JPH01199004A - 油圧駆動装置及び油圧建設機械 - 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】 〔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建設機械の油圧駆動装置に
係わり、特に、圧力補償機能を備えた流量制御弁により
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
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建設機械の油圧駆動装置は、−
射的に、少なくとも１つの油圧ポンプと、この油圧ポン
プにそれぞれ主回路を介して接続され、該油圧ポンプか
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
おいてそれぞれの主回路に接続された複数の流量制御弁
とを備えている。

Ｕ、Ｓ、Ｐ、４，６１７，８５４には、このような油圧
駆動装置において、各流量制御弁の主回路上流側に補助
弁を配置し、この補助弁の対向する第１の操作部に流量
制御弁の入口圧力と出口圧力を導き、対向する第２の操
作部に油圧ポンプの吐出圧力と複数の油圧アクチュエー
タの最大負荷圧力を導くと共に、油圧ポンプの吐出圧力
を当該最大負荷圧力よりも所定値だけ高く保持するロー
ドセンシング型のポンプレギュレータを配置した構成が
記載されている。この構成において、補助弁の対向する
第１の操作部に流量制御弁の入口圧力と出口圧力を導く
ことにより、周知のごとく流量制御弁の負荷圧力補償を
行う、また補助弁の対向する第２の操作部にポンプレギ
ュレータで制御された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を導くことにより、負
荷圧力に差のある複数の油圧アクチュエータの複合操作
に際して、それぞれの油圧アクチュエータの指令流ｆｆ
１（要求流量）の合計が油圧ポンプの最大吐出流量を越
えた場合であっても、相互の指令流量割合に応じて吐出
流量を分流し、高負荷圧力側の油圧アクチュエータにも
確実に圧油を流せるようにしている。

一方、Ｕ、Ｓ、Ｐ、４，５３５，８０９には、複数では
なく単一の油圧アクチュエータを対象とした油圧駆動装
置において、油圧ポンプと油圧アクチュエータの間の主
回路に接続される流量制御弁を、該主回路に接続された
シート弁型の主弁と、主弁の背圧室と出口ポートとの間
のパイロット回路に接続されたパイロット弁との組み合
わせで構成すると共に、パイロット回路に更に補助弁を
配置し、この補助弁の対向する操作部にパイロット弁の
入口圧力と出口圧力を導き、圧力補ｆｆｉ機能を果たす
ようにしたものが記載されている。また当該特許には、
単一の油圧アクチュエータの動作に関し、自己負荷圧力
の影響を取り入れ、上記圧力補ｒ１１機能を修正する変
形例も開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、Ｕ、Ｓ、Ｐ、４，６１７．８５４におい
ては、上記流量弁及び補助弁は共にスプール弁として構
成され、しかも両弁とも主回路に配置されるため比較的
大きなスプール弁として構成されている。従って、補助
弁が大流量の流れる主回路に配置されているため、補助
弁部分での圧力損失が大きいという問題があった。

また−射的に、油圧駆動装置においては、各油圧アクチ
ュエータには自己負荷圧力及び他の油圧アクチュエータ
の負荷圧力の影響を受けることなく流量を供給できるこ
とが好ましい、しかしながら、油圧ショベル等の建設機
械の油圧駆動装置においては、油圧アクチュエータが駆
動する作業部材の種類及び作業形態により他の油圧アク
チュエータの負荷圧力又は自己負荷圧力の影響を受けた
方が好ましい場合がある。

例えば、油圧ショベルにおいて、旋回とブーム上げを同
時に行って土砂をトラックに積み込む時、旋回体は慣性
体であるので旋回初期においては旋回モータの負荷圧力
が高圧となり、回路保護のために設けられたリリーフ弁
の圧力以上に上昇する。

一方、ブームの負荷圧力はブーム保持圧力となるので旋
回の負荷圧力よりは低い圧力となる。このような作業形
態においては、旋回初期時の旋回圧力が高圧のときには
、圧油をリリーフせずにできるだけブームに供給できる
ようにすれば、エネルギーの無駄を軽減できると共に、
最初はブームの上昇速度を旋回速度に対して速く上昇さ
せ、ブームがある程度上昇したら徐々に旋回速度が速く
なるというブームと旋回の速度調整を自動的に行うこと
ができる。

また旋回の単独操作又は他の油圧アクチュエータとの複
合操作においては、旋回初期時、旋回の負荷圧力は上述
したようにリリーフ弁の圧力以上に上昇するので、旋回
の負荷圧力の上昇と共に旋回モータへの圧油供給量を減
らすことができれば、エネルギーの無駄を少なくするこ
とができる。

なお油圧ショベルにおいても、ブームとアームの複合操
作で行う法面形成作業など、負荷圧力のいかんに係わら
ず流量をブーム用操作レバーとアーム用操作レバーの操
作量割合に応じて正確に分流させない作業形態もある。

従って、油圧ショベル等の建設機械においては、流量制
御弁の特性は圧力補償機能かつ／又は分流機能を果たす
ように一義的に定まるのではなく、油圧アクチュエータ
が駆動する作業部材の種類及び作業形態に応じた諸機能
を与え得るべく修正できることが望ましい。

しかしながら、Ｕ、Ｓ、Ｐ、４，６１７．８５４におい
ては、上述したように補助弁の設置により圧力補償機能
と分流機能は果たすものの、他の油圧アクチュエータの
負荷圧力又は自己負荷圧力の影響を取り入れこれら機能
を修正するという考えはなく、作業部材の種類及び作業
形態に応じて流量制御弁の特性を修正するという上記要
望に答え得るものではなかった。

一方、Ｕ、Ｓ、Ｐ、４，５３５，８０９においては、単
一の油圧アクチュエータを対象とした油圧駆動装置であ
るので、補助弁の設置により単一の油圧アクチュエータ
の動作に関する圧力補償機能を果たすか、当該単一の油
圧アクチュエータの自己負荷圧力の影響を取り入れて圧
力補償機能を修正するだけであり、複数の油圧アクチュ
エータの複合操作に関して諸機能を修正することとは無
関係の技術であり、特に他の油圧アクチュエータの負荷
圧力の影響を取り入れて圧力補償機能及び分流機能を修
正するという考えは全く無かった。

本発明の目的は、絞り損失が少なく、かつ油圧建設機械
の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量制御弁の特
性を修正することのできる油圧駆動装置を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも１つ
の油圧ポンプと：この油圧ポンプにそれぞれ主回路を介
して接続され、該油圧ポンプから吐出される圧油によっ
て駆動される少なくとも第１及び第２の油圧アクチュエ
ータと；前記油圧ポンプと前記第１及び第２の油圧アク
チュエータの間においてそれぞれの主回路に接続された
第１及び第２の流量制御弁手段と；前記油圧ポンプの吐
出圧力を制御するポンプ制御手段とを有し：前記第１及
び第２の流量制御弁手段は、各々、操作手段の操作量に
応じて開度を変化させる第１の弁手段と、第１の弁手段
に直列に接続され、該弁手段の入口圧力と出口圧力の差
圧を制御する第２の弁手段とを有し：さらに、前記第１
及び第２の流量制御弁手段の各々につき、前第１の弁手
段の入口圧力及び出口圧力、前記油圧ポンプの吐出圧力
及び前記第１及び第２の油圧アクチュエータの最大負荷
圧力に基づいて前記第２の弁手段を制御する制御手段を
有する油圧駆動装置において、前記第１及び第２の流量
制御弁手段は、各々、前記主回路に接続された入口ポー
ト及び出口ポートの連通を制御する弁体、この弁体の変
位に対応して開度を変化させる可変絞り、及び前記出口
ポートに前記可変絞りを介して連通し、前記弁体を開弁
方向に付勢する制御圧力を発生する背圧室を有する主弁
と、前記主弁の入口ポートと背圧室との間に接続された
パイロット回路とを有すること；前記第１の弁手段は、
前記パイロット回路に接続されパイロット回路を流れる
パイロット流を制御するパイロット弁として構成される
と共に、前記第２の弁手段は、前記パイロット回路に接
続され、前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力の差圧
を制御する補助弁として構成されていること；前記制御
手段は、前記第１及び第２の流量制御弁手段の各々につ
き、前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力の差圧が前
記油圧ポンプの吐出圧力と前記第１及び第２の油圧アク
チュエータの最大負荷圧力との差圧、前記最大負荷圧力
とそれぞれの油圧アクチュエータの自己負荷圧力との差
圧、及び自己負荷圧力に対して、以下の式で表わされる
関係となるように前記補助弁を制御し、 Δｐｚ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘ）十β（Ｐｌｍａ
ｘ−ｐｌ　）　　＋γＰｌここでΔＰｚ：前記パイロッ
ト弁の入口圧力と出口圧力との差圧 Ｐｓ：前記油圧ポンプの吐出圧力 Ｐ　１ｌｌａＸ　：前記第１及び第２の油圧アクチュエ
ータの最大負荷圧力 Ｐｌ　：前記第１及び第２の油圧アクチュエータのそれ
ぞれの自己負荷圧力 α、β、γ：第１、第２及び第３の定数前記第１、第２
及び第３の定数α、β，ｒをそれぞれ所定の値に設定し
たことを特徴とする油圧駆動装置を提供する。

前記背圧室の制御圧力を受ける前、記主弁弁体の受圧面
積に対する前記出口ポートを介して関連する油圧アクチ
ュエータの負荷圧力を受ける主弁弁体の受圧面積の比を
Ｋとすると、前記第１の定数ａは、好ましくは、α≦Ｋ
の関係にある。この場合、第２及び第３の定数β，ｒを
それぞれ零に設定することができる。

また、前記第１の定数αは、前記操作手段の操作量と前
記主弁を通る流量の比例ゲインに対応して任意の正の値
に設定され、前記第２の定数βは、関連する油圧アクチ
ュエータと他の油圧アクチュエータとの複合操作の調和
に基づき任意の値に設定され、前記第３の定数γは、関
連する油圧アクチュエータの動作特性に基づき任意の値
に設定される。

前記制御手段は、前記第１及び第２の流量制御弁手段の
各々の前記補助弁に設けられた複数の油圧操作室と、該
複数の油圧操作室に前記油圧ポンプの吐出圧力、前記最
大負荷圧力、前記パイロット弁の入口圧力及び出口圧力
を直接又は間接的に導入する管路手段とを有していても
よく、この場合、該複数の油圧操作室のそれぞれの受圧
面積を前記第１、第２及び第３の定数α、β、γが前記
所定の値となるように設定する。

上記液圧的制御手段の構成例を列挙する。

（１）前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パイロ
ット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
記補助弁を開弁方向に付勢する第１及び第２の油圧操作
室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第３及び第４の油
圧操作室とを有し、前記管路手段は、前記油圧ポンプの
吐出圧力を前記第１の油圧操作室に導く第１の管路と、
前記パイロット弁の出口圧力を前記第２の油圧操作室に
導く第２の管路と、前記最大負荷圧力を前記第３の油圧
操作室に導く第３の管路と、前記パイロット弁の入口圧
力を前記第４の油圧操作室に導く第４の管路とを有して
いる。

（２）前記補助弁は前記主弁の背圧室と前記パイロット
弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記補
助弁を開弁方向に付勢する第１の油圧操作室と、該補助
弁を閉弁方向に付勢する第２、第３及び第４の油圧操作
室とを有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出口
圧力を前記第１の油圧操作室に導く第１の管路と、前記
パイロット弁の入口圧力を前記第２の油圧操作室に導く
第２の管路と、関連する油圧アクチュエータの負荷圧力
を前記第３の油圧操作室に導く第３の管路と、前記前記
最大負荷圧力を前記第４の油圧操作室に導く第４の管路
とを有している。

（３）前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の背圧
室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記補
助弁を開弁方向に付勢する第１及び第２の油圧操作室と
、該補助弁を閉弁方向に付勢する第３及び第４の油圧操
作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧アクチュ
円−夕の負荷圧力を前記第１の油圧操作室に導く第１の
管路と、前記パイロット弁の出口圧力を前記第２の油圧
操作室に導く第２の管路と、前記最大負荷圧力を前記第
３の油圧操作室に導く第３の管路と、前記背圧室の制御
圧力を前記第４の油圧操作室に導く第４の管路とを有し
ている。

（４）前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パイロ
ット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
記補助弁を開弁方向に付勢する第１及び第２の油圧操作
室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第３及び第４の油
圧操作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧アク
チュエータの負荷圧力を前記第１の油圧操作室に導く第
１の管路と、前記前記油圧ポンプの吐出圧力を前記第２
の油圧操作室に導く第２の管路と、前記最大負荷圧力を
前記第３の油圧操作室に導く第３の管路と、前記パイロ
ット弁の入口圧力を前記第４の油圧操作室に導く第４の
管路とを有している。

（５）前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の背圧
室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記補
助弁を開弁方向に付勢する第１の油圧操作室と、該補助
弁を閉弁方向に付勢する第２及び第３の油圧操作室とを
有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出口圧力を
前記第１の油圧操作室に導く第１の管路と、前記油圧ボ
ン１の吐出圧力を前記第２の油圧操作室に導く第２の管
路と、前記最大負荷圧力を前記第３の油圧操作室に導く
第３の管路とを有している。

前記ポンプ制御手段は；好ましくは、油圧ポンプの吐出
圧力を前記第１及び第２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
型のポンプレギュレータである。

また本発明は、上記目的を達成するため、複数の油圧ア
クチュエータに、よってそれぞれ駆動される、旋回体、
ブーム、アーム及びバケットを含む複数の作業部材を有
する油圧ショベルに上記油圧駆動装置を適用した油圧シ
ョベルを提供する。

上記油圧ショベルにおいて、前記制御手段は、好ましく
は、前記ブーム用油圧アクチュエータのボトム側に係わ
る流量制御弁手段につき、前記第２の定数βを比較的大
きな正の値に設定する。

また好ましくは、前記制御手段は、前記アーム用油圧ア
クチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につき
、前記第２の定数βを比較的小さな正の値に設定する。

