JP2548204Y2

JP2548204Y2 - 油圧駆動装置

Info

Publication number: JP2548204Y2
Application number: JP1991066632U
Authority: JP
Inventors: 哲松本; 英夫荒木
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1997-09-17
Anticipated expiration: 2006-08-22
Also published as: JPH0517202U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、建設機械等の油圧駆動
装置に係り、特にこの種装置のアクチュエータの複合操
作性を向上させる油圧駆動装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パラレルに接続される多連制御
弁からなる油圧駆動装置においては、アクチュエータが
複合操作されると軽負荷側アクチュエータへのみ圧油が
流入するので、これを防止するために軽負荷側アクチュ
エータに固定絞りを設けるか、あるいは各制御弁に対し
てそれぞれ分流補償弁を設けた構成としている。しかし
ながら、前者の場合には固定絞りによる圧損のため省エ
ネ性が損われ、一方後者の場合には特別に分流補償弁を
必要とするので構造が複雑となり価格が上昇する欠点が
ある。

【０００３】そこで、本出願人は、先に、これらの欠点
を解消する新たな技術を開発し、実用新案登録出願を行
った（実公平２−１０８０２号公報）。以下、この従来
技術について簡単に説明する。

【０００４】図２において、先ず多連制御弁からなる油
圧駆動装置は、ポンプ１０からの吐出圧油をパラレルに
配置した複数（この場合２つ）の制御弁１２，１４を介
してそれぞれのアクチュエータ１６，１８に供給し、そ
してその戻り油をタンク２０に排出するよう構成されて
いる。なお、制御弁１２，１４の中立時（図示の状態）
には、吐出圧油は直接タンク２０へ排出される。また、
各制御弁１２，１４は、それぞれ対応するパイロット弁
２２，２４を操作してパイロットポンプ２６からのパイ
ロット圧をそれぞれのパイロットライン２８，３０並び
に３２，３４を介して印加することにより、図示の中立
位置から左方あるいは右方へ切換えられる。しかるに、
この従来技術においては、軽負荷側アクチュエータ１６
の一方のパイロットライン２８、すなわち負荷１７を降
下するよう制御弁１２を切換えるパイロットライン２８
上には減圧弁３６を設け、そしてこの減圧弁３６の弁本
体３８にばね圧を作用させるシリンダ４０には、高負荷
側アクチュエータ１８の制御弁１４を切換えるパイロッ
ト圧、すなわち両アクチュエータライン３２，３４内の
いずれかにおいてシャトル弁４２を介して検出されるパ
イロット圧４４が印加されるよう構成されている。な
お、軽負荷側アクチュエータ１６の他方のパイロットラ
イン３０に対しても、必要に応じて前記と同じ減圧弁を
設けることができることは勿論である。

【０００５】従って、このような構成による従来技術に
おいては、両アクチュエータの複合操作時には、高負荷
側アクチュエータ１８に対応する制御弁１４は、完全に
切換え開口されるが、軽負荷側アクチュエータ１６に対
応する制御弁１２は、完全には切換えられず、中間のメ
ータリング状態に維持される。このように、軽負荷側ア
クチュエータ１６に対する圧油が絞られる結果、高負荷
側アクチュエータ１８に対しても圧油が供給されること
となり、複合操作が達成される。

【０００６】このように、前記従来技術によれば、軽負
荷側アクチュエータに固定絞りを必要としないので、軽
負荷側アクチュエータにエネルギー損失が発生すること
なく、また各制御弁には特別の分流補償弁を必要としな
いので、構造が簡単となり、価格も低減される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術によって達成される複合操作性には、なお以下
に述べるような問題点が残されている。

