(57)【要約】【課題】電磁比例弁を用いて、パイロット操作用の作動油の出力圧を広い範囲において柔軟に調節できるようにする。【解決手段】油圧回路は、操作レバー１１Ａに対する操作量に応じてパイロット圧用の作動油の出力圧を出力する操作弁１１と、励磁電流に応じてスプールを移動させることにより操作弁１１からの作動油の出力圧を出力する電磁比例弁１２と、電磁比例弁１２からの作動油の出力圧に応じてスプールを移動させることで駆動ポンプからの作動油の出力圧を出力し、操作レバー１１Ａに対する操作量が最大の操作量よりも小さい所定操作量以上のときに操作弁１１が出力する作動油の出力圧によって略全開状態となり得るコントロール弁１３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作手段に対する操作量に応じてパイロットポンプからの作動油の出力圧を出力する操作弁と、
励磁電流に応じて前記操作弁からの作動油の出力圧を調節して出力する電磁比例弁と、
前記電磁比例弁からの作動油の出力圧に応じてアクチュエータポンプからの作動油の出力圧を調節して出力し、前記操作手段に対する操作量が最大の操作量よりも小さい所定操作量以上のときに、前記操作弁が出力する前記パイロットポンプからの作動油の出力圧によって略全開状態となり得るコントロール弁と、を備える、油圧回路。
【請求項２】
前記電磁比例弁は、前記励磁電流が供給されない非励磁の状態で前記操作弁からの作動油が通過し、前記励磁電流が供給される場合に前記操作弁からの作動油を遮断する、請求項１に記載の油圧回路。
【請求項３】
当該油圧回路は、ノーマルモード又はフェイルセーフモードにて前記コントロール弁に作動油を供給するようになっており、
前記ノーマルモードは、前記電磁比例弁に対する前記励磁電流を調節することで、前記操作弁からの作動油の出力圧を前記電磁比例弁を介して調節し前記コントロール弁に出力するモードであり、
前記フェイルセーフモードは、前記電磁比例弁を常時非励磁の状態として、前記操作弁のみによって前記パイロットポンプからの作動油の出力圧を調節して前記コントロール弁に出力するモードであり、
前記ノーマルモードでは、前記電磁比例弁が、前記操作手段に対する操作がなされていないときに所定励磁電流を供給されることで全閉状態となって前記操作弁からの作動油を遮断するとともに、前記操作手段に対する操作量の増加に従い前記所定励磁電流に対して反比例して供給される前記励磁電流に応じて前記操作弁からの作動油の出力圧を調節するようになっている、請求項２に記載の油圧回路。
【請求項４】
操作手段に対する操作量に応じてパイロットポンプからの作動油の出力圧を出力する操作弁と、励磁電流に応じて前記操作弁からの作動油の出力圧を調節して出力する電磁比例弁と、前記電磁比例弁からの作動油の出力圧に応じてアクチュエータポンプからの作動油の出力圧を調節して出力するコントロール弁と、を備える油圧回路におけるコントロール弁の製造方法であって、
前記パイロットポンプからの作動油の出力圧を特定する工程と、
前記操作手段に対する操作量が最大の操作量よりも小さい所定操作量以上のときに前記操作弁が出力する前記パイロットポンプからの作動油の出力圧によって前記コントロール弁が略全開状態となり得る前記コントロール弁の受圧特性を、前記特定された前記パイロットポンプからの作動油の出力圧に基づき設定する工程と、を含む、コントロール弁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧アクチュエータ等の油圧機器を作動油によって制御するコントロール弁と、コントロール弁にパイロット圧用の作動油を供給する電磁比例弁とを備える油圧回路、及び、このような油圧回路で使用されるコントロール弁の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ブーム用シリンダ等の油圧アクチュエータに接続されたコントロール弁に切換弁が接続され、当該切換弁に互いに異なる配管を介して操作弁と電磁比例弁とが接続される油圧回路を開示する。操作弁は操作レバーに連動して機械的に開度を調節し、電磁比例弁は操作レバーに連動して電気的に開度を調節する。操作弁及び電磁比例弁は共通のパイロットポンプに接続され、それぞれパイロットポンプからの作動油の圧力を調節してコントロール弁に出力することができる。
