JP2542005B2 - ロ―ドセンシング制御油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の油
圧アクチュエータを備えた油圧機械の油圧駆動装置に係
わり、より詳しくは、ロードセンシングレギュレータに
より油圧ポンプの吐出圧力をそれら油圧アクチュエータ
の最大負荷圧力よりも所定値だけ高い圧力に保持しなが
ら、圧力補償付流量制御弁装置により油圧アクチュエー
タに供給される圧油の流量を制御するロードセンシング
制御油圧駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の油圧ア
クチュエータを備えた油圧機械においては、油圧アクチ
ュエータの制御を正確に行ない、かつ省エネを図るため
にロードセンシング制御油圧駆動装置が使用されてい
る。この油圧駆動装置は、一般的に、油圧ポンプ及びタ
ンクと各油圧アクチュエータとの間に接続された圧力補
償付流量制御弁装置と、油圧ポンプの吐出圧力を複数の
油圧アクチュエータの最大負荷圧力よりも所定値だけ高
く保持するロードセンシングレギュレータとを備えてい
る。圧力補償付流量制御弁装置は、油圧アクチュエータ
に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁及びこの
流量制御弁の入口圧力及び出口圧力を対向するパイロッ
ト室のそれぞれに導き、油圧アクチュエータの負荷圧力
の変動に対して流量制御弁の前後の差圧を一定に保持し
て流量の変動を補償する圧力補償弁とからなっている。

しかしてロードセンシングレギュレータの作用によ
り、油圧ポンプの吐出圧力をそれら油圧アクチュエータ
の最大負荷圧力に見合った必要最少限度の値にし省エネ
を図ると共に、圧力補償付流量制御弁装置の圧力補償制
御に必要なその前後の最少差圧を確保し、油圧アクチュ
エータに供給される圧油の流量の圧力補償制御を確実に
行う。

しかしながらこのロードセンシング制御油圧駆動装置
においては、油圧ポンプにさらに馬力制御装置が設けら
れ、油圧ポンプを駆動するエンジンが失速しそうになっ
た時にロードセンシングレギュレータに優先してその馬
力制御装置が機能し、油圧ポンプの吐出量を減少させる
場合や、操作手段により指令された複数の油圧アクチュ
エータの要求流量が油圧ポンプの容量（最大吐出量）を
越えた場合などのように、複数の油圧アクチュエータの
消費流量の合計が油圧ポンプの吐出流量よりも大きくな
るような運転状態になった時には、ロードセンシングレ
ギュレータが機能しなくなって、油圧ポンプの吐出圧力
を最大負荷圧力よりも高く維持できなくなり、低圧側の
油圧アクチュエータにポンプ吐出流量の大部分が流れ、
高圧側の油圧アクチュエータに圧油が供給されなくな
り、作業要素を所望の態様で制御できなくなるという問
題点がある。

そこでこのような問題点を解決するために、西独特許
公開第3422165号公報には、圧力補償付流量制御弁装置
の圧力補償弁の対向するパイロット室の一方に油圧ポン
プの吐出圧力を導き、他方に複数の油圧アクチュエータ
の最大負荷圧力を導き、複数の油圧アクチュエータの消
費流量の合計が油圧ポンプの吐出流量よりも小さい時に
は、ロードセンシングレギュレータにより吐出圧力が最
大負荷圧力よりも所定値だけ高く保持されることによ
り、通常の圧力補償を行い、消費流量の合計が吐出流量
よりも大きくなろうとすると、吐出圧力の低下に従って
各圧力補償弁の絞り開度を同じ割合で減少させ、各流量
制御弁の開度の比率に応じて油圧ポンプの吐出流量を配
分し、各油圧アクチュエータへの供給流量を同じ割合で
減少させるようにすることが提案されている。これは一
般的に、油圧ポンプの吐出流量のノンサチュレーション
制御と呼ばれている。

一方近年、油圧機械の油圧駆動装置においては、油圧
機器を小形化、軽量化する目的から油圧制御を高圧化す
ることが強く望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来例は、通常の制御態様において油圧ポンプの
吐出流量をノンサチュレーション制御するという点では
満足の行くのもであった。しかしながらこの従来例の油
圧駆動装置は油圧制御の高圧化には不向きな構成であ
る。すなわちこの従来例の圧力補償付流量制御弁装置を
構成する流量制御弁及び圧力補償弁は共にスプール弁で
構成されており、そのため高圧がこれら弁に作用すると
弁がたとえ閉じていても、スプールと弁ハウジングとの
間のスプールを可動にするために不可避的に設けられて
いる間隙から無視できない液漏れが生じる。このため例
えばクレーンのブームで重量物を吊って高く上げ、その
位置で保持しておこうとする場合のように、油圧アクチ
ュエータに大きな負荷がかかった状態で停止させておく
場合には、上記隙間からの液漏れにより油圧アクチュエ
ータ内の圧油が減少し、油圧アクチュエータをその位置
に確実に停止させておくことができず、従って吊り荷が
下がるなどの事態が発生し、作業の安全性を確保するこ
とができなくなるという問題があった。

なおこの従来例では、圧力補償付流量制御弁装置の流
量制御弁は方向切換弁で構成されている。このため、上
記液漏れを防止すべく圧力補償付流量制御弁装置と油圧
アクチュエータとの間にチェック弁を接続することは、
回路の構成上不可能である。

またこの従来例においては、圧力補償弁を主回路中に
流量制御弁と直列に接続する構成であるため、圧力補償
弁は主回路の圧油が流れることのできる大きさの弁でな
ければならず、圧力補償弁の寸法が大きくなり、油圧駆
動装置全体が大きくなり、かつその製作コストも高価に
なるという問題もあった。

