特開 2024-9598 液圧システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024009598

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】液圧システム

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/08 20060101AFI20240116BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

F15B11/08 Z

F15B11/08 C

F15B11/08 B

F15B11/02 B

F15B11/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111246

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 良

(72)【発明者】

【氏名】田中 英紀

(72)【発明者】

【氏名】三井 広明

【テーマコード（参考）】

3H089

【Ｆターム（参考）】

3H089AA86

3H089BB30

3H089CC01

3H089DA03

3H089DA07

3H089DA14

3H089DB03

3H089DB33

3H089DB37

3H089DB44

3H089DB48

3H089FF07

3H089GG02

(57)【要約】

【課題】第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生すること物理的に防止することができる液圧システムを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る液圧システム１は、ヘッド側ライン２１により片ロッドシリンダ４のヘッド側室４ｈと接続されるとともに、ロッド側ライン２２により片ロッドシリンダ４のロッド側室４ｒと接続される可変容量型の第１両方向ポンプ２と、給排ライン３１によりヘッド側ライン２１と接続される可変容量型の第２両方向ポンプ３を含む。さらに、液圧システム１は、第１排出ライン６１によりヘッド側ライン２１と接続されるとともに第２排出ライン６２によりロッド側ライン２２と接続された低圧選択弁６と、低圧選択弁６の位置を検出する位置検出器９を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッド側室およびロッド側室を含む片ロッドシリンダ用の液圧システムであって、
ヘッド側ラインにより前記ヘッド側室と接続されるとともに、ロッド側ラインにより前記ロッド側室と接続される可変容量型の第１両方向ポンプと、
給排ラインにより前記ヘッド側ラインと接続される可変容量型の第２両方向ポンプと、
前記第１両方向ポンプおよび前記第２両方向ポンプを同方向に駆動する電動モータと、
第１排出ラインにより前記ヘッド側ラインと接続されるとともに第２排出ラインにより前記ロッド側ラインと接続され、前記ヘッド側室の圧力と前記ロッド側室の圧力との差圧が閾値未満のときは前記第１排出ラインおよび前記第２排出ラインをブロックする中立位置に位置し、前記へッド側室の圧力が前記ロッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第２排出ラインをリリーフ弁が設けられたリリーフラインと連通させるロッド側排出位置に切り換えられ、前記ロッド側室の圧力が前記ヘッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第１排出ラインを前記リリーフラインと連通させるヘッド側排出位置に切り換えられる低圧選択弁と、
前記低圧選択弁の位置が前記中立位置、前記ロッド側排出位置および前記ヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器と、
を備える、液圧システム。

【請求項2】

前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、
前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、
前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを伸長させる際、
前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、
前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第１所定量だけ少なくなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第１所定量だけ多くなり、
前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第２所定量だけ多くなるように、
前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する、請求項１に記載の液圧システム。

【請求項3】

前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、
前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、
前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを短縮させる際、
前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、
前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第３所定量だけ少なくなり、
前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第４所定量だけ多くなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第４所定量だけ少なくなるように、
前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する、請求項１または２に記載の液圧システム。

【請求項4】

前記第２基準容量は、前記第１基準容量に前記片ロッドシリンダのロッドの断面積に対する前記ロッド側室の受圧面積の比を乗算したものである、請求項２に記載の液圧システム。

【請求項5】

前記ヘッド側ラインに設けられた、開閉弁である第１ロック弁と、
前記ロッド側ラインに設けられた、開閉弁である第２ロック弁と、をさらに備える、請求項１に記載の液圧システム。

【請求項6】

前記低圧選択弁には、第１パイロットラインを通じて前記ヘッド側室の圧力が導かれるとともに、第２パイロットラインを通じて前記ロッド側室の圧力が導かれ、
前記第１パイロットラインに設けられた第１開閉弁と、
前記第２パイロットラインに設けられた第２開閉弁と、をさらに備える、請求項１に記載の液圧システム。

【請求項7】

前記ヘッド側ラインから分岐するヘッド側リリーフラインに設けられたヘッド側リリーフ弁と、
前記ヘッド側リリーフ弁をバイパスする第１バイパスラインに設けられた第１チェック弁と、
前記ロッド側ラインから分岐するロッド側リリーフラインに設けられたロッド側リリーフ弁と、
前記ロッド側リリーフ弁をバイパスする第２バイパスラインに設けられた第２チェック弁と、をさらに備える、請求項１に記載の液圧システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、片ロッドシリンダ用の液圧システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、片ロッドシリンダと閉回路を形成するように接続される両方向ポンプを含む片ロッドシリンダ用の液圧システムが知られている。例えば、特許文献１には、図９に示すような液圧システム１００が開示されている。

