JPH01247805A - 油圧駆動装置 - 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、油圧式クレーン等の油圧機械に
備えられ、１つの主油圧源で同時に複数のアクチュエー
タを駆動することができる油圧駆動装置に関する。

〈従来の技術〉 第９図は従来の油圧駆動装置の一例を示す回路図である
。この油圧駆動装置は、主油圧源である可変容量油圧ポ
ンプ１に対して複数のアクチュエータ、例えば油圧シリ
ンダ２．３を備えており、油圧ポンプ１と油圧シリンダ
２との間に、この油圧シリンダ２に供給される圧油の流
れを制御する方向制御弁４を設け、油圧ポンプ１と油圧
シリンダ３との間に、この油圧シリンダ３に供給される
圧油の流れを制御する方向制御弁５を設けである。

そして、油圧ポンプ１と方向制御弁４との間、油圧ポン
プ１と方向制御弁５との間のそれぞれに、これらの方向
制御弁４．５に導がれる圧油の圧力が一定圧となるよう
に補償する弁体、すなわち圧力補償弁６．７を設けであ
る。また、これらの圧力補償弁６．７の一方の駆動部に
、これらの圧力補償弁６．７を開くように作動させる所
定力を付与する付勢手段、すなわちばね８．９を設けで
ある。さらに、油圧ポンプ１の押しのけ容積を制御する
制御用アクチュエータ１ｏと、この制御用アクチュエー
タ１０の駆動を制御する流量調整弁１１とを設けである
。流量調整弁１１のパイロット室は油圧ポンプ１の吐出
管路１３に管路１４を介して連絡され、この流量調整弁
１１のばね室は各方向制御弁４．５に接続される管路に
連絡するシャトル弁１５に管路１６を介して連絡されて
いる。

なお、常に油圧ポンプ１がら吐出される圧油の圧力が油
圧シリンダ２．３の駆動に伴って生じる負荷圧のうちの
最高負荷圧よりも大きくなるように設定されている。

このように構成される油圧駆動装置にあっては、方向制
御弁４．５の切換えに伴って油圧ポンプ１から油圧シリ
ンダ２．３に圧油が供給され、それぞれの油圧シリンダ
２．３の単独の伸縮動作、あるいは複合した伸縮動作を
おこなえるようになっている。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述した油圧駆動装置にあって、仮に油圧シリンダ３は
高圧が供給されることによって駆動する高圧アクチュエ
ータ、油圧シリンダ２は低圧が供給されることによって
駆動する低圧アクチュエータであるものとする。これら
の油圧シリンダ２．３を同時に操作（複合操作）させる
ために方向制御弁４．５を切換えなとき、油圧ポンプ１
の最大流量が比較的少なく、この最大流量に比べて方向
制御弁４．５の要求流量が大きい場合には、低圧側の方
向制御弁４の通過損失が少なく油圧ポンプ１の吐出圧が
低下し、圧力補償弁６の下流側の圧力がこの圧力補償弁
６の作動圧に達せず、圧力補償弁６が全開したままとな
って油圧シリンダ２側に供給されるポンプ流量の制限を
実施しない事態を生じる。この結果、高圧アクチュエー
タである油圧シリンダ３を駆動する駆動圧が発生せず、
この油圧シリンダ３の作動が不能となる。このような場
合には、複合操作の実現のために、方向制御弁４のスト
ロークをオペレータが手動調整してこの方向制御弁４の
開口量を小さくする操作が必要となる。このことは、油
圧ポンプ１によって駆動されるアクチュエータの数が多
くなる程顕著である。このように、従来の油圧駆動装置
にあっては煩雑な方向制御弁の手動調整操作を要し、複
合操作の操作性が低下しやすい。

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、高圧アクチュエータ
と低圧アクチュエータの複合操作を、煩雑な方向制御弁
の手動調整操作を要することなくおこなうことができる
油圧駆動装置を提供することにある。

〈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複数の
アクチュエータと、主油圧源とアクチュエータのそれぞ
れとの間に介設され、主油圧源から供給される圧油の流
れを制御する方向制御弁とこれらの方向制御弁に導かれ
る圧油の圧力を補償する弁体と、この弁体の一方の駆動
部に該弁体を開くように作動させる所定力を付与する付
勢手段を備えた油圧駆動装置において、主油圧源から供
給される圧油の圧力と、アクチュエータの駆動に伴って
生じる負荷圧のうちの最高負荷圧との差圧の減少に応じ
て大きくなる制御力を上述の弁体の他方の駆動部に導く
制御力付加手段を設けた構成にしである。

〈作用〉 本発明は上記のように構成したことから、主油圧源から
供給される圧油の圧力と、アクチュエータの駆動に伴っ
て生じる負荷圧のうちの最大負荷圧との差圧が減少した
とき、すなわち、低圧アクチュエータと高圧アクチュエ
ータの複合操作に際し、低圧アクチュエータ側に油圧ポ
ンプから吐出される圧油が流れて、この低圧アクチュエ
ータに係る方向制御弁に導かれる圧油の圧力を補償する
弁体が全開したままとなり、油圧ポンプの吐出圧が下っ
た場合には、制御力付加手段を介して上述の差圧の減少
に応じて大きくなる制御力を上述の弁体の他方の駆動部
に与えることができ、これにより付勢手段の力に抗して
当該弁体が駆動し、その開口量が小さく制限されて油圧
ポンプの吐出圧が高くなり、高圧アクチュエータ側に駆
動可能な圧を供給でき、何らオペレータによる方向制御
弁の手動調整操作を要することなく、所望の複合操作を
実現させることができる。

