JPS5955931A - 慣性体駆動回路 - 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】 本発明は、パワーショベルやクレーン等に備える重重量
の慣性体を駆動するようにした慣性体駆動回路の改良に
関するものである。

従来より、この種の慣性体駆動回路として、例えば第２
図に示すようなものが知られている。すなわち、慣性体
（ａ）を回転駆動するだめのアクチュエータ（ｂ）と、
該アクチュエータ（ｂ）に圧油を供給する油圧ポンプ（
Ｃ）と、アクチュエータ（ｂ）への圧油供給方向を切換
える方向切換弁（ｄ）と、カウンタノ（ランス弁（ｅ、
ｌおよび２個のクロスオーバリリーフ弁（ｅカ（ｅ２）
より成るブレーキ弁（ｅ）と、油圧ポンプ（Ｃ）の最大
吐出圧を規制するメインリリーフ弁（ｆ）とを備え、方
向切換弁（ｄ）を中立位置から作動位置に切換えること
により、油圧ポンプ（Ｃ）カらの油圧でもってブレーキ
弁（ｅ）のカウンタバランス弁Ｃｅ、）を中立位置から
機能位置に切換えるとともに、油圧ポンプ（Ｃ）の最大
吐出圧を、上記クロスオーバリリーフ弁（ｅ９゜（ｅ、
、）又はメインリリーフ弁（ｆ）により設定リリーフ圧
に規制しながら、油圧ポンプ（Ｃ）からの圧油をアクチ
ュエータ（ｂ）に供給して、慣性体（ａ）を回転駆動す
るようにしたものである。

ところで、上記クロスオーバリリーフ弁（ｅ２１１．（
８，）およびメインリリーフ弁（ｆ）の設定リリーフ圧
は、ｊ重重、重重量の慣性体を常に加速性良く起動し得
るよう、慣性体の自重が加算される傾斜地での起動を考
慮して予め所定の高圧力値（例えば２１０〜）に設定さ
れるものである。このため、前記従来のものでは、自重
が加算されない慣性体（ａ）の平地での起動時、方向切
換弁（ｄ）を作動位置に切換えると、アクチュエータ（
ｂ）にはこの高圧力値（例えば２１０に、（３）の圧油
が瞬時に作用して、慣性体（ａ）の起動が唐突となって
ショックを伴い、良好な運転性能を確保することができ
ないという欠点があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、前述の如く
慣性体を加速性良く加速するための加速圧力は作業場所
の状況によって異なること、すなわち慣性体の自重が加
算される傾斜地では高圧力を必要とし、平地では傾斜地
はど高圧力を必要としないことに着目し、前記の如きメ
インリリーフ弁等、油圧ポンプの最大吐出圧を規制する
圧力制御弁の設定圧を、高、低２段に切換えるようにす
ることにより、傾斜地では高設定圧でもって慣性体を加
速性良く起動する一方、平地では低設定圧でもって慣性
体を可及的にショックなくスムーズに起動し得るように
することを目的とするものである０ この目的を達成するため、本発明では、油圧ポンプと、
該油圧ポンプの圧油を受けて作動する慣性体駆動用アク
チュエータと、該アクチュエータへの圧油供給方向を切
換える方向切換弁と、前記油圧ポンプの最大吐出圧を設
定圧に規制する圧力規制弁とを備えた慣性体駆動回路に
おいて、前記圧力規制弁を設定圧可変の可変圧力規制弁
で構成するとともに、該可変圧力規制弁の設定圧を高。