【０００８】すなわち、前記従来技術における複合操作
時には、軽負荷側アクチュエータに対応する制御弁がメ
ータリング状態に絞られることにより、ポンプ吐出圧力
が上昇して高負荷側アクチュエータも駆動されるに至
る。しかるに、この時、ポンプはその吐出流量が制御さ
れていないので、実際上は各アクチュエータに対する分
配供給量が不安定となり、この結果複合操作性を確実に
達成することはできない。なお、この従来技術において
は、制御弁のメータリング状態ではポンプ吐出圧油が単
独、複合操作に拘らずバイパスされるので、装置全体の
効率も低下する難点を有している。

【０００９】そこで、本考案の目的は、それぞれ負荷の
異なる複数のアクチュエータを、共通の可変容量ポンプ
にパラレルに接続された複数の多連制御弁により複合操
作する場合において、可変容量ポンプの吐出量がポンプ
吐出圧力とアクチュエータ負荷圧との差圧が一定になる
ように制御することにより、軽負荷側アクチュエータお
よび高負荷側アクチュエータに対する圧油分配供給量を
安定化し、複合操作性を確保して、装置の効率を向上さ
せることができる油圧駆動装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本考案に係る油圧駆動装置は、共通の可変容量ポン
プ(10)にパラレルに接続され各々負荷の異なる複数のア
クチュエータ(16,18) をそれぞれ制御する複数の多連制
御弁(12,14) からなり、前記各制御弁はそのスプールセ
ンタをばねで付勢し、パイロット圧によりスプールスト
ロークを調整するように構成してなる油圧駆動装置にお
いて、前記各制御弁(12,14) はクローズドセンタ形に構
成してそれぞれアクチュエータ(16,18) の負荷圧を検出
する負荷圧検出ライン(50,52) を設け、前記各制御弁(1
2,14) のパイロットライン(28,34) 上に減圧弁(36a,36
b) を設け、前記可変容量ポンプ(10)からの吐出圧油が
前記各制御弁(12,14) を通過する際にこれらに設けられ
ている絞り(13,15) によって発生する各アクチュエータ
負荷圧を比較するシャトル弁(42a) を設け、前記シャト
ル弁(42a) で検出されるいずれか一方の最高負荷圧力を
選択してこれを前記可変容量ポンプ(10)の吐出流量制御
手段(56)へ印加して、前記可変容量ポンプ(10)の吐出流
量をポンプ吐出圧力と前記アクチュエータ負荷圧との差
圧が一定となるように制御し、さらに軽負荷側アクチュ
エータの制御弁を切換えるパイロットライン上に設けた
減圧弁を、高負荷側アクチュエータの制御弁を切換える
パイロット圧により制御するように構成することを特徴
とする。

【００１１】この場合、前記減圧弁(36a,36b) は、弁本
体(38a,38b) とこの弁本体にばね圧を作用させるシリン
ダ(40a,40b) とからなり、軽負荷側アクチュエータ (16
または18) を制御する制御弁 (12または14) に対応する
パイロットライン (28または34) に接続された減圧弁(3
6aまたは36b)のシリンダ(40aまたは40b)に対し、高負荷
側アクチュエータ (18または16) を制御する制御弁 (14
または12) に対応するパイロットライン (32と34または
28と30) のうちの圧力の中で、それぞれいずれかの圧力
が、シャトル弁(42cまたは42b)により検出されてパイロ
ット圧信号ライン (62または60) を介して印加され、前
記制御弁 (12または14) をメータリング状態に維持する
ように構成することができる。

【００１２】

【作用】本考案に係る油圧駆装置によれば、それぞれ負
荷の異なる複数のアクチュエータを、共通の可変容量ポ
ンプにパラレルに接続された複数の多連制御弁により複
合操作する場合において、軽負荷側アクチュエータに対
応する制御弁が絞られることにより、前記ポンプ吐出圧
力が上昇して高負荷側アクチュエータも駆動するに至る
が、この時に可変容量ポンプは、その吐出流量がポンプ
吐出圧力とアクチュエータ負荷圧との差圧が一定になる
ように、すなわちアクチュエータ負荷圧に対応して制御
される。従って、前記両アクチュエータに対する圧油分
配供給量が安定化し、複合操作性が確保され、そして装
置の効率も向上することができる。