〈実施例〉 第１図は本発明の油圧駆動装置の第１の実施例を示す回
路図、第２図は第１図に示す第１の実施例に備えられる
制御装置の設定手段で設定される関数関係を示す説明図
である。

第１図に示す第１の実施例は、前述した第９図に示す従
来の油圧駆動装置と同様に、主油圧源である可変容量油
圧ポンと低圧アクチュエータである油圧シリンダ２と、
高圧アクチュエータである油圧シリンダ３と、油圧シリ
ンダ２．３に供給される圧油の流れを制御する方向制御
弁４．５と、これらの方向制御弁４．５に導かれる圧油
の圧力を補償する弁体である圧力補償弁６．７と、これ
らの圧力補償弁６．７を開くようにその一方の駆動部に
所定力ｆを付与する付勢手段であるばね８、つと、油圧
ポンプ１の押しのけ容積を制御する制御用アクチュエー
タ１０と、この制御用アクチュエータ１０の駆動を制御
する流量調整弁１１と、油圧ポンプ１の吐出管路１３と
流量調整弁１１のパイロット室とを連絡する管路１４と
、回路の負荷圧が導かれるシャトル弁１５と流量調整弁
１１のばね室とを連絡する管路１６とを備えている。

そして、この第１の実施例は、油圧ポンプ１から供給さ
れる圧油の圧力Ｐｐと、油圧シリンダ２．３の駆動に伴
って生じる負荷圧のうちの最高負荷圧ＰＬＳとの差圧ｐ
Ｐ　ＰＬＳの減少に応じて大きくなる制御力ｆ。を弁体
、すなわち圧力補償弁６．７の他方の駆動部に与える制
御力付加手段２０を設けである。

この制御力付加手段２０は、油圧ポンプ１の吐出管路１
３と管路１６との双方に連絡され、吐出管路１３を介し
て導かれる油圧ポンプ１の圧油の圧力ｐｐと管路１６を
介して導かれる最高負荷圧ＰＬ５との差圧を検出し、そ
の検出値を電気信号として出力する差圧検出装置２１と
、この差圧検出装置２１から出力される検出値に応じた
制御力ｆＣを信号として出力する制御装置２２と、この
制御装置２２から出力される電気信号に基づいて圧力補
償弁６．７の他方の駆動部に与えられる制御力ｆｃを発
生させる制御力発生装置２３とを含んでいる。上述した
制御装置２２は差圧検出装置２１から出力される信号を
入力する入力部２４と、第２図に示す差圧ｐｐ　　ｐｔ
、ｓと制御力ｆ。どの関数関係が設定される設定手段を
含む記憶部２５と、この入力部２４から入力された検出
値、すなわち差圧ｐｐ　　ｐｔ、ｓに基づいて記憶部２
５に含まれる設定手段の内容を読出し、当該差圧に対応
する制御力ｆＣを求める演算部２６と、この演算部２６
で求めた制御力ｆＣを電気信号として出力する出力部２
７とを備えている。

また、上述した制御力発生装置２３は、例えばパイロッ
ト油圧源２８と、圧力補償弁６．７のそれぞれの駆動部
の双方を連絡する管路２つと、この管路２９とパイロッ
ト油圧源２８とを連絡する管路３０と、この管路３０中
に介設され、電気信号に応じて作動して出力するパイロ
ット圧力を制御する電磁弁３１とを備えている。

なお、上述した制御装置２２の記憶部２５で設定される
設定手段の内容である第２図の関数関係は、ばね８．９
の力をｆ、油圧ポンプ１から吐出される圧油の圧力をＰ
Ｐ、回路の最高負荷圧をＰＬＳ、電磁弁３１から供給さ
れる制御圧力による力すなわち圧力補償弁６．７の他方
の駆動部にががる制御力をｆｏとしたとき、 ｆｔ；　＝ｆ　　ａ　（ＰＰ　　ＰＬＳ）　　　（１）
（αは比例定数） となる関係、つまり差圧ＰＰ　　ＰＬＳが減少するに伴
って制御力ｆｃが大きくなる関係になっている。

また、第２図中のＰｍはあらかじめ設定される一定差圧
を示している。

このように構成した第１の実施例では、方向制御弁４．
５を個別に切換えることにより、油圧ポンプ１の圧油が
圧力補償弁６、方向制御弁４を介して、あるいは圧力補
償弁７、方向制御弁５を介して油圧シリンダ２、あるい
は油圧シリンダ３に供給され、それぞれ単独操作を実施
できる。

