JP2003004001A - Hydraulic control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械のように複数のアクチュエータを有する機械に
最適な油圧制御装置に関し、特にアクチュエータの微操
作性と母機の生産性の向上に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic control apparatus most suitable for a machine having a plurality of actuators such as a construction machine such as a hydraulic excavator, and more particularly to improving fine operability of the actuator and productivity of a mother machine. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来技術の一例には本願と同一出願人に
よる特開平４−１９４０６号公報がある。2. Description of the Related Art As an example of the prior art, there is JP-A-4-19406 by the same applicant as this application.
【０００３】上記公報の第４図には、パイロット圧力に
より切換弁を操作し、可変容量ポンプからの吐出油を上
記切換弁に接続されたアクチュエータへ供給する一方、
このアクチュエータからの戻り油をタンクへ排出すると
ともに、切換弁のメータイン側可変開口部における差圧
に応じてポンプ吐出流量を調整するよう流量調整手段４
６を構成した油圧制御装置において、上記流量調整手段
４６における設定差圧を外部信号Ｓにより調整する技術
が示されている。In FIG. 4 of the above publication, the switching valve is operated by the pilot pressure to supply the discharge oil from the variable displacement pump to the actuator connected to the switching valve.
The return oil from this actuator is discharged to the tank, and the flow rate adjusting means 4 is adjusted so as to adjust the pump discharge flow rate according to the differential pressure at the meter-in side variable opening of the switching valve.
In the hydraulic control device configured as No. 6, a technique for adjusting the set differential pressure in the flow rate adjusting means 46 by the external signal S is shown.
【０００４】この例では、上記流量調整手段４６の差圧
設定用バネ６６にピストン６８を接続し、このピストン
６８に作用する外部信号Ｓによりバネ６６の荷重を可変
としている。ここで外部信号Ｓは作動油温に関連づけら
れており、温度センサ７０で検出した作動油温を変換増
幅器７２で変換増幅して比例制御弁７４に作用させるこ
とで、作動油温を比例制御弁７４の通過流量に変換して
外部信号Ｓとして用いている。さらにこの例では、外部
信号Ｓは、上記流量調整手段４６における差圧を常に一
定に保持するように制御される（従って、切換弁の可変
開口部における差圧は変化する）よう構成されている。In this example, a piston 68 is connected to the differential pressure setting spring 66 of the flow rate adjusting means 46, and the load of the spring 66 is made variable by an external signal S acting on the piston 68. Here, the external signal S is related to the hydraulic oil temperature, and the hydraulic oil temperature detected by the temperature sensor 70 is converted and amplified by the conversion amplifier 72 to act on the proportional control valve 74, so that the hydraulic oil temperature is proportionally controlled. It is converted into the passing flow rate of 74 and used as the external signal S. Further, in this example, the external signal S is configured to be controlled so that the differential pressure in the flow rate adjusting means 46 is always kept constant (therefore, the differential pressure in the variable opening portion of the switching valve changes). .
【０００５】まず、上記従来技術において外部信号Ｓを
作用させない場合を考察する。この場合作動油温が低下
し作動油の粘度が上昇すると、切換弁１８−３内の絞り
８０（可変開口部）における差圧、従って流量調整手段
４６に作用する差圧が増加し、流量調整手段４６を通過
する流量が増加するので可変容量ポンプ１２吐出流量が
減少する。つまり上昇した粘度に対してポンプ吐出流量
が減少することで、切換弁１８−３内の絞り８０におけ
る差圧および、流量調整手段４６に作用する差圧が作動
油温低下前と同一に維持されるのである。従って切換弁
の操作量が同じであるにもかかわらず作動油温の変化に
よってアクチュエータの速度が変化（この場合減少）し
てしまうことになり、操作の安定性の面からは好ましく
ない。First, the case where the external signal S is not acted on in the above-mentioned conventional technique will be considered. In this case, when the temperature of the hydraulic oil decreases and the viscosity of the hydraulic oil rises, the differential pressure at the throttle 80 (variable opening) in the switching valve 18-3, and thus the differential pressure acting on the flow rate adjusting means 46, increases, and the flow rate is adjusted. As the flow rate through the means 46 increases, the variable displacement pump 12 discharge flow rate decreases. That is, since the pump discharge flow rate decreases with respect to the increased viscosity, the differential pressure at the throttle 80 in the switching valve 18-3 and the differential pressure acting on the flow rate adjusting means 46 are maintained the same as before the hydraulic oil temperature was lowered. It is. Therefore, although the operation amount of the switching valve is the same, the speed of the actuator changes (decreases in this case) due to the change of the hydraulic oil temperature, which is not preferable in terms of operation stability.
【０００６】次に、外部信号Ｓを作用させた場合につい
て考察する。この場合、作動油温低下に起因する作動油
粘度低下によって流量調整手段４６に生じた差圧の増加
分だけ外部信号Ｓが増加するように変換増幅器７２と比
例制御弁７４の関係を構成しておけば、流量調整手段４
６の開度は作動油温の低下前と同一となるのでポンプ吐
出流量は変化せず、従って、切換弁の操作量が同じであ
れば、たとえ作動油温が低下したとしてもアクチュエー
タの速度が変化（この場合減少）してしまうことがな
く、常に安定した動作が可能となる。そしてこの場合、
作動油の粘度が上昇しているにもかかわらすポンプ吐出
流量が一定に保たれているため、切換弁１８−３の絞り
８０における差圧は増加している。Next, the case where the external signal S is applied will be considered. In this case, the relationship between the conversion amplifier 72 and the proportional control valve 74 is configured so that the external signal S is increased by the increase in the differential pressure generated in the flow rate adjusting means 46 due to the decrease in hydraulic oil viscosity due to the decrease in hydraulic oil temperature. Oke, flow rate adjustment means 4
Since the opening degree of 6 is the same as before the hydraulic oil temperature is decreased, the pump discharge flow rate does not change. Therefore, if the operation amount of the switching valve is the same, the speed of the actuator will be reduced even if the hydraulic oil temperature is decreased. It does not change (decrease in this case), and stable operation is always possible. And in this case
Since the pump discharge flow rate is kept constant despite the increase in the viscosity of the hydraulic oil, the differential pressure at the throttle 80 of the switching valve 18-3 is increasing.
【０００７】しかし、上記技術を建設機械、たとえば油
圧ショベルへ適用した場合、操作性全体としては、従前
に比して格段の向上が得られる一方、アクチュエータの
微操作性と母機の生産性とを両立することに関しては、
必ずしも十分ではなかった。すなわち、各切換弁を操作
したときに生じる差圧により流量調整手段４６に作用す
る差圧は差圧調整手段によって自由に設定（調整）する
ことができるが、差圧調整手段によって設定（調整）さ
れる差圧を変化させる（上記の例では、たとえばバネ６
６の初期荷重を変化させる）ことは、流量調整手段４６
の閉じ方向のバイアス量を変化させることとなり、これ
は結局、切換弁の同じ操作量に対してバネ６６が無い場
合に対して「上乗せ」されるポンプ吐出流量を変化させ
ることになる。具体的には、差圧調整手段によって設定
される差圧が小さい場合には、流量調整手段４６の閉じ
方向のバイアス量が小さくなるので、「上乗せ」される
ポンプ吐出流量は比較的小さくなり、設定差圧が大きい
場合には、流量調整手段４６の開き方向のバイアス量が
大きくなるので、「上乗せ」されるポンプ吐出流量は比
較的大きくなる。つまり、差圧調整手段によって設定さ
れる差圧によって、切換弁の同一操作量に対するポンプ
吐出流量を調整できるのである。However, when the above technique is applied to a construction machine, for example, a hydraulic excavator, the operability as a whole can be remarkably improved as compared with the conventional one, while the fine operability of the actuator and the productivity of the mother machine can be improved. When it comes to compatibility,
It wasn't always enough. That is, the differential pressure acting on the flow rate adjusting means 46 due to the differential pressure generated when operating each switching valve can be freely set (adjusted) by the differential pressure adjusting means, but set (adjusted) by the differential pressure adjusting means. Change the differential pressure (for example, in the above example, the spring 6
6) is to change the initial load 6).
Will change the amount of bias in the closing direction, which will eventually change the pump delivery rate that is "added" to the same amount of operation of the diverter valve as would be the case without the spring 66. Specifically, when the differential pressure set by the differential pressure adjusting means is small, the bias amount in the closing direction of the flow rate adjusting means 46 becomes small, so that the "added" pump discharge flow rate becomes relatively small, When the set differential pressure is large, the amount of bias in the opening direction of the flow rate adjusting means 46 becomes large, so the pump discharge flow rate to be "added" becomes relatively large. That is, the pump discharge flow rate for the same operation amount of the switching valve can be adjusted by the differential pressure set by the differential pressure adjusting means.
