JPH1136377A - 建設機械のアクチュエータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイロット弁の操作に伴うアクチュエータの
起動時または停止時の作動の円滑化を実現できる建設機
械のアクチュエータ制御装置の提供。 【解決手段】 主油圧源５と、この主油圧源５から供給
される圧油によって駆動するアクチュエータ３と、主油
圧源５からアクチュエータ３に供給される圧油の流れを
制御する方向制御弁２と、この方向制御弁２の駆動を制
御するパイロット弁１と、このパイロット弁１にパイロ
ット圧を供給するパイロット油圧源４とを備えるととも
に、方向制御弁２の駆動部とパイロット弁１とを連絡す
る通路６に設けられる可変絞り８ｆ，９ｆと、これらの
可変絞り８ｆ，９ｆの上流側と下流側を連絡するバイパ
ス通路８ｂ，９ｂと、これらのバイパス通路８ｂ，９ｂ
に設けられ、可変絞り８ｆ，９ｆの下流圧に応じてバイ
パス通路８ｂ，９ｂを開閉する開閉弁８ｄ，９ｄとを備
えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械に備えられ、パイロット弁の操作により方向制
御弁の駆動を制御してアクチュエータを作動させる建設
機械のアクチュエータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は特開平５−５１９４７号公報に開
示された従来の建設機械のアクチュエータ制御装置を示
す回路図である。この従来技術は、主油圧源５と、この
主油圧源５から供給される圧油によって駆動するアクチ
ュエータ３と、主油圧源５からアクチュエータ３に供給
される圧油の流れを制御する方向制御弁２と、この方向
制御弁２の駆動を制御するパイロット弁１と、このパイ
ロット弁１にパイロット圧を供給するパイロット油圧源
４とを備えている。

【０００３】また、方向制御弁２の駆動部とパイロット
弁１との間に、方向制御弁２の駆動部に与えられるパイ
ロット圧の大きさを制御するパイロット圧制御手段８，
９を設けてある。このうち、パイロット圧制御手段８
は、パイロット弁１と方向制御弁２の駆動部とを連絡す
る通路６に設けられる絞り手段、すなわち固定絞り８ａ
と、この固定絞り８ａの上流側と下流側を連絡するバイ
パス通路８ｂ，８ｃと、バイパス通路８ｂに設けられ、
固定絞り８ａの下流圧に応じてバイパス通路８ｂを開閉
する開閉手段、すなわち開閉弁８ｄと、バイパス通路８
ｃに設けられ、方向制御弁２の駆動部からパイロット弁
１方向への圧油の逆流を防止する逆止弁８ｅとを備えて
いる。

【０００４】また、パイロット圧制御手段９もパイロッ
ト圧制御手段８と同様に、パイロット弁１と方向制御弁
２の駆動部とを連絡する通路６に設けられる絞り手段、
すなわち固定絞り９ａと、この固定絞り９ａの上流側と
下流側を連絡するバイパス通路９ｂ，９ｃと、バイパス
通路９ｂに設けられ、固定絞り９ａの下流圧に応じてバ
イパス通路９ｂを開閉する開閉手段、すなわち開閉弁９
ｄと、バイパス通路９ｃに設けられ、パイロット弁１か
ら方向制御弁２の駆動部方向への圧油の逆流を防止する
逆止弁９ｅとを備えている。

【０００５】この従来技術の動作は以下のとおりであ
る。すなわち、パイロット弁１のレバーが操作される前
は、パイロット圧、つまり固定絞り８ａの下流圧が開閉
弁８ｄのばねのセット圧よりも小さく、開閉弁８ｄは図
４の下段位置に切り換えられ、閉位置に保たれており、
また、固定絞り９ａの下流圧が開閉弁９ｄのばねのセッ
ト圧よりも小さく、開閉弁９ｄは同図４の下段位置に切
り換えられ、開位置に保たれる。

