(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される圧油により駆動されて負荷を動かす油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータの動作速度を操作する操作手段と、を備え、
自重落下方向に前記負荷が動くように前記油圧アクチュエータを駆動させる作業用油圧制御装置であって、
前記油圧アクチュエータのメータイン油路の流量を制御するメータイン流量制御手段と、
前記油圧アクチュエータのメータアウト油路に設けられ、前記操作手段の操作量に応じて開度が変わるメータアウト絞りと、
前記メータアウト絞りの前後差圧を検出し、当該前後差圧を一定の設定差圧に保持するように前記メータアウト油路の流量を制御するメータアウトフロコンと、
前記メータアウト絞りの下流側かつ前記メータアウトフロコンの下流側に設けられた弁であって、当該弁の上流側に設定背圧を発生させる背圧弁と、
前記背圧弁の上流側で前記メータアウト油路から分岐するとともに前記メータイン油路に合流する再生油路と、
前記再生油路に設けられ、前記メータアウト油路から前記メータイン油路に流れる方向のみに圧油を通すチェック弁と、
を備え、
前記メータイン流量制御手段は、前記メータイン油路のうち前記再生油路との合流点の上流側のメータイン流量を制御し、
前記メータアウトフロコンは、前記メータアウト油路のうち前記再生油路との分岐点の上流側のメータアウト流量を制御し、
前記メータアウト流量が前記メータイン流量より大きくなるように制御される、作業用油圧制御装置。
【請求項２】
前記メータイン油路に設けられたメータイン絞りを備え、
前記メータイン流量制御手段は、前記メータイン絞りの前後差圧を検出して当該前後差圧を一定の設定差圧に保持するように前記メータイン油路の流量を制御するメータインフロコンを備える、請求項１に記載の作業用油圧制御装置。
【請求項３】
前記メータイン油路の圧力が上昇した場合、または、
自重落下方向に前記負荷が動くように前記油圧アクチュエータを駆動させることに代えて、自重落下方向とは逆向きに当該負荷が動くように当該油圧アクチュエータを駆動させる場合、
前記背圧弁の開度を開くように制御する、請求項１または２に記載の作業用油圧制御装置。
【請求項４】
前記油圧ポンプの動力源または当該油圧ポンプの回転数が減少した場合、
前記メータアウト絞りの開度を減少させる、または、前記メータアウトフロコンの前記設定差圧を減少させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業用油圧制御装置。
【請求項５】
前記メータアウト油路のうち前記再生油路との分岐点の上流側に設けられた安全確保用圧力制御弁を備え、
前記安全確保用圧力制御弁は、当該安全確保用圧力制御弁の設定圧力より前記メータイン油路の圧力が低い場合に開度を閉じ、
前記背圧弁の前記設定背圧は、前記安全確保用圧力制御弁の前記設定圧力より高い、請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業用油圧制御装置。
【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の動作を制御する作業用油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載のように、油圧アクチュエータを駆動させる作業用油圧制御装置がある。この作業用油圧制御装置では、自重落下方向に負荷が動くように油圧アクチュエータを駆動させる場合がある。特許文献１には、巻き下げ方向に吊荷（負荷）が動くように油圧モータ（油圧アクチュエータ）を駆動させる、巻き下げ操作用油圧回路が記載されている。
【０００３】
この作業用油圧制御装置では、吊荷の巻き下げ時にキャビテーションが生じるおそれがある。さらに詳しくは、吊荷の巻き下げ時には吊荷の自重により油圧モータの回転速度が増速する場合がある。この増速により、油圧ポンプから油圧モータへの供給流量を油圧モータの吸収流量が超える場合がある。この場合、油圧モータの作動油供給側の油路（メータイン油路）の圧力（メータイン圧）が低下し、メータイン油路内でキャビテーションが発生するおそれがある。このキャビテーションにより、油圧モータが失速して（油圧モータにブレーキ力が発生せず）吊荷が落下するおそれがある。
【０００４】
メータイン油路でのキャビテーションの抑制を図るため、油圧モータの作動油吐出側の油路（メータアウト油路）に外部パイロット式カウンタバランス弁（以下、単に「カウンタバランス弁」という）を設けた技術がある（特許文献１の図１のカウンタバランス弁１１）。さらに詳しくは、カウンタバランス弁は、メータイン圧をパイロット圧として導入するとともに、バネ等により設定圧Ｐ１が設定されている。カウンタバランス弁は、メータイン圧が設定圧Ｐ１より大きくなると弁開度が開き、メータイン圧が設定圧Ｐ１より小さくなると弁開度が閉じる。弁開度が閉じると、メータアウト油路が絞られ、油圧モータにブレーキ力が発生して油圧モータが減速し、油圧モータの吸収流量が抑制される。このように、カウンタバランス弁によりメータイン圧が設定圧Ｐ１以下とならないように制御される。その結果、メータイン油路でのキャビテーションが抑制される。
【０００５】
なお、特許文献２には、メータアウト油路からメータイン油路へ作動油を戻すための再生回路が記載されている（詳細は後述）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３１０２０１号公報
【特許文献２】特開平１０−２６７０００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１６に従来の作業用油圧制御装置７０１を示す。上述した外部パイロット式カウンタバランス弁７８４は、計測点（メータイン油路３０上）と制御点（メータアウト油路４０上）とが異なるという不安定な制御方式をとっている。その結果、油圧モータ１３の回転速度がハンチングしやすい。
さらに詳しくは、時刻Ｔ０において、操作レバー１６を中立位置から巻き下げ位置に操作したとする。この操作に応じて、方向切り替え弁２０から油圧モータ１３に供給される作動油が増加し、メータイン油路３０のメータイン圧が増加する。この圧力の増加を検出したカウンタバランス弁７８４は、弁が閉じた状態から開いた状態に移行する。しかし、カウンタバランス弁７８４は、メータイン圧の計測点（メータイン油路３０上）と弁の制御点（メータアウト油路４０上）とで位置が異なる制御方式、すなわち制御理論上コロケーション（Co-location）がとれていない制御方式（本質的に不安定な制御方式）をとっている。計測点と制御点とが異なるので、メータイン圧の変化と、カウンタバランス弁７８４の弁の作動時期とにずれが生じやすい。このずれにより、図１７（ａ）に示すようにカウンタバランス弁７８４の弁開度は開閉を繰り返し、図１７（ｂ）に示すようにメータイン圧も振動する。その結果、油圧モータ１３（図１６参照）の回転速度が振動する（ハンチングする）おそれがある。
【０００８】
図１６に示すように、上述したハンチングの問題を抑制するために、カウンタバランス弁７８４のパイロットライン７８５に絞り７８６を設けた技術がある。この絞り７８６により、メータイン圧が増加したときにカウンタバランス弁７８４が徐々に開く（弁の応答を緩やかにしている、弁が閉じた状態から開いた状態へ動作する方向に減衰を与えている）（図１８（ａ）参照）。
【０００９】
上記の絞り７８６を設けた技術では、カウンタバランス弁７８４が適切な弁開度Ａ１になるまで、カウンタバランス弁７８４による絞り抵抗が発生する。よって、図１８（ｂ）に示すようにメータイン油路３０に不要なブースト圧（図１８（ｂ）の斜線部参照）が発生して燃費が悪化する問題がある。
【００１０】
また、特許文献１には、上述したハンチングの問題を抑制するために、流量調整弁（特許文献１の図１の符号１８参照）を設けた技術が記載されている。この流量調整弁は、メータイン油路とメータアウト油路との差圧が小さくなる方向にメータイン油路の流量を制御するものである。
【００１１】
特許文献１に記載の技術には、吊荷（負荷）の質量によって油圧モータの動作速度（巻き下げ速度）が変化するという問題がある。
