JPS5962702A - 慣性体駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パワーショベルやクレーン等に備える重重量
の慣性体を駆動するようにした慣性体駆動回路の改良に
関するーものである。

従来より、この種の慣性体駆動回路として、例えば第３
図に示すようなものく例えば特開昭５６−５９００３号
公報等〉が知られている。寸なりも、慣性体′（ａ）を
回転駆動するだめのアクチュエータ（ｂ　）と、該アク
チュエータ（ｂ）に圧油を供給する油圧ポンプ（Ｃ）と
、アクチュエータ（１））への圧油供給方向を切換える
方向切換弁（ｄ’）と、カウンタバランス弁（ｅｌ）お
よび２個のクロスオーバリリーフ弁（（！２）、（ｅ２
）より成るブレーキ弁（ｅ　）と、油圧ポンプ＜Ｃ）の
最大吐出圧を規制づ−るメインリリーフ弁（ｆ）とを備
え、方向切換弁（ｄ　）を中立位置から作動位置に切換
えることにより、油圧ポンプ（Ｃ）からの油Ｊ王でもっ
てブレーキ弁（ｅ）のカウンタバランス弁（ｅｌ）を中
立位置から機能位置に切換えるとともに、油圧ポンプ（
Ｃ’）の最大吐出圧を、上記クロスオーバリリーフ弁（
ｅ２）、（８２）又はメインリリーフ弁（ｆ）により設
定リリーフ圧に規制しながら、油圧ポンプ（ｃ）からの
圧油をアクチュエータ（ｂ　）に供給して、慣性体（ａ
　）を回転駆動するようにしたものである。

ところで、上記クロスオーバリリーフ弁（ｅ２）、（ｅ
２）およびメインリリーフ弁（ｆ　）の設定リリーフ圧
は、通常、重重量の慣性体を加速性良く起動し得るよう
、予め所定の高圧力値（例えば２１０ｋＣＪ／ｄ）に設
定されるものである。このため、上記従来のものでは、
慣性体（ａ　）の起動時、方向切換弁（ｄ　＞を作動位
置に切換えると、アクチュエータ（ｂ）にはこの高圧力
値（例えば２１０　ｋｇ　、／　ｃＪ　）の圧油が瞬時
に作用して、慣性体（ａ　）の起動が唐突となって？ヨ
ックを伴い、良好な運転性能を確保することができない
という欠点があった。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、方向切換弁の作動位
置への切換開始時には、上記の如きメインリリーフ弁等
、油圧ポンプの最大吐出圧を規制する圧力規制弁の設定
圧を、方向切換弁の切換えに伴って零から漸次増大させ
るようにすることにより、慣性体をショックなくスムー
ズに起動し１ｑるようにすることを目的とするものであ
る。

この目的を達成するため、本発明では、油圧ポンプと、
該油圧ポンプの圧油を受けて作動する慣性体駆動用アク
チュエータと、該アクチュエータへの圧油供給方向を切
換える方向切換弁と、前記油圧ポンプの最大吐出圧を設
定圧に規制する圧力規制弁とを備えた慣性体駆動回路に
おいて、上記圧力規制弁を設定圧可変の可変圧力規制弁
で構成するとともに、操作レバーの操作角度に応じた操
作力を発生する操作力可変ｎ横を設け、該操作力可変機
構を前記方向切換弁のスプールＪ５よび可変圧力規制弁
の設定圧可変機構に接続し、操作レバーの操作にＪζる
慣性体の駆動開始時、前記操作レバーに連動り゛る操作
力可変機構にＪ：す、方向切換弁を作動位置に切換える
と同時に、可変圧力規制弁の設定圧を零から漸次増大さ
せて、油圧ポンプの最大吐出圧を零から徐々に増大させ
て高圧力値にするＪ：うにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に見いて詳細に説明する。

