JPH0517202U - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構成で、負荷の異なるアクチュ
エータの複合操作性を確実に達成すると共に、装置効率
を向上させる油圧駆動装置を得る。 【構成】 制御弁１２，１４をクローズドセンタ形に構
成すると共に、それぞれの負荷圧（検出ライン２，５
４）を検出し、これら負荷圧の中からシャトル弁４２ａ
を介して選択される最高負荷圧（信号ライン５４）を吐
出流量制御部５６に印加する。一方、アクチュエータ１
６，１８を駆動するパイロットライン２８，３４上に減
圧弁３６ａ，３６ｂを設け、この減圧弁を他方のアクチ
ュエータ１８，１６を駆動するパイロット圧（ライン６
２，６０）により絞り方向に制御する。これにより、ア
クチュエータの複合操作時には、ポンプ１０の吐出流量
が負荷圧に対応して一定流量に制御されると共に、両ア
クチュエータに対する圧油分配量が安定化する。

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１６， １８の複合操作時には、高負荷側に対応する制御弁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、複合操作性が達成される。

【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、比較的簡単な構成で複合操作性を確実に達成するこ とができると共に、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】

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した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のアクチュエータ負荷圧を検出し、前 記可変容量ポンプはそのポンプ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制御し、さらに軽負荷側アクチュエータの制御 弁にはこれを切換えるパイロットライン上に減圧弁を設け、この減圧弁を高負荷 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構成する ことを特徴とする。

【００１１】 この場合、可変容量ポンプの流量制御は、この可変容量ポンプの吐出流量制御 手段に各アクチュエータ負荷圧力の中から選択される最高負荷圧力を印加するよ う構成することができ、また減圧弁は、弁本体とこの弁本体にばね圧を作用させ るシリンダとから形成し、前記シリンダに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を印加するよう構成すれば好適である。

【００１２】

【作用】

本考案に係る油圧駆動装置によれば、複合操作時において、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、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る。そして、装置の効率も 向上する。

【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１７，１９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、制御弁はクローズドセンタ形に構成されると共に 、ポンプは可変容量形に構成され、そして制御弁の軽負荷側パイロットライン上 には所定の減圧弁が設けられている。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１６，１８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、その信号ライン５４が可変容量ポンプ１０の吐出流量制御部５６へ印加 されるよう構成されている。なお、ポンプ１０には、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の軽負荷側パイロットライン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３６ ａ，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、そしてこのシリンダ４０ａ，４０ｂには、 他方（高負荷側）の制御弁に対応するパイロットライン３２，３４あるいは２８ ，３０内の圧力の中のそれぞれいずれかがシャトル弁４２c,４２ｂを介して検出 されるパイロット圧の信号ライン６２，６０よりそれぞれ印加されるよう構成さ れている。そして、この減圧弁３６ａ，３６ｂの動作は、勿論前記従来技術の場 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１ ８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した油圧駆動装置に 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のアクチュエー タ負荷圧を検出し、前記可変容量ポンプはそのポンプ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制御し、さらに軽負荷側 アクチュエータの制御弁にはこれを切換えるパイロットライン上に減圧弁を設け 、この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 制御するよう構成したことにより、アクチュエータの複合操作時には、軽負荷側 アクチュエータに対応する制御弁が絞られてポンプ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、この時ポンプ吐出流量はアク 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 、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 れにより複合操作性が確実に達成されかつ装置効率も向上し、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 クロ
ーズトセンタ形制御弁 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 ２８，３０，３２，３４ 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 吐出流量制御部 ５８ ライン ６０，６２ パイロット圧信号ライン

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 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した油圧駆動装置
   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
   のアクチュエータ負荷圧を検出し、前記可変容量ポンプ
   はそのポンプ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制御し、さらに
   軽負荷側アクチュエータの制御弁にはこれを切換えるパ
   イロットライン上に減圧弁を設け、この減圧弁を高負荷
   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
   り制御するよう構成することを特徴とする油圧駆動装
   置。
2. 【請求項２】 可変容量ポンプの流量制御は、この可変
   容量ポンプの吐出流量制御手段に各アクチュエータ負荷
   圧力の中から選択される最高負荷圧力を印加するよう構
   成してなる請求項１記載の油圧駆動装置。
3. 【請求項３】 減圧弁は、弁本体とこの弁本体にばね圧
   を作用させるシリンダとからなり、前記シリンダに高負
   荷側アクチュエータの制御弁を切換えるパイロット圧を
   印加するよう構成してなる請求項１記載の油圧駆動装
   置。