JPH0893705A - 油圧駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大慣性負荷を起動すべく急操作した場合でも
起動ショックを有効に低減することができる油圧駆動回
路を提供する。 【構成】 ネガティブ流量制御式吐出流量制御手段１０
を備えた可変容量ポンプ１２の吐出ライン１４上に、複
数のクローズドセンタ型切換弁２０、２２をパラレルに
接続し、切換弁にはアクチュエータ２４、２６を接続す
ると共に、アクチュエータの個別および／または最高負
荷圧力を負荷検出ライン２８、３０、高圧選択手段３２
および最高負荷信号ライン３４を介して検出し、この最
高負荷圧力をバイパスライン３６上に設けた圧力補償付
流量制御弁３８に印加すると共に、圧力発生手段４０の
上流側ライン４４の圧力をポンプ制御信号ライン４６を
介して吐出流量制御手段へ印加する油圧駆動回路におい
て、ポンプ制御信号ライン上にこのライン内制御圧油の
流動を調整する流量調整手段５０を設け、これを切換弁
の操作にも適用する外部操作信号ライン５２を介して操
作するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械用等のアクチ
ュエータの油圧駆動回路に係り、特にこの種の油圧駆動
回路におけるアクチュエータ起動時のショックを軽減す
ることができるように構成した油圧駆動回路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の油圧駆動回路は、負荷
の異なる複数のアクチュエータを同時に操作するため、
好適には、いわゆる複合操作性に優れたロードセンシン
グ制御式油圧駆動回路として構成されている。

【０００３】すなわち、ロードセンシング制御式油圧駆
動回路（以下、単に従来の油圧駆動回路と略称する）
は、図６において、印加圧力の上昇または下降に伴い、
吐出流量を減少または増加させるネガティブ流量制御式
吐出流量制御手段１０を備えた可変容量ポンプ１２の吐
出ライン１４のそれぞれの分岐吐出ライン１６、１８上
に、複数（図示の実施例では２つ）のクローズドセンタ
型切換弁２０、２２をパラレルに接続する。そして、こ
れら切換弁２０、２２には、それぞれアクチュエータラ
イン２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂを介して、アクチ
ュエータ２４、２６を接続すると共に、これら切換弁２
０、２２を操作して、アクチュエータ２４、２６を単独
もしくは同時に駆動する際のアクチュエータ２４、２６
の個別および／または最高負荷圧力を、それぞれ負荷検
出ライン２８、３０、高圧選択手段３２および最高負荷
信号ライン３４を介して検出するよう構成されている。
さらに、前記最高負荷信号ライン３４の最高負荷圧力を
可変容量ポンプ吐出ライン１４のバイパスライン３６上
に設けた圧力補償付流量制御弁３８に印加すると共に、
バイパスライン３６は圧力補償付流量制御弁３８の下流
側に圧力発生手段４０を設けてタンク４２へ解放し、圧
力発生手段４０の上流側ライン４４の圧力をポンプ制御
信号ライン４６を介して可変容量ポンプ１２の吐出流量
制御手段１０へ印加するよう構成されている。

【０００４】従って、このように構成される油圧駆動回
路においては、負荷の異なるアクチュエータの複合操作
時には、低負荷側アクチュエータへの供給油量が制限さ
れて、ポンプ吐出圧力が高負荷側アクチュエータの駆動
圧力まで自動的に上昇するので、キャビテーション等の
障害を発生することなく、良好な複合操作性が達成され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の油圧駆動回路は、なお以下に述べるような難点を有
していた。

【０００６】すなわち、例えば、アクチュエータ２４が
大慣性負荷である場合に、これを起動すべく切換弁２０
を、例えば図６において左方へ操作（殊に急操作）した
場合を想定すると、分岐吐出ライン１６は、切換弁内通
路２０ａを経由してアクチュエータライン２４ｂおよび
負荷検出ライン２８へ接続され、そして負荷検出ライン
２８は更に高圧選択手段３２および負荷信号ライン３４
を介して圧力補償付流量制御弁３８へ作用するように接
続される。

【０００７】しかるに、この時、アクチュエータ２４の
慣性が前述したように大きいと、分岐吐出ライン１６が
前述のようにアクチュエータライン２４ｂへ接続されて
いても、切換弁の操作直後は、通路２０ａにはその油路
の前後に差圧が発生せず殆ど圧油が流れず、一方、負荷
検出ライン２８から高圧選択手段３２を経て負荷信号ラ
イン３４へ圧油が作用する。従って、圧力補償付流量制
御弁３８は、その負荷信号ライン３４の圧力とバイパス
ライン圧力３６ａとの間の差圧がばね圧力３８ａより小
さくなり、このため閉成される。

