ポート
（２５）を有し、前記パイロット圧（Ｐｇ）の作用によ
って前記入口ポート（２４）と前記出口ポート（２５）
との間を連通させる方向に作動する可変絞り弁（２０）
であることを特徴とする。

【００１３】この第２の発明によれば、パイロット圧
（Ｐｇ）が途絶えるという事態が発生した場合にもブリ
ードオフ動作が実行されなくなるだけである。つまり上
記のような事態が発生した場合にも油圧ポンプ（１）に
よる油圧アクチュエータ（５）の駆動には何等の支障を
来すこともない。したがって油圧駆動装置の信頼性を向
上することができる。

【００１４】しかもコントローラ（２００）の出力する
制御信号によって圧油のブリードオフ量を任意に調整す
ることができるため、その制御が容易となる。またブリ
ードオフが必要なときにのみ電磁比例圧力制御弁（２
１）に圧油を供給すればよいため、エネルギーロスがさ
らに小さくなる。

【００１５】第３の発明は、第２の発明において、前記
コントローラ（２００）は、油圧アクチュエータ（５）
の作動形態に応じた複数の入出力関係を設定記憶するモ
ード設定記憶手段（２１０）と、前記モード設定記憶手
段（２１０）に記憶された複数の入出力関係からひとつ
を選択設定するモード選択設定手段（２２０）と、前記
モード選択設定手段（２２０）で選択設定された入出力
関係に基づいて、入力された操作信号を前記電磁比例圧
力制御弁（２１）に対する制御信号に変換して出力する
制御信号出力手段（２３０）とを備えることを特徴とす
る。

【００１６】この第３の発明によれば、モード設定記憶
手段（２１０）に設定記憶させた複数の入出力関係に基
づいて負荷圧検出通路（９）の圧油をタンクへブリード
オフする速度を変更することができる。したがって作業
形態に応じて入出力関係を適宜選択することにより当該
作業形態に合致した作動速度や作動感覚で油圧アクチュ
エータ（５）を操作することができる。

【００１７】第４の発明は、第３の発明において、前記
モード設定記憶手段（２１０）は、入力に対する出力の
変化の比が互いに異なる複数の入出力関係を設定記憶す
るものであることを特徴とする。

【００１８】この第４の発明によれば、負荷圧検出通路
（９）の圧油をタンクへブリードオフする速度の変化の
割合が変わるため、油圧アクチュエータ（５）の作動速
度や作動感覚を作業形態に応じて一層緻密に設定するこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る油圧駆動装置
の一実施形態を示している。この油圧駆動装置は例えば
油圧ショベルに適用される。

【００２０】この油圧駆動装置は可変容量型油圧ポンプ
１、補助油圧ポンプ２、油圧ポンプ１の吐出油が油路３
を介して供給される複数のクローズドセンタ型操作弁
（方向制御弁）４、操作弁４に対応して設けた複数の油
圧シリンダ５を備えている。

【００２１】油圧シリンダ５はヘッド側油室が油路６ａ
および圧力補償弁７を介して操作弁４に接続され、ボト
ム側油室が油路６ｂ中の図示していない圧力補償弁を介
して操作弁４に接続されている。

【００２２】各油路６aにはそれらに接続された油圧シ
リンダ５の負荷圧ＰLが作用する。シャトル弁８は、こ
れら油路６aに作用する負荷圧ＰLのうちで最も高い負荷
圧を最高負荷圧ＰLSとして検出し、その検出した最高負
荷圧ＰLSを油路（負荷圧検出通路）９を介して油圧ポン
プ１、各圧力補償弁７、アンロード弁１０および可変ブ
リード弁１１に作用させる。最高負荷圧ＰLSの圧油が導
入される油路９とタンクとの間には固定絞り１３が介在
している。

【００２３】油圧ポンプ１にはポンプ吐出圧制御手段１
２が付設されている。このポンプ吐出圧制御手段１２
は，油圧ポンプ１の吐出圧Ｐｐと上記最高負荷圧ＰLSと
を導入し、吐出圧Ｐｐが常に最高負荷圧ＰLSよりも若干
高い圧力となるように油圧ポンプ１の押除け容積を制御
する。