【0003】

この液圧システム１００は、第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０を含む。第１両方向ポンプ１１０は、ヘッド側ライン１１１により片ロッドシリンダ２００のヘッド側室２１０と接続されるとともに、ロッド側ライン１１２により片ロッドシリンダ２００のロッド側室２２０と接続される。第２両方向ポンプ１２０は、片ロッドシリンダ２００のヘッド側室２１０とロッド側室２２０の間の流量差（流入流量と流出流量との差）を解消するためのものであり、給排ライン１２１によりヘッド側ライン１１１と接続される。

【0004】

第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０は、電動モータ１３０により同方向に駆動される。より詳しくは、電動モータ１３０は、片ロッドシリンダ２００を伸長させる際（すなわち、ロッドを前進させる際）に第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０を第１方向に駆動し、片ロッドシリンダ２００を短縮させる際（すなわち、ロッドを後退させる際）に第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０を第１方向と反対の第２方向に駆動する。第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０が第１方向に駆動されるとそれらがヘッド側室２１０へ作動液を吐出し、第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０が第２方向に駆動されるとそれらがヘッド側室２１０から作動液を吸入する。また、液圧システム１００では、第２両方向ポンプ１２０が可変容量型ポンプであり、第２両方向ポンプ１２０の容量がレギュレータ１４０によって変更される。

【0005】

液圧システム１００では、片ロッドシリンダ２００への流入流量または片ロッドシリンダ２００からの流出流量に過不足がないときの第２両方向ポンプ１２０の容量を基準容量とすると、片ロッドシリンダ２００の伸長時に第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも多い場合はロッド側（ロッド側室２２０およびロッド側ライン１１２）およびヘッド側（ヘッド側室２１０およびヘッド側ライン１１１）のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生する。逆に、片ロッドシリンダ２００の伸長時に第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも少ない場合はロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方にキャビテーションが発生する。また、片ロッドシリンダ２００の短縮時には、第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも多い場合はロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方にキャビテーションが発生し、第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも少ない場合はロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生する。レギュレータ１４０は、これらの圧力の閉じ込みまたはキャビテーションが抑制されるように、片ロッドシリンダ２００のヘッド側室２１０またはロッド側室２２０の圧力に基づいて制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３－２４５７４０号公報

【特許文献2】特開２００２－５４６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、特許文献１の液圧システム１００では、ロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することが制御的に抑制される。これに対し、ロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することを物理的に防止したいという要望がある。

【0008】

なお、特許文献２の図２には、従来技術として、片ロッドシリンダに対して両方向ポンプが１つだけ用いられるとともに、ヘッド側ラインとロッド側ラインのうちの圧力の低い方からタンクへの作動液の排出を可能とする低圧選択弁（特許文献２では「フラッシング弁」と称呼）が採用された液圧回路が開示されている。しかし、この液圧回路は、特許文献１の液圧システム１００のように第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加されたものではない。

【0009】

そこで、本開示は、第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生すること物理的に防止することができる液圧システム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】

【0010】

本開示は、ヘッド側室およびロッド側室を含む片ロッドシリンダ用の液圧システムであって、ヘッド側ラインにより前記ヘッド側室と接続されるとともに、ロッド側ラインにより前記ロッド側室と接続される可変容量型の第１両方向ポンプと、給排ラインにより前記ヘッド側ラインと接続される可変容量型の第２両方向ポンプと、前記第１両方向ポンプおよび前記第２両方向ポンプを同方向に駆動する電動モータと、第１排出ラインにより前記ヘッド側ラインと接続されるとともに第２排出ラインにより前記ロッド側ラインと接続され、前記ヘッド側室の圧力と前記ロッド側室の圧力との差圧が閾値未満のときは前記第１排出ラインおよび前記第２排出ラインをブロックする中立位置に位置し、前記へッド側室の圧力が前記ロッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第２排出ラインをリリーフ弁が設けられたリリーフラインと連通させるロッド側排出位置に切り換えられ、前記ロッド側室の圧力が前記ヘッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第１排出ラインを前記リリーフラインと連通させるヘッド側排出位置に切り換えられる低圧選択弁と、前記低圧選択弁の位置が前記中立位置、前記ロッド側排出位置および前記ヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器と、を備える、液圧システムを提供する。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生すること物理的に防止することができる液圧システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係る液圧システムの概略構成図である。

