JP2001341984A - Hydraulic circuit having counterbalance valve and crane - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce pressure in a feed pipe passage during lowering. SOLUTION: Oil chambers Va, Vb are respectively provided at both ends of a spool 22 of a counterbalance valve 20, one oil chamber Va being communicated with the feed pipe passage (a lowering pipe passage) 10 and the other oil chamber Vb, in which a spring 23 is mounted, being communicated with a return pipe passage (a hoisting pipe passage) 9 via a solenoid proportional relief valve 13. Pressure sensors 11, 12 are connected to the feed pipe passage 10 and the oil chamber Vb, respectively, for controlling a relieve pressure Pr in the solenoid proportional relief valve 13 in accordance with signals from the pressure sensors 11, 12 so that a pressure P1 in the feed pipe passage 10 can be a target pressure Ps as predetermined.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カウンタバランス
弁を有する油圧回路およびその油圧回路を有するクレー
ンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic circuit having a counterbalance valve and a crane having the hydraulic circuit.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、ウインチの油圧回路において
は、油圧モータの巻上時の圧油入口側管路（以下、巻上
側管路）に吊り荷の落下防止用のカウンタバランス弁が
設けられる。カウンタバランス弁はそのスプールの駆動
に応じて絞り面積が変化し、これによって、巻下時に保
持管路から巻上側管路へと流れる圧油量が調整され、油
圧モータの巻下速度が制御される。この場合、スプール
の両端部にはそれぞれ油室が形成され、その一端側油室
は油圧モータの巻下時の圧油入口側管路（以下、巻下側
管路）に連通される。また、他端側油室は例えば巻上側
管路に連通され、油室にはバネが介装される。これによ
って、スプールの一端側には絞り面積を増加させるよう
に巻下側管路からの圧力が作用し、他端側には絞り面積
を減少させるようにバネ力と巻上側管路からの圧力が作
用する。スプールはこれら両者の差により駆動される。2. Description of the Related Art Generally, in a winch hydraulic circuit, a counterbalance valve for preventing a drop of a suspended load is provided in a hydraulic oil inlet side pipe (hereinafter referred to as a winding upper pipe) when a hydraulic motor is hoisted. The throttle area of the counterbalance valve changes in accordance with the drive of its spool, whereby the amount of hydraulic oil flowing from the holding pipeline to the winding-up pipeline during unwinding is adjusted, and the unwinding speed of the hydraulic motor is controlled. You. In this case, an oil chamber is formed at each end of the spool, and the oil chamber on one end side is communicated with a pressure oil inlet-side pipe (hereinafter referred to as a lower-side pipe) when the hydraulic motor is lowered. In addition, the other end side oil chamber is communicated with, for example, a winding upper conduit, and a spring is interposed in the oil chamber. As a result, the pressure from the lower winding line acts on one end of the spool to increase the throttle area, and the spring force and the pressure from the upper winding line decrease the throttle area on the other end. Works. The spool is driven by the difference between the two.

【０００３】このような油圧回路では、巻下時にカウン
タバランス弁を通過する圧油によりスプールにはさらに
絞り面積を減少させるような流体力（フローフォース）
が作用する。したがって、巻下時にスプールを所定の位
置でバランスさせるために必要とされる巻下側管路から
の圧力は、バネ力と巻上側管路からの圧力とフローフォ
ースとを足し合わせた値となる。[0003] In such a hydraulic circuit, a hydraulic force (flow force) that further reduces the throttle area on the spool by the pressure oil passing through the counterbalance valve at the time of unwinding.
Works. Therefore, the pressure from the lower side pipeline required to balance the spool at a predetermined position during the lowering is a value obtained by adding the spring force, the pressure from the upper side pipeline, and the flow force. .

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フロー
フォースは流量に比例するため、モータの高速化が進む
今日ではフローフォースは非常に大きな値（例えば１０
００Ｎ）となり、その分だけ巻下側管路の圧力は増大す
る。その結果、油圧ポンプの負荷が大きくなり燃費が悪
化するばかりか、モータに高負荷が作用して耐久性が低
下するおそれがある。However, since the flow force is proportional to the flow rate, the flow force is very large today (for example, 10
00N), and the pressure in the lower pipeline increases accordingly. As a result, not only the load on the hydraulic pump is increased and fuel economy is deteriorated, but also a high load is applied to the motor, and durability may be reduced.