【００１３】

【実施例】次に、本考案に係る油圧駆動装置の一実施例
につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
なお、説明の便宜上、図２に示す従来の構成と同一の構
成部分については、同一の参照符号を付してその詳細な
説明は省略する。

【００１４】図１において、先ず本考案の油圧駆動装置
の全体的構成は、図２に示す従来の装置と同一である。
従って、再度装置の全体について簡単に説明すると、パ
イロット弁２２，２４を介してパイロットポンプ２６か
らのパイロット圧を、パイロットライン２８，３０ある
いは３２，３４に作用させて、制御弁１２，１４を操作
することにより、ポンプ１０からの吐出油圧がそれぞれ
アクチュエータ１６，１８に供給され、その戻り油がタ
ンク２０ヘ排出され、これにより前記アクチュエータが
駆動するよう構成されている。なお、本実施例におい
て、両アクチュエータ１６，１８は、それぞれ負荷１
７，１９を懸吊あるいは支承した状態で昇降するもので
あり、その降下時には軽負荷となるものである。

【００１５】しかるに、本考案において、制御弁１２，
１４はクローズドセンタ形に構成されると共に、ポンプ
１０は可変容量形に構成され、そして制御弁１２，１４
のパイロットライン２８，３４上には所定の減圧弁３６
ａ，３６ｂが設けられている。すなわち、制御弁１２、
１４は、図示されるように、クローズドセンタ形に構成
されると共に、そのそれぞれのアクチュエータ１６，１
８の負荷圧検出ライン５０，５２が設けられている。そ
して、これら負荷圧検出ライン５０，５２の中の最高負
荷圧力が、シャトル弁４２ａを介して選択され、信号ラ
イン５４を介して可変容量ポンプ１０の吐出流量制御手
段５６へ印加されるように構成されている。なお、前記
ポンプ１０には、油圧ライン５８を介してポンプ吐出圧
力も印加されている。

【００１６】従って、このような構成によれば、ポンプ
１０の吐出流量は、このポンプ１０の吐出圧力と前記最
高負荷圧力との差圧が一定となるような流量に制御され
る。また、前記差圧は、ポンプ１０からの吐出圧油が、
制御弁１２，１４を通過する際に、これらに設けられて
いる絞り１３，１５によって発生するものである。次
に、制御弁１２，１４のパイロットライン２８，３４
（アクチュエータ１６，１８に対して負荷１７，１９を
降下する方向に制御弁１２，１４を操作する側のパイロ
ットライン）上には、減圧弁３６ａ，３６ｂがそれぞれ
設けられている。なお、この減圧弁３６ａ，３６ｂは、
前記従来技術と基本的に構成を同一とする。すなわち、
減圧弁３６ａ，３６ｂは、弁本体３８ａ，３８ｂと、こ
の弁本体にばね圧を作用させるシリンダ４０ａ，４０ｂ
とから構成され、そして軽負荷側アクチュエータを制御
する制御弁１２または１４に対応するパイロットライン
２８または３４に接続された減圧弁３６ａまたは３６ｂ
のシリンダ４０ａ，４０ｂには、他方の（高負荷側）ア
クチュエータを制御する制御弁１４または１２に対応す
るパイロットライン３２と３４または２８と３０のうち
の圧力の中で、それぞれいずれかの圧力が、シャトル弁
４２ｃ，４２ｂにより検出されてパイロット圧信号ライ
ン６２，６０を介して印加されるように構成されてい
る。そして、この減圧弁３６ａ，３６ｂの動作は、前記
従来技術の場合と同様であり、次の全体的動作として述
べる通りである。