第１図は、可変ポンプを用いて慣性体を回転駆動するよ
うにした本発明の慣性体駆動回路を示し、（１）は可変
容量形の油圧ポンプ、（２）は該油圧ポンプく１）から
の圧油を受けて作動するモータよりなる慣性体駆動用ア
クチュエータ、（３）は、該アクチュエータ（２）への
圧油供給方向を切換える方向切換弁であって、該方向切
換弁（３）は、アクチュエータ（２）への圧油供給を阻
止する中立位置（３ａ）と、圧油の順方向流れを許容す
る順作動位置（３ｂ）と、逆方向流れを許容する逆作動
位置く３Ｃ）とを有すると共に、負荷圧検出ポート（Ｒ
＋　）　ｓ　（Ｒ２）を備え、該一方の負荷圧検出ボー
ト（Ｒ２）は、中立位置（３ａ）時にはパイロット通路
（４）を介してタンク（５）に連通されている。また、
該方向切換弁（３）は、そのスプールが中立位＠　（３
ａ　＞から順作動位置（３ｂ）および逆作動位置（３ｃ
）に切換ねる時、該方向切換弁（３）の前後に絞り（３
ｄ）が形成される絞り切換弁で構成されている。さらに
、（６）は上記方向切換弁（３）とアクチュエータ（２
）との間に介設されたブレーキ弁であって、該ブレーキ
弁（６）はカウンターバランス弁（６ａ）と、設定リリ
ーフ圧が高圧力値（例えば２１０ｈ／ｃｎ）に設定され
た２個のクロスオーバリリーフ弁（６ｂ　）　、、　（
６ｂ　）とから成る。

また、（７）は上記油圧ポンプ（１）からの吐出圧およ
び吐出量を負荷圧に応じて制御するだめのロードセンシ
ング弁であって、該ロードセンシング弁（７）は、油圧
ポンプ（１）の斜板（１ａ）を傾角制御する吐出爵制御
部（１ｂ）をタンク〈８）に開放する停止位置（７ａ）
と、油圧ポンプ（′１）の吐出圧を上記吐出量制御部（
１ｂ）にフィードバックする作動位置（７ｂ）との２位
置を有しているとともに、バネ（７ｃ）が配設されたバ
ネ室（７ｄ）はパイロン１〜通路（９ａ）を介して方向
切換弁（３）の負荷圧検出ボーｈ（Ｒ＋）に接続されて
いる。一方、該バネ室（７ｄ〉に対抗するパイロット室
（７ｅ）にはパイロット通路（９ｂ）を介して油圧ポン
プ（１）の吐出圧が作用しており、この油圧ポンプ・（
１）の吐出圧とバネ室（７ｄ）に作用する全圧力との圧
力関係により位置決めし１、バネ室（７ｄ）に作用する
全圧力の方が大きいときには停止位置（７ａ）に位置付
けて、吐出量制御部（１ｂ）のタンク開放により斜板（
１ａ）を最大傾斜角位置に位置付ける一方、油圧ポンプ
（１）の吐出圧の方が大きいときには作動位置（７ｂ）
に位置付けて、吐出量制御部（１ｂ）への吐出圧のフィ
ードバックにより斜板（１ａ）を直立方向に傾角制御す
るように構成されている。よって、方向切換弁く３）が
中立位置（３・ａ）にあるときには、バネ室（７ｄ）を
パイロット通路〈９）および（４）を介してタンク（５
）に開放することにＪ：す、油圧ポンプ（１）の吐出圧
をバネ（７Ｃ）の付勢力に相当する圧力に規制しながら
、吐出量を略零に制御する一方、方向切換弁（３）が順
および逆の各作動位置（３１））；（３Ｃ）に切換えら
れたときには、パイロット室（７ｅ）に作用する油圧ポ
ンプ（１）の吐出圧〈方向１，７７　Ｉ９！弁（３）の
絞り（３ｄ）前位の圧ノＪ）に対し、バネ室（７ｄ）に
負荷圧く方向切換弁（３）の絞り（３ｄ）後位の圧力）
を作用せしめて、方向切換弁（３）の絞り（３ｄ）前後
の圧力をバネ（７Ｃ）の付勢力に等しい圧力に保持する
ことにより、油圧ポンプ（１）の吐出圧および吐出量を
、アクチュエータ（２）の要求する圧力および流量に制
御するようにしている。