【０００５】本発明の目的は、油圧モータの巻下時の送
り側管路の圧力を低減させることができるカウンタバラ
ンス弁を有する油圧回路およびクレーンを提供すること
にある。It is an object of the present invention to provide a hydraulic circuit and a crane having a counterbalance valve that can reduce the pressure of a feed-side conduit when the hydraulic motor is lowered.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】（１） 一実施の形態を
示す図１を参照して説明すると、請求項１の発明は、油
圧ポンプ１と、油圧ポンプ１から吐出される圧油により
駆動する油圧モータ２と、油圧モータ２の巻下駆動時の
戻り側管路（巻上側管路）９に介装されたカウンタバラ
ンス弁２０とを有する油圧回路に適用される。そして、
カウンタバランス弁２０が、シリンダ２１内部の一端側
に形成され、油圧モータ２の巻下駆動時の送り側管路
（巻下側管路）１０の圧油を導く第１の油室Ｖａと、第
１の油室Ｖａに対向してシリンダ内部の他端側に形成さ
れた第２の油室Ｖｂと、第１の油室Ｖａと第２の油室Ｖ
ｂにそれぞれ作用する力の差により移動し、移動量に応
じて戻り側管路９（巻上側管路）の通路面積を増減する
スプール２２とを有し、油圧モータ２の巻下駆動時に、
スプール２２に作用するフローフォースによって送り側
管路（巻下側管路）１０の圧力が増加しないように第２
の油室Ｖｂの圧力を制御する圧力制御手段１１〜１４を
備えることにより上述した目的は達成される。 （２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のカウンタ
バランス弁を有する油圧回路において、圧力制御手段
が、第１の油室Ｖａの圧力を検出する第１の圧力検出手
段１１と、第２油室Ｖｂの圧力を検出する第２の圧力検
出手段１２とを有し、第１の圧力検出手段１１および第
２の圧力検出手段１２からの検出値Ｐ１,Ｐｂに応じて
第２の油室Ｖｂの圧力を制御するものである。 （３） 請求項３の発明は、請求項１または２に記載の
カウンタバランス弁を有する油圧回路において、圧力制
御手段１３,１４が、油圧モータ２の巻下駆動時にスプ
ール２２に作用するフローフォースによる第１の油室Ｖ
ａの圧力上昇分を相殺するように第２の油室Ｖｂの圧力
を低減するものである。 （４） 請求項４の発明は、図１，４に示すように、油
圧ポンプ１と、油圧ポンプ１から吐出される圧油により
駆動する油圧モータ２と、油圧モータ２の巻下駆動時の
戻り側管路（巻上側管路）９に介装されたカウンタバラ
ンス弁２０とを有する油圧回路を備えたクレーンに適用
される。そして、カウンタバランス弁２０が、シリンダ
２１内部の一端側に形成され、油圧モータ２の巻下駆動
時の送り側管路（巻下側管路）１０の圧油を導く第１の
油室Ｖａと、第１の油室Ｖａに対向してシリンダ内部の
他端側に形成された第２の油室Ｖｂと、第１の油室Ｖａ
と第２の油室Ｖｂにそれぞれ作用する力の差により移動
し、移動量に応じて戻り側管路（巻上側管路）９の通路
面積を増減するスプール２２とを有し、油圧モータ２の
巻下駆動時に、スプール２２に作用するフローフォース
によって送り側管路（巻下側管路）１０の圧力が増加し
ないように第２の油室Ｖｂの圧力を制御する圧力制御手
段１１〜１４を備えた油圧回路を有することにより上述
した目的は達成される。Means for Solving the Problems (1) Referring to FIG. 1 showing one embodiment, the invention of claim 1 is driven by a hydraulic pump 1 and a pressure oil discharged from the hydraulic pump 1. The present invention is applied to a hydraulic circuit having a hydraulic motor 2 to be driven and a counterbalance valve 20 interposed in a return-side pipeline (winding-up pipeline) 9 when the hydraulic motor 2 is driven down. And
A first oil chamber Va formed at one end side of the inside of the cylinder 21 for guiding the hydraulic oil of the feed-side pipe (lower-side pipe) 10 when the hydraulic motor 2 is driven down; A second oil chamber Vb formed on the other end side inside the cylinder so as to face the first oil chamber Va, and a first oil chamber Va and a second oil chamber V
b, which moves by the difference in the forces acting on the respective b, and which increases and decreases the passage area of the return pipe 9 (winding upper pipe) in accordance with the amount of movement.
In order to prevent the pressure in the feed-side pipeline (lower-side pipeline) 10 from increasing due to the flow force acting on the spool 22, the second
The above-mentioned object is achieved by providing the pressure control means 11 to 14 for controlling the pressure of the oil chamber Vb. (2) According to a second aspect of the present invention, in the hydraulic circuit having the counterbalance valve according to the first aspect, the pressure control unit detects a pressure in the first oil chamber Va; A second pressure detecting means for detecting a pressure in the second oil chamber, and a second pressure detecting means for detecting a pressure in the second oil chamber according to detection values of the first pressure detecting means and the second pressure detecting means. It controls the pressure in the oil chamber Vb. (3) According to a third aspect of the present invention, in the hydraulic circuit having the counterbalance valve according to the first or second aspect, the pressure control means (13, 14) acts on the spool (22) when the hydraulic motor (2) is driven down. First oil chamber V
This is to reduce the pressure in the second oil chamber Vb so as to offset the rise in the pressure a. (4) The invention according to claim 4 is, as shown in FIGS. 1 and 4, a hydraulic pump 1, a hydraulic motor 2 driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1, The present invention is applied to a crane provided with a hydraulic circuit having a counterbalance valve 20 interposed in a return-side pipeline (wind-up pipeline) 9. A counterbalance valve 20 is formed at one end side inside the cylinder 21, and the first oil chamber Va that guides the pressure oil of the feed-side pipe (lower-side pipe) 10 at the time of the lowering drive of the hydraulic motor 2. A second oil chamber Vb formed on the other end side inside the cylinder in opposition to the first oil chamber Va, and a first oil chamber Va
And a spool 22 that moves by the difference between the forces acting on the second oil chamber Vb and increases and decreases the passage area of the return-side pipeline (winding-up pipeline) 9 according to the amount of movement. Pressure control means 11 to 14 for controlling the pressure of the second oil chamber Vb so that the pressure of the feed-side pipeline (wind-down pipeline) 10 is not increased by the flow force acting on the spool 22 at the time of the lowering drive. The above-mentioned object is achieved by having a hydraulic circuit provided with:

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。In the section of the means for solving the above-mentioned problems, which explains the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the present invention are used to make the present invention easy to understand. However, the present invention is not limited to this.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係わるカウンタバランス弁を有する油圧回路の構成
を示す図（油圧回路図）であり、図４は、その油圧回路
を有するクレーンの側面図である。図４に示すように、
クレーンは、走行体４１と、走行体４１上に旋回装置４
２を介して旋回可能に搭載された旋回体４３と、旋回体
４３の先端部に起伏可能に取り付けられたブーム４４と
を有し、巻上ロープ４５の巻回された巻上ドラム４６を
巻上または巻下駆動することで、ブーム先端からフック
４７を介して吊り下げられた吊り荷４８が昇降する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram (hydraulic circuit diagram) showing a configuration of a hydraulic circuit having a counterbalance valve according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a side view of a crane having the hydraulic circuit. As shown in FIG.
The crane includes a traveling body 41 and a swing device 4 on the traveling body 41.
A revolving body 43 rotatably mounted on the revolving body 2 and a boom 44 attached to the tip of the revolving body 43 so as to be able to undulate, and wind a hoisting drum 46 on which a hoisting rope 45 is wound. By driving up or down, the suspended load 48 suspended from the end of the boom via the hook 47 moves up and down.

