JPH08200309A - 流体力補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧装置内の圧力補償弁に作用する流体力を
制御する流体力補償装置を提供すること。 【構成】 加圧流体源から供給される作動流体により駆
動されるアクチュエータと、可変オリフィス手段が設け
られた方向制御弁と、圧力補償弁手段とを有する油圧装
置であって、圧力補償弁手段が絞りオリフィスの形成さ
れた弁体を有し、かつ、圧力補償弁手段を横断する作動
流体の流量を制御することにより、方向制御弁可変オリ
フィスを横断する差圧が概ね一定の値に維持されるよう
に構成された油圧装置に使用する流体力補償装置におい
て、流体力補償装置が、釣合手段、すなわち、前記弁体
に作用する流体力を相殺するために、方向制御弁の可変
オリフィスを横断する差圧にのみ応答して釣合力を発生
し、該釣合力を圧力補償弁手段の弁体に伝達するように
構成された釣合手段を具備する流体力補償装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力補償式の油圧制御
装置に関し、特に、油圧装置内の圧力補償弁に作用する
流体力の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧装置の技術分野では、ポンプから供
給される作動流体の流量を制御する油圧装置が周知とな
っており、この油圧装置によれば、負荷を動かすために
必要な圧力よりも所定の圧力値を以て高く設定された圧
力にてアクチュエータに供給される。この種の装置は、
典型的に負荷検知装置と呼ばれている。同様に、負荷の
変化によらず、方向制御弁に設けられたオリフィスを横
断する差圧を一定の差圧値とするために、方向制御弁の
各々に加圧された作動流体を供給する各圧力ラインに圧
力補償弁を設けることが周知となっている。方向制御弁
のオリフィスを横断する差圧を所定の値に維持すること
により、負荷状態が変化しても所定のオリフィスサイズ
に対してオリフィスを通過する流量が一定に維持され
る。この種の圧力補償弁は、通常、正の圧力補償弁と呼
ばれる。ここで「正の負荷」の用語は、逆方向の荷重が
アクチュエータに負荷される場合に使用される。

【０００３】更に、アクチュエータに順方向の荷重が負
荷される場合に、方向制御弁を横断する作動流体の流量
を制御するために、排出ラインに負の負荷圧力補償弁を
配設することが周知となっている。アクチュエータに順
方向の荷重が負荷される場合には、荷重のためにアクチ
ュエータから排出される作動流体の流量が、アクチュエ
ータに供給される作動流体の流量よりも高くなろうとす
る。この負荷状態を「負の負荷」と呼ぶ。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】既述した異なる種の圧
力補償弁は、弁を横断する流量を制御して方向制御弁の
オリフィスを横断する差圧を一定の差圧値に維持するた
めの可変式の制限手段として種々の要素を有している。
弁体を横断する差圧が増加するとき、力、一般に流体力
と呼ばれる力が発生し、この流体力が弁体の作用に対し
て悪影響を与えることが周知となっている。圧力補償弁
では、この好ましくない力は早期に弁体の流れを制限す
るように作用する。この好ましくない制限のために、方
向制御弁を横断する差圧が変化する。通常、この変化
は、所望の差圧を低減する方向に生じる。

【０００５】米国特許公報第５１５０５７４号は、この
問題を解決するために、圧力補償弁の上流側と下流側の
間の関係にから圧力補償弁内に反力を発生させる油圧装
置を開示している。この公報に開示された装置によれ
ば、少なくとも流体力の一部が反力により相殺されるよ
うであるが、サイズの異なる断面積に圧力が作用するた
めに、反力は圧力補償弁を横断する差圧の変化に直接的
に比例しない。更に、この反力は、少なくとも部分的に
システム内の最高圧力に常に応答する。従って、システ
ム内でより小さな荷重が負荷されている他の回路に対し
て、該回路の圧力補償弁の弁体に反力が作用するという
影響が生じる。本発明は、こうした従来技術の問題点を
解決することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴によ
れば、油槽に接続された加圧流体源と、加圧流体源から
供給される作動流体により駆動されるアクチュエータ
と、可変オリフィス手段が設けられた方向制御弁と、圧
力補償弁手段とを有する油圧装置であって、圧力補償弁
手段が絞りオリフィスの形成された弁体を有し、かつ、
圧力補償弁手段を横断する作動流体の流量を制御するこ
とにより、方向制御弁可変オリフィスを横断する差圧が
概ね一定の値に維持されるように構成された油圧装置に
使用する流体力補償装置が提供される。流体力補償装置
は、釣合手段、すなわち、前記弁体に作用する流体力を
相殺するために、方向制御弁の可変オリフィスを横断す
る差圧にのみ応答して釣合力を発生し、該釣合力を圧力
補償弁手段の弁体に伝達するように構成された釣合手段
を具備する。