【０００３】
特許文献１に開示される油圧回路では、切換弁が、操作弁からコントロール弁に向かう作動油と電磁比例弁からコントロール弁に向かう作動油とを選択的に切り換えてコントロール弁に供給することができ、これによりフェイルセーフ機能が確保される。すなわち、例えば電磁比例弁が故障した場合に、パイロットポンプからの作動油を操作弁からコントロール弁に供給することでコントロール弁を制御することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４２０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の油圧回路はフェイルセーフ機能を確保するために切換弁やこれに接続される複数の種の配管が必要となるため、構成が複雑になる。これに対し、操作弁からの作動油を非励磁状態で全開となるネガティブタイプの電磁比例弁からコントロール弁に供給する油圧回路であれば、作動油の圧力を電磁比例弁によって調節することができるとともに、簡易な構成でフェイルセーフ機能が確保され得る。
【０００６】
このようなネガティブタイプの電磁比例弁を用いた油圧回路では、操作レバーに対する操作量の増加に従って操作弁の開度が増加し、操作弁から電磁比例弁に供給される作動油の圧力が増加する。一方で、電磁比例弁は操作レバーに対して操作がなされていない状態で所定の励磁電流を供給されることで全閉状態となり、操作レバーに対する操作量の増加に応じて励磁電流が減少することで、コントロール弁に供給する作動油の圧力が増加する。そして、操作レバーに対する操作量が最大となった際に、コントロール弁が全開状態となるようにパイロット圧が出力される。このとき、普通に考えれば、操作弁が最大開度となるとともに、電磁比例弁が最大開度となる。
【０００７】
しかしながら、この構成では、操作レバーに対する操作量が或る操作量になった際に操作弁が出力する作動油の圧力を電磁比例弁を絞ることで低下させることはできるが、電磁比例弁に流入する作動油の圧力は操作レバーに対する操作量に応じて機械的に決定されるものであるため、電磁比例弁の開度を大きくしたとしても作動油の圧力を増加させることはできない。そのため、例えば操作レバーに対する或る操作量以降から油圧アクチュエータの動作を急激に加速させたいような場合でも、このような動作が得られるようなパイロット圧を電磁比例弁からコントロール弁に供給することは困難である。このことは、ポジティブタイプの電磁比例弁で同様である。
【０００８】
本発明は上記実情を考慮してなされたものであり、コントロール弁と操作弁との間に設けられる電磁比例弁からコントロール弁に対してパイロット操作用の作動油を供給する場合において、作動油の出力圧を広い調節範囲において柔軟に調節することができ、これにより、コントロール弁によって制御されるアクチュエータの動作パターンを柔軟に設定することが可能となる油圧回路及びコントロール弁の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる油圧回路は、操作手段に対する操作量に応じてパイロットポンプからの作動油の出力圧を出力する操作弁と、励磁電流に応じて前記操作弁からの作動油の出力圧を調節する電磁比例弁と、前記電磁比例弁からの作動油の出力圧に応じてアクチュエータポンプからの作動油の出力圧を調節して出力し、前記操作手段に対する操作量が最大の操作量よりも小さい所定操作量以上のときに、前記操作弁が出力する前記パイロットポンプからの作動油の出力圧によって略全開状態となり得るコントロール弁と、を備える、油圧回路である。
【００１０】
前記電磁比例弁は、前記励磁電流が供給されない非励磁の状態で前記操作弁からの作動油が通過し、前記励磁電流が供給される場合に前記操作弁からの作動油を遮断するタイプの電磁比例弁であってもよい。