【０００８】これにより、圧力発生手段４０へは圧油が
流れなくなるので、上流側ライン４４の圧力が急低下
し、この結果可変容量ポンプ１２は、そのポンプ制御信
号ライン４６内制御圧油の前記上流側ライン４４への急
激な流動により、吐出流量制御手段１０を介してその吐
出流量が急増することになる。

【０００９】図７の（ａ）、（ｂ）には、この状態、す
なわち大慣性アクチュエータの起動時における切換弁の
ストローク量Ｓｔとその操作時間Δｔ１、および可変容
量ポンプ吐出流量の増加分Ｑとその制御時間Δｔ２との
関係を示す。従って、図７からも明らかなように、前記
可変容量ポンプ吐出流量の増加分Ｑが急増し得ることは
明らかである。なお、図中において、点線は、アクチュ
エータへの圧油の供給量を示しており、また両時間Δｔ
１、Δｔ２はほぼ対応している状態が示されている。

【００１０】すなわち、前記従来の油圧駆動回路におい
ては、大慣性アクチュエータの起動時に、アクチュエー
タへの圧油供給は直ちに行なわれないのに対し、ポンプ
吐出流量は直ちに急増しようとするので、起動ショック
が発生するという基本的な難点を有していた。

【００１１】そこで本発明の目的は、大慣性負荷を起動
すべく急操作した場合においても、起動ショックを有効
に低減することができる油圧駆動回路を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係る油圧駆動回路は、印加圧力の上昇また
は下降に伴い吐出流量を減少または増加させるネガティ
ブ流量制御式吐出流量制御手段を備えた可変容量ポンプ
の吐出ラインに、複数のクローズドセンタ型切換弁をパ
ラレルに接続し、これら切換弁にはそれぞれアクチュエ
ータを接続すると共に、これら切換弁を操作して前記ア
クチュエータを単独もしくは同時に駆動する際の前記ア
クチュエータの個別および／または最高負荷圧力を検出
し、前記最高負荷圧力を前記可変容量ポンプ吐出ライン
のバイパスライン上に設けた圧力補償付流量制御弁に印
加すると共に、前記バイパスラインは前記圧力補償付流
量制御弁の下流側に圧力発生手段を設けてタンクへ解放
し、前記圧力発生手段の上流側圧力をポンプ制御信号ラ
インを介して前記可変容量ポンプの前記吐出流量制御手
段へ印加するよう構成した油圧駆動回路において、前記
ポンプ制御信号ライン上に、このライン内の制御圧油の
流動を調整する流量調整手段を設けることを特徴とす
る。

【００１３】この場合、流量調整手段は、外部信号（好
適には、切換弁操作信号を使用することができる）で操
作される流量調整弁、もしくはそれ自体で作動する圧力
補償付流量調整弁により構成することができる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、流量調整手段を介して、ポン
プ制御信号ライン内制御圧油の流動を調整（例えば制
限）することにより、ポンプ吐出流量増加分の制御時間
を、切換弁の操作時間には直接関係なく設定（例えば延
長）することが可能となる。換言すれば、大慣性アクチ
ュエータを起動すべく急操作した場合においても、この
時発生しようとするポンプ吐出流量の急増を阻止して、
起動ショックを有効に低減することができる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明に係る油圧駆動回路の一実施例
につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
なお、説明の便宜上、図６および７に示す従来の構造と
同一の構成部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明
は省略する。

【００１６】先ず初めに、本発明に係る油圧駆動回路の
基本的構成は、前記従来のもの（図６）と同一である。
従って、重複するが理解を容易にするため、再び簡単に
説明すると、油圧駆動回路は、基本的には、ネガティブ
流量制御式吐出流量制御手段１０を備えた可変容量ポン
プ１２の吐出ライン１４上に、複数（２つ）のクローズ
ドセンタ型切換弁２０、２２をパラレルに接続し、そし
てこれら切換弁２０、２２には、それぞれアクチュエー
タ２４、２６を接続すると共に、これら切換弁２０、２
２を操作してアクチュエータ２４、２６を単独もしくは
同時に駆動する際のアクチュエータ２４、２６の個別お
よび／または最高負荷圧力を、それぞれ負荷検出ライン
２８、３０、高圧選択手段３２および最高負荷信号ライ
ン３４を介して検出するよう構成する。そして、前記最
高負荷信号ライン３４の最高負荷圧力を吐出ライン１４
のバイパスライン３６上に設けた圧力補償付流量制御弁
３８に印加すると共に、バイパスライン３６は圧力補償
付流量制御弁３８の下流側に圧力発生手段４０を設けて
タンク４２へ解放し、圧力発生手段４０の上流側ライン
４４の圧力をポンプ制御信号ライン４６を介して吐出流
量制御手段１０へ印加するよう構成されている。