【０００７】

【作用】本発明による流体力補償装置は、方向制御弁を
横断する望ましい差圧に直接関連する釣合力を圧力補償
弁手段に与える。こうして、方向制御弁を横断する望ま
しい差圧に直接関連する釣合力を与えることにより、圧
力補償弁を横断する流れの効果として発生する流体力が
除去される。従って、方向制御弁を横断する望ましい差
圧が維持され、望ましい場合には、種制御弁を横断す
る、より低い差圧を維持することが可能となる。

【０００８】

【実施例】図１を参照すると、油圧装置１０は、油槽１
４に接続された流量圧力補償ポンプ１３等から成る加圧
流体源１２と、リリーフ弁１５と、第１と第２の負荷検
知回路１６、１８とを具備している。第１の負荷検知回
路１６は、２つの管路２０、２２を介して加圧流体源１
２に接続されており、第２の負荷検知回路１８は、管路
２０と管路２４とを介して加圧流体源１２に接続されて
いる。第１の負荷検知回路１６は圧力補償弁手段２６を
具備している。圧力補償弁手段２６は、該弁手段に連結
された釣合手段２８と、方向制御弁３０と、アクチュエ
ータ３２とを具備している。

【０００９】第２の負荷検知回路１８は圧力補償弁手段
３６を具備している。圧力補償弁手段３６は、該弁手段
に接続された釣合手段３８と、方向制御弁４０と、アク
チュエータ４２とを具備している。第１と第２の負荷検
知回路１６、１８は、本質的に同じ回路であり実質的に
同じ要素により構成されている。

【００１０】圧力補償弁手段２６は、弁体４８を有する
正の負荷圧力補償弁４６を具備している。弁体４８は正
の負荷圧力補償弁４６内で摺動自在に配設されており、
両端において第１と第２の圧力室４９、５０を形成して
いる。第１の圧力室４９には付勢部材５１が配設されて
おり、付勢部材５１により弁体４８は１つの方向に付勢
される。正の負荷圧力補償弁４６は、入口ポート５２
と、出口ポート５４とを有しており、入口ポートと出口
ポートの各々は弁体４８と連通している。弁体４８は絞
りオリフィス５６を有している。絞りオリフィス５６
は、弁体４８の動作に応答して、該オリフィスを横断す
る作動流体の流量を制御する。弁体４８に通路５８が形
成されており、通路５８により出口ポート５４は第２の
圧力室５０に連通する。

【００１１】正の負荷圧力補償弁４６の入り口ポート５
２は管路２２により加圧流体源１２に接続されており、
出口ポート５４は圧力供給管路６２により方向制御弁３
０に接続されている。方向制御弁３０は一対の管路６
４、６６によりアクチュエータ３２に接続されると共
に、排出管路６８により油槽１４に接続されている。

【００１２】方向制御弁３０には可変オリフィス手段７
０が設けられている。可変オリフィス手段７０は、調節
可能な絞りオリフィス７１Ａ、７１Ｂを具備しており、
これを横断する作動流体の流量を制御する。負荷圧力検
知通路７２が可変オリフィス手段７０に形成されてい
る。負荷圧力検知通路７２は、アクチュエータ３２の圧
力室と、油槽１４との間で選択的に接続できるように形
成されている。負荷圧力検知通路７２は、絞りオリフィ
ス７１Ａ、７１Ｂの各々の下流側の通路に接続されてい
る。

【００１３】方向制御弁３０は、中立位置と、第１と第
２の作動位置との間で動作する。中立位置において、圧
力供給管路６２は管路６４、６６から遮断され、かつ、
負荷圧力検知通路７２が排出管路６８を介して油槽１４
に接続される。第１の作動位置において、圧力供給管路
６２が絞りオリフィス７１Ａを介して管路６４に連通さ
れると共に、負荷圧力検知通路７２が絞りオリフィス７
１Ａの下流側において管路６４に連通され、管路６６が
排出管路６８に接続される。第２の位置において、圧力
供給管路６２が絞りオリフィス７１Ｂを介して管路６６
に連通されると共に、負荷圧力検知通路７２が絞りオリ
フィス７１Ｂの下流側において管路６６に連通され、管
路６４が排出管路６８に接続される。

【００１４】負荷圧力通路７２は、信号管路７４により
正の負荷圧力補償弁４６の第１の圧力室４９に接続され
ている。

【００１５】圧力補償弁手段２６に連結された釣合手段
２８は、圧力補償弁手段と一体的に構成したり、圧力補
償弁手段に連結された別個の部材として構成することが
できる。図示する実施例では、釣合手段２８は、釣合ピ
ストン集成体７６として正の負荷圧力補償弁４６と一体
的に形成されている。釣合ピストン集成体７６は、該釣
合ピストン集成体内に摺動自在に配設されたピストン７
８を具備している。ピストン７８の両側に第１と第２の
圧力応答室８０、８２が形成される。第１の圧力応答室
８０に付勢部材８４が配設されており、付勢部材８４に
よりピストン７８が１つの方向に付勢される。