したがって本発明の目的は、油圧ポンプの吐出流量の
ノンサチュレーション制御が行えると共に、油圧制御の
高圧化にも対処することができ、しかも安価に製作する
ことのできるロードセンシング制御油圧駆動装置を提供
することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、各圧力補償付流量制御弁装置を、油圧ポ
ンプと各油圧アクチュエータとの間の主回路に接続され
た入口ポート及び出口ポート、弁体の変位に対応して開
度を変化させる可変絞り、及び入口ポートにその可変絞
りを介して連通し、可変絞り前後の差圧に応答して弁体
を変位させる背圧室を有するポペット弁と、このポペッ
ト弁の背圧室と出口ポートとの間に接続されたパイロッ
ト回路と、このパイロット回路に接続され、操作手段の
作動により開度を変化させてパイロット流量を変化さ
せ、ポペット内の可変絞り前後の差圧を変化させて弁体
を変位させるパイロット弁と、ポペット弁の背圧室とパ
イロット弁との間のパイロット回路に接続された、対向
するパイロット室を有する圧力補償弁とで構成し、各圧
力補償弁の一方のパイロット室にポペット弁の背圧室の
制御圧力を単独で導き、他方のパイロット室に、複数の
油圧アクチュエータの最大負荷圧力及びパイロット弁の
入口圧力をそれぞれ独立して導き、各ポペット弁の出口
ポートの下流側でかつパイロット回路の下流側の主回路
に、ポペット弁及びパイロット回路に向かう圧油の流れ
を阻止するチェック弁を接続し、ポペット弁弁体の入口
ポートにおける受圧面積をAp、出口ポートにおける受圧
面積をAa、背圧室における受圧面積をAcとし、圧力補償
弁の上記一方のパイロット室の受圧面積をａc、上記他
方のパイロット室のパイロット弁入口圧力に対する受圧
面積をａr、同パイロット室の最大負荷圧力に対する受
圧面積をａamとすると、ポペット弁弁体においては Ac＝Aa＋Ap となるように各受圧面積の大きさを定め、圧力補償弁の
パイロット室においては、 Ap/Ac＝Ｋ と置いた場合、 ａr＝（１−Ｋ）ａc ａamKac となるように各受圧面積の大きさを定めたことを特徴と
するロードセンシング制御油圧駆動装置によって達成さ
れる。

〔作用〕

ポペット弁の背圧室における制御圧力は、その入口ポ
ートに作用する油圧ポンプの吐出圧力と出口ポートに作
用する負荷圧力と同圧のパイロット弁の出口圧力と相関
関係をもって変化する値であり、制御圧力にはこれら吐
出圧力と出口圧力の影響が含まれている。従って、ポペ
ット弁弁体の入口ポートにおける受圧面積をAp、出口ポ
ートにおける受圧面積をAa、背圧室における受圧面積を
Acとし、圧力補償弁の上記一方のパイロット室の受圧面
積をａc、上記他方のパイロット室のパイロット弁入口
圧力に対する受圧面積をａr、同パイロット室の最大負
荷圧力に対する受圧面積をａamとすると、ポペット弁弁
体においては Ac＝Aa＋Ap となるように各受圧面積の大きさを定め、圧力補償弁の
パイロット室においては、 Ap/Ac＝Ｋ と置いた場合、 ａr＝（１−Ｋ）ａc ａam＝Kac となるように各受圧面積の大きさを定めることにより、
制御圧力を油圧ポンプの吐出圧力またはパイロット弁の
出口圧力の代わりとして機能させることができ、各圧力
補償弁の一方のパイロット室に導かれた制御圧力と他方
のパイロット室に導かれたパイロット弁の入口圧力とが
対向して作用することは、パイロット弁の出口圧力と入
口圧力とが対向して作用することと機能的に同等とな
る。その結果、油圧アクチュエータの負荷変動に対して
パイロット弁の前後の差圧をほぼ一定に保持し、パイロ
ット流量の負荷圧力補償が行われ、ポペット弁を流れる
流量の負荷圧力補償が行われる。

また一方のパイロット室に導かれた制御圧力と他方の
パイロット室に導かれた複数の油圧アクチュエータの最
大負荷圧力とが対向して作用することは、油圧ポンプの
吐出圧力と最大負荷圧力が対向して作用することと機能
的に同等となり、これにより複数の油圧アクチュエータ
の消費流量の合計が油圧ポンプの吐出流量よりも大きく
なろうとしたときに、吐出圧力の低下に応じてそれぞれ
の圧力補償弁の絞り開度が同じ割合で減少し、対応する
パイロット弁の開度の比率に応じて油圧ポンプの吐出流
量を配分し、複数の油圧アクチュエータへの供給流量を
同じ割合で減少させる。即ち、油圧ポンプの吐出流量の
ノンサチュレーション制御が行われる。

各ポペット弁の出口ポートとパイロット回路との接続
点下流側の主回路に接続されたチェック弁は、主回路を
通って油圧アクチュエータからポペット弁及びパイロッ
ト回路に向かう圧油の流れを遮断する。このため油圧ア
クチュエータに大きな負荷がかかった状態で停止させて
おいたとしても、液漏れが生ずることはなく、安全であ
る。従って油圧駆動装置の高圧化が可能である。

また圧力補償弁は主回路中ではなく、流量の少ないパ
イロット回路中に配置したので、構造も小さくて済む。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図には本発明のロードセンシング制御油圧駆動装
置の全体の回路構成が示されており、図中符号１は例え
ば斜板式の可変容量型油圧ポンプである。この油圧ポン
プ１には複数の油圧アクチュエータ2,3が接続され、油
圧ポンプ１から吐出される圧油によって駆動され、油圧
アクチュエータ2,3からの戻り油は直接タンクに戻され
る。油圧ポンプ１と各油圧アクチュエータ2,3の間に
は、それぞれの油圧アクチュエータ2,3に供給される圧
油の流量を制御する圧力補償付流量制御弁装置4,5が接
続されており、油圧ポンプ１には、その吐出圧力を複数
の油圧アクチュエータ2,3の最大負荷圧力よりも所定値
だけ高く保持するロードセンシングレギュレータ６が設
けられている。

ロードセンシングレギュレータ６を圧力補償付流量制
御弁装置4,5と組合わせて使用することにより、油圧ポ
ンプ１の吐出流量を必要最少限に抑え省エネを図りなが
ら、圧力補償付流量制御弁装置の圧力補償制御に必要な
その前後の最少差圧を確保し、油圧アクチュエータ2,3
に供給される圧油の流量の圧力補償制御を確実に行い、
油圧アクチュエータ2,3の安定した制御を行うことがで
きる。

以下、圧力補償付流量制御弁装置4,5及びロードセン
シングレギュレータ６の詳細構造をこの順序で説明して
ゆく。圧力補償付流量制御弁装置４、５については、両
者実質的に同じ構成であるので、圧力補償付流量制御弁
装置４の構成要素に添字ａを付し、圧力補償付流量制御
弁装置５の構成要素には添字ｂを付し、前者の流量制御
弁装置４のみ説明して後者の流量制御弁装置５の説明は
省略する。

圧力補償付流量制御弁装置４は、油圧アクチュエータ
２に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁7aと、
油圧アクチュエータ２の負荷圧力の変動による流量制御
弁7aにおける流量の変動を補償する圧力補償弁8aとから
なっている。

流量制御弁7aは、主回路を構成する主管路9a,10aに接
続された主弁としてのポペット弁11aと、操作手段を操
作することにより開度を変化させパイロット流量を変化
させて、ポペット弁11aを流れる流量を制御するパイロ
ット弁12aとから構成されてる。

この流量制御弁7aにおいてポペット弁11aは、パイロ
ット弁12aを流れるパイロット流量に比例して弁開度を
増減し、パイロット流量を増幅した大流量を流す流量増
幅弁として構成されている。以下その構成を詳述する。