この場合、当該油圧回路は、当該油圧回路は、ノーマルモード又はフェイルセーフモードにて前記コントロール弁に作動油を供給するようになっており、前記ノーマルモードは、前記電磁比例弁に対する前記励磁電流を調節することで、前記操作弁からの作動油の出力圧を前記電磁比例弁を介して調節し前記コントロール弁に出力するモードであり、前記フェイルセーフモードは、前記電磁比例弁を常時非励磁の状態として、前記操作弁のみによって前記パイロットポンプからの作動油の出力圧を調節して前記コントロール弁に出力するモードであり、前記ノーマルモードでは、前記電磁比例弁が、前記操作手段に対する操作がなされていないときに所定励磁電流を供給されることで全閉状態となって前記操作弁からの作動油を遮断するとともに、前記操作手段に対する操作量の増加に従い前記所定励磁電流に対して反比例して供給される前記励磁電流に応じて前記操作弁からの作動油の出力圧を調節するようになっていてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかるコントロール弁の製造方法は、操作手段に対する操作量に応じてパイロットポンプからの作動油の出力圧を出力する操作弁と、励磁電流に応じて前記操作弁からの作動油の出力圧を調節して出力する電磁比例弁と、前記電磁比例弁からの作動油の出力圧としてのパイロット圧に応じてアクチュエータポンプからの作動油の出力圧を調節して出力するコントロール弁と、を備える油圧回路におけるコントロール弁の製造方法であって、前記パイロットポンプからの作動油の出力圧を特定する工程と、前記操作手段に対する操作量が最大の操作量よりも小さい所定操作量以上のときに前記操作弁が出力する前記パイロットポンプからの作動油の出力圧によって前記コントロール弁が略全開状態となり得る前記コントロール弁の受圧特性を、前記特定された前記パイロットポンプからの作動油の出力圧に基づき設定する工程と、を含む、コントロール弁の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、コントロール弁と操作弁との間に設けられる電磁比例弁からコントロール弁に対してパイロット操作用の作動油を供給する際、作動油の出力圧を広い調節範囲において柔軟に調節することができ、これにより、コントロール弁によって制御されるアクチュエータの動作パターンを柔軟に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる油圧回路の概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる油圧回路に設けられる操作レバーに対する操作量と、操作量に応じてコントロール弁によって調節されてアクチュエータに出力されるアクチュエータポンプからの作動油の出力圧との関係を表したグラフを示す図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の一実施の形態にかかる油圧回路において調節可能なアクチュエータポンプからの作動油の出力圧の範囲を示す図であり、（Ｂ）は、他の態様として、電磁比例弁を備える油圧回路において調節可能なアクチュエータポンプからの作動油の出力圧の範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施の形態にかかる油圧回路１について説明する。
【００１５】
図１に示される油圧回路１は、油圧源であるパイロットポンプ１０と、パイロットポンプ１０から作動油を供給される操作弁１１と、パイロットポンプ１０からの作動油を操作弁１１を介して供給される電磁比例弁１２と、電磁比例弁１２から作動油を供給され、当該作動油の圧力（以下、出力圧と呼ぶ場合がある）をパイロット圧として利用するコントロール弁１３と、油圧アクチュエータ１５を駆動するための作動油をコントロール弁１３に対して供給するアクチュエータポンプ１４と、電磁比例弁１２に供給する励磁電流を制御する制御装置１６と、を備えている。
【００１６】
パイロットポンプ１０は例えばエンジンにより駆動されることで作動油を吐出するポンプであり、本実施の形態では固定容量型油圧ポンプである。操作弁１１はパイロットポンプ１０からの作動油を通過させるものであり、操作レバー１１Ａ（操作手段）に対するユーザの操作量に応じて、パイロットポンプ１０からの作動油の出力圧を調節して出力する。操作弁１１は操作レバー１１Ａに対する操作量の増加に従い作動油の出力圧を増加させ、操作量の減少に従い作動油の出力圧を減少させるようになっている。
【００１７】