低２段に切換える設定圧切換手段を設け、該設定圧切換
手段により可変圧力規制弁の設定圧を、傾斜地では高く
、平地では低く設定するようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図は、可変容量形の油圧ポンプを用いて慣性体を回
転駆動するようにした本発明の慣性体駆動回路を示し、
（１）は可変容量形の油圧ポンプ、（２）は該油圧ポン
プ（１）からの圧油を受けて作動するモータよりなる慣
性体駆動用アクチュエータ、（３）は該アクチュエータ
（２）への圧油供給方向を切換える方向切換弁であって
、該方向切換弁（３）は、アクチュエータ（２）への圧
油供給を阻止する中立位置（３ａ）と、圧油の順方向流
れを許容する順作動位置（３ｂ）と、逆方向流れを許容
する逆作動位置（３Ｃ）とを有すると共に、負荷圧検出
ポー）　（Ｒｔ）　＋　（〜を備え、該一方の負荷圧検
出ポート（顯は、中立位置（３ａ）時にはパイロット通
路（４）を介してタンク（５）に連通されている。また
、該方向切換弁（３）は、そのスプールが中立位置（３
ａ）から順作動位置（３ｂ）および逆作動位置（３Ｃ）
に切換わる時、該方向切換弁（３）の前後に絞り（３ｄ
）が形成される絞り切換弁で構成されている。さらに、
（６）は上記方向切換弁（３）とアクチュエータ（２）
との間に介設されたブレーキ弁であって、該ブレーキ弁
（６）ハカウンターバランス弁（６ａ）と、設定ＩＪ　
ＩＪ−フ圧が高圧力値（例えば２１０〜）に設定された
２個のクロスオーバリリーフ弁（６ｂ）。

（６ｂ）とから成る。

また、（７）は上記油圧ポンプ＋１）からの吐出圧およ
び吐出量を負荷に応じて制御するためのロードセンシン
グ弁であって、該ロードセンシング弁（７）は、油圧ポ
ンプ（１）の斜板（１ａ）を傾角制御する吐出量制御部
（１ｂ）をタンク（８）に開放する停止位置（７ａ）と
、油圧ポンプ（１）の吐出圧を前記吐出量制御部（１ｂ
）にフィードバックする作動位置（７ｂ）との２位置を
有しているとともに、バネ（７Ｃ）が配設されたバネ室
（７ｄ）はパイロット通路（９ａ）を介して方向切換弁
（３）の負荷圧検出ボー）（Ｒ１）に接続されている。

一方、該バネ室（′７ｄ）に対抗するパイロット室（７
ｅ）にはパイロット通路（９ｂ）を介して油圧ポンプ（
１）の吐出圧が作用しており、この油圧ポンプｆ１＋の
吐出圧とバネ室（’７ｄ）に作用する全圧力との圧力関
係により位置決めし、バネ室（ツｄ）に作用する全圧力
の方が大きいときＫは停止位置（７ａ）Ｋ位置付けて、
吐出量制御部（ｌｂ）のタンク開放により斜板（１ａ）
を最大傾斜角位置に位置付ける一方、油圧ポンプ＋１）
の吐出圧の方が太さいときには作動位置（’７ｂ）に位
置付けて、吐出量制御部（１ｂ）への吐出圧のフィード
バックにより斜板（１ａ）を直立方向に傾角制御するよ
うに構成されている。よって、方向切換弁（３）が中立
位置（３ａ）にあるときには、バネ室（７ｄ）をパイロ
ット通路（９ａ）および（４）を介してタンク（５）に
開放することにより、油圧ポンプ（１）の吐出圧をバネ
（”　ｃ）の付勢力に相当する圧力に規制しながら、吐
出量を略零に制御する一方、方向切換弁（３）が順およ
び逆の各作動位置（３ｂ）、　（３ｃ）に切換えられた
ときには、パイロット室（７ｅ）に作用する油圧ポンプ
［１１の吐出圧（方向切換弁（３）の絞り（３ｄ）前位
の圧力）に対し、バネ室（’ｉ’　ｄ）に負荷圧（方向
切換弁（３）の絞り（３ｄ）後位の圧力）を作用せしめ
て、方向切換弁（３）の絞り（３ｄ）前後の圧力をバネ
（７Ｃ）の付勢力（Ｐｓ）に等しい圧力に保持すること
により、油圧ポンプ［＋＋の吐出圧および吐出量を、ア
クチュエータ（２）の要求する圧力および流量に制御す
るようにしている。