【０００６】この状態からアクチュエータ３を起動させ
ようとしてパイロット弁１のレバーを操作すると、図５
の特性線２０に示すようにレバー操作量、すなわちレバ
ーストロークＳの増加に伴って、特性線２１に示すよう
にパイロット弁１から出力されるパイロット圧Ｐ１が上
昇する。このとき、パイロット圧油はパイロット制御手
段８のバイパス通路８ｃ、逆止弁８ｅを介して通路６を
流れ、さらに、パイロット制御手段９の開閉弁９ｄを介
して、方向制御弁２の駆動部に図５の特性線２２に示す
ように、パイロット圧Ｐ２として瞬時に与えられる。そ
の後、パイロット圧Ｐ２が開閉弁９ｄ，８ｄのばねのセ
ット圧よりも大きくなると、開閉弁９ｄ，８ｄは図４の
上段位置に切り換えられ、バイパス通路９ｂは遮断さ
れ、バイパス通路８ｂは連通する。したがって、パイロ
ット制御手段８を通過したパイロット圧油は、固定絞り
９ａを介して方向制御弁の駆動部に与えられ、そのパイ
ロット圧Ｐ２の増加の速度が固定絞り９ａで絞られるこ
とにより、緩やかになるように制御される。パイロット
弁１のレバーが最大操作量まで操作されると、方向制御
弁２の駆動部に与えられるパイロット圧Ｐ２も一定とな
り、図４に示すアクチュエータ３は一定の速度で駆動さ
れる。

【０００７】このようにアクチュエータ３を駆動してい
る状態から、アクチュエータ３を停止させようとして、
図５の特性線２０に示すようにパイロット弁１を戻す
と、特性線２１に示すようにパイロット弁１から出力さ
れるパイロット圧Ｐ１が減少する。このとき、パイロッ
ト圧Ｐ２が開閉弁８ｄ，９ｄのばねのセット圧より大き
い間は、通路６のパイロット圧油は逆止弁９ｅ、パイロ
ット制御手段８の開閉弁８ｄを介し速い速度でタンクに
戻され、そのパイロット圧Ｐ２の減少速度は図５の特性
線２２に示すように大きい。パイロット圧Ｐ２が開閉弁
８ｄ，９ｄのばねのセット圧より小さくなると、開閉弁
８ｄ，９ｄはそれぞれ下段位置に復帰し、バイパス通路
８ｂは遮断され、バイパス通路９ｂは連通する。したが
って、通路６のパイロット圧油は固定絞り８ａを介して
タンクに戻され、パイロット圧Ｐ２の減少の速度が絞り
弁８ａで絞られることにより、緩やかになるように制御
される。

【０００８】このように構成される従来技術は、アクチ
ュエータ３の起動、あるいは停止動作のためのパイロッ
ト弁１の操作開始後、比較的短時間でアクチュエータ３
を駆動あるいは停止させることができ、優れた応答性が
得られるとともに、パイロット弁１の急操作に伴うアク
チュエータ起動時には、固定絞り９ａによりアクチュエ
ータ３の速度を比較的緩やかに上昇させることができ、
またアクチュエータ停止時には固定絞り８ａによりアク
チュエータ３の速度を比較的緩やかに降下させることが
できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述した従来
技術では、アクチュエータ３の起動時の速度の急激な上
昇を抑える絞り手段として、またアクチュエータ３の停
止時の速度の急激な降下を抑える絞り手段として、それ
ぞれ固定絞り９ａ，８ａを設けてあるが、これらの固定
絞り９ａ，８ａは図６に示すように、絞り開度を最大開
度から所定の最小開度に一気に（階段状に）変化させる
ものである。したがって、図７の領域Ｆ１，Ｆ２に示す
ように、単位時間当りのパイロット圧力Ｐ２の変化量
（Ｐ２／ｔ）が一定となり〔Ｐ２＝ａ・ｔの関係（ａは
定数）〕、方向制御弁２のスプールのストロークエンド
付近で図７の点Ｍで示すように、また、方向制御弁２の
スプールの中立位置付近で図７の点Ｎに示すように、特
性線２２が顕著な角部を形成するように変化する。