電磁比例弁１２はスプール式の電磁比例弁であり、制御装置１６から供給される励磁電流に応じてパイロット操作用スプール２０を移動させることにより、その開度を調節し、操作弁１１からの作動油の出力圧を調節してコントロール弁１３に供給する弁である。本実施の形態における電磁比例弁１２はネガティブタイプであり、励磁電流が供給されない非励磁の状態で操作弁１１からの作動油が通過し、励磁電流が供給される場合に操作弁１１からの作動油を制約又は遮断するように構成され、特に本例の電磁比例弁１２は、所定励磁電流を供給されることで全閉状態となって操作弁１１からの作動油を遮断する。
【００１８】
すなわち、電磁比例弁１２は操作弁１１からの作動油の出力圧を調節してコントロール弁１３に出力する際には、操作レバー１１Ａに対する操作がなされていないときに上記所定励磁電流を供給されることで全閉状態となる。一方で、電磁比例弁１２は、この所定励磁電流が供給された全閉状態から操作レバー１１Ａに対する操作量の増加に従い上記所定励磁電流に対して反比例して供給される励磁電流に応じて、パイロット操作用スプール２０を移動させることで、操作弁１１からの作動油の出力圧を調節してコントロール弁１３に出力するようになっている。なお、この際の操作量は、本実施の形態では油圧センサ１８によって検出されるようになっている。
【００１９】
本実施の形態では、上述のように電磁比例弁１２を介して操作弁１１からの作動油の出力圧を調節してコントロール弁１３に出力する状態のことをノーマルモードと呼ぶ。ノーマルモードでは、励磁電流の調節により電磁比例弁１２が開度を絞ることで操作弁１１からの作動油の出力圧を低下させてコントロール弁１３に出力することができる。また、このように開度を絞った状態から開度を大きくすることで操作弁１１からの作動油の出力圧（パイロット圧）を増加させてコントロール弁１３に出力することもできる。これにより、コントロール弁１３に対する作動油の出力圧を任意に調節することが可能となる。
【００２０】
これに対し、本実施の形態では電磁比例弁１２がネガティブタイプであることで、電磁比例弁１２を常時非励磁の状態として、操作弁１１のみによってパイロットポンプ１０からの作動油の出力圧を調節してコントロール弁に出力することもできる。この状態を、本実施の形態ではフェイルセーフモードと呼ぶ。フェイルセーフモードでは、例えば電磁比例弁１２が故障した際に電磁比例弁１２を動作させなくても、パイロットポンプ１０からの作動油を操作レバー１１Ａの操作量に応じて操作弁１１で調節してコントロール弁１３に供給することができる。これにより、電磁比例弁１２によらず油圧アクチュエータ１５を動作させることが可能となる。
【００２１】
図１に示されるように、電磁比例弁１２は、上述した軸状部材であるパイロット操作用スプール２０と、パイロット操作用スプール２０をスライド自在に収納するスプール孔２１を有する弁本体２２と、パイロット操作用スプール２０を励磁電流に応じた電磁力によりスプール孔２１の軸方向に移動させる駆動部２３と、パイロット操作用スプール２０に対して付勢力を付与するための弾性部材２４と、を有する。
【００２２】
弁本体２２にはスプール孔２１に加え、スプール孔２１に開口する入力ポート３１、排出ポート３２及び出力ポート３３がさらに設けられている。入力ポート３１及び排出ポート３２は、それぞれスプール孔２１の径方向に沿ってスプール孔２１に開口するとともに弁本体２２の外周面から外部に開口している。出力ポート３３は、スプール孔２１の軸方向における弁本体２２の一方側の端部に形成され、当該軸方向においてスプール孔２１に開口するとともに弁本体２２の外部に開口している。駆動部２３は、スプール孔２１の軸方向において出力ポート３３が開口する一方側とは反対の側に配置されている。
【００２３】
入力ポート３１は配管を介して操作弁１１と接続され、排出ポート３２は配管を介して作動油が排出される排液部Ｔに接続されている。また、出力ポート３３は配管を介してコントロール弁１３に接続されている。なお、上述した油圧センサ１８は入力ポート３１と操作弁１１との間の配管の圧力を検出するようになっている。
【００２４】