【０００８】従って設定差圧が小さい場合は、切換弁の
操作量が小さいときにはポンプ吐出流量も少なく維持さ
れるため微操作性は良いが、切換弁の操作量が大きくな
った場合にも、差圧が大きく設定されている場合と比較
してポンプ吐出流量が少ないのでアクチュエータ速度は
遅くなり母機の生産性としては低くなる。逆に差圧が比
較的大きく設定されている場合には、流量調整手段４６
の閉じ方向のバイアス量が大きくなりポンプ吐出流量が
多くなるのでアクチュエータ速度は速く、従って母機の
生産性は良好となるが、切換弁の操作量が小さい場合に
も、差圧が小さく設定されている場合と比較してアクチ
ュエータの速度が速くなり微操作性は損なわれる。Therefore, when the set differential pressure is small, the pump discharge flow rate is kept small when the operation amount of the switching valve is small, so that the fine operability is good, but even when the operation amount of the switching valve is large, the difference is small. Since the pump discharge flow rate is smaller than when the pressure is set to be large, the actuator speed becomes slow and the productivity of the mother machine becomes low. On the contrary, when the differential pressure is set to be relatively large, the flow rate adjusting means 46
Since the bias amount in the closing direction of the actuator increases and the pump discharge flow rate increases, the actuator speed is high, and therefore the productivity of the mother machine is good, but the differential pressure is set to a small value even when the switching valve operation amount is small. The speed of the actuator is higher than that in the case where the fine operability is lost.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数のアク
チュエータを有する油圧ショベル等の建設機械に適用さ
れる油圧制御回路において、アクチュエータの微操作性
と母機の高生産性を両立できる簡単な構成の油圧制御回
路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a hydraulic control circuit applied to a construction machine such as a hydraulic excavator having a plurality of actuators, and has a simple structure capable of achieving both fine operability of the actuator and high productivity of the mother machine. To provide a hydraulic control circuit.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明の油圧制御装置は吐出流量調整機構を有する
可変容量ポンプと、この可変容量ポンプによって駆動さ
れる複数のアクチュエータと、タンクと、前記可変容量
ポンプのポンプラインならびに前記複数のアクチュエー
タのそれぞれのアクチュエータラインの間に設けられ前
記可変容量ポンプの圧油をそれぞれのアクチュエータへ
供給するとともにこのアクチュエータからの戻り油をタ
ンクへ排出する複数の切換弁と、前記各切換弁とそれぞ
れのアクチュエータラインの間にアクチュエータからの
圧油の逆流を阻止する向きに設けた逆止弁と、前記各切
換弁内に設けたメータイン側可変開口部と、前記可変容
量ポンプのポンプラインとタンクの間に設けたバイパス
ラインと、このバイパスライン上に設けた流量調整手段
と、この流量調整手段の下流であってかつタンクの上流
であるバイパスライン上に設けた圧力発生手段と、前記
逆止弁の上流側のアクチュエータラインの圧力をそれぞ
れの単位信号圧力として検出する手段と、これら検出さ
れた各単位信号圧力の中の最高圧力を最高信号圧力とし
て選択する手段と、前記各切換弁を操作するためのそれ
ぞれのパイロット弁と、この各パイロット弁のそれぞれ
のパイロット圧力を単位パイロット圧力として検出する
手段と、これら検出された各単位パイロット圧力の中の
最高圧力を最高パイロット圧力として選択する手段と、
を備え、前記流量調整手段の一端側には前記可変容量ポ
ンプのポンプラインの圧力を前記流量調整手段が開き方
向に制御されるように印可するとともに、前記流量調整
手段の他端側には前記最高信号圧力ならびに前記最高パ
イロット圧力を前記流量調整手段が閉じ方向に制御され
るように印可し、前記圧力発生手段の上流側圧力を前記
可変容量ポンプの吐出流量調整機構に印可し、前記可変
容量ポンプをネガティブ流量制御することを特徴とす
る。In order to solve the above-mentioned problems, a hydraulic control device of the present invention includes a variable displacement pump having a discharge flow rate adjusting mechanism, a plurality of actuators driven by the variable displacement pump, and a tank. A plurality of pumps provided between the pump line of the variable displacement pump and the respective actuator lines of the plurality of actuators for supplying pressure oil of the variable displacement pump to the respective actuators and discharging return oil from the actuators to a tank Switching valves, a check valve provided between each of the switching valves and each actuator line in a direction to prevent backflow of pressure oil from the actuator, and a meter-in side variable opening provided in each of the switching valves. A bypass line provided between the pump line of the variable displacement pump and the tank, Flow rate adjusting means provided on the pass line, pressure generating means provided on the bypass line downstream of the flow rate adjusting means and upstream of the tank, and pressure in the actuator line upstream of the check valve Means for detecting the respective unit signal pressures, means for selecting the highest pressure among the respective detected unit signal pressures as the highest signal pressure, respective pilot valves for operating the respective switching valves, and Means for detecting each pilot pressure of each pilot valve as a unit pilot pressure, and means for selecting the highest pressure among these detected unit pilot pressures as the highest pilot pressure,
And applying the pressure of the pump line of the variable displacement pump to one end side of the flow rate adjusting means so that the flow rate adjusting means is controlled in the opening direction, and at the other end side of the flow rate adjusting means The maximum signal pressure and the maximum pilot pressure are applied so that the flow rate adjusting means is controlled in the closing direction, and the upstream pressure of the pressure generating means is applied to the discharge flow rate adjusting mechanism of the variable capacity pump, It is characterized by controlling the negative flow rate of the pump.
【００１１】また本発明の油圧制御装置は吐出流量調整
機構を有する可変容量ポンプと、この可変容量ポンプに
よって駆動される複数のアクチュエータと、タンクと、
前記可変容量ポンプのポンプラインならびに前記複数の
アクチュエータのそれぞれのアクチュエータラインの間
に設けられ前記可変容量ポンプの圧油をそれぞれのアク
チュエータへ供給するとともにこのアクチュエータから
の戻り油をタンクへ排出する複数の切換弁と、前記各切
換弁とそれぞれのアクチュエータラインの間にアクチュ
エータからの圧油の逆流を阻止する向きに設けた逆止弁
と、前記各切換弁内に設けたメータイン側可変開口部
と、前記可変容量ポンプのポンプラインとタンクの間に
設けたバイパスラインと、このバイパスライン上に設け
た流量調整手段と、前記逆止弁の上流側のアクチュエー
タラインの圧力をそれぞれの単位信号圧力として検出す
る手段と、これら検出された各単位信号圧力の中の最高
圧力を最高信号圧力として選択する手段と、前記各切換
弁を操作するためのそれぞれのパイロット弁と、この各
パイロット弁のそれぞれのパイロット圧力を単位パイロ
ット圧力として検出する手段と、これら検出された各単
位パイロット圧力の中の最高圧力を最高パイロット圧力
として選択する手段と、を備え、前記流量調整手段の一
端側には前記可変容量ポンプのポンプラインの圧力を前
記流量調整手段が開き方向に制御されるように印可する
とともに、前記流量調整手段の他端側には前記最高信号
圧力ならびに前記最高パイロット圧力を前記流量調整手
段が閉じ方向に制御されるように印可し、前記最高パイ
ロット圧力を前記可変容量ポンプの吐出流量調整機構に
印可し、前記可変容量ポンプをポジティブ流量制御する
よう構成することができる。Further, the hydraulic control device of the present invention comprises a variable displacement pump having a discharge flow rate adjusting mechanism, a plurality of actuators driven by the variable displacement pump, and a tank.
A plurality of pumps are provided between the pump line of the variable displacement pump and the actuator lines of the plurality of actuators to supply the pressure oil of the variable displacement pump to the respective actuators and to discharge the return oil from the actuators to the tank. A switching valve, a check valve provided between each of the switching valves and the respective actuator lines in a direction for preventing backflow of pressure oil from the actuator, and a meter-in side variable opening provided in each of the switching valves, The bypass line provided between the pump line and the tank of the variable displacement pump, the flow rate adjusting means provided on the bypass line, and the pressure of the actuator line upstream of the check valve are detected as respective unit signal pressures. Means and the maximum pressure among these detected unit signal pressures is the maximum signal pressure Means, each pilot valve for operating each of the switching valves, means for detecting each pilot pressure of each pilot valve as a unit pilot pressure, and each of the detected unit pilot pressures. Means for selecting the highest pressure among them as the highest pilot pressure, and the pump line pressure of the variable displacement pump is applied to one end side of the flow rate adjusting means so that the flow rate adjusting means is controlled in the opening direction. In addition, the maximum signal pressure and the maximum pilot pressure are applied to the other end side of the flow rate adjusting means so that the flow rate adjusting means is controlled in the closing direction, and the maximum pilot pressure is discharged from the variable displacement pump. The variable displacement pump can be applied to a flow rate adjusting mechanism and configured to perform positive flow rate control.