さらに詳しくは、一般に作業用油圧制御装置で負荷を巻き下げるときには、負荷の質量に見合った保持圧がメータアウト油路に発生する。この保持圧は、軽負荷の場合に比べて高負荷の場合に高くなる。特許文献１に記載の技術では、この保持圧が高くなるほど、上述した流量調整弁の弁開度が開く方向に動作する。流量調整弁の弁開度が開くと、メータイン油路の流量（メータイン流量）が増加し、油圧モータの動作速度が増加する。すなわち、重負荷の場合は軽負荷の場合よりも巻き下げ速度が大きくなる。したがって、同じレバー操作量にもかかわらず、負荷の大小によって油圧モータの動作速度が変わるので、操作性が悪くなる。
【００１２】
また、特許文献２には再生回路が記載されている（特許文献２の例えば図５）。この回路は、メータアウト油路に設けられた絞り、及び、この絞りの上流とメータイン油路とを連通する再生油路を備える。そして、メータアウト油路の流量（メータアウト流量）を再生油路を介してメータイン油路に戻すことで、油圧アクチュエータの（アタッチメントの）増速を図っている。
【００１３】
特許文献２に記載の再生回路を、例えば油圧モータで吊荷を巻き下げ操作するような（特許文献１に記載のような）回路に適用すると、吊荷の重量が増加するにしたがって再生油路の流量（再生流量）が増加する。よって、吊荷が重いほど巻き下げ速度が増速し、安全性や操作性が損なわれる問題がある。なお、特許文献２に記載の技術では、メータイン油路の最低圧を補償していない。よって、メータイン油路でキャビテーションが発生し、油圧モータが失速して吊荷が落下する問題がある。
【００１４】
そこで本発明は、メータイン油路でのキャビテーションを抑制でき、かつ、油圧アクチュエータの回転速度のハンチングを抑制でき、かつ、ハンチングを抑制するための応答性の悪化および燃費の悪化を抑制でき、かつ、負荷の重量に応じて油圧アクチュエータの速度が変わることを抑制できる作業用油圧制御装置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】
【００１５】
本発明の作業用油圧制御装置は、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される圧油により駆動されて負荷を動かす油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの動作速度を操作する操作手段と、を備え、自重落下方向に前記負荷が動くように前記油圧アクチュエータを駆動させる。この作業用油圧制御装置は、前記油圧アクチュエータのメータイン油路の流量を制御するメータイン流量制御手段と、前記油圧アクチュエータのメータアウト油路に設けられ、前記操作手段の操作量に応じて開度が変わるメータアウト絞りと、前記メータアウト絞りの前後差圧を検出し当該前後差圧を一定の設定差圧に保持するように前記メータアウト油路の流量を制御するメータアウトフロコンと、前記メータアウト絞りの下流側かつ前記メータアウトフロコンの下流側に設けられた弁であって当該弁の上流側に設定背圧を発生させる背圧弁と、前記背圧弁の上流側で前記メータアウト油路から分岐するとともに前記メータイン油路に合流する再生油路と、前記再生油路に設けられ前記メータアウト油路から前記メータイン油路に流れる方向のみに圧油を通すチェック弁と、を備える。前記メータイン流量制御手段は、前記メータイン油路のうち前記再生油路との合流点の上流側のメータイン流量を制御する。前記メータアウトフロコンは、前記メータアウト油路のうち前記再生油路との分岐点の上流側のメータアウト流量を制御する。そして、前記メータアウト流量が前記メータイン流量より大きくなるように制御される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、メータイン油路でのキャビテーションを抑制でき、かつ、油圧アクチュエータの回転速度のハンチングを抑制でき、かつ、ハンチングを抑制するための応答性の悪化および燃費の悪化を抑制でき、かつ、負荷の重量に応じて油圧アクチュエータの速度が変わることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の作業用油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図２】図１に示す作業用油圧制御装置の巻き下げ時における油圧回路図である。
【図３】メータイン絞り６１及びメータアウト絞り７１の開口面積とレバー操作量との関係を示すグラフである。
【図４】メータイン流量およびメータアウト流量とレバー操作量との関係を示すグラフである。
【図５】図１に示すブリードオフ絞り２１ａ及びメータイン絞り６１の開口面積とレバー操作量との関係を示すグラフである。
【図６】メータイン圧と時間との関係を示すグラフである。
【図７】燃料消費量と時間との関係を示すグラフである。
【図８】第２実施形態の図１相当図である。
【図９】図８に示す方向切り替え弁２０及びメータアウト弁２７１の開口面積とレバー操作量との関係を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態および第６実施形態の図１相当図である。
【図１１】図１０に示す背圧弁８１の設定背圧とメータイン圧との関係を示すグラフである。
【図１２】第４実施形態の図１相当図である。
【図１３】図１２に示す電磁減圧弁４９３の２次圧と巻き下げパイロット圧との関係を示すグラフである。
【図１４】図１３に示す関係の変形例である。
【図１５】第５実施形態の図１相当図である。
【図１６】従来の作業用油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図１７】図１６に示す従来の作業用油圧制御装置でのハンチングの説明図である。
【図１８】図１６に示す従来の作業用油圧制御装置でのブースト圧等の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
図１〜図７を参照して第１実施形態の作業用油圧制御装置１を説明する。
【００１９】
作業用油圧制御装置１は、図１に示すように、油圧モータ１３（油圧アクチュエータ）を駆動させる装置である。作業用油圧制御装置１は、自重落下方向に吊荷１５（負荷）が動くように（巻き下げ方向に）油圧モータ１３を駆動させる、または、自重落下方向とは逆向きに吊荷１５が動くように（巻き上げ方向に）油圧モータ１３を駆動させる装置である。作業用油圧制御装置１は、クレーン等の作業機械に設けられる。作業用油圧制御装置１は、エンジン１１（動力源）と、エンジン１１により駆動される油圧ポンプ１２と、油圧ポンプ１２から供給される圧油により駆動される油圧モータ１３と、油圧ポンプ１２と油圧モータ１３との間に設けられた方向切り替え弁２０と、方向切り替え弁２０に接続されたリモコン弁１７と、リモコン弁１７に接続された操作レバー１６とを備える。また、図１及び図２に示すように、作業用油圧制御装置１は、油圧モータ１３のメータイン油路３０とメータアウト油路４０とを連通する再生油路５０と、メータイン油路３０に設けられたメータイン絞り６１及びメータインフロコン６２（メータイン流量制御手段）と、メータアウト油路４０に設けられたメータアウト絞り７１、メータアウトフロコン７２、及び背圧弁８１とを備える。
【００２０】
エンジン１１（動力源）は、図１に示すように、油圧ポンプ１２の動力源である。油圧ポンプ１２の動力源は例えば電動機などでも良い。
【００２１】
油圧ポンプ１２は、方向切り替え弁２０を介して油圧モータ１３に圧油を供給する。油圧ポンプ１２は、例えば可変容量式である。
【００２２】
油圧モータ１３（油圧アクチュエータ）は、油圧ポンプ１２から供給される圧油により駆動されて吊荷１５（負荷）を動かす。油圧モータ１３にはウインチドラム１４が連結される。ウインチドラム１４に巻かれたケーブルにより吊荷１５が吊り下げられる。そして、油圧モータ１３が駆動すると、ウインチドラム１４が駆動され、ケーブルを介して吊荷１５が上下に動く。
なお、前記「油圧アクチュエータ」は油圧シリンダでも良い。また前記「負荷」は吊荷１５である必要はない。具体的には例えば、作業用油圧制御装置１は、ブーム等のアタッチメント（負荷）（図示なし）を油圧シリンダ（図示なし）により駆動する装置等でも良い。この場合、油圧シリンダはアタッチメントを、自重下げ方向に下げる、または、その逆方向に上げる。
【００２３】
操作レバー１６（操作手段）は、油圧モータ１３の動作速度（回転の向き及び大きさ）を操作（指示）する手段である。操作レバー１６は、作業用油圧制御装置１の操作者に操作されるレバーである。