【００１０】これに伴い、方向制御弁２を介して供給さ
れる圧油で駆動するアクチュエータ３の作動速度も、点
Ｍで一気に上昇したり、点Ｎで一気に停止する事態を生
じ、アクチュエータ３を円滑に作動させることが困難で
ある。これにより、従来技術では、良好な操作感触を得
られにくい問題があるとともに、当該アクチュエータ制
御装置が備えられる建設機械に不要な振動を発生させ
て、この建設機械に備えられる各機器、部材の耐久性を
劣化させたり、また、アクチュエータ３で駆動される図
示しないブーム、アーム等の作業機を精度良く制御する
ことが難しくなり、このため吊荷作業等の作業の作業精
度の向上を見込めなくなる問題もある。

【００１１】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、パイロット弁の
操作に伴うアクチュエータの起動時または停止時の作動
を円滑におこなわせることができる建設機械のアクチュ
エータ制御装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、主油圧源と、この主
油圧源から供給される圧油によって駆動するアクチュエ
ータと、主油圧源からアクチュエータに供給される圧油
の流れを制御する方向制御弁と、この方向制御弁の駆動
を制御するパイロット弁と、このパイロット弁にパイロ
ット圧を供給するパイロット油圧源と、上記方向制御弁
の駆動部と上記パイロット弁とを連絡する通路に絞り手
段を設けた建設機械のアクチュエータ制御装置におい
て、上記絞り手段が可変絞りから成る構成にしてある。

【００１３】このように構成した請求項１に係る発明で
は、パイロット弁の操作に伴って発生し、方向制御弁の
駆動部に与えられるパイロット圧の単位時間当りの大き
さは、可変絞りの絞り開度が最大開度と最小開度の間で
曲線的に変化することに伴って変化する。なお、従来で
は固定絞りを設けたことに伴って、絞り開度特性は変化
せず、一定であった。

【００１４】請求項１に係る発明では、例えば、可変絞
りの絞り開度特性をタンク圧で最大開度となり、最大圧
で最小開度となるようにあらかじめ設定しておくと、ア
クチュエータの起動に際し、パイロット弁のレバーを中
立状態から操作すると、レバー操作量が大きくなるにし
たがって、すなわちパイロット圧が徐々に大きくなるに
したがって、可変絞りの開度が曲線的に徐々に小さくな
り、これによりパイロット圧の単位時間当りの大きさが
徐々に小さくなるように変化する。これに伴って方向制
御弁のスプールのストロークエンド方向への移動速度が
徐々に遅くなり、アクチュエータの作動速度の上昇も徐
々に抑えられる。パイロット弁のレバー操作量が最大と
なるとき、すなわち方向制御弁のスプールがストローク
エンドに至るとき、アクチュエータをほとんど速度の変
化を生じることなく所望の最大速度に移行させることが
でき、このアクチュエータの円滑な起動を実現させるこ
とができる。

【００１５】また例えば、可変絞りの絞り開度特性を最
大圧で最大開度となり、タンク圧で最小開度となるよう
にあらかじめ設定しておくと、アクチュエータの停止に
際し、パイロット弁のレバーを中立状態に戻す操作をす
ると、レバー操作量が小さくなるにしたがって可変絞り
の開度が徐々に小さくなり、これによりパイロット圧の
単位時間当りの大きさが徐々に小さくなるように変化す
る。これに伴って、方向制御弁のスプールの中立位置方
向への移動速度が徐々に緩やかになり、アクチュエータ
の作動速度の降下を徐々に抑えられる。パイロット弁の
レバー操作量がゼロとなるとき、すなわち方向制御弁の
スプールが中立位置となるとき、アクチュエータをほと
んど速度の変化を生じることなく停止させることがで
き、このアクチュエータの円滑な停止を実現できる。

【００１６】また、本発明の請求項２に係る発明は、請
求項１に係る発明において、上記可変絞りの上流側と下
流側を連絡するバイパス通路を設け、このバイパス通路
に、上記可変絞りの下流圧に応じてバイパス通路を開閉
する開閉手段を設けた構成にしてある。

