JPH0893706A - 油圧駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータ負荷の微速起動時における負
荷の降下を、負荷が大きい場合であっても、確実に防止
することができる油圧駆動回路を提供する。 【構成】 ネガティブ流量制御式吐出流量制御手段１０
を備えた可変容量ポンプ１２の吐出ライン１４上に、複
数のクローズドセンタ型切換弁２０、２２をパラレルに
接続し、アクチュエータ２４、２６の個別および／また
は最高負荷圧力を負荷検出ライン２８、３０および最高
負荷信号ライン３４を介して検出し、この最高負荷圧力
をバイパスライン３６上の圧力補償付流量制御弁３８に
印加し、圧力発生手段４０の上流側ライン４４の圧力を
吐出流量制御手段１０へ印加し、最高圧信号ライン３４
は絞り５０を有する信号バイパスライン５０を介してタ
ンク４２へ接続するロードセンシング制御式油圧駆動回
路において、この油圧駆動回路内に、アクチュエータの
微速起動時に前記信号バイパスライン５０を遮断する回
路切替装置６０（開閉遮断弁６２を、各切換弁に付設し
たセレクタ弁６４、６６で作動するパイロットポンプ６
８の圧油を介して開閉する）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械用等のアクチ
ュエータの油圧駆動回路に係り、特にアクチュエータ起
動時におけるアクチュエータ負荷の降下防止を行う油圧
駆動回路に関するものである。

【０００２】

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

【０００３】すなわち、ロードセンシング制御式油圧駆
動回路（以下、単に従来の油圧駆動回路と略称する）
は、図７において、印加圧力の上昇または下降に伴い吐
出流量を減少または増加させるネガティブ流量制御式吐
出流量制御手段１０を備えた可変容量ポンプ１２の吐出
ライン１４のそれぞれの分岐吐出ライン１６、１８上
に、複数（図示の実施例では２つ）のクローズドセンタ
型切換弁２０、２２をパラレルに接続する。そして、こ
れら切換弁２０、２２には、それぞれアクチュエータラ
イン２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂを介して、アクチ
ュエータ２４、２６を接続すると共に、これら切換弁２
０、２２を操作してアクチュエータ２４、２６を単独も
しくは同時に駆動する際のアクチュエータ２４、２６の
個別および／または最高負荷圧力を、それぞれ負荷検出
ライン２８、３０、高圧選択手段３２および最高負荷信
号ライン３４を介して検出するよう構成する。この最高
負荷信号ライン３４の最高負荷圧力を可変容量ポンプ吐
出ライン１４のバイパスライン３６上に設けた圧力補償
付流量制御弁３８に印加すると共に、バイパスライン３
６は圧力補償付流量制御弁３８の下流側に圧力発生手段
４０を設けてタンク４２へ解放し、圧力発生手段４０の
上流側ライン４４における圧力をポンプ制御信号ライン
４６を介して可変容量ポンプ１２の吐出流量制御手段１
０へ印加すると共に、最高圧信号ライン３４は絞り４８
を備える信号バイパスライン５０を介してタンク４２へ
接続するよう構成されている。なお、負荷検出ライン２
８、３０は、各切換弁２０、２２が中立状態ではタンク
４２へ接続されている。

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

【０００５】

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

【０００６】そこで先ず、前記難点を説明する前に、こ
の種の油圧駆動回路における切換弁操作に伴う回路動作
（アクチュエータ駆動）につき簡単に説明する。すなわ
ち、先ず、切換弁２０を、例えば図７において左方へ操
作して開口作動する場合を想定すると、分岐吐出ライン
１６は切換弁内通路２０ａを経由してアクチュエータラ
イン２４ｂおよび負荷検出ライン２８へ接続される。こ
れにより、負荷検出ライン２８は、さらに高圧選択手段
３２および負荷信号ライン３４を介して圧力補償付流量
制御弁３８へ作用するよう接続されているので、可変容
量ポンプ１２は、前記制御弁３８を介して所定圧力に設
定される上流側ライン４４の圧力により、ポンプ制御信
号ライン４６および吐出流量制御手段１０を介して、そ
の吐出流量が所定値に設定される。すなわち、アクチュ
エータ２４が所定状態に駆動される。なお、この時、負
荷信号ライン３４内の信号圧油は、その微少量を絞り４
８を介してタンク４２内へブリードオフされている。次
いで、この状態で、切換弁２０を中立位置へ閉止復帰す
ると、分岐吐出ライン１６はアクチュエータライン２４
ｂおよび負荷検出ライン２８に対する前記接続が遮断さ
れるので、アクチュエータ２４は停止する。なお、この
時負荷信号ライン３４内の信号圧油は、その微少量を前
述したように常時タンク４２内へブリードオフされてい
るので、その圧力が低下する。従って、圧力補償付流量
制御弁３８は、吐出バイパスライン圧力３６ａを介して
開放され、可変容量ポンプ１２は、圧力の上昇する上流
側圧力４４によりその吐出流量が最少に設定維持され
る。