【００２４】
リモコン弁１７は、操作レバー１６のレバー操作量（操作量）に応じてパイロット圧を発生させる。リモコン弁１７は、巻き上げパイロットライン２７及び巻き下げパイロットライン２８を介して、方向切り替え弁２０のパイロット油室にパイロット圧を作用させる。
【００２５】
方向切り替え弁２０は、油圧ポンプ１２から油圧モータ１３へ流れる圧油の方向を切り替える弁である。方向切り替え弁２０は、油圧ポンプ１２から油圧モータ１３へ流れる圧油の流量を、操作レバー１６のレバー操作量に応じて（パイロット圧に応じて）制御する弁（メインスプール）である。方向切り替え弁２０は、油圧ポンプ１２と油圧モータ１３（入口側）との間、かつ、油圧モータ１３（出口側）とタンクＴａ１との間に配置される。方向切り替え弁２０は、ブリードオフ流路２６を介してタンクＴａ２に接続される。
【００２６】
この方向切り替え弁２０は、３種類の切り替え位置（ポジション）を備える。方向切り替え弁２０は、中立位置２１と、巻き上げ位置２２と、巻き下げ位置２３とを備える。
ここで、油圧ポンプ１２と方向切り替え弁２０とをつなぐ配管を配管３１、方向切り替え弁２０と合流点５２（後述）とをつなぐ配管を配管３２、及び、合流点５２と油圧モータ１３とをつなぐ配管を配管３３とする。また、油圧モータ１３と方向切り替え弁２０とをつなぐ配管を配管４１、方向切り替え弁２０と分岐点５１（後述）とをつなぐ配管を配管４２、及び、分岐点５１とタンクＴａ１とをつなぐ配管を配管４３とする。
【００２７】
中立位置２１は、油圧モータ１３を駆動させないときの切り替え位置である。操作レバー１６が中立（レバー操作量がゼロ）のときに方向切り替え弁２０は中立位置２１となる。このときは、油圧ポンプ１２と油圧モータ１３とをつなぐ配管３１と配管３２とが遮断される。また、このときは、油圧ポンプ１２から方向切り替え弁２０へ流入した圧油がブリードオフ流路２６を介してタンクＴａ２へ戻る。
【００２８】
巻き上げ位置２２は、吊荷１５を巻き上げる方向に油圧モータ１３を駆動させるときの切り替え位置である。操作レバー１６に巻き上げレバー操作が与えられると、リモコン弁１７は巻き上げパイロットライン２７にパイロット圧を発生させ、方向切り替え弁２０の切り替え位置は巻き上げ位置２２となる。このときは、油圧ポンプ１２から吐出された圧油は配管３１及び４１を介して油圧モータ１３に供給され、油圧モータ１３は巻き上げ方向に駆動される。油圧モータ１３から吐出された圧油は、配管３３、３２、４２、及び４３を介してタンクＴａ１に戻る。
【００２９】
巻き下げ位置２３は、吊荷１５を巻き下げる方向に油圧モータ１３を駆動させるときの切り替え位置である。操作レバー１６に巻き下げレバー操作が与えられると、リモコン弁１７は巻き下げパイロットライン２８にパイロット圧を発生させ、方向切り替え弁２０の切り替え位置は巻き下げ位置２３となる。このときは、油圧ポンプ１２から吐出された圧油は配管３１、３２、及び３３を介して油圧モータ１３に供給され、油圧モータ１３は巻き下げ方向に駆動される。油圧モータ１３から吐出された圧油は、配管４１、４２及び４３を介してタンクＴａ１に戻る。
【００３０】
また、方向切り替え弁２０は、操作レバー１６のレバー操作量に応じて弁開度が変化する絞りの機能を持つ。さらに詳しくは、操作レバー１６のレバー操作量が大きいほど、方向切り替え弁２０の中立位置２１からの変化量（スプールのストローク量）が大きくなる。この変化量が大きいほど、油圧ポンプ１２から配管３２（巻き下げ時）又は配管４１（巻き上げ時）に供給される圧油の流量が増え、油圧モータ１３の回転速度が大きくなる。また、この変化量が大きいほど、ブリードオフ流路２６を介してタンクＴａ２へ戻る圧油の流量が減る。
【００３１】
ここで、方向切り替え弁２０が巻き下げ位置２３のときの、油圧ポンプ１２から油圧モータ１３への圧油供給側の油路を「メータイン油路３０」とする。具体的には、メータイン油路３０は、配管３１、方向切り替え弁２０の巻き下げ位置２３内の油路、配管３２、及び配管３３で構成される。また、方向切り替え弁２０が巻き下げ位置２３のときの油圧モータ１３からタンクＴａ１への圧油吐出側の油路を「メータアウト油路４０」とする。具体的には、メータアウト油路４０は、配管４１、方向切り替え弁２０の巻き下げ位置２３内の油路、配管４２、及び配管４３で構成される。以下では、方向切り替え弁２０が巻き下げ位置２３であることを前提として説明する（後述する第２実施形態以降を除く）。
【００３２】
また、上述したように方向切り替え弁２０は絞りの機能を持つ。すなわち、方向切り替え弁２０は巻き下げ位置２３内に、メータイン絞り６１（後述）、メータアウト絞り７１（後述）、及びブリードオフ絞り２１ａを備える。ブリードオフ絞り２１ａは、油圧ポンプ１２から吐出された流量のうち、ブリードオフ流路２６を介してタンクＴａ２にバイパスさせる流量を制御する絞りである。
【００３３】
再生油路５０は、図２に示すように、背圧弁８１（後述）の上流側の分岐点５１でメータアウト油路４０から分岐するとともに、合流点５２でメータイン油路３０に合流する油路である。
【００３４】
チェック弁５３は、再生油路５０に設けられ、メータアウト油路４０（分岐点５１）からメータイン油路３０（合流点５２）に流れる方向のみに作動油を通す弁である。チェック弁５３は、油圧モータ１３を通らずにメータイン油路３０からメータアウト油路４０へ圧油が流れることを防ぐ。
【００３５】
（メータイン側）
メータイン絞り６１は、メータイン油路３０に設けられた絞りであり、操作レバー１６（図１参照）のレバー操作量に応じて弁開度（開度）が変わる。なお、メータイン絞り６１は、方向切り替え弁２０（図１参照）とは別個に設けても良い。
【００３６】
メータインフロコン６２（メータイン流量制御手段）は、図２に示すように、メータイン絞り６１の前後差圧（上流側と下流側との差圧）を検出する。メータインフロコン６２は、この前後差圧を一定の設定差圧ΔＰｍｉに保持するように、メータイン油路３０の流量を制御する。メータインフロコン６２は、メータイン油路３０のうち再生油路５０との合流点５２の上流側のメータイン流量Ｑｍｉを制御する。
さらに詳しくは、メータインフロコン６２は、合流点５２より上流側に設けられる。メータインフロコン６２は、メータイン絞り６１の例えば上流側（下流側でも良い）の配管３１に設けられ、メータイン油路３０に対して例えば並列に（直列でも良い）設けられる。メータインフロコン６２には、メータイン絞り６１の上流側および下流側からパイロットライン６３及び６４を介してパイロット圧が導入される。メータインフロコン６２の設定差圧ΔＰｍｉは例えばバネ力によって設定される。メータインフロコン６２は、検出した前後差圧が設定差圧ΔＰｍｉと一致するように弁開度を制御する。メータインフロコン６２は、検出した前後差圧が大きくなろうとするとメータイン流量Ｑｍｉを減らす（タンクＴａ３へ戻る流量を増やし）。メータインフロコン６２は、前記前後差圧が小さくなろうとするとメータイン流量Ｑｍｉを増やす（タンクＴａ３へ戻る流量を減らす）。
【００３７】
（メータアウト側）
メータアウト絞り７１は、油圧モータ１３のメータアウト油路４０に設けられ、操作レバー１６（図１参照）のレバー操作量に応じて弁開度（開度）が変わる。なお、メータアウト絞り７１は、方向切り替え弁２０（図１参照）とは別個に設けても良い。
【００３８】
メータアウトフロコン７２は、図２に示すように、メータアウト絞り７１の前後差圧を検出して、この前後差圧を一定の設定差圧ΔＰｍｏに保持するようにメータアウト油路４０の流量を制御する。メータアウトフロコン７２は、メータアウト油路４０のうち再生油路５０との分岐点５１の上流側のメータアウト流量Ｑｍｏを制御する。
さらに詳しくは、メータアウトフロコン７２は、分岐点５１より上流側に設けられる。メータアウトフロコン７２は、メータアウト絞り７１の例えば下流側（上流側でも良い）に設けられ、メータアウト油路４０に対して例えば直列に（並列でも良い）設けられる。メータアウトフロコン７２には、メータアウト絞り７１の上流側および下流側からパイロットライン７３及び７４を介してパイロット圧が導入される。メータアウトフロコン７２の設定差圧ΔＰｍｏは例えばバネ力によって設定される。メータアウトフロコン７２は、検出した前後差圧が設定差圧ΔＰｍｏと一致するように弁開度を制御する。メータアウトフロコン７２は、検出した前後差圧が大きくなろうとするとメータアウト流量Ｑｍｏを減らし（弁開度を閉じ）、前記前後差圧が小さくなろうとするとメータアウト流量Ｑｍｏを増やす（弁開度を開く）。