そして、低圧アクチュエータである油圧シリンダ２と高
圧アクチュエータである油圧シリンダ３との複合操作に
際して、低圧アクチュエータである油圧シリンダ２に油
圧ポンプ１から吐出される圧油が流れ、圧力補償弁６に
前後差圧が立たずこの圧力補償弁６が全開状態のままと
なって油圧ポンプ１から吐出される圧油の圧力が低下し
、差圧ＰＰ　　ＰＬＳが減少したときには、この差圧Ｐ
Ｐ−ＰＬ５が差圧検出装置２１で検出され、制御装置２
２の演算部２６で、 ｆ　ｃ　”　ｆ−α（Ｐ　ｐ　　Ｐ　ｔｓ）が演算され
、これにより制御力発生装置２３及び管路２９を介して
制御力ｆ。が圧力補償弁６．７の他方の駆動部の双方に
与えられる。このとき、圧力補償弁６に作用する力のつ
り合いから、ｆ＋ａＰＬ２＝ｆｃ　＋ａＰｚ２　　　（
２＞（ａは圧力補償弁６の各駆動部の受圧面積）となり
、この（２）式から方向制御弁４の前後差圧による力ａ
　（Ｐ　２２　　Ｐ　Ｌ２）は、ａ　（ＰＸ３　　ＰＬ
２）　−ｆ−ｆｃ　　　　　　Ｕ）となる。また、圧力
補償弁７に作用する力のつり合いから、 ｆ　＋ａ　ＰＬ３＝　ｆ　ｃ＋　ａ　Ｐｚ３　　　　　
（４）（ａは圧力補償弁７の各駆動部の受圧面積）とな
り、この（４）式から方向制御弁５の前後差圧による力
ａ（Ｐｚ３　ＰＬＳ）は、 ａ　（Ｐ２３　　ＰＬＳ）　−ｆ　　ｆｃ　　　　　（
５）となる。上記の（１）　、　（３）　、（５）式か
ら、ＰＺ２　　ＰＬ２ ＝Ｐｚ３　　Ｐｔ３ ＝（α／ａ）（Ｐｐ　　ＰＬ、ｓ）　　　（６）が成立
する。これにより、方向制御弁４．５のそれぞれの前後
差圧が等しくなり、低圧アクチュエータである油圧シリ
ンダ２側のみに圧油がとられることがなく、高圧アクチ
ュエータである油圧シリンダ３側にも圧油が流れ、これ
らの油圧シリンダ２．３の複合操作を実現できる。

このように構成しである第１の実施例にあっては、上述
したように低圧アクチュエータである油圧シリンダ２側
にのみ圧油が流れようとするときに、制御力付加手段２
０を介して圧力補償弁６．７の駆動部に制御力ｆ。が自
動的に与えられ、したがって、オペレータは何ら方向制
御弁４．５の手動調整操作を要することなく油圧シリン
ダ２．３の複合操作をおこなうことができ、優れた操作
性が得られる。

第３図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。こ
の第２の実施例は、電気信号に応じて可変容量油圧ポン
プ１の押しのけ容積を制御する制御用アクチュエータ３
２と、電気信号に応じて油圧ポンプ１から吐出される圧
油を所定圧に保持するアンロード弁３３と、方向制御弁
４．５の駆動を指令する信号を出力する操作装置９９と
、この操作装置９９の信号に応じて制御用アクチュエー
タ３２、アンロード弁３３を駆動する信号、及び方向制
御弁４．５の駆動を制御する信号ａｌ　、　ａ２、ｂｌ
、ｂ２を出力する制御手段３４とを備え、この制御手段
３４から出力される信号により油圧ポンプ１の押しのけ
容積と、油圧シリンダ２．３の最大駆動圧と、方向制御
弁４．５の切換量とを制御する構成にしである。なお、
制御手段３４には、方向制御弁４の切換量に応じて変化
するアンロード弁３３の設定圧力の関係と、方向制御弁
５の切換量に応じて変化するアンロード弁３３の設定圧
力の関係と、方向制御弁４．５の駆動を指令する信号と
押しのけ容積との関係とが、あらかじめ設定されている
。その他の構成は、前述した第１図に示す第１の実施例
と同等である。この第３図に示すように構成した第２の
実施例では、アンロード弁３３の設定圧力の変化に伴っ
て差圧Ｐｐｐｔ、ｓに変動を生じる（第２図のＰ−の値
の変化）ものの、この差圧Ｐｐ　　Ｐｔｓに応じた制御
力ｆＣが圧力補償弁６．７の他方の駆動部に与えられる
ので、第１の実施例と同様にして方向制御弁４．５の手
動調整操作を要することなく油圧シリンダ２．３の複合
操作をおこなうことができる。

第４図＜ａ）は本発明の第３の実施例を示す回路図であ
る。この第３の実施例は、制御力発生装置２３が、パイ
ロット油圧源２８と、このパイロット油圧源２８と圧力
補償弁６の他方の駆動部とを連絡する管路３５と、パイ
ロット油圧源２８と圧力補償弁７の他方の駆動部とを連
絡する管路３６と、これらの管路３５．３６のそれぞれ
に介設され、管路３５．３６のそれぞれを流れるパイロ
ット流量を制御する電磁弁３７．３８とを備え、制御装
置２２の演算部２６で圧力補償弁６の他方の駆動部のそ
れぞれに与える制御力を演算し、これらの制御力に対応
する信号を電磁弁３７．３８に出力してこれらの電磁弁
３７．３８を駆動する構成にしである。その他の構成は
前述した第１図に示す第１の実施例と同等である。この
ように構成した第３の実施例にあっては、圧力補償弁６
．７の絞り量を異ならせることができ、この油圧駆動装
置が備えられる油圧機械でおこなわれる作業の種類に応
じて、適宜方向制御弁４．５の前後差圧を異ならせるこ
とができる。