【００１６】力伝達部材８６が釣合ピストン集成体７６
と正の負荷圧力補償弁４６との間に摺動自在に配設され
ている。力伝達部材８６は、釣合ピストン集成体７６の
第２の圧力応答室８２においてピストン７８の一端に連
結され、かつ、正の負荷圧力補償弁４６の第１の圧力室
４９において弁体４８の一端に連結されている。

【００１７】信号管路９０により、信号管路７４内の負
荷圧力が第１の圧力応答室８０に伝達され、信号管路９
２により圧力供給管路６２内の作動流体の圧力が第２の
圧力応答室８２に伝達される。信号管路９２は方向制御
弁３０の可変オリフィス手段７０に隣接した位置におい
て圧力供給管路６２に接続されている。

【００１８】管路７４による負荷圧力権利通路７２内の
負荷圧力信号が、信号管路９４と、信号レゾルバ９６
と、信号管路９８とにより、流量圧力補償ポンプ１３の
流量圧力補償制御部１００に伝達される。

【００１９】第２の負荷検知回路１８の圧力補償弁手段
３６および釣合手段３８は、第１の負荷検知管路１６の
圧力補償弁手段２６および釣合手段２８と同様に構成さ
れている。従って、第２の負荷検知回路１８は、第１の
負荷検知回路１６の構成要素に対応しており、同じ参照
番号が付されている。同様に、第２の負荷検知回路１８
の方向制御弁４０およびアクチュエータ４２もまた第１
の負荷検知回路１６の方向制御弁３０およびアクチュエ
ータ３２と同様である。第２の負荷検知回路１８におい
て、負荷信号管路７４は信号管路１０２と管路９０とに
より信号レゾルバ９６に接続されている。その他の全て
の管路および連結部は第１の負荷検知管路１６の管路お
よび連結部と同様に構成されている。

【００２０】図２を参照して、本発明の他の実施例を説
明する。図２の油圧装置１０は、多くの点で図１の油圧
装置と類似している。図１と同様に、図２の油圧装置１
０は、加圧流体源１２と、油槽１４と、リリーフ弁１５
と、第１と第２の負荷検知回路１６、１８とを具備して
いる。また、図１と同様に、流体回路１６、１８の各々
は、圧力補償弁手段２６、３６と、釣合手段２８、３８
と、方向制御弁３０、４０と、アクチュエータ３２、４
２とを具備している。方向制御弁３０、４０には、調節
可能な絞りオリフィス７１Ａ、７１Ｂを有する可変オリ
フィス手段７０が設けられている。

【００２１】圧力補償弁手段２６、３６の各々と、負荷
検知回路１６、１８の各々の釣合手段２８、３８は、図
１を参照して説明した、正の負荷圧力補償弁および釣合
ピストン集成体と同様の正の負荷圧力補償弁４６と釣合
ピストン集成体７６とを有している。正の負荷圧力補償
弁４６および釣合ピストン集成体７６は、図１と同様の
回路である負荷検知回路１６、１８の各々に接続されて
いる。

【００２２】圧力補償弁手段２６は負の負荷圧力補償弁
１０６を具備している。負の負荷圧力補償弁１０６は、
第１の負荷検知回路１６の排出管路６８に接続されてい
る。同様に、負荷検知経路１８は、その排出管路６８に
接続された負の負荷圧力補償弁１０８を具備している。
負の負荷圧力補償弁１０６、１０８の各々は、釣合ピス
トン集成体７６を有している。図２の釣合ピストン集成
体７６は、図１の釣合ピストン集成体と同様に構成され
ている。

【００２３】負の負荷圧力補償弁１０６は弁体１１０を
有している。弁体１１０は、負の負荷圧力補償弁内で摺
動自在に配設されると共に、該弁体１１０の動作に応答
して排出管路６８を流通する作動流体の流量を制御する
絞りオリフィス１１２を有している。負の負荷圧力補償
弁１０６において、弁体１１０の両側に第１と第２の圧
力室１１４、１１６が形成される。第１の圧力室１１４
に付勢部材１１８が配設されており、付勢部材１１８に
より弁体１１０が１つの方向に付勢される。

【００２４】方向制御弁３０の可変オリフィス手段７０
は、更に、調節可能な排出絞りオリフィス１１９Ａ、１
１９Ｂを有している。排出絞りオリフィス１１９Ａ、１
１９Ｂは方向制御弁内に配設されており、周知の方法に
て、アクチュエータ３２から排出管路６８への排出流量
を制御する。排出ラインにおいて排出絞りオリフィス１
１９Ａ、１１９Ｂの上流側に負の負荷圧力検知通路１２
０が形成されている。負の負荷圧力検知通路１２０は、
信号管路１２２を介して負の負荷圧力補償弁１０６の第
２の圧力室１１６に接続されている。