【００１７】しかるに、本発明においては、前記構成に
おいて、ポンプ制御信号ライン４６上に、このライン４
６内制御圧油の流動を調整する流量調整手段５０を設け
る。なお、本実施例においては、前記流量調整手段５０
は、絞り機能５０ａを内蔵した流量調整弁５０により形
成して、この流量調整弁５０を、切換弁２０、２２の操
作にも適用する外部操作信号ライン５２を介して操作す
るよう構成されている。

【００１８】従って、本発明によれば、以下に詳細に説
明するが、ポンプ制御信号ライン４６内制御圧油の流動
が、流量調整弁５０を介して調整される結果、ポンプ吐
出流量増加分の制御時間が切換弁の操作時間には直接関
係なく設定され、これにより油圧駆動回路の起動ショッ
クが低減される。

【００１９】すなわち、前記従来例（図６）の場合と同
様に、アクチュエータ２４が大慣性負荷である場合に、
これを起動すべく切換弁２０を急操作した状態を想定す
ると、前述したように、分岐吐出ライン１６はアクチュ
エータ２４へ接続されると共に、負荷検出ライン２８は
圧力補償付流量制御弁３８に作用するので、従来例にお
いては、アクチュエータへの圧油供給は直ちには行なわ
れないにも拘らず、可変容量ポンプ１２は、そのポンプ
制御信号ライン４６内制御圧油の急激な流動によりポン
プ吐出流量を直ちに急増しようとし、起動ショックが発
生する。

【００２０】しかるに、本発明においては、ポンプ制御
信号ライン４６内制御圧油の前記急激な流動は、流量調
整手段５０が外部操作信号ライン５２を介して切換弁２
０の前記急操作と同期して作動することにより、適宜に
制限される。すなわち、ポンプ吐出流量が緩やかに増大
して起動ショックが低減される。図２の（ａ）、（ｂ）
には、この状態が従来例〔図７の（ａ）、（ｂ）〕と対
比して示されている。すなわち、図２の（ａ）、（ｂ）
において、切換弁および可変容量ポンプの同一のストロ
ーク長Ｓｔ、操作時間Δｔ１および吐出流量増加分Ｑに
対して、ポンプ制御時間が従来のΔｔ２から本発明のΔ
ｔ２′へと大幅に延長されることが示されている。な
お、因みにネガティブ流量制御式の吐出流量制御手段１
０は、例えば図３に示すように、通常サーボ弁１０ａお
よび作動ピストン１０ｂ等を備えて相当の制御圧油を保
持しており、そしてこの制御圧油は、切換弁２０、２２
の操作に際して信号ライン４６内を上流側４４に対して
流動する。

【００２１】このように、本発明によれば、流量調整手
段を介してポンプ制御信号ライン内制御圧油の流動を調
整することにより、ポンプ吐出流量増加分の制御時間
を、切換弁の操作時間には直接関係なく設定（延長）す
ることができる。従って、大慣性アクチュエータを起動
すべく急操作した場合においても、起動ショックを有効
に低減することができる。なお、本発明においては、前
記制御時間は前述とは逆に短縮することもできるので、
状況に応じて、小慣性アクチュエータ等を逆に急速操作
することもできる。また、前記流量調整手段を適宜に操
作することにより、例えば温度による圧油粘度変化に伴
う操作性の変動を未然に防止することもできる。

【００２２】図４および図５は、本発明に係る流量調整
手段の別の実施例を示すものである。先ず、図４に示す
流量調整手段５４は、圧力補償付流量制御機能５４ａを
内蔵した流量調整弁５４により形成し、前述の流量調整
弁５０の場合と同様に外部信号ライン５２を介して操作
するように構成したものである。一方、図５に示す流量
調整手段５６は、圧力補償付流量制御弁５６により形成
し、ポンプ制御信号ライン４６内圧力変動を介してそれ
自体で作動するように構成したものである。なお、いず
れの実施例の場合においても、前述の実施例の場合とほ
ぼ同様の動作を達成することは明らかであるので、詳細
な説明は省略する。