【００２４】圧力補償弁７は、主弁７０、可変絞り弁７
１および電磁比例圧力制御弁７２を備えている。

【００２５】圧力補償弁７の主弁７０は操作弁４の出口
ポートから流出する圧油の圧力Ｐａとシャトル弁７３に
よって検出される負荷圧Ｐｂ(負荷圧ＰLと最高負荷圧Ｐ
LSのうちの大きい方の圧力）とが所定の大きさに保持さ
れるように作動する。これにより油圧シリンダ５に流入
する圧油の流量が操作弁４の操作量に対応した量に規定
される。

【００２６】この圧力補償弁７は圧力補償特性が可変で
ある。すなわち電磁比例圧力制御弁７２は補助油圧ポン
プ２の吐出する基準圧力Ｐｃ（図示していない定圧手段
によって定圧化された圧力）を減圧したパイロット圧Ｐ
ｄを出力し、このパイロット圧Ｐｄを可変絞り弁７１に
作用させる。なお上記パイロット圧Ｐｄは電磁比例圧力
制御弁７２のソレノイドの通電量に比例する。

【００２７】可変絞り弁７１は上記パイロット圧Ｐｄの
作用によって入口、出口ポート間の絞り量（圧力補償特
性）が変化する。つまりパイロット圧Ｐｄの増大に伴っ
て各圧力補償弁の設定差圧が小さくなる。すなわち、同
じ負荷圧に対しては入口、出口ポート間の開口面積が大
きくなる。

【００２８】上記可変絞り弁７１は、圧力補償弁７の主
弁７０の上流側と油路６ａを接続する管路上に、主弁７
０と並列に設けられている。主弁７０の上流側で分岐し
た圧油は固定絞り７４、可変絞り弁７１を介して油路６
ａに出力される。固定絞り７４と可変絞り弁７１を接続
する管路上から制御圧Ｐｅを出力する。制御圧Ｐｅは操
作弁４の出力圧Ｐａを、出力圧Ｐaと前記負荷圧力ＰLの
差圧を固定絞り７４と可変絞り弁７１との絞り量の比で
減圧した圧力である。この制御圧Ｐｅは可変絞り弁７１
の絞り量で決定されるものである。つまり上記パイロッ
ト圧Ｐｄによって変化するものである。

【００２９】主弁７０のスプールには上記制御圧Ｐｅが
作用するので、この制御圧Ｐｅの変化はこの主弁７０の
スプールに作用する力のバランスを変化させる。そして
この力のバランスの変化は圧力補償弁７の補償差圧の変
化、つまり圧力補償特性の変化をもたらす。

【００３０】以上の説明から明らかなように、圧力補償
弁７は電磁比例圧力制御弁７２のソレノイドに加えられ
る制御信号に基づいて圧力補償特性を変化させることが
可能である。

【００３１】アンロード弁１０は主弁１００と電磁比例
圧力制御弁１０１とを有し、以下のように作動する。

【００３２】主弁１００は油圧ポンプ１の吐出圧Ｐｐと
負荷圧ＰLSとを受圧部に導入する。これらの圧力の差
(Ｐｐ−ＰLS)がアンロード開始圧以上になった際に油圧
ポンプ１に接続された入口ポートとタンクに接続された
出口ポートとを連通させる。

【００３３】可変ポンプ１は、その吐出量が最小のとき
でも０まで下がらない構造のものを採用している。した
がって前記各操作弁４が中立位置に操作された場合に
は、上記差圧（Ｐｐ−ＰLS）がアンロード開始圧まで上
昇して主弁１００が連通作動する。この結果、油圧ポン
プ１の吐出油が直接タンクに戻されてこの油圧ポンプ１
が無負荷状態になる。

【００３４】電磁比例圧力制御弁１０１は、補助油圧ポ
ンプ２の吐出する基準圧力Ｐｃを減圧したパイロット圧
Ｐｆを発生する。一方，主弁１００は電磁比例圧力制御
弁１０１から与えられる上記パイロット圧Ｐｆに応じて
作動開始圧（アンロード開始圧）が変化する。