【０００９】図１に示すように、カウンタバランス弁を
有する油圧回路は、原動機Ｍによって駆動される可変容
量型の油圧ポンプ１と、油圧ポンプ１から吐出される圧
油によって駆動する巻上用油圧モータ２と、油圧ポンプ
１から油圧モータ２に供給される圧油の流れを制御する
方向制御弁３と、減速機２ａを介して出力される油圧モ
ータ２からの駆動トルクによって巻上巻下駆動される巻
上ドラム４６と、オペレータが巻上ドラム４６の駆動指
令を入力する操作レバー５と、操作レバー５により操作
されるパイロット弁６Ａ,６Ｂと、パイロット弁６Ａ,６
Ｂに圧油を供給するパイロット油圧源７と、油圧モータ
２の巻上側管路９に保持管路８を形成し、保持管路８か
ら巻上側管路９への流れを規制して油圧モータ２の巻下
速度を制御するカウンタバランス弁２０と、油圧モータ
２の巻下側管路１０の圧力Ｐ１を検出する圧力センサ１
１と、カウンタバランス弁２０の内部に形成された油室
Ｖｂの圧力を検出する圧力センサ１２と、その油室１２
の圧力Ｐｂを調整する電磁比例リリーフ弁１３と、電磁
比例リリーフ弁１３のリリーフ圧Ｐｒを制御するコント
ローラ１４とを有している。As shown in FIG. 1, a hydraulic circuit having a counterbalance valve includes a variable displacement hydraulic pump 1 driven by a prime mover M, and a lifting hydraulic pressure driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1. The motor 2, a directional control valve 3 for controlling the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump 1 to the hydraulic motor 2, and a hoisting and lowering drive by a driving torque from the hydraulic motor 2 output via a speed reducer 2 a. Hoist drum 46, an operating lever 5 for an operator to input a drive command for hoist drum 46, pilot valves 6A and 6B operated by operating lever 5, and pilot valves 6A and 6
A holding hydraulic line 8 is formed in a pilot hydraulic power source 7 for supplying pressurized oil to the hydraulic motor B and a winding line 9 of the hydraulic motor 2, and a flow from the holding line 8 to the winding line 9 is regulated. Counter valve 20 for controlling the unwinding speed of the hydraulic motor 2 and a pressure sensor 1 for detecting the pressure P1 of the unwinding line 10 of the hydraulic motor 2
1, a pressure sensor 12 for detecting a pressure in an oil chamber Vb formed inside the counterbalance valve 20, and an oil chamber 12
And a controller 14 for controlling a relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13.

【００１０】カウンタバランス弁２０はシリンダ２１
と、シリンダ２１の内部に摺動可能に挿入されたスプー
ル２２と、油室Ｖｂに介装されたバネ２３とを有してい
る。バネ２３の両端部はスプール２２とシリンダ２１の
端面にそれぞれ当接し、スプール２２はバネ力によって
図の左方へ付勢されている。スプール２２の反対側端面
とシリンダ２１の間には油室Ｖｂに対向して油室Ｖａが
形成され、油室Ｖａは固定絞り２４を介して油圧モータ
２の巻下側管路１０に連通されるとともに、固定絞り２
５を介してタンクに連通されている。巻下側管路１０の
圧力Ｐ１と油室Ｖａの圧力との関係はこれら絞り２４,
２５の面積や油圧モータ２に作用する負荷によって決定
される。The counter balance valve 20 is provided with a cylinder 21
And a spool 22 slidably inserted into the cylinder 21 and a spring 23 interposed in the oil chamber Vb. Both ends of the spring 23 abut against the end faces of the spool 22 and the cylinder 21, respectively, and the spool 22 is urged leftward in the figure by a spring force. An oil chamber Va is formed between the opposite end face of the spool 22 and the cylinder 21 so as to face the oil chamber Vb. The oil chamber Va is communicated with the lower winding line 10 of the hydraulic motor 2 via a fixed throttle 24. And fixed aperture 2
5 is connected to the tank. The relationship between the pressure P1 of the lower winding line 10 and the pressure of the oil chamber Va is determined by these throttles 24,
25 and the load acting on the hydraulic motor 2.

【００１１】スプール２２は第１ランド２２ａと第２ラ
ンド２２ｂを有し、第１ランド２２ａと第２ランド２２
ｂの間のシリンダ２１の内周面、および第２ランド２２
ｂの外側のシリンダ２１の内周面にはぞれぞれ溝状の通
路２１ａ,２１ｂが全周にわたって形成されている。通
路２１ａは保持管路８に接続されるとともに、チェック
弁２６を介して巻上側管路９に接続され、通路２１ｂは
巻上側管路９に接続されている。これによって、スプー
ル２２がバネ力に抗して図の右方に移動すると、第２ラ
ンド２２ｂとシリンダ２１の間の絞り部２７を介して通
路２１ａと通路２１ｂが連通し、保持管路８からの圧油
は巻上側管路９に流される。The spool 22 has a first land 22a and a second land 22b, and the first land 22a and the second land 22b.
b and the inner peripheral surface of the cylinder 21 and the second land 22
Channel-shaped passages 21a and 21b are formed over the entire circumference on the inner peripheral surface of the cylinder 21 on the outer side of b. The passage 21 a is connected to the holding line 8, is connected to the winding line 9 via a check valve 26, and the passage 21 b is connected to the winding line 9. As a result, when the spool 22 moves to the right in the drawing against the spring force, the passage 21a and the passage 21b communicate with each other through the throttle portion 27 between the second land 22b and the cylinder 21, and Is passed through the upper winding line 9.