ポペット弁11aは、入口ポート13aと出口ポート14a及
びパイロットポート15aの形成された弁ハウジング16aを
有し、入口ポート13aは主管路9aを介して油圧ポンプ１
に接続され、出口ポート14aは主管路10aを介して油圧ア
クチュエータ２に接続されている。パイロットポート15
aと出口ポート14aの間にはパイロット回路を構成するパ
イロット管路17aが接続され、このパイロット管路17aに
は、上述したパイロット弁12aが接続されている。

弁ハウジング16a内には弁座18aが形成され、弁体19a
がこの弁座18aに対して接触、離隔するよう密封移動可
能に収納されている。また弁ハウジング内の弁座18aの
反対側には、パイロットポート15aが連通する。弁体19a
よりも大きな直径の背圧室20aが形成され、この背圧室2
0a内に弁座18aから遠い側に位置する弁体19aの背部21a
が配置されている。

弁体19aの外周には複数の溝22aが形成され、この溝22
aの上端を郭定する壁面38aは、閉弁位置において背圧室
20aの下端を郭定する壁面39aよりも僅かに上方に位置決
めされ、この壁面38a,39aの間に、弁体19aの変位に対応
して開度を変化させる可変絞り23aが形成される。しか
して背圧室20aは、溝22a及び可変絞り23aを介して入口
ポート13aに常時連通している。

このような構成により、パイロット弁12aが閉じら
れ、パイロット流量が生じていないときは、可変絞り23
aにも圧油の流れが生じず、可変絞り23aの前後に差圧が
発生しないので、背圧室20a内の圧力は入口ポート13aの
圧力とほぼ同じになり、弁体19aの下端に作用する出口
ポート14aの圧力と上端に作用する入口ポート13aの圧力
との差に起因して、弁体19aを閉弁方向に付勢する力が
作用し、弁体19aが閉じられる。

パイロット弁12aの操作手段が操作され、パイロット
管路17aにその操作量に応じたパイロット流量が発生す
ると、可変絞り23aに圧油の流れが生じ、これにより可
変絞り23aの前後に差圧が発生し、背圧室20a内の圧力が
入口ポート13aの圧力より小さくなり、弁体19aを開弁方
向に付勢する力が発生し、弁体19aは開弁方向に動かさ
れる。このとき可変絞り23aの開度は弁体19aの変位（開
度）が大きくなるにしたがって大きくなり、その前後の
差圧は逆に小さくなるので、弁体19aを開弁方向に付勢
する力は弁体19aの変位に反比例して小さくなり、ある
所定の変位において弁体19aに作用する力が釣り合い、
弁体19aが停止する。すなわち背圧室20aは、可変絞り前
後の差圧に応答して弁体19aを変位させることになる。
このようにポペット弁11aは、パイロット弁12aを流れる
パイロット流量に比例して弁開度を増減し、パイロット
流量を増幅した大流量を流す流量増幅弁として機能す
る。

一方、圧力補償弁8aは、ポペット弁11aのパイロット
ポート15aとパイロット弁12aとの間においてパイロット
管路17aに接続されており、この圧力補償弁8aは、両側
に対向する第１及び第２のパイロット室31a,32aを有
し、第１及び第２のパイロット室31a,32aに作用するパ
イロット圧力により開位置と閉位置の間でスプールを変
位させ、そのスプール変位に比例した絞り流量を与える
パイロット操作式の２位置スプール弁として構成されて
いる。

圧力補償弁8aは、このように主管路9a,10aではなくて
パイロット管路17aに配置されていることにより、主管
路の圧油の流量に比べればはるかに少ないパイロット流
量を流すだけの寸法があればよく、極めて小形に作るこ
とができる。

圧力補償弁の第１のパイロット室31aは２つの独立し
たパイロット室36a,37aからなり、一方のパイロット室3
6aはパイロット管路33aを介してパイロット弁12aの入口
側のパイロット管路17aに接続され、他方のパイロット
室37aはパイロット管路35aを介して後述する最大負荷圧
力管路29に接続されている。また第２のパイロット室32
aは、パイロット管路34aを介してポペット弁11aと圧力
補償弁8aとの間のパイロット管路17aに接続されてい
る。これにより圧力補償弁8aの第１のパイロット室31a
には、油圧アクチュエータ2,3の最大負荷圧力及びパイ
ロット弁12aの入口圧力がそれぞれ独立して導かれ、第
２のパイロット室32aには、ポペット弁11aの背圧室20a
における制御圧力が単独で導かれる。

ここでポペット弁11aの弁体19aの入口ポート13aにお
ける受圧面積をAp（第２図参照、以下同じ）、出口ポー
ト14aにおける受圧面積をAa、背圧室20aにおける受圧面
積をAcとし、圧力補償弁8aの第１のパイロット室31にお
けるパイロット室36aの受圧面積をａr、パイロット室37
aの受圧面積をａam、第２のパイロット室32aの受圧面積
をａcとすると、ポペット弁弁体19aにおいては Ac＝Aa＋Ap …（１） となるように各受圧面積の大きさが定められており、圧
力補償弁8aのパイロット室32a,36a,37aにおいては、 Ap/Ac＝Ｋ …（２） と置いた場合、 ａr＝（１−Ｋ）ａc …（３） ａam＝Kac …（４） となるように各受圧面積の大きさが定められている。な
お（３）式と（４）式は、これら式の変形から分かるよ
うに、受圧面積がａc＝ａr＋ａamの関係にあることを意
味する。即ち圧力補償弁8aにおける受圧面積ａcに対す
る受圧面積ａr,aamの比は、ポペット弁弁体19aの受圧面
積Acに対する受圧面積Aa,Apの比と同じであり、圧力補
償弁の受圧面積ａc,ar,aamはポペット弁弁体の受圧面積
Ac,Aa,Apを相似的にコピーした関係にある。

上述したように圧力補償弁の第２のパイロット室32a
にはポペット弁11aの背圧室20aの制御圧力が導かれる
が、この制御圧力は、その入力ポート13aに作用する油
圧ポンプ１の吐出圧力と出口ポート14aに作用する負荷
圧力と同圧のパイロット弁12aの出口圧力と相関関係を
もって変化す値であり、制御圧力にはこれら吐出圧力と
出口圧力の影響が含まれている。従ってポペット弁弁体
19aの各受圧面積の大きさと、圧力補償弁8aのパイロッ
ト室32a,36a,37aの各受圧面積の大きさとを所定の関係
に選ぶことにより、制御圧力を油圧ポンプ１の吐出圧力
またはパイロット弁12aの出口圧力の代わりとして機能
させることができ、上述したように圧力補償弁のパイロ
ット室32aに制御圧力を導きパイロット室36aにパイロッ
ト弁12aの入口圧力を導き、これら圧力を対向して作用
させることは、パイロット弁の出口圧力と入口圧力とが
対向して作用させることと機能的に同等となる。その結
果、油圧アクチュエータの負荷変動に対してパイロット
弁の前後の差圧をほぼ一定に保持し、パイロット流量の
負荷圧力補償が行われ、ポペット弁を流れる流量の負荷
出力補償が行われる。