パイロット操作用スプール２０には、スプール孔２１の軸方向に延在し且つ当該軸方向における両端部が開口した中空孔４０と、中空孔４０に開口する入口孔４１及び出口孔４２とが設けられている。スプール孔２１の軸方向における中空孔４０の一方側の端部の第１開口４０Ａは、出力ポート３３と同じ方向に開口し、他方側の端部の第２開口４０Ｂは、駆動部２３の側に開口する。入口孔４１及び出口孔４２は、それぞれスプール孔２１の径方向に沿って中空孔４０に開口するとともにパイロット操作用スプール２０の外周面から外部に開口している。
【００２５】
入口孔４１はパイロット操作用スプール２０の軸方向における移動位置に応じて、入力ポート３１に接続するか、弁本体２２の内周面と対向するか、又は入力ポート３１に接続するとともに弁本体２２の内周面に対向する。入口孔４１が入力ポート３１に接続した際には、入力ポート３１に流入した作動油が、入口孔４１、中空孔４０及びスプール孔２１を介して出力ポート３３から流出し得る。一方、出口孔４２はパイロット操作用スプール２０の軸方向における移動位置に応じて、排出ポート３２に接続するか、弁本体２２の内周面と対向するか、又は排出ポート３２に接続するとともに弁本体２２の内周面に対向する。出口孔４２が排出ポート３２に接続した際には、スプール孔２１及び中空孔４０内の作動油が排液部Ｔに流出し得る状態となる。
【００２６】
本実施の形態では、入口孔４１が入力ポート３１に接続した際、出口孔４２が弁本体２２の内周面と対向した状態となり、出口孔４２が排出ポート３２に接続した際には、入口孔４１が弁本体２２の内周面と対向した状態となる。したがって、パイロット操作用スプール２０は、駆動部２３によって移動される軸方向における位置（移動位置）に応じて、入口孔４１を入力ポート３１に接続するとともに出口孔４２を排出ポート３２から遮断する状態と、出口孔４２を排出ポート３２に接続するとともに入口孔４１を入力ポート３１から遮断する状態とを切り換えることができる。
【００２７】
図１は、ソレノイドアクチュエータによって構成される駆動部２３に対して励磁電流が流されていない非励磁状態を示し、パイロット操作用スプール２０が駆動部２３によって移動されていない状態を示している。この際、パイロット操作用スプール２０は入口孔４１を入力ポート３１に全開状態で接続する。この全開状態から、駆動部２３に対して上述した所定の励磁電流が供給されることでパイロット操作用スプール２０は駆動部２３から離間する方向に移動し、入口孔４１と入力ポート３１とを遮断するとともに出口孔４２を排出ポート３２に接続する全閉状態になる。ネガティブタイプでは、この全閉状態から励磁電流が小さくなることで、コントロール弁１３に供給されるパイロットポンプ１０からの作動油の出力圧が増加することになる。
【００２８】
駆動部２３に対して上記所定励磁電流が供給され、パイロット操作用スプール２０が駆動部２３から離間する方向に移動した際には、コイルスプリングからなる弾性部材２４が圧縮し、弾性部材２４がパイロット操作用スプール２０を駆動部２３の側に押し戻すための付勢力を蓄えるようになっている。したがって、駆動部２３が非励磁の状態となった際には、パイロット操作用スプール２０が駆動部２３側に復帰する。
【００２９】
次にコントロール弁１３について説明する。コントロール弁１３は電磁比例弁１２から出力されるパイロットポンプ１０からの作動油によるパイロット圧に応じてアクチュエータ操作用スプール１３１を移動させることにより、その開度を調節しアクチュエータポンプ１４からの作動油の出力圧を調節して出力する。コントロール弁１３はパイロットポンプ１０からの作動油によるパイロット圧が増加するに従いその開度を増加させ、パイロット圧が作用しない状態では全閉状態となるノーマルクローズタイプの弁である。
【００３０】
また、アクチュエータポンプ１４は例えばエンジンにより駆動されることで作動油を吐出するポンプであり、本実施の形態では可変容量型油圧ポンプである。油圧アクチュエータ１５は図示の例では油圧シリンダとなっており、コントロール弁１３によって調節されたアクチュエータポンプ１４からの作動油の出力が大ききほど、ロッドの移動量が増加することになる。
【００３１】