【００１２】電磁比例リリーフ弁１３は油室Ｖｂと巻上
側管路９の間に設けられている。したがって、油室Ｖｂ
の圧力Ｐｂが電磁比例リリーフ弁１３のリリーフ圧Ｐｒ
を越えると油室Ｖｂから巻上側管路９へと圧油がリリー
フし、油室Ｖｂの圧力Ｐｂはリリーフ圧Ｐｒに制御され
る。また、油室Ｖｂと巻上側管路９の間には巻上側管路
９から油室Ｖｂへの圧油の流れを許容するチェック弁２
８が電磁比例リリーフ弁１３と並列に設けられている。An electromagnetic proportional relief valve 13 is provided between the oil chamber Vb and the winding-side pipe 9. Therefore, the oil chamber Vb
Is the relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13
Is exceeded, the pressure oil is relieved from the oil chamber Vb to the winding-up pipe line 9, and the pressure Pb of the oil chamber Vb is controlled to the relief pressure Pr. Further, between the oil chamber Vb and the winding line 9, a check valve 2 that allows the flow of pressurized oil from the winding line 9 to the oil chamber Vb.
8 is provided in parallel with the electromagnetic proportional relief valve 13.

【００１３】図２は、コントローラ１４からの制御信号
Ｉとその制御信号Ｉにより制御される電磁比例リリーフ
弁１３のリリーフ圧Ｐｒとの関係を示す図である。図２
に示すように、制御信号Ｉの増加に伴いリリーフ圧Ｐｒ
は比例的に増加しており、制御信号Ｉとリリーフ圧Ｐｒ
との間は次式(I)のようになる。 Ｉ＝ｋ・Ｐｒ ただし、ｋ：比例定数 (I)FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the control signal I from the controller 14 and the relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13 controlled by the control signal I. FIG.
As shown in the figure, as the control signal I increases, the relief pressure Pr
Increases proportionally, and the control signal I and the relief pressure Pr
Is as shown in the following equation (I). I = k · Pr where k: proportionality constant (I)

【００１４】コントローラ１４では圧力センサ１１,１
２からの信号に応じて以下のような処理が実行される。
図３はコントローラ１４で実行される処理の一例を示す
フローチャートである。このフローチャートは操作レバ
ー５の巻下操作によりスタートする。図３に示すよう
に、まず、ステップＳ１で圧力センサ１１,１２からの
信号により巻下側管路８の圧力Ｐ１と油室Ｖｂの圧力Ｐ
ｂをそれぞれ検出する。次いで、ステップＳ２で巻下側
管路１０の圧力検出値Ｐ１が予め設定された所定の目標
圧力Ｐｓ以下か否かを判定する。ここで設定される所定
の目標圧力Ｐｓとは巻下側管路１０の目標圧力であり、
バネ２３のセット圧に油室Ｖａと巻下側管路１０との間
の圧力損失やモータ２の圧力損失、巻上側管路９の圧力
損失などを加えた値とされる。In the controller 14, the pressure sensors 11, 1
The following processing is executed in accordance with the signal from the second.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a process executed by the controller 14. This flowchart is started by the lowering operation of the operation lever 5. As shown in FIG. 3, first, in step S1, the pressure P1 of the lower winding line 8 and the pressure P of the oil chamber Vb are determined based on signals from the pressure sensors 11 and 12.
b is detected. Next, in step S2, it is determined whether or not the detected pressure value P1 of the lower pipe 10 is equal to or lower than a predetermined target pressure Ps. The predetermined target pressure Ps set here is a target pressure of the lower winding line 10, and
The set pressure of the spring 23 is a value obtained by adding the pressure loss between the oil chamber Va and the lower winding line 10, the pressure loss of the motor 2, the pressure loss of the upper winding line 9, and the like.

【００１５】ステップＳ２が否定されるとステップＳ３
に進み、次式(II)により、すなわち、目標圧力Ｐｓから
巻下側管路１０の圧力検出値Ｐ１を減じた値に所定のゲ
インＧを乗じ、それに油室Ｖｂの圧力検出値Ｐｂを加算
して油室Ｖｂの目標圧力Ｐｂ0が算出される。 Ｐｂ0＝Ｐｂ＋Ｇ・（Ｐｓ−Ｐ1） (II) なお、この場合、ゲインＧの値はカウンタバランス弁１
０の応答性や制御の安定性などを考慮して決定される。
次いで、ステップＳ４で目標圧力Ｐｂ0に前述した比例
係数ｋを乗じて制御信号Ｉを算出し、ステップＳ５でそ
の制御信号Ｉを電磁比例リリーフ弁１３に出力する。こ
れによって、電磁比例リリーフ弁１３のリリーフ圧Ｐｒ
が目標圧力Ｐｂ0に設定される。ステップＳ５の処理が
終了するとステップＳ１に戻り、以降、ステップＳ２が
肯定されるまで同様な処理が繰り返される。If step S2 is negative, step S3
Then, a predetermined gain G is multiplied by the following equation (II), that is, a value obtained by subtracting the pressure detection value P1 of the lower pipe 10 from the target pressure Ps, and the pressure detection value Pb of the oil chamber Vb is added thereto. Then, the target pressure Pb0 of the oil chamber Vb is calculated. Pb0 = Pb + G. (Ps-P1) (II) In this case, the value of the gain G is determined by the counterbalance valve 1
It is determined in consideration of the responsiveness of 0, control stability, and the like.
Next, in step S4, the control signal I is calculated by multiplying the target pressure Pb0 by the above-described proportional coefficient k, and the control signal I is output to the electromagnetic proportional relief valve 13 in step S5. Thereby, the relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13 is
Is set to the target pressure Pb0. When the process in step S5 ends, the process returns to step S1, and thereafter, the same process is repeated until step S2 is affirmed.