また好ましくは、前記制御手段は、前記バケット用油圧
アクチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第２の定数βを比較的小さな負の値に設定する
。

また好ましくは、前記制御手段は、前記旋回体用油圧ア
クチュエータに係わる流量制御弁手段につき、前記第３
の定数γを比較的小さな負の値に設定する。

また好ましくは、前記制御手段は、前記バケット用油圧
アクチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第３の定数γを比較的小さな正の値に設定する
。

また好ましくは、前記制御手段は、前記ブーム及びアー
ム用油圧アクチュエータのロッド側に係わる流量制御弁
につき、それぞれ前記第２及び第３の定数β，ｒを零に
設定する。

〔作用〕

本発明者らは、パイロット回路に配置された補助弁とパ
イロット弁の前後差圧との関係を種々検討した結果、補
助弁によって制御されるパイロット弁前後差圧Δｐｚは
、−ａ的に、以下に再掲する上記の式で表わされること
を見出だした。

ΔＰｚ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐｒｍａｘ）十β（Ｐｌｌａ
Ｘ−Ｐｌ　）　　＋ｙＰｌ上記式の意味は次の通りであ
る。この式において、右辺第１項のＰｓ　−ＰｌｌａＸ
は全ての流量制御弁について共通なので複合操作におけ
る分流機能を司どり、第２項のＰｌｍａｘ−Ｐｌは他ア
クチュエータの最大負荷圧力に依存して変化するので複
合操作における調和機能を司どり、第３項のγＰ１は自
己負荷圧力に応じて変化するので自己圧力補償機能を司
どる。これら３１！能は、定数α、β。

γの値に応じてそれぞれの要否及び程度が定められる。

ここで第１項の分流機能は複合操作の基本的機能である
。従って定数αは関連する作業部材の如何に係わらず所
定の正の値に設定される。−方、第２項の調和ａ能と第
３項の自己圧力補償機能は関連する作業部材の種類及び
作業形態に応じて付加される機能である。従って、定数
β、ｒはそれぞれ零を含む所定の値に設定される。この
ようにα、β，ｒを設定することにより、分流機能、又
は分流機能をベースとした調和機能かつ／又は自己圧力
補償機能の付与が可能となり、油圧建設機械の作業部材
の種類及び作業形態に応じて流量制御弁の特性を修正す
ることができる。

また上記本発明の構成において、補助弁は主回路ではな
くパイロット回路に設置されているので、主回路に大流
量を流しても補助弁部での絞り損失少なくすることがで
きる。

前記背圧室の制御圧力を受ける受圧面積に対する前記油
圧アクチュエータの負荷圧力を受ける受圧面積の比Ｋに
対して、前記第１の定数αがα≦Ｋの関係にある場合は
、上記式右辺第１項のα（Ｐｓ−Ｐｌａａｘ）によって
得られる差圧が高負荷圧力側のパイロット弁で取り得る
最大前後差圧の範囲内となり、第１及び第２の流量制御
弁の両方において上記式第１項の差圧が実質的に同じに
なり、上記分流機能において操作手段の操作量（パイロ
ット弁開度）に比例して流量を正確に分流することがで
きる。

また前記第１の定数αは、前記操作手段の操作量（パイ
ロット弁の開度）とパイロット流量との比例ゲイン、従
って当該操作量と前記主弁を通る主流量の比例ゲインの
意味を持ち、従って、第１の定数αはその比例ゲインに
対応して任意の正の値に設定される。ここで、ａ＝にと
設定した場合には、流量を操作量に応じて比例配分する
分流機能を得ながら最大の比例ゲインを付与できる。

前記第２の定数βは、上述した説明から明らかなように
、関連する油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエー
タとの複合操作の調和を考慮し、任意の値に設定される
。ここで、特に他の油圧アクチュエータの負荷圧力の影
響を受ない方が好ましい場合は、βは零に設定される。

前記第３の定数γは、上述した説明から明らがなように
、関連する油圧アクチュエータの動作特性にを考慮し、
任意の値に設定される。これも、特に自己負荷圧力の影
響を受ない方が好ましい場合には、零に設定される。

前記ポンプ制御手段をロードセンシング型のポンプレギ
ュレータとした場合には、上述した式の右辺第１項に係
わる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Ｐｓ−Ｐ１ｍａｘは一定となる
。従って、パイロット弁の入口圧力と出口圧力の差圧を
一定に制御でき、主弁の入口ポートと出口ポートの差圧
の変化に係わらず流量を一定に保持する圧力補ａｍ能が
果たされる。

上記油圧駆動装置を油圧ショベルに適用した本発明にお
いては、旋回体、ブーム、アーム及びバケットの少なく
とも２つの作業部材に係わる流量制御弁の特性を作業部
材の種類及び作業形態に応じて設定、修正することがで
き、前述した分流機能、又は分流機能をベースとして調
和機能かっ／又は自己圧力補償機能を付加することがで
きる。

前記ブーム用油圧アクチュエータのボトム側に関する流
量制御弁手段について前記第２の定数βを比較的大きな
正の値に設定した場合には、旋回とブームの複合操作で
の旋回初期加速時、低負荷側であるブーム用油圧アクチ
ュエータのボトム側の流量制御弁には最大負荷圧力（旋
回圧力）と自己負荷圧力（ブーム圧力）との差圧の増加
に応じた流量が流れ、ブームの上昇速度を速くすること
ができる。これにより、旋回とブーム上げの操作レバー
をフルストロークまで同時に操作しても、最初はブーム
の上昇速度が旋回速度に対して速く上昇し、ブームがあ
る程度上昇したら徐々に旋回速度が速くなり、旋回が最
大速度に達すると旋回速度がほぼ一定となるという複合
操作が自動的に行われる。

また前記アーム用油圧アクチュエータのボトム側に関す
る流量制御弁手段につき、前記第２の定数βを比較的小
さな正の値に設定した場合には、アームを使用した複合
操作で掘削を行なうとき、アームは確実に駆動されると
共に、アーム用油圧アクチュエータが低圧側にあるとき
、最大負荷圧力（他油圧アクチュエータ圧力）と自己負
荷圧力（アーム圧力）との差圧の増加に応じて当該流量
制御弁の開度は開き、流量の絞り程度を小さくする。そ
の結果、燃費及びヒートバランスの悪化が防止される。

前記バケット用油圧アクチュエータのボトム側に関する
流量制御弁につき、前記第２の定数βを比較的小さな負
の値に設定した場合には、バケットを使用した複合操作
による溝堀作業時、バケットが掘削負荷から解放され、
地表に出た瞬間、最大負荷圧力（ｆｌ！！油圧アクチュ
エータ圧力）と自己負荷圧力（バケット圧力）との差圧
の増加により当該流量制御弁の通過流量を減少させ、シ
ョックを軽減することができる。

また前記旋回体用油圧アクチュエータに関する流量制御
弁につき、前記第３の定数γを比較的小さな負の値に設
定した場合には、旋回加速時、旋回圧力（自己負荷圧力
）の増加に応じて旋回に係わる流量制御弁の通過流量を
減少させ、リリーフ弁より流出する流量を少なくし、エ
ネルギー消費の無駄を少なくできる。

前記バケット用油圧アクチュエータのボトム側に関する
流量制御弁につき、前記第３の定数γを比較的小さな正
の値に設定した場合には、バケットを使用した掘削作業
時、バケット圧力（自己負荷圧力）の増加に応じて当該
流量制御弁の通過流量を増加させ、力強い掘削動作フィ
ーリングを得ることができる。

前記ブーム用及びアーム用油圧アクチュエータのロッド
側に係わる流量制御弁につき、前記第２及び第３の定数
β，ｒを零に設定した場合には、ブーム及びアームを使
用した傾斜面の法面形成作業時、他の油圧アクチュエー
タの負荷圧力及び自己負荷圧力の影響を完全に排除し、
ブーム用操作レバー及びアーム用操作レバーの操作量に
応じて正確に流量を比例配分し、正確な法面形成を行う
ことができる。

（以下先台ン 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

基」ヨＬ１泗 第１図において、本発明の一実施例による油圧駆動装置
は、例えば斜板式の可変容量型油圧ボン□プ１と、油圧
ポンプ１に主回路２．３を介してそれぞれ接続され、油
圧ポンプ１から吐出される圧油によって駆動される複数
例えば２つの油圧アクチュエータ６．７と、油圧ポンプ
１と油圧アクチュエータ６．７の間においてそれぞれの
主回路２゜３に接続され、油圧アクチュエータ６．７の
駆動を制御する方向切換弁８：９とを有し、油圧ポンプ
１には、油圧ポンプ１の吐出圧力を複数の油圧アクチュ
エータ６．７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型のポンプレギュレータ１０が設
けられている。

方向制御弁８は４つの流量制御弁１１．１２゜１３．１
４からなっている。第１の流量制御弁１１は油圧°アク
チュエータ６が伸長するように作動するときのメータイ
ン（入口側）回路１５に接続され、第２の流量制御弁１
２は油圧アクチュエータ６が収縮するように作動すると
きのメータイン回路１６に接続され、第３の流量制御弁
１３は、油圧アクチュエータ６と第２の流量制御弁１２
の間で油圧アクチュエータ６伸長するように作動すると
きのメータアウト（出口側）回路１７に接続され、第４
の流量制御弁１４は、油圧アクチュエータ６と第１の流
量制御弁１１の間で油圧アクチュエータ６が収縮するよ
うに作動するときのメータアウト回路１８に接続されて
いる。第１の流量制御弁１１と第４の流量制御弁１４と
の間には油圧アクチュエータ６から第１の流量制御弁１
１への圧油の逆流を防止するチエツク弁１９が接続され
ており、第２の流量制御弁１２と第３の流量制御弁１３
との間には油圧アクチュエータ６から第２の流量制御弁
１２への圧油の逆流を防止するチエツク弁２０が接続さ
れている。

第１〜第４の流量制御弁１１〜１４はそれぞれ主弁２１
．２２．２３．２４と、主弁を制御するパイロット回路
２５．２６．２７．２８と、パイロット回路に接続され
たパイロット弁２９．３０゜３１．３２とを有し、第１
及び第２の流量制御弁１１．１２はさらにパイロット回
路にパイロット弁と直列に接続された圧力補償弁３３．
３４を備えている。

第１の流量制御弁１１の主弁２１は、第２図に示すよう
に、メータイン回路１５の油圧ポンプ１側の管路に接続
された入口ポート３１及び油圧アクチュエータ６側の管
路に接続された出口ポート３２を有する弁ハウジング３
３と、弁ハウジング３３内に配置され、制御オリフィス
３４を有する弁体３５とを有し、弁体３５の変位に応じ
て制御オリフィス３４の開度を調整し、入口ポート３１
と出口ポート３２の連通を制御する。弁体３５の反制御
オリフィス側には弁体３５を開弁方向に付勢する制御圧
力Ｐｃを生成する背圧室３６が形成されている。また背
圧室３６に面する弁体３５の端部には背圧室３６に連通
しかつ制御ピストン３７を収容する室３８が形成され、
室３８はまた通路３９を介して出口ポート３２に連通し
ている。

制御ピストン３７は、一端が弁体３５内の圧力室４０に
収納され、他端は背圧室３６を閉じる栓体４１に当接支
持されている。圧力室４０は通路４２を介して入口ポー
ト３１に連通し、制御ピストン３７を栓体４１との当接
位置に保持している。

制御ピストン３７はまたその中間分にテーパ部４３を有
し、このテーパ部４３は室３８の開口部の壁部と協働し
て弁体３５の変位に応じて開度を変化させる可変絞４４
を形成している。このように背圧室３６は可変絞４４を
介して出口ポート３２と連通している。

弁体３５において、入口ポート３１に面する図示上側の
環状端面は、油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓを受は弁体３
５を上方即ち閉弁方向に付勢する環状の受圧面積ＡＳを
規定し、出口ポート３２に面する底部壁面は油圧アクチ
ュエータ６の負荷圧力Ｐ１を受は弁体３５を同様に開弁
方向に付勢する受圧面積Ａ１を規定し、背圧室３６に面
する頂部端面は制御圧力ｐｃを受は弁体３５を図示下方
即ち開弁方向に付勢する受圧面積ＡＣを規定している。

これら受圧面積は、ＡＣ＝ＡＳ　＋ＡＩの関係にある。

弁体３５の下方には前述したチエツク弁３３が配置され
、弁ハウジング３３はチエツク弁１９の出口ポート４５
を更に有している。

パイロット回路２５は主弁２１の入口ポート３１と背圧
室３６の間に接続されている。

パイロット弁２９は、入口ポート４０及び出口ポート４
１の連通を制御するポペット型の弁体４２と、弁体４２
を閉弁方向に付勢するばね４３と、弁体４２を開弁方向
に付勢する油圧操作室４４とを有し、油圧操作室４４は
図示しない操作レバーの操作量に応じたパイロット圧力
を生成するパイロット回路に接続され、弁体４２を該操
作量に応じた開度に開けるようになっている。