【００１７】そこで、全体的動作、すなわち本考案の油
圧駆動装置の動作について説明する。今仮に、パイロッ
ト弁２４を操作して、例えばパイロットライン３４へパ
イロット圧を作用させると、制御弁１４が図において右
行し、可変容量ポンプ１０からの吐出油がアクチュエー
タ１８のピストン側室へ供給され、アクチュエータ１８
が単独駆動される。ところで、この場合は、負荷１９は
降下しているので軽負荷であり、可変容量ポンプ１０の
吐出圧力は比較的低圧に保持され、そしてその吐出流量
は、前述したように絞り１５の差圧が一定になるよう
に、すなわち負荷圧力に拘らず制御弁１４の操作量（絞
り１５の開度）に対応した流量に制御される。なお、パ
イロット圧信号ライン６０内には、圧力は発生していな
いので、減圧弁３６ｂは動作しない。

【００１８】次に、前記状態で、パイロット弁２２をも
操作して、例えばパイロットライン３０へパイロット圧
を作用させると、制御弁１２が図において右行し、圧油
がアクチュエータ１６のピストン側室へ供給され、負荷
１７が上昇する。しかるに、この時アクチュエータ１６
の負荷は高負荷であるので、パイロットライン３０内の
パイロット圧は、シャトル弁４２ｂ、信号ライン６０を
介してシリンダ４０ｂに作用し、減圧弁３６ｂの２次圧
力を低減させ、制御弁１４の開度を減少させる。この結
果、ポンプ吐出圧力が上昇して高負荷側アクチュエータ
１６も駆動するに至るが、この時可変容量ポンプ１０の
吐出流量は負荷圧検出ライン５０で検出される高負荷側
アクチュエータ１６の負荷圧が、シャトル弁４２ａ、信
号ライン５４を介して吐出流量制御部５６に印加されて
いるので、この高負荷圧に対応する流量に制御され、ま
た軽負荷側アクチュエータ１８への供給油量は、このア
クチュエータ１８の負荷圧に関係なく制御弁１４の前記
開度に対応した流量に制御される。従って、高負荷側ア
クチュエータ１６は、ポンプの全吐出流量から軽負荷側
アクチュエータ１８への前記分配流量を差し引いた余剰
油量で確実かつ安定に駆動することになる。

【００１９】このように、本考案によれば、比較的簡単
な構成で、アクチュエータの複合操作性を確実に達成す
ることができ、また装置効率を向上させることができ
る。なお、減圧弁３６ａも同様に動作することは容易に
類推し得るので、説明を省略する。

【００２０】以上、本考案の好適な実施例について説明
したが、本考案は前記実施例に限定されることなく、本
考案の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更
をなし得るものである。また、前述の実施例において
は、２つのアクチュエータを使用した場合について説明
したが、３つあるいはそれ以上のアクチュエータを使用
する場合にも、同様に適用することができることは勿論
である

【００２１】

【考案の効果】以上説明したように、本考案に係る油圧
駆動装置は、共通の可変容量ポンプにパラレルに接続さ
れ各々負荷の異なる複数のアクチュエータをそれぞれ制
御する複数の多連制御弁からなり、前記各制御弁はその
スプールセンタをばねで付勢し、パイロット圧によりス
プールストロークを調整するように構成してなる油圧駆
動装置において、前記各制御弁はクローズドセンタ形に
構成してそれぞれアクチュエータの負荷圧を検出する負
荷圧検出ラインを設け、前記各制御弁のパイロットライ
ン上に減圧弁を設け、前記可変容量ポンプからの吐出圧
油が前記各制御弁を通過する際にこれらに設けられてい
る絞りによって発生する各アクチュエータ負荷圧を比較
するシャトル弁を設け、前記シャトル弁で検出されるい
ずれか一方の最高負荷圧力を選択してこれを前記可変容
量ポンプの吐出流量制御手段へ印加して、前記可変容量
ポンプの吐出流量をポンプ吐出圧力と前記アクチュエー
タ負荷圧との差圧が一定となるように制御し、さらに軽
負荷側アクチュエータの制御弁を切換えるパイロットラ
イン上に設けた減圧弁を、高負荷側アクチュエータの制
御弁を切換えるパイロット圧により制御する構成とする
ことにより、アクチュエータの複合操作時において、軽
負荷側アクチュエータを制御する制御弁が絞られて可変
容量ポンプの吐出圧力が上昇することにより、高負荷側
アクチュエータも駆動するに至るが、この時前記ポンプ
の吐出流量は、アクチュエータの負荷圧に対応して一定
流量に制御され、そしてこの一定流量のポンプ圧油が、
軽負荷側アクチュエータに対してはその制御弁の開度に
対応した流量で供給され、また高負荷側アクチュエータ
に対してはその残余の流量で供給される。従って、これ
により複合操作が確実に達成され、かつ装置の効率も向
上し、その実用的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る油圧駆動装置の一実施例を示す油
圧回路図である。