第４図（ｂ）は本発明の第４の実施例を示す回路図であ
る。この第４図の実施例は、圧力補償弁６．７のそれぞ
れの他方の駆動部に制御力ｆｃ１、ｆＣ２を与える制御
力発生装置１００．１０１が、制御装置２２から出力さ
れる電気信号に応じて作動する例えばプランジャを有す
る構成になっている。その他の構成は第３図に示す第２
の実施例と同等である。このように構成した第４の実施
例も、前述した第３の実施例と同様に、圧力補償弁６．
７の絞り量を制御装置２２から出力される電気信号に応
じて異ならせることができ、作業の種類に応じて、適宜
方向制御弁４．５の前後差圧を異ならせることができる
。

第５図は本発明の第５の実施例を示す回路図である。こ
の第５の実施例は、圧力補償弁６．７の一方の駆動部に
所定力を付与する付勢手段を、ばねの代りにパイロット
圧供給手段によって楕成しである。このパイロット圧供
給手段は、パイロット油圧源３９と、圧力補償弁６．７
の一方の駆動部の双方を連絡する管路４０と、パイロッ
ト油圧源３つと管路４０とを接続する管路４１と、この
管路４１中に介設した絞り弁４２と、管路４０と管路４
１とを接続する接続点４２ａ、絞り弁４２間の管路４１
部分とタンクとを連絡する管路４３と、この管路４３中
に介設したリリーフ弁４４とによって構成しである。そ
の他の構成は前述した第１図に示す第１の実施例と同等
である。このように構成した第５の実施例にあっては、
リリーフ弁４４の設定圧が前述したｆを与えうる圧力と
なるようにすればよく、これにより第１の実施例と同等
の作用効果を奏する。

第６図は本発明の第６の実施例を示す回路図である。こ
の第６の実施例は、制御力付加手段２０を、パイロット
油圧源４５と、このパイロット油圧源４５とタンクとを
連絡する管路４６と、この管路４６中に介設され、油圧
ポンプ１から吐出される圧油の圧力Ｐ２と最高負荷圧Ｐ
Ｌｓとの差圧に応じて作動する可変絞り部材４７と、パ
イロット油圧源４５と可変絞り部材４７との間の管路４
６部分に設けた絞り弁４８と、圧力補償弁６．７の他方
の駆動部の双方を連絡する管路２つと、この管路２９に
絞り弁４８と可変絞り部材４７との間の管路４６部分を
連絡する管路４９とによって構成しである。

このように構成した第６の実施例も、制御力ｆＣを与え
うる制御圧力を絞り弁４８と可変絞り部材４７との間の
管路４６部分に発生させることができ、第１図に示す第
１の実施例と同等の作用効果を奏する。

第７図は本発明の第７の実施例を示す回路図、第８図は
第７図のＡ部分を示す詳細図である。

この第７の実施例は、主油圧源である可変容量油圧ポン
プ１と低圧アクチュエータである油圧シリンダ２との間
に配置される方向制御弁４、及び油圧ポンプ１と高圧ア
クチュエータである油圧シリンダ３との間に配置される
方向制御弁５のそれぞれを、後述するように、メータイ
ン回路に配置される主弁を含む複数の主弁を有し、これ
らの主弁の閉塞時に最大絞り状態を形成し、該主弁の開
度が大きくなるにつれて絞り量を少なくする可変絞りと
、この可変絞りと主弁とを作動させるパイロット弁とを
有するロジック弁によって構成してあり、方向制御弁４
．５に導かれる圧油の圧力を補償する弁体が、上述のロ
ジック弁中に含まれ、上述の主弁の作動を制御する可変
絞り部材からなっている。

すなわち、方向制御弁４とメータイン回路側に２つの主
弁５０．５１を有し、メータアウト回路側に別の２つの
主弁５２．５３を有し、これらの４つの主弁５０．５１
．５２．５３のそれぞれには、可変絞りを形成するスリ
ット５４．５５．５６．５７と有し、これらのスリット
５４．５５．５６．５７を含む主弁５０．５１．５２．
５３のそれぞれはパイロット弁５８．５９．６０．６１
の操作量に比例して開口する。また、主弁５０とパイロ
ット弁５８の間、主弁５１とパイ四ツｌ−弁５つとの間
には、上述した弁体を形成する可変絞り部材６２．６３
を配置しである。

同様に、方向制御弁５は、メータイン回路側に２つの主
弁６４．６５を有し、メータアウト回路側に別の２つの
主弁６６．６７を有し、これらの主弁６４．６５．６６
．６７のそれぞれには、可変絞りを形成するスリット６
８．６９．７０．７１を有し、これらのスリット６８．
６９．７０．７１を含む主弁６４．６５．６６．６７に
対応させてパイロット弁７２．７３．７４．７５を設け
である。そして、主弁６４とパイロット弁７２との間、
主弁６５とパイロット弁７３との間には、上述した弁体
を形成する可変絞り部材７６．７７を配置しである。