さらに、（１０）は前記ロードセンシング弁（７）のバ
ネ室（７ｄ）に作用する最高負荷圧を規制するパイロッ
トリリーフ弁であって、該パイロットリリーフ弁（１０
）により、負荷圧が該パイロットリリーフ弁（１０）の
バネ（１０ａ）の付勢力に相当する圧力より大きくなろ
うとすると、該パイロットリリーフ弁（１０）が開作動
してロードセンシング弁〈７）のバネ室（７ｄ）をパイ
ロット通路（３１）および（３２）を介してタンク（２
６）に開放することにより、該ロードセンシング弁（７
）でもって吐出量制御される油圧ポンプ（１）の吐出圧
を、最大、該パイロットリリーフ弁（１０）のバネ（１
０ａ）の付勢力に相当する圧力よりロードセンシング弁
（７）のバネ（７Ｇ）の付勢力に相当する圧力だけ高い
圧力値に規制するようにした圧ツノ規制弁を構成してい
る。

そして、本発明の特徴として、上記パイロットリリーフ
弁（１０）のバネ（１０ａ）には、該バネ（１θａ〉の
付勢力を可変とするための設定圧可変Ｉ虚構（１１）が
連結されている。該設定圧可変機構（１１）は、上記パ
イロットリリーフ弁（１０）のバネ、（１０ａ）を押圧
ｉ少せしめるロッド（１１ａ　＞と、該ロッド（１１ａ
）に連結されたピストン（１ｉｅ’）により分割された
バネ室（１１１１）および油圧室（ＩＩＣ）と、該バネ
室（，１１ｂ）に縮装されたバネ（１１ｄ）とから成り
、油圧室（１１Ｃ）に油圧が作用したとき、この油圧で
もってピストン（１１（３，）を介してロッド（１１ａ
）をバネ（１１ｄ）の付勢力に抗して図中左方に移動さ
ゼることにより、リリーフ弁（１０）のバネ（１０ａ）
を押圧縮少せしめて該パイロットリリーフ弁（１０）の
設定圧を変化させるものである。そして、該設定圧可変
機構（１１）と上記パイロワ１〜リリーフ弁（１０〉と
によって設定圧可変の可変圧ツノ規制弁（１２）を構成
している。

加えて、（１３）は本発明の重要部分を成す操作ノＪ可
変機構の一実施例で、方向切換弁（３）のスプールＪ５
よびパイロットリリーフ弁（１０〉の背圧力を油圧力で
操作する可変減圧弁であって、該可変減圧弁（１３）は
、操作レバー（１４）を直立状態から図中左方および図
中右方に回動操作した時に、油圧源（１５）からの−次
油圧を上記操作レバー（１４）の操作角度に応じた二次
油圧に減圧するもので、該操作レバー（１４）の図中左
方への回動操作によって得た二次油圧は、パイロット通
路（１６）を介して接続した方向切換弁（３）の順作動
位置への弁切換用パイロット室・（３Ｃ）に、また操作
レバー（１４）の図中右方への回動操作によって得た二
次油圧は、パイロツト通路（１７）を介して接続した方
向切換弁（３）の逆作動位置への弁切換用パイロット室
（３ｆ）にそれぞれ作用するとともに、上記各二次油圧
は、それぞれヂエーツク弁（１８）、（１９）が介設さ
れたパイロット通路＜２０１’、（２１）および他のパ
イロット通路（２２）を介して接続した設定圧可変機構
（１１）の油圧室（Ｉ　ＩＣ）に作用している。尚、（
２３）は油圧ポンプ（１）を駆動する原動機、（２４）
はパイロン１へ通路（９ａ）に介設された絞り、（２５
）は油圧源（１５）の油圧を設定圧以下に規制するリリ
ーフ弁、（２６）はタンクである。