【００３５】上記パイロット圧Ｐｆは電磁比例圧力制御
弁１０１のソレノイドに加えられる制御信号の大きさに
応じて変化する。したがってこのアンロード弁１０は、
電気信号によってアンロード開始圧を所望の大きさに変
化させることができる。

【００３６】次に可変ブリード弁１１について説明す
る。

【００３７】この可変ブリード弁１１は図２に拡大して
示すように可変絞り弁２０と電磁比例圧力制御弁２１と
を備えている。

【００３８】可変絞り弁２０は受圧部２２に作用するパ
イロット圧Ｐｇとスプリング２３の弾性力とによって入
口ポート２４と出口ポート２５との間の開口面積を大き
くするように作動し、スプリング２６の弾性力によって
上記開口面積を小さくするように作動する。

【００３９】電磁比例圧力制御弁２１は補助油圧ポンプ
２より吐出される基準圧力Ｐｃの圧油を入口ポート２７
から導入し、この圧油の圧力Ｐｃを上記パイロット圧Ｐ
ｇまで減圧する。そしてこのパイロット圧Ｐｇの圧油を
出口ポート２８を介して上記可変絞り弁２０の受圧部２
２に作用させる。なおパイロット力Ｐｇはソレノイド２
９の通電量に比例して変化する。

【００４０】また上記可変ブリード弁１１はコントロー
ラ２００に接続している。コントローラ２００は操作指
令、例えば操作レバー（図示せず）の操作による操作弁
４の開口指令に基づいて対応する制御信号を電磁比例圧
力制御弁２１のソレノイド２９に与えるものである。

【００４１】図３は上記可変ブリード弁１１の取付態様
を示した図である。図３からも明らかなように上記可変
ブリード弁１１は複数の操作弁４、４と共に弁ブロック
として設けている。すなわち可変ブリード弁１１は、並
列結合した複数の操作弁４のうちの最外側に位置した操
作弁４に支持ブロック３０を介して取り付けてある。な
お符号４ａは操作弁４のスプールである。

【００４２】図４は図３のＡ−Ａ断面図である。この図
４に示すように可変絞り弁２０は弁本体４０のスプール
孔４１にスプール４２を挿入してある。スプール孔４１
は上下方向に沿って形成してある。

【００４３】上記スプール４２は可変絞り弁２０の入口
ポート２４と出口ポート２５との間に介在している。こ
のスプール４２はスプリング２６によって下向き（ポー
ト２４，２５間の開口面積を小さくする方向）の力が付
与されている。一方調整スクリュー６２との間に形成さ
れた圧力室４６内のスプリング２３によって上向き（ポ
ート２４，２５間の開口面積を大きくする方向）の力が
付与されている。

【００４４】なお圧力室４６に臨むスプール４１の下端
面は図２に示した受圧部２２を構成している。また上記
スプリング２３の弾性力は上記調整スクリュー６２の操
作によって微調整することができる。

【００４５】入口ポート２４は弁本体４０から支持ブロ
ック３０に至る負荷圧導入用油路４７を介して負荷圧導
入孔３３に連通している。また出口ポート２５は弁本体
４０の取付面４０ａに開口するタンク用油孔４８を介し
てタンクに連通している。

【００４６】電磁比例圧力制御弁２１は上記弁本体４０
の上面に配設されている。この電磁比例圧力制御弁２１
はスプール５１と上述したソレノイド２９とを備えてい
る。スプール５１は弁本体５０に上下方向に配設してあ
る。このスプール５１は可変絞り弁２０のスプール４２
に対して同軸上に設けられている。ソレノイド２９は通
電量に応じてスプール５１をスプリング５２に抗して押
下げるものである。

【００４７】スプール５１は常時スプリング５２の弾性
力で押し上げられた状態にある。この状態では電磁比例
圧力制御弁２１の入口ポート２７と出口ポート２８との
間が遮断されている。また、入口ポート２７には補助油
圧ポンプ２より吐出される基準圧力Ｐｃが作用してい
る。