【０００７】そこで、前記難点について説明すると、前
記従来の油圧駆動回路においては、アクチュエータを極
く低速（微速）で駆動（起動）する場合、換言すれば、
切換弁を極く小開度（微少開度域）で開口操作する場合
は、次のような難点が発生していた。すなわち、図８を
参照して、切換弁２０の微少開度域操作（シンボル図
Ｂ）において、分岐吐出ライン１６は、通常の開度域操
作（シンボル図Ａ）におけると同様に切換弁内通路２０
ａを経由して、アクチュエータライン２４ｂおよび負荷
検出ライン２８と接続される（従って、両ライン２４
ｂ、２８は相互に連通される）ことは勿論であるが、し
かしながらこの場合、前者の通路開度２０ｂ′は、後者
の通路開度２０ｂと比較して極めて小さい。このため、
負荷２４ｃを担持するアクチュエータ２４内の圧油が、
アクチュエータライン２４ｂから負荷検出ライン２８の
方向へ逆流し（信号バイパスライン５０がタンク４２内
へ接続されているため）、この結果分岐吐出ライン１６
からアクチュエータライン２４ｂへの圧油供給量が不足
し（通路開度２０ｂ′が極めて小さいため）、このため
負荷２４ｃが（殊に大きい場合に）降下していた。

【０００８】すなわち、前記従来の油圧駆動回路は、ア
クチュエータを微速で起動する（切換弁を微少開度域で
開口操作する）場合に、アクチュエータ負荷２４ｃが降
下する難点を有していた。なお、この難点は、操作およ
び安全性を損なうことは明らかである。

【０００９】そこで、本発明の目的は、アクチュエータ
負荷の微速起動時における負荷の降下を、負荷が大きい
場合であっても、確実に防止することができる油圧駆動
回路を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係る油圧駆動回路は、印加圧力の上昇また
は下降に伴い吐出流量を減少または増加させるネガティ
ブ流量制御式吐出流量制御手段を備えた可変容量ポンプ
の吐出ラインに、複数のクローズドセンタ型切換弁をパ
ラレルに接続し、これら切換弁にはそれぞれアクチュエ
ータを接続すると共に、これら切換弁を操作して前記ア
クチュエータを単独もしくは同時に駆動する際の前記ア
クチュエータの個別および／または最高負荷圧力を検出
し、前記最高負荷圧力を前記可変容量ポンプ吐出ライン
のバイパスライン上に設けた圧力補償付流量制御弁に印
加すると共に、前記バイパス吐出ラインは前記圧力補償
付流量制御弁の下流側に圧力発生手段を設けてタンクへ
解放し、前記圧力発生手段の上流側圧力を前記可変容量
ポンプの前記吐出流量制御手段へ印加すると共に、前記
最高圧信号ラインは絞りを備える信号バイパスラインを
介してタンクへ接続するよう構成した油圧駆動回路にお
いて、前記油圧駆動回路内に、前記切換弁の操作に際し
て、この切換弁におけるアクチュエータラインとアクチ
ュエータ負荷圧検出ラインが接続される前および／また
はポンプ吐出ラインとアクチュエータライン間の接続開
度が微少開度域範囲内にある間においては、前記信号バ
イパスラインを遮断する回路切替装置を設けることを特
徴とする。

【００１１】この場合、回路切替装置は、信号バイパス
ライン上に設けた開閉遮断弁を、各切換弁に付設して連
動するセレクタ弁および／または各切換弁のパイロット
圧室に接続するパイロット操作弁で作動するパイロット
ポンプ圧油を介して開閉操作するか、あるいは信号バイ
パスラインを通過させるよう各切換弁に配設したセレク
タ弁を介して前記信号バイパスライン自体を開閉操作す
るように構成することができる。