【００２３】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更
が可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る油圧
駆動回路は、ネガティブ流量制御式吐出流量制御手段を
備えた可変容量ポンプの吐出ラインに、複数のクローズ
ドセンタ型切換弁をパラレルに接続し、これら切換弁に
はそれぞれアクチュエータを接続すると共に、これらア
クチュエータの個別および／または最高負荷圧力を検出
し、この最高負荷圧力を前記可変容量ポンプ吐出ライン
のバイパスライン上に設けた圧力補償付流量制御弁に印
加すると共に、前記バイパスラインは前記圧力補償付流
量制御弁の下流側に圧力発生手段を設けてタンクへ解放
し、前記圧力発生手段の上流側圧力をポンプ制御信号ラ
インを介して前記吐出流量制御手段へ印加するロードセ
ンシング制御式油圧駆動回路において、前記ポンプ制御
信号ライン上に、このライン内制御圧油の流動を調整す
る流量調整手段を設けた構成としたことにより、流量調
整手段を介してポンプ制御信号ライン内制御圧油の流動
を調整して、ポンプ吐出流量増加分の制御時間を切換弁
の操作時間には直接関係なく設定（延長）することが可
能となる。

【００２５】従って、本発明の油圧駆動回路によれば、
大慣性アクチュエータを起動すべく急操作した場合にお
いても、起動ショックを有効に低減することができる。
なお、本発明においては、例えば状況に応じて小慣性ア
クチュエータ等を逆に急速操作するようにすることも可
能であり、また、例えば温度による圧油粘度変化に伴う
操作性の変動を未然に防止するようにすることもできる
等の利点も併せて達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧駆動回路の一実施例を示す油
圧回路図である。

【図２】図１に示す油圧駆動回路の動作特性を示すもの
であって、（ａ）は切換弁操作時間の特性線図、（ｂ）
はポンプ制御時間の特性線図である。

【図３】図１に示す油圧駆動回路における吐出流量制御
手段を示す油圧回路図である。

【図４】図１に示す油圧駆動回路における流量調整手段
の別の実施例を示すシンボル図である。

【図５】図１に示す油圧駆動回路における流量調整手段
の更に別の実施例を示すシンボル図である。

【図６】従来の油圧駆動回路を示す油圧回路図である。

【図７】図６に示す油圧駆動回路の動作特性を示すもの
であって、（ａ）は切換弁操作時間の特性線図、（ｂ）
はポンプ制御時間の特性線図である。

【符号の説明】

１０ 吐出流量制御手段 １２ 可変容量ポンプ １４ 吐出ライン １６、１８ 分岐吐出ライン ２０、２２ 切換弁 ２４、２６ アクチュエータ ２８、３０ 負荷検出ライン ３２ 高圧選択手段 ３４ 高圧負荷信号ライン ３８ 圧力補償付流量制御弁 ４０ 圧力発生手段 ４２ タンク ４４ 上流側ライン ４６ ポンプ制御信号ライン ５０、５４、５６ 流量調整手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印加圧力の上昇または下降に伴い吐出流
   量を減少または増加させるネガティブ流量制御式吐出流
   量制御手段を備えた可変容量ポンプの吐出ラインに、複
   数のクローズドセンタ型切換弁をパラレルに接続し、こ
   れら切換弁にはそれぞれアクチュエータを接続すると共
   に、これら切換弁を操作して前記アクチュエータを単独
   もしくは同時に駆動する際の前記アクチュエータの個別
   および／または最高負荷圧力を検出し、前記最高負荷圧
   力を前記可変容量ポンプ吐出ラインのバイパスライン上
   に設けた圧力補償付流量制御弁に印加すると共に、前記
   バイパスラインは前記圧力補償付流量制御弁の下流側に
   圧力発生手段を設けてタンクへ解放し、前記圧力発生手
   段の上流側圧力をポンプ制御信号ラインを介して前記可
   変容量ポンプの前記吐出流量制御手段へ印加するよう構
   成した油圧駆動回路において、 前記ポンプ制御信号ライン上に、このライン内の制御圧
   油の流動を調整する流量調整手段を設けることを特徴と
   する油圧駆動回路。
2. 【請求項２】 流量調整手段は、外部信号で操作される
   流量調整弁からなる請求項１記載の油圧駆動回路。
3. 【請求項３】 外部信号は、切換弁操作信号からなる請
   求項２記載の油圧駆動回路。
4. 【請求項４】 流量調整手段は、それ自体で作動し得る
   圧力補償付流量調整弁からなる請求項１記載の油圧駆動
   回路。