さらに、（ｌＯ）は前記ロードセンシング弁（７）のバ
ネ室（７ｄ）に作用する最高負荷圧を設定圧に規制する
パイロットリリーフ弁であって、該パイロットリリーフ
弁（ｌＯ）により、負荷圧が該パイロットリリーフ弁（
ｌＯ）のバネ（１０ａ）の付勢力に相当する圧力より犬
きくなろうとすると、該パイロットリリーフ弁（ｌＯ）
が開作動してロードセンシング弁（７）の・くネ室（’
ｉ’ｄ）をパイロット通路（１８）および（１９）を介
してタンク（１７）に開放することにより、該ロードセ
ンシング弁（７）でもって吐出量制御される油圧ポンプ
＋１＋の吐出圧を、最大、該パイロットリリーフ弁（１
０）のバネ（１０ａ）よりロードセンシング弁（７）の
バネ（′７ｃ）の付勢力（１￥’）Ｋ相当する圧力だけ
高い圧力値に規制するようにした圧力規制弁を構成して
いる。

そして、本発明の特徴として、上記・々イロットリリー
フ弁（１０）のバネ（１０ａ）には、該バネ（１０ａ）
の付勢力を可変とするだめの設定圧可変機構（ＩＩ）が
連結されている。該設定圧可変機構（ｌｌ）は、前記パ
イロットリリーフ弁（１０）のバネ（ｌｏａ）を押圧縮
少せしめるロッド（１，１ａ）と、該ロッド０１ａ）に
連結されたビストノ（ｌｌｅ）により分割されたバネ室
（ｌｌｂ）および油圧室（１１ｃ）と、該バネ室（１１
１））に縮装されたバネ（ｌ　ｌｄ）とから成り、油圧
室α１０）に油圧が作用したとき、この油圧でもってピ
ストン（ｌｌｅ）を介してロッド（１１ａ）をバネ（１
１ａ）の付勢力に抗して図中左方に移動させることによ
り、リリーフ弁（１０）のバネ（１０ａ）を押圧縮少せ
しめて該パイロットリリーフ弁（１０）の設定圧を変化
させるものである。そして、該設定圧可変機構（１１）
と上記パイロットリリーフ弁（１０）とによって設定圧
可変の可変圧力規制弁（１２）を構成している。

加えて、（１３）は前記可変圧力規制弁（１２）の設定
圧を高、低２段に切換えるための設定圧切換手段であっ
て、該設定圧切換手段（１３）は、前記設定圧可変機構
（Ｕ）の油圧室（１１０）をタンク（１４）に開放する
タンク開放位置０３ａ）と、方向切換弁（３）の負荷圧
検出ボート（顯を設定圧可変機構（１１）の油圧室（ｌ
　ｌｃ）に連通せしめる負荷圧導入位置（１３１））・
どの２位置を有する切換弁で構成されているとともに、
手動により各位置（１３ａ）　、　（１３ｂ）に切換え
られるものである。よって、方向切換弁（３）が順およ
び逆の各作動位置（３ｂ）、　（’：ＳＣ）に切換えら
れている状態で該設定圧切換手段（１３）を負荷圧導入
位置（１３ｂ）に切換えた時には、負荷圧を設定圧可変
機構（１１）の油圧室（ｌｌｃ）に作用せしめてパイロ
ットリリーフ弁（ｌＯ）のバネ００ａ）を押圧縮少させ
ることにより、可変圧力規制弁（１２）の設定圧を高圧
力値（Ｐｈ）とする一方、設定圧切換手段（１３）をタ
ンク開放位置（１３ａ）に切換えた時には、設定圧可変
機構（１１）の油圧室（ｌｌｃ）をタンク（１４）に開
放して、前記パイロン）　ＩＪ　ＩＪ−フ弁（ｌＯ）の
バネ００ａ）の押圧縮少を解除することにより、可変圧
力規制弁（１２）の設定圧を前記高圧力値（Ｐｈ）刀１
らパイロットリリーフ弁（１０）のバネ（ｌ　Ｏａ）の
付勢力に相当する低圧力値ＣＰＩ）に切換設定するよう
にしている。尚、（１５）は油圧ポンプ（１＋を駆動す
る原動機、（１６）はパイロット通路（９ａ）に介設さ
れた絞り、（１７）はタンクである。