【００１２】

【作用】本発明においては、アクチュエータを微速で起
動する（切換弁を微少開度域で開口操作する）場合、す
なわちアクチュエータラインとアクチュエータ負荷圧検
出ラインが接続される前および／またはポンプ吐出ライ
ンとアクチュエータライン間の接続開度が微少開度域範
囲内にある間においては、信号バイパスラインが回路切
替装置で遮断され、負荷検出ラインを含む信号ラインが
圧力封入される。従って、アクチュエータの前記微速起
動時に、従来発生していたアクチュエータラインから負
荷検出ラインへ作動油の逆流が阻止され、アクチュエー
タ負荷の降下を防止することができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明に係る油圧駆動回路の実施例に
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７および図８に示す従来の構造と
同一の構成部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明
は省略する。

【００１４】先ず初めに、本発明に係る油圧駆動回路の
基本的構成は、前記従来のもの（図７）と同一である。
従って、重複するが理解を容易にするため、再び簡単に
説明すると、油圧駆動回路は、基本的には、ネガティブ
流量制御式吐出流量制御手段１０を備えた可変容量ポン
プ１２の吐出ライン１４上に、複数（２つ）のクローズ
ドセンタ型切換弁２０、２２をパラレルに接続し、そし
てこれら切換弁２０、２２には、それぞれアクチュエー
タ２４、２６を接続すると共に、これら切換弁２０、２
２を操作してアクチュエータ２４、２６を単独もしくは
同時に駆動する際のアクチュエータ２４、２６の個別お
よび／または最高負荷圧力を、それぞれ負荷検出ライン
２８、３０、高圧選択手段３２および最高負荷信号ライ
ン３４を介して検出するよう構成する。そして、前記最
高負荷圧力を、吐出ライン１４のバイパスライン３６上
に設けた圧力補償付流量制御弁３８に印加すると共に、
バイパスライン３６は圧力補償付流量制御弁３８の下流
側に圧力発生手段４０を設けてタンク４２へ解放し、圧
力発生手段４０の上流側ライン４４の圧力をポンプ制御
信号ライン４６を介して吐出流量制御手段１０へ印加す
ると共に、最高圧信号ライン３４は絞り５０を介してタ
ンク４２へ接続するよう構成されている。

【００１５】しかるに、本発明においては、前記構成に
おいて、この回路内に、アクチュエータの微速起動時
（すなわち、切換弁の操作に際して、この切換弁におけ
るアクチュエータラインとアクチュエータ負荷圧検出ラ
インが接続される前および／またはポンプ吐出ラインと
アクチュエータライン間の接続開度が微少開度域範囲内
にある間）に、信号バイパスラインを遮断する回路切替
装置を設ける。そして、これによりアクチュエータの前
記微速起動時におけるアクチュエータラインから負荷検
出ラインへの作動油の逆流を阻止して、アクチュエータ
負荷の降下を防止することができる。

【００１６】回路切替装置６０は、本実施例において
は、基本的には、信号バイパスライン５０上に設けた開
閉遮断弁６２を、各切換弁２０、２２に付設したセレク
タ弁６４、６６で作動するパイロットポンプ６８の圧油
を介して開閉操作するよう構成されている。さらに詳細
には、パイロット圧油は、パイロットポンプ６８からパ
イロットライン７０、絞り７２を通り、そしてここで分
岐されて、一方のパイロットライン７４はセレクタ弁６
４、油路７８、セレクタ弁６６、油路８０を経てタンク
４２へ開放され、他方のパイロットライン７６は開閉遮
断弁６２へ接続される。そして、切換弁２０、２２が共
に中立位置にある時は、パイロットライン７２、７４、
７６は、セレクタ弁６４、６６の中立位置を介してタン
ク４２へ開放されているが、切換弁２０、２２のいずれ
かが操作されると、パイロットライン７２、７４、７６
は、セレクタ弁６４、６６のいずれかが閉止位置に切換
わることによってタンク４２から遮断されてそのライン
内圧が上昇する。