【００１２】さらに前記流量調整手段はばねを備え、こ
のばねによる力は前記流量調整手段が閉じ方向に制御さ
れるよう構成することができる。Further, the flow rate adjusting means may be provided with a spring, and the force exerted by the spring may be configured to control the flow rate adjusting means in the closing direction.
【００１３】また前記パイロット弁はその操作量に応じ
て電気信号を出力する操作弁であり、前記切換弁・流量
調整手段および可変容量ポンプは前記電気信号を電気油
圧変換手段により油圧力に変換して制御されるよう構成
することができる。The pilot valve is an operation valve that outputs an electric signal in accordance with the operation amount of the pilot valve, and the switching valve / flow rate adjusting means and the variable displacement pump convert the electric signal into hydraulic pressure by the electrohydraulic converting means. Can be configured to be controlled.
【００１４】また前記電気油圧変換手段は電磁比例減圧
弁とすることができる。The electro-hydraulic converting means may be an electromagnetic proportional pressure reducing valve.
【００１５】また前記電気油圧変換手段はサーボモータ
により駆動される双方向回転ポンプとすることができ
る。The electro-hydraulic conversion means may be a bidirectional rotary pump driven by a servo motor.
【００１６】さらに前記電気油圧変換手段を前記切換弁
・流量調整手段および可変容量ポンプのそれぞれへ分散
して配設するよう構成することができる。Further, the electro-hydraulic converting means may be arranged in a distributed manner in each of the switching valve / flow rate adjusting means and the variable displacement pump.
【００１７】また前記電気油圧変換手段を集中して配設
するよう構成することができる。Further, the electro-hydraulic converting means may be arranged in a concentrated manner.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態例
を、図面を用いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１９】図１は本発明の第１実施例を示す油圧回路
図である。図中１は吐出流量調整機構２を有する可変容
量ポンプであり、３は可変容量ポンプ１とともに駆動さ
れるパイロットポンプである。可変容量ポンプ１から吐
出された圧油はポンプライン６，７、各切換弁４，５、
各逆止弁２２，２３、各通路２３，２５、各アクチュエ
ータライン４１，４２を経て、各アクチュエータ４３，
４４へ供給され、一方これら各アクチュエータ４３，４
４からの戻り油は、上記アクチュエータライン４１，４
２、各切換弁４，５、ついでタンクライン１８を経てタ
ンク１７へ排出される。ここで逆止弁２２，２３は各ア
クチュエータ４３，４４からの圧油の逆流を阻止する向
きに設けられている。またポンプライン７からはバイパ
スライン８が分岐され、このバイパスライン８上には流
量調整手段１０および圧力発生手段１３が設けられてお
り、圧力発生手段１３の下流はタンク１５へ接続されて
いる。バイパスライン８からは通路９が分岐され流量調
整手段１０の開き方向に接されている。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a variable displacement pump having a discharge flow rate adjusting mechanism 2, and 3 is a pilot pump driven together with the variable displacement pump 1. The pressure oil discharged from the variable displacement pump 1 is pump lines 6 and 7, switching valves 4 and 5,
Each check valve 22, 23, each passage 23, 25, each actuator line 41, 42, each actuator 43,
44, while each of these actuators 43, 4
Return oil from No. 4 is the actuator lines 41, 4 described above.
2. It is discharged to the tank 17 through the switching valves 4 and 5, and then the tank line 18. Here, the check valves 22 and 23 are provided so as to prevent the backflow of the pressure oil from the actuators 43 and 44. Further, a bypass line 8 is branched from the pump line 7, a flow rate adjusting means 10 and a pressure generating means 13 are provided on the bypass line 8, and a downstream side of the pressure generating means 13 is connected to a tank 15. A passage 9 is branched from the bypass line 8 and is in contact with the flow rate adjusting means 10 in the opening direction.
【００２０】５４，５５はそれぞれ切換弁４，５操作用
のパイロット弁であり、パイロットポンプ３とはそれぞ
れ通路５１，５２によって接続されている。パイロット
弁５４と切換弁４とは信号ラインａ１，ｂ１により、パ
イロット弁５５と切換弁５とは信号ラインａ２，ｂ２に
より接続されている。さらに、シャトル弁２７，２８に
よりそれぞれパイロット弁５４，５５の単位パイロット
圧力が検出され、これらの圧力の内の最高圧力がシャト
ル弁２９により選択されて、最高パイロット圧力として
通路１６により流量調整手段１０の閉じ方向に作用して
いる。Reference numerals 54 and 55 are pilot valves for operating the switching valves 4 and 5, respectively, and are connected to the pilot pump 3 by passages 51 and 52, respectively. The pilot valve 54 and the switching valve 4 are connected by signal lines a1 and b1, and the pilot valve 55 and the switching valve 5 are connected by signal lines a2 and b2. Further, the shuttle valves 27 and 28 detect the unit pilot pressures of the pilot valves 54 and 55, respectively, and the highest pressure of these pressures is selected by the shuttle valve 29, and the flow rate adjusting means 10 is set as the highest pilot pressure by the passage 16. Acting in the closing direction of.
【００２１】アクチュエータ４３，４４の負荷圧力は逆
止弁２２，２３の上流側に設けた通路２０，２１により
検出されてシャトル弁２６へ伝達され、これらの圧力の
内の高い方の圧力がシャトル弁２６により選択されて最
高信号圧力として通路１９を経て流量調整手段１０の閉
じ方向に作用している。The load pressure of the actuators 43 and 44 is detected by the passages 20 and 21 provided upstream of the check valves 22 and 23 and transmitted to the shuttle valve 26, and the higher pressure of these pressures is shuttled. It is selected by the valve 26 and acts as the highest signal pressure via the passage 19 in the closing direction of the flow regulating means 10.
【００２２】流量調整手段１０とその下流に設けられた
圧力発生手段１３とを接続する通路１４からは通路１１
が分岐され、通路１１は吐出流量調整機構２へ接続され
ている。本実施例における可変容量ポンプ１の制御方式
はネガティブ流量制御方式である。つまり、流量調整手
段１０の開度が増加するとその通過流量が増加し、通路
１４の圧力が上昇する。この圧力は通路１１を経て吐出
流量調整機構２へ至り、可変容量ポンプ１の吐出流量を
低減させる構成となっている。From the passage 14 connecting the flow rate adjusting means 10 and the pressure generating means 13 provided downstream thereof, the passage 11 is formed.
Is branched and the passage 11 is connected to the discharge flow rate adjusting mechanism 2. The control system of the variable displacement pump 1 in this embodiment is a negative flow rate control system. That is, when the opening degree of the flow rate adjusting means 10 increases, the passing flow rate increases, and the pressure in the passage 14 rises. This pressure reaches the discharge flow rate adjusting mechanism 2 through the passage 11, and the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 is reduced.
【００２３】ここで、流量調整手段１０に作用する力、
つまり流量調整手段１０の開度を決定する力の関係につ
いて考察する。流量調整手段１０の開き方向には通路９
の圧力が作用し、その閉じ方向には通路１９および通路
１６の圧力が作用している。通路９にはポンプライン
６，７、バイパスライン８を介して、可変容量ポンプ１
の吐出圧力が作用している。通路１９には各アクチュエ
ータ４３，４４の負荷圧力の内、高い方の圧力が最高信
号圧力として作用している。通路１６には切換弁４，５
を操作するパイロット弁５４，５５の操作圧力の内、高
い方の圧力が最高パイロット圧力として作用している。Here, the force acting on the flow rate adjusting means 10,
That is, the relationship of the forces that determine the opening degree of the flow rate adjusting means 10 will be considered. The passage 9 is provided in the opening direction of the flow rate adjusting means 10.
The pressure in the passage 19 and the pressure in the passage 16 act in the closing direction. The variable displacement pump 1 is provided in the passage 9 through the pump lines 6 and 7 and the bypass line 8.
The discharge pressure of is working. In the passage 19, the higher pressure of the load pressures of the actuators 43 and 44 acts as the maximum signal pressure. Switching valve 4, 5 in passage 16
Among the operating pressures of the pilot valves 54 and 55 for operating the, the higher pressure acts as the maximum pilot pressure.