【図２】従来の油圧駆動装置の構成を示す油圧回路図で
ある。

【符号の説明】

１０可変容量ポンプ１２，１４制御弁（クローズドセンタ形）１３，１５絞り１６，１８アクチュエータ１７，１９負荷２０タンク２２，２４パイロット弁２６パイロットポンプ２８，３０パイロットライン３２，３４パイロットライン３６ａ，３６ｂ減圧弁３８ａ，３８ｂ弁本体４０ａ，４０ｂシリンダ４２ａ，４２ｂ，４２ｃシャトル弁５０，５２負荷圧検出ライン５４最高負荷圧信号ライン５６吐出流量制御手段５８油圧ライン６０，６２パイロット圧信号ライン

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】共通の可変容量ポンプ(10)にパラレルに
接続され各々負荷の異なる複数のアクチュエータ(16,1
8) をそれぞれ制御する複数の多連制御弁(12,14) から
なり、前記各制御弁はそのスプールセンタをばねで付勢
し、パイロット圧によりスプールストロークを調整する
ように構成してなる油圧駆動装置において、前記各制御弁(12,14) はクローズドセンタ形に構成して
それぞれアクチュエータ(16,18) の負荷圧を検出する負
荷圧検出ライン(50,52) を設け、前記各制御弁(12,14)
のパイロットライン(28,34) 上に減圧弁(36a,36b) を設
け、前記可変容量ポンプ(10)からの吐出圧油が前記各制
御弁(12,14) を通過する際にこれらに設けられている絞
り(13,15) によって発生する各アクチュエータ負荷圧を
比較するシャトル弁(42a) を設け、前記シャトル弁(42
a) で検出されるいずれか一方の最高負荷圧力を選択し
てこれを前記可変容量ポンプ(10)の吐出流量制御手段(5
6)へ印加して、前記可変容量ポンプ(10)の吐出流量をポ
ンプ吐出圧力と前記アクチュエータ負荷圧との差圧が一
定となるように制御し、さらに軽負荷側アクチュエータ
の制御弁を切換えるパイロットライン上に設けた減圧弁
を、高負荷側アクチュエータの制御弁を切換えるパイロ
ット圧により制御するように構成することを特徴とする
油圧駆動装置。
【請求項２】減圧弁(36a,36b) は、弁本体(38a,38b)
とこの弁本体にばね圧を作用させるシリンダ(40a,40b)
とからなり、軽負荷側アクチュエータ (16または18) を
制御する制御弁 (12または14) に対応するパイロットラ
イン (28または34) に接続された減圧弁(36aまたは36b)
のシリンダ(40aまたは40b)に対し、高負荷側アクチュエ
ータ (18または16) を制御する制御弁 (14または12) に
対応するパイロットライン (32と34または28と30) のう
ちの圧力の中で、それぞれいずれかの圧力が、シャトル
弁(42cまたは42b)により検出されてパイロット圧信号ラ
イン (62または60) を介して印加され、前記制御弁 (12
または14) をメータリング状態に維持するように構成し
てなる請求項１記載の油圧駆動装置。