【００２５】信号管路１２２は、信号管路１２３を介し
て釣合ピストン集成体７６の第２の圧力応答室８２に接
続されている。排出管路６８は、方向制御弁３０から負
の負荷圧力補償弁１０６の入口ポート１２４に接続され
ている。また、排出管路６８の一部が、負の負荷圧力補
償弁１０６の出口ポート１２６と油槽１４との間に設け
られている。排出絞りオリフィス１１９Ａ、１１９Ｂの
下流側に設けられた排出管路６８は、信号管路１２８に
より負の負荷圧力補償弁１０６の第１の圧力室１１４に
接続され、信号管路１３０により釣合ピストン集成体７
６の第１の圧力応答室８０に接続されている。

【００２６】第２の負荷検知回路１８の負の負荷圧力補
償弁１０８および釣合ピストン集成体３８は、第１の負
荷検知回路の対応する負の負荷圧力補償弁および釣合ピ
ストン集成体と同一である。同様に、第２の負荷検知回
路１８の方向制御弁４０およびアクチュエータ４２は、
第１の負荷検知回路１６の方向制御弁およびアクチュエ
ータと同一である。

【００２７】本発明の本質から逸脱することなく、油圧
回路１０を改良、変形することが可能であることは当業
者の当然とするところである。例えば、釣合ピストン集
成体７６のピストン７８の断面積は、圧力補償弁手段４
６の弁体４８の断面積と異なっていてもよい。同様に、
釣合ピストン集成体７６の付勢部材８４は、圧力補償弁
手段２６の付勢部材５１のバネ力と異なっていてもよ
い。また、本発明の本質から逸脱することなく、種々の
断面積とバネ力とを組み合わせることができる。更に、
装置の応答性を改善して、釣合手段２８を絞りオリフィ
ス１１９Ａ、１１９Ｂを横断する圧力差により迅速に応
答させるために、信号管路１２２からの信号を釣合ピス
トン集成体７６の第２の圧力応答室８２内に配設された
ピストン７８の端部に伝達するための信号管路１２３
を、排出絞りオリフィス１１９の直近に隣接する位置に
接続してもよい。

【００２８】以下、油圧装置１０の作用を説明する。流
量圧力補償ポンプ１３が、加圧された作動流体を油槽１
４から管路２０、２２、２４を介して圧力補償弁手段２
６、３６の各々に、そして圧力供給管路６２を介して方
向制御弁３０、４０の各々に供給する。方向制御弁３
０、４０の双方が流れを遮断する中立位置にあるとき、
漏洩する作動流体を補うために充分な流量が供給され、
所定の最小圧力レベルにおいて待機圧力が維持されるよ
うに、流量圧力補償制御部１００が流量圧力補償ポンプ
１３を制御する。

【００２９】方向制御弁３０、４０の双方が流れを遮断
する中立位置にあるとき、正の負荷圧力補償弁４６の各
々の弁体４８が流れを遮断する位置に移動して、入口ポ
ート５２と出口ポート５４との間の連通が実質的に遮断
される。弁体４８は、周知の方法にて釣合位置に維持さ
れ、圧力供給管路６２の圧力が所定の圧力レベルに維持
される。弁体４８は、該弁体４８の通路５８を介して第
２の圧力室５０に供給される出口ポート５４の加圧され
た作動流体に応答して、流れを遮断する位置に移動す
る。第２の圧力室５０内の加圧された作動流体は弁体４
８の端部に作用して、弁体４８が付勢部材５１の付勢力
に対抗して移動する。

【００３０】これと同時に、絞りオリフィス７１Ａの直
近に隣接する圧力供給管路６２内の加圧された作動流体
が、信号管路９２を介して釣合ピストン集成体７６の第
２の圧力応答室８２に伝達され、該第２の応答室のピス
トン７８の端部に作用する。ピストン７８の該端部に作
用する加圧された作動流体により、ピストン７８は付勢
部材８４の付勢力に対抗して移動する。負荷圧力検知通
路７２が油槽１４と連通しているので、信号管路７４、
９０へは何らの信号も伝達されない。従って、弁体４８
の端部に対して作用する正の負荷圧力補償弁４６の第１
の圧力室４９内の圧力、または、ピストン７８の端部に
作用する第１の圧力応答室８０内の圧力は発生しない。

【００３１】第２の負荷検知回路１８は、既述した第１
の負荷検知回路１６と実質的に同様に構成されているの
で、以下の記載では、第１の負荷検知回路１６の作用に
ついてのみ説明する。