次に、前記実施例の作動について説明するに、方向切換
弁（３）が中立位置（３ａ）にある時、ロードセン７ン
グ弁（７）のバネ室（’７ｄ）はパイロット通路（９ａ
）およヒ（４）を介してタンク（５）に開放されている
ため、該バネ室（７ｄ）にはバネ（７Ｃ）の付勢力（Ｐ
ｓ）のみが作用している。このため、この状態で油圧ポ
ンプ（１）を駆動すると、該ロードセンシング弁（７）
により吐出圧は前記バネ（７りの付勢力（Ｐｓ　）に等
しい圧力に規制されながら、吐出量は略零となる。すな
わち、いわゆるフェザーリング状態になる。

ャして、方向切換弁（３）が順又は逆作動位置（３ｂ）
・（３Ｃ）に切換えられると、ブレーキ弁（６）のカウ
ンターバランス弁（６ａ）か油圧ポンプ＋１１の吐出圧
により停止位置から機能位置に切換わり、油圧ポンプ（
１）の圧油が慣性体駆動用アクチュエータ（２）に供給
されて、慣性体が回転駆動され始めることに７よる。

その際、ロードセンシング弁（７）のバネ室（７ｄ）に
はパイロット通路（９ａ）を介して方向切換弁（３）の
絞り（３６）後位の圧力（負荷圧）が作用するため、該
ロードセンシング弁（７）は、当初、バネ（’７　ｃ）
のイ」勢力により停止位置（７ａ）に切換わる。このた
め、油圧ポンプ＋１＋の吐出置割（財）部（１ｂ）はタ
ンク（５）に開放され、斜板（１ａ）が最大傾斜角位置
に位置付けられて吐出量が急檄に増大し、それに伴い吐
出圧および負荷圧も上昇する。そして、この圧力上昇の
頂点は平地と傾斜地、すなわち設定圧切換手段（１３）
の切換操作状態によって異なる。

すなわち、平地にて慣性体を駆動する場合には、設定圧
切換手段（１３）は予め手動操作によりタンク開放位置
０３ａ）に位置付けられている。このため、設定圧可変
機構（１１）の油圧室０１Ｃ）はタンク（１４）に開放
されて、可変圧力規制弁（１２）の設定圧はパイロット
リリーフ弁（］Ｏ）のバネ（］、：Ｌｄ）の付勢力に相
当する圧力値（Ｐ低）となっている。このことにより、
負荷圧が前記可変圧力規制弁（Ｉ２）の低設定圧ＣＰ（
りに達すると、パイロットリリーフ弁（ｌＯ）が開作動
する。このため、ロードセンシング弁（７）ハ吐出圧が
（ＰＪ　＋　Ｐｓ　）より高くなると作動位置（′７ｂ
）に切換わり、（Ｐ／？＋Ｐｓ）以下になると停止位置
（”ａ）に切換わることを繰返して、吐出圧は（ｐｚ　
＋　Ｐｓ　）の低圧力値に制御されることになる。

これに対し、傾斜地にて慣性体を駆動する場合には、設
定圧切換手段（１３）は予め手動操作により負荷圧導入
位置（１３ｂ）に切換えられている。したがって、方向
切換弁（３）の各作動位置（３ｂ）、　（３ｃ）への切
換えに伴い設定圧可変機構（１１）の油圧室０１Ｃ）に
は負荷圧が作用して、パイロンｌ−ＩＪ　ＩＪ−フ弁（
１０）のバネ（１０ａ）は該設定圧可変機構（１１）に
より押圧縮少され、可変圧力規制弁（１２）の設定圧は
負荷圧の上昇に応じて上昇する高圧力値（Ｆｈ）となる
。このため、前記平地の場合とは異なり、負荷圧が低圧
力値（Ｐ低）に達してもパイロットリリーフ弁（ｌＯ）
は開作動せず、負荷圧は該低設定圧（Ｐｌりを越えてざ
らに上昇し、ブレーキ弁（６）のカウンターバランス弁
（６ａ）の設定ＩＪ　ＩＪ−フ圧（例えば２１０〜）に
達することになる。