【００３９】
背圧弁８１は、メータアウト絞り７１の下流側かつメータアウトフロコン７２の下流側に設けられた弁であり、背圧弁８１上流側に設定背圧Ｐｂｋ（例えば一定の圧力Ｐ１）を発生させる。背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋは、例えばバネ力により設定され、従来の外部パイロット式カウンタバランス弁７８４（図１６参照）の設定圧Ｐ１と同程度（約１ＭＰａなど）とする。背圧弁８１は例えばリリーフ弁と同じ構造の弁である。背圧弁８１がリリーフ弁と同じ構造の場合、背圧弁８１上流側の圧力が設定背圧Ｐｂｋ未満のときは背圧弁８１は弁開度（開度）を閉じ、検出した圧力が設定背圧Ｐｂｋより大きいときは背圧弁８１は弁開度を開く。
【００４０】
この背圧弁８１はリリーフ弁と同じ構造である必要はない。背圧弁８１は、例えば操作レバー１６（図１参照）のレバー操作量の増加に応じて弁開度（絞り開度）が次第に増加するような絞りでも良い。この場合、背圧弁８１の開口面積Ａｂｋを［数１］のように設定する。なお、Ｃｖは流量係数、ΔＰｂｋは背圧弁８１の設定背圧ＰｂｋとタンクＴａ１の圧力（大気圧など）との差圧、Ｑｂｋは背圧弁８１での通過流量である。流量Ｑｂｋは、リーク分（油圧モータ１３等での圧油の漏れ）を無視すれば、流量バランスよりメータイン流量Ｑｍｉと一致する。
【００４１】
【数１】
0005669264.tif 000002
【００４２】
（作業用油圧制御装置１の動作）
次に、作業用油圧制御装置１の動作を説明する。この動作の概略は以下の通りである。作業用油圧制御装置１は、従来の外部パイロット式カウンタバランス弁７８４（図１６参照）と同様の機能を備える。すなわち、メータイン油路３０でのキャビテーションを防止するために、メータイン油路３０のメータイン圧Ｐｍｉ（メータイン絞り６１より下流の圧力、油圧モータ１３入口の圧力、配管３２及び３３の圧力）が所定の圧力未満にならないように制御される。そのために作業用油圧制御装置１は次の（１）〜（４）のように動作する。（１）背圧弁８１上流側の圧力を設定背圧Ｐｂｋ（＝圧力Ｐ１）とする（圧力を立てる）。（２）メータアウト流量Ｑｍｏがメータイン流量Ｑｍｉより多くなるように制御する。（３）メータアウト油路４０からメータイン油路３０へ再生油路５０を介して圧油が流れる。（４）メータイン圧Ｐｍｉは背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋが確保される（背圧弁８１で立てた圧力がメータイン油路３０に乗る）。以下、詳細に説明する。
【００４３】
（流量の条件およびメータイン圧の確保）
メータアウト流量Ｑｍｏはメータイン流量Ｑｍｉより大きくなるように制御される。すなわち、Ｑｍｏ＞Ｑｍｉとなるように、メータアウトフロコン７２及びメータインフロコン６２を制御する（具体的な動作は後述）。
【００４４】
上記の流量制御（Ｑｍｏ＞Ｑｍｉ）により、再生油路５０を通る圧油の流量（再生流量Ｑｒ）が確保される。さらに詳しくは、油圧モータ１３が吸収する流量と、油圧モータ１３が吐出する流量とは、リーク分を除いて同じである。よって、メータアウト流量Ｑｍｏとメータイン流量Ｑｍｉとの差異分（Ｑｍｏ−Ｑｍｉ）に相当する再生流量Ｑｒが、メータアウト油路４０から再生油路５０を介してメータイン油路３０に流入する（流量が自動的にバランスする）。
【００４５】
メータイン圧Ｐｍｉは設定背圧Ｐｂｋ（＝圧力Ｐ１）となる。さらに詳しくは、背圧弁８１の作用により背圧弁８１の上流側の圧力は設定背圧Ｐｂｋである。また、再生油路５０を圧油が流れる（再生流量Ｑｒが確保される）。よって、メータイン圧Ｐｍｉは、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋとなる。これによりメータイン油路３０でのキャビテーションが抑制される。
【００４６】
（流量制御の動作）
次に、メータイン流量Ｑｍｉとメータアウト流量Ｑｍｏの制御の動作をさらに説明する。メータイン流量Ｑｍｉは［数２］、メータアウト流量Ｑｍｏは［数３］に示す式を満たすように制御される。
【００４７】
【数２】
0005669264.tif 000003
【数３】
0005669264.tif 000004
【００４８】
上記数式のＣｖは流量係数である。ΔＰｍｉはメータイン絞り６１の前後差圧であるとともにメータインフロコン６２の設定差圧である。ΔＰｍｏはメータアウト絞り７１の前後差圧であるとともにメータアウトフロコン７２の設定差圧である。Ａｍｉはメータイン絞り６１の開口面積である。Ａｍｏはメータアウト絞り７１の開口面積である。図３に示すように、開口面積Ａｍｉおよび開口面積Ａｍｏは、操作レバー１６のレバー操作量に応じて増減する。その結果、図４に示すように、メータイン流量Ｑｍｉ及びメータアウト流量Ｑｍｏは、操作レバー１６のレバー操作量に応じて増減する。具体的にはレバー操作量が多くなるほど流量Ｑｍｉ及び流量Ｑｍｏが多くなる。
【００４９】
上記の流量制御の条件（Ｑｍｏ＞Ｑｍｉ）を満たすようにするには、メータイン絞り６１の開口面積Ａｍｉとメータアウト絞り７１の開口面積Ａｍｏとを調整すれば良い（弁開度を調整すれば良い）。例えば、設定差圧ΔＰｍｉ（［数２］参照）と設定差圧ΔＰｍｏ（［数３］参照）とが同程度である場合、図３に示すようにメータイン絞り６１の開口面積Ａｍｉがメータアウト絞り７１の開口面積Ａｍｏよりも小さくなるように設定する。具体的には、上記の条件を満たすような方向切り替え弁２０（図１参照）を用いる。
【００５０】
（メータイン流量Ｑｍｉの制御の変形例）
メータイン流量Ｑｍｉは次のように制御しても良い。
【００５１】
例えば、図２に示す油圧ポンプ１２の吐出流量を制御することでメータイン流量Ｑｍｉを制御しても良い。さらに詳しくは、油圧ポンプ１２を可変容量ポンプとする。そして、操作レバー１６（図１参照）のレバー操作量が大きくなるほど、油圧ポンプ１２の容量を増やして油圧ポンプ１２の吐出流量を増やす。その結果、図４に示すように、レバー操作量が大きくなるほどメータイン流量Ｑｍｉが多くなるように制御される。
【００５２】
また例えば、図１に示すブリードオフ絞り２１ａを制御することでメータイン流量Ｑｍｉを制御しても良い。さらに詳しくは、レバー操作量が大きくなるほど油圧ポンプ１２からタンクＴａ２へ戻る圧油が少なくなるようにブリードオフ絞り２１ａを制御する。具体的には図５に示すように、レバー操作量が大きくなるほどブリードオフ絞り２１ａの開口面積Ａｂｏが小さくなるようにブリードオフ絞り２１ａを制御する。これにより、レバー操作量が大きくなるほど、メータイン流量Ｑｍｉが多くなるように制御される。
【００５３】
（効果）
次に、図１に示す作業用油圧制御装置１の効果を説明する。作業用油圧制御装置１は、油圧ポンプ１２と、油圧ポンプ１２から供給される圧油により駆動されて吊荷１５（負荷）を動かす油圧モータ１３（油圧アクチュエータ）と、油圧モータ１３の動作速度を操作する操作レバー１６（操作手段）と、を備える。作業用油圧制御装置１は、自重落下方向に吊荷１５が動くように（巻き下げるように）油圧モータ１３を駆動させる。
【００５４】
（効果１−１）
また、図２に示すように、この作業用油圧制御装置１は、再生油路５０とチェック弁５３とを備える。再生油路５０は、背圧弁８１の上流側（の分岐点５１）でメータアウト油路４０から分岐するとともに、（合流点５２で）メータイン油路３０に合流する。チェック弁５３は、再生油路５０に設けられ、メータアウト油路４０からメータイン油路３０に流れる方向のみに圧油を通す。
この構成により、メータアウト油路４０からメータイン油路３０に圧油が流れ得る。
【００５５】
また、作業用油圧制御装置１は、油圧モータ１３のメータイン油路３０の流量を制御するメータイン流量制御手段（例えばメータインフロコン６２等）を備える。メータイン流量制御手段は、メータイン油路３０のうち再生油路５０との合流点５２の上流側のメータイン流量Ｑｍｉを制御する。メータアウトフロコン７２は、メータアウト油路４０のうち再生油路５０との分岐点５１の上流側のメータアウト流量Ｑｍｏを制御する。そして、メータアウト流量Ｑｍｏが、メータイン流量Ｑｍｉより大きくなるように制御される。