なお、第７図中、２１は油圧ポンプ１から吐出される圧
油の圧力Ｐｐと最高負荷圧ｐｔｓとの差圧を検出する差
圧検出装置、２２は入力部、演算部、記憶部、出力部を
含む制御装置、２３は制御力発生装置で、この制御力発
生装置２３は各可変絞り部材６２．６３．７６．７７の
他方の駆動部を連絡する管路７８を含んでいる。これら
の差圧検出装置２１、制御装置２２、制御力発生装置２
３によって構成される制御力付加手段２０は、基本的に
は第１図に示す第１の実施例におけるものと同等に構成
しである。しかしながら、上記した制御力発生装置２３
によって発生させる制御力ｆＣを与えうる制御圧力ＰＣ
Ｃは最高負荷圧ＰＬＳ以上の大きさの圧力となるように
制御装置２２の演算部で演算される。

第８図は上述した油圧シリンダ２側に配置される方向制
御弁４の主弁５ｏの近傍のＡ部分を示すもので、同図中
、５０が上述の主弁、５８が上述のパイロット弁である
。主弁５ｏの周側部にはスリット５４が形成されている
。上述した主弁５゜の図示上方端面は、この主弁５ｏに
作用する背圧ＰＲを受ける第１の受圧部Ａｃを形成し、
図示下方の段付部はポンプ圧Ｐｐを受ける第２の受圧部
Ａｓを形成している。

そして、パイロット弁５８のパイロット回路に、すなわ
ち主弁５０とパイロット弁５８との間には、上述した弁
体である可変絞り部材６２を設けである。この可変絞り
部材６２は、主弁５０の背圧ＰＢを受ける第３の受圧部
ａｃと、パイロット弁５８の入口圧Ｐｚを受ける第４の
受圧部ａｚと、上述した制御力発生装置２３において発
生する制御圧力ＰＣＣを受ける第５の受圧部ａａと、ポ
ンプ圧ＰＰを受ける第６の受圧部ａｓとを有している。

なお、これらの第３の受圧部ａｃ、第４の受圧部ａｚ、
第５の受圧部ａａ、第６の受圧部ａｓは、それぞれの受
圧面積が、上述した第１の受圧部ＡＣの受圧面積と第２
の受圧部Ａｓの受圧面積の比をＫとした場合に、例えば
１．１−に、Ｋ　（１−Ｋ）、Ｋ”となるようにあらか
じめ設定しである。

そして、主弁５０の背圧Ｐ、を受ける制御室７９と可変
絞り部材６２の受圧室８ｏとは通路８１を介して連絡さ
れており、この通路８１は、主弁５０の背圧ＰＲを可変
絞り部材６２に導く第１の通路を構成している。また、
ポンプボート８２と可変絞り部材６２の受圧室８３とは
通路８４を介して連絡されており、この通路８４は、ポ
ンプ圧ＰＰを可変絞り部材６２が閉じる方向に作動する
ようにこの可変絞り部材６２に導く第２の通路を構成し
ている。また、制御力発生装置２３を構成する前述の管
路７８は、制御力発生装置２３で発生させた制御圧力Ｆ
ＣＣを可変絞り部材６２が閉じる方向に作動するように
この可変絞り部材６２の受圧室７８ａに導く第３の通路
を構成している。

また、パイロット弁５８の入口部８５と可変絞り部材６
２の受圧室８６とは通路８７を介して連絡されており、
この通路８７はパイロット弁５８の入口圧ＰＺを可変絞
り部材６２が閉じる方向に作動するようにこの可変絞り
部材６２に導く第４の通路を構成している。なお、パイ
ロット弁５８の出口部８８と流出ボート８つとは通路９
ｏによって連絡されている。そして、方向制御弁４の主
弁５１部分、方向制御弁５の主弁６４．６５部分も、こ
の第２図に示す構成と同等の構成になっている。

このように構成しである第６の実施例にあって、例えば
第８図に示すパイロット弁５８を操作しない場合には、
ポンプボート８２のポンプ圧Ｐｐは、最高負荷圧ＰＬ２
が流量調整弁１１のばね室に作用して制御用アクチュエ
ータ１０が変位することにより決定され、上述のように
そのポンプ圧Ｐｐは、流量調整弁１１のばね等の作動設
定手段によって、あらかじめ最高負荷圧よりも常時高く
なるように設定されている。これにより、可変絞り部材
６２は同第８図に示すように絞り部を開放する状態に保
たれ、通路８７と主弁５０の制御室７９が連通状態とな
る。

第７図に示す方向制御弁４の主弁５２．５３部分、方向
制御弁５の主弁６６．６７部分は、可変絞り部材を備え
ていないことから、常時上述したような状態を形成する
。また、このような状態を形成し、かつスリット等の可
変絞りを有する主弁とパイロット弁との組合せの構造は
、特許出願公表明５８−５０１７８１号公報によって既
に公知であり、この場合、仮に第８図に示すものにあて
はめたとき、主弁５０に働く力のつり合いから、ポンプ
圧Ｐｐと、油圧シリンダ２側に作用する負荷圧ＰＬ２と
、主弁５０の背圧ＰＢとの圧力間と、上述したＫとの間
には、 ＰＢ　＝ＫＰｐ　＋（Ｉ　　Ｋ）　ＰＬ□　（７）の関
係になることが知られている。このときの動作を第８図
によって説明する。