【００１７】このように構成した請求項２に係る発明で
は、例えば、あらかじめ開閉手段の切り換え特性を、可
変絞りの下流圧が、タンク圧と最大圧との中間の圧であ
る所定圧に至るまではバイパス通路を開状態に保ち、下
流圧が所定圧以上になるとバイパス通路を閉状態に保つ
特性に設定し、可変絞りのクラッキング圧を上記所定圧
とすれば、すなわち所定圧に至ったときから可変絞りが
最大開度から最小開度に向かって絞り動作を開始するよ
うに設定すれば、アクチュエータの起動に際し、パイロ
ット弁のレバーを中立状態から操作すると、このパイロ
ット弁で発生させたパイロット圧油がバイパス通路、開
状態にある開閉手段を介して、あるいは非作動状態にあ
って絞り開度が最大に保たれている可変絞りを介して、
瞬時に方向制御弁の駆動部に与えられ、この方向制御弁
のスプールは比較的速い速度でストロークエンド方向に
移動し、これに伴いアクチュエータの速度が比較的速く
上昇する。そしてパイロット弁で発生させたパイロット
圧油が上述の所定圧に至ると、バイパス通路が開閉手段
によって閉じられ、可変絞りが作動するとともに、パイ
ロット圧油が可変絞りを通過し、パイロツト弁のレバー
操作量が大きくなるにしたがって、すなわちパイロット
圧が徐々に大きくなるにしたがって、可変絞りの開度が
徐々に小さくなり、これに伴って方向制御弁のスプール
の移動速度が徐々に遅くなり、アクチュエータの作動速
度の上昇も徐々に抑えられる。パイロット弁のレバー操
作量が最大となったときには、可変絞りの開度が最小開
度となり、アクチュエータをほとんど速度の変化を生じ
ることなく所望の最大速度に移行させることができる。
すなわち、パイロット弁のレバーに対するアクチュエー
タの応答性を向上させることができるとともに、アクチ
ュエータの円滑な起動を実現できる。

【００１８】また例えば、あらかじめ開閉手段の切り換
え特性を、可変絞りの下流圧が、タンクと最大圧との中
間の圧である所定圧以下にあってはバイパス通路を閉状
態に保ち、下流圧が所定圧を越えるとバイパス通路を開
状態に保つ設定とし、可変絞りの動作設定を上述の所定
圧を越えると絞り開度が最大開度となり、タンク圧で絞
り開度が最小開度となるようにすれば、アクチュエータ
の停止に際し、パイロット弁のレバーを中立状態に戻す
操作をすると、可変絞りの下流圧が所定圧まで降下する
までの間は、方向制御弁の駆動部に与えられていたパイ
ロット圧油は、バイパス通路、開状態にある開閉手段を
介して、あるいは絞り開度が最大開度に保たれている可
変絞りを介して瞬時にタンクに逃され、方向制御弁のス
プールは比較的速い速度で中立位置方向に移動し、これ
に伴いアクチュエータの速度が比較的速く降下する。そ
して可変絞りの下流圧が所定圧に至ると、バイパス通路
が開閉手段によって閉じられ、可変絞りの絞り開度が徐
々に小さくなるとともに、方向制御弁の駆動部に与えら
れていたパイロット圧油が可変絞りを通過し、パイロッ
ト弁のレバー操作量が小さくなるにしたがって、すなわ
ちパイロット圧が徐々に小さくなるにしたがって、可変
絞りの絞り開度が徐々に小さくなり、これに伴って方向
制御弁のスプールの移動速度が徐々に遅くなり、アクチ
ュエータの作動速度の降下も徐々に抑えられる。パイロ
ツト弁のレバー操作量がゼロとなってとき、すなわちレ
バーが中立位置に戻されたときには、可変絞りの絞り開
度が最小開度となり、アクチュエータが停止する。すな
わち、このようなアクチュエータの停止操作において
も、パイロット弁のレバーに対するアクチュエータの応
答性を向上させることができるとともに、アクチュエー
タの円滑な停止を実現できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の建設機械のアクチ
ュエータ制御装置の実施形態について図に基づいて説明
する。図１は本発明の建設機械のアクチュエータ制御装
置の一実施形態を示す回路図、図２は図１に示す一実施
形態に備えられる可変絞りの特性を示す特性図、図３は
図１に示す一実施形態で得られる特性を示す特性図であ
る。