【００２４】つまり流量調整手段１０の開度は、開き方
向に作用するポンプライン吐出圧による力ＦＰと、閉じ
方向に作用するアクチュエータの最高信号（負荷）圧力
による力Ｆ１９と同じく閉じ方向に作用する切換弁４，
５操作用の最高パイロット圧力による力Ｆ１６とが、
ＦＰ＝Ｆ１９＋Ｆ１６ 式（１）
なる式で示される釣合い関係になるように自動的に調整
されることになる。式（１）において左辺は流量調整手
段１０の開度を開き方向に調整する力であり、右辺は閉
じ方向に調整する力を示している。式（１）を変形する
と
ＦＰ−Ｆ１９＝Ｆ１６ 式（２）
となる。式（２）の左辺は、切換弁４または５の上流側
（ポンプ側）と下流側（アクチュエータ側）との圧力降
下つまり差圧を示している。ＦＰは常にＦ１９よりも大
きいので式（２）の左辺は常に正（＋）の値となる。従
って式（２）の左辺は式（１）の左辺と同じく流量調整
手段１０の開度を開き方向に調整する力であり、右辺は
閉じ方向に調整する力である。従って、流量調整手段１
０の開度は、これを閉じようとする各切換弁の絞りにお
ける差圧と、これを開こうとする各切換弁の操作パイロ
ット圧力とが釣合う開度となることを式（２）は示して
いる。That is, the opening of the flow rate adjusting means 10 acts in the closing direction like the force FP by the pump line discharge pressure acting in the opening direction and the force F19 by the maximum signal (load) pressure of the actuator acting in the closing direction. Switching valve 4,
The force F16 due to the maximum pilot pressure for 5 operations is automatically adjusted so as to have a balance relationship represented by the following equation: FP = F19 + F16. In the equation (1), the left side shows the force for adjusting the opening degree of the flow rate adjusting means 10 in the opening direction, and the right side shows the force for adjusting it in the closing direction. When the formula (1) is modified, FP-F19 = F16 formula (2) is obtained. The left side of Expression (2) represents the pressure drop, that is, the differential pressure between the upstream side (pump side) and the downstream side (actuator side) of the switching valve 4 or 5. Since FP is always larger than F19, the left side of Expression (2) always has a positive (+) value. Therefore, the left side of the equation (2) is a force for adjusting the opening degree of the flow rate adjusting means 10 in the opening direction, and the right side is a force for adjusting the opening direction in the closing direction, like the left side of the equation (1). Therefore, the flow rate adjusting means 1
Equation (2) shows that an opening of 0 is an opening that balances the differential pressure in the throttle of each switching valve that tries to close it and the operating pilot pressure of each switching valve that tries to open it. Shows.
【００２５】さらに式（２）からは、Ｆ１６が増加する
ほど、すなわち切換弁の操作量が増大するほど差圧が増
大することがわかる。従って、Ｆ１９すなわちアクチュ
エータの駆動に必要な圧力が一定であるなら、ＦＰの増
加はＦ１６の増加に一致する。Further, from the equation (2), it can be seen that the differential pressure increases as F16 increases, that is, as the operation amount of the switching valve increases. Therefore, if F19, ie the pressure required to drive the actuator is constant, an increase in FP corresponds to an increase in F16.
【００２６】次に、このように構成した図１に示す油圧
制御回路について、その動作を説明する。以下は切換弁
４についての説明であるが、切換弁５についても同様で
ある。Next, the operation of the hydraulic control circuit shown in FIG. 1 constructed as above will be described. The following is a description of the switching valve 4, but the same applies to the switching valve 5.
【００２７】まず、パイロット弁５４が全く操作されて
いない状態、つまり切換弁４が中立状態にある場合を考
える。このとき、通路１６には圧力が発生していないの
でＦＰは０（ゼロ）である。通路１９はタンク圧（≒０
（ゼロ））であるため、Ｆ１９もほぼ０（ゼロ）であ
る。従って式（１）の右辺、つまり流量調整手段１０の
開度を閉じようとする力はほぼ０（ゼロ）となる。従っ
て流量調整手段１０には可変容量ポンプ１の吐出圧力が
通路９を介してその開き方向に作用するのみとなるので
流量調整手段１０は全開となり、通路１４に発生した圧
力により可変容量ポンプ１の吐出流量は減少方向となる
ため、流量調整手段１０に作用する開き方向の力ＦＰは
減少するが、閉じ方向の力には変化がなくほぼ０（ゼ
ロ）のままなので流量調整手段１０は全開を維持し結果
として可変容量ポンプ１は最小吐出流量を維持すること
になる。First, let us consider a case where the pilot valve 54 is not operated at all, that is, the switching valve 4 is in the neutral state. At this time, since no pressure is generated in the passage 16, FP is 0 (zero). Passage 19 is tank pressure (≈0
Since (zero)), F19 is also almost 0 (zero). Therefore, the right side of the equation (1), that is, the force to close the opening of the flow rate adjusting means 10 becomes almost 0 (zero). Therefore, since the discharge pressure of the variable displacement pump 1 acts only on the flow rate adjusting means 10 in the opening direction through the passage 9, the flow rate adjusting means 10 is fully opened, and the pressure generated in the passage 14 causes the variable displacement pump 1 to move. Since the discharge flow rate is in the decreasing direction, the opening force FP acting on the flow rate adjusting means 10 is reduced, but the force in the closing direction remains almost 0 (zero) and the flow rate adjusting means 10 is fully opened. As a result, the variable displacement pump 1 maintains the minimum discharge flow rate.
【００２８】次に、パイロット弁５４がわずかに操作さ
れた状態を考える。このとき、通路１６にはある一定の
圧力（操作量が小さいため比較的低い圧力）が発生する
ため、流量調整手段１０の開度は全開からわずかに減少
する。切換弁４はパイロット弁５４の操作量に応じてや
はりわずかに操作される。ポンプライン６と通路２０、
アクチュエータライン４１は切換弁４が操作されたこと
により連通するが、アクチュエータライン４１の圧力
が、アクチュエータ４３を駆動するのに十分な圧力に達
するまで油は流れないため、切換弁４の絞り３４におい
て圧力降下は発生せず、従って絞り前後の差圧ＦＰ−Ｆ
１９は「ゼロ」である。従って流量調整手段１０に作用
する力はその閉じ方向に作用するＦ１６のみとなるの
で、流量調整手段１０は全閉となる。結果として可変容
量ポンプ１の吐出流量は最大となり、この状態はアクチ
ュエータライン４１の圧力がアクチュエータ４３を駆動
できる圧力に達し実際にアクチュエータ４３が動作する
まで、つまり油が実際に流れ出すまで維持される。Next, consider a state in which the pilot valve 54 is slightly operated. At this time, a certain constant pressure (relatively low pressure due to a small operation amount) is generated in the passage 16, so that the opening degree of the flow rate adjusting means 10 is slightly decreased from the full opening. The switching valve 4 is also slightly operated according to the operation amount of the pilot valve 54. Pump line 6 and passage 20,
The actuator line 41 communicates with the operation of the switching valve 4, but oil does not flow until the pressure of the actuator line 41 reaches a pressure sufficient to drive the actuator 43. Therefore, at the throttle 34 of the switching valve 4, No pressure drop occurs, therefore the differential pressure FP-F before and after throttling
19 is "zero". Therefore, the force acting on the flow rate adjusting means 10 is only F16 acting in the closing direction, so that the flow rate adjusting means 10 is fully closed. As a result, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 becomes maximum, and this state is maintained until the pressure in the actuator line 41 reaches a pressure at which the actuator 43 can be driven and the actuator 43 actually operates, that is, until oil actually flows out.
【００２９】ついで、アクチュエータライン４１の圧力
がアクチュエータ４３を駆動できる圧力に達した場合を
考える。このとき、油が切換弁４内の絞り３４を通過し
て、アクチュエータライン４１内を流れ、アクチュエー
タ４３を駆動すると同時に、通路２０，シャトル弁２
６、通路１９を介して流量調整手段１０の閉じ方向に作
用する。この油が流れ出した瞬間には可変容量ポンプ１
の吐出流量はほぼ最大である一方、切換弁４の操作量が
わずかであるため絞り３４の開度は小さく、絞り３４の
前後において発生する差圧はかなり大きくなる。従って
アクチュエータ４３が動作を開始した直後においては、
流量調整手段１０の開度は全閉状態から、かなり大きな
開度に変化する。Next, consider a case where the pressure in the actuator line 41 reaches a pressure at which the actuator 43 can be driven. At this time, the oil passes through the throttle 34 in the switching valve 4 and flows in the actuator line 41 to drive the actuator 43, and at the same time, the passage 20 and the shuttle valve 2
6, acting in the closing direction of the flow rate adjusting means 10 via the passage 19. At the moment when this oil flows out, the variable displacement pump 1
While the discharge flow rate is substantially maximum, the opening amount of the throttle 34 is small because the operation amount of the switching valve 4 is small, and the differential pressure generated before and after the throttle 34 is considerably large. Therefore, immediately after the actuator 43 starts operating,
The opening degree of the flow rate adjusting means 10 changes from the fully closed state to a considerably large opening degree.