【００４８】出口ポート２８は弁本体５０に設けた油路
５３および可変絞り弁２０の弁本体４０に設けた油路４
９を介して前記圧力室４６に連通している。また上記ス
プリング５２は可変絞り弁２０のスプール４２の上端に
当接している。ここで弁本体４０のバネ室４３は、弁本
体４０の取付面４０ａに開口するタンク用油孔４４を介
してタンクに連通している。

【００４９】以下では、上記可変ブリード弁１１の動作
について説明する。

【００５０】操作弁４が中立位置に操作された際には上
記油路９に存在している圧油が上記固定絞り１３を介し
てタンクに徐々に流出する。このためポンプ吐出圧制御
手段１２に作用していた最高負荷圧ＰLSが徐々に低下す
る。そしてこの最高負荷圧ＰLSがゼロまで低下すると、
ポンプ吐出圧制御手段１２によって油圧ポンプ１の押退
け容積が予め設定された最低容積まで低下される。

【００５１】この状態から操作弁４を操作して油圧シリ
ンダ５に圧油を供給すると上記最高負荷圧ＰLSが上昇す
る。上記最高負荷圧ＰLSの圧油は油路９に接続された前
記負荷圧導入孔３３および負荷圧導入用油路４７を介し
て可変絞り弁２０の入口ポート２４に導入される。した
がって可変絞り弁２０の入口ポート２４と出口ポート２
５との間が連通すれば、上記最高負荷圧ＰLSの圧油の一
部が出口ポート２５を介してタンクにブリードオフされ
ることになる。

【００５２】このとき上記圧油のブリードオフ量は上記
入口ポート２４と出口ポート２５との間の開口面積が大
きいほど大きくなる。そしてブリード量が大きいほど上
記最高負荷圧ＰLSの上昇速度が小さくなる。

【００５３】電磁比例圧力制御弁２１のソレノイド２９
が非通電状態にある場合には、スプール５１がスプリン
グ５２によって押し上げられたままである。従ってこの
電磁比例圧力制御弁２１の入口ポート２７と出口ポート
２８との間が遮断される。

【００５４】この状態では電磁比例圧力制御弁２１の出
口ポート２８から可変絞り弁２０の圧力室４６に与えら
れるパイロット圧Ｐｇがゼロになる。このため可変絞り
弁２０のスプール４２はスプリング２６によって押し下
げられた状態になる。

【００５５】スプール４２が押し下げられた場合、可変
絞り弁２０の入口ポート２４と出口ポート２５との間が
スプール４２によって遮断される。したがってポート２
４，２５間の開口面積が最小となってこの可変絞り弁２
０による圧油ブリードオフ量はゼロになる。

【００５６】一方、電磁比例圧力制御弁２１のソレノイ
ド２９に通電すると、この電磁比例圧力制御弁２１のス
プール５１がソレノイド２９の推力で押し下げられて入
口ポート２７と出口ポート２８との間が連通する。

【００５７】これに伴い補助油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｃ
を減圧したパイロット圧Ｐｇが可変絞り弁２０の圧力室
４６に作用する。したがって可変絞り弁２０のスプール
４２がスプリング２６に抗して上動することになる。

【００５８】上記スプール４２が上動すると可変絞り弁
２０の入口ポート２４と出口ポート２５との間が導通す
る。この結果入口ポート２４に導入された最高負荷圧Ｐ
LSの圧油が出口ポート２５を介してタンクにブリードオ
フされる。

【００５９】このとき上記パイロット圧Ｐｇが大きいほ
ど、つまり電磁比例圧力制御弁２１のソレノイド２９の
通電量が大きいほど可変絞り弁２０による圧油ブリード
オフ量が大きくなる。

【００６０】以上の説明から明らかなように、上記可変
ブリード弁１１によれば電磁比例圧力制御弁２１の通電
量を制御することによって最高負荷圧ＰLSの圧油のブリ
ードオフ量を任意に調整することができる。つまり上記
通電量の制御によって前記油路９における最高負荷圧Ｐ
LSの上昇速度を任意に調整することができる。