【図2】シリンダ伸長時のフローチャートである。

【図3】シリンダ伸長時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値未満の場合の作動液の流れを示す図である。

【図4】シリンダ伸長時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値以上の場合の作動液の流れを示す図である。

【図5】シリンダ短縮時のフローチャートである。

【図6】シリンダ短縮時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値未満の場合の作動液の流れを示す図である。

【図7】シリンダ短縮時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値以上の場合の作動液の流れを示す図である。

【図8】変形例の液圧システムの概略構成図である。

【図9】従来の液圧システムの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１に、一実施形態に係る液圧システム１を示す。この液圧システム１は、ヘッド側室４ｈおよびロッド側室４ｒを含む片ロッドシリンダ４用の液圧システムである。液圧システム１に用いられる作動液は、典型的には油である。

【0014】

具体的に、液圧システム１は、片ロッドシリンダ４と閉回路を形成するように接続される第１両方向ポンプ２と、片ロッドシリンダ４のヘッド側室４ｈとロッド側室４ｒの間の流量差（流入流量と流出流量との差）を解消するための第２両方向ポンプ３を含む。

【0015】

第１両方向ポンプ２は、ヘッド側ライン２１により片ロッドシリンダ４のヘッド側室４ｈと接続されるとともに、ロッド側ライン２２により片ロッドシリンダ４のロッド側室４ｒと接続される。第２両方向ポンプ３は、第１給排ライン３１によりヘッド側ライン２１と接続されるとともに、第２給排ライン３２によりタンクと接続される。

【0016】

ヘッド側ライン２１には開閉弁である第１ロック弁２３が設けられ、ロッド側ライン２２には開閉弁である第２ロック弁２４が設けられる。第１ロック弁２３および第２ロック弁２４は、制御装置８により制御される。なお、図１では、図面の簡略化のために一部の信号線の作図を省略する。

【0017】

制御装置８は、片ロッドシリンダ４を動作（伸長または短縮）させるときに第１ロック弁２３および第２ロック弁２４を開き、それ以外のときは第１ロック弁２３および第２ロック弁２４を閉じる。このように第１ロック弁２３および第２ロック弁２４を閉じることにより、片ロッドシリンダ４の動作をロックすることができる。

【0018】

ヘッド側ライン２１からはヘッド側リリーフライン５１が分岐しており、このヘッド側リリーフライン５１はタンクへつながっている。ヘッド側リリーフライン５１には、リリーフ圧が比較的に高く（例えば、２５～３５ＭＰａ）設定されたヘッド側リリーフ弁５２が設けられている。

【0019】

さらに、ヘッド側ライン２１からはヘッド側リリーフ弁５２をバイパスする第１バイパスライン５５が分岐しており、この第１バイパスライン５５はタンクへつながっている。第１バイパスライン５５には、タンクからヘッド側ライン２１へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する第１チェック弁５６が設けられている。

【0020】

図例ではヘッド側リリーフライン５１および第１バイパスライン５５が第１ロック弁２３と第１両方向ポンプ２の間でヘッド側ライン２１から分岐しているが、ヘッド側リリーフライン５１および第１バイパスライン５５は第１ロック弁２３と片ロッドシリンダ４の間でヘッド側ライン２１から分岐してもよい。また、第１バイパスライン５５は必ずしもヘッド側ライン２１から分岐する必要はなく、ヘッド側リリーフ弁５２の上流側でヘッド側リリーフライン５１から分岐してもよい。

【0021】

同様に、ロッド側ライン２２からはロッド側リリーフライン５３が分岐しており、このロッド側リリーフライン５３はタンクへつながっている。ロッド側リリーフライン５３には、リリーフ圧が比較的に高く（例えば、２５～３５ＭＰａ）設定されたロッド側リリーフ弁５４が設けられている。

【0022】

さらに、ロッド側ライン２２からはロッド側リリーフ弁５４をバイパスする第２バイパスライン５７が分岐しており、この第２バイパスライン５７はタンクへつながっている。第２バイパスライン５７には、タンクからロッド側ライン２２へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する第２チェック弁５８が設けられている。