【００１７】従って、開閉遮断弁６２が切換えられて信
号バイパスライン５０が遮断されるよう構成されてい
る。すなわち、本発明においては、図２を参照して（な
お、図２は前記図８と対応している）、切換弁２０の微
少開度域操作（シンボル図Ｂ）において、分岐吐出ライ
ン１６が通路２０ａを経由してアクチュエータライン２
４ｂおよび負荷検出ライン２８と接続される（従って、
両ライン２４ｂ、２８が相互に連通される）際には、そ
の通路開度２０ｂ′が微少であっても、この時にセレク
タ弁６４は閉止位置に切換わることによってパイロット
ライン７６の内圧が上昇して開閉遮断弁６２に印加さ
れ、信号バイパスライン５０を事前に遮断する。そし
て、これにより、アクチュエータライン２４ｂから負荷
検出ライン２８への作動油の逆流が阻止されるように構
成される。なお、開閉遮断弁６２は、図３に示すよう
に、絞り８２ａ付開閉遮断弁８２として構成することも
できる。

【００１８】このように、本発明によれば、アクチュエ
ータの微速起動時に信号バイパスラインを遮断する回路
切替装置６０を設けることにより、アクチュエータライ
ンから負荷検出ラインへの作動油の逆流を阻止するよう
に構成したことにより、前記微速起動時において、従来
発生していたアクチュエータ負荷の降下を、確実に防止
することができる。従って、油圧駆動回路の操作性およ
び安全性を向上することができる。

【００１９】図４ないし図６は、本発明に係る流油圧駆
動回路のそれぞれ別の実施例を示すものである。先ず、
図４および図５に示す実施例は、いずれも、基本的に
は、先の実施例（図１）におけるセレクタ弁６４、６６
の有する機能を、各切換弁２０、２２に付設したパイロ
ット操作用の方向切換弁８４、８６によって同様に作用
するよう変更した構成からなるものである。すなわち、
これらの実施例においては、パイロットポンプ６８から
のパイロット圧油は、切換弁２０、２２が共に中立位置
で方向切換弁８４、８６が共に中立位置である時は、方
向切換弁８４、８６を介して油路９０、９２を経てタン
ク４２へ開放されているが、切換弁２０、２２を作動す
るため方向切換弁８４、８６のいずれかが操作される
と、パイロット圧油は直ちにパイロットライン８８内を
流れて高圧選択手段を経て最高信号圧力が信号バイパス
ライン５０上に設けた回路切替装置６０に印加されて信
号バイパスライン５０を遮断する。これにより、アクチ
ュエータの微速起動時におけるアクチュエータラインか
ら負荷検出ラインへの作動油の逆流が阻止され、アクチ
ュエータ負荷の降下を防止することができる。この場
合、図４の実施例に配設された回路切替装置６０は、先
の実施例（図１）と同じ開閉遮断弁６２であるが、図５
の実施例に示される回路切替装置６０は、前記開閉遮断
弁６２とは異なる開閉遮断弁６３であって、ポンプ吐出
ラインとアクチュエータライン間の接続開度が微少開度
域範囲内にある間において、すなわち、アクチュエータ
の微速起動時にのみ信号バイパスライン５０を遮断する
よう構成される。従って、アクチュエータが所定の状態
に駆動されると、負荷信号ライン内の信号圧油は微少量
を絞りを介してタンクへのブリードオフが確保される。

【００２０】次に、図６に示す実施例は、先の実施例
（図１）において、セレクタ弁６４、６６内に信号バイ
パスライン５０を通過させることにより、パイロットポ
ンプ６８を使用することなく、前記信号バイパスライン
５０を前記セレクタ弁６４、６６で直接開閉操作するよ
うに構成したものである。

【００２１】これらの変形実施例においては、いずれも
先の実施例の場合とほぼ同様に動作することは明らかで
あるので、詳細な説明は省略する。

【００２２】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの設計変更が可能
である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る油圧
駆動回路は、ネガティブ流量制御式吐出流量制御手段を
備えた可変容量ポンプの吐出ラインに、複数のクローズ
ドセンタ型切換弁をパラレルに接続し、これら切換弁に
はそれぞれアクチュエータを接続し、これらアクチュエ
ータの個別および／または最高負荷圧力を検出し、この
最高負荷圧力をポンプ吐出ラインのバイパスライン上に
設けた圧力補償付流量制御弁に印加し、前記バイパスラ
インは圧力補償付流量制御弁の下流側に圧力発生手段を
設けてタンクへ解放し、前記圧力発生手段の上流側圧力
を吐出流量制御手段へ印加し、前記最高圧信号ラインは
絞りを備える信号バイパスラインを介してタンクへ接続
するよう構成したロードセンシング制御式油圧駆動回路
において、この油圧駆動回路内に、アクチュエータの微
速起動時（すなわち、切換弁の操作に際して、この切換
弁におけるアクチュエータラインとアクチュエータ負荷
圧検出ラインが接続される前および／またはポンプ吐出
ラインとアクチュエータライン間の接続開度が微少開度
域範囲内にある間）に、前記信号バイパスラインを遮断
する回路切替装置を設けた構成としたことにより、アク
チュエータラインから負荷検出ラインへの作動油の逆流
を阻止して、従来は前記微速起動時に発生していたアク
チュエータ負荷の降下を、確実に防止することができ
る。従って、本発明の油圧駆動回路によれば、この回路
の操作性および安全性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧駆動回路の一実施例を示す油
圧回路図である。