【００３２】方向制御弁が第１の作動位置に移動する
と、作動流体は、圧力供給管路６２から管路６４へ絞り
オリフィス７１Ａを横断し、次いで、アクチュエータ３
２へ供給され、該アクチュエータ３２を作動させる。ア
クチュエータ３２から排出される作動流体は、管路６６
と、方向制御弁３０と、排出管路６８とを介して油槽１
４へ排出される。圧力供給管路６２からアクチュエータ
３２へ作動流体が供給されることにより、圧力供給管路
６２内の圧力が低下する。圧力供給管路６２内の圧力が
低下することにより、正の負荷圧力補償弁４６の第２の
圧力室５０内の圧力が低下する。正の負荷圧力補償弁４
６の弁体４８が移動して、入口ポート５２からの作動流
体が絞りオリフィス５６を横断して出口ポート５４へ流
通する。

【００３３】流量圧力補償ポンプ１３からアクチュエー
タ３２へ作動流体が供給されるとき、負荷を代表する信
号が負荷圧力検知通路７２と、管路９４と、レゾルバ９
６と管路９８とを介して流量圧力補償制御部１００に伝
達される。流量圧力補償制御部１００は、周知の方法に
て、絞りオリフィス７１を横断してアクチュエータ３２
へ供給される作動流体の流量および圧力レベルを制御す
る。流量圧力補償制御部１００は、流量圧力補償ポンプ
１３とアクチュエータ３２との間の差圧を所定の圧力に
維持する。

【００３４】周知となっているように、第１の負荷検知
回路１６内の複数の弁を横断する一定の差圧は、これを
横断する作動流体の所定の流量により維持され、かつ、
流量圧力補償ポンプ１３の圧力レベルは、負荷により決
定される所定レベルの圧力であって、該負荷よりも高い
所定レベルである。

【００３５】同時に、正の負荷圧力補償弁４６が、絞り
オリフィス７１Ａを横断する差圧を所定レベルに維持す
る。方向制御弁３０の絞りオリフィス７１Ａを横断して
維持される所定の差圧レベルは、通常は流量圧力補償ポ
ンプ１３からアクチュエータ３２へ第１の負荷検知回路
１６を横断して維持される差圧よりも低い。従って、弁
体４８の絞りオリフィス５６は、入口ポート５２から出
口ポート５４への作動流体の流量を絞る。そして、ここ
を横断する圧力低下は、流量圧力補償制御部１００が流
量圧力補償ポンプ１３とアクチュエータ３２との間に維
持する差圧と、正の負荷圧力補償弁４６が維持する絞り
オリフィス７１Ａを横断する差圧との差に概ね等しくな
るように維持される。

【００３６】絞りオリフィス５６を横断して生じる圧力
低下が小さいので、流量を更に制限しようとするオリフ
ィス５６における流体力は最小となる。然しながら、弁
体４８に作用する流体力は釣合手段２８により相殺され
る。これは、アクチュエータ３２に作用する負荷を代表
する圧力により達成される。この圧力は、付勢部材８４
と共に第１の圧力応答室８０内のピストン７８の端部に
作用して、第２の圧力応答室８２内のピストン７８の他
端に作用する圧力供給管路６２からの作動流体による作
用力に対抗してピストン７８を付勢する。

【００３７】正の負荷圧力補償弁４６が流体力の結果と
して絞りオリフィス７１Ａを横断する差圧を所定レベル
よりも低く制御し、圧力供給管路６２内の加圧された作
動流体の流量が所望の流量よりも低くなる。従って、ピ
ストン７８の第２の圧力応答室８２内の端部に作用する
力が同様に小さくなり、こうして、ピストン７８に作用
する力の釣り合いが崩れる。付勢部材８４と、ピストン
７８の第１の圧力応答室８４内の端面に作用する負荷圧
力との合力による大きな力が、ピストン７８を力伝達部
材８６に対抗して移動させる。

【００３８】不釣り合いとなった力に等しい力が、力伝
達部材８６を介して弁体４８の端部に作用する。この力
により弁体４８が移動して、絞りオリフィス５６が大き
くなる。力伝達部材８６から弁体に作用する力の結果、
弁体４８が絞りオリフィス５６を大きくする位置に移動
すると、管路６８内の圧力レベルが高くなる。

【００３９】同時に、この高くなった圧力が第２の圧力
応答室８２に伝達され、釣合手段２８に再び釣り合い状
態が形成される。こうして、弁体４８の絞りオリフィス
５６を閉鎖するように作用する流体力が相殺され、絞り
オリフィス７１Ａを横断する差圧が所定のレベルに維持
される。

【００４０】第２の負荷検知回路１８が第１の負荷検知
回路１６と同時に作用する場合には、正の負荷圧力補償
弁４６の各々を横断する圧力差を劇的に変化させること
が可能である。例えば、方向制御弁３０、４０の各々の
絞りオリフィス７１を横断する差圧が同じ所定の圧力値
であることが望ましいが、第１の負荷検知回路１６のア
クチュエータ３２に負荷される荷重が小さく、第２の負
荷検知回路１８のアクチュエータ４２には動かすために
２倍の力が必要とする荷重が負荷されている場合を仮定
する。この状況において、第２の負荷検知回路１８から
流量圧力補償制御部１００へ伝達される負荷信号によ
り、流量圧力補償ポンプ１３が所望の圧力レベルで必要
な流量を供給し、流量圧力補償ポンプ１３から第２の負
荷検知回路１８を横断してアクチュエータ４２に供給さ
れる作動流体の差圧を維持することにより、大きな荷重
が負荷されているアクチュエータ４２が所望の動作速度
で動作する。