圧力補償弁３３は、入口ポート５０及び出口ポート５１
間の連通を制御するシート型の弁体５２と、弁体５２を
開弁方向番こ付勢する第１及び第２の油圧操作室５３．
５４と、第１及び第２の油圧操作室５３．５４に対向し
て位置し、弁体５２を閉弁方向に付勢する第３及び第４
の油圧操作室５５．５６とからなっている。第１の油圧
操作室５３は上記入口ポート５０に連通する圧力補償弁
３３の入口部５７により形成され、第２の油圧操作室５
４ははパイロット管路５８を介してパイロット回路２５
のパイロット弁２９出口側に接続され、第３の油圧操作
室５５はパイロット管路５９を介して後述する最大負荷
圧力管路６１に接続され、第４の油圧操作室５６はパイ
ロット管路６０を介してパイロット回路２５のパイロッ
ト弁２９人口側に接続されている。これにより第１の油
圧操作室５３には油圧ポンプ１の吐出圧力ｐｓが導入さ
れ、第２の油圧操作室５４にはパイロット弁２９の出口
圧力が導かれ、この出口圧力は背圧室３６の制御圧力Ｐ
ｃに等しく、第３の油圧操作室５５には油圧アクチュエ
ータ６．７の高圧側の負荷圧力即ち最大負荷圧力Ｐｌｍ
ａｘが導入され、第４の油圧操作室５６にはパイロット
弁２９の入口圧力ＰＺが導入される。そして弁体５２の
第１の油圧操作室５３に面する端面は油圧ポンプ１の吐
出圧力ｐｓを受ける受圧面積ａＳを規定し、第２の油圧
操作室５４に面する環状端面はパイロット弁２９の出口
圧力Ｐｃを受ける受圧面積ａＣを規定し、第３の油圧操
作室５５に面する端面は油圧アクチュエータ６．７の最
大負荷圧力ｐＨａＸを受ける受圧面積ａｌｌを規定し、
第４の油圧操作室５６に面する環状端面はパイロット弁
２９の入口圧力ｐｚを受ける受圧面積ａＺを規定してい
る。

以上の構成において、圧力補償弁３３の第１〜第４の油
圧操作室５３〜５６及びパイロット管路５７〜６０並び
に主弁２１の弁体３５の受圧面積ＡＣ、ＡＳを規定する
部分は、パイロット弁２９の入口圧力と出口圧力の差圧
ΔＰｚ（＝Ｐｚ　−Ｐｃ　）が油圧ポンプ１の吐出圧力
と２つの油圧アクチュエータ６．７の最大負荷圧力との
差圧Ｐｓ　−ＰｌｎａＸ、最大負荷圧力とそれぞれの油
圧アクチュエータの自己負荷圧力との差圧Ｐｌｎａｘ−
Ｐｌ、及び自己負荷圧力Ｐ１に対して、以下の式で表わ
される関係となるように圧力補償弁３３を制御する制御
手段を構成している； Δｐｚ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘ）＋β（ＰｌＩＩ
ａｘ−Ｐｌ　）　＋γＰｌ　　（１）ここでα、β、γ
はそれぞれ第１、第２及び第３の定数であり、それぞれ
所定の値に設定されている。そして本実施例では、この
第１、第２及び第３の定数ａ、β、γの所定の値の設定
は圧力補償弁３３の第１〜第４の油圧操作室５３〜５６
の上記受圧面積ａｓ　、ａＣ、ａｌｌ　、ａＺの選定に
よって行われている。即ち、第１〜第４の油圧操作室５
３〜５６の受圧面積ａｓ　、ａＣ、ａｌｌ　、ａＺは、
この第１、第２及び第３の定数α、β、γの所定の値が
得られるように設定されている。また第１〜第４の油圧
操作室４３〜４６の受圧面積ａＳ。

ａｃ　、ａｔｌ、ａｚは、主弁２１及びパイロット弁２
９が閉じているときに弁体５２を開位置に保持するよう
に設定されている。

このように構成された第１の流量制御弁１１の主弁２１
とパイロット弁２９の組み合わせにおいて、パイロット
弁２９が図示しない操作レバーの操作により開けられる
と、その瞬間、油圧ボン１１の圧油がパイロット回路２
５を介して主弁２１の背圧室３６に導かれる。そして、
背圧室３６内の圧力即ち１ＩＩＩＪ御圧力がパイロット
弁２９の開度に応して高くなり、室３８及び通８３９を
介して背圧室３６に連通する出口ポート３２の圧力も高
くなり、チエツク弁１９が開けられる。これによりパイ
ロット回路２５から背圧室３６を通って出口ポート３２
に至るパイロット流が形成され、可変絞り４４の作用に
より背圧室３６の制御圧力もパイロット流量（パイロッ
ト弁２９の開度）に応じて増圧される。パイロット弁２
９の開度が可変絞り４４の開度より大きくな石と、制御
圧力Ｐｃもそれに対応して増圧され、弁体３５は出口ポ
ート３２に向けて移動し始める。即ち主弁２１は開弁す
る。このように弁体３５が開弁方向に移動すると、栓体
４１に押圧保持された制御ピストン３７の周囲に形成さ
れる可変絞り４４の開度が大きくなり、可変絞り４４の
絞り作用が小さくなる。従って背圧室３６の制御圧力の
増圧が抑制される。

その結果、パイロット弁２９の開度と可変絞り４４の開
度が一致した点で弁体３５は静定する。

このように、可変絞り４４と背圧室３６の作用により主
弁弁体３５はパイロット、流量に比例した開度に開き、
操作レバーの操作量（パイロット弁３１の開度）に応じ
た流量が主弁２１の制御オリフィス３４を通して入口ポ
ート３１から出口ポート３２へと流出する。

そして、このようなパイロット弁２９による主弁２１の
制御において、パイロット回路２５には更に圧力補償弁
３３が配置されているので、圧力補償弁３３により主弁
２１の流量は更に制御される。この圧力補償弁３３の制
御機能は本実施例の本質部分であるので、動作原理して
一項を設は後述する。

第２の流量制御弁１２の主弁２２１、パイロット回路２
６、パイロット弁３０及び圧力補償弁３４は、第１の流
量制御弁１１の上述した主弁２１、パイロット回路２５
、パイロット弁２９及び圧力補償弁３３とそれぞれ同様
に構成されている。

第３の流量制御弁１３の主弁２３は、第３図に示すよう
に、メータアウト回路１７の油圧アクチュエータ６側の
管路に接続された入口ポート７０及びタンク側の管路に
接続された出口ポート７１を有する弁ハウジング７２と
、弁ハウジング７２内に配置され、弁座７３と係合する
弁体７４とを有し、弁体７４の変位（開度）に応じて入
口ポート７０と出口ポート７１の連通を制御する。弁体
７４の外周には軸線方向に複数のスリット７５が形成さ
れ、スリット７５は弁ハウジング７２の内壁と協働して
弁体７４の変位に応じて開度を変化させる可変絞り７６
を形成している。弁ハウジング７２内の弁体７４の背後
には、可変絞り７６を介して入口ポート７０と連通し、
制御圧力Ｐ３Ｃを発生する背圧室７７が形成されている
。

弁体７４の入口ポート７０に面する図示上側の環状端面
は、油圧アクチュエータ６の負荷圧力Ｐ１を受は弁体７
４を図示上方の開弁方向に付勢する環状の受圧面積Ａ３
１を規定し、出口ポート７１に面する底部壁面はタンク
圧力Ｐ「を受は弁体７４を開弁方向に付勢する受圧面積
Ａ３ｒを規定し、背圧室７７に面する頂部端面は制御圧
力Ｐ３ｃを受は弁体７４を図示下方の閉弁方向に付勢す
る受圧面積Ａ３Ｃを規定している。これら受圧面積は、
Ａ３ｃ＝　Ａ　３１＋Ａ　３ｒの関係にある。

パイロット回路２７は、主弁２３の背圧室７７と出口ポ
ート７１の間に接続されている。

パイロット弁３１は、第１の流ｊｔ制御弁１１のパイロ
ット弁２９と同様に構成されている。

このように構成された第３の流量制御弁１３の主弁２３
とパイロット弁３１の組み合わせは、Ｕ。

Ｓ、Ｐ、４，５３５．８０９より公知であり、パイロッ
ト弁３１が図示しない操作レバーの操作により開けられ
ると、パイロット回路２７にはパイロット弁３１の開度
に応じたパイロット流が形成され、可変絞り７６と背圧
室７７の作用により主弁弁体７４はパイロット流量に比
例した開度に開き、操作レバーの操作量（パイロット弁
３１の開度）に応じた流量が主弁２３を通して入口ポー
ト７０から出口ポート７１へと流出する。

第４の流量制御弁１４の主弁２４、パイロット回路２８
、パイロット弁３２は第３の流量制御弁１３の上述した
主弁２３、パイロット回路２７、パイロット弁３１と同
様に構成されている。

方向切換弁９は方向切換弁８と同様に構成されている。

以下において、方向切換弁９の方向切換弁８の構成要素
と同等の部材には、方向切換弁８の構成要素に付された
番号に添字式を付して表わす。

方向切換弁８の第１及び第２の流量制御弁１１゜１２の
出口ポート３２はそれぞれチエツク弁８０゜８１を介し
て前述した管路６１に接続され、方向切換弁９の第１及
び第２Ｆｌ流量制御弁１１Ａ、１２Ａの出口ポートも同
様にチエツク弁８０Ａ、８１八を介して管Ｎ６１Ａに体
続され、管路６１゜６ＬＡは管路８２を介して相互に接
続され、管路８２は絞り８３を介してタンクに至ってい
る。これにより、油圧アクチュエータ６．７の複合操作
時、両者の高圧側の負荷圧力即ち最大負荷圧力がチエツ
ク弁８０．８１及び８０Ａ、８１＾により選択され、管
路６１．６１Ａ　、８２に導かれる。

このように、管路６１．６１＾、８２は最大負荷圧力回
路を構成する。

ポンプレギュレータ１０は、油圧シリンダ型の斜板傾転
装置９０と制御弁９１とからなり、斜板傾転装置９０は
ロッド側シリンダ室に管路９２を介して油圧ポンプ１の
吐出圧力が導入され、ヘッド側シリンダ室が制御弁９１
を介してタンク及びロッド側シリンダ室に接続されてい
る。斜板傾転装置のロッド側シリンダ室に導かれた吐出
圧力は制御弁９１の位置に応じて減圧され、ロッド側シ
リンダ室とヘッド側シリンダ室との面積差によりピスト
ンを駆動し、制御弁９１の位置に対応して油圧ポンプ１
の吐出量を制御する。

制御弁９１は対向する油圧操作部９３．９４とばね９５
を有し、油圧操作部９３はパイロット管路９６を介して
油圧ポンプ１の吐出管路に接続され、油圧操作部９４は
パイロット管路９７を介して最大負荷圧回路８２に接続
されている。これにより制御弁９１には油圧ポンプ１の
吐出圧力と最大負荷圧力及びばね６５の設定力とが対向
して作用し、最大負荷圧力の変化に応じて制御弁９１の
位置を調整し、斜板傾転装置１４１を制御し、油圧ポン
プ１の吐出圧力を最大負荷圧力に対してば７２６５の強
さに相当する圧力だけ高い圧力に保持する。

肱土星旦 次に、圧力補償弁３３．３４．３３Ａ、３４Ａの動作原
理を説明する。なお以下において、全ての圧力１１ｆｌ
償弁３３，３４．３３Ａ、３４Ａに共通の事項は圧力補
償弁３３で代表して説明する。圧力補償弁３３の弁体５
２の圧力の釣り合い式は以下の式で表わされる。

ａｓ　Ｐｓ　＋ａｃ　Ｐｃ　＝ａｌ　Ｐｌｎａｘ＋ａＺ
　ｐｚまた主弁２１の弁体３５の圧力釣り合い式は以下
の式で表わされる。

Ａｃ　Ｐｃ　＝Ａｓ　Ｐｓ　＋ＡＩ　Ｐｌ上記２式より
パイロット弁２９の前後差圧に関する式を導き、ＡＣ＝
ＡＳ　＋ＡＩを用いて変形すると ａＺ（ＰＺ−Ｐｃ） ”（ａｃ”ａｓ−ａＺ−ａｌｌ）Ｐ　ｌ従って、 と置けば、 Ｐｚ　−Ｐｃ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘ）＋β（Ｐ
ｌｌａＸ−Ｐｌ　）　＋γＰｌと表現できる。ここでＰ
ｚ　−ｐｃ　＝ΔＰｚである。

従って、前述した（１）式と同じ式が得られる。この式
を以下に再掲する。

Δｐｚ　　＝ａ　　（Ｐｓ　　−ＰｌｆｌａＸ）十β（
ＰｌａａＸ−Ｐｌ　）　＋γＰｌ　　（１）そこで上記
（１）式について考察する。（１）式において、左辺Δ
ｐｚはパイロット弁２９の入口圧力ｐｚと出口圧力Ｐｃ
の差圧である。右辺第１項は油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐ
ｓと最大負荷圧力Ｐｌｍａｘとの差圧に関する項であり
、αは比例定数である。第２項は最大負荷圧力Ｐ　１ｌ
ａＸと油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力即ち自己
負荷圧力Ｐ１との差圧に関する項であり、βは比例定数
である。第３項は自己負荷圧力Ｐ１によって決まり、比
例定数はγである。ここで主弁２１の弁体３５の圧力釣
り合い式はＡｃ　Ｐｃ　＝Ａｓ　Ｐｓ　＋ＡＩ　Ｐｌで
あることより、油圧アクチュエータ６の負荷圧力Ｐ１は
油圧ポンプ１の吐出圧力ｐｓとパイロット弁２９の出口
圧力ｐｃとで表わすことができる。従って（１）式は、
圧力補償弁３３は４つの圧力Ｐｇ　、Ｐｉ邦Ｘ、Ｐｌ　
、ＰＺに基づいてパイロット弁２９の入口圧力ｐｚと出
口圧力ｐｃの差圧Δｐｚを制御できること：そのとき差
圧Δｐｚを、油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓと最大負荷圧
力Ｐｌｓａｘとの差圧Ｐ　ｓ　−Ｐ　１ｉａｘ、最大負
荷圧力Ｐ　１ｉａｘと自己負荷圧力Ｐ１との差圧Ｐｌｍ
ａｘ−Ｐｌ、自己負荷圧力Ｐ１の３つの要素にそれぞれ
に比例して制御できること：そしてその３つの要素Ｐｓ
　−Ｐｉｌｌａｘ、　Ｐｌｍａｘ−Ｐｌ　、Ｐｌに比例
する度合を、比例定数α、β、γの値を選択することに
より任意に設定できることを意味する。