また圧力補償弁8aのパイロット室32aに制御圧力を導
きパイロット室37aに最大負荷圧力を導き、これら圧力
を対向して作用することは油圧ポンプ１の吐出圧力と最
大負荷圧力とを対向して作用させることと機能的に同等
となる。これにより複数の油圧アクチュエータ2,3の消
費流量の合計が油圧ポンプ１の吐出流量よりも大きくな
ろうとしたときに、吐出圧力の低下に応じてそれぞれの
圧力補償弁8a,8bの絞り開度が同じ割合で減少し、対応
するパイロット弁12a,12bの開度の比率に応じて油圧ポ
ンプ１を吐出流量を配分し、複数の油圧アクチュエータ
2,3への供給流量を同じ割合で減少させる。即ち、油圧
ポンプ１のノンサチュレーション制御が行われる。

上記（１）〜（４）式の受圧面積の関係は、ポペット
弁弁体19aの各受圧面積の大きさと圧力補償弁8aのパイ
ロット室32a,36a,37aの各受圧面積の大きさとに上記所
定の関係を与えるものであり、これにより上記圧力補償
とノンサチュレーション制御の機能が実現される。この
ことは後に本実施例の動作の説明の中でさらに詳しく説
明する。

ポペット弁11aの出口ポート14aの下流側でかつパイロ
ット管路17aの下流側の主回路、即ち主管路10aのパイロ
ット管路接続点24aの下流側には、油圧アクチュエータ
２からポペット弁11a及びパイロット管路17aに向かう圧
油の流れを阻止するチェック弁25aが接続されている。

パイロット弁12aの下流側のパイロット管路17aと最大
負荷圧力管路29との間にはパイロット管路26aが接続さ
れ、このパイロット管路26aには、パイロット管路17aの
圧力が最大負荷圧力管路29の圧力よりも高いときに開
き、その圧力を最大負荷圧力として選択するチェック弁
27aが接続されている。最大負荷圧力管路29は、絞り28
を備えた管路30を介してタンクに接続されている。

次にロードセンシングレギュレータ６の説明をする。

ロードセンシングレギュレータ６は、補助ポンプ40
と、この補助ポンプ40から吐出された圧油により駆動さ
れる例えばシリンダ型の斜板傾転装置41と、補助ポンプ
40と斜板傾転装置41との間に接続された制御弁42とから
なっている。制御弁42は、斜板傾転装置41を補助ポンプ
40に連通させる第１の位置とタンクに連通させる第２の
位置との間でスプール変位に応じて連続的に開度を絞
り、斜板傾転装置41に供給される流量を制御するように
なっている。また制御弁42はその両側に、対向する第１
及び第２のパイロット室43,44を有し、かつ第２のパイ
ロット室44の側に圧力設定用のばね45が設けられてい
る。

第１及び第２のパイロット室43,44は、それぞれ、吐
出側の主管路9a及び最大負荷圧力管路30にパイロット管
路46,47を介して接続されている。これにより第１のパ
イロット室43には油圧ポンプ１の吐出圧力が導かれ、第
２のパイロット室44には２つの油圧アクチュエータ2,3
の最大負荷圧力が導かれる。

制御弁42は、油圧アクチュエータ2,3の最大負荷圧力
が上昇すると、斜板傾転装置41に供給された圧油を一部
タンクに逃がし、油圧ポンプ１の斜板傾転量を増加さ
せ、吐出流量を増加させ、その結果吐出圧力が増加し、
最大負荷圧力とバランスしたところでその斜板傾転量を
保持する。油圧アクチュエータ2,3の最大負荷圧力が減
少したときにはこれと逆の動作が行われる。これにより
油圧ポンプ１の吐出圧力は、油圧アクチュエータ2,3の
最大負荷圧力よりもばね45の強さに対応する所定値だけ
高い圧力に保持される。換言すれば、油圧ポンプ１の吐
出圧力と油圧アクチュエータ2,3の最大負荷圧力との差
圧は、ばね45により設定される一定の値に維持される。

次にこのように構成されたロードセンシング制御油圧
駆動装置の動作を説明する。

まずパイロット弁12a,12bのいずれの操作手段も操作
されていないときは、パイロット弁12a,12bは閉じら
れ、パイロット管路17aにパイロット流量が流れない。
従って、前述したようにポペット弁11a,11bの可変絞り2
3a,23bの前後に差圧が発生せず、弁体19a,19bは閉位置
に保持され、ポペット弁11a,11bが閉じられている。

従って油圧アクチュエータ2,3に圧油は供給されず、
これら油圧アクチュエータ2,3は停止している。

次にパイロット弁12a,12bの操作手段を操作し、油圧
アクチュエータ2,3をそれぞれ単独で駆動する場合につ
いて説明する。なお、以下において説明の便宜上、この
油圧駆動装置における各状態量を次のように表わす。

油圧ポンプ１の吐出圧力:Pp 油圧アクチュエータ2,3の高い方の負荷圧力即ち最大負
荷圧力;Pam ばね45の設定圧力:Ps パイロット弁12aの入口圧力:P11 パイロット弁12aの出口圧力:P12 ポペット弁11aの制御圧力:Pc まず、パイロット弁12aの操作手段が操作された場合
には、その操作量に応じた開度でパイロット弁12aが開
く。これによりパイロット管路17aにパイロット弁12aの
開度に応じたパイロット流量が流れる。これにより前述
したように、そのパイロット流量に比例してポペット弁
11aの弁開度が開き、パイロット流量を増幅した大流量
が油圧アクチュエータ２のヘッド側に流入する。しかし
て油圧アクチュエータ２はパイロット弁12aの操作手段
の操作量の応じた速度で駆動される。

またこのとき、圧力補償弁8aの第１のパイロット室31
aのパイロット室36a,37aにはパイロット管路33a,35aを
介して圧力P11,Pamが作用し、第２のパイロト室32aには
パイロット管路34aを介して圧力Pc,が作用しており、圧
力補償弁8aのスプールはこれら圧力によりバランスして
いるので、前述した受圧面積ａc,ar,aamを勘案し、 ａc Pc＝ａr P11＋ａamPam …（５） の関係が成り立つ。