パイロット弁５８を下方に移動せると、制御室７９は通
路８１．８７．９０を介して流出ポート８つに連通し、
制御室７９内の圧油は流出ポート８つに流れる。このと
き、ポンプボート８２内の圧油が主弁５０のスリット５
４を経て制御室７つ内に流入するため、スリット５４に
よって生じる絞り抵抗により、ポンプボート８２と制御
室７９の圧油間に圧力差が生じ、制御室７つ内の圧力は
ポンプボート８２の圧力に比較して低下する。制御室７
９内の圧力によって主弁５ｏの第１の受圧部Ａｃに作用
する力にポンプポート８２内の圧油によって主弁５０の
第２の受圧部Ａｓに作用する力が打ち膀つと、主弁５０
は上昇し、ポンプボート８２と流出ボート８つが連通し
、ポンプボーＩ・８２の圧油は流出ボート８つに流出す
る。

そして、パイロット弁５８の開度に比較して主弁５０の
開度が大きくなろうとするとき、すなわちスリット５４
を経て制御室７つ内に流入する流量がパイロット弁５８
を通過する流量よりも多い場合は制御室７つ内の圧力が
上昇し、主弁５０の開度は減少する。また、主弁５０の
開度がパイロット弁５８の開度に比較して小さくなろう
とするときには、スリット５４を経て制御室７つ内に流
入する流量が少ないため制御室７つ内の圧力は低下し、
主弁５０の開度は増加する。このように、主弁５０の第
１の受圧部Ａｃ、第２の受圧部Ａｓの受圧面積比、及び
パイロット弁５８の形状を適宜設定することにより、パ
イロット流量とスリット５４の通過流量がバランスする
位置に主弁５゜の移動量を制御することができる。した
がって、ポンプボート８２の圧力を仮に一定とすると、
パイロット弁５８の開度に比例した流量をポンプボート
８２から流出ボート８９に流出させることができる。

そして、上記のようにパイロット弁５８が一定量開き、
ポンプボート８２から流出ポート８つに一定の流量が流
出している場合において、ポンプボート８２の圧力が上
昇すると、スリット５４に連通ずる制御室７つの圧力が
上昇し、これにより主弁５０が移動して、この主弁５０
の開度は減少し、スリット５４を通過する流量がバラン
スする位置に制御される。

このように、スリット５４を有する主弁５ｏとパイロッ
ト弁５８を組合わせた構造では、ポンプボート８２から
流出ボーＩ〜８９に流れる圧油の流量を差圧の変化にか
かわらず一定に保持させることができる。

そして、上述のような基本的な構造を有する第７の実施
例にあって、油圧シリンダ２．３の双方を作動させる場
合、例えば油圧シリンダ２．３の双方を収縮させる場合
には、次の動作がおこなゎれる。すなわち、油圧シリン
ダ２側にあっては、パイロット弁５８．６０を作動させ
ることにより、油圧ポンプ１の圧油は主弁５０を経て油
圧シリンダ２のロッド側に導かれ、この油圧シリンダ２
のボトム側からの圧油は主弁５２を経てタンクに導かれ
、油圧シリンダ２は収縮する方向に作動する。

また、油圧シリンダ３側も油圧シリンダ２側におけるの
と同様に、パイロット弁７２．７４を操作することによ
り油圧シリンダ３が収縮する方向に作動する。そして、
油圧シリンダ２．３に連なる管路１６を流れる圧油は流
量調整弁１１のばね室に導かれ、これに応じて制御用ア
クチュエータ１０が作動し、油圧ポンプ１の傾転量が油
圧シリング２．３の複合操作に好適な傾転量に制御され
る。

そして、上述の複合操作における油圧シリンダ２の主弁
５０部分の動作を第８図を用いて以下に述べる。

油圧ポンプ１の圧油が低圧アクチュエータである油圧シ
リンダ２側に流れて、油圧ポンプ１がら吐出される圧油
の圧力すなわちポンプ圧Ｐ２が減少し、差圧Ｐｐ　　Ｐ
ｔｓがあらかじめ定められた差圧よりも減少すると、こ
れに応じて制御装置２２の演算部の演算により制御力発
生装置２３から制御圧力ＦＣＣが発生し、この制御圧力
ｐｃｃが管路７８を介して可変絞り部材６２の受圧室７
８ａに導かれる。この制御圧力ＰＣＣは前述したように
最高負荷圧ｐｔｓよりも大きい圧力である。また、パイ
ロット弁５８の作動により、このパイロット弁５８の入
口圧Ｐｚが通路８７を介して可変絞り部材６２の受圧室
８６に導かれ、主弁５０の背圧Ｐ８が通路８１を介して
可変絞り部材６２の受圧室８０に導かれ、ポンプ圧Ｐ２
が通路８４を介して可変絞り部材６２の受圧室８３に導
かれる。そして、この可変絞り部材６２の力のつり合い
を考えると、上述のように第３の受圧部ａＣの受圧面積
が１、第４の受圧部ａｚの受圧面積が１−Ｋ、第５の受
圧部ａａの受圧面積がＫ（１−Ｋ）、第６の受圧部ａｓ
の受圧面積がＫであることから、ＰＲ＝　（１−Ｋ）　
Ｐｚ＋Ｋ　（１−Ｋ）　Ｐｅａ十Ｋ　Ｐ　Ｐ　　　　　
　　　　　　　　　（８）の関係が成立する９ この（８）式と上述の（７）式とからパイロット弁５８
の入口出口の差圧ＰＺ　　ＰＬ２を求められると、Ｐｚ
　　Ｐｔ□＝ＫＣＰｐ−Ｐｃｃ）　　　　　　（９）が
成立する。すなわち、パイロット弁５８の入口出口の差
圧は、Ｋ（Ｐｐ　　Ｐｃｃ）に保たれるが、ここでＰｐ
はポンプ圧であるので油圧シリンダ３側も含めて共通で
あり、しかも制御圧力ＰＣＣは制御力発生装置２３によ
って発生したもので、油圧シリンダ２．３側のそれぞれ
に対して共通である。