よって、平地での慣性体起動時には、可変圧力規制弁（
１２）の低設定圧（ＰＩりにより油圧ポンプ（１）の最
大吐出圧は（ｐＩ！＋　Ｐｓ　）の低圧力値に制御され
るので、慣性体を可及的にショック無くスムーズに起動
することができるとともに、その時の熱損失および動力
損失を可及的に低減することができる。一方、傾斜地で
の慣性体起動時には、負荷圧の上昇に応じて上昇する可
変圧力規制弁（１２）の高設定圧（ｐｈ）により油圧ポ
ンプ（１１の最大吐出圧はブレーキ弁（６）のカウンタ
ーバランス弁（６ａ）の設定リリーフ圧（例えば２１０
ｉ）に制御されるので、慣性体の加速性良い起動を確保
することができる。しかも、平地および傾斜地の双方に
おいて、可変ポンプ（１）とロードセンシング弁（７）
との組合せにより負荷圧に応じた圧油の圧力制御および
流量制御が行われるので、省エネルギー形とすることが
できる。

尚、前記実施例では、設定圧切換手段（１３）を手動操
作式の２位置切換弁により構成し、該切換弁の手動切換
えにより設定圧可変機構（１１）への負荷圧の作用およ
びタンク（１４）への開放を選択的に切換制御して、可
変圧力規制弁（１２）の設定圧を高、低２段に切換える
ようにしたが、その他、慣性体が傾斜したことを電気的
に検出して前記２位置切換弁を自動的に切換えるように
することにより、設定圧を高、低２段に切換えてもよい
のは勿論のこと、設定圧可変機構（１１）の油圧室（ｌ
ｌｃ）に作用させる圧力は前記実施例の如く負荷圧に限
定されず、他の油圧源、例えば方向切換弁（３）切換用
の油圧リモコン弁を設け、該油圧リモコン弁で発生する
油圧を作用させて設定圧を高、低２段に切換えるように
してもよいのはいうまでもない。

まだ、前記実施例では、可変容量形の油圧ポンプ（１）
を用いて慣性体を回転駆動するようにした慣性体駆動回
路に適用した場合について説明したが、本発明はその他
、固定ポンプを用いた慣性体駆動回路についても同様に
適用することができるのは勿論である。この場合、固定
ポンプの最大吐出圧を制御するメインリリーフ弁の設定
圧を、設定圧切換手段（１３）により高、低２段に切換
えるようにすればよい。

以上説明したように、本発明によれば、油圧ポンプの最
大吐出圧を圧力規制弁により設定圧に規制しながら重重
量の旋回体を駆動するようにした慣性体駆動回路におい
て、前記圧力規制弁の設定圧を設定圧切換手段により高
、低２段に切換えるようにしたので、平地では低設定圧
により慣性体を可及的にショックなくスムーズに駆動す
ることができる一方、傾斜地では高設定圧により慣性１
本の加速性良い起動を確保することができ、慣性体の運
転性能の著しい向上および省エネルギー化を図ることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は可変容量形の油圧ポンプを用いて慣性体を駆動
するようにした慣性体駆動回路に本発明を適用した場合
の実施例を示す油圧回路図、第２図は従来例を示す油圧
回路図である。 ＋１＋・・油圧ポンプ、（２）・・慣性体駆動用アクチ
ュエータ、（３）・・方向切換弁、（ｌＯ］・・パイロ
ットリリーフ弁（圧力規制弁）　、（１０ａ）・・バネ
、（１１）・・設定圧可変機構、（ｌｌａ）−ｏ　ラド
、（ｌ　ｌｂ）　、　、バネ室、（ｌｌｃ）−・油圧室
、（１１ｄ）・・バネ、（ｌｌｅ）・・ピストン、（１
２）・・可変圧力規制弁、’（’３）・・設定圧切換手
段、（１３ａ）・・タンク開放位置、（１３１））・・
負荷圧導入位置、（１４）・・タンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　油圧ポンプ（１）と、該油圧ポンプ（１）の
   圧油を受けて作動する慣性体駆動用アクチュエータ（２
   ）と、該アクチュエータ（２）への圧油供給方向を切換
   える方向切換弁（３）と、前記油圧ポンプ（１）の最大
   吐出圧を設定圧に規制する圧力規制弁（１０）とを備え
   た慣性体駆動回路において、前記圧力規制弁（１０）を
   設定圧可変の可変圧力規制弁（１２）で構成するととも
   に、該可変圧力規制弁（１２）の設定圧を高。 低２段に切換える設定圧切換手段（１３）を設けたこと
   を特徴とする慣性体駆動回路。