【００２０】図１に示す一実施形態は、例えば油圧ショ
ベルに備えられるアクチュエータ制御装置を示してい
る。この図１は前述した図４に対応させて描いてあり、
図４に示した符号と同じ符号は同等のものを示してい
る。すなわち、この図１に示す一実施形態も、主油圧源
５と、この主油圧源５から供給される圧油によって駆動
するブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリン
ダ等のアクチュエータ３と、主油圧源５からアクチュエ
ータ３に供給される圧油の流れを制御するブーム用方向
制御弁、アーム用方向制御弁、バケット用方向制御弁等
の方向制御弁２と、この方向制御弁２の駆動を制御する
操作装置、すなわちブーム用操作装置、アーム用操作装
置、バケット用操作装置等のパイロット弁１と、このパ
イロット弁１にパイロット圧を供給するパイロット油圧
源４とを備えている。

【００２１】また、方向制御弁２の駆動部とパイロット
弁１との間には、方向制御弁２の駆動部に与えられるパ
イロット圧の大きさを制御するパイロット圧制御手段
８，９を設けてある。このうち、パイロツト圧制御手段
８は、パイロット弁１と方向制御弁２の駆動部とを連結
する絞り手段、すなわちこの一実施形態の特徴とする可
変絞り８ｆと、この可変絞り８ｆの上流側と下流側を連
絡するバイパス通路８ｂ，８ｃと、バイパス通路８ｂに
設けられ、可変絞り８ｆの下流圧に応じてバイパス通路
８ｂを開閉する開閉手段、すなわち開閉弁８ｄと、バイ
パス通路８ｃに設けられ、方向制御弁２の駆動部からパ
イロット弁１方向への圧油の逆流を防止する逆止弁８ｅ
とを備えている。

【００２２】また、パイロット圧制御手段９もパイロッ
ト圧制御手段８と同様に、パイロット弁１と方向制御弁
２の駆動部とを連絡する通路６に設けられる絞り手段、
すなわちこの一実施形態の特徴とする可変絞り９ｆと、
この可変絞り９ｆの上流側と下流側を連絡するバイパス
通路９ｂ，９ｃと、バイパス通路９ｂに設けられ、可変
絞り９ｆの下流圧に応じてバイパス通路９ｂを開閉する
開閉手段、すなわち開閉弁９ｄと、バイパス通路９ｃに
設けられ、パイロツト弁１から方向制御弁２の駆動部方
向への圧油の逆流を防止する逆止弁９ｅとを備えてい
る。

【００２３】上述したパイロット圧制御手段８に備えら
れる可変絞り８ｆは、例えばその絞り開度特性を最大圧
で最大開度となり、タンク圧で最小開度となるようにあ
らかじめ設定してある。また、上述したパイロット圧制
御手段９に備えられる可変絞り９ｆは例えばその絞り開
度特性をタンク圧で最大開度となり、最大圧で最小開度
となるようにあらかじめ設定してある。

【００２４】また、上述したパイロット圧制御手段８に
備えられる開閉弁８ｄは、例えばその切換え特性を、可
変絞り８ｆの下流圧が、タンクと最大圧との中間の圧で
ある所定圧以下にあってはバイパス通路８ｂを閉状態に
保ち、下流圧が所定圧を越えるとバイパス通路８ｂを開
状態に保つ設定としてある。また、上述したパイロット
圧制御手段９に備えられる開閉弁９ｄは、例えばその切
換え特性を、可変絞り９ｆの下流圧が、タンク圧と最大
圧との中間圧である所定圧に至るまではバイパス通路９
ｂを開状態に保ち、下流圧が所定圧以上になるとバイパ
ス通路９ｂを閉状態に保つ特性に設定してある。