一方このときポペット弁11aにおいても弁体19aが圧力
バランスしていることより、やはり前述した受圧面積A
p,Aa,Acを勘案し、 Ac Pc＝Ap Pp＋Aa P12 …（６） の関係が成り立つ。この（６）式に、前述した（１）式
のAc＝Aa＋ApよりAa＝Ac−Apを代入すると Ac Pc＝Ap Pp＋（Ac−Ap）P12 …（７） が得られる。前述した（２）式でAp/Ac＝Ｋと置かれて
いるので、このＫを用いて（７）式を変形すると、 が得られる。また前述した（３）式及び（４）式におい
てａr＝（１−Ｋ）ａc、ａam＝Kacの関係が定められて
いる。そこで上記（５）式のPc,ar,aamに（８）式、
（３）式及び（４）式の値を代入すると、 の関係が得られる。この（９）式でK/（１−Ｋ）は定数
なのでこれをＣと置くと（９）式は P11−P12＝Ｃ（Pp−Pam） …（10） となる。なお特にＫ＝0.5のとき、即ちポペット弁弁体1
9aの入口ポート13aにおける受圧面積Apが背圧室20aの受
圧面積Acの半分（従って出口ポート14aにおける受圧面
積AaもAcの半分）のときには、Ｃ＝１となり、 P11−P12＝Pp−Pam …（11） となる。

すなわち圧力補償弁8aは、パイロット弁12aの前後の
差圧をΔＰとすると、それぞれその差圧ΔＰをＣ（Pp−
Pam）にするように制御する。

一方このとき、油圧ポンプ１においては、ロードセン
シングレギュレータ６の作用により、油圧ポンプ１の吐
出圧力が油圧アクチュエータ2,3の最大負荷圧力Pam、こ
の場合には油圧アクチュエータ３は駆動されていないの
で油圧アクチュエータ２の負荷圧力Pamよりもばね45の
強さに対応する所定値（設定圧力）だけ高い圧力に保持
されている。その結果Pp＝Pam＋Psが成り立ち、これか
ら次の関係が得られる。

Pp−Pam＝Ps＝一定 …（12） したがって（10）式と（12）式とを比較することによ
り、P11−P12＝一定となり、パイロット弁12aの前後の
差圧ΔＰが一定に保持されることが分かる。しかしてパ
イロット弁12aを流れるパイロット流量も一定に保持さ
れ、ポペット弁11aを流れる大流量も一定に保持され
る。即ち圧力補償がなされる。

これにより油圧アクチュエータ２に作用する負荷の大
きさが変化し、ポペット弁11aの前後の差圧が変化して
も、このポペット弁を流れる流量は一定に保持され、油
圧アクチュエータ２にはパイロット弁12aの操作手段の
操作量に応じた所望の流量が正確に供給される。

次いでパイロット弁12aの操作手段を中立位置に戻す
と、パイロット弁12aが閉じられ、ポペット弁11aも閉じ
られる。これにより油圧アクチュエータ２の伸長も停止
する。

そして、このように油圧アクチュエータ２を伸長さ
せ、油圧アクチュエータ２に負荷が作用したままで停止
させた場合には、そのヘッド側の高圧の圧油は、チェッ
ク弁25aによりポペット弁11a及びパイロット管路17aを
通って逆流することが阻止されている。従って油圧アク
チュエータ２のヘッド側の圧油が減少し、油圧アクチュ
エータ２が負荷により収縮することは防止される。なお
ポペット弁11a自体は、もともとスプール弁に比べて液
漏れの少ない弁である。従って、チェック弁25aがなく
てもそれが閉じている限り、ここから圧油が漏れ、油圧
アクチュエータ２のヘッド側の圧油が減少することはな
い。しかしながら、ポペット弁11aが閉じているのは油
圧ポンプ１より圧油が吐出されているときであり、油圧
ポンプ１が停止し圧油が吐出されなくなると、ポペット
弁11aの弁体19aを閉弁方向に押圧する力がなくなり、ポ
ペット弁11aは開弁可能な状態となる。チェック弁25aを
設けることにより、ポペット弁11aがこの用に開弁可能
な状態となったとしても、油圧アクチュエータ２のヘッ
ド側の圧油がポペット弁11aを通って流出することがな
くなる。これにより、誤操作等により油圧ポンプ１が停
止した場合においても、油圧アクチュエータ２のヘッド
側の圧油が減少することが確実に防止され、安全性が向
上する。

従って、例えば油圧アクチュエータ２によりクレーン
のブームを操作して重量物を吊って高く上げ、その位置
で保持するような場合において、吊り荷をその位置に確
実に停止させておくことができ、安全性を確保すること
ができる。

パイロット弁12bの操作手段を操作し、油圧アクチュ
エータ３を単独で操作する場合も、油圧アクチュエータ
２について上述したのと全く同様である。

次にパイロット弁12a,12bの操作手段を同時に操作
し、２つの油圧アクチュエータ2,3を同時に駆動する場
合のことを説明する。なお説明の便宜上、さらにこの油
圧駆動装置における状態量を次のように定める。

パイロット弁12bの入口圧力:P21 パイロット弁12bの出口圧力:P22 油圧ポンプ１の吐出流量:Qp 油圧アクチュエータ２の消費流量:Q2 油圧アクチュエータ３の消費流量:Q3 油圧アクチュエータ2,3の操作手段を同時に操作した
場合には、これら操作手段を単独で操作した場合と同
様、圧力補償付流量制御弁4,5の各々につきポペット弁1
1a,11bの開度がパイロット流量に比例して開く。これに
より油圧アクチュエータ2,3のヘッド側には、それぞれ
パイロット流量を増幅した大流量の圧油がポペット弁11
a,11bを通って供給される。これにより油圧アクチュエ
ータ2,3は、操作レバーの操作量に応じた速度で駆動さ
れる。

一方このとき、前述したように圧力補償弁8aの第１の
パイロット室31aのパイロット室36a,37aと第２のパイロ
ット室32aには圧力P11,Pam及び圧力Pcがそれぞれ作用し
ており、スプールの圧力バランスより前述した（10）式
で示されるP11−P12＝Ｃ（Pp−Pam）の関係が得られて
いる。

また圧力補償付流量制御弁装置５の圧力補償弁8bにお
いても、同様にその第１のパイロット室31bのパイロッ
ト室36b,37bにパイロット管路33b,35bを介して圧力P21,
Pamが作用し、第２のパイロット室32bにはパイロット管
路34bを介して圧力Ｐ′Ｃが作用しており、スプールの
圧力バランスより上記（10）式と同様の経緯をたどっ
て、P21−P22＝Ｃ（Pp−Pam）の関係が得られる。従っ
て、P11−P12＝Ｃ（Pp−Pam）とP21−P22＝Ｃ（Pp−Pa
m）の両式より、 P11−P12＝P21−P22＝Ｃ（Pp−Pam） …（13） の関係が得られる。