【００１６】ステップＳ２が肯定されるとステップＳ６
に進み、油室Ｖｂの圧力検出値Ｐｂを目標圧力Ｐｂ0と
して設定する。次いで、ステップＳ７でこの目標圧力Ｐ
ｂ0に比例係数ｋを乗じて制御信号Ｉを算出し、ステッ
プＳ８でその制御信号Ｉを電磁比例リリーフ弁１３に出
力し、リターンする。これによって、電磁比例リリーフ
弁１３のリリーフ圧Ｐｒが目標圧力Ｐｂ0に設定され
る。If step S2 is affirmed, step S6 is reached.
Then, the detected pressure value Pb of the oil chamber Vb is set as the target pressure Pb0. Next, in step S7, the target pressure P
The control signal I is calculated by multiplying b0 by the proportional coefficient k, and the control signal I is output to the electromagnetic proportional relief valve 13 in step S8, and the routine returns. Thus, the relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13 is set to the target pressure Pb0.

【００１７】次に、本発明の実施の形態の動作について
説明する。図１の油圧回路において、操作レバー５を巻
上操作すると、その操作量に応じてパイロット弁６Ａが
駆動され、パイロット油圧源７からの圧油はパイロット
弁６Ａを介して方向制御弁３のパイロットポートに供給
される。このパイロット圧の供給により方向制御弁３は
位置Ａ側に切り換えられ、油圧ポンプ１からの圧油は方
向制御弁３、チェック弁２６、通路２１ａ、保持管路８
を介して油圧モータ２に供給される。これによって、油
圧モータ２は巻上方向に回転し、モータ２からの駆動ト
ルクによってドラム４６は巻上駆動され、吊り荷４８が
上昇する。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. In the hydraulic circuit shown in FIG. 1, when the operating lever 5 is hoisted, the pilot valve 6A is driven in accordance with the operation amount, and the hydraulic oil from the pilot hydraulic source 7 is supplied to the pilot valve of the direction control valve 3 via the pilot valve 6A. Supplied to the port. By supplying the pilot pressure, the direction control valve 3 is switched to the position A side, and the pressure oil from the hydraulic pump 1 is supplied to the direction control valve 3, the check valve 26, the passage 21a, and the holding line 8
Is supplied to the hydraulic motor 2 via As a result, the hydraulic motor 2 rotates in the hoisting direction, the drum 46 is driven to hoist by the driving torque from the motor 2, and the suspended load 48 rises.

【００１８】一方、操作レバー５を巻下操作すると、そ
の操作量に応じてパイロット弁６Ｂが駆動され、パイロ
ット油圧源７からの圧油はパイロット弁６Ｂを介して方
向制御弁３のパイロットポートに供給される。これによ
り、方向制御弁３は位置Ｂ側に切り換えられ、油圧ポン
プ１からの圧油は方向制御弁３および巻下側管路１０を
介して油圧モータ２へ供給されるとともに、巻下側管路
１０からの圧油は絞り２４を介して油室Ｖａに供給され
る。このとき、レバー操作駆動直後においては巻下側管
路１０の圧力Ｐ１は所定値Ｐｓよりも小さく、電磁比例
リリーフ弁１３のリリーフ圧Ｐｒは前述したステップＳ
６〜ステップＳ９の処理により油室Ｖｂの圧力検出値Ｐ
ｂに等しい値に設定される。油室Ｖａと油室Ｖｂの差圧
がバネ力よりも小さいときは、スプール２２のストロー
クＳはゼロのままであり、巻下側管路１０の圧力Ｐ1と
保持管路８の圧力および油室Ｖａの圧力がともに増加す
る。On the other hand, when the operation lever 5 is lowered, the pilot valve 6B is driven in accordance with the operation amount, and the hydraulic oil from the pilot hydraulic source 7 is supplied to the pilot port of the direction control valve 3 via the pilot valve 6B. Supplied. As a result, the direction control valve 3 is switched to the position B side, and the pressure oil from the hydraulic pump 1 is supplied to the hydraulic motor 2 via the direction control valve 3 and the lowering line 10, and the lowering side pipe is The pressure oil from the passage 10 is supplied to the oil chamber Va via the throttle 24. At this time, immediately after the lever operation drive, the pressure P1 of the lowering side pipe line 10 is smaller than the predetermined value Ps, and the relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13 is set at the above-described step S.
The pressure detection value P of the oil chamber Vb is obtained through the processing from step 6 to step S9
Set to a value equal to b. When the differential pressure between the oil chamber Va and the oil chamber Vb is smaller than the spring force, the stroke S of the spool 22 remains zero, and the pressure P1 of the lower winding line 10, the pressure of the holding line 8, and the oil chamber. Va pressure increases together.

【００１９】油室Ｖａと油室Ｖｂの差圧がバネ力にうち
勝つとスプール２２は図の右方に移動を開始し、差圧と
バネ力とがバランスしたところでスプール２２は停止す
る。このスプール２２の移動によって、絞り部２７の面
積は増加し、油圧モータ２からの圧油は保持管路８、通
路２１ａ、絞り部２７、通路２１ｂを介して巻上側管路
９へと流される。その結果、油圧モータ２は巻下方向に
回転し、モータ２からの駆動トルクによってドラム４６
は巻下駆動され、吊り荷４８が下降する。When the differential pressure between the oil chamber Va and the oil chamber Vb exceeds the spring force, the spool 22 starts moving to the right in the drawing, and stops when the differential pressure and the spring force are balanced. Due to the movement of the spool 22, the area of the throttle portion 27 increases, and the pressure oil from the hydraulic motor 2 flows to the winding-up channel 9 via the holding pipeline 8, the passage 21a, the throttle portion 27, and the passage 21b. . As a result, the hydraulic motor 2 rotates in the lowering direction, and the driving torque from the motor 2 causes the drum 46 to rotate.
Is driven down, and the suspended load 48 descends.