【００６１】上記可変絞り弁２０による圧油ブリードオ
フ量がゼロのときには前記ポンプ吐出圧制御手段１２に
作用する最高負荷圧ＰLSの上昇速度が高くなるので、こ
のポンプ吐出圧制御手段１２が油圧ポンプ１の押除け容
積（吐出油量）を速やかに増大させる。その結果油圧シ
リンダ５は操作弁４の操作と同時に速やかに始動する。

【００６２】これに対して可変絞り弁２０がブリードオ
フ動作している状態においては、ポンプ吐出圧制御手段
１２に作用する最高負荷圧ＰLSの上昇速度が上述したブ
リードオフ量ゼロのときよりも低下する。この場合ポン
プ吐出圧制御手段１２は油圧ポンプ１の押除け容積を緩
やかに増加させるので、上記油圧シリンダ５の始動速度
が低下する。

【００６３】従って、上記可変ブリード弁１１によれ
ば、電磁比例圧力制御弁２１のソレノイド２９に対する
通電量を制御することによって油圧シリンダ５の始動応
答性を調整することができる。

【００６４】上述した油圧ポンプ１の吐出量制御は、パ
イロット圧である最高負荷圧ＰLSを検出するための油路
９の圧油をブリードオフするものである。一般に負荷圧
検出通路９中の流量は微少である。また、ポンプ圧は負
荷圧検出通路９の圧力に応じて制御されるのに対し、負
荷圧検出通路９の圧力はアクチュエータの負荷圧に応じ
た圧力であるため、アクチュエータの負荷圧変動に正確
に反応する。また、負荷圧変動に対して即座に反応す
る。したがってエネルギーロスを少なくすることができ
るとともに、機器の小型化を図ることができる。さらに
油圧ポンプ１の吐出量を高精度に制御することが可能と
なる。

【００６５】ここで上記油圧駆動装置では、電磁比例圧
力制御弁２１が故障する等して、パイロット圧Ｐｇが途
絶えるという事態が発生した場合にもブリードオフ動作
が実行されなくなるだけである。つまり上記のような事
態が発生した場合にも油圧ポンプ１による油圧シリンダ
５の駆動には何等の支障を来さない。したがって油圧駆
動装置の信頼性を向上することができる。

【００６６】しかも、後述するコントローラ２００の出
力する制御信号によって圧油のブリード量を任意に調整
することができるため、その制御が容易となる。またブ
リードが必要なときにのみ電磁比例圧力制御弁２１に通
電して圧油を供給すればよいため、油圧のエネルギーロ
スを一層小さくできるばかりでなく、電気エネルギーも
節約することができる。

【００６７】ここで上記油圧駆動装置は、上述した如く
可変ブリード弁１１に接続されたコントローラ２００を
備えており、このコントローラ２００は図２に示すよう
に、モード設定記憶部２１０とモード選択設定部２２０
と制御信号出力部２３０とを備えている。

【００６８】モード設定記憶部２１０は油圧シリンダ５
の作動形態に応じた複数の入出力関係を設定記憶するも
のである。例えば図５に示すように操作弁４への開口指
令と電磁比例圧力制御弁２１のソレノイド２９への制御
信号、つまり可変絞り弁２０の開口面積との入出力関係
として、通常の作動形態である通常モード、大きな力を
必要とする重操作モード、精度の高い操作を必要とする
微操作モードの３つの互いに異なるモードを設定記憶し
ている。これら３つの入出力関係は変化率が互いに同じ
であるが、同一の操作弁４への開口指令に対して可変絞
り弁２０の開口面積が重操作モード、通常モード、微操
作モードの順で大きくなるように予め設定記憶されてい
る。

【００６９】モード選択設定部２２０は上述したモード
設定記憶部２１０に設定記憶された３つの入出力関係の
うちからひとつを選択設定するものである。このモード
選択設定部２２０は例えば油圧ショベルの運転席に設け
た図示していないモード選択スイッチの操作に応じて対
応する入出力関係を選択設定する。

【００７０】制御信号出力部２３０はモード選択設定部
２２０によって選択された入出力関係に基づいて操作弁
４への開口指令を変換し、この変換した後の制御信号を
電磁比例圧力制御弁２１のソレノイド２９に与えるもの
である。