すなわち圧力補償弁8a,8bは、パイロット弁12a及び12
bの前後の差圧をΔＰとすると、それぞれその差圧ΔＰ
をＣ（Pp−Pam）にするように制御する。

一方このような状態において、２つの油圧アクチュエ
ータ2,3の消費流量の合計が油圧ポンプ１の吐出流量よ
りも小さい時、すなわちQ1＋Q2≦Qpの通常の運転状態の
時は、ロードセンシングレギュレータ６の作用により、
油圧ポンプ１の吐出圧力が油圧アクチュエータ2,3の最
大負荷圧力Pamよりもばね45の強さに対応する所定値
（設定圧力）だけ高い圧力に保持され、前述した（12）
式の関係が得られる。

従って（12）式と（13）式とを比較することにより、
P11−P12＝P21−P22＝一定となり、パイロット弁12a,12
bの前後の差圧ΔＰが一定に保持される。しかして１つ
のパイロット弁の操作手段を操作した場合と同様、ポペ
ット弁11a,11bを流れる大流量が一定に保持され、圧力
補償がなされ。

このような状態において、２つの油圧アクチュエータ
2,3の消費流量の合計が油圧ポンプ１の吐出流量よりも
大きくなる。すなわちQ1＋Q2＞Qpになるような事態が生
じたとする。このような事態が生じる場合としては、前
述したように、油圧ポンプ１にさらに馬力制御装置が設
けられ、油圧ポンプ１を駆動するエンジンが失速しそう
になった時にロードセンシングレギュレータ６の制御に
優先してその馬力制御装置が機能し、油圧ポンプ１の吐
出流量を減少させる場合があり、２つの油圧アクチュエ
ータ2,3の他に油圧ポンプ１から吐出される圧油により
駆動される油圧アクチュエータがある油圧駆動装置にお
いては、操作手段により指令された要求流量の合計が油
圧ポンプ１の容量（最大吐出流量）を越えた場合もあ
る。

このような場合には、ロードセンシングレギュレータ
６が機能しなくなり、まず過渡的な状態として、油圧ポ
ンプ１の吐出圧力が最大負荷圧より小さくなる、すなわ
ちPp＜Pamとなる。このため上記（13）式においてPp−P
am＜０となり、P11−P12＝P21−P22＜０となる。従って
圧力補償弁8a,8bは共に閉弁方向に動かされ、パイロッ
ト管路17a,17bを流れる圧油の流量をパイロット弁12a,1
2bの上流側で減少させ、パイロット弁12a,12bを流れる
パイロット流量を減少させる。このためポペット弁11a,
11bを流れる流量も減少し、油圧アクチュエータ2,3に供
給される流量即ちこれらアクチュエータの消費流量の合
計も減少する。従って再び、油圧アクチュエータ2,3の
消費流量の合計は油圧ポンプ１の吐出流量よりも小さく
なり、ポンプ吐出圧力は最大負荷圧力よりも大きくな
る。即ちQ1＋Q2≦Qpとなり、Pp＞Pamとなる。

このため上記（13）式において再びPp−Pam＞０とな
り、P11−P12＝P21−P22＞０となるので、圧力補償弁8
a,8bの閉弁方向の移動が抑制され、パイロット管路17a,
17bを流れるパイロット流量の減少が阻止される。従っ
てポペット弁11a,11bを流れ、油圧アクチュエータ2,3に
供給される流量の減少も阻止される。

そして最終的には、油圧ポンプ１の吐出圧力が０＜Pp
−Pam≦Psの範囲の所定の値に達し、この状態で圧力補
償弁8a,8bのパイロット室に作用する圧力がバランス
し、圧力補償弁は所定の絞り位置で停止する。即ち上記
（13）式のP11−P12＝P21−P22＝Ｃ（Pp−Pam）におけ
るPp−Pamが、０＜Pp−Pam≦Psとなり、圧力補償弁8a,8
bは共に同じ開度まで絞られたところでバランスする。

従ってパイロット管路17a,17bに流れるパイロット流
量も、それぞれの操作手段の操作量によって定まるパイ
ロット弁12a,12bの開度の比率に応じた割合を保ちなが
ら減少し、ポペット弁11a,11bを流れ、油圧アクチュエ
ータ2,3に供給される流量も同様に減少する。これによ
り油圧ポンプ１の吐出流量は、圧力補償付流量制御弁装
置4,5におけるパイロット弁12a,12bの開度の比率に応じ
て配分され、それぞれの油圧アクチュエータ2,3への供
給流量を同じ割合で減少させる。即ち油圧ポンプ１の吐
出流量のノンサチュレーション制御が行われる。

最後に、油圧アクチュエータ2,3の一方、例えば油圧
アクチュエータ２が駆動されており、かつ他方の油圧ア
クチュエータ３に負荷が作用している状態で、その他方
の油圧アクチュエータ３に対するパイロット弁12bの操
作手段を操作したときのことを説明する。

まず油圧アクチュエータ２が駆動されている状態にお
いて、油圧アクチュエータ２の負荷圧力をP1aとする
と、油圧ポンプ１の吐出圧力Ppはロードセンシングレギ
ュレータ６の作用により、P1a＋Psになっている。この
吐出圧力が主管路9b及び背圧室20bを介してパイロット
管路17bにおけるパイロット弁12bの入口側に作用してい
る。

一方油圧アクチュエータ３のヘッド側には負荷圧力が
発生しており、その負荷圧力をP2aとすると、この負荷
圧力は主管路10bにおけるチェック弁25bの出口側に作用
している。

このような状態においてパイロット弁12bの操作手段
を操作し、パイロット弁12bを所定の開度に開けたとす
ると、P2a＞P1aの場合には油圧ポンプ１の吐出圧力がロ
ードセンシングレギュレータ６の作用により瞬時にPp＝
P2a＋Psまで上昇し、油圧アクチュエータ３の駆動が行
えるようになる。

即ち、パイロット弁12bを開けた直後にはパイロット
管路17bに圧油の流れが生じていないので、パイロット
管路17bのパイロット弁12b下流側にはPp＝P1a＋Psの初
期のポンプ吐出圧力がそのまま伝えられる。この圧力Pp
はチェック弁27bを介して最大負荷圧力管路29に伝えら
れ、最大負荷圧力としてP1aの代わりにPpが選択され
る。これによりロードセンシングレギュレータ６の作用
により油圧ポンプ１の吐出圧力はPp＋Ps即ちP1a＋2Psに
上昇する。この上昇した圧力はパイロット管路17bのパ
イロット弁12b下流側に伝えられ、最大負荷圧力管路29
には今度はその上昇したP1a＋2Psの圧力が伝えられ、ロ
ードセンシングレギュレータ６の作用により油圧ポンプ
１の吐出圧力はさらに上昇する。このことが繰り返さ
れ、パイロット管路17bのパイロット弁12b下流側の圧力
が第２の油圧アクチュエータ３の負荷出力P2aに達する
まで上昇すると、チェック弁25bが開き得る状態となる
ので、パイロット弁12b下流側の圧力は負荷圧力P2a以上
には上昇しない。即ちポンプの吐出圧力の上昇はP2a＋P
sで終了する。これによりパイロット管路17bにはパイロ
ット弁12bの開度に応じたパイロット流量が流れ、油圧
アクチュエータ３を駆動することができるようになる。