【００３０】次に、油が流れ出した直後から定常的に油
が流れ、アクチュエータが必要な圧力，速度で駆動され
るまでの状況を上述した流量調整手段１０における式
（２）に示す釣合いの関係において検討する。ここで、
右辺のＦ１６は切換弁の操作量に応じて一義的に決まっ
てしまうので、今は一定値と考えてよく、さらにかなり
小さい値である。油が流れ出した直後は可変容量ポンプ
１の吐出流量は最大流量に近く、かつ切換弁４の操作量
が小さいために絞り３４の開度も小さいために、左辺の
差圧が大きく、従って、式（２）の関係においては釣合
い関係が成り立たない。このとき、流量調整手段１０の
開度は大きな開度となっているのでその通過流量は多く
通路１４にはかなり高い圧力が発生し吐出流量調整機構
２は可変容量ポンプ１の吐出流量を大きく減少させるよ
う制御される。従って切換弁４の絞り３４において発生
する左辺の差圧が減少し、結果として式（２）に示す釣
合いの関係が成立する。Next, the equilibrium relationship shown in the equation (2) in the above-mentioned flow rate adjusting means 10 will be described from the moment immediately after the oil flows out until the oil constantly flows and the actuator is driven at the required pressure and speed. Consider in. here,
Since F16 on the right side is uniquely determined according to the operation amount of the switching valve, it may be considered as a constant value now, and is a considerably smaller value. Immediately after the oil flows out, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 is close to the maximum flow rate, and the opening amount of the throttle 34 is small because the operation amount of the switching valve 4 is small, so that the differential pressure on the left side is large, and therefore the expression In the relationship of (2), a balanced relationship does not hold. At this time, since the opening of the flow rate adjusting means 10 is large, the flow rate of the passing flow is large and a considerably high pressure is generated in the passage 14, and the discharge flow rate adjusting mechanism 2 greatly reduces the discharge flow rate of the variable displacement pump 1. To be controlled. Therefore, the differential pressure on the left side generated in the throttle 34 of the switching valve 4 is reduced, and as a result, the balance relationship shown in the equation (2) is established.
【００３１】式（２）の左辺は切換弁の絞り（可変開口
部）における差圧であるため、アクチュエータ４３を駆
動するのに必要な圧力が一定であれば上記のような状況
ではポンプ吐出流量が減少することで、差圧が一定とな
り式（２）が成り立つ。しかし、たとえばアクチュエー
タ４３を駆動するのに必要な圧力が減少したような場合
には、可変容量ポンプ１の吐出流量は、差圧が一定にな
るようにさらに減少するし、一方この圧力が増加すれ
ば、可変容量ポンプ１の吐出流量は、差圧が一定になる
ように増加する。つまり上述した油圧制御回路において
はアクチュエータの負荷圧力が変動するような場合にも
常に式（２）に示す関係を保つように可変容量ポンプ１
の吐出流量が調整される。Since the left side of the equation (2) is the differential pressure at the throttle (variable opening) of the switching valve, if the pressure required to drive the actuator 43 is constant, the pump discharge flow rate will be increased in the above situation. By decreasing, the differential pressure becomes constant and equation (2) holds. However, for example, when the pressure required to drive the actuator 43 decreases, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 further decreases so that the differential pressure becomes constant, while this pressure increases. For example, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 increases so that the differential pressure becomes constant. That is, in the hydraulic control circuit described above, the variable displacement pump 1 is configured to always maintain the relationship shown in the equation (2) even when the load pressure of the actuator fluctuates.
The discharge flow rate of is adjusted.
【００３２】ここで式（２）を用いて流量調整手段１０
の開度について再度考察する。切換弁４の操作量が小さ
いために式（２）の右辺Ｆ１６は小さい値となる。従っ
て当然式（２）の左辺の値も小さい値（Ｆ１６と等し
い）となる。この左辺の値は、流量調整手段１０の開度
を閉じ方向に調整するよう作用する力であるので、その
力が小さいということは流量調整手段１０の開度は、比
較的大きい状態になるということである。つまり、切換
弁４の操作量が少ない状態、つまり切換弁操作用パイロ
ット弁５４の操作量が少ない状態では、流量調整手段１
０の開度は大きくなり、通路１４へ流入する油量が多く
なるので、圧力発生手段１３の上流には高い圧力が発生
し、可変容量ポンプ１の吐出流量は比較的少なく維持さ
れる。Here, the flow rate adjusting means 10 is calculated using the equation (2).
Consider again the opening degree of. Since the operation amount of the switching valve 4 is small, the right side F16 of the equation (2) has a small value. Therefore, the value on the left side of the equation (2) naturally becomes a small value (equal to F16). Since the value on the left side is a force that acts to adjust the opening degree of the flow rate adjusting means 10 in the closing direction, a small force means that the opening degree of the flow rate adjusting means 10 is relatively large. That is. That is, when the operation amount of the switching valve 4 is small, that is, when the operation amount of the switching valve operating pilot valve 54 is small, the flow rate adjusting means 1 is provided.
Since the opening degree of 0 is large and the amount of oil flowing into the passage 14 is large, a high pressure is generated upstream of the pressure generating means 13, and the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 is maintained relatively low.
【００３３】ついでこの状態から、さらに切換弁４の操
作量を増大すべくパイロット弁５４の操作量を増大させ
ると、通路１６の圧力が上昇するので流量調整手段１０
の開度は閉じ方向に変化し、可変容量ポンプ１の吐出流
量は増加する。しかし、パイロット弁５４の操作量を大
きくした直後は、未だ切換弁４の絞り３４における差圧
が切換弁の操作量の増大に追従して変化していないため
式（２）における釣合い関係は成り立たない。そして式
（２）における釣合い関係がこの状態で成り立つために
は、左辺の差圧が右辺のＦ１６の増加分だけ大きくなる
ことが必要となる。Then, from this state, when the operation amount of the pilot valve 54 is further increased in order to further increase the operation amount of the switching valve 4, the pressure in the passage 16 rises.
The opening degree changes to the closing direction, and the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 increases. However, immediately after the operation amount of the pilot valve 54 is increased, the differential pressure in the throttle 34 of the switching valve 4 has not yet changed following the increase in the operation amount of the switching valve 4, and thus the balance relationship in the equation (2) is established. Absent. In order for the equilibrium relationship in Expression (2) to hold in this state, it is necessary that the differential pressure on the left side be increased by the increase in F16 on the right side.
【００３４】そこで、差圧の増加分を達成するためのポ
ンプ吐出流量の変化（増加）について考察する。切換弁
４においては、その操作量が大きくなっているので、絞
り３４の開度も切換弁４の操作量が小さかったときと比
較して大きくなっている。すなわち同一のポンプ吐出流
量に対して絞り３４において発生する差圧は、切換弁４
の操作量が小さかったときよりも減少する。従って上で
述べたような作用により左辺の差圧を増加させるために
は、切換弁４の絞り３４の開度が大きくなったことによ
って生じた差圧の減少を相殺した上に、さらに差圧の増
加分を生じさせるのに必要なだけ余分に吐出流量が増加
する必要があることになる。すなわち切換弁４の操作量
が大きくなると、流量調整手段１０の開度の減少と、切
換弁４の絞り３４の開度の増大とが重畳されて可変容量
ポンプ１の吐出流量は増大する。つまり、切換弁４の操
作量が大きくなるにつれて、可変容量ポンプ１の吐出流
量の増加率が大きくなるのである。Therefore, the change (increase) in the pump discharge flow rate for achieving the increase in the differential pressure will be considered. Since the operation amount of the switching valve 4 is large, the opening degree of the throttle 34 is also larger than that when the operation amount of the switching valve 4 is small. That is, the differential pressure generated in the throttle 34 for the same pump discharge flow rate is
It is less than when the operation amount of was small. Therefore, in order to increase the differential pressure on the left side by the action as described above, the differential pressure decrease caused by the increase in the opening degree of the throttle 34 of the switching valve 4 is offset, and the differential pressure is further increased. Therefore, the discharge flow rate needs to be increased by an extra amount necessary to generate the increase of That is, when the operation amount of the switching valve 4 increases, the decrease in the opening degree of the flow rate adjusting means 10 and the increase in the opening degree of the throttle 34 of the switching valve 4 are superposed, and the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 increases. That is, the rate of increase in the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 increases as the operation amount of the switching valve 4 increases.
【００３５】さらに、上記吐出流量の変化について補足
説明をする。一般に切換弁を通過してアクチュエータに
供給される油量Ｑは、切換弁の開口部分が絞りとみなさ
れるため、数１で表わされるFurther, a supplementary explanation will be given on the change of the discharge flow rate. In general, the amount of oil Q supplied to the actuator after passing through the switching valve is expressed by Formula 1 because the opening portion of the switching valve is regarded as a throttle.