ここで圧力補償弁３３がパイロット弁２９の前後差圧Δ
ｐｚを制御することは、パイロット弁２９を通るパイロ
ット流量を制御することであり、結果として上述した主
弁２１とパイロット弁２９との組み合わせの機能から主
弁２１を通る主流量を制御することである。

また右辺第１項において差圧Ｐｇ　−ｐＨＩａＸは、ポ
ンプ制御手段としてロードセンシング型のポンプレギュ
レータ１０を備えている本実施例においては、当該ポン
プレギュレータ１０が有効に機能している限り、一定で
あり、しかも全ての圧力補償弁３３　（３４）、３３Ａ
　（３４Ａ）に対して共通である。

従って、右辺第１項において、パイロット弁２９の前後
差圧Δｐｚを差圧Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘに対して比例関係
となるよう制御することは、ポンプレギュレータ１０が
有効に機能している運転状態においては差圧Δｐｚを一
定に制御することであり、パイロット弁２９の開度を一
定とすれば主弁入口圧力Ｐｓ又は出口圧力Ｐｌに変動が
あっても主弁２１を通る主流量を一定に制御することで
ある。

即ち圧力補償機能を果たすことである。

また油圧アクチュエータ６．７の複合操作時に消費流量
の合計が油圧ポンプ１の最大吐出流量よりも大きくなり
、油圧ポンプ１の吐出圧力が低下する場合のように、ポ
ンプレギュレータ１０が有効に機能しない運転状態にお
いては、差圧ΔＰｚは差圧Ｐａ　−ｐＨＩａＸの減少に
応じて小さくなり、主弁２１を通る主流量も減少するが
、差圧Ｐｓ　−Ｐ　ｌ１ａＸは２つの圧力補償弁３３　
（３４）、３３Ａ（３４Ａ）に対して共通であるので、
主弁２１（２２）、２１Ａ　（２２Ａ）を通る主流量は
同じ割合で減少する。従って、主弁２１　（２２）、２
１Ａ　（２２Ａ）を通る主流量は、操作レバーの操作量
（パイロット弁２９　（３０）、２９Ａ（３０Ａ）の開
度）に応じて比例配分され、油圧ポンプ１の吐出流量を
高圧側の油圧アクチュエータにも確実に供給される。即
ち、分流機能が得られる。

また右辺第２項において、パイロット弁２９の前後差圧
ΔＰｚを差圧Ｐｌｎａｘ−Ｐｌに対して比例関係となる
よう制御することは、他の油圧アクチュエータの負荷圧
力ｐＨａＸが自己負荷圧力Ｐ１より大きい場合に、その
他の油圧アクチヱエータの最大負荷圧力Ｐ　ｌ１ａＸに
依存してパイロット弁２９の前後差圧ΔＰｚを変化させ
ることであり、パイロット弁２９の開度を一定とすれば
、最大負荷圧力ｐＨａＸに依存して主弁２１を通る主流
量を変化させることである。

流量制御弁の流量制御は一般的には他の油圧アクチュエ
ータの影響を受ないことが好ましいが、油圧ショベル等
の油圧建設機械においては、他の油圧アクチュエータの
負荷圧力の影響で流量を変化させることが好ましい作業
形態もある。このような場合に、右辺第２項は、他の油
圧アクチュエータとの調和で流量を変化させる調和機能
を果たす。

さらに上記右辺第３項において、パイロット弁２９の前
後差圧ΔＰｚを自己負荷圧力Ｐ１に対して比例関係とな
るよう制御することは自己負荷圧力Ｐ１の変化に応じて
パイロット弁２９の前後差圧ΔＰｚを変化させることで
あり、パイロット弁２９の開度を一定とすれば、自己負
荷圧力Ｐ１に依存して主弁２１を通る主流量を変化させ
ることである。これにより自己負荷圧力の変化に応じて
流量を変化させる自己圧力補償機能が得られる。

以上のように、上記（１）式において右辺第１項は圧力
補償及び分流ｎ能を司どり、第２項は他アクチュエータ
との調和機能を司どり、第３項は自己圧力補ｆｆ１ｌ！
能を司どる。そしてこれら３８１能はその要否及び程度
につき比例定数α、β，ｒを選択することにより任意に
設定できる。

ところでこれら３機能のうち、第１項に係わる圧力補償
及び分流機能は、油圧ショベル等の油圧建設機械におい
ては基本的な機能であり、油圧アクチュエータの種類及
び作業形態に係わらず常にあることが好ましい、従って
比例定数αは任意の正の値に設定される。ここでパイロ
ット弁２９の前後差圧Δｐｚは操作レバーの操作量によ
って定まるパイロット弁２９の開度に対するパイロット
流量を規定するものであるので、第１項の差圧Ｐｌ１１
ａｘ−Ｐｌにかかる比例定数αは、パイロット弁２９の
操作レバーの操作量（パイロット弁開度）に対するパイ
ロット流量の比例ゲイン、従って当該操作量に対する主
弁２１を通る主流量の比例ゲインの意味を持つ、従って
、比例定数αはその比例ゲインに対応して定める。

また、主弁弁体３５の背圧室３６の制御圧力ＰＣを受け
る受圧面積ＡＣに対する弁体３５の油圧アクチュエータ
６の負荷圧力Ｐ１を受ける受圧面積ＡＩとの比をＫとす
ると、弁体３５の圧力釣り合い式は、 Ｐｃ　＝　（１−Ｋ）　Ｐｓ　−ｔ−ＫＰｌとなる。一
方、油圧ポンプ１の吐出圧力ｐｓとパイロット弁２９の
入口圧力ｐｚとは、ｐｓ≧ｐｚの関係にあり、圧力補償
弁３３が完全に開いている状態ではｐｓ　＝ｐｚとなる
。従って、パイロット弁２９の前後差圧Ｐｚ−Ｐｃ（Δ
Ｐｚ　）は、ｐｚ−Ｐｃ≦Ｐｓ　−Ｐｃ ≦Ｋ　（Ｐｓ　−Ｐｌ　）　　　　（２）となる、即ち
、パイロット弁２９が取り得る最大差圧はＫ　（Ｐｓ　
−Ｐｌ　）である、また上記（１）式においてβ＝０、
γ＝０とし、最大負荷圧力側（Ｐ　ｌ１ａｘ＝　Ｐ　Ｉ
　）を考えた場合、ｐｚ　−Ｐｃ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐ
ｌｎａｘ）≦Ｋ　（Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘ）　　　　（３
）となる、即ち、α〉Ｋのαの値を設定した場合には、
最大負荷圧力側のパイロット弁ではＫ　（Ｐｓ−Ｐｌ）
以上の差圧を得ることができず、一方、低圧側のパイロ
ット弁ではα（Ｐｓ−Ｐｌ）＞Ｋ（Ｐｓ　−Ｐｌ　）の
差圧が得られるので、両者のパイロット弁開度を同じに
してもパイロット弁の前後差圧が同じにならず、パイロ
ット流量は異なる。

従って、操作量に応じて流量を比例配分できなくなる。

ただし、比例配分はできなくても、高圧側の油圧アクチ
ュエータに圧油を確実に供給することはできる。

従って、圧力補償弁３３の分流機能に関し、パイロット
弁の操作量（開度）に比例して流量を配分する分流機能
を得る場合には、比例定数αはα≦Ｋ４：設定する。そ
して特に、α＝にと設定した場合には、同じパイロット
弁開度に対して最大流量を与えることができ、最も効率
的な弁構造を提供できる。

また前述したようにα〉Ｋのαの値を設定した場合は、
低負荷圧力側のパイロット弁ではα（Ｐｓ　−Ｐ　Ｉｍ
ａｘ）　＞Ｋ　（Ｐｓ　−Ｐ　Ｉｍａｘ）の差圧が得ら
れるが、複合操作から低負荷圧力側の油圧アクチュエー
タの単独操作に切換えた場合、低負荷圧力側のパイロッ
ト弁においてもＫ　（Ｐｓ　−Ｐｌ　）以上の差圧を得
ることができなくなり、当該パイロット弁の前後差圧は
α（Ｐｓ−Ｐｌｓａｘ）からＫ（Ｐｓ　−Ｐｌ　）に減
少し、パイロット流量もこれに対応して減少する。その
結果、油圧アクチュエータに供給される流量も減少し、
作業部材が減速され、円滑な作業が行い難くなる。これ
に対して、αをα≦Ｋに設定した場合には、複合操作に
おいても低負荷圧力側のパイロット弁前後差圧はＫ（Ｐ
ｓ−Ｐｌｍａｘ）に制限され、複合操作から単独操作に
切換えた場合でも差圧の変動は発生せず、安定した作業
を行うことができる。従って、このような意味において
も、αをα≦Ｋに設定することが好ましい。

以上から分るように、複数の油圧アクチュエータの操作
レバーの操作量に応じて流量を正確に比例配分する場合
は、α≦Ｘに設定することが必須の条件である。

また、第２項に係わる調和機能は、油圧アクチュエータ
６．７が駆動する作業部材の種類及び作業形態に応じて
必要度が異なり、場合によっては他のアクチュエータの
負荷圧力影響をまったく受ない方が好ましい作業部材及
び作業形態もある。

従って比例定数βは、関連する油圧アクチュエータと他
の油圧アクチュエータとの複合操作の調和に基づき零を
含む任意の値に設定される。

第３項に係わる自己圧力補償機能は、油圧アクチュエー
タ６．７が駆動する作二部材の種類に応じて必要度が異
なり、これも場合によっては自己負荷圧力影響をまった
く受ない方が好ましい作業部材もある。従って比例定数
γは、関連する油圧アクチュエータが駆動する作業部材
の種類に応じ零を含む任意の値に設定される。

以上のように定数α、β，ｒを所定の値に設定すること
により、分流機能、又は分流機能をベースとした調和機
能かつ／又は自己圧力補償機能を得ることができ、油圧
建設機械の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量制
御弁の特性を修正することができる。

そして、前述したように比例定数α、β、γは圧力補償
弁３３の第１〜第４の操作室５３〜５６における受圧面
積ａｓ　、ａｃ　、ａｍ　、ａｚ及び主弁２１の弁体３
５の受圧面積ＡＣ、ＡＳによって表わされる。ここで主
弁弁咋３５の受圧面積ＡＣ。

Ａｓは主弁２１側の条件によって定められる。従って、
比例定数α、β、γが定まれば、受圧面積ａｓ　、ａｃ
　、ａｍ　、ａｚは当該比例定数α、β。

γが得られるように設定される。ここで特殊な場合とし
て、ａｓ　＋ａＣ＝ａｆｇ　＋ａＺと構成すれば、γ＝
０に設定でき、ａｃ＝ａｚ及びａｓ＝ａｍと構成すれば
β＝０に設定できる。またａｓ＝ａｃ＝＝ａｉ　＝＝ａ
７と構成すれば、β＝γ＝０に設定できる。

次に、本実施例の油圧駆動装置をバックホウ型の油圧シ
ョベルに適用した場合における上記比例定数α、β、γ
の具体的設定例を説明する。

油圧ショベルは、−射的に、第４図及び第５図に示すよ
うに、１対の走行体１００、走行体１００上に旋回可能
に搭載された旋回体１０１、及び旋回体１０１に垂直平
面内を回動自在に装架されたフ費ントアッタチメント１
０２を有し、フロントアッタチメント１０２は、ブーム
１０３、アーム１０４、バケット１′０５からなってい
る。走行体１００、旋回体１０１、ブーム１０３、アー
ム１０４、バケット１０５はそれぞれ走行モータ１０６
（複数）、旋回モータ１０７、ブーム用シリンダ１０８
、アーム用シリンダ１０９、バゲット用シリンダ１１０
によって駆動される。ここで、旋回モータ１０７、ブー
ム用シリンダ１０８、アーム用シリンダ１０９、バケッ
ト用シリンダ１１０が第１図に示す油圧アクチュエータ
６．７に相当する。

このような油圧ショベルの油圧駆動装置において、旋回
モータ１０７、ブーム用シリンダ１０８、アーム用シリ
ンダ１０９及びバケット用シリンダ１１０の全ての流量
制御弁に係わる比例定数αは、第６図に示すように、前
述した比例ゲインを考慮した同じ任意の正の値に設定さ
れる。旋回モータ１０７に係わる流量制御弁においては
、比例定数βは第７図（Ａ）に示すようにβ＝０に設定
され、比例定数γは第８図（Ａ）に示すように小さな負
の値に設定される。ブーム用シリンダ１０８のボトム側
に係わる流量制御弁においては、比例定数βは第７図（
Ｂ）に示すように任意の正の値に設定され、比例定数γ
は第８図（Ｂ）に示すようにγ＝０に設定される。アー
ム用シリンダ１０９のボトム側に関する流量制御弁おい
ては比例定数βは第７図（Ｃ）に示すように小さな正の
値に設定され、比例定数γは第８図（Ｂ）に示すように
γ＝０に設定される。バケット用シリンダ１１０のボト
ム側に関する流量制御弁においては、比例定数βは第７
図（Ｄ）に示すように小さな負の値に設定され、比例定
数γは第８図（Ｃ）に示すように小さな正の値に設定さ
れる。またブーム用シリンダ１０８のロッド側に係わる
流量制御弁、アーム用シリンダ１０９のロッド側に係わ
る流量制御弁及びバケット用シリンダ１１０のロッド側
に係わる流量制御弁においては、比例定数β、γは全て
第７図（Ａ）及び第８図（Ｂ）に示すように零に設定さ
れる。