よって、メータイン油路３０とメータアウト油路４０との流量バランスより、メータアウト油路４０から再生油路５０を介してメータイン油路３０に圧油が確実に流れる（再生流量Ｑｒが確保される）。
【００５６】
また、作業用油圧制御装置１は背圧弁８１を備える。背圧弁８１は、メータアウト油路４０に設けられたメータアウト絞り７１の下流側、かつ、メータアウトフロコン７２の下流側に設けられる。背圧弁８１は、背圧弁８１上流側に設定背圧Ｐｂｋを発生させる。
上記のように、メータアウト油路４０から再生油路５０を介してメータイン油路３０に圧油が流れるので、メータイン油路３０の圧力（メータイン圧Ｐｍｉ）は背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋになる。すなわち、メータイン油路３０の最低圧が補償される。したがって、メータイン油路３０でのキャビテーションを抑制できる。その結果、キャビテーションにより油圧モータ１３が失速し吊荷１５が落下する問題を抑制できる。
【００５７】
（効果１−２）
また、作業用油圧制御装置１は、メータアウトフロコン７２を備える。メータアウトフロコン７２は、メータアウト絞り７１の前後差圧を検出し、この前後差圧を一定の設定差圧ΔＰｍｏに保持するようにメータアウト油路４０の流量Ｑｍｏを制御する。
すなわち、メータアウトフロコン７２は、計測点および制御点がメータアウト油路４０である（制御理論上コロケーションがとれている、計測点と制御点が言わば一致している）。よって、メータアウトフロコン７２を設けることによる弁開度や圧力のハンチング（図１７参照）が抑制される。
【００５８】
また、背圧弁８１は、メータアウト油路４０に設けられ、背圧弁８１上流側に設定背圧Ｐｂｋを発生させる。すなわち、背圧弁８１の計測点および制御点はメータアウト油路４０である。よって、背圧弁８１を設けることによる弁開度や圧力のハンチング（図１７参照）が抑制される。
【００５９】
このように作業用油圧制御装置１では、弁開度や圧力のハンチング（図１７参照）が生じやすい弁を用いる必要なく、メータイン油路３０でのキャビテーションを抑制できる。その結果、油圧モータ１３の回転速度のハンチングを抑制できる。
【００６０】
（効果１−３）
上述したように作業用油圧制御装置１では、弁開度や圧力のハンチングの発生を抑制できる。よって、メータイン油路３０の圧力が増加したときにメータアウト油路４０に設けた弁（メータアウトフロコン７２および背圧弁８１）が徐々に開くように弁の応答を緩やかにする対策を行ってハンチングを抑制する必要がない。したがって、上記対策による弁の応答性の悪化を抑制でき、上記対策による無駄なブースト圧（図１８（ｂ）参照）の発生を抑制でき、この無駄なブースト圧による燃費の悪化を抑制できる（図７参照）。
【００６１】
この効果をさらに詳細に説明する。図１６に示す従来の作業用油圧制御装置７０１では、上述したハンチングを抑制するために、外部パイロット式カウンタバランス弁７８４のパイロットライン７８５に絞り７８６を設けている。この作業用油圧制御装置７０１は次のように動作する。時刻Ｔ０に、メータイン圧Ｐｍｉが上昇したとする。具体的には例えば、時刻Ｔ０に操作レバー１６を中立位置から巻き下げ位置に操作する。すると、メータイン圧Ｐｍｉがカウンタバランス弁７８４の設定圧Ｐ１になるように、カウンタバランス弁７８４は弁開度を開く。しかし、絞り７８６の作用により、カウンタバランス弁７８４の弁開度が適切な弁開度Ａ１になるまでには長い時間（時刻Ｔ０〜Ｔ１）を要する（図１８（ａ）参照）。この時刻Ｔ０〜Ｔ１の間、カウンタバランス弁７８４で圧損が生じる（絞り抵抗が生じる）。よって、図１８（ｂ）に示すように、時刻Ｔ０〜Ｔ１の間、カウンタバランス弁７８４の設定圧Ｐ１よりもメータイン圧Ｐｍｉは高圧となる。すなわち、図１８（ｂ）中の斜線で示すような無駄なブースト圧が発生する。その結果、作業用油圧制御装置７０１（図１６参照）の燃費が悪化するおそれがある。
【００６２】
一方、図１に示す本発明の作業用油圧制御装置１では、上述したハンチングを抑制できるので、絞り７８６（図１６参照）のような対策が不要である。このような対策を設けていない作業用油圧制御装置１は次のように動作する。上記同様、時刻Ｔ０に操作レバー１６を中立位置から巻き下げ位置に操作したとする。すると、図６に示すように、直ちに（ほぼ時刻Ｔ０直後に）、メータイン圧Ｐｍｉが背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋ（＝圧力Ｐ１）になるように制御される。よって、従来技術に比べ、時刻Ｔ０〜Ｔ１の間、メータイン圧Ｐｍｉは大幅に低下する。ここで、図１に示す油圧ポンプ１２の駆動に必要な動力（パワー）は吐出油の圧力と流量との積に比例する。作業用油圧制御装置１ではメータイン圧Ｐｍｉが従来技術よりも低下するので、油圧ポンプ１２の駆動に必要な動力も従来技術よりも低下し、油圧ポンプ１２を駆動するエンジン１１の動力も従来技術よりも低下する。その結果、図７に示すように、エンジン１１の燃料消費量を従来技術に比較して大幅に低減できる（例えば、時刻Ｔ０〜Ｔ１の間で約半分に低減できる）。
【００６３】
（効果１−４）
また、図２に示すように、作業用油圧制御装置１は再生油路５０を備える。よって、メータイン流量Ｑｍｉと再生流量Ｑｒとが油圧モータ１３に供給される。よって、再生油路５０を備えない場合に比べ、油圧ポンプ１２が吐出する流量は再生流量Ｑｒの分、低下する。よって、油圧ポンプ１２の駆動に必要な動力が低下する。したがって、エンジン１１の燃料消費量を低減できる（図７に示すグラフの特に時刻Ｔ１以後の部分を参照）。
【００６４】
（効果１−５）
また、作業用油圧制御装置１は、操作レバー１６のレバー操作量に応じて弁開度（開度）が変わるメータアウト絞り７１を備える。すなわち、操作レバー１６のレバー操作量が同じであれば、メータアウト絞り７１の弁開度（［数３］の開口面積Ａｍｏに比例）は同じである。また、メータアウト絞り７１の前後差圧は、メータアウトフロコン７２により一定の設定差圧ΔＰｍｏ（［数３］参照）に保持される。よって、操作レバー１６のレバー操作量が同じであれば、メータアウト流量Ｑｍｏ（［数３］参照）も同じである。すなわち、レバー操作量が同じであれば、図１に示す吊荷１５の重量が変わっても油圧モータ１３の速度は変わらない。したがって、吊荷１５の重量に応じて油圧モータ１３の速度が変わる問題を抑制でき、その結果、操作性や安全性の悪化を抑制できる。
【００６５】
（効果２）
また、作業用油圧制御装置１は、メータイン油路３０に設けられたメータイン絞り６１を備える。前記「メータイン流量制御手段」は、メータインフロコン６２を備える。メータインフロコン６２は、メータイン絞り６１の前後差圧を検出し、この前後差圧を一定の設定差圧ΔＰｍｏに保持するようにメータイン油路３０の流量Ｑｍｉを制御する。
この構成により、メータイン流量Ｑｍｉを確実に制御できる。
【００６６】
（第２実施形態）
図８〜図９を参照して第２実施形態の作業用油圧制御装置２０１を説明する。
図１に示す作業用油圧制御装置１では、メータアウトフロコン７２及び背圧弁８１は方向切り替え弁２０の下流側に設けられた。また、作業用油圧制御装置１では、メータアウト絞り７１は方向切り替え弁２０の一部であった。
図８に示す作業用油圧制御装置２０１では、メータアウト弁２７１（メータアウト絞り）、メータアウトフロコン７２、及び背圧弁８１が方向切り替え弁２０の上流側に設けられる。また、作業用油圧制御装置２０１では、メータアウト弁２７１がメータアウト絞り７１（図１参照）の機能を備える。なお、油圧モータ１３と方向切り替え弁２０とをつなぐ配管であって、メータアウト弁２７１、メータアウトフロコン７２、及び背圧弁８１が設けられた配管を配管２４１とする。また、配管２４１には、配管２４１に対して並列に巻き上げ用バイパス油路２５５が設けられる。以下、上記相違点をさらに説明する。
【００６７】
巻き上げ用バイパス油路２５５は、巻き上げ時（方向切り替え弁２０が巻き上げ位置２２の時）に、メータアウト弁２７１、メータアウトフロコン７２、及び背圧弁８１（これらの弁を「弁２７１、７２、及び８１」とする）を通さずに、油圧ポンプ１２から油圧モータ１３に圧油を供給するための油路である。巻き上げ用バイパス油路２５５は、弁２７１、７２、及び８１の前後の分岐点２５６及び合流点２５７で、配管２４１から分岐及び合流する。巻き上げ用バイパス油路２５５にはチェック弁２５８が設けられる。また、分岐点２５６と背圧弁８１との間（配管２４１上）にはチェック弁２４４が設けられる。