【数１】
である。従来技術においては、切換弁の開口面積ａが変
化しても、切換弁前後の差圧Δｐが常に一定になるよう
にポンプの吐出流量を制御していたため、結果として油
量Ｑは切換弁の開口面積ａによってのみ制御されてい
た。そのため、切換弁の操作量に対する切換弁通過油量
（つまりアクチュエータの操作速度）は図３における曲
線Ｘのような特性となる。しかし本発明においては上述
したように式（１）および（２）に示すように開口面積
ａが変化（Ｆ１６の変化に相当）すると、Δｐ（＝ＦＰ
−Ｆ１９）も同時に変化する（ａが減少するとΔｐも減
少し、ａが増大するとΔｐも増大する）ので、本実施形
態例における切換弁の操作量に対する切換弁通過油量特
性は図３のＹのようになり、比較的操作量の少ない範囲
では、アクチュエータへの供給流量が少なく微操作が可
能であり、一方操作量が比較的大きな範囲では供給流量
が増大しアクチュエータを高速で操作することができる
のである。[Equation 1] Is. In the prior art, the discharge flow rate of the pump is controlled so that the differential pressure Δp before and after the switching valve is always constant even if the opening area a of the switching valve changes. It was controlled only by the opening area a. Therefore, the amount of oil passing through the switching valve with respect to the amount of operation of the switching valve (that is, the operating speed of the actuator) has a characteristic as shown by the curve X in FIG. However, in the present invention, when the opening area a changes (corresponds to the change of F16) as shown in the equations (1) and (2) as described above, Δp (= FP
-F19) also changes at the same time (when a decreases, Δp also decreases, and when a increases, Δp also increases), the switching valve passage oil amount characteristic with respect to the operation amount of the switching valve in the present embodiment example is Y in FIG. In the range where the operation amount is relatively small, the supply flow rate to the actuator is small and fine operation is possible, while in the range where the operation amount is relatively large, the supply flow rate increases and the actuator can be operated at high speed. You can do it.
【００３６】つまり、従来技術においては、差圧調整手
段を設け、この設定差圧を外部信号により調整すること
いう複雑な構成によりポンプ吐出量を調整していたにも
かかわらずアクチュエータの微操作性と母機の生産性の
両立という点においては不十分であったのに対し、本実
施の形態例では、外部信号は必要とせず、流量調整手段
１０の開度を切換弁の操作パイロット圧力と、切換弁前
後の差圧とにより調整されるよう構成するだけという簡
便な構成によって切換弁の操作量の変化に対するポンプ
吐出量の変化が増幅され、微操作時のポンプ吐出量は少
なく、操作量が増大するにつれてポンプ吐出量はさらに
増大するようにでき、アクチュエータの微操作性と母機
の生産性が両立できる。That is, in the prior art, although the differential pressure adjusting means is provided and the set differential pressure is adjusted by an external signal, the pump discharge amount is adjusted by a complicated structure, but the fine operability of the actuator is adjusted. However, in the present embodiment, an external signal is not required and the opening degree of the flow rate adjusting means 10 is set to the operation pilot pressure of the switching valve, while the productivity of the mother machine is insufficient. The simple structure of adjusting only the differential pressure before and after the switching valve amplifies the change in the pump discharge amount with respect to the change in the operation amount of the switching valve. The pump discharge amount can be further increased as it is increased, and the fine operability of the actuator and the productivity of the mother machine can be compatible with each other.
【００３７】以上述べたように、上記のような構成とす
ることで、切換弁４の操作量が比較的少ない範囲では操
作性が良く、操作量が比較的大きな範囲では母機の生産
性が良い油圧制御装置が実現できる。As described above, with the above configuration, the operability is good in the range where the operation amount of the switching valve 4 is relatively small, and the productivity of the mother machine is good in the range where the operation amount is relatively large. A hydraulic control device can be realized.
【００３８】しかも、アクチュエータへの供給油量は、
切換弁の絞りを適宜調整すること、流量調整手段１０に
おける釣合い力のバランスを適宜，たとえば図２に示す
ように流量調整手段１０の閉じ方向にバネ３２を設ける
などにより、調整することも可能であるため、操作性と
母機の生産性とが両立した非常に効率的な油圧制御回路
が簡単に構成できる。Moreover, the amount of oil supplied to the actuator is
It is also possible to appropriately adjust the throttle of the switching valve and appropriately adjust the balance of the balance force in the flow rate adjusting means 10, for example, by providing a spring 32 in the closing direction of the flow rate adjusting means 10 as shown in FIG. Therefore, a very efficient hydraulic control circuit that has both operability and productivity of the mother machine can be easily configured.
【００３９】ここで本発明の第２実施例について説明す
る。第２実施例は図２に示すように、流量調整手段１０
において微弱なバネ３２を設け、流量調整手段１０の閉
じ方向に作用させる構成とする以外は第１実施例とすべ
て同一であるため、同一部分については説明を省略す
る。この場合の流量調整手段１０における釣合い力の関
係は、バネ３２により閉じ方向に作用する力をＦ３２と
すると
ＦＰ＋Ｆ３２＝Ｆ１９＋Ｆ１６ （４）
これを変形して
ＦＰ−Ｆ１９＝Ｆ１６−Ｆ３２ （５）
従って、切換弁前後の差圧による力と、切換弁操作用パ
イロット圧力による力からばね力を引いた力との釣合い
となるので、式（２）の場合と比較すると、同じ切換弁
操作量に対する切換弁前後の差圧による力が、式（２）
の場合と比較すしてＦ３２の分だけ小さくなるため、可
変容量ポンプ１の吐出流量は式（２）の場合より減少す
る。つまり、微操作時における可変容量ポンプ１の吐出
流量を上述した実施例よりもさらに少なくすることがで
き、微操作性をさらに向上することができる。しかし、
この場合においても、ばね３２の力Ｆ３２は微弱である
ため、切換弁の操作量が大きい場合における可変容量ポ
ンプ１の吐出流量は、上述した実施例と比較してもほぼ
同等となるので、母機の生産性も同時に実現できる。Now, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, as shown in FIG.
Since all are the same as those in the first embodiment except that a weak spring 32 is provided and the flow rate adjusting means 10 is operated in the closing direction, the description of the same parts will be omitted. In this case, the relation of the balance force in the flow rate adjusting means 10 is FP + F32 = F19 + F16 (4), where F32 is the force acting in the closing direction by the spring 32, and FP-F19 = F16-F32 (5) Since the force due to the differential pressure before and after the switching valve and the force obtained by subtracting the spring force from the force due to the pilot pressure for operating the switching valve are balanced, the switching valve for the same switching valve operation amount is compared with the case of equation (2). The force due to the differential pressure between the front and rear is calculated by equation (2).
The discharge flow rate of the variable displacement pump 1 is smaller than that in the case of the formula (2) because it becomes smaller by F32 than in the case of. That is, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 during the fine operation can be further reduced as compared with the above-described embodiment, and the fine operability can be further improved. But,
Even in this case, since the force F32 of the spring 32 is weak, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 when the operation amount of the switching valve is large is almost the same as that of the above-described embodiment, so the mother machine. The productivity of can be realized at the same time.
【００４０】つぎに図４に本発明の第３実施例を示す。
以下では図１に示す第１実施例と異なる構成のみ説明
し、同一構成部分についての説明は割愛する。Next, FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.
Only the structure different from that of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described below, and the description of the same components will be omitted.
【００４１】図４に示す油圧制御回路において図１と異
なるのは、圧力発生手段１３がないことと、可変容量ポ
ンプ１の吐出流量調整機構２へ印可される圧力が通路１
６から分岐した通路１２の圧力、従って最高パイロット
圧力であることである。The hydraulic control circuit shown in FIG. 4 differs from that in FIG. 1 in that the pressure generating means 13 is not provided and that the pressure applied to the discharge flow rate adjusting mechanism 2 of the variable displacement pump 1 is controlled by the passage 1.
The pressure in the passage 12 branched from 6 and thus the highest pilot pressure.
【００４２】このような構成として、最高パイロット圧
力が高くなると可変容量ポンプ１の吐出流量が増えるよ
うに、つまりポジティブ流量制御にて可変容量ポンプ１
の吐出流量を制御すれば、図１に示す第１実施例と同様
な動作が実現できることは明らかである。つまり、図４
に示す第３実施例は、ネガティブ流量制御にて実現され
る本発明の動作を、ポジティブ流量制御にて可能とする
ための油圧回路である。With such a configuration, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 increases as the maximum pilot pressure increases, that is, the variable displacement pump 1 is controlled by positive flow rate control.