【００２０】モータ２の巻下駆動時には、カウンタバラ
ンス弁１０を通過する圧油の流れによりスプール２２に
左向きのフローフォースが発生する。これにより、スプ
ール２２が左方に押し戻され絞り部２７の面積が減少す
るが、絞り部２７の面積の減少により圧油の流れが妨げ
られて巻下側管路１０の圧力Ｐ１が増大するため、スプ
ール２２は再び右方に押し戻される。このとき、油室Ｖ
ｂの圧力Ｐｂをなんら制御しなければ、巻下側管路１０
の圧力Ｐ１はフローフォースの分だけ増大してスプール
２２がバランスする。ところが、本実施の形態では、前
述したように電磁比例リリーフ弁１３の駆動により油室
Ｖｂの圧力Ｐｂを制御するため、巻下側管路１０の圧力
Ｐ１が以下のように減少する。When the motor 2 is driven down, a flow of pressure oil passing through the counterbalance valve 10 generates a leftward flow force on the spool 22. As a result, the spool 22 is pushed back to the left, and the area of the throttle portion 27 decreases. However, the decrease in the area of the throttle portion 27 impedes the flow of pressurized oil and increases the pressure P1 of the lower pipeline 10. , The spool 22 is pushed back to the right again. At this time, the oil chamber V
If the pressure Pb of b is not controlled, the lower pipeline 10
Is increased by the flow force, and the spool 22 is balanced. However, in the present embodiment, since the pressure Pb of the oil chamber Vb is controlled by driving the electromagnetic proportional relief valve 13 as described above, the pressure P1 of the lower pipe 10 decreases as follows.

【００２１】すなわち、左向きのフローフォースがスプ
ール２２に作用したとき、スプール２２の移動により絞
り部２７の面積が減少し、巻下側管路１０の圧力Ｐ１が
所定値Ｐｓを越えると、前述したステップＳ３〜ステッ
プＳ５の処理により電磁比例リリーフ弁１３のリリーフ
圧Ｐｒが低くなるように設定される。これによって、油
室Ｖｂから巻上側管路９へと圧油がリリーフして油室Ｖ
ｂの圧力Ｐｂが減少し、スプール２２は右方に押し戻さ
れる。その結果、絞り部２７の面積は増加し、巻下側管
路１０の圧力Ｐ１が所定値Ｐｓまで減少する。なお、油
室Ｖｂと巻上側管路９とはチェック弁２８で接続されて
いるため、リリーフ弁１３によって制御される油室Ｖｂ
の圧力Ｐｂは巻上側管路９の圧力よりも大きくなること
はない。That is, when the leftward flow force acts on the spool 22, the movement of the spool 22 reduces the area of the constricted portion 27, and if the pressure P1 of the lower-side pipeline 10 exceeds a predetermined value Ps, the above-described operation is performed. The relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13 is set to be low by the processing of steps S3 to S5. As a result, the pressure oil is relieved from the oil chamber Vb to the winding-up pipe 9 and the oil chamber V
The pressure Pb at b decreases, and the spool 22 is pushed back to the right. As a result, the area of the constricted portion 27 increases, and the pressure P1 of the lower pipe 10 decreases to a predetermined value Ps. Since the oil chamber Vb and the winding-up pipe 9 are connected by the check valve 28, the oil chamber Vb controlled by the relief valve 13
Does not become larger than the pressure of the winding-up conduit 9.

【００２２】その状態から操作レバー５を中立位置に戻
し操作すると、パイロット弁６Ｂも中立位置に戻り、方
向制御弁３のパイロットポートに作用するパイロット圧
油はパイロット弁６Ｂを介してタンクに回収される。こ
れによって、方向制御弁３はレバー操作に追従して中立
位置に切り換えられ、巻下側管路１０の圧力Ｐ１の低下
によりスプール２２が左方に移動し、絞り部２７が閉じ
られる。その結果、油圧モータ２に油圧ブレーキ力が作
用し、油圧モータ２の回転は速やかに停止する。When the operation lever 5 is returned to the neutral position from this state, the pilot valve 6B also returns to the neutral position, and the pilot pressure oil acting on the pilot port of the direction control valve 3 is collected in the tank via the pilot valve 6B. You. As a result, the direction control valve 3 is switched to the neutral position following the lever operation, and the spool 22 moves to the left due to a decrease in the pressure P1 of the lower pipeline 10, and the throttle portion 27 is closed. As a result, the hydraulic brake force acts on the hydraulic motor 2, and the rotation of the hydraulic motor 2 stops immediately.

【００２３】このように本実施の形態によると、カウン
タバランス弁１０の油室Ｖｂと巻上側管路９との間に電
磁比例リリーフ弁１３を設け、巻下側管路１０の圧力Ｐ
１と油室Ｖｂの圧力Ｐｂによりフローフォースを検出す
る。そして、その検出値に応じてそのリリーフ圧Ｐｒを
制御し、油室Ｖｂの圧力をスプール２２に作用するフロ
ーフォースに相当する分だけ減少させるようにした。し
たがって、スプール２２の移動に要する圧力をバネ力と
巻上側管路９の圧力との和まで減少させることができ、
巻下側管路１０の圧力が低減される。その結果、ポンプ
出力が低く抑えられ、燃費が向上するとともに、モータ
２の出入口ポートに高負荷が作用することを阻止するこ
とができ、耐久性が向上する。As described above, according to the present embodiment, the electromagnetic proportional relief valve 13 is provided between the oil chamber Vb of the counter balance valve 10 and the winding line 9, and the pressure P of the winding line 10 is reduced.
1 and the pressure Pb of the oil chamber Vb, the flow force is detected. Then, the relief pressure Pr is controlled according to the detected value, and the pressure in the oil chamber Vb is reduced by an amount corresponding to the flow force acting on the spool 22. Therefore, the pressure required for the movement of the spool 22 can be reduced to the sum of the spring force and the pressure of the winding-up conduit 9,
The pressure in the lower pipe 10 is reduced. As a result, the pump output is kept low, fuel efficiency is improved, and a high load is prevented from acting on the inlet / outlet port of the motor 2, thereby improving durability.