【００４１】同時に、第１の負荷検知回路１６に関して
説明したように、第２の負荷検知回路１８の正の負荷圧
力補償弁４６により該弁を横断する流量が絞られ、これ
を横断する圧力低下が、流量圧力補償ポンプ１３とアク
チュエータ４２の負荷圧力との間の差圧と、絞りオリフ
ィス７１Ａを横断して維持される差圧との差に等しくな
る。

【００４２】第１の負荷検知回路１６のアクチュエータ
３２に負荷されている荷重が小さいので、信号管路９４
内の負荷信号は流量圧力補償制御部１００に影響しな
い。と言うのは、この負荷信号は管路１０２内の圧力信
号よりも小さいためである。然しながら、アクチュエー
タ３２に負荷される荷重による負荷信号は、方向制御弁
３０の負荷圧力検知通路７２を介して正の負荷圧力補償
弁４６の第１の圧力室４９と、信号管路９０を介して釣
合手段２８の第１の圧力応答室８０に伝達され続けてい
る。更に、アクチュエータ３２の負荷されている荷重が
小さいので、流量圧力補償ポンプ１３からの作動流体
は、最も小さな荷重が負荷されているアクチュエータ３
２へ流れようとする。

【００４３】然しながら、この事例では、第１の負荷検
知回路１６の絞りオリフィス７１Ａを横断しようとする
付加的な流れにより、圧力供給管路６２の圧力が高くな
る。この圧力供給管路６２内における圧力の増加は、弁
体４８の通路５８を介して第２の圧力室５０に伝達さ
れ、弁体４８の端部に作用して流れを遮断する位置に弁
体を移動させようとする。この弁体４８の動作は、付勢
部材５１による付勢力と第１の圧力室４９内の加圧され
た作動流体による力との合力の対抗を受ける。ついに弁
体４８が釣合位置に移動し、絞りオリフィス７１Ａを横
断して作用する差圧が所定の圧力レベルに維持される。

【００４４】この特定の状況において、第１の負荷検知
回路１６の圧力供給管路６２内の作動流体の圧力レベル
は、実質的に正の負荷圧力補償弁４６の上流の管路２２
内の作動流体の圧力レベルよりも低くなっている。アク
チュエータ３２に負荷されている荷重が、アクチュエー
タ４２に負荷されている荷重の１／２であるので、正の
負荷圧力補償弁４６の下流側に配設された第１の負荷検
知回路１６の圧力供給管路６２内の圧力レベルは、正の
負荷圧力補償弁４６の上流側の管路２２内の圧力レベル
の約１／２となっている。従って、絞りオリフィス５６
を横断する圧力低下は高くなる。

【００４５】周知のように、弁に作用する流体力は該弁
を横断する差圧に直接的に比例するので、弁体４８の絞
りオリフィス５６を閉じようとする流体力は大きい。絞
りオリフィス５６を閉じようとする流体力に対抗する力
が作用しない場合には、絞りオリフィス７１Ａを横断す
る差圧は所望のレベルよりも低くなる。釣合手段２８
は、方向制御弁３２を横断する差圧を検知し、かつ、絞
りオリフィス７１Ａを横断する圧力差が所定の圧力レベ
ルとなる位置に弁体４８を復帰させる力を発生する。

【００４６】弁体４８を閉じようとする流体力から生じ
るあらゆる力により、圧力供給管路６２内の作動流体の
圧力レベルが低下するので、釣合手段２８により低い圧
力が検知され、釣合ピストン集成体７６の釣り合いが崩
れる。絞りオリフィス７１Ａを横断する差圧が所定の圧
力レベルに維持されている間のみ、釣合ピストン集成体
７６は作用するので、不釣り合いの程度に等しい力が、
弁体４８を閉じようとする流体力により発生する力に対
抗して力伝達部材８６を介して弁体４８に伝達される。

【００４７】弁体４８が移動して絞りオリフィス５６の
開口が大きくなると、圧力供給管路６２内の作動流体の
圧力レベルが再び高くなり、高くなった圧力供給管路６
２内の圧力が管路９２を介して伝達されて、第２の圧力
応答室８２内意のピストン７８のたんぶに作用して、再
びピストン７８が釣合位置に移動する。この釣合状態
は、既述したように、絞りオリフィス７１Ａを横断して
作用する差圧を代表している。こうして、この構成によ
り絞りオリフィス５６を横断する流量を減少させる流体
力が迅速に検知されて釣合ピストン集成体７６により調
整される。