【００２５】このように構成した一実施形態における動
作は以下のとおりである。すなわち、パイロット弁１の
レバーが操作される前は、パイロット圧つまり可変絞り
８ｆの下流圧が開閉弁８ｄのばねのセット圧よりも小さ
く、開閉弁８ｄは図１の下段位置に切換えられ、閉位置
に保たれており、また、可変絞り９ｆの下流圧が開閉弁
９ｄのばねのセット圧よりも小さく、管閉弁９ｄは同図
１の下段位置に切換えられ、開位置に保たれる。

【００２６】この状態からアクチュエータ３を起動させ
ようとしてパイロット弁１のレバーを操作すると、前述
したようにパイロット弁１のレバー操作量、すなわちレ
バーストロークＳの増加に伴ってパイロット弁１から出
力されるパイロット圧が上昇する。このとき、パイロッ
ト圧油はパイロット制御手段８のバイパス通路８ｃ、逆
止弁８ｅを介して通路６を流れ、さらにパイロット圧制
御手段９の開状態にある開閉弁９ｄを介して、方向制御
弁２の駆動部に、パイロット圧Ｐ２として瞬時に与えら
れる。その後、パイロット圧Ｐ２が開閉弁９ｄ，８ｄの
ばねのセット圧よりも大きくなると、開閉弁９ｄ，８ｄ
は図１の上段位置に切換えられ、バイパス通路９ｂは遮
断され、バイパス通路８ｂは連通する。したがって、パ
イロット圧制御手段８を通過したパイロツト圧は、可変
絞り９ｆを介して方向制御弁２の駆動部に与えられる。

【００２７】このとき、レバー操作量Ｓが大きくなるに
したがって、すなわちパイロット圧Ｐ２が徐々に大きく
なるにしてがって、可変絞り９ｆの開度特性が図２の実
線で示すように曲線的に徐々に小さくなり、これにより
パイロット圧Ｐ２の単位時間当りの大きさ（Ｐ２／ｔ）
が徐々に小さくなるように変化する。図３の曲線で描か
れた領域Ｒ１は、このときの状態を示している。これに
伴って方向制御弁２のスプールのストロークエンド方向
への移動速度が徐々に、すなわちストロークエンドに近
づくほど遅くなり、アクチュエータ３の作動速度の上昇
も徐々に抑えられる。パイロット弁１のレバー操作量Ｓ
が最大となるとき、すなわち方向制御弁２のスプールが
ストロークエンドに至るとき、アクチュエータ３をほと
んど速度の変化を生じることなく所望の最大速度（図３
の特性線の領域Ｒ３における速度）に移行させることが
できる。その後は方向制御弁２に与えられるパイロット
圧Ｐ２も一定になり、アクチュエータ３は図３の領域Ｒ
３に示すように一定の速度で駆動される。

【００２８】また、上述したようにしてアクチュエータ
３を駆動している状態から、アクチュエータ３を停止さ
せようとしてパイロット弁１を中立位置方向に戻す操作
をおこなうと、パイロット弁１から出力されるパイロッ
ト圧Ｐ１が減少する。このとき、パイロット圧Ｐ２が開
閉弁８ｄ，９ｄのばねのセット圧より大きい間は、通路
６のパイロット圧油は逆止弁９ｅ、パイロット制御手段
８の開閉弁８ｄを介し速い速度でタンクに戻され、その
パイロット圧の減少速度は比較的大きい。パイロット圧
Ｐ２が開閉弁８ｄ，９ｄのばねのセット圧より小さくな
ると、開閉弁８ｄ，９ｄはそれぞれ下段位置に復帰し、
バイパス通路８ｂは遮断され、バイパス通路９ｂは連通
する。したがって、通路６のパイロット圧油は可変絞り
８ｆを介してタンクに戻される。

【００２９】このとき、レバー操作量Ｓが小さくなるに
したがって、すなわちパイロット圧Ｐ２が徐々に小さく
なるにしたがって、可変絞り８ｆの開度特性が図２の破
線で示すように曲線的に徐々に小さくなり、これにより
パイロット圧Ｐ２の単位時間当りの大きさ（Ｐ２／ｔ）
が徐々に小さくなるように変化する。図３の曲線で描か
れた領域Ｒ２は、このときの状態を示している。これに
伴って方向制御弁２のスプールの中立位置方向への移動
速度が徐々に、すなわち中立位置方向に近づくほど遅く
なり、アクチュエータ３の作動速度の降下も徐々に抑え
られる。パイロツト弁１のレバー操作量Ｓがゼロとなる
とき、すなわち方向制御弁２のスプールが中立位置とな
るとき、アクチュエータ３をほとんど速度の変化を生じ
ることなく停止させることができる。