【0023】

図例ではロッド側リリーフライン５３および第２バイパスライン５７が第２ロック弁２４と第１両方向ポンプ２の間でロッド側ライン２２から分岐しているが、ロッド側リリーフライン５３および第２バイパスライン５７は第２ロック弁２４と片ロッドシリンダ４の間でロッド側ライン２２から分岐してもよい。また、第２バイパスライン５７は必ずしもロッド側ライン２２から分岐する必要はなく、ロッド側リリーフ弁５４の上流側でロッド側リリーフライン５３から分岐してもよい。

【0024】

このようにヘッド側リリーフライン５１およびロッド側リリーフライン５３が設けられていれば、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈおよびロッド側室４ｒの圧力Ｐｒをヘッド側リリーフ弁５２およびロッド側リリーフ弁５４の設定圧以下に保つことができる。また、第１バイパスライン５５および第２バイパスライン５７が設けられていれば、第１チェック弁５６または第２チェック弁５８を介したヘッド側ライン２１またはロッド側ライン２２への作動液の補給によりヘッド側（ヘッド側室４ｈおよびヘッド側ライン２１）およびロッド側（ロッド側室４ｒおよびロッド側ライン２２）のうちの圧力の低い方でのキャビテーションを抑制することができる。

【0025】

第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は、例えば、アキシャルピストンポンプ（斜板ポンプまたは斜軸ポンプ）である。また、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は可変容量型ポンプである。

【0026】

第１両方向ポンプ２の容量は第１レギュレータ２５により変更され、第２両方向ポンプ３の容量は第２レギュレータ３５により変更される。第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５は、制御装置８により制御される。例えば、第１両方向ポンプ２が斜板ポンプである場合、第１レギュレータ２５は、第１両方向ポンプ２の斜板と連結されたサーボピストンに作用する液圧を電気的に変更するものであってもよいし、第１両方向ポンプ２の斜板と連結された電動アクチュエータであってもよい。同様に、第２両方向ポンプ３が斜板ポンプである場合、第２レギュレータ３５は、第２両方向ポンプ３の斜板と連結されたサーボピストンに作用する液圧を電気的に変更するものであってもよいし、第２両方向ポンプ３の斜板と連結された電動アクチュエータであってもよい。

【0027】

第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は、電動モータ７により同方向に駆動される。第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は、それらの中心軸が同軸上に並ぶように配置されもよいし（タンデム型）、それらの中心軸が平行に並ぶように配置されてもよい（パラレル型）。

【0028】

電動モータ７は、制御装置８により制御される。電動モータ７は、片ロッドシリンダ４を伸長させる際に第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３を第１方向に駆動し、片ロッドシリンダ４を短縮させる際に第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３を第１方向と反対の第２方向に駆動する。第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第１方向に駆動されるとそれらがヘッド側室４ｈへ作動液を吐出し、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第２方向に駆動されるとそれらがヘッド側室４ｈから作動液を吸入する。

【0029】

さらに、本実施形態では、第１排出ライン６１によりヘッド側ライン２１と接続されるとともに第２排出ライン６２によりロッド側ライン２２と接続された低圧選択弁６が採用されている。低圧選択弁６は、低圧リリーフライン６５によってタンクと接続されている。低圧リリーフライン６５には、リリーフ圧が比較的に低く（例えば、０．１～２ＭＰａ）設定された低圧リリーフ弁６６が設けられている。

【0030】

低圧選択弁６は、中立位置（図１の中央位置）とヘッド側排出位置（図１の右側位置）とロッド側排出位置（図１の左側位置）との間で切り換えられる。中立位置では低圧選択弁６が第１排出ライン６１および第２排出ライン６２をブロックする。ヘッド側排出位置では低圧選択弁６が第２排出ライン６２をブロックしつつ第１排出ライン６１を低圧リリーフライン６５と連通させる。ロッド側排出位置では低圧選択弁６が第１排出ライン６１をブロックしつつ第２排出ライン６２を低圧リリーフライン６５と連通させる。