It is obvious that the same operation as that of the first embodiment shown in FIG. 1 can be realized by controlling the discharge flow rate. That is, FIG.
The third embodiment shown in is a hydraulic circuit for enabling the operation of the present invention realized by the negative flow rate control by the positive flow rate control.
【００４３】さらに図５に本発明の第４実施例を示す。
この実施例では、図４（第３実施例）におけるパイロッ
ト弁５４，５５を電気操作式パイロット弁６４，６５と
し、この電気操作式パイロット弁６４，６５から出力さ
れる電気信号を電気制御装置５６を介して電気油圧変換
器５７へ伝達し、電気油圧変換器５７から出力される圧
油を通路１６を介して流量調整手段１０へ供給し、さら
に通路３２を介して吐出流量調整機構２へ供給する以外
は図４に示す第３実施例と同一の構成である。Further, FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention.
In this embodiment, the pilot valves 54 and 55 in FIG. 4 (third embodiment) are electrically operated pilot valves 64 and 65, and the electric signals output from the electrically operated pilot valves 64 and 65 are supplied to the electric control device 56. Pressure oil output from the electro-hydraulic converter 57 is supplied to the flow rate adjusting means 10 via the passage 16 and further supplied to the discharge flow rate adjusting mechanism 2 via the passage 32. The configuration is the same as that of the third embodiment shown in FIG.
【００４４】この第４実施例の動作を説明する。電気操
作式パイロット弁６４，６５からは、その操作量に対応
した電気信号（パイロット電気信号）が出力され、電気
制御装置５６へ入力される。電気制御装置５６からは、
各パイロット電気信号とそれら内の最も高いものが選択
されて最高パイロット電気信号として出力され、電気油
圧変換器５７へと入力される。電気油圧変換器５７は入
力された電気信号の大きさを油圧力に変換する。つまり
各パイロット電気信号を各パイロット圧力として信号ラ
インａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２へ供給するとともに、最高
パイロット電気信号を最高パイロット圧力として通路１
６および通路３２へ供給する。このような構成とするこ
とで図４の示す第３実施例と同じ動作を行うことができ
る。この場合、油圧制御回路の制御特性を調整するさい
には、電気操作式パイロット弁６４，６５、電気制御装
置５６、電気油圧変換器５７の電気的特性を変更（調
整）すればよいので非常に簡便に調整することができ
る。さらに通路３２は通路１６から分岐するのでなく電
気油圧変換器５７から通路１６への出力とは別に出力す
ことができる（図５はそのような構成となっている）の
で、流量調整手段１０の制御特性と可変容量ポンプ１の
制御特性をそれぞれ独立に最適なものに調整することも
可能となるので、回路全体の制御特性の改善を図ること
ができる。The operation of the fourth embodiment will be described. From the electrically operated pilot valves 64 and 65, an electrical signal (pilot electrical signal) corresponding to the manipulated variable is output and input to the electrical control device 56. From the electric control unit 56,
Each pilot electric signal and the highest one among them are selected, output as the highest pilot electric signal, and input to the electro-hydraulic converter 57. The electro-hydraulic converter 57 converts the magnitude of the input electric signal into hydraulic pressure. That is, each pilot electric signal is supplied to each of the signal lines a1, a2, b1 and b2 as each pilot pressure, and the highest pilot electric signal is used as the highest pilot pressure as the passage 1
6 and passage 32. With such a structure, the same operation as that of the third embodiment shown in FIG. 4 can be performed. In this case, when adjusting the control characteristics of the hydraulic control circuit, the electric characteristics of the electrically operated pilot valves 64 and 65, the electric control device 56, and the electro-hydraulic converter 57 may be changed (adjusted). It can be adjusted easily. Further, since the passage 32 can be output separately from the output from the electro-hydraulic converter 57 to the passage 16 without branching from the passage 16 (FIG. 5 has such a configuration), the flow rate adjusting means 10 has Since the control characteristics and the control characteristics of the variable displacement pump 1 can be independently adjusted to optimum values, the control characteristics of the entire circuit can be improved.
【００４５】また電気油圧変換器５７としては電磁比例
減圧弁を使用できるし、サーボモータにより駆動される
双方向回転ポンプを使用してもよい。As the electro-hydraulic converter 57, an electromagnetic proportional pressure reducing valve can be used, or a bidirectional rotary pump driven by a servo motor may be used.
【００４６】さらに図５においては切換弁４，５、流量
調整手段１０、可変容量ポンプ１の制御のための電気―
油圧変換処理を１つの電気油圧変換器５７により行って
いるが、これを切換弁用、流量調整手段用、可変容量ポ
ンプ用にそれぞれ分散して設けてもよい。Further, in FIG. 5, electric valves for controlling the switching valves 4 and 5, the flow rate adjusting means 10 and the variable displacement pump 1 are shown.
Although the hydraulic pressure conversion process is performed by one electro-hydraulic converter 57, it may be provided separately for the switching valve, the flow rate adjusting means, and the variable displacement pump.
【００４７】以上のように、本発明では上記のような非
常に簡便な構成により、アクチュエータの微操作性と母
機の生産性を同時に向上することができる。As described above, according to the present invention, the extremely simple structure as described above can simultaneously improve the fine operability of the actuator and the productivity of the mother machine.
【００４８】[0048]
【発明の効果】可変容量ポンプの吐出流量を調整するた
めの差圧調整手段を備え、この差圧調整手段の差圧を、
切換弁を操作するパイロット圧力に応じて変化させ、上
記切換弁の操作量が増加するに従い上記差圧を増加させ
るよう構成するという非常に簡便な構成により、アクチ
ュエータの微操作性を母機の生産性を同時に向上するこ
とができる。EFFECT OF THE INVENTION A differential pressure adjusting means for adjusting the discharge flow rate of the variable displacement pump is provided, and the differential pressure of the differential pressure adjusting means is
A very simple structure in which the pressure difference is increased according to the pilot pressure for operating the switching valve and the differential pressure is increased as the operation amount of the switching valve is increased. Can be improved at the same time.
【図１】本発明の実施形態の一例を示す油圧回路図であ
る。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明における流量調整手段の、別の一例を示
す油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing another example of the flow rate adjusting means in the present invention.
【図３】本発明における切換弁操作量と切換弁通過流量
と関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a switching valve operation amount and a switching valve passage flow rate in the present invention.
【図４】本発明の実施形態の別の一例を示す油圧回路図
である。FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing another example of the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態のさらに別の一例を示す油圧
回路図である。FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.