【００２４】なお、上記実施の形態は、スプール２２に
作用するフローフォースによって巻下側管路１０の圧力
が増加しないように、カウンタバランス弁１０の油室Ｖ
ｂの圧力Ｐｂを制御して巻下側管路１０の圧力を減少さ
せることを特徴とするものであり、それは上記実施の形
態に限らず種々の形態で実施することができる。例え
ば、上記実施の形態では、スプール２２に作用するフロ
ーフォースに応じて電磁比例リリーフ弁１３のリリーフ
圧Ｐｒを比例的に制御するようにしたが、電磁比例リリ
ーフ弁１３の代わりに高圧,低圧の２段階に切り換え可
能な可変リリーフ弁を設け、巻下駆動時にフローフォー
スに応じて可変リリーフ弁の設定圧を高圧から低圧に切
り換えるようにしてもよい。この場合、フローフォース
と相関関係を有する物理量（例えばモータ流量など）が
所定値以上となったときに、可変リリーフ弁の設定圧を
切り換えればよい。In the above embodiment, the oil chamber V of the counter balance valve 10 is controlled so that the pressure in the lower pipe 10 does not increase due to the flow force acting on the spool 22.
It is characterized by controlling the pressure Pb of b to reduce the pressure of the lower winding line 10, which can be implemented in various forms other than the above embodiment. For example, in the above embodiment, the relief pressure Pr of the electromagnetic proportional relief valve 13 is proportionally controlled in accordance with the flow force acting on the spool 22, but instead of the electromagnetic proportional relief valve 13, a high pressure and a low pressure are used. A variable relief valve that can be switched in two stages may be provided, and the set pressure of the variable relief valve may be switched from high pressure to low pressure according to the flow force during the lowering drive. In this case, the set pressure of the variable relief valve may be switched when a physical quantity having a correlation with the flow force (for example, a motor flow rate) becomes equal to or more than a predetermined value.

【００２５】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、油室Ｖａが第１の油室を、油室Ｖｂが第２の油室
を、圧力センサ１１,１２と電磁比例リリーフ弁１３と
コントローラ１４が圧力制御手段を、圧力センサ１１が
第１の圧力検出手段を、圧力センサ１２が第２の圧力検
出手段をそれぞれ構成する。In the correspondence between the above embodiment and the claims, the oil chamber Va corresponds to the first oil chamber, the oil chamber Vb corresponds to the second oil chamber, the pressure sensors 11 and 12 and the electromagnetic proportional relief valve 13 The controller 14 constitutes pressure control means, the pressure sensor 11 constitutes first pressure detection means, and the pressure sensor 12 constitutes second pressure detection means.

【００２６】[0026]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カウンタバランス弁のスプールの両端部に第１の
油室および第２の油室を形成し、油圧モータの巻下駆動
時に、スプールに作用するフローフォースによって送り
側管路（巻下側管路）の圧力が増加しないように第２の
油室の圧力を制御するようにした。これにより、油圧モ
ータの送り側管路（巻下側管路）の圧力が低減され、ポ
ンプ出力が低く抑えられて燃費が向上するとともに、モ
ータの出入口ポートに高負荷が作用することが阻止さ
れ、耐久性が向上する。とくに、請求項３の発明によれ
ば、スプールに作用するフローフォースによる第１の油
室の圧力の上昇分を相殺するように第２の油室の圧力を
低減するようにしたので、油圧モータの送り側管路（巻
下側管路）の圧力を最小とすることができる。As described above in detail, according to the present invention, the first oil chamber and the second oil chamber are formed at both ends of the spool of the counterbalance valve, and the hydraulic oil motor is driven at the time of lowering drive. The pressure in the second oil chamber is controlled so that the pressure in the feed-side pipe (lower-side pipe) does not increase due to the flow force acting on the spool. As a result, the pressure in the feed-side pipe (lower-side pipe) of the hydraulic motor is reduced, the pump output is suppressed low, fuel efficiency is improved, and a high load is prevented from acting on the motor inlet / outlet port. And the durability is improved. In particular, according to the third aspect of the present invention, the pressure in the second oil chamber is reduced so as to offset the increase in the pressure in the first oil chamber due to the flow force acting on the spool. Can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態に係るカウンタバランス弁
を有する油圧回路の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit having a counterbalance valve according to an embodiment of the present invention.

【図２】本実施の形態に係わる油圧回路を構成する電磁
比例リリーフ弁の弁特性を示す図。FIG. 2 is a view showing valve characteristics of an electromagnetic proportional relief valve constituting the hydraulic circuit according to the embodiment.

【図３】本実施の形態に係わる油圧回路を構成するコン
トローラで実行される処理の一例を示すフローチャー
ト。FIG. 3 is a flowchart showing an example of a process executed by a controller constituting the hydraulic circuit according to the embodiment.