操作レバー１６により巻き上げレバー操作を行うと、圧油は次のように流れる。チェック弁２４４及び２５８の作用により、油圧ポンプ１２から、配管３１、巻き上げ用バイパス油路２５５を介して油圧モータ１３へ圧油が供給される。油圧モータ１３から排出された圧油は、配管３３、３２、及び４３を介してタンクＴａ１へ戻る。なお、以下では巻き下げを前提として説明する。
【００６８】
メータアウト弁２７１（メータアウト絞り）は、方向切り替え弁２０とは別個に設けられ、上述したメータアウト絞り７１（図２参照）と同じ機能を備える。メータアウト弁２７１には、リモコン弁１７弁が発生させたパイロット圧がパイロットライン２２８を介して作用する。パイロットライン２２８は、例えば巻き下げパイロットライン２８から分岐する。メータアウト弁２７１は、巻き下げ位置２７１ａと非巻き下げ位置２７１ｂとを備える。
【００６９】
（作業用油圧制御装置２０１の動作）
作業用油圧制御装置２０１は次のように動作する。操作レバー１６のレバー操作量がゼロのときは、方向切り替え弁２０は中立位置２１であるとともに、メータアウト弁２７１は非巻き下げ位置２７１ｂである。操作レバー１６により巻き下げレバー操作が入力されると、巻き下げパイロットライン２８及びパイロットライン２２８にパイロット圧が発生する。すると、方向切り替え弁２０は巻き下げ位置２３に切り替わるとともに、メータアウト弁２７１は巻き下げ位置２７１ａに切り替わる。
【００７０】
また、図９に、メータアウト弁２７１の開口面積および方向切り替え弁２０の開口面積と、操作レバー１６（図８参照）のレバー操作量との関係を示す。メータアウト弁２７１は、レバー操作量が大きくなるほど弁開度が開くように（図８に示す巻き下げ位置２７１ａ側へ動くように）制御される。一方、図９に示すように、方向切り替え弁２０は、巻き下げレバー操作が入力されるとただちに全開になるように設定される。この結果、巻き下げ時のメータアウト流量Ｑｍｏの制御は、図８に示す方向切り替え弁２０ではなく、メータアウト弁２７１によって行われる。
【００７１】
（第２実施形態の効果）
次に、作業用油圧制御装置２０１の効果を説明する。作業用油圧制御装置２０１では、メータアウト弁２７１およびメータアウトフロコン７２が方向切り替え弁２０の上流側に設けられる。よって、方向切り替え弁２０と油圧モータ１３との距離に比べて、メータアウト弁２７１及びメータアウトフロコン７２と油圧モータ１３との距離を小さくできる。よって、メータアウト弁２７１及びメータアウトフロコン７２を油圧モータ１３の直近に配置することができる。その結果、油圧モータ１３の動作速度の操作の応答性の悪化を抑制できる。
【００７２】
さらに詳しくは、油圧モータ１３と方向切り替え弁２０との間の配管長さは機器の配置上長くなる場合が多い。よって、図１に示す作業用油圧制御装置１のように、方向切り替え弁２０内または方向切り替え弁２０の下流側にメータアウト絞り７１及びメータアウトフロコン７２を設けた場合、メータアウト絞り７１及びメータアウトフロコン７２と油圧モータ１３との配管の長さが長くなる場合がある。その結果、操作レバー１６で巻き下げレバー操作がなされ、メータアウト絞り７１及びメータアウトフロコン７２で流量が制御され、油圧モータ１３の回転速度が制御される、という動作の応答性が悪くなる場合がある。一方で、図８に示す作業用油圧制御装置２０１では、メータアウト絞り７１及びメータアウトフロコン７２と、油圧モータ１３と、をつなぐ配管長を短く取ることができるので、前記応答性の悪化を抑制できる。
【００７３】
（第３実施形態）
図１０〜図１１を参照して第３実施形態の作業用油圧制御装置３０１を説明する（図１０中の安全確保用圧力制御弁６８２については第６実施形態で説明する）。図１に示す作業用油圧制御装置１では、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋを一定の圧力Ｐ１とした。図１０に示す作業用油圧制御装置３０１では、図１１に示すように、設定背圧Ｐｂｋを所定の場合に圧力Ｐ１よりも小さくする（背圧弁８１の弁開度を開くように制御する）。以下、上記相違点を説明する。
【００７４】
まず、巻き上げ用の回路について説明する。図１０に示すように、方向切り替え弁２０が巻き上げ位置２２のときの、油圧ポンプ１２から油圧モータ１３への圧油供給側の油路を「巻き上げ用メータイン油路３３０」とする。具体的には、配管３１、方向切り替え弁２０の巻き上げ位置２２内の油路、及び配管４１を、巻き上げ用メータイン油路３３０とする。また、方向切り替え弁２０は、巻き上げ位置２２内に、巻き上げ用メータイン絞り３６５を備える。巻き上げ用メータイン絞り３６５は、巻き下げ用のメータイン絞り６１と同様に、操作レバー１６のレバー操作量に応じて弁開度が変わる。
【００７５】
背圧弁８１には、パイロットライン３６４が接続される。
巻き下げ時には、パイロットライン３６４を介して、メータイン圧Ｐｍｉがパイロット圧として背圧弁８１に作用する。パイロットライン３６４は、方向切り替え弁２０の巻き下げ位置２３内、かつ、メータイン絞り６１よりも下流側でメータイン油路３０から分岐する。
巻き上げ時には、パイロットライン３６４を介して、巻き上げ時におけるメータイン圧Ｐｍｉ’がパイロット圧として背圧弁８１に作用する。巻き上げ時におけるメータイン圧Ｐｍｉ’とは、巻き上げ用メータイン絞り３６５よりも下流側の巻き上げ用メータイン油路３３０の圧力（巻き上げ時における油圧モータ１３入口の圧力、巻き上げ時における配管４１の圧力）である。パイロットライン３６４は、方向切り替え弁２０の巻き上げ位置２２内、かつ、巻き上げ用メータイン絞り３６５よりも下流側で、巻き上げ用メータイン油路３３０から分岐する。
【００７６】
（作業用油圧制御装置３０１の動作）
（無負荷等巻き下げ時）
次に作業用油圧制御装置３０１の動作を説明する。
巻き下げ時にメータイン圧Ｐｍｉが上昇した場合は、背圧弁８１の弁開度を開く（設定背圧Ｐｂｋを下げる）ように制御する。以下、詳細を説明する。
【００７７】
通常の巻き下げ時（有負荷巻き下げ時）には、上述したように、メータイン圧Ｐｍｉが背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋ（＝圧力Ｐ１）となる。すなわち、有負荷巻き下げ時にはメータイン圧Ｐｍｉは常に一定であり上昇しない。
一方、吊荷１５が無い状態（空フック）で油圧モータ１３を巻き下げ方向に駆動させる時（無負荷巻き下げ時）には、メータイン圧Ｐｍｉが上昇する場合がある。さらに詳しくは、無負荷巻き下げ時は、吊荷１５の自重が油圧モータ１３に作用しないのでメータアウト油路４０に保持圧が発生しない。また、油圧モータ１３を駆動するために、メータアウト圧Ｐｍｏよりメータイン圧Ｐｍｉが大きくなる。よって、再生油路５０のチェック弁５３の作用により、再生油路５０を圧油が流れない。したがって、メータイン圧Ｐｍｉは、少なくとも背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋの最大値（＝圧力Ｐ１）以上となる（メータイン圧Ｐｍｉは、メータアウトフロコン７２の上流側の圧力以上、メータアウト絞り７１上流側の圧力以上となる）。メータイン圧Ｐｍｉは、油圧モータ１３の吐出圧やメータイン絞り６１の動作に応じて上昇または低下する。
なお、吊荷１５が無い状態で巻き下げする場合だけでなく、メータアウト油路４０に保持圧が発生しないほど軽い吊荷１５を巻き下げする場合にも同様に、メータイン圧Ｐｍｉが上昇する場合がある。
【００７８】
メータイン圧Ｐｍｉが上昇すると、背圧弁８１の弁開度が開くように制御される。さらに詳しくは、メータイン圧Ｐｍｉが上昇すると、パイロットライン３６４を介して、上昇したメータイン圧Ｐｍｉがパイロット圧として背圧弁８１に作用する。すると、例えば、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋを設定するバネが押し戻される等により、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋが下がる。図１１に、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋとメータイン圧Ｐｍｉとの関係を示す。図１１に示すように、メータイン圧Ｐｍｉが大きくなるほど、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋが小さくなるように設定する（比例的に減らす）。なお、設定背圧Ｐｂｋとメータイン圧Ｐｍｉとの関係は適宜変更しても良い。