【００３０】このように構成した一実施形態にあって
は、アクチュエータ３の起動に際し、パイロット圧Ｐ２
が所定圧まで上昇する間は、方向制御弁２のスプールが
比較的速い速度で移動し、またアクチュエータ３の駆動
状態からの停止に際しパイロット圧Ｐ２が所定圧まで降
下する間は、方向制御弁２のスプールが比較的速い速度
で移動することから、パイロット弁１のレバー操作に対
するアクチュエータ３の起動、停止の良好な応答性を確
保することができるとともに、アクチュエータ３の起動
に際し、パイロット圧Ｐ２が所定圧を越えたときは可変
絞り９ｆの作用により、また、アクチュエータ３の駆動
状態からの停止に際し、パイロット圧Ｐ２が所定圧より
も低下したときには可変絞り８ｆの作用により、それぞ
れ方向制御弁２のスプールの移動速度の変化をほとんど
生じない状態で一定の最大速度状態に、あるいは停止状
態にすることができ、アクチュエータ３の円滑な起動と
円滑な停止を実現させることができる。これにより、良
好な操作感触を確保できるとともに、この実施形態が備
えられる油圧ショベルにアクチュエータ３の起動および
停止に伴う不要な振動を発生させず、この油圧ショベル
に備えられる各機器、部材の耐久性を向上させることが
でき、またアクチュエータ３の駆動によるブーム、アー
ム等の作業機を精度良く制御することが容易となり、こ
れに伴い吊荷作業等の作業の作業精度を向上させること
ができる。

【００３１】なお、上記実施形態ではパイロット弁１と
方向制御弁２の駆動部とを連絡する通路６に、パイロッ
ト圧制御手段８とパイロット圧制御手段９とを設け、ア
クチュエータ３の起動時にはパイロット圧制御手段９の
可変絞り９ｆを主に作動させ、アクチュエータ３の駆動
状態からの停止時には、パイロット圧制御手段８の可変
絞り８ｆを主に作動させるように構成してあるが、本発
明は、この構成に限られず、アクチュエータ３が起動時
にのみ円滑な動作を要求されるものである場合は、パイ
ロット圧制御手段９のみを設け、パイロット圧制御手段
８を設けない構成とすればよく、また、アクチュエータ
３が駆動状態からの停止時にのみ円滑な動作を、要求さ
れるものである場合は、パイロット圧制御手段８のみを
設け、パイロット圧制御手段９を設けない構成とすれば
よい。

【００３２】また、パイロット弁１のレバー操作に対す
るアクチュエータ３の起動、停止の応答性の確保を考慮
に入れる必要がない場合には、図１に示す実施形態に備
えられるパイロット圧制御手段８からバイパス通路８ｂ
と開閉弁８ｄを除き、合わせてパイロット圧制御手段９
からバイパス通路９ｂと開閉弁９ｄを除いた構成にすれ
ばよい。