次に、上記実施例の作動について説明するに、操作レバ
ー（１４）が直立状態にある時、方向切換弁（３）は中
立位置４３ａ）にあって、ロードセンシング弁（７）の
バネ室（７ｄ）はパイロット通路（９）および（４）を
介してタンク（５）に開放されている。このため、この
状態で可変ポンプ（１）を駆動すると、ロードセンシン
グ弁（７）は直ちに作動位置（’７ｂ）に位置付けられ
て、抽出■および吐出圧が略零となるフェザーリング状
態となる。ま１こ、パイロットリリーフ弁（１０）のパ
イロットリリーフ圧は、可−変減圧弁（１３）ににる二
次油圧の非発生に伴い略零となっている。

そして、この状態で操作レバー（１４）が例えば図中左
方に若干回動操作されると、可変減圧弁（１３）におい
て、操作レバー（１４）の操作角１１ｉに応じた二次油
圧が発生して、パイロット通路（１６）を経て方向切換
弁（３）の順作動位置（３ｂ）への弁切換用パイロット
室（３ｅ）に作用する。このため、方向切換弁（３）は
中立位置（３ａ）から順作動位置（３ｂ）に若干切換わ
るとともに、それに伴いブレーキ弁（６）のカウンター
バランス弁（６ａ）が油圧ポンプ（１）の吐出圧の作用
により停止位置から機能位置に切換わって、油圧ポンプ
（１）の圧油は慣性体駆動用アクチュエータ（２）に供
給され、慣性体が回転駆動され始めることになる。

その際、方向切換弁（３〉の順作動位ｆｆｆｉ（３１）
）への切換えにより方向切換弁（３）の前位と後位とが
連通ずるため、油圧ポンプく１）の吐出圧がロードセン
シング弁（７）のバネ（７Ｃ）の付勢ノｊより小さくな
って、ロードセンシング弁（７）はバネ（７Ｇ）の付勢
力により作動位置（７ｂ）から停止位置（７’ａ＞に切
換ねる。このため、油圧ポンプ（１）の吐出量制御部（
１ｂ）はタンク〈８）に開放されて、斜板（１ａ〉は最
大傾斜角位置に位置（ｑけられ、吐出量は一旦最大とな
って吐出圧を高めようとする。しかし、この状態は下記
により直ちに阻止される。すなわち、上記可変減圧弁（
１３）の二次油圧がパイロン１〜通路（２０）おにび（
２２）を経て設定圧可変機構（１１ンの油圧室（１１Ｇ
＞に導入、されているため、パイロットリリーフ弁（１
０）のバネ（１０ａ）は該設定圧可変ｆ幾Ｗ　（１１）
のロッド（１１ａ　、）により若干押圧縮少されて、パ
イロットリリーフ圧は上記操作レバー（１４）の操作角
度に応じた分だ（」上昇して零にり若干大きな１１０と
なっている。このため、ロードセンシング弁（７）のバ
ネ室（７ｄ）に作用する圧力は、最大、零より若干大き
いパイロントリ０−フ圧に規制されている。このことに
より、油圧ポンプく１）の吐出圧は該ロードセンシング
弁（７）によりこのパイロットリリーフ圧よりロードレ
ンジング弁（７）のバネ（７Ｃ）のイ１勢力に相当Ｊる
圧力だけ高い小さな圧力値に制御されながら、吐出量は
この圧力値に応じた少流母に減少することになる。そし
て、操作レノぐ−（１４）がさらに図中左方に回動操作
されるのに伴いパイロットリリーフ弁（１０）のパイロ
ットリリーフ圧が次第に高圧力値となると、それに応じ
て油圧ポンプ（１）の吐出圧−し零から次第に上昇し【
高圧力値（例えば２１’Ｏｋ’ｉ／ａＪ）に達すること
になる。その結果、慣性体駆動用アクチュエータ（２）
はこの徐々に上昇する吐出圧によってスムーズに作動し
て、慣性体はショックなく駆動され始めることになる。