【００７９】
（巻き上げ時）
巻き上げ時（図面１０に示すように、自重落下方向に吊荷１５が動くように油圧モータ１３を駆動させることに代えて、自重落下方向とは逆向きに吊荷１５が動くように油圧モータ１３を駆動させる）場合、背圧弁８１の弁開度を開くように制御する。以下、詳細を説明する。
【００８０】
巻き上げ時は、作業用油圧制御装置３０１は次のように動作する。操作レバー１６で巻き上げレバー操作を行うとする。すると、油圧ポンプ１２及び巻き上げ用メータイン絞り３６５の動作に応じて、巻き上げ用メータイン油路３３０の配管４１の圧力（巻き上げ時におけるメータイン圧Ｐｍｉ’）が上昇する。この、巻き上げ時におけるメータイン圧Ｐｍｉ’がパイロット圧としてパイロットライン３６４を介して背圧弁８１に作用する。そして、無負荷等巻き下げ時と同様に、背圧弁８１が開くように制御される。なお、巻き上げ時におけるメータイン圧Ｐｍｉ’と設定背圧Ｐｂｋとの関係は、無負荷巻き下げ時のメータイン圧Ｐｍｉと設定背圧Ｐｂｋとの関係（図１１参照）と例えば同様に設定する（異なる設定としても良い）。また、図８に示す作業用油圧制御装置２０１のように、巻き上げ時に圧油が背圧弁８１を通らない場合は、巻き上げ時に背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋを減らす必要はない。
【００８１】
（効果３）
次に、図１０に示す作業用油圧制御装置３０１の効果を説明する。巻き下げ時にメータイン油路３０の圧力が上昇した場合（場合ａ）、または、巻き上げ時（自重落下方向に吊荷１５が動くように油圧モータ１３を駆動させることに代えて、自重落下方向とは逆向きに吊荷１５が動くように油圧モータ１３を駆動させる）場合（場合ｂ）、油圧モータ１３の上流及び下流の圧力が十分高いので、キャビテーションが生じる問題は生じない。
また、作業用油圧制御装置３０１では、上記（場合ａ）または（場合ｂ）の場合、背圧弁８１の弁開度（開度）を開くように制御する。よって、油圧モータ１３の上流および下流の圧力を低減できる。したがって、油圧モータ１３の上流および下流の圧力が背圧弁８１の圧損により上昇することを抑制でき、その結果、油圧ポンプ１２の動力が増加してエンジン１１の燃費が悪化することを抑制できる。
【００８２】
上記の効果をさらに説明する。有負荷巻き下げ時には、油圧モータ１３が吊荷１５の自重により勝手に回される状態になり、メータイン圧Ｐｍｉが低下し、上記のキャビテーションの問題が生じうる。一方で、巻き上げ時（場合ｂ）には、油圧モータ１３を巻き上げ方向に駆動させるので、油圧モータ１３の前後の圧力が十分高くなる。よって巻き上げ時は、上記のキャビテーションの問題は生じない。また、無負荷等巻き下げ時（場合ａ）にも、上述したようにメータイン油路３０でのキャビテーションの問題が生じない。
【００８３】
上記（場合ａ）及び（場合ｂ）のように、キャビテーションの問題が生じないにもかかわらず、背圧弁８１の弁開度を閉じると、背圧弁８１により回路圧が上昇する。具体的には、巻き下げ時には、メータイン油路３０およびメータアウト油路４０の圧力が上昇する。巻き上げ時には、配管３１、４１、３３、３２、４２、及び４３の圧力が上昇する。その結果、油圧ポンプ１２の動力が増加し、エンジン１１の燃費が悪化する。
一方、作業用油圧制御装置３０１は、キャビテーションの問題が生じない状態のときに背圧弁８１の弁開度を開くように制御するので、燃費の悪化を抑制できる。
【００８４】
（第４実施形態）
図１２〜図１４を参照して第４実施形態の作業用油圧制御装置４０１を説明する。図１に示す作業用油圧制御装置１との相違点は次の通りである。図１２に示す作業用油圧制御装置４０１は、エンジン１１等の回転数が減少した場合、メータアウト絞り７１の弁開度を減少させる。作業用油圧制御装置４０１は、各種信号の入出力などを行うコントローラ４９１を備える。コントローラ４９１には、エンジン回転数センサ４９２、電磁減圧弁４９３、及びパイロット圧センサ４９４が接続される。以下、上記相違点をさらに説明する。
【００８５】
エンジン回転数センサ４９２は、エンジン１１（油圧ポンプ１２の動力源）の回転数を検出する。なお、油圧ポンプ１２の回転数を検出するセンサ（図示なし）を設けても良い。
【００８６】
電磁減圧弁４９３は、巻き下げパイロットライン２８上に設けられ、リモコン弁１７が発生させた巻き下げパイロット圧を減圧する弁である。前記「巻き下げパイロット圧」は、巻き下げパイロットライン２８の、電磁減圧弁４９３よりもリモコン弁１７側（１次側）のパイロット圧とする。
【００８７】
パイロット圧センサ４９４は、リモコン弁１７が発生させた巻き下げパイロット圧を検出するセンサである。
【００８８】
（作業用油圧制御装置４０１の動作）
作業用油圧制御装置４０１では、油圧ポンプ１２の動力源であるエンジン１１または油圧ポンプ１２の回転数が減少した場合、メータアウト絞り７１の弁開度（［数３］の開口面積Ａｍｏに比例）を減少させる。その結果、メータアウト流量Ｑｍｏ（［数３］参照）が減少し、油圧モータ１３の速度が減少する。以下、詳細に説明する。
【００８９】
エンジン回転数センサ４９２で検出したエンジン１１の回転数が減少した場合、または、油圧ポンプ１２の回転数が減少した場合、作業用油圧制御装置４０１は次のように動作する。コントローラ４９１は、パイロット圧センサ４９４により検出した巻き下げパイロット圧よりも、電磁減圧弁４９３の２次圧（方向切り替え弁２０側の圧力）が低くなるように制御する。すると、方向切り替え弁２０は中立位置２１側に近づく。すなわち、メータアウト絞り７１の弁開度が減少する（なお、メータイン絞り６１の弁開度も減少する）。つまり、操作レバー１６を中立側に戻す（レバー操作量を減らす）のと同じように、作業用油圧制御装置４０１は動作する。その結果、油圧モータ１３の速度が低下する。上記とは逆に、エンジン１１の回転数が増加した場合は、メータアウト絞り７１の弁開度を増加させ、油圧モータ１３の速度を増加させる。
【００９０】
図１３に、巻き下げパイロット圧と電磁減圧弁４９３の２次圧との関係を示す。図１２に示すコントローラ４９１は、巻き下げパイロット圧が大きくなるほど、電磁減圧弁４９３による減圧の量が大きくなる（比例的に減圧する）ように制御する。
また、図１４に、巻き下げパイロット圧と電磁減圧弁４９３の２次圧との関係の変形例を示す。図１２に示すコントローラ４９１は、巻き下げパイロット圧が所定値以上の場合は、電磁減圧弁４９３の２次圧を一定の圧力にする。また、巻き下げパイロット圧が所定値未満のときは、電磁減圧弁４９３による減圧を行わない。なお、巻き下げパイロット圧と電磁減圧弁４９３の２次圧との関係は適宜変更しても良い。
【００９１】
（効果４−１）
次に、図１２に示す作業用油圧制御装置４０１の効果を説明する。作業用油圧制御装置４０１では、油圧ポンプ１２の動力源のエンジン１１、または、油圧ポンプ１２の回転数が減少した場合、メータアウト絞り７１の弁開度（［数３］の開口面積Ａｍｏに比例）を減少させる。これにより、メータアウト油路４０の流量Ｑｍｏ（［数３］参照）が減少し、油圧モータ１３の速度が減少する。したがって、エンジン１１または油圧ポンプ１２の回転数を減少させて油圧モータ１３を低速で駆動させる操作の操作性が向上する。
【００９２】
この効果をさらに詳しく説明する。従来の作業用油圧制御装置では、エンジン１１の回転数を減少させて油圧モータ１３の巻き下げ速度を減少させ、吊荷１５を微操作する場合があった。しかし、図１に示す作業用油圧制御装置１では、エンジン１１の回転数を減少させても油圧モータ１３の巻き下げ速度は減少しない。すなわち、エンジン１１の回転数が減少して、油圧ポンプ１２の吐出量（＝メータイン流量Ｑｍｉ）が減少しても、メータアウト流量Ｑｍｏに対するメータイン流量Ｑｍｉの不足分は再生流量Ｑｒで補われ、油圧モータ１３が減速しない（吊荷１５の自重のみで油圧モータ１３が回される）。よって、上記の吊荷１５の微操作性が悪化するおそれがある。一方、図１２に示す作業用油圧制御装置４０１では、エンジン１１の回転数を減少させると油圧モータ１３の速度が減少するので、微操作性の悪化の問題を解消でき、従来の作業用油圧制御装置と同様のフィーリングで吊荷１５の微操作を行える。