【００４８】可変オリフィス手段７０の直近において信
号管路９２を圧力供給管路６２に接続することにより、
圧力供給管路６２内の摩擦損失の影響を除去することが
可能であり、第１と第２の負荷検知回路１６、１８の応
答が改善される。また、圧力補償弁手段２６から方向制
御弁３０への作動流体の流速を高くすることにより応答
が改善される。これは、両者間の圧力供給管路６２のサ
イズを低減することにより達成される。その目的は、圧
力供給管路６２内の作動流体の体積を低減しながら、作
動流体の流速を増加させることにある。この作動流体の
体積は、可変オリフィス手段７０を横断する所定の圧力
差に影響を与えないが、システムの応答時間に影響を与
える最も大きなパラメータである。

【００４９】図２の油圧装置１０の作用は、正の負荷が
かかっている場合には、図１の油圧装置１０の作用と同
じである。図２の油圧装置１０に負の負荷がかかると、
負の負圧力補償弁１０６、１０８は、方向制御弁３０、
４０の排出絞りオリフィス１１９Ａ、１１９Ｂの各々を
横断する流れを所定の圧力差レベルにて制御する。

【００５０】負の負荷圧力補償弁１０６、１０８の作用
は周知である。一般的に、アクチュエータ３２、４２の
各々からの戻り流れは、排出絞りオリフィス１１９Ａ、
１１９Ｂを横断し、管路６８と、負の負荷圧力補償弁１
０６、１０８とを流通して油槽１４に排出される。負の
負荷圧力補償弁１０６、１０８の各々の弁体１１０は、
該弁を横断する流量を弁体１１０の動作に応じて制御す
るために、絞りオリフィス１１２を有している。弁体１
１０は、管路１２２と負の負荷圧力検知通路１２０とを
介して伝達された負の負荷圧力信号に応答して、付勢部
材１１８の付勢力に対抗して流れを遮断する位置に移動
する。負の負荷圧力検知通路は排出絞りオリフィス１１
９Ａ、１１９Ｂの上流側に配設されている。

【００５１】排出絞りオリフィス１１９Ａ、１１０Ｂの
下流側の圧力は、信号管路１２８を介して第１の圧力室
１１４に伝達され、そして、排出絞りオリフィス１１９
Ａ、１１９Ｂを横断する所定の差圧を維持するために、
付勢部材１１８と共同して絞りオリフィス１１２を横断
する流れを制御する。

【００５２】図１の正の負荷圧力補償弁４６に連結され
た釣合ピストン集成体７６に関して既述したように、釣
合ピストン集成体７６が負の負荷圧力補償弁１０６に連
結されており、釣合ピストン集成体７６は弁体１１０を
閉じようとする流体力に対抗するように作用する。釣合
ピストン集成体７６のピストン７８は、排出絞りオリフ
ィス１１９Ａ、１１９Ｂの各々の上流側の加圧された作
動流体により、釣合位置に保持される。排出絞りオリフ
ィス１１９Ａ、１１９Ｂは、第２の圧力応答室８２に連
通しており、ピストン７８の端部に作用する。排出絞り
オリフィス１１９Ａ、１１９Ｂの各々の下流の加圧され
た作動流体は、管路１３０を介して第１の圧力応答室８
０に伝達され、付勢部材８４と共同してピストン７８の
端部に作用する。

【００５３】排出絞りオリフィス１１９Ａ、１１９Ｂの
一方を横断する差圧が適性な所定の圧力差である間は、
ピストン７８は釣り合い状態に保持される。弁体１１０
の絞りオリフィス１１２を閉じようとする流体力によ
り、絞りオリフィス１１２の上流側の排出管路６８内の
圧力レベルが高くなると、この高くなった圧力が第１の
圧力応答室８０内のピストン７８の端部に伝達され、ピ
ストン７８の端部に上記の釣り合いを崩す力が作用す
る。この釣り合いを崩す力は、力伝達部材８６を介して
弁体１１０の端部に伝達され、絞りオリフィス１１２を
閉じようとする流体力に対抗する。

【００５４】図１を参照して説明したように、絞りオリ
フィス１１２を横断する流れにより発生する流体力の大
きさは、該絞りオリフィス１１２を横断する差圧に比例
して増加する。従って、弁体１１０を閉じようとする流
体力が大きければ大きいほど管路６８内および第１の圧
力室８０内の圧力が高くなる。ピストン７８の端部に作
用する作動流体の圧力による力が、力伝達部材８６を介
して弁体１１０の端部に伝達され、絞りオリフィス１１
２を閉じようとする流体力が相殺される。

【００５５】既述の実施例の説明から、本発明の油圧装
置１０は、方向制御弁３０、４０の可変オリフィス手段
７０を横断する圧力差に直接比例し圧力補償弁手段２
６、３６に作用する流体力を補償する。この流体力を補
償することにより、種々の回路の間で負荷の大きさに差
がある場合にも、方向制御弁を横断する差圧が所定値に
維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による油圧装置の略示線
図である。