【００３３】さらにまた、上述したように、アクチュエ
ータ３が起動時にのみ円滑な動作を要求されるものであ
って、パイロット弁１のレバー操作に対するアクチュエ
ータ３の起動の応答性の確保を考慮に入れる必要がない
場合は、パイロット圧制御手段８を設けず、パイロット
圧制御手段９からバイパス通路９ｂと開閉弁９ｄを除い
た構成のみを設け、また、アクチュエータ３が駆動状態
からの停止時にのみ円滑な動作を、要求されるものであ
って、パイロット弁１のレバー操作に対するアクチュエ
ータ３の起動の応答性の確保を考慮に入れる必要がない
場合は、パイロット圧制御手段９を設けず、パイロット
圧制御手段８からバイパス通路８ｂと開閉弁８ｄを除い
た構成のみを設ければよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明の各請求項に係る
発明によれば、方向制御弁の駆動部に与えられるパイロ
ット圧の単位時間当りの大きさは、可変絞りの絞り開度
が最大開度と最小開度の間で曲線的に変化することに伴
って変化し、パイロット弁のレバー操作量が最大となる
とき、すなわち方向制御弁のスプールがストロークエン
ドに至るとき、アクチュエータをほとんど速度の変化を
生じることなく所望の最大速度に移行させることがで
き、このアクチュエータの円滑な起動を実現させること
ができ、あるいはパイロット弁のレバー操作量がゼロと
なるとき、すなわち方向制御弁のスプールが中立位置と
なるとき、アクチュエータをほとんど速度の変化を生じ
ることなく停止させることができ、このアクチュエータ
の円滑な停止を実現でき、いずれにしてもアクチュエー
タ操作に対する良好な操作感触を確保できるとともに、
アクチュエータの作動に伴う不要な振動を発生させず、
このアクチュエータが備えられる建設機械の各機器、部
材の耐久性を向上させることができ、またアクチュエー
タによって駆動される作業機を精度良く制御することが
容易となり、これに伴い該当する作業の作業精度を従来
に比べて向上させることができる。

【００３５】また特に、請求項２に係る発明によれば、
開閉手段によってアクチュエータの起動時にはアクチュ
エータの速度が比較的速く上昇し、あるいはアクチュエ
ータの停止時にはアクチュエータの速度が比較的速く降
下し、このようなアクチュエータの起動時、あるいは停
止時における、パイロット弁のレバー操作に伴うアクチ
ュエータの作動の良好な応答性を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建設機械のアクチュエータ制御装置の
一実施形態を示す回路図である。

【図２】図１に示す一実施形態に備えられる可変絞りの
特性を示す特性図である。

【図３】図１に示す一実施形態で得られる特性を示す特
性図である。

【図４】従来の建設機械のアクチュエータ制御装置を示
す回路図である。

【図５】図４に示す従来技術で得られるパイロット弁の
ストローク特性、パイロット弁と方向制御弁とを連絡す
る通路に導かれるパイロット圧のうちのパイロット弁側
のパイロット圧特性、方向制御弁側のパイロット圧特性
をそれぞれ示す特性図である。

【図６】図４に示す従来技術に備えられる固定絞りの特
性を示す特性図である。

【図７】図４に示す従来技術の問題点を説明するための
もので、パイロット弁と方向制御弁とを連絡する通路に
導かれるパイロット圧のうちの方向制御弁側のパイロッ
ト圧特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１ パイロット弁 ２ 方向制御弁 ３ アクチュエータ ４ パイロット油圧源 ５ 主油圧源 ６ 通路 ８ パイロット圧制御手段 ８ｂ バイパス通路 ８ｃ バイパス通路 ８ｄ 開閉弁（開閉手段） ８ｅ 逆止弁 ８ｆ 可変絞り（絞り手段） ９ パイロット圧制御手段 ９ｂ バイパス通路 ９ｃ バイパス通路 ９ｄ 開閉弁（開閉手段） ９ｅ 逆止弁 ９ｆ 可変絞り（絞り手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主油圧源と、この主油圧源から供給され
   る圧油によって駆動するアクチュエータと、主油圧源か
   らアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方
   向制御弁と、この方向制御弁の駆動を制御するパイロッ
   ト弁と、このパイロット弁にパイロット圧を供給するパ
   イロット油圧源と、上記方向制御弁の駆動部と上記パイ
   ロット弁とを連絡する通路に絞り手段を設けた建設機械
   のアクチュエータ制御装置において、 上記絞り手段が可変絞りから成ることを特徴とする建設
   機械のアクチュエータ制御装置。
2. 【請求項２】 上記可変絞りの上流側と下流側を連絡す
   るバイパス通路を設け、このバイパス通路に、上記可変
   絞りの下流圧に応じてバイパス通路を開閉する開閉手段
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のア
   クチュエータ制御装置。