【００７１】したがって上記油圧駆動装置では、操作弁
４への開口指令に対してコントローラ２００から出力さ
れる制御信号を油圧シリンダ５の作動形態に応じて変化
させることができる。つまりモード選択設定部２２０に
よって重操作モードを選択設定した場合には、操作弁４
への開口指令に対して可変絞り弁２０の開口面積をより
小さくすることができる。したがってこの重操作モード
では操作レバー（図示せず）の操作量が同一の場合にも
より多くの圧油が油圧シリンダ５に供給され、該油圧シ
リンダ５を速やかに作動させることができる。

【００７２】一方微操作モードを選択設定した場合に
は、操作弁４への開口指令に対して可変絞り弁２０の開
口面積をより大きくすることができる。したがってこの
微操作モードでは操作レバー（図示せず）の操作量が同
一の場合にもより少ない圧油が油圧シリンダ５に供給さ
れ、該油圧シリンダ５を緩やかに動作させることが可能
となる。

【００７３】上述した油圧シリンダ５は油圧ショベルの
作業機（ブーム、アーム、バケット等）を駆動するため
に設けられている。したがって上記可変ブリード弁１１
を備えた油圧駆動装置によれば、上記油圧ショベルの作
業形態に適応した作業機の作動速度や作動感覚を得るこ
とが可能となる。

【００７４】モード設定記憶部２１０に設定記憶させる
複数の入出力関係としては図５に例示したものに限らな
い。

【００７５】図６はモード設定記憶部２１０が設定記憶
した入出力関係の他の例を示すグラフである。この図６
に示した入出力関係は上述した重操作モード、通常モー
ド、微操作モードの順で変化率を増大させるようにして
いる。このモード設定選択手段を適用した場合には、負
荷圧検出通路９の圧油をタンクへブリードする速度の変
化の割合が変わるため、油圧シリンダ５の作動速度や作
動感覚を作業形態に応じて一層緻密に設定することがで
きる。

【００７６】さらにこれら図５および図６に示した入出
力関係を組み合わせれば、通常モードに対して重操作モ
ードおよび微操作モードとして図５の破線で示すような
入出力関係を得ることができる。この場合図６の入出力
関係よりもさらに緻密な設定を行うことができる。

【００７７】なお可変絞り弁２０はパイロット圧Ｐｇの
作用によって入口ポート２４と出口ポート２５との間の
開口面積が大きくなるように構成しているが、これとは
逆にパイロット圧Ｐｇの作用によって上記開口面積が小
さくなるように構成することも可能である。

【００７８】また可変絞り弁２０はスプリング２６によ
ってスプール４２を遮断方向（図４における下方向）に
押すとともに、受圧室４６内の圧力によってスプール４
２を連通方向（図４における上方向）に押すように構成
しているが、上記スプリング２６の弾性力の作用方向と
受圧室４６内の圧力の作用方向とが上記とは逆になるよ
うに構成することも可能である。

【００７９】上記した可変ブリード弁１１は可変絞り弁
２０のスプール４２と電磁比例圧力制御弁２１のスプー
ル５１とを同軸上に設けてあるので、左右方向長の短い
コンパクトな形状を実現することができる。すなわち例
えば可変ブリード弁１１を図３に示した態様でレイアウ
トする場合に、電磁比例圧力制御弁２１を操作弁４のス
プリングケース４ｂよりも内側、すなわち弁ブロックを
略直方体として捉えた場合、スプリングケース４ｂで規
定される面の内側に実装することができるのでコンパク
ト化を図ることができる。

【００８０】また上記可変ブリード弁１１は電磁比例圧
力制御弁２１のスプリング５２を可変絞り弁２０のスプ
ール４２の上端に当接させてある。この構成によればパ
イロット圧力Ｐｇに基づいて可変絞り弁２０のスプール
４２が作動した際に、このスプール４２の作動力がスプ
リング５２を介して電磁比例圧力制御弁２１のスプール
５１に機械的にフィードバックされる。したがって可変
絞り弁２０のスプール４２の動特性（応答性）が改善さ
れてより精度の高いブリードオフ動作が実現される。