次に、図２は、操作レバー１１Ａに対する操作量と、操作量に応じてコントロール弁１３によって調節されて油圧アクチュエータ１５に出力されるアクチュエータポンプ１４からの作動油の出力圧と、の関係を表したグラフを示している。横軸が操作レバー１１Ａに対する操作量を示し、縦軸がアクチュエータポンプ１４からの作動油の出力圧を示している。また、横軸におけるＳｍａｘは操作レバー１１Ａに対する最大操作量を示し、Ｓｄｅは、最大操作量Ｓｍａｘよりも小さい操作レバー１１Ａに対する所定操作量を示している。また、図２におけるラインＬｃｏは、操作弁によって圧力調節された作動油を非励磁状態で全開となるネガティブタイプの電磁比例弁からコントロール弁に供給する油圧回路において他の態様として想定される、操作レバーの操作量と、油圧アクチュエータに出力される作動油の出力圧との関係を示している。
【００３２】
ラインＬｃｏに示される設定では、操作レバーの操作量が最大操作量Ｓｍａｘとなった際に油圧アクチュエータに出力される作動油の出力圧が最大となる。すなわち、この設定では、操作レバーの操作量が増加するに従い操作弁から電磁比例弁に供給される作動油の出力圧が増加し、操作レバーの操作量が最大操作量Ｓｍａｘとなった際に電磁比例弁からコントロール弁に出力される作動油のパイロット圧が最大となる。この最大のパイロット圧がコントロール弁の開度を全開にすることを意味する。
【００３３】
これに対し、ラインＬｉｎは、本実施の形態にかかる油圧回路１において設定される、操作レバーの操作量と、油圧アクチュエータに出力される作動油の出力圧との関係を示している。このラインＬｉｎに示される設定では、電磁比例弁１２が非励磁となる状態（つまり、フェイルセーフモード）において、操作レバー１１Ａに対する操作量が最大操作量Ｓｍａｘよりも小さい所定操作量Ｓｄｅまで操作されたときにコントロール弁１３が略全開状態になることを示している。
【００３４】
すなわち、このような本実施の形態にかかる設定では、操作レバーの操作量が増加するに従い操作弁から電磁比例弁に供給される作動油の出力圧が増加し、そして操作レバー１１Ａの操作量が最大操作量Ｓｍａｘよりも小さい所定操作量Ｓｄｅ以上のときに、非励磁の状態の電磁比例弁１２からコントロール弁１３に出力される作動油がコントロール弁１３の開度を略全開にする。この際に電磁比例弁１２からコントロール弁１３に出力される作動油の出力圧（パイロット圧）は、ラインＬｃｏに従う設定において最大操作量Ｓｍａｘとなった際に電磁比例弁からコントロール弁に出力される作動油のパイロット圧よりも小さい値である。
なお、コントロール弁１３の略全開状態とは、コントロール弁１３がアクチュエータポンプ１４からの作動油を最大量で流出させる際の開度の状態であり、作動油を流出させる開口部分が予め定められている最大の開度まで開かれた状態又は当該最大の開度と見做すことできる状態のことを意味する。
【００３５】
ラインＬｉｎによって示される設定は、コントロール弁１３の受圧特性を、上述のラインＬｃｏに示される設定を有する油圧回路で用いられるノーマルクローズタイプのコントロール弁の受圧特性に対して異ならせることで実現することができる。具体的には、ノーマルクローズタイプのコントロール弁１３はパイロット圧を受けない場合に全閉状態が維持されるようにスプリングから常時付勢力を受け、パイロット圧が増加するに従い全開状態に近づく。このスプリングの弾性力（ばね定数）を上述のラインＬｃｏに示される設定を有する油圧回路のコントロール弁のスプリングよりも小さくすれば、ラインＬｉｎによって示されるような設定が得られる。
【００３６】
より具体的には、例えば次のような手順を実施することで、ラインＬｉｎによって示されるような設定が得られる。まず、パイロットポンプ１０が吐出する操作弁１１流入前の作動油の出力圧を特定する。特定した出力圧に基づき、操作レバー１１Ａの操作量が最大操作量Ｓｍａｘよりも小さい所定操作量Ｓｄｅとなった際に、操作弁１１及び全開状態の電磁比例弁１２を介してコントロール弁１３に供給される作動油の出力圧を計算する。次いで、この計算した出力圧によって全開状態となるコントロール弁１３の受圧特性、つまりスプリングの特性を設定する。
【００３７】