上述した（９）式の関係は、油圧シリンダ３側のパイロ
ット弁７２においても同様に成立し、その入口出口の差
圧ＰＺ　　ＰＬ３はＫ（ＰＰ　　Ｐｃｃ）となる。

また、上述しな（８）式を変形して第８図に示す可変絞
り部材６２の絞り量Ｐ　ａ　　Ｐ　ｚを求めると、ＰＢ
　　ＰＺ＝Ｋ（ＰＣＣＰＬ２）　　　　（１０）となる
。すなわち、可変絞り部材６２の絞り量は制御圧力ｐｃ
ｃと負荷圧ＰＬ２のに倍であり、今のように制御圧力Ｐ
ＣＣが最高負荷圧ＰＬＳよりも高い状態、すなわち負荷
圧ＰＬ２よりも高い状態ではその差に見合う絞り量とな
るように可変絞り部材６２が作動する。今は油圧シリン
ダ２の主弁５０側に設けられる可変絞り量６２の動作に
ついて説明しているが、他の可変絞り部材６３．７６．
７７が動作する場合も上述のく７）〜（１０）式と同等
の関係が成り立ち、同様の動作をおこなう。

ここで公知のように、パイロット流量ｑｐに対してメイ
ン流量すなわち主弁のポンプボートから流出ボートに流
れる流Ｊｉｑは、 ｑ”ｇ・ｑｐ　（ｇは定数’）　　　　（１１）の関係
がある。また、パイロット流量ｑｐは、パイロット弁の
開口面積をＷｐ、流量係数をＣｐ、圧油の密度をρとす
れば、第８図に示すものではパイロット弁５８の入口出
口の差圧がＰＺ　　ＰＬ２であることから、 で表される。

上述した（９）　、（１１）、（１２）から、このよう
な油圧シリンダ２．３の複合操作時には、 が成立する。すなわち、この複合動作時には、油圧シリ
ンダ２側のパイロット弁５８、油圧シリンダ３側のパイ
ロット弁７２のそれぞれの入口出口の差圧、すなわち（
９）式で得られるＫ　（ＰＰ−Ｐｃｃ）に応じたメイン
流量が油圧シリンダ２側の管路、及び油圧シリンダ３側
の管路を流れる。ここで上述のように、ポンプ圧ＰＰは
油圧シリンダ２．３の双方に対して共通であり、制御圧
力ＰＣＣも共通であることから、すべてのパイロット弁
の入口出口の差圧は等しく、したがって油圧シリンダ２
側の主弁５０を通過する流量、ならびに油圧シリンダ３
側の主弁６４を通過する流量は、それぞれのパイロット
弁５８．７２の開度比に分流され、それ故、油圧シリン
ダ２．３にかかる負荷がどのようなものであっても、互
いに他の油圧シリンダにかかる負荷による圧力変化の影
響を受けることがなく、また高圧アクチュエータである
油圧シリンダ３に駆動圧を発生させることができ、擾れ
た複合操作をおこなうことができる。

なお、この第７の実施例では差圧Ｐｐ−Ｐｔｓが一定と
なる構成になっているが、前述した第３図に示す第２の
実施例におけるのと同様の操作装置、制御用アクチュエ
ータ、アンロード弁、及び制御手段を設け、操作装置の
指令信号に応じて制御手段から出力される駆動信号によ
ってパイロット弁５８．５９．６０．６１．７２．７３
．７４．７５を作動させて差圧ｐ、　　ＰＬＳが一定と
ならないように構成にしてもよい。

上記では油圧シリンダ２．３を共に収縮させる複合動作
について述べたが、共に伸長させる複合動作、一方が収
縮し、他方が伸長する複合動作も同様にして実現させる
ことができる。