その後、慣性体の駆動が定常状態に入ると、負荷圧は低
下して例えば３Ｃｋｇ／ｃｎｆとなる′。この時、ロー
ドセンシング弁く７）のバネ室〈７ｄ）には方向切換弁
（３）後位の圧力（上記負荷圧（例えば３０ｈ／ｃｎｒ
＞）が作用し、パイロット室（７ｅ）に、は方向切換弁
（３）前位の圧力（油圧ポンプ（１）の吐出圧）が作用
しているため、方向切換弁（３）前後の圧力差は該ロー
ドセンシンク弁（７）によってバネ（７Ｇ）のイ」勢力
に相当する圧力に保持制御されている。このことにより
、操作レバー（１４）の回動操作に伴い方向切換弁（３
″）の絞り（３ｄ）の開度が大きくなると、それに応じ
て油圧ポンプ（１）の吐出量も増大して、慣性体は加速
性良く駆動され続けることになる。

尚、この時、パイロットリリーフ弁（１０）は・高リリ
ーフｒ＋′：どなっているため、慣性体の駆動制御とは
無関係となってい、る。

以上、操作レバー（１４）の図中左方向への回動操作に
より方向切換弁（３）を順作動位置（３ｂ）に切換えた
場合について説明したが、操作レバー（１４）を図中右
方向に回動操作して方向切換弁（３）を逆作動位置（３
Ｃ）に切換える場合についても、その作動は上記と同様
である。

よ？て、慣性体の起動時、油圧ポンプ（１）の最大吐出
圧は零から漸次増大するように制御されるので、慣性体
の起動をショックなく、スムーズに行うことができ、運
転性能の向上を図ることができる。また、本実施例にお
（〈て、は、方向切換弁（３）の切換制御と、慣性体起
動時における圧油の圧力制御と、慣性体の回転定常状態
における圧油の流量制御との３制御′バ１本の操作レバ
ー（１４）のみによって行われるので、操作性の向上を
図ることができる。しかも、可変ポンプ（１）とロード
センシング弁（７）との組合せにより、負荷圧に応じた
圧油の圧力制御および流量制御が行われるので、省エネ
ルギー型とすることができる。

第２図は可変ＩＦ力規制弁（１２）の具体的構造を示し
、（２７）は弁本体、（２８）は弁本体（２７）に形成
された油室、（２９）は油室（２８）の一端部（図で右
端部）に配設された弁座体であって、上記油室（２８）
は弁座体（２９）に形成した弁座部（２９ａ　）および
連通路（３０）を介してパイロット通路（３１）に連通
されているとどもに、該油室（２８）にはタンク（２６
）に連通ずるパイロット通路（３２）が間口している。

また、上記油室（２８）内には弁座１体（２つ）に着座
可０しな弁体（３３）が該弁体（３３〉は弁本体（２７
）に゛設けたバネ受（３４）と弁体（３３〉との間に縮
装されたバネ（１０ａ）により着座方向に付勢されてい
る。以上により、パイロット通路（３２）の油圧がバネ
（１０ａ＞の付勢力より大きくなったとぎ、この油圧で
もって弁体（３３）をバネ（，１０ａ）の付勢力に抗し
ｒ：離座させて、圧油をパイロット通路（３１）から連
通路（３０）および油室（２８）を介してタンク（２６
）にリリーフするようにしたパイロットリリーフ弁（１
０）を構成している。また、上記弁座体（２９）は弁本
体（２７）に対して前後方向く図中左右方向）摺動自在
に設けられているとともに、該弁座体（２９）は、その
前端面（弁座部側）と弁本体（２７）との間に縮装した
バネ（１１ｄ）により後方（図で右方）に付勢されてい
る一方、弁座体（２９）の後端面・中央には油圧室（，
１ｔｃ　）が形成され、該油圧室（１１ｃ）にはバイｌ
コツ６通路（２２）が開口している。よって、油圧室（
１１ｃ）にパイロン［−通路（２２）を介して可変減圧
弁（１３）の二次油圧が作用すると、この二次油圧でも
って弁座体（２９）をバネ（１１ｄ）の付勢力に抗して
前方に摺動させることにより、弁体（３３）を介してパ
イロットリリーフ弁（１０）のバネ（１０ａ）を押圧縮
少せしめてパイロットリリーフ圧を可変にするようにし
た設定Ｊ１可変機横（１１）を構成している。