【００９３】
（第５実施形態）
図１５を参照して第５実施形態の作業用油圧制御装置５０１を説明する。
図１２に示す作業用油圧制御装置４０１では、エンジン１１等の回転数が減少したときにメータアウト絞り７１の弁開度を減少させることで、メータアウト流量Ｑｍｏを減少させた。図１５に示す作業用油圧制御装置５０１では、エンジン１１等の回転数が減少したときにメータアウト絞り７１の前後差圧（＝メータアウトフロコン７２の設定差圧ΔＰｍｏ）を減少させることでメータアウト流量Ｑｍｏを減少させる。
また、図１２に示す作業用油圧制御装置４０１では、巻き下げパイロットライン２８に電磁減圧弁４９３を設けた。図１５に示す作業用油圧制御装置５０１では、パイロット油圧源５９５と、メータアウトフロコン７２とをつなぐパイロットライン５７５上に電磁減圧弁５９３を設ける。以下、上記相違点をさらに説明する。
【００９４】
電磁減圧弁５９３は、メータアウトフロコン７２の設定差圧ΔＰｍｏを制御する。電磁減圧弁５９３は、メータアウトフロコン７２の例えばバネ室側に、電磁減圧弁５９３の２次圧を作用させる。そして、コントローラ４９１で電磁減圧弁５９３の２次圧を制御する。これにより、メータアウトフロコン７２の設定差圧ΔＰｍｏを制御する（バネ力を制御する）ことと等価になる。
【００９５】
（作業用油圧制御装置５０１の動作）
（効果４−２）
図１５に示す作業用油圧制御装置５０１では、油圧ポンプ１２の動力源のエンジン１１または油圧ポンプ１２の回転数が減少した場合、メータアウトフロコン７２の設定差圧ΔＰｍｏ（［数３］参照）を減少させる。これにより、メータアウト油路４０の流量Ｑｍｏ（［数３］参照）が減少し、油圧モータ１３の速度が減少する。したがって、エンジン１１または油圧ポンプ１２の回転数を減少させて油圧モータ１３を低速で駆動させる操作の操作性が向上する（詳細は効果４−１参照）。
【００９６】
（第６実施形態）
図１０を参照して第６実施形態の作業用油圧制御装置６０１を説明する。図１の作業用油圧制御装置１との相違点は、図１０に示すようにメータアウト油路４０に安全確保用圧力制御弁６８２を設けている点である。なお、作業用油圧制御装置６０１は、巻き上げ用バイパス油路６５５を備える。以下、上記相違点を説明する。
【００９７】
巻き上げ用バイパス油路６５５は、巻き上げ時に安全確保用圧力制御弁６８２を通さずに、油圧ポンプ１２から油圧モータ１３に圧油を供給するための油路である。巻き上げ用バイパス油路６５５には、チェック弁６５８が設けられる。
【００９８】
安全確保用圧力制御弁６８２は、メータイン油路３０が破損した場合などの非常時に弁開度（開度）を閉じる安全装置である。安全確保用圧力制御弁６８２は、メータアウト油路４０のうち再生油路５０との分岐点５１の上流側に設けられる。安全確保用圧力制御弁６８２は、メータイン圧Ｐｍｉが、この安全確保用圧力制御弁６８２の設定圧力Ｐ３より低い場合に弁開度を閉じる。安全確保用圧力制御弁６８２には、パイロットライン６８３を介してメータイン圧Ｐｍｉがパイロット圧として作用する。すなわち、安全確保用圧力制御弁６８２のみに着目すれば、安全確保用圧力制御弁６８２は従来の外部パイロット式カウンタバランス弁７８４（図１６参照）と同様の構成を備える。パイロットライン６８３には、従来技術の絞り７８６（図１６参照）を設けない。すなわち、安全確保用圧力制御弁６８２は、メータイン圧Ｐｍｉが設定圧力Ｐ３より低くなると直ちに弁開度を開く。
【００９９】
この安全確保用圧力制御弁６８２の設定圧力Ｐ３（クラッキング設定圧）は、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋ（＝圧力Ｐ１など）よりも（若干）高い。なお、設定背圧Ｐｂｋが可変の場合（図１１参照）は、設定背圧Ｐｂｋの最大値である圧力Ｐ１より設定圧力Ｐ３を高く設定する。
【０１００】
（作業用油圧制御装置６０１の動作）
通常時は、安全確保用圧力制御弁６８２は開いた状態となる。さらに詳しくは、上述したように、操作レバー１６で巻き下げ操作を行うと、メータイン圧Ｐｍｉは直ちに背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋになる。この設定背圧Ｐｂｋは設定圧力Ｐ３より大きい。よって、安全確保用圧力制御弁６８２は巻き下げ操作中は常に開いた状態（全開）となる。すなわち、通常の巻き下げ操作時は、安全確保用圧力制御弁６８２は、従来の外部パイロット式カウンタバランス弁７８４（図１６）と同様の動作を行わない。
【０１０１】
メータイン油路３０が破裂する等の非常時には、メータイン圧Ｐｍｉが背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋ以下となりうる。このときに、メータイン圧Ｐｍｉが安全確保用圧力制御弁６８２の設定圧力Ｐ３以下となった場合、安全確保用圧力制御弁６８２は弁開度を閉じる。すると、メータアウト流量Ｑｍｏが減少する（ゼロになる）。その結果、油圧モータ１３は減速する（緊急停止する）。
【０１０２】
（効果５）
次に図１５に示す作業用油圧制御装置５０１の効果を説明する。作業用油圧制御装置５０１は、メータアウト油路４０のうち再生油路５０との分岐点５１の上流側に設けられた安全確保用圧力制御弁６８２を備える。安全確保用圧力制御弁６８２は、メータイン油路３０の圧力（さらに詳しくはメータイン圧Ｐｍｉ）が安全確保用圧力制御弁６８２の設定圧力Ｐ３より低い場合に弁開度を閉じる。また、背圧弁８１の設定背圧Ｐｂｋは、安全確保用圧力制御弁６８２の設定圧力Ｐ３より高い。
よって、メータイン油路３０が破損した場合などの非常時や故障時に、メータイン油路３０の圧力（メータイン圧Ｐｍｉ）が安全確保用圧力制御弁６８２の設定圧力Ｐ３より低くなると、安全確保用圧力制御弁６８２は弁開度を閉じる。すると、メータアウト油路４０の流量が減少し、油圧モータ１３が減速（または停止）する。その結果、上記の非常時や故障時の安全性を向上できる。
【０１０３】
なお、安全確保用圧力制御弁６８２は、メータアウト油路４０のうち再生油路５０との分岐点５１の上流側に設けられる。よって、安全確保用圧力制御弁６８２が弁開度を閉じた場合は再生油路５０に圧油が流れない。よって、油圧モータ１３は確実に減速する。
【０１０４】
（その他の変形例）
作業用油圧制御装置１等は様々に変形できる。
例えば、図１等に示した回路中の各構成要素の配置や配管の接続は、図に示す通りとしても良く、また、適宜変更しても良い。例えば、図１では、パイロットライン６４及び７３は、方向切り替え弁２０内でメータイン油路３０及びメータアウト油路４０から分岐するように示しているが、パイロットライン６４又は７３が方向切り替え弁２０の外で分岐しても良い。
【０１０５】
また例えば、上記の各実施形態では、油圧ポンプ１２から油圧モータ１３へ供給された圧油がタンクＴａ１へ戻った。しかし、油圧モータ１３から排出された圧油が、さらに別の油圧アクチュエータ等（図示なし）に供給されるようにしても良い。具体的には例えば、油圧ポンプ１２から主巻き用モータ（油圧モータ１３）に供給された圧油が、さらに補巻き用モータ（図示なし）に供給された後、タンクＴａ１に戻るような回路（シリーズ回路）としても良い。
【符号の説明】
【０１０６】
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１  作業用油圧制御装置
１１  エンジン（動力源）
１２  油圧ポンプ（メータイン流量制御手段）
１３  油圧モータ（油圧アクチュエータ）
１５  吊荷（負荷）
１６  操作レバー（操作手段）
２１ａ  ブリードオフ絞り（メータイン流量制御手段）
３０  メータイン油路
４０  メータアウト油路
５０  再生油路
５１  分岐点
５２  合流点
５３  チェック弁
６１  メータイン絞り
６２  メータインフロコン（メータイン流量制御手段）
７１  メータアウト絞り
７２  メータアウトフロコン
８１  背圧弁
２７１  メータアウト弁（メータアウト絞り）
６８２  安全確保用圧力制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005669264.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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