１ 可変容量ポンプ
２ 吐出流量調整機構
３ パイロットポンプ
４，５ 切換弁
６，７ ポンプライン
８ バイパスライン
９，１１，１２，１４，１６，１９，２０，２１，２
４，２５，３２，５１，５２ 通路
１０ 流量調整手段
１３ 圧力発生手段
１５，１７ タンク
１８ タンクライン
２２，２３ 逆止弁
２６，２７，２８，２９ シャトル弁
３４，３５ 絞り
４１，４２ アクチュエータライン
４３，４４ アクチュエータ
５４，５５ 切換弁操作用パイロット弁
５６ 電気制御装置
５７ 電気油圧変換器
６４，６５ 電気操作式パイロット弁
ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２ 信号ライン1 Variable capacity pump 2 Discharge flow rate adjusting mechanism 3 Pilot pump 4, 5 Switching valve 6, 7 Pump line 8 Bypass line 9, 11, 12, 14, 16, 19, 20, 20, 21,
4, 25, 32, 51, 52 Passage 10 Flow rate adjusting means 13 Pressure generating means 15, 17 Tank 18 Tank lines 22, 23 Check valves 26, 27, 28, 29 Shuttle valves 34, 35 Throttle 41, 42 Actuator line 43 , 44 Actuator 54, 55 Pilot valve for switching valve 56 Electric control device 57 Electro-hydraulic converter 64, 65 Electric pilot valve a1, a2, b1, b2 Signal line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊出 貴博 神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地 東芝機械株式会社相模工場内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB05 BA01 BB02 CA09 DA03 3H089 AA42 AA43 AA60 AA71 BB15 BB17 BB27 CC01 CC12 DA03 DA06 DB05 DB14 DB33 DB47 DB49 EE22 EE37 FF08 FF09 GG02 JJ02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takahiro Ide 4-5676 Hibarigaoka, Zama City, Kanagawa Prefecture Toshiba Machine Co., Ltd. Sagami factory F-term (reference) 2D003 AA01 AB05 BA01 BB02 CA09 DA03 3H089 AA42 AA43 AA60 AA71 BB15 BB17 BB27 CC01 CC12 DA03 DA06 DB05 DB14 DB33 DB47 DB49 EE22 EE37 FF08 FF09 GG02 JJ02
Claims (9)
と、 この可変容量ポンプによって駆動される複数のアクチュ
エータと、 タンクと、 前記可変容量ポンプのポンプラインならびに前記複数の
アクチュエータのそれぞれのアクチュエータラインの間
に設けられ前記可変容量ポンプの圧油をそれぞれのアク
チュエータへ供給するとともにこのアクチュエータから
の戻り油をタンクへ排出する複数の切換弁と、 前記各切換弁とそれぞれのアクチュエータラインの間に
アクチュエータからの圧油の逆流を阻止する向きに設け
た逆止弁と、 前記各切換弁内に設けたメータイン側可変開口部と、 前記可変容量ポンプのポンプラインとタンクの間に設け
たバイパスラインと、 このバイパスライン上に設けた流量調整手段と、 この流量調整手段の下流であってかつタンクの上流であ
るバイパスライン上に設けた圧力発生手段と、 前記逆止弁の上流側のアクチュエータラインの圧力をそ
れぞれの単位信号圧力として検出する手段と、 これら検出された各単位信号圧力の中の最高圧力を最高
信号圧力として選択する手段と、 前記各切換弁を操作するためのそれぞれのパイロット弁
と、 この各パイロット弁のそれぞれのパイロット圧力を単位
パイロット圧力として検出する手段と、 これら検出された各単位パイロット圧力の中の最高圧力
を最高パイロット圧力として選択する手段と、を備え、 前記流量調整手段の一端側には前記可変容量ポンプのポ
ンプラインの圧力を前記流量調整手段が開き方向に制御
されるように印可するとともに、 前記流量調整手段の他端側には前記最高信号圧力ならび
に前記最高パイロット圧力を前記流量調整手段が閉じ方
向に制御されるように印可し、 前記圧力発生手段の上流側圧力を前記可変容量ポンプの
吐出流量調整機構に印可し、 前記可変容量ポンプをネガティブ流量制御することを特
徴とする油圧制御装置。1. A variable displacement pump having a discharge flow rate adjusting mechanism, a plurality of actuators driven by the variable displacement pump, a tank, a pump line of the variable displacement pump, and an actuator line of each of the plurality of actuators. A plurality of switching valves that are provided between the switching valves for supplying the pressure oil of the variable displacement pump to the respective actuators and discharging the return oil from the actuators to the tank, and the actuators between the switching valves and the respective actuator lines. A check valve provided in a direction to prevent backflow of the pressure oil, a meter-in side variable opening provided in each of the switching valves, a bypass line provided between the pump line and the tank of the variable displacement pump, The flow rate adjusting means provided on the bypass line and below the flow rate adjusting means And a unit for detecting the pressure of the actuator line on the upstream side of the check valve as each unit signal pressure, and a unit for generating pressure, which is provided on the bypass line upstream of the tank. Means for selecting the highest pressure among the signal pressures as the highest signal pressure, respective pilot valves for operating the switching valves, and means for detecting the respective pilot pressures of the respective pilot valves as unit pilot pressures. Means for selecting the highest pressure among these detected unit pilot pressures as the highest pilot pressure, and the pressure of the pump line of the variable displacement pump is provided at one end of the flow rate adjusting means with the flow rate adjusting means. Is applied so that it is controlled in the opening direction, and if the maximum signal pressure is applied to the other end of the flow rate adjusting means. The maximum pilot pressure is applied so that the flow rate adjusting means is controlled in the closing direction, the upstream pressure of the pressure generating means is applied to the discharge flow rate adjusting mechanism of the variable displacement pump, and the variable displacement pump is negative. A hydraulic control device characterized by controlling the flow rate.
されるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載
の油圧制御装置。2. The hydraulic control device according to claim 1, wherein the flow rate adjusting means includes a spring, and the force of the spring is configured to control the flow rate adjusting means in a closing direction.
と、 この可変容量ポンプによって駆動される複数のアクチュ
エータと、 タンクと、 前記可変容量ポンプのポンプラインならびに前記複数の
アクチュエータのそれぞれのアクチュエータラインの間
に設けられ前記可変容量ポンプの圧油をそれぞれのアク
チュエータへ供給するとともにこのアクチュエータから
の戻り油をタンクへ排出する複数の切換弁と、 前記各切換弁とそれぞれのアクチュエータラインの間に
アクチュエータからの圧油の逆流を阻止する向きに設け
た逆止弁と、 前記各切換弁内に設けたメータイン側可変開口部と、 前記可変容量ポンプのポンプラインとタンクの間に設け
たバイパスラインと、 このバイパスライン上に設けた流量調整手段と、 前記逆止弁の上流側のアクチュエータラインの圧力をそ
れぞれの単位信号圧力として検出する手段と、 これら検出された各単位信号圧力の中の最高圧力を最高
信号圧力として選択する手段と、 前記各切換弁を操作するためのそれぞれのパイロット弁
と、 この各パイロット弁のそれぞれのパイロット圧力を単位
パイロット圧力として検出する手段と、 これら検出された各単位パイロット圧力の中の最高圧力
を最高パイロット圧力として選択する手段と、を備え、 前記流量調整手段の一端側には前記可変容量ポンプのポ
ンプラインの圧力を前記流量調整手段が開き方向に制御
されるように印可するとともに、 前記流量調整手段の他端側には前記最高信号圧力ならび
に前記最高パイロット圧力を前記流量調整手段が閉じ方
向に制御されるように印可し、 前記最高パイロット圧力を前記可変容量ポンプの吐出流
量調整機構に印可し、 前記可変容量ポンプをポジティブ流量制御することを特
徴とする油圧制御装置。3. A variable displacement pump having a discharge flow rate adjusting mechanism, a plurality of actuators driven by the variable displacement pump, a tank, a pump line of the variable displacement pump, and respective actuator lines of the plurality of actuators. A plurality of switching valves that are provided between the switching valves for supplying the pressure oil of the variable displacement pump to the respective actuators and discharging the return oil from the actuators to the tank, and the actuators between the switching valves and the respective actuator lines. A check valve provided in a direction to prevent backflow of the pressure oil, a meter-in side variable opening provided in each of the switching valves, a bypass line provided between the pump line and the tank of the variable displacement pump, The flow rate adjusting means provided on the bypass line and the upstream side of the check valve. A means for detecting the pressure of the actuator line as each unit signal pressure, a means for selecting the highest pressure among these detected unit signal pressures as the highest signal pressure, and a means for operating each of the switching valves. A pilot valve, means for detecting each pilot pressure of each pilot valve as a unit pilot pressure, and means for selecting the highest pressure among these detected unit pilot pressures as the highest pilot pressure, The pressure of the pump line of the variable displacement pump is applied to one end side of the flow rate adjusting means so that the flow rate adjusting means is controlled in the opening direction, and the maximum signal pressure and the maximum signal pressure are applied to the other end side of the flow rate adjusting means. The maximum pilot pressure is applied so that the flow rate adjusting means is controlled in the closing direction, and the maximum pilot pressure is applied. The Tsu bets pressure was applied to the discharge flow rate adjusting mechanism of the variable displacement pump, a hydraulic control device, characterized by positive flow rate control said variable displacement pump.
されるよう構成されることを特徴とする請求項３に記載
の油圧制御装置。4. The hydraulic control device according to claim 3, wherein the flow rate adjusting means includes a spring, and the force of the spring is configured to control the flow rate adjusting means in a closing direction.
気信号を出力する操作弁であり、前記切換弁・流量調整
手段および可変容量ポンプは前記電気信号を電気油圧変
換手段により油圧力に変換して制御されることを特徴と
する請求項３または４に記載の油圧制御装置5. The pilot valve is an operation valve that outputs an electric signal in accordance with an operation amount thereof, and the switching valve / flow rate adjusting means and the variable displacement pump convert the electric signal into hydraulic pressure by an electrohydraulic converting means. 5. The hydraulic control device according to claim 3, wherein the hydraulic control device is controlled by
あることを特徴とする請求項５に記載の油圧制御装置。6. The hydraulic control device according to claim 5, wherein the electro-hydraulic converting means is an electromagnetic proportional pressure reducing valve.
り駆動される双方向回転ポンプであることを特徴とする
請求項５に記載の油圧制御装置。7. The hydraulic control device according to claim 5, wherein the electro-hydraulic converting means is a bidirectional rotary pump driven by a servo motor.
調整手段および可変容量ポンプのそれぞれへ分散して配
設したことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１
項に記載の油圧制御装置。8. The electro-hydraulic converting means is arranged so as to be dispersed in each of the switching valve / flow rate adjusting means and the variable displacement pump.
The hydraulic control device according to item.
ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記
載の油圧制御装置。9. The hydraulic control device according to claim 5, wherein the electro-hydraulic converting means are arranged centrally.
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