また、アクチュエータの数は２つに限られず、３つ以上
の場合にも上記と同様にして優れた複合動作を実現させ
ることができる。

〈発明の効果〉 本発明の油圧駆動装置は、以上のように構成しであるこ
とから、高圧アクチュエータと低圧アクチュエータの複
合操作を、煩雑な方向制御弁の手動調整操作を要するこ
となくおこなうことができ、従来に比べて操作性が向上
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧駆動装置の第１の実施例を示す回
路図、第２図は第１図に示す第１の実施例に備えられる
制御装置の設定手段で設定される関数関係を示す図、第
３図は本発明の第２の実施例を示す回路図、第４図（ａ
＞は本発明の第３の実施例を示す回路図、第４図（ｂ）
は本発明の第４の実施例を示す回路図、第５図は本発明
の第５の実施例を示す回路図、第６図は本発明の第６の
実施例を示す回路図、第７図は本発明の第７の実施例を
示す回路図、第８図は第７図のＡ部分を示す詳細図、第
９図は従来の油圧駆動装置の一例を示す回路図である。 １・・・・・・可変容量油圧ポンプ（主油圧源〉、２．
３・・・・・・油圧シリンダ、４．５・・・・・・方向
制御弁、６．７・・・・・・圧力補償弁、８．９・・・
・・・ばね、１０・・・・・・制御用アクチュエータ、
１１・・・・・・流量調整弁、２０・・・・・制御力付
加手段、２１・・・・・・差圧検出装置、２２・・・・
・・制御装置、２３．１００．１０１・・・・・・制御
力発生装置、２８．３９．４５・・・・・・パイロット
油圧源、２９．３０．３５．３６．４０．４１．４３．
４６．４９・・・・・・管路、３１・・・・・・電磁弁
、３２・・・・・・制御用アクチュエータ、３３・・・
・・・アンロード弁、３４・・・・・・制御手段、３７
．３８・・・・・・電磁弁、４２．４８・・・・・・絞
り弁、４４・・・・・・リリーフ弁、４７・・・・・・
可変絞り部材、５０．５１．５２．５３．６４．６５．
６６．６７・・・・・・主弁、５４．５５．５６．５７
．６８．６９．７０．７１・・・・・・スリット、５８
．５９．６０．６１．７２．７３．７４．７５・・・・
・・パイロット弁、６２．６３．７６．７７第３図 第４図 （ａ） 第４図 （ｂ） 第６図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　主油圧源と、この主油圧源から供給される圧油
   によって駆動する複数のアクチユエータと、上記主油圧
   源と上記アクチユエータのそれぞれとの間に介設され、
   主油圧源から供給される圧油の流れを制御する方向制御
   弁と、これらの方向制御弁に導かれる圧油の圧力を補償
   する弁体と、この弁体の一方の駆動部に該弁体を開くよ
   うに作動させる所定力を付与する付勢手段を備えた油圧
   駆動装置において、上記主油圧源から供給される圧油の
   圧力と、上記アクチユエータの駆動に伴って生じる負荷
   圧のうちの最高負荷圧との差圧の減少に応じて大きくな
   る制御力を上記弁体の他方の駆動部に与える制御力付加
   手段を設けたことを特徴とする油圧駆動装置。 （２）　主油圧源が可変容量油圧ポンプからなるととも
   にこの可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を制御する制
   御用アクチユエータと、上記可変容量油圧ポンプから吐
   出される圧油の圧力と最高負荷圧との差圧に応じて上記
   制御用アクチユエータの駆動を制御する流量調整弁とを
   備えたことを特徴とする請求項（１）記載の油圧駆動装
   置。 （３）　主油圧源が可変容量油圧ポンプからなるととも
   に、電気信号に応じて該可変容量油圧ポンプの押しのけ
   容積を制御する制御用アクチユエータと電気信号に応じ
   て上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油を所定圧
   に保持するアンロード弁とこれらの制御用アクチユエー
   タ、アンロード弁、及び方向制御弁を駆動する電気信号
   を出力する制御手段と、この制御手段に方向制御弁の駆
   動を指令する信号を出力する操作装置とを備えたことを
   特徴とする請求項田記載の油圧駆動装置。 （４）　制御力付加手段が、主油圧源から供給される圧
   油の圧力と最高負荷圧との差圧を検出する差圧検出装置
   と、あらかじめ差圧と制御力との関数関係を設定する設
   定手段を有し該設定手段に基づいて上記差圧検出装置か
   ら出力される検出値に応じた制御力を電気信号として出
   力する制御装置と、この制御装置から出力される電気信
   号に基づいて弁体の他方の駆動部に与えられる制御力を
   発生させる制御力発生装置を含むことを特徴とする請求
   項（１）項記載の油圧駆動装置。 （５）　制御力発生装置を各弁体に対応して複数設けた
   ことを特徴とする請求項（４）記載の油圧駆動装置。（
   ６）　制御力付加手段が、パイロット油圧源と、このパ
   イロット油圧源とタンクとの間に介設され、主油圧源か
   ら供給される圧油の圧力と最高負荷圧との差圧に応じて
   作動する可変絞り部材と、この可変絞り部材と上記パイ
   ロット油圧源との間に介設した絞り弁と、この絞り弁と
   可変絞り部材との間の管路を弁体の他方の駆動部に連絡
   する管路とを含むことを特徴とする請求項（１）記載の
   油圧駆動装置。 （７）　付勢手段がばねであることを特徴とする請求項
   （１）記載の油圧駆動装置。 （８）　付勢手段がパイロット圧供給手段であることを
   特徴とする請求項（１）記載の油圧駆動装置。（９）　
   方向制御弁が、メータイン回路に配置される主弁を含む
   複数の主弁を有し、これらの主弁の閉塞時に最大絞り状
   態を形成し、該主弁の開度が大きくなるにつれて絞り量
   を少なくする可変絞りと、この可変絞りと主弁とを作動
   させるパイロット弁とを有するロジツク弁からなるとと
   もに、弁体がこのロジツク弁中に含まれ、主弁の作動を
   制御する可変絞り部材からなることを特徴とする請求項
   （１）記載の油圧駆動装置。