【図２】本発明の第２の実施例による油圧装置の略示線
図である。

【符号の説明】

１０…油圧装置 １２…流量圧力補償ポンプ １４…油槽 １６…第１の負荷検知回路 １８…第２の負荷検知回路 ２６…圧力補償弁手段 ２８…釣合手段 ３０…方向制御弁 ３２…アクチュエータ ３６…圧力補償弁手段 ４０…方向制御弁 ４２…アクチュエータ ４８…弁体 ５６…絞りオリフィス ７０…可変オリフィス手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油槽に接続された加圧流体源と、加圧流
   体源から供給される作動流体により駆動されるアクチュ
   エータと、可変オリフィス手段が設けられた方向制御弁
   と、圧力補償弁手段とを有する油圧装置であって、圧力
   補償弁手段が絞りオリフィスの形成された弁体を有し、
   かつ、圧力補償弁手段を横断する作動流体の流量を制御
   することにより、方向制御弁可変オリフィスを横断する
   差圧が概ね一定の値に維持されるように構成された油圧
   装置に使用する流体力補償装置において、 流体力補償装置が、釣合手段、すなわち、前記弁体に作
   用する流体力を相殺するために、方向制御弁の可変オリ
   フィスを横断する差圧にのみ応答して釣合力を発生し、
   該釣合力を圧力補償弁手段の弁体に伝達するように構成
   された釣合手段を具備する流体力補償装置。
2. 【請求項２】 釣合手段が圧力供給管路に接続されると
   共に、釣合ピストン集成体を具備して成り、 釣合ピストン集成体が、ピストン、すなわち、該集成体
   内部において摺動自在に、かつ、該ピストンの両端にお
   いて第１と第２の圧力応答室を形成するように設けられ
   たピストンと、 第２の圧力応答室内のピストン端部と圧力補償弁手段の
   弁体との間に配設された力伝達部材とを具備する請求項
   １に記載の流体力補償装置。
3. 【請求項３】 第１の圧力応答室内のピストン端部が、
   方向制御弁の可変オリフィス手段の下流側において加圧
   流体源からの加圧された作動流体を受けるように配設さ
   れており、第２の圧力応答室内のピストン端部が、方向
   制御弁の可変オリフィス手段の上流側において加圧流体
   源からの加圧された作動流体を受けるように構成された
   請求項２に記載の流体力補償装置。
4. 【請求項４】 圧力補償弁手段の弁体が所定の有効断面
   積を有しており、釣合手段のピストンが、圧力補償弁手
   段の弁体の有効断面積と概ね等しい所定の有効断面積を
   有している請求項３に記載の流体力補償装置。
5. 【請求項５】 圧力補償弁手段が、弁体と接触可能に設
   けられ所定の有効付勢力を備えた付勢部材を有してお
   り、釣合手段の付勢部材が、圧力補償弁手段の付勢部材
   の作用力と概ね等しい所定の有効作用力を備えている請
   求項４に記載の流体力補償装置。
6. 【請求項６】 方向制御弁の可変オリフィス手段が加圧
   流体源とアクチュエータとの間に配設された調節可能な
   絞りオリフィスを具備し、 圧力補償弁手段が正の負荷圧力補償弁と、圧力補償弁手
   段を方向制御弁に接続する圧力供給管路とを具備し、 前記正の負荷圧力補償弁が、該弁手段に連結された釣合
   ピストン集成体を有すると共に加圧流体源と方向制御弁
   との間に配設されており、 前記第２の圧力室内のピストンの端部が、方向制御弁の
   前記絞りオリフィスの直近において圧力供給管路と連通
   している請求項５に記載の流体力補償装置。
7. 【請求項７】 方向制御弁の可変オリフィス手段が、ア
   クチュエータと油槽との間に配設された調節可能な排出
   絞りオリフィスを具備し、 圧力補償弁手段が、該弁手段に連結され調節可能な排出
   絞りオリフィスと油槽との間に配設された他の釣合ピス
   トン集成体を有する負の負荷圧力補償弁を具備する請求
   項５に記載の流体力補償装置。
8. 【請求項８】 方向制御弁の可変オリフィス手段が、加
   圧流体源とアクチュエータとの間に配設された調節可能
   な絞りオリフィスと、アクチュエータと油槽との間に配
   設された調節可能な排出絞りオリフィスとを具備してお
   り、 釣合手段が連結された圧力補償弁手段が、加圧流体源と
   方向制御弁との間に配設され釣合ピストン集成体を備え
   た正の負荷圧力補償弁と、方向制御弁と油槽との間に配
   設され釣合ピストン集成体を備えた負の負荷圧力補償弁
   手段とを具備する請求項５に記載の流体力補償装置。