Ｋ腹皿座監並 次にこのように構成された油圧駆動装置の動作を説明す
る。

まず方向切換弁８．９のいずれの操作レバーも操作され
ていないときは、第１及び第２の流量制御弁１１，１２
．ＩＩＡ、１２Ａのパイロット弁２９．３０．２９Ａ、
３０Ａは閉じられ、パイロット回路２５，２６，２５Ａ
、１６Ａにはパイロット流量が流れない、従って主弁２
１．２２．２１Ａ、２２Ａの各可変絞り４４にも、圧油
は流れず、背圧室３６の制御圧力ｐｃは出口ポート３２
の圧力（油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力）Ｐｌ
と同じになっている。またロードセンシング型ポンプレ
ギュレータ１０の上述した作用により、油圧ポンプ１の
吐出圧力Ｐｓは油圧アクチュエータ６．７の最大負荷圧
力Ｐ　１ｌｌａＸよりもばね９５の設定値に相当した圧
力だけ高い圧力に保持されている。従って、弁体３５の
各受圧面積がＡＣ＝Ａｓ＋ＡＩの関係にあり、Ｐｓ　＞
Ｐｌなので、弁体３５は油圧ポンプ１の吐出圧力ｐｓに
より閉弁方向に付勢され、主弁２１，２２．２１Ａ、２
２Ａは閉位置に保持される。また圧力補償弁３３．３４
．３３Ａ、３４Ａは前述した受圧面積ａＳ、ａｃ　、　
ａｃｔ　、　ａｚの設定により開位置に保持されている
。

また第３及び第４の流量制御弁１３．１４．１３Ａ、１
４Ａにおいても同様に、パイロット弁３１．３２．３１
Ａ、３２Ａは閉じられ、パイロット回路２７．２８．２
７Ａ、２８Ａにはパイロット流量が流れない、従って主
弁２３，２４，２３Ａ、２４Ａの各可変絞り７６にも圧
油は流れず、背圧室７７の制御圧力Ｐ３ｃは入口ポート
７０の圧力（油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力）
Ｐｌと同じになっている。ここで負荷圧力Ｐ１はタンク
圧力Ｐ「より大きい、従って、弁体７４の各受圧面積が
Ａ　３Ｃ＝　Ａ　３１＋Ａ　３ｒの関係にあり、Ｐｌ＞
Ｐｌなので、弁体７１は制御圧力Ｐ３ｃにより閉弁方向
に付勢され、主弁２３，２４．２３Ａ、２４Ａは閉位置
に保持される。

従って、油圧アクチュエータ６．７に対するメータイン
回路及びメータアウト回路のいずれにも圧油は流れず、
油圧アクチュエータ６．７は停止位置に保持されている
。

次に方向切換弁８の操作レバーを単独で操作した場合に
は、その操作量に応じて例えば第１の流量制御弁１１の
パイロット弁２９が開き、パイロット回路２５にパイロ
ット流が形成され、パイロット弁２９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、可
変絞り４４と背圧室３６の作用により、主弁弁体３５は
パイロット流量に比例した開度に開き、操作レバーの操
作量（パイロット弁２９の開度）に応じた流量が主弁２
１を通して入口ポート３１から出口ポート３２．４５へ
と流出する。

また第３の流量制御弁１３においても同様に、操作レバ
ーの操作量に応じてパイロット弁３１が開き、パイロッ
ト回路２７にパイロット流が形成され、パイロット弁３
１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、可変絞り７６と背圧室７７の作用によ
り、主弁弁体７４はパイロット流量に比例した開度に開
き、操作レバーの操作量（パイロット弁３１の開度）に
応じた流量が主弁２３を通して入口ポート７０から出口
ポート７１へと流出する。

従って油圧アクチュエータ６に対するメータイン回路１
５及びメータアウト回路１７には操作レバーの操作量に
応じて流量が流れ、油圧アクチュエータ６は操作レバー
の操作量に応じた速度で駆動される。

そして、このように第１及び第３の流量制御弁１１．１
３のパイロット弁２９．３１が一定量開き、一定の主流
量が流れている状態において、例えば第１の流量制御弁
１１の出口ポート３２の圧力が上昇し、入口ポート３１
と出口ポート３２の差圧が減少しようとした場合には、
ロードセンシング型のポンプレギュレータ１０の作用に
より油圧ポンプ１の吐出圧力が増圧され、入口ポート３
１の圧力（油圧ポンプ１の吐出圧力）と出口ポート３２
の圧力（油圧アクチュエータ６の負荷圧カニ最大負荷圧
力）との差圧が一定に保持される。従って主弁２１を通
って操作レバーの操作量に応じた一定の流量が流れ続け
る。

またこのような油圧アクチュエータ６の単独操作におい
て、圧力補償弁３３の受圧面積ａＳ、ａｃ　、ａｍ　、
ａｚを前記（１）式におけ自己圧力補償特性に関する比
例定数γが零以外の任意の値になるように設定しである
場合は、油圧アクチーユニータロの負荷圧力（自己負荷
圧力）の変化に応じてパイロット弁２９の前後差圧Δｐ
ｚが制御され、自己負荷圧力補償がなされる。

例えば、第４図〜第８図を参照して説明した油圧ショベ
ルの例では、旋回モータ１０７に係わる流量制御弁にお
いては比例定数γは第８図（Ａ）に示すように比較的小
さな負の値に設定されている。従って、旋回体１０１の
駆動時、旋回体は慣性体であるので負荷圧力が高くなり
、回路保護のために設けられたリリーフ弁の圧力以上に
上昇し、エネルギーの無駄を生じるが、比例定数γを負
の値とすることにより、旋回の負荷圧力が上昇するにし
たがって差圧Δｐｚが減少するように制御され流量制御
弁を通る流量が減少する。このため負荷圧力が上昇して
もリリーフ弁より余剰流量として捨てられる分が少なく
なり、エネルギーの無駄を少なくできる。

またバケット用シリンダ１１０のボトム側に関する流量
制御弁においては、比例定数γは第８図（Ｃ）に示すよ
うに比教的小さな正の値に設定されている。従って、掘
削作業において自己負荷圧力が上昇するにしたがって差
圧Δｐｚが増加し、流量制御弁を通る流量が増加する。

即ちバケットの掘削速度が上昇する。これにより力強い
掘削動作フィーリングを得ることができ、作業性が向上
する。

次に方向切換弁８．９の操作レバーの双方を操作した場
合には、次の動作が行われる。まず方向切換弁８の例え
ば第１及び第３の流量制御弁１１゜１３と方向切換弁９
の例えば第１及び第３の流量制御弁１１Ａ、１３Ａとの
双方において油圧アクチュエータを単独操作した場合と
同様に、操作量に応じたパイロット流量が流れ、可変絞
り４４゜７６と背圧室３６．７７の作用により操作レバ
ーの操作量（パイロット弁２９．３１及び３９Ａ。

３９Ａの開度）に応じた流量が主弁２１．２２及び２１
Ａ、２２Ａを通して流れる。従って油圧アクチユニータ
ロ、７が同時に駆動される。

そしてこのような油圧アクチュエータ６．７の複合操作
においては、第１の流量制御弁１１，１１Ａの圧力補償
弁３３．３３Ａの受圧面積ａＳ。

ａＣ、ａｌｌ　、ａＺを前記（１）式の右辺第１項にお
ける比例定数αが第６図に示すように任意の正の値とな
るように設定しであることにより、圧力補償及び分流機
能が果たされる。

従って、例えば、第４図〜第８図を参照して説明した油
圧ショベルにおいては、ロードセンシング型のポンプレ
ギュレータ１０が有効に機能している運転状態では、各
作業部材を操作レバーの操作量に応じた一定の流量で駆
動し、安定した複合操作を行なうことができる。また油
圧アクチュエータ６．７の消費流電の合計が油圧ポンプ
１の最大吐出流量よりも大きくなり、ポンプレギュレー
タ１０が有効に機能しなくなるような運転状態になった
ときには、低圧側の油圧アクチュエータのみに圧油が供
給されるのではなく、高圧側の油圧アクチュエータにも
確実に圧油を供給でき、全ての作業部材を確実に駆動す
ることができる。そして特にα≦Ｋと設定した場合には
、複合操作から単独操作に切換えられたときにも、油圧
アクチュエータに供給される流量に変動が生じず、安定
して作業を継続できる。

またα≦Ｋと設定した場合には、それぞれの油圧アクチ
ュエータに操作レバーの操作量に応じて正確に比例配分
された流量を供給できる。これにより、特に、圧力補償
弁３３．３３Ａの受圧面積ａｓ　、ａｃ　、ａｍ　、ａ
Ｚを、前記（１）式におけ比例定数β、γが零に設定し
である場合は、作業部材の移動軌跡を操作レバーの操作
量に応じて正確に制御することができる−例えば、ブー
ム用シリンダ１０８のロッド側に係わる流量制御弁及び
アーム用シリンダ１０９のロッド側に係わる流量制御弁
においては、第７図（Ａ）及び第８図（Ｂ）に示すよう
に、β＝Ｏ１γ＝０に設定されている。

これにより、ブーム及びアームを使用した下り斜面の法
面形成作業時、他の油圧アクチュエータの負荷圧力及び
自己負荷圧力の影響を完全に排除し、ブーム用操作レバ
ー及びアーム用操作レバーの操作量に応じて正確にブー
ム用シリンダ１０８及びアーム用シリンダ１０９に供給
される流量を比例配分し、正確な法面形成を行うことが
できる。

また上記本発明の構成において、補助弁は主回路ではな
くパイロット回路に設置されている。従って、油圧回路
を高圧化しても液漏れが少なく、また主回路に大流量を
流しても絞り損失はほとんど生じない。

また圧力補償弁３３．３３Ａの受圧面積ａＳ。

ａｃ　、ａｎ　、ａｚを、前記（１）式におけ比例定数
βかつ／又は比例定数γが零以外の任意の値になるよう
に設定しである場合は、上記圧力補償及び分流機能をベ
ースとした、他の油圧アクチュエータの最大負荷圧力Ｐ
　Ｉｍａｘに依存して主弁２１又は２１Ａを通る主流量
を変化させる調和機能かつ／又は自己負荷圧力補償が果
たされる。

例えば、第４図〜第８図を参照して説明した油圧ショベ
ルの例では、旋回モータ１０７に係わる流量制御弁にお
いては、比例定数βは第７図（Ａ）に示すようにβ＝０
に設定され、ブーム用シリンダ１０８のボトム側に係わ
る流量制御弁においては比例定数βは第７図（Ｂ）に示
すように任意の正の値に設定される。−射的に、旋回と
ブーム上げを同時に操作したときには、旋回体８１は慣
性体であるので旋回初期においては旋回モータの負荷圧
力が高圧となる。しかしながら、旋回が最大速度に達す
ると負荷圧力は減少してしまう、一方、ブームの負荷圧
力はブーム保持圧力となるので、旋回初期時においては
旋回の負荷圧力よりは低い圧力となる。また、例えばバ
ックホウショベルでの消掘り作業において旋回とブーム
上げを行うとき、オペレータは操作の簡便さから旋回と
ブーム上げの操作レバーを同時にフルストロークまで操
作しても、最初はブームの上昇速度が旋回速度に対して
速く上昇し、ブームがある程度上昇したら徐々に旋回速
度が速くなるようにブームと旋回の速度を自動的６＝調
節できるのが好ましい、比例定数βを上述のように設定
することにより、ブーム側の流量制御弁においては、旋
回初期時旋回の負荷圧力が高く、差圧ｐＨａｘ−Ｐｌが
大きいときにはパイロット弁の前後差圧Δｐｚが大きく
なりブーム用シリンダに供給される流量が増加し、差圧
Ｐ１ｍａｘ−Ｐｌの減少と共に差圧Δｐｚも徐々に減少
する。従って、ブームと旋回の速度調整を自動的に行う
ことができ、オペレータの負担を軽減することができる
。

またアーム用シリンダ１０９のボトム側に関する流量制
御弁おいては、比例定数βは第７図（Ｃ）に示すように
比較的小さな正の値に設定される。

アームを使用した複合操作で掘削作業をするとき、各油
圧アクチュエータは必ず動かなければならないが、この
とき圧油は低圧側のアクチュエータに多く流れようとす
る。このため、圧油が流量制御弁を流れる際に絞られ、
エネルギー損失が大きくなる。従って、燃費も悪くなり
、圧油のし−トバランスも悪くなる。上記のように、複
合操作のバランスが阻害されない範囲で比例定数βを設
定することにより、アーム側の流量制御弁においては、
差圧Ｐｌｎａｘ−Ｐｌの増加に応じて主弁の開度が開き
、油の絞りの程度が小さくなる。これにより燃費及びヒ
ートバランスの悪化を低減できる。

さらに、バケット用シリンダ１１０のボトム側に関する
流量制御弁においては、比例定数βは第７図＜Ｄ）に示
すように比較的小さな負の値に設定される６例えば、ブ
ームとバケットの複合操作によりブームの最大圧力でバ
ケットの動きを制限しながら清を掘削しているとき、バ
ケットが地表に出た瞬間、バケットの負荷が急激に減少
し、ショックが発生する。上記のように比例定数βを設
定することにより、差圧Ｐｌｎａｘ−Ｐｌの増加に応じ
て差圧Δｐｚが負の要素として作用し、パイロット流量
を減少させ、バケットの速度を減速する。

これにより負荷が急激に減少したときのショックの発生
を軽減し、作業の安全性及び作業フィーリングが向上す
る。

自己負荷圧力補償については、油圧アクチュエータの単
独操作で説明したことと実質的に同じことが、複合操作
においても、各アクチュエータにおいて行われる。

このように本実施例の油圧駆動装置においては、圧力補
償弁の受圧面積を適宜設定し、定数α、β。

γを所定の値に設定することにより、分流機能、または
分流機能をベースとした調和機能かつ／又は自己圧力補
償機能を得ることができ、油圧建設機械の作業部材の種
類及び作業形態に応じて流量制御弁の特性を修正するこ
とができる。

また本実施例の油圧駆動装置においては、補助弁として
の圧力補償弁は主回路でなくパイロット回路に配置され
ている。従って、液漏れが少なく、高圧化に適した油圧
回路を提供でき、かつ主回路に大流量を流しても補助弁
部での絞り損失が少なく、経済的にも優れている。