尚、上記実施例では、可変ポンプ（１）を用いて慣性体
を回転駆動づるようにした慣性体駆動回路に本発明を適
用した場合についＴ：説明したが、本発明はその他、固
定ポンプを用いた慣性体駆動回路についても同様に適用
することができるのは勿論である。この場合、固定ポン
プの最大吐出圧を制御するメインリリーフ弁の設定リリ
ーフ圧を、操作レバーの操作角度に応じて漸次増大させ
るようにすればよい。

また、操作力可変機構として油圧力を利用ηる例につい
て説明したが、油圧力に限ることはなく、例えば電気力
、エアー力等によって方向切換弁のスプールを移動させ
たり、パイロットリリーフ弁（１０）の背圧力を変えた
りしてもよい。

以上説明したにうに、本発明によれば、重ｉｌｌの慣性
体を駆動するようにした慣性体駆動回路において、操作
レバーの操作によけ方向切換弁を作動位置に切換えた際
、該操作レバーの操作角度に応じて発生Ｊる操作力可変
機構の操作力でもって可変圧力規制弁の設定圧を変化せ
しめて、油圧ポンプの最大吐出圧を零から漸次増大させ
るようにしたので、重重量の慣性体の起動をショックな
くスムーズに行うことができ、その運転性能の茗しい向
上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
油圧回路図、第２図は可変圧力規制弁の具体的構造を示
す断面図、第３図は従来例を示す油圧回路図である。 １・・・油圧ポンプ、２・・・慣性体駆動用アクチュエ
ータ、３・・・方向切換弁、３ｅ、３ｆ・・・弁切換用
パイロット室、１０・・・パイ四ツ１〜リリーフ弁（圧
力規制弁）、′１１・・・設定圧可変機構、１１ａ・・
・ロッド、１１ｂ・・・バネ室、１１ｃ・・・油圧室、
１１ｅ・・・ピストン、１１ｄ・・・バネ、１２・・・
可変圧力規制弁、１３・・・可変減圧弁、１４・・・操
作レバー。 特許出願人　　　ダイキン工業株式会社？　　剃図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　油圧ポンプ（１）と、該油圧ポンプ（１）の
   圧油を受けて作動する慣性体駆動用アクチュエータ（２
   ）と、該アクチュエータ（２）への圧油供給方向を切換
   える方向切換弁（３）と、前記油圧ポンプ（１〉の最大
   吐出圧を設定圧に規制りる圧力規制弁（１０）とを備え
   た慣性体駆動回路において、上記圧力規制弁（１０）を
   設定圧可変の可変圧力規制弁〈１２）で構成するととも
   に、操作レバー（１４）の操作角度に応した操作力を発
   生する操作力可変機構（１３）を設け、該操作力可変機
   Ｊｌｌａ（１３）を前記方向切換弁く３）のスプールお
   よび可変圧力規制弁（１２）の設定圧可変機構（１１）
   に接続し、方向切換弁（３）のスプールのストロークと
   可変圧力規制弁（１２）の設定圧とを漸次増大させるよ
   うに制御したことを特徴とする慣性体駆動回路。