以上説明したように、本実施例によれば、各圧力補償
付流量制御弁装置の流量制御弁をパイロット管路に接続
されたパイロット弁によって制御されるポペット弁で構
成し、各パイロット管路に圧力補償弁を組み込み、その
圧力補償弁の各々につき、その対向するパイロット室の
一方にポペット弁の制御圧力を単独で導き、他方にパイ
ロット弁の入口圧力と最大負荷圧力をそれぞれ独立して
導くようにしたので、複数の油圧アクチュエータの消費
流量の合計が油圧ポンプの吐出流量よりも大きくなろう
としたときには、吐出圧力の低下に応じてそれぞれの圧
力補償弁の絞り開度を同じ割合で減少させ、対応するパ
イロット弁の開度の比率に応じて油圧ポンプの吐出流量
を配分し、複数の油圧アクチュエータへの供給流量を同
じ割合で減少させ、これにより油圧アクチュエータに供
給される流量の圧力補償に加えて、油圧ポンプの吐出流
量のノンサチュレーション制御を行なうことができる。

また各ポペット弁の出口ポートの下流側でかつパイロ
ット管路の下流側の主回路に、ポペット弁及びパイロッ
ト管路に向かう圧油の流れを阻止するチェック弁を接続
したので、油圧アクチュエータを大きな負荷がかかった
状態で停止させておいたとしても、圧油の漏れが生ずる
ことなく、負荷を所望の位置に確実に停止させておくこ
とができ、安全である。従って油圧回路装置の高圧化が
可能となる。

また圧力補償弁は主回路中ではなく、流量の少ないパ
イロット管路中に配置したので、小さな構造とすること
ができ、圧力補償付流量制御弁装置全体の構成も小さく
することができる。またこのため圧力補償付流量制御弁
装置を安価に作ることができる。

さらに、上記圧力補償とノンサチュレーション制御の
機能は圧力補償弁の他方のパイロット室にポペット弁の
制御圧力を単独で導くのでなく、油圧ポンプの吐出圧力
とパイロット弁の出口圧力を導いても得られるし、高圧
化及び小形化の利点も得ることができるが、補助弁に対
するパイロット管路の数が多いため、配管がやや複雑に
なる。そこで本実施例のように、圧力補償弁の他方のパ
イロット室にポペット弁の制御圧力を単独で導くことに
より、配管の簡素化、さらにはポペット弁と圧力補償弁
の一体化が可能となる。

第２図は配管の簡素化を示す圧力補償弁の具体例であ
り、これには合わせてポペット弁の拡大図も示されてい
る。また図中、流量制御弁装置4,5の圧力補償弁8a,8b及
びポペット弁11a,11bを共通して示すため符号の添字a,b
は省略してある。

圧力補償弁８は、パイロット管路17に接続される入口
ポート50及び出口ポート51と、パイロット管路35に接続
されるパイロットポート52とを有する弁ハウジング53を
有し、弁ハウジング53内には、弁開度を制御するスプー
ル54が収納されている。スプール54は、受圧面積ａamを
持つ第１のスプール部分55と、受圧面積ａcを持つ第２
のスプール部分56と、両スプール部分55,56を接続する
ロッド部分57とからなっている。

弁ハウジング53内には、第１のスプール部分55の外側
端面が臨む第１の液圧室58と、第２のスプール部分56の
外側端面が臨む第２の液圧室59と、第１のスプール部分
55の内側端面が臨む第３の液圧室60と、第２のスプール
部分56の内側端面が臨む第４の液圧室61と、第２の液圧
室59と第３の液圧室60とを連通させる通路62とが形成さ
れ、第１の液圧室58はパイロットポート52に連通し、第
２の液圧室59は入口ポート50に連通し、第４の液圧室61
は出口ポート51に連通している。またロッド部分57の周
囲には環状の弁座部分63が設けられ、第１のスプール部
分55の内側端面とこの弁座部分63との間でスプール54の
ストロークに応じた面積の流路を画定し、それに対応し
た流量を得るようにしている。また弁座部分63の内径
は、第２のスプール部分56の内側端面に、その外径と弁
座部分63の内径との間の面積部分に一致する有効受圧面
積ａrが規定されるように定められている。

以上の構成において、パイロット管路17を流れるパイ
ロット流量は、入口ポート50から第２の液圧室59に導入
され、通路62、第３の液圧室60を経て弁座部分63でスプ
ール54のストローク量に応じた流量に制御されながら、
第４の液圧室61及び出口ポート51を経て再びパイロット
管路17に流れ出る。

一方、第１液圧室58にはパイロット管路35より最大負
荷圧力が導かれて、この最大負荷圧力が第１のスプール
部分55の受圧面積ａamを持つ外側端面に作用し、スプー
ル54を図で見て左方に付勢しており、第４の液圧室61に
はパイロット弁12の入口圧力に等しい圧力が導かれ、こ
の圧力が第２のスプール部分56の有効受圧面積ａrを持
つ内側端面に作用してスプール54をやはり左方に付勢し
ている。また第２の液圧室59にはポペット弁11の制御圧
力に等しい圧力が導かれ、この圧力が第２のスプール部
分56の受圧面積ａcを持つ外側端面に作用してスプール5
4を図で見て右方に付勢している。即ちスプール54に
は、パイロット弁12の入口圧力及び最大負荷圧力と、ポ
ペット弁11の制御圧力とが対向して作用している。これ
により前述したように圧力補償とノンサチュレーション
制御が行われる。

この構造においては、第４の液圧室61が上述した第１
のパイロット室31aのパイロット室36a相当し、第１の液
圧室58がパイロット室37aに相当し、第２の液圧室59が
第２のパイロット室32aに相当している。即ち第２及び
第４の液圧室59,61はパイロット管路17を流れる圧油の
流路とパイロット室とを兼ねている。また第１図に示し
たパイロット管路33aと34aは内部通路として構成され、
第２及び第４の液圧室59,61がさらにその役割をも兼ね
ている。

このようにこの具体例の構成によれば、パイロット管
路を１本で済ませ、配管を簡素化することができる。ま
た液圧室に圧油の流路とパイロット室を兼ねさせたの
で、圧力補償弁自体の構成も簡単になる。さらにこの圧
力補償弁によれば、その第２の液圧室59にポペット弁11
の制御圧力を導いているので、この圧力補償弁８とポペ
ット弁11との間のパイロット管路17をも省略して、両者
を一体化することをも可能であり、この場合にはさらに
全体の弁構造が簡単となる。