【図２】図１に示す油圧駆動回路における切換弁の微少
開度域操作時の切換弁内各ラインの接続状態を示するシ
ンボル図である。

【図３】図１に示す油圧駆動回路における開閉遮断弁の
別の実施例を示すシンボル図である。

【図４】本発明に係る油圧駆動回路の別の実施例を示す
油圧回路図である。

【図５】図４に示す油圧駆動回路における開閉遮断弁の
別の構成例を示すシンボル図である。

【図６】本発明に係る油圧駆動回路のさらに別の実施例
を示す油圧回路図である。

【図７】従来の油圧駆動回路を示す油圧回路図である。

【図８】図７に示す油圧駆動回路における切換弁の微少
開度域操作時の切換弁内の各ラインの接続状態を示すシ
ンボル図である。

【符号の説明】

１０ 吐出流量制御手段 １２ 可変容量ポンプ １４ 吐出ライン １６、１８ 分岐吐出ライン ２０、２２ 切換弁 ２４、２６ アクチュエータ ２８、３０ 負荷検出ライン ３２ 高圧選択手段 ３４ 高圧負荷信号ライン ３８ 圧力補償付流量制御弁 ４０ 圧力発生手段 ４２ タンク ４４ 上流側ライン ４６ ポンプ制御信号ライン ４８ 絞り ５０ 信号バイパスライン ６０ 回路切替装置 ６２、６３ 開閉遮断弁 ６４、６６ セレクタ弁 ６８ パイロットポンプ ７０、７４、７６ パイロットライン ７２ 絞り ７８、８０ 油路 ８２ 開閉遮断弁 ８４、８６ 方向切換弁 ８８ パイロットライン ９０、９２ 油路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印加圧力の上昇または下降に伴い吐出流
   量を減少または増加させるネガティブ流量制御式吐出流
   量制御手段を備えた可変容量ポンプの吐出ラインに、複
   数のクローズドセンタ型切換弁をパラレルに接続し、こ
   れら切換弁にはそれぞれアクチュエータを接続すると共
   に、これら切換弁を操作して前記アクチュエータを単独
   もしくは同時に駆動する際の前記アクチュエータの個別
   および／または最高負荷圧力を検出し、前記最高負荷圧
   力を前記可変容量ポンプ吐出ラインのバイパスライン上
   に設けた圧力補償付流量制御弁に印加すると共に、前記
   バイパス吐出ラインは前記圧力補償付流量制御弁の下流
   側に圧力発生手段を設けてタンクへ解放し、前記圧力発
   生手段の上流側圧力を前記可変容量ポンプの前記吐出流
   量制御手段へ印加すると共に、前記最高圧信号ラインは
   絞りを備える信号バイパスラインを介してタンクへ接続
   するよう構成した油圧駆動回路において、 前記油圧駆動回路内に、前記切換弁の操作に際して、こ
   の切換弁におけるアクチュエータラインとアクチュエー
   タ負荷圧検出ラインが接続される前および／またはポン
   プ吐出ラインとアクチュエータライン間の接続開度が微
   少開度域範囲内にある間においては、前記信号バイパス
   ラインを遮断する回路切替装置を設けることを特徴とす
   る油圧駆動回路。
2. 【請求項２】 回路切替装置は、信号バイパスライン上
   に設けた開閉遮断弁を、各切換弁に付設して連動するセ
   レクタ弁および／または各切換弁のパイロット圧室に接
   続するパイロット操作弁で作動するパイロットポンプ圧
   油を介して開閉操作するよう構成してなる請求項１記載
   の油圧駆動回路。
3. 【請求項３】 回路切替装置は、信号バイパスラインを
   通過させるよう各切換弁に敷設したセレクタ弁を介し
   て、前記信号バイパスライン自体を開閉操作するよう構
   成してなる請求項１記載の油圧駆動回路。