なお以上の実施例では、第６図〜第８図を参照して、油
圧ショベルの旋回体、ブー・ム、アーム、バケットのそ
れぞれに係わる流量制御弁の特定のものにつき、上記口
）式の定数β、ｒを零以外の所定の値に設定した例を示
した。しかしながら、本発明はこれに限られるものでは
なく、全ての流量制御弁につき定数β，ｒを零に設定す
ることもでき、この場合でも、上記（１）式の定数αを
正の値、特にα≦Ｋの正の値に設定することにより、液
漏れが少なく圧力損失が少ない回路構成において上述し
た圧力補償及び分流機能を得ることができる。

（以Ｔ−余住　ン 立立良二χ１］ 次に、第９図及び第１０図を参照して本発明の他の実施
例を説明する。なおこれら図面において、第１図及び第
２図に示した実施例と同等の部材には同じ符号を付して
いる。

前述した実施例では、圧力補償弁の制御のため、油圧ポ
ンプの吐出圧力Ｐｓ、最大負荷圧力Ｐ　Ｉｎａｘ、パイ
ロット弁の入口圧力ｐｚ及び出口圧力Ｐｃを直接用いて
いる。しかしながら、これら４つの圧力は主弁背圧室の
制御圧力を媒体として互いに相関関係を持っており、こ
れら４つの圧力を直接用いなくても圧力補償弁を制御で
き、圧力補償弁に上述した特性を与えることができる。

第９図及び第１０図は、このような観点から圧力補償弁
の制御に上記４つの圧力を直接使用しない実施例を示す
ものである。

即ち第９図及び第１０図において、流量制御弁１２０の
パイロット回路２５に配置された圧力補償弁１２１は、
入口ポート１２２及び出口ポート１２３間の連通を制御
するスプール型の弁体１２４と、弁体１２４を開弁方向
に付勢する第１の油圧操作室１２５と、第１の油圧操作
室１２５に対向して位置し、弁体１２４を閉弁方向に付
勢する第２、第３及び第４の油圧操作室１２６．１２７
．１２８とからなっている。第１の油圧操作室１２５は
パイロット管路１２９を介してパイロット回路２５のパ
イロット弁２９出口側に接続され、第２の油圧操作室１
２６はパイロット回路２５のパイロット弁２９人口側に
パイロット管路１３０を介して接続され、第３の油圧操
作室１２７はパイロット管路１３１を介して主弁２１の
出口ポート３２に接続され、第４の油圧操作室１２８は
パイロット管路１３２を介して最大負荷圧力管路６１に
接続されている。これにより第１の油圧操作室１２５に
はパイロット弁２９の出口圧力（主弁背圧室３６の制御
圧力）Ｐｃが導かれ、第２の油圧操作室１２６にはパイ
ロット弁２９の入口圧力Ｐ２が導かれ、第３の油圧操作
室１２７には油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力Ｐ
１が導かれ、第４の油圧操作室１２８には油圧アクチュ
エータ６．７の最大負荷圧力Ｐ　ｌ１ａＸが導かれる。

そして弁体１２４の第１の油圧操作室１２５に面する端
面ばパイロット弁２９の出口圧力ｐｃを受ける受圧面積
ａＣを規定し、第２の油圧操作室１２６に面する弁体１
２４の環状端面はパイロット弁１２９の入口圧力ｐｚを
受ける受圧面積ａＺを規定し、第３の油圧操作室１２７
に面する弁体１２４の環状端面は油圧アクチュエータ６
又は７の負荷圧力Ｐ１を受ける受圧面積ａ１を規定し、
第４の油圧操作室１２８に面する弁体１２４の端面は最
大負荷圧力Ｐ　１ｎａｘを受ける受圧面積ａｌを規定し
ている。これら受圧面積ａＣ、ａＺ　、　ａｔ　。

ａｍは、第１の実施例と同様、以下に説明する比例定数
α、β、γが得られるように設定されている。

圧力補償弁１２１における弁体１２４の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。

ａｃ　ｐｃ　＝ａｚ　ＰＺ　＋ａｌ　Ｐｌ　＋ａｌｌ　
Ｐｌｎａｘまた主弁２１における弁体３５の圧力釣り合
い式は以下の式で表わされる。

Ａｃ　　Ｐｃ　　＝Ａｓ　　Ｐｓ　　＋ＡＩ　　Ｐｌ上
記２式よりパイロット弁２９の前後差圧を求める式を導
き、ＡＣ＝ＡＳ　＋ＡＩを用いて変形すると ＋（ａ　ｃ−ａ　ｚ−ａ　ＩＩ−ａ　ｌ）Ｐ　Ｉ従って
、 と置けば、 Ｐｚ　−Ｐｃ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐｌｎａｘ）＋β（Ｐ
ｌｎａｘ−Ｐｌ　）　＋γＰｌ　　（４）と表現できる
。ここでパイロット弁２９の前後差圧をΔｐｚとすると
、ｐｚ　−ｐｃ　＝Δｐｚである。

従って、第１図に示した実施例における（１）式と同じ
式が得られる。

従って、本実施例においても、比例定数α、β。

γを所定の値に設定することにより、パイロット弁２９
の前後差圧Δｐｚを、油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓと最
大負荷圧力Ｐｌｎａｘとの差圧ｐｓ　−ｐＩｍａｘ、最
大負荷圧力Ｐ　１ｎａｘと自己負荷圧力Ｐｌとの差圧Ｐ
１ｍａｘ−Ｐｌ、自己負荷圧力Ｐ１の３つの要素にそれ
ぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分流機
能（右辺第１項）、この圧力補償及び分流機能をベース
とした、複合操作における調和機能（右辺第２項）、自
己圧力補償機能（右辺第３項）を得ることができる。即
ち、本実施例では、パイロット弁２９の入口圧力ｐｚ及
び出口圧力ＰＣ１油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓ、最大負
荷圧力Ｐ　Ｉｍａｘを直接用いる代わりに、入口圧力Ｐ
ｚ、出口圧力ＰＣ１自己負荷圧力Ｐ１及び最大負荷圧力
ｐ　ｗａｘを用いて上記４つの圧力Ｐｚ。

Ｐｃ　、　Ｐｓ　、　ｐＨａｘを用いたのと同様の効果
を得るものである。

第１１図及び第１２図を参照して本発明の更に他の実施
例を説明する４以上、の実施例は圧力補償弁をパイロッ
ト回路のパイロット弁２９人口側に配置した。しかしな
がら圧力補償弁はパイロット回路のパイロット弁出口側
即ちパイロット弁と主弁背圧室の間に配置することもで
きる。第１１図及び第１２図はそのような実施例を示す
ものである。

即ち第１１図及び第１２図において、流量制御弁１４０
はパイロット弁２９と主弁２１の背圧室３６との間にお
いてパイロット回路２５に接続された圧力補償弁１４１
を有し、圧力補償弁１４１は、入口ポート１４２及び出
口ポート１４３の連通を制御するシート弁型の弁体１４
４と、弁体１４４を開弁方向に付勢する第１及び第２の
油圧操作室１４５．１４６と、弁体１４４を閉弁方向に
付勢する第３及び第４の油圧操作室１４７．１４８とを
有し、第１の油圧操作室１４５は主弁２１の出口ポート
３２にパイロット管路１４９を介して接続され、第２の
油圧操作室１４６は圧力補償弁１４１の入口ポート１４
２に連通する入口部１５０内に形成され、第３の油圧操
作室１４７は最大負荷圧力管路６１にパイロット管路１
５１を介して接続され、第４の油圧操作室１４８は主弁
２１の背圧室３６にパイロット管路１゛５２を介して接
続されている。これにより第１の油圧操作室１４５には
油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力Ｐ１が導かれ、
第２の油圧操作室１４６にはパイロット弁２９の出口圧
力ｐｚが導かれ、第３の油圧操作室１４７には最大負荷
圧力ｐＨａＸが導かれ、第４の油圧操作しつ１４８には
主弁背圧室３６の制御圧力ＰＣが導かれる。

そして弁体１４４の第１の油圧操作室１４５に面する環
状端面は油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力Ｐ１を
受ける受圧面積ａｌを規定し、第２の油圧操作室１４６
に面する弁体１４４の端面はパイロット弁２９の出口圧
力ｐｚを受ける受圧面積ａＺを規定し、第３の油圧操作
室１４７に面する弁体１４４の環状端面は最大負荷圧力
ｐＨｌａＸを受ける受圧面積ａｌｌを規定し、第４の油
圧操作室１４８に面する弁体１４４の端面は背圧室３６
の制御圧力Ｐｃを受ける受圧面積ａＣを規定している。

これら受圧面積ａｌ　、ａＺ　、ａｌｌ　、ａＣは、上
記実施例と同様、以下に説明する比例定数α。

β、γが得られるように設定されている。

圧力補償弁１４１における弁体１４４の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。

ａＣＰＣ＋ａｌｌ　ＰｌＩｌａＸ＝ａｌ　Ｐｌ　＋ａＺ
　ｐｚまた主弁２１におけ□る弁体３５の圧力釣り合い
式は以下の式で表わされる。

Ａｃ　Ｐｃ　＝Ａｓ　Ｐｓ　＋ＡＩ　Ｐｌ上記２式より
パイロット１Ｐ２９の前後差圧を求める式を導き、ＡＣ
＝ＡＳ　士ＡＩを用いて変形すると ＋（ａ　Ｚ−ａ　ｌ−ａ　Ｃ−ａ　ｍ）Ｐ　ｌ従って、 と置けば、 Ｐｓ　−Ｐｚ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐｌｎａｘ）十β（Ｐ
ｌｍａｘ−ｐ＋　）　＋ｒｐｌ　　（５）と表現できる
。ここでパイロット弁２９の前後差圧をΔｐｚとすると
、ｐｓ　−ｐｚ　＝Δｐｚである。

従って、第１図に示した実施例における（１）式と同じ
式が得られる。

従って、本実施例においても、比例定数α、β。

γを所定の値に設定することにより、パイロット弁２９
の前後差圧Δｐｚを、油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓと最
大負荷圧力Ｐ　Ｉｎａｘとの差圧Ｐｓ　−Ｐｌｎａｘ、
最大負荷圧力Ｐ　Ｉｎａｘと自己負荷圧力Ｐ１との差圧
ＰｌＩｌａｘ−Ｐｌ、自己負荷圧力Ｐ１の３つの要素に
それぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分
流機能（右辺第１項）、この圧力補償及び分流機能をベ
ースとした、複合操作における調和機能（右辺第２項）
、自己圧力補Ｍ機能（右辺第３項）を得ることができる
。即ち、本実施例では、圧力補償弁１４１をパイロット
弁２９の出口側に配置することにより、入口側に配置し
たのと同様の効果を得るものである。

第１３図及び第１４図は、圧力補償弁をパイロット弁出
口側に配置し、その制御にパイロット弁の入口圧力及び
出口圧力、油圧ポンプの吐出圧力及び最大負荷圧力を直
接用いない他の実施例を示す。

第１３図及び第１４図において、流量制御弁１６０のパ
イロット回路２５に配置された圧力補償弁１６１は、入
口ポート１６２及び出口ポート１６３間の連通を制御す
るシート型の弁体１６４と、弁体１６４を開弁方向に付
勢する第１及び第２の油圧操作室１６５，１６６と、第
１及び第２の油圧操作室１６５，１６６に対向して位置
し、弁体１６４を閉弁方向に付勢する第３及び第４の油
圧操作室１６７．１６８とからなっている。第１の油圧
操作室１６５はパイロット管路１６９を介して主弁２１
の出口ポート３２に接続され、第２の油圧操作室１６６
は圧力補償弁１６１の入口ポート１６２に連通する入口
部１７９内に形成され、第３の油圧操作室１６７はパイ
ロット管路１７１を介して最大負荷圧力管路６１に接続
され、第４の油圧操作室１６８はパイロット管路１７２
を介してパイロット回路２５のパイロット弁２９人口側
に接続されている。これにより第１の油圧操作室１６５
には油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力Ｐ１が導か
れ、第２の油圧操作室１６６には油圧ポンプ１の吐出圧
力ｐｓが導かれ、第３の油圧操作室１６７には油圧アク
チュエータ６．７の最大負荷圧力Ｐ　ｌ１ｌａＸが導か
れ、第４の油圧操作室１６８にはパイロット弁２９の入
口圧力ｐｚが導かれる。

そして弁体１６４の第１の油圧操作室１６５に面する環
状端面は油圧アクチュエータ６又は７の負荷圧力Ｐ１を
受ける受圧面積ａ１を規定し、第２の油圧操作室１６６
に面する弁体１６４の端面は油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐ
ｓを受ける受圧面積ａＳを規定し、第３の油圧操作室１
６７に面する弁体１６４の環状端面ば最大負荷圧力ｐ　
ＩＩａＸを受ける受圧面積ａｌｌを規定し、第４の油圧
操作室１６８に面する端面はパイロット弁２９の入口圧
力ｐｚを受ける受圧面積ａＺを規定している。これら受
圧面積ａｌ　、ａｓ　、ａｎ　、ａＺは、上記した実施
例と同様、以下に説明する比例定数α、β。

γが得られるように設定されている。

圧力補償弁１６１における弁体１６４の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。

ａｚ　Ｐｚ　＋ａｍ　Ｐｌｍａｘ＝ａｌ　Ｐｌ　＋ａｓ
　Ｐｓまた主弁２１における弁体３５の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。

Ａｃ　Ｐｃ　＝Ａｓ　Ｐｓ　＋ＡＩ　Ｐｌ上記２式より
パイロット弁２９の前後差圧を求める式を導き、ＡＣ＝
ＡＳ　＋ＡＩを用いて変形すると ＋（ａ　Ｓ＋ａ　　ｌ−ａ　ｍ−ａ　Ｚ）Ｐ　　ｌ従っ
て、 と置けば、 Ｐｚ　−Ｐｃ　＝ａ　（Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘ）十β（Ｐ
ｌｎａｘ−Ｐｌ　）　＋ｒＰｌ　　（６）と表現できる
。ここでパイロット弁２９の前後差圧をΔｐｚとすると
、ｐｚ　−ｐｃ　＝ΔＰｚである。