なお第２図に示す圧力補償弁８を用いて第１図に示す
油圧駆動装置を構成した場合には、第３図に示すような
回路構成となる。

以上本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明したが、本発明はこれら実施例に限られず、本発明の
精神の範囲内で種々の修正、変更ができるものである。
例えば以上の実施例において、油圧ポンプ１は可変容量
型として説明したが、これのみに限られず、固定容量型
の油圧ポンプであってもよい。この場合ロードセンシン
グレギュレータは第４図に示すように構成することがで
きる。即ちこのロードセンシングレギュレータ80は、リ
リーフ弁81の一方の側のパイロット室にパイロット管路
46を介して固定容量型の油圧ポンプ82の吐出圧力を導
き、ばね83の配置されている他方の側のパイロット室に
パイロット管路47を介して最大負荷圧力を導き、リリー
フ弁81の設定圧力をばね83と最大負荷圧力とにより定ま
るようにし、これにより油圧ポンプ１の吐出圧力を複数
の油圧アクチュエータの最大負荷圧力よりもばね83に対
応する所定値だけ高く保持するようになっている。

また以上の実施例において、流量制御弁7a,7bの主弁
を構成するポペット弁11a,11bは図示する形状の弁体19
a,19bを有するのとして説明したが、これのみに限られ
ず、弁体の変位に対応して開度を変化させる可変絞り
と、入口ポートにその可変絞りを介して連通し、可変絞
り前後の差圧に応答して弁体を変位させる背圧室とを有
する構成であるならば、他の構成とすることができるも
のである。

また以上の実施例は、油圧ポンプ１により２つの油圧
アクチュエータ2,3が駆動される場合について説明した
が、これのみに限られず、本発明は油圧アクチュエータ
が３個以上の油圧駆動装置にも適用できるものである。

また圧力補償付負荷補償弁装置4,5の構成も第２図に
示す構成に限られず、適宜要素としての各弁を一体化す
るとか、パイロット弁12aとチェック弁24aの連動手段を
機械的なものではなく、油圧操作方式または電気操作方
式にするなど、種々の変型が可能である。

〔発明の効果〕

以上明らかなように本発明のロードセンシング制御油
圧駆動装置においては、圧力補償付流量制御弁装置を、
ポペット弁及びパイロット弁からなる流量制御弁と圧力
補償弁とで構成し、ポペット弁を主回路に配置したの
で、油圧ポンプの吐出流量のノンサチュレーション制御
が行えると共に、ポペット弁下流側の主回路にチェック
弁を接続したので、油圧アクチュエータの液漏れが生じ
ず、油圧アクチュエータの負荷圧力が高圧であっても負
荷を安全に保持することができ、油圧制御の高圧化が可
能となる。また圧力補償弁を主回路ではなくパイロット
回路に配置したので、圧力補償弁が小形化され、油圧駆
動装置を安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるロードセンシング制御
油圧駆動装置を概略的に示す回路図であり、第２図は、
第１図に示した圧力補償付流量制御弁装置の具体的構成
を示す断面図であり、第３図ははその圧力補償付き流量
制御弁装置を用いたロードセンシング制御油圧駆動装置
の第１図と同様な回路図であり、第４図は、ロードセン
シング制御油圧駆動装置を固定容量型油圧ポンプで実現
する場合のロードセンシングレギュレータの構成を示す
回路図である。 図中、符号１……油圧ポンプ、2,3……油圧アクチュエ
ータ、4,5……圧力補償付流量制御弁装置、６……ロー
ドセンシングレギュレータ、7a,7b……流量制御弁、8a,
8b……圧力補償弁、11a,11b……ポペット弁、12a,12b…
…パイロット弁、13a,13b……入口ポート、14a,14b……
出口ポート、17a,17b……パイロット管路、19a,19b……
弁体、20a,20b……背圧室、23a,23b……可変絞り、24a,
24b……絞り、25a,25b……チェック弁、31a,31b……第
１のパイロット室、32a,32b……第２のパイロット室、3
3a,33b,34a,34b,35a,35b……パイロット管路、

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つの油圧ポンプと、この油圧
   ポンプから吐出される圧油によって駆動される複数の油
   圧アクチュエータと、油圧ポンプと各油圧アクチュエー
   タの間に接続された圧力補償付流量制御弁装置と、油圧
   ポンプの吐出圧力を複数の油圧アクチュエータの最大負
   荷圧力よりも所定値だけ高く保持するロードセンシング
   レギュレータとを備え、各圧力補償付流量制御弁装置
   を、油圧ポンプの吐出圧力と複数の油圧アクチュエータ
   の最大負荷圧力との差圧に応答して、複数の油圧アクチ
   ュエータの消費流量の合計が油圧ポンプの吐出流量より
   も大きくなろうとしたときに、複数の油圧アクチュエー
   タへの供給流量を同じ割合で減少させるように構成した
   ロードセンシング制御油圧駆動装置において、 各圧力補償付流量制御弁装置を、油圧ポンプと各油圧ア
   クチュエータとの間の主回路に接続された入口ポート及
   び出口ポート、弁体の変位に対応して開度を変化させる
   可変絞り、及び入口ポートにその可変絞りを介して連通
   し、可変絞り前後の差圧に応答して弁体を変位させる背
   圧室を有するポペット弁と、このポペット弁の背圧室と
   出口ポートとの間に接続されたパイロット回路と、この
   パイロット回路に接続され、操作手段の作動により開度
   を変化させてパイロット流量を変化させ、ポペット弁の
   可変絞り前後の差圧を変化させて弁体を変位させるパイ
   ロット弁と、ポペット弁の背圧室とパイロット弁との間
   のパイロット回路に接続された、対向するパイロット室
   を有する圧力補償弁とで構成し、 各圧力補償弁の一方のパイロット室にポペット弁の背圧
   室の制御圧力を単独で導き、他方のパイロット室に、複
   数の油圧アクチュエータの最大負荷圧力及びパイロット
   弁の入口圧力をそれぞれ独立して導き、 各ポペット弁の出口ポートの下流側でかつパイロット回
   路の下流側の主回路に、ポペット弁及びパイロット回路
   に向かう圧油の流れを阻止するチャック弁を接続し、 ポペット弁弁体の入口ポートにおける受圧面積をAp、出
   口ポートにおける受圧面積をAa、背圧室における受圧面
   積をAcとし、圧力補償弁の上記一方のパイロット室の受
   圧面積をａc、上記他方のパイロット室のパイロット弁
   入口圧力に対する受圧面積をａr、同パイロット室の最
   大負荷圧力に対する受圧面積をａamとすると、ポペット
   弁弁体においては Ac＝Aa＋Ap となるように各受圧面積の大きさを定め、圧力補償弁の
   パイロット室においては、 Ap/Ac＝Ｋ と置いた場合、 ａr＝（１−Ｋ）ａc ａam＝Kac となるように各受圧面積の大きさを定めたことを特徴と
   するロードセンシング制御油圧駆動装置。