【図４】本発明が適用されるクレーンの側面図。FIG. 4 is a side view of a crane to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 油圧ポンプ ２ 油圧モータ ３ 方向制御弁 ８ 保持管路 ９ 巻上側管路 １０ 巻下側管路 １１,１２ 圧力センサ １３ 電磁比例
リリーフ弁 １４ コントローラ ２０ カウンタ
バランス弁 ２２ スプール Ｖａ,Ｖｂ 油室DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic pump 2 Hydraulic motor 3 Direction control valve 8 Holding line 9 Upper winding line 10 Lower winding line 11, 12 Pressure sensor 13 Electromagnetic proportional relief valve 14 Controller 20 Counter balance valve 22 Spool Va, Vb Oil chamber

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F204 AA04 BA02 CA05 FA02 FB05 FC08 FD02 3H089 AA09 AA20 BB02 CC08 DA03 DA14 DB08 DB33 DB47 DB49 EE07 EE13 EE17 EE22 EE31 FF07 FF12 GG02 JJ08 Continued on front page F term (reference) 3F204 AA04 BA02 CA05 FA02 FB05 FC08 FD02 3H089 AA09 AA20 BB02 CC08 DA03 DA14 DB08 DB33 DB47 DB49 EE07 EE13 EE17 EE22 EE31 FF07 FF12 GG02 JJ08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 油圧ポンプと、 前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧
モータと、 前記油圧モータの巻下駆動時の戻り側管路に介装された
カウンタバランス弁とを有する油圧回路において、 前記カウンタバランス弁は、 シリンダ内部の一端側に形成され、前記油圧モータの巻
下駆動時の送り側管路の圧油を導く第１の油室と、 前記第１の油室に対向して前記シリンダ内部の他端側に
形成された第２の油室と、 前記第１の油室と第２の油室にそれぞれ作用する力の差
により移動し、移動量に応じて前記戻り側管路の通路面
積を増減するスプールとを有し、 前記油圧モータの巻下駆動時に、前記スプールに作用す
るフローフォースによって前記送り側管路の圧力が増加
しないように前記第２の油室の圧力を制御する圧力制御
手段を備えることを特徴とするカウンタバランス弁を有
する油圧回路。1. A hydraulic system comprising: a hydraulic pump; a hydraulic motor driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump; and a counterbalance valve interposed in a return-side conduit when the hydraulic motor is driven to lower. In the circuit, the counterbalance valve is formed at one end side inside the cylinder, and a first oil chamber that guides pressure oil in a feed-side pipeline at the time of the lowering drive of the hydraulic motor; A second oil chamber formed on the other end side of the inside of the cylinder and moving by a difference between forces acting on the first oil chamber and the second oil chamber. A spool for increasing or decreasing a passage area of a return-side pipeline, wherein the second oil is arranged to prevent the pressure of the feed-side pipeline from increasing due to a flow force acting on the spool when the hydraulic motor is driven down. Pressure control hand to control chamber pressure A hydraulic circuit having a counter balance valve characterized in that it comprises a. 【請求項２】 請求項１に記載のカウンタバランス弁を
有する油圧回路において、 前記圧力制御手段は、前記第１の油室の圧力を検出する
第１の圧力検出手段と、前記第２油室の圧力を検出する
第２の圧力検出手段とを有し、前記第１の圧力検出手段
および第２の圧力検出手段からの検出値に応じて前記第
２の油室の圧力を制御することを特徴とするカウンタバ
ランス弁を有する油圧回路。2. The hydraulic circuit having a counterbalance valve according to claim 1, wherein the pressure control means is configured to detect a pressure in the first oil chamber, and the second oil chamber. And second pressure detecting means for detecting the pressure of the second oil chamber, and controlling the pressure of the second oil chamber in accordance with the detection values from the first pressure detecting means and the second pressure detecting means. A hydraulic circuit having a counterbalance valve. 【請求項３】 請求項１または２に記載のカウンタバラ
ンス弁を有する油圧回路において、 前記圧力制御手段は、前記油圧モータの巻下駆動時に前
記スプールに作用するフローフォースによる前記第１の
油室の圧力上昇分を相殺するように前記第２の油室の圧
力を低減することを特徴とするカウンタバランス弁を有
する油圧回路。3. The hydraulic circuit having the counterbalance valve according to claim 1, wherein the pressure control unit is configured to control the first oil chamber by a flow force acting on the spool when the hydraulic motor is driven down. A hydraulic circuit having a counterbalance valve, wherein the pressure in the second oil chamber is reduced so as to offset the increase in the pressure of the second oil chamber. 【請求項４】 油圧ポンプと、 前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧
モータと、 前記油圧モータの巻下駆動時の戻り側管路に介装された
カウンタバランス弁とを有する油圧回路を備えたクレー
ンにおいて、 前記カウンタバランス弁は、 シリンダ内部の一端側に形成され、前記油圧モータの巻
下駆動時の送り側管路の圧油を導く第１の油室と、 前記第１の油室に対向して前記シリンダ内部の他端側に
形成された第２の油室と、 前記第１の油室と第２の油室にそれぞれ作用する力の差
により移動し、移動量に応じて前記戻り側管路の通路面
積を増減するスプールとを有し、 前記油圧モータの巻下駆動時に、前記スプールに作用す
るフローフォースによって前記送り側管路の圧力が増加
しないように前記第２の油室の圧力を制御する圧力制御
手段を備えた油圧回路を有することを特徴とするクレー
ン。4. A hydraulic system comprising: a hydraulic pump; a hydraulic motor driven by pressurized oil discharged from the hydraulic pump; and a counterbalance valve interposed in a return pipe when the hydraulic motor is driven to lower. In a crane provided with a circuit, the counterbalance valve is formed at one end side inside a cylinder, and a first oil chamber that guides pressure oil in a feed-side pipe at the time of lowering drive of the hydraulic motor; A second oil chamber formed on the other end side of the inside of the cylinder in opposition to the first oil chamber, and moving by a difference between forces acting on the first oil chamber and the second oil chamber. A spool that increases or decreases the passage area of the return-side pipeline in accordance with the above-mentioned condition, and that during the lowering drive of the hydraulic motor, the pressure of the feed-side pipeline is not increased by the flow force acting on the spool. Control the pressure in the second oil chamber Crane, characterized in that it comprises a hydraulic circuit with a pressure control means for.