従って、第１図に示した実施例における（１）式と同じ
式が得られる。

従って、本実施例においても、比例定数α、β。

γを所定の値に設定することにより、パイロット弁２９
の前後差圧Δｐｚを、油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓと最
大負荷圧力Ｐ　１ｌａＸとの差圧Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘ、
最大負荷圧力Ｐ　ｌｌ１ａＸと自己負荷圧力Ｐ１との差
圧Ｐ１ｍａｘ−Ｐ１．自己負荷圧力Ｐ１の３つの要素に
それぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分
流機能（右辺第１項）、この圧力補償及び分流機能をベ
ースとした、複合操作における調和機能（右辺第２項）
、自己圧力補償機能（右辺第３項）を得ることができる
。

第１５図及び第１６図を参照して本発明の更に他の実施
例を説明する０以上の実施例は全て、圧力補償弁のため
４つの圧力を用いている。しかしながら、油圧ポンプの
吐出圧力、最大負荷圧力、パイロット弁の入口圧力及び
出口圧力の４つの圧力は主弁背圧室の制御圧力を媒体と
して互いに相関関係を持っており、４つの圧力を用いな
くても圧力補償弁を制御でき、圧力補償弁に上述した特
性を与えることができる。第１５図及び第１６図はこの
ような実施例を示すものである。

即ち第１５図及び第１６図において、流量制御弁１８０
はパイロット弁２９と主弁背圧室３６の間においてパイ
ロット回路２５に配置された圧力補償弁１８１を有し、
圧力補償弁１８１は、入口ポート１８２及び出口ポート
１８３間の連通を制御するシート型の弁体１８４と、弁
体１８４を開弁方向に付勢する第１油圧操作室１８５と
、第１の油圧操作室１８５に対向して位置し、弁体１８
４を閉弁方向に付勢する第２及び第３の油圧操作室１８
６．１８７とからなっている。第１の油圧操作室１８５
は圧力補償弁１８１の入口ポート１８２に連通する入口
部１８８内に形成され、第２の油圧操作室１８６はパイ
ロット管路１８９を介してパイロット回路２５のパイロ
ット弁２９人口側又はメータイン回路１５の主弁２１人
口側に接続され、第３の油圧操作室１８７はパイロット
管路１９０を介して最大負荷圧力管路６１に接続されて
いる。これにより第１の油圧操作室１８５にはパイロッ
ト弁２９の出口圧力ｐｚが導かれ、第２の油圧操作室１
８６には油圧ポンプ１の吐出圧力ｐｓが導かれ、第３の
油圧操作室１８７には最大負荷圧力Ｐ１ｍａｘが導かれ
る。

そして弁体１８４の第１の油圧操作室１８５に面する端
面はパイロット弁２９の出口圧力ｐｚを受ける受圧面積
ＡＺを規定し、第２の油圧操作室１８６に面する弁体１
８４の環状端面は油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓを受ける
受圧面積ａＳを規定し、第３の油圧操作室１８７に面す
る弁体１８４の端面は最大負荷圧力ＰｌＩｌａＸを受け
る受圧面積ａ■を規定している。これら受圧面積ａｚ　
、　ａｓ　。

ａｌｌは、上記した実施例と同様、以下に説明する比例
定数α、β、γが得られるように設定されている。

圧力補償弁１８１における弁体１８４の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。

ａｚ　ｐｚ　＝ａｓ　ｐｓ　＋ａｌＩ　ｐＨａＸまた主
弁２１における弁体３５の圧力釣り合い式は以下の式で
表わされる。

ＡＣＰＣ＝ＡＳ　Ｐｓ　＋ＡＩ　Ｐｌ 上記２式よりパイロット弁２９の前後差圧を求める式を
導き、Ａｃ　＝Ａｓ　＋ＡＩを用いて変形すると ａ　ｚ（Ｐ　ｓ−Ｐ　ｚ）＝（ａ　ｚ−ａ　ｓ）（Ｐ　
ｓ−Ｐ　　Ｉｎａｘ）＋（ａ　Ｚ−ａ　Ｓ−ａ　ｆｉ）
（Ｐ　ＩＩＩａＸ−Ｐ　Ｉ）＋（ａＺ−ａｓ−ａｌｌ）
Ｐ　ｌ 従って、 ａＺ と置けば、 Ｐｓ　−Ｐｚ　＝ａ　（Ｐｓ　−ＰｌｎａＸ）＋β（Ｐ
ｌＩｌａＸ−Ｐｌ　）　＋ｒＰｌ　　（７）と表現でき
る。ここでパイロット弁２９の前後差圧をΔｐｚとする
と、ＰＺ　−ＰＣ＝Δｐｚである。

従って、第１図に示した実施例における（１）式と同じ
式が得られる。ただし本実施例では、βとγが同じ値に
なるため、両者を独立して定めることはできない。

従って、本実施例においても、比例定数α、β。

γを所定の値に設定することにより、パイロット弁２９
の前後差圧Δｐｚを、油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｓと最
大負荷圧力Ｐ　１ｌａＸとの差圧ｐｓ　−ｐＩｎａｘ、
　ｆｉ大負荷圧力Ｐ　Ｉｍａｘと自己負荷圧力Ｐ１との
差圧ｐＨａｘ−Ｐｌ、自己負荷圧力Ｐ１の３つの要素に
それぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分
流機能（右辺第１項）、この圧力補償及び分流機能をベ
ースとしな、複合操作における調和機能（右辺第２項）
及び自己圧力補償機能（右辺第３項）を得ることができ
る。

以上説明したように、本発明は、パイロット弁の入口圧
力及び出口圧力、油圧ポンプ１の吐出圧力、最大負荷圧
力の４つの圧力に基づいて圧力補償弁を制御し、圧力補
償及び分流機能、又は圧力補償及び分流機能をベースと
した調和機能かっ／又は自己圧力補償機能を選択的に達
成可能とするものである。当該４つの圧力は主弁背圧室
の制御圧力を媒体として互いに相関関係を持っているの
で、これら４つの圧力を直接用いなくても、また圧力補
償弁をパイロット弁の入口側及び出口側のいずれに配置
しても、圧力補償弁の制御が行える。

また４以外の数の圧力を用いても圧力補償弁を制御でき
る。

次に、ポンプ制御手段に関する本発明の他の実施例を説
明する。まず、以上の実施例では、本発明の油圧駆動装
置をロードセンシング型のポンプレギュレータとの組み
合わせで説明し、かつそのロードセンシング型ポンプレ
ギュレータを可変容量型油圧ポンプの吐出圧力を制御す
るものとして説明したが、油圧ポンプは固定容量型であ
ってもよい、この場合、ロードセンシンダレギュレータ
型のポンプレギュレータは第１７図に示すように構成さ
れる。即ち、第１７図において、ポンプレギュレータ３
８０は対向するパイロット室３８１゜３８２を有するリ
リーフ弁３８３を有し、パイロット室３８１にはパイロ
ット管路３８４を介して固定容量型の油圧ポンプ３８５
の吐出圧力を宥き、パイロット室３８２にはパイロット
管路３８６を介して最大負荷圧力を導き、パイロット室
３８２の側にばね３８７を配置する。これにより油圧ポ
ンプ３８５の吐出圧力は複数の油圧アクチュエータの最
大負荷圧力よりもばね３８７の強さに対応する圧力だけ
高く保持できる。

また本発明の油圧駆動装置は、ロードセンシング型以外
のポンプレギュレータとの組み合わせでも構成すること
ができる。このような実施例を第１８図に示す、即ち、
第１８図において、油圧ポンプ３９０は上述した主弁と
パイロット弁と圧力補償弁との組み合わせからなる流量
制御弁３９１に接続され、またその吐出量はポンプ流量
制御装置３９２によって調整される。油圧ポンプ３９０
と流量制御弁３９１の間にはアンロード弁３９３が接続
され、流量制御弁３９１に対しては操作装置３９４が設
けられている。操作装置３９４の操作信号は制御装置３
９５に送られ、ここからさらに制御信号として流量制御
弁３９１のパイロット弁駆動部３９６に送られ、パイロ
ット弁の開度を制御する。制御装置３９５に送られた操
作信号はまた演算装置３９７に送られ、演算装置３９７
は記憶装置３９８に予め記憶しであるマツプから流量制
御弁３９１の必要流量を算出し、ポンプ流量制御装置３
９２に信号を送る。これと同時に、演算装置３９７は、
予め記憶装置３９８に記憶しであるもう１つのマツプか
らアンロード弁３９３の設定圧力を算出し、その信号を
アンロード弁３９３に出力する。これにより油圧ポンプ
３９０の吐出圧力は操作信号の関数として記憶装置３９
８に予め記憶しであるマツプから得られる圧力に制御さ
れる。

このようなポンプ制御手段と組み合わせた本発明の油圧
駆動装置においては、前述した（１）式の右辺第１項に
おいて、差圧Ｐｓ　−Ｐｌｍａｘは一定に制御できない
、従って、右辺第１項の機能のうち圧力補償機能は得ら
れない、しかしながら、複合操作において、当該差圧が
複数の油圧アクチュエータに係わる流量制御弁に共通で
あることには変わりがないので、分流機能は果たすこと
ができる。

また、（１）式右辺第２項及び第３項はポンプ吐出圧力
Ｐｓには係わりがないので、β，ｒを零以外の値に設定
した場合には、分流機能をベースとした調和機能かつ／
または自己圧力補償機能を果たすことができる。

以上本発明の実施例を図面を参照して説明したが、本発
明は上述した特定の実施例に限られず、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、以上の実施例では、油圧ポンプにより２つの油
圧アクチュエータを駆動する例を示したが、本発明は当
然油圧アクチュエータが３個以上の場合にも適用できる
ものである。またポンプ制御手段は、油圧ポンプ吐出圧
力を一定に保持する単なるリリーフ弁を備えたものであ
ってもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、定数α、β，ｒを所定の値に適宜設定
することにより、圧力補償及び分流機能、又は圧力補償
及び分流機能をベースとした調和機能かつ／又は自己圧
力補償機能ｉ能を選択的に付与することができ、油圧建
設機械の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量制御
弁の特性を最適の状態に設定することができる。

従って、例えば油圧ショベルへの適用例においては、旋
回とブーム上げの操作レバーをフルストロークまで同時
に操作しても、最初はブームの上昇速度が旋回速度に対
して速く上昇し、ブームがある程度上昇したら徐々に旋
回速度が速くなり、旋回が最大速度に達すると旋回速度
がほぼ一定となるという複合操作が自動的に行われるよ
うな流量制御弁特性、アームを使用した複合操作で掘削
を行なうとき、アームは確実に駆動されると共に、アー
ム用油圧アクチュエータが低圧側にあるとき、燃費及び
ヒートバランスの悪化を防止する流量制御弁特性、バケ
ットを使用した複合操作による溝堀作業時、バケットが
掘削負荷から解放され、地表に出た瞬間、流量制御弁の
通過流量を減少させ、ショックを軽減させる流量制御弁
特性、旋回加速時、リリーフ弁より流出する流量を少な
くし、エネルギー消費の無駄を少なくする流量制御弁特
性、バケットを使用した掘削作業時、力強い掘削動作フ
ィーリングを得る流量制御弁特性、ブーム及びアームを
使用した傾斜面の法面形成作業時、正確な法面形成を行
う流量制御弁、特性等を得ることができる。

また補助弁がパイロット回路に配置されているので、絞
り損失が少なく省エネ構造の油圧回路を提供することが
できる。

また、シート型主弁背圧室の制御圧力を受ける受圧面積
に対する油圧アクチュエータの負荷圧力を受ける受圧面
積の比Ｋに対して、前記第１の定　□数αをα≦Ｋの関
係に設定した場合には、上記分流機能において操作手段
の繰作量（パイロット弁開度）に比例した流量を正確に
分流することができる。ここで、α＝にと設定した場合
には、流量を操作量に応じて比例配分する分流機能を得
ながら最大の比例ゲインを付与できる。