このように本実施の形態にかかる油圧回路１及び上述のラインＬｃｏに示される設定を有する油圧回路のいずれにおいても、電磁比例弁は自身を通過する作動油の出力圧をその開度を絞ることで調節する。この際、これらの油圧回路においては、操作レバーが或る操作量になった際に操作弁が出力する作動油の出力圧が操作レバーに対する操作量に応じて機械的に決定されるものであるため、この作動油の出力圧は電磁比例弁の開度を大きくしたとしても増加させることはできない。したがって、電磁比例弁で調節されたパイロット圧によってコントロール弁が調節可能なアクチュエータへの出力圧の範囲は、本実施の形態にかかる油圧回路１では、ラインＬｉｎよりも下側の範囲となり、ラインＬｃｏに示される設定を有する油圧回路では、ラインＬｃｏよりも下側の範囲となる。
【００３８】
すなわち、本実施の形態にかかる油圧回路１では電磁比例弁１２を調節することで、図３（Ａ）に示すハッチングを付した範囲においてアクチュエータへの出力圧を調節でき、ラインＬｃｏに示される設定を有する油圧回路では、図３（Ｂ）に示すハッチングを付した範囲においてアクチュエータへの出力圧を調節できる。
【００３９】
ここで、図３の（Ａ）と（Ｂ）とを対比して明らかなように、本実施の形態では、ラインＬｃｏに示される設定を有する油圧回路よりも広い範囲においてアクチュエータへの出力圧を調節することが可能となる。具体的に本実施の形態にかかる油圧回路１では、電磁比例弁１２に対する励磁電流を調節することで、ラインＬｃｏに示される設定を有する油圧回路では設定することが不能なラインＬｃｏよりも上側にくるラインＬａｄに示されるようなアクチュエータへの出力圧を得ることができる。そのため、アクチュエータの動作パターンを柔軟に設定することが可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態にかかる油圧回路１では、所定操作量Ｓｄｅが小さい程、アクチュエータへの出力圧の調節範囲を拡げることができる。所定操作量Ｓｄｅの値は特に限られるものではないが、所定操作量Ｓｄｅを最大操作量Ｓｍａｘの９５％以下にすれば、アクチュエータへの出力圧の調節を比較的柔軟に行うことが可能となる。なお、所定操作量Ｓｄｅは、最大操作量Ｓｍａｘの９０％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましく、７０％以下であることがさらに好ましく、５０％以下であることが一層好ましい。
【００４１】
以上のように本実施の形態にかかる油圧回路１では、操作レバー１１Ａの操作量が最大操作量Ｓｍａｘよりも小さい所定操作量Ｓｄｅとなった際に電磁比例弁１２からコントロール弁１３に出力される作動油によってコントロール弁１３の開度が全開となる。このような設定によって、コントロール弁１３と操作弁１１との間に設けられるネガティブタイプの電磁比例弁１２からコントロール弁１３に対してパイロット操作用の作動油を供給する場合において、作動油の出力圧を広い調節範囲において柔軟に調節することができ、これにより、コントロール弁１３によって制御されるアクチュエータの動作パターンを柔軟に設定することが可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態では電磁比例弁１２がネガティブタイプであることで、電磁比例弁１２を非励磁の状態とした際に、操作弁１１のみによってパイロットポンプ１０からの作動油の出力圧を調節してコントロール弁１３に出力することが可能であることで、フェイルセーフ機能が確保される。このようなフェイルセーフ機能を構成を複雑にすることなく確保できる点においても有用である。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、上述の各実施の形態においては、各種の変更が行われてもよい。例えば、上述の実施の形態では、フェイルセーフ機能を構成を複雑にすることなく確保するための、電磁比例弁１２をネガティブタイプにしたが、電磁比例弁１２はポジティブタイプの電磁比例弁であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…油圧回路
１０…パイロットポンプ
１１…操作弁
１１Ａ…操作レバー
１２…電磁比例弁
１３…コントロール弁
１４…アクチュエータポンプ
１５…油圧アクチュエータ
１６…制御装置
２０…パイロット操作用スプール
１３１…アクチュエータ操作用スプール
【図１】
2020037948.tif 000003
【図２】
2020037948.tif 000004
【図３】
2020037948.tif 000005