【００８１】さらに上記可変ブリード弁１１は可変絞り
弁２０のスプリング２３の弾性力を調整スクリュー６２
の回動操作によって微調整するようにしている。複数の
可変ブリード弁１１を製造する場合、個々の可変ブリー
ド弁１１に使用される前記スプリング２６の弾性力や各
部品の加工精度にばらつきがある。しかし仮にスプリン
グ２６の弾性力にばらつきがある場合でも、上記調整ス
クリュー６２の回動操作によるスプリング２３の弾性力
の調整によって上記スプリング２６の弾性力のばらつき
を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧駆動装置の油圧回路図。

【図２】図１の油圧駆動装置に適用する可変ブリード弁
の構成を拡大して示した油圧回路図。

【図３】図１の油圧駆動装置に適用する可変ブリード弁
の取付け態様を示した図。

【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図。

【図５】モード設定記憶手段が設定記憶した入出力関係
の一例を示すグラフ。

【図６】モード設定記憶手段が設定記憶した入出力関係
の他の例を示すグラフ。

【符号の説明】

１…可変容量型油圧ポンプ、２…補助油圧ポンプ、４…
操作弁、５…油圧シリンダ、６ａ，６ｂ…油路、７…圧
力補償弁、８…シャトル弁、９…油路、１０…アンロー
ド弁、１１…可変ブリード弁、２０…可変絞り弁、２１
…電磁比例圧力制御弁、２２…受圧部、２３…スプリン
グ、２４…入口ポート、２５…出口ポート、２６…スプ
リング、２７…入口ポート、２８…出口ポート、２９…
ソレノイド、４２…スプール、５１…スプール、５２…
スプリング、２００…コントローラ、２１０…モード設
定記憶部、２２０…モード選択設定部、２３０…制御信
号出力部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量型油圧ポンプ（１）から吐出さ
   れた圧油が圧力補償弁（７）および方向制御弁（４）を
   介して供給される油圧アクチュエータ（５）を複数備
   え、 前記各アクチュエータ（５）に作用する負荷圧のうち最
   大の負荷圧に応じた圧力（ＰLS）を負荷圧検出通路
   （９）に出力する手段と、 前記圧力（ＰLS）に基づいて前記油圧ポンプ（１）の吐
   出圧を制御するポンプ吐出圧制御手段と、 を備えた油圧駆動装置において、 前記負荷圧検出通路（９）に可変ブリード弁（１１）を
   設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
2. 【請求項２】 前記可変ブリード弁（１１）は、 コントローラ（２００）からの制御信号に基づいて作動
   し、基準圧力（Ｐｃ）を減圧してパイロット圧（Ｐｇ）
   を発生する電磁比例圧力制御弁（２１）と、 前記負荷圧検出通路（９）に連通する入口ポート（２
   ４）およびタンクに連通する出口ポート（２５）を有
   し、前記パイロット圧（Ｐｇ）の作用によって前記入口
   ポート（２４）と前記出口ポート（２５）との間を連通
   させる方向に作動する可変絞り弁（２０）であることを
   特徴とする請求項１記載の油圧駆動装置。
3. 【請求項３】 前記コントローラ（２００）は、 油圧アクチュエータ（５）の作動形態に応じた複数の入
   出力関係を設定記憶するモード設定記憶手段（２１０）
   と、 前記モード設定記憶手段（２１０）に記憶された複数の
   入出力関係からひとつを選択設定するモード選択設定手
   段（２２０）と、 前記モード選択設定手段（２２０）で選択設定された入
   出力関係に基づいて、入力された操作信号を前記電磁比
   例圧力制御弁（２１）に対する制御信号に変換して出力
   する制御信号出力手段（２３０）とを備えることを特徴
   とする請求項２記載の油圧駆動装置。
4. 【請求項４】 前記モード設定記憶手段（２１０）は、 入力に対する出力の変化の比が互いに異なる複数の入出
   力関係を設定記憶するものであることを特徴とする請求
   項３記載の油圧駆動装置。