【図面の簡単な説明】

′第１図は本発明の一実施例による油圧駆動装置の全体
構成を示す概略図であり、第２図はその油圧駆動装置の
メータイン回路に接続された流量制御弁の構造を示す断
面図であり、第３図は同油圧駆動装置のメータアウト回
路に接続された流量制御弁の構造を示す断面図であり、
第４図は本発明の油圧駆動装置の適用の対象となる油圧
ショベルの側面図であり、第５図は同油圧ショベルの上
面図であり、第６図は上記油圧駆動装置の１つの流量制
御弁に含まれる圧力補償弁の比例定数αの設定例を示す
特性図であり、第７図（Ａ）〜（Ｄ）は同油圧駆動装置
の１つの流量制御弁に含まれる圧力補償弁の比例定数β
の設定例を示す特性図であり、第８図（Ａ）〜（Ｃ）は
同油圧駆動装置の１つの流量制御弁に含まれる圧力補償
弁の比例定数γの設定例を示す特性図であり、第９図は
本発明の他の実施例による油圧駆動装置のメータイン回
路に接続された流量制御弁の概略図であり、第１０図は
その流量制御弁の構造を示す断面図であり、第１１図は
本発明のさらに他の実施例による油圧駆動装置のメータ
イン回路に接続された流量制御弁の概略図であり、第１
２図はその流量制御弁の構造を示す断面図であり、第１
３図は本発明のなおさらに他の実施例による油圧駆動装
置のメータイン回路に接続された流量制御弁の概略図で
あり、第１４図はその流量制御弁の構造を示す断面図で
あり、第１５図は本発明のまた更に他の実施例による油
圧駆動装置のメータイン回路に接続された流量制御弁の
概略図であり、第１６図はその流量制御弁の構造を示す
断面図であり、第１７図は本発明の油圧駆動装置に定容
量型油圧ポンプを使用した場合のロードセンシング型ポ
ンプレギュレータの実施例を示す回路図であり、第１８
図は本発明の油圧駆動装置に使用されるロードセンシン
グ型でないポンプ制御手段の実施例を示す回路図である
。 符号の説明 １．３８５　；３８９・・・油圧ポンプ２．３・・・主
回路 ６．７．１０７−１１０・・・油圧アクチュエータ８．
９．１１，１２，１１Ａ、１２Ａ；１２０；１４０；１
６０；１８０・・・流量制御弁手段 １０．３８０．３９２・・・ポンプ制御手段２１．２２
，２１Ａ、２２＾・・・主弁２５．２６，２５Ａ、２６
Ａ・・・パイロット回路２９．３０，２９Ａ、３０Ａ・
・・パイロット弁３１・・・入口ポート３２・・・出口
ポート３３．３４，３３Ａ、３４Ａ；１２１　；１４１
　；１６１　；１８１・・・補助弁３６・・・背圧室　
　　　　　４４・・・可変絞り５３−６０；１２５−１
３２；１４５−１５２；１６５−１７２；１８５−１９
０・・・制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　少なくとも１つの油圧ポンプと；この油圧ポン
   プにそれぞれ主回路を介して接続され、該油圧ポンプか
   ら吐出される圧油によつて駆動される少なくとも第１及
   び第２の油圧アクチュエータと；前記油圧ポンプと前記
   第１及び第２の油圧アクチュエータの間においてそれぞ
   れの主回路に接続された第１及び第２の流量制御弁手段
   と；前記油圧ポンプの吐出圧力を制御するポンプ制御手
   段とを有し；前記第１及び第２の流量制御弁手段は、各
   々、操作手段の操作量に応じて開度を変化させる第１の
   弁手段と、第１の弁手段に直列に接続され、該弁手段の
   入口圧力と出口圧力の差圧を制御する第２の弁手段とを
   有し；さらに、前記第１及び第２の流量制御弁手段の各
   々につき、前第１の弁手段の入口圧力及び出口圧力、前
   記油圧ポンプの吐出圧力及び前記第１及び第２の油圧ア
   クチュエータの最大負荷圧力に基づいて前記第２の弁手
   段を制御する制御手段を有する油圧駆動装置において、 前記第１及び第２の流量制御弁手段は、各々、前記主回
   路に接続された入口ポート及び出口ポートの連通を制御
   する弁体、この弁体の変位に対応して開度を変化させる
   可変絞り、及び前記出口ポートに前記可変絞りを介して
   連通し、前記弁体を開弁方向に付勢する制御圧力を発生
   する背圧室を有する主弁と、前記主弁の入口ポートと背
   圧室との間に接続されたパイロット回路とを有すること
   ；前記第１の弁手段は、前記パイロット回路に接続され
   パイロット回路を流れるパイロット流を制御するパイロ
   ット弁として構成されると共に、前記第２の弁手段は、
   前記パイロット回路に接続され、前記パイロット弁の入
   口圧力と出口圧力の差圧を制御する補助弁として構成さ
   れていること；前記制御手段は、前記第１及び第２の流
   量制御弁手段の各々につき、前記パイロット弁の入口圧
   力と出口圧力の差圧が前記油圧ポンプの吐出圧力と前記
   第１及び第２の油圧アクチュエータの最大負荷圧力との
   差圧、前記最大負荷圧力とそれぞれの油圧アクチュエー
   タの自己負荷圧力との差圧、及び自己負荷圧力に対して
   、以下の式で表わされる関係となるように前記補助弁を
   制御し、 ΔＰｚ＝α（Ｐｓ−Ｐｌｍａｘ） ＋β（Ｐｌｍａｘ−Ｐｌ）＋γＰｌ ここでΔＰｚ：前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力
   との差圧 Ｐｓ：前記油圧ポンプの吐出圧力 Ｐｌｍａｘ：前記第１及び第２の油圧アクチュエータの
   最大負荷圧力 Ｐｌ：前記第１及び第２の油圧アクチュ エータのそれぞれの自己負荷圧力 α，β，γ：第１、第２及び第３の定数 前記第１、第２及び第３の定数α，β，γをそれぞれ所
   定の値に設定したことを特徴とする油圧駆動装置。 （２）　前記背圧室の制御圧力を受ける前記主弁弁体の
   受圧面積に対する前記出口ポートを介して関連する油圧
   アクチュエータの負荷圧力を受ける主弁弁体の受圧面積
   の比をＫとすると、前記第１の定数αはα≦Ｋの関係に
   あることを特徴とする請求項１記載の油圧駆動装置。 （３）　前記第２及び第３の定数β、γをそれぞれ零に
   設定したことを特徴とする請求項２記載の油圧駆動装置
   。 （４）　前記第１の定数αを、前記操作手段の操作量と
   前記主弁を通る主流量の比例ゲインに対応して任意の正
   の値に設定したことを特徴とする請求項１記載の油圧駆
   動装置。 （５）　前記第２の定数βを、関連する油圧アクチュエ
   ータと他の油圧アクチュエータとの複合操作の調和に基
   づき任意の値に設定したことを特徴とする請求項１記載
   の油圧駆動装置。 （６）　前記第３の定数γを、関連する油圧アクチュエ
   ータの動作特性に基づき任意の値に設定したことを特徴
   とする請求項１記載の油圧駆動装置。（７）　前記制御
   手段は、前記第１及び第２の流量制御弁手段の各々の前
   記補助弁に設けられた複数の油圧操作室と、該複数の油
   圧操作室に前記油圧ポンプの吐出圧力、前記最大負荷圧
   力、前記パイロット弁の入口圧力及び出口圧力を直接又
   は間接的に導入する管路手段とを有し、該複数の油圧操
   作室のそれぞれの受圧面積を前記第１、第２及び第３の
   定数α，β，γが前記所定の値となるように設定したこ
   とを特徴とする請求項１記載の油圧駆動装置。 （８）　前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パイ
   ロット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、
   前記補助弁を開弁方向に付勢する第１及び第２の油圧操
   作室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第３及び第４の
   油圧操作室とを有し、前記管路手段は、前記油圧ポンプ
   の吐出圧力を前記第１の油圧操作室に導く第１の管路と
   、前記パイロット弁の出口圧力を前記第２の油圧操作室
   に導く第２の管路と、前記最大負荷圧力を前記第３の油
   圧操作室に導く第３の管路と、前記パイロット弁の入口
   圧力を前記第４の油圧操作室に導く第４の管路とを有す
   ることを特徴とする請求項７記載の油圧駆動装置。 （９）　前記補助弁は前記主弁の背圧室と前記パイロッ
   ト弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記
   補助弁を開弁方向に付勢する第１の油圧操作室と、該補
   助弁を閉弁方向に付勢する第２、第３及び第４の油圧操
   作室とを有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出
   口圧力を前記第１の油圧操作室に導く第１の管路と、前
   記パイロット弁の入口圧力を前記第２の油圧操作室に導
   く第２の管路と、関連する油圧アクチュエータの負荷圧
   力を前記第３の油圧操作室に導く第３の管路と、前記前
   記最大負荷圧力を前記第４の油圧操作室に導く第４の管
   路とを有することを特徴とする請求項７記載の油圧駆動
   装置。 （１０）　前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の
   背圧室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
   記補助弁を開弁方向に付勢する第１及び第２の油圧操作
   室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第３及び第４の油
   圧操作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧アク
   チュエータの負荷圧力を前記第１の油圧操作室に導く第
   １の管路と、前記パイロット弁の出口圧力を前記第２の
   油圧操作室に導く第２の管路と、前記最大負荷圧力を前
   記第３の油圧操作室に導く第３の管路と、前記背圧室の
   制御圧力を前記第４の油圧操作室に導く第４の管路とを
   有することを特徴とする請求項７記載の油圧駆動装置。 （１１）　前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パ
   イロット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は
   、前記補助弁を開弁方向に付勢する第１及び第２の油圧
   操作室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第３及び第４
   の油圧操作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧
   アクチュエータの負荷圧力を前記第１の油圧操作室に導
   く第１の管路と、前記前記油圧ポンプの吐出圧力を前記
   第２の油圧操作室に導く第２の管路と、前記最大負荷圧
   力を前記第３の油圧操作室に導く第３の管路と、前記パ
   イロット弁の入口圧力を前記第４の油圧操作室に導く第
   ４の管路とを有することを特徴とする請求項７記載の油
   圧駆動装置。 （１２）　前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の
   背圧室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
   記補助弁を開弁方向に付勢する第１の油圧操作室と、該
   補助弁を閉弁方向に付勢する第２及び第３の油圧操作室
   とを有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出口圧
   力を前記第１の油圧操作室に導く第１の管路と、前記油
   圧ポンプの吐出圧力を前記第２の油圧操作室に導く第２
   の管路と、前記最大負荷圧力を前記第３の油圧操作室に
   導く第３の管路とを有することを特徴とする請求項７記
   載の油圧駆動装置。 （１３）　前記ポンプ制御手段は、油圧ポンプの吐出圧
   力を前記第１及び第２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型
   のポンプレギュレータであることを特徴とする請求項１
   記載の油圧駆動装置。（１４）　少なくとも１つの油圧
   ポンプと；この油圧ポンプにそれぞれ主回路を介して接
   続され、該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；前記複数の油圧ア
   クチュエータによってそれぞれ駆動される、旋回体、ブ
   ーム、アーム及びバケットを含む複数の作業部材と；前
   記油圧ポンプと前記複数の油圧アクチュエータの間にお
   いてそれぞれの主回路に接続された複数の流量制御弁手
   段と；前記油圧ポンプの吐出圧力を制御するポンプ制御
   手段とを有し；前記複数の流量制御弁手段は、各々、操
   作手段の操作量に応じて開度を変化させる第１の弁手段
   と、第１の弁手段に直列に接続され、該弁手段の入口圧
   力と出口圧力の差圧を制御する第２の弁手段とを有し；
   さらに、前記複数の流量制御弁手段の各々につき、前第
   １の弁手段の入口圧力及び出口圧力、前記油圧ポンプの
   吐出圧力及び前記第１及び第２の油圧アクチュエータの
   最大負荷圧力に基づいて前記第２の弁手段を制御する制
   御手段を有する油圧駆動装置において、 前記複数の流量制御弁手段は、各々、前記主回路に接続
   された入口ポート及び出口ポートの連通を制御する弁体
   、この弁体の変位に対応して開度を変化させる可変絞り
   、及び前記出口ポートに前記可変絞りを介して連通し、
   前記弁体を開弁方向に付勢する制御圧力を発生する背圧
   室を有する主弁と、前記主弁の入口ポートと背圧室との
   間に接続されたパイロット回路とを有すること； 前記第１の弁手段は、前記パイロット回路に接続されパ
   イロット回路を流れるパイロット流を制御するパイロッ
   ト弁として構成されると共に、前記第２の弁手段は、前
   記パイロット回路に接続され、前記パイロット弁の入口
   圧力と出口圧力の差圧を制御する補助弁として構成され
   ていること；前記制御手段は、前記旋回体、ブーム、ア
   ーム及びバケットの少なくとも２つの作業部材に関する
   流量制御弁手段の各々につき、前記パイロット弁の入口
   圧力と出口圧力の差圧が前記油圧ポンプの吐出圧力と前
   記複数の油圧アクチュエータの最大負荷圧力との差圧、
   前記最大負荷圧力とそれぞれの油圧アクチュエータの自
   己負荷圧力との差圧、及び自己負荷圧力に対して、以下
   の式で表わされる関係となるように前記補助弁を制御し
   、 ΔＰｚ＝α（Ｐｓ−Ｐｌｍａｘ） ＋β（Ｐｌｍａｘ−Ｐｌ）＋γＰｌ ここでΔＰｚ：前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力
   との差圧 Ｐｓ：前記油圧ポンプの吐出圧力 Ｐｌｍａｘ：前記複数の油圧アクチュエータの最大負荷
   圧力 Ｐｌ：前記複数の油圧アクチュエータの それぞれの自己負荷圧力 α，β，γ：第１、第２及び第３の定数 第１、第２及び第３の定数α，β，γをそれぞれ所定の
   値に設定したことを特徴とする油圧駆動装置。 （１５）　前記背圧室の制御圧力を受ける前記主弁弁体
   の受圧面積に対する前記出口ポートを介して関連する油
   圧アクチュエータの負荷圧力を受ける主弁弁体の受圧面
   積の比をＫとすると、前記第１の定数αはα≦Ｋの関係
   にあることを特徴とする請求項１４記載の油圧駆動装置
   。 （１６）　前記制御手段は、前記ブーム用油圧アクチュ
   エータのボトム側に関する流量制御弁手段につき、前記
   第２の定数βを比較的大きな正の値に設定したことを特
   徴とする請求項１４記載の油圧ショベル。 （１７）　前記制御手段は、前記アーム用油圧アクチュ
   エータのボトム側に関する流量制御弁手段につき、前記
   第２の定数βを比較的小さな正の値に設定したことを特
   徴とする請求項１４記載の油圧ショベル。 （１８）　前記制御手段は、前記バケット用油圧アクチ
   ュエータのボトム側に関する流量制御弁につき、前記第
   ２の定数βを比較的小さな負の値に設定したことを特徴
   とする請求項１４記截の油圧ショベル。 （１９）　前記制御手段は、前記旋回体用油圧アクチュ
   エータに関する流量制御弁につき、前記第３の定数γを
   比較的小さな負の値に設定したことを特徴とする請求項
   １４記載の油圧ショベル。（２０）　前記制御手段は、
   前記バケット用油圧アクチュエータのボトム側に関する
   流量制御弁につき、前記第３の定数γを比較的小さな正
   の値に設定したことを特徴とする請求項１４記載の油圧
   ショベル。 （２１）　前記制御手段は、前記ブーム及びアーム用油
   圧アクチュエータのロッド側に関する流量制御弁につき
   、それぞれ前記第２及び第３の定数β，ｒを零に設定し
   たことを特徴とする請求項１４又は１５記載の油圧ショ
   ベル。