【0031】

低圧選択弁６には、第１パイロットライン６３を通じてヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈが導かれるとともに、第２パイロットライン６４を通じてロッド側室４ｒの圧力Ｐｒが導かれる。第１パイロットライン６３は低圧選択弁６を中立位置からロッド側排出位置へ切り換えるためのものであり、第２パイロットライン６４は低圧選択弁６を中立位置からヘッド側排出位置へ切り換えるためのものである。図例では第１パイロットライン６３および第２パイロットライン６４が第１排出ライン６１および第２排出ライン６２からそれぞれ分岐しているが、第１パイロットライン６３がヘッド側ライン２１から分岐してもよいし、第２パイロットライン６４がロッド側ライン２２から分岐してもよい。

【0032】

低圧選択弁６は、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈとロッド側室４ｒの圧力Ｐｒとの差圧ΔＰ（ΔＰ＝｜Ｐｈ－Ｐｒ｜）が閾値Ｐｔ未満のときに中立位置に位置する。一方、低圧選択弁６は、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈがロッド側室４ｒの圧力Ｐｒよりも閾値Ｐｔ以上高いときに中立位置からロッド側排出位置に切り換えられ、ロッド側室４ｒの圧力Ｐｒがヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈよりも閾値Ｐｔ以上高いときに中立位置からヘッド側排出位置に切り換えられる。例えば、閾値Ｐｔは、０．５～３ＭＰａの範囲内である。なお、閾値Ｐｔは、シリンダ伸長時とシリンダ短縮時とで異なってもよい。

【0033】

さらに、液圧システム１は、低圧選択弁６の位置が中立位置、ロッド側排出位置およびヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器９を含む。位置検出器９は、制御装置８と電気的に接続されている。

【0034】

本実施形態では、位置検出器９が、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈを計測する圧力センサ９１と、ロッド側室４ｒの圧力Ｐｒを計測する圧力センサ９２と、演算部を含む。演算部は、｜Ｐｈ－Ｐｒ｜＜Ｐｔのときに低圧選択弁６の位置が中立位置であると判定し、Ｐｈ－Ｐｒ≧Ｐｔのときに低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置であると判定し、Ｐｒ－Ｐｈ≧Ｐｔのときに低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置であると判定する。なお、演算部は制御装置８に組み込まれてもよい。

【0035】

図例では、圧力センサ９１，９２がヘッド側ライン２１およびロッド側ライン２２に設けられているが、圧力センサ９１，９２はヘッド側室４ｈおよびロッド側室４ｒに設けられてもよい。また、位置検出器９は、２つの圧力センサの代わりに、低圧選択弁６に設けられるストロークセンサを含んでもよい。

【0036】

次に、制御装置８による電動モータ７、第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５の制御を詳細に説明する。制御装置８に関し、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウエアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウエアである。ハードウエアは、本明細書に開示されているハードウエアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウエアであってもよい。ハードウエアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウエアとソフトウエアの組み合わせであり、ソフトウエアはハードウエアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。

【0037】

制御装置８には、片ロッドシリンダ４に対する伸長指令である第１操作信号と、片ロッドシリンダ４に対する短縮指令である第２操作信号が入力される。本実施形態では、使用者に操作される操作レバーを含む操作装置１１が採用されており、この操作装置１１から制御装置８へ第１操作信号および第２操作信号が入力される。ただし、無人運転が行われる場合、操作装置１１が省略されて、無人システムから制御装置８へ第１操作信号および第２操作信号が入力されてもよい。

【0038】

本実施形態では、操作装置１１の操作レバーの角度によって片ロッドシリンダ４の動作速度が決定される。このため、第１操作信号および第２操作信号は片ロッドシリンダ４に対する速度指令を含む。ただし、第１操作信号および第２操作信号が速度指令を含まずに、伸長時および短縮時に片ロッドシリンダ４が一定速度で動作してもよい。

【0039】

（シリンダ伸長）
図２は、片ロッドシリンダ４を伸長させるときのフローチャートである。図３に示すように、操作装置１１の操作レバーがＡ方向に傾倒されると、操作装置１１から制御装置８へ片ロッドシリンダ４に対する伸長指令である第１操作信号が入力される。

【0040】

制御装置８へ第１操作信号が入力されると、制御装置８は電動モータ７を第１方向に回転させる（ステップＳ１）。これにより、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第１方向に駆動され、第１両方向ポンプ２がロッド側ライン２２を通じて作動液を吸入するとともに、第２両方向ポンプ３が第２給排ライン３２を通じて作動液を吸入する。また、第１両方向ポンプ２はヘッド側ライン２１を通じて作動液を吐出し、第２両方向ポンプ３は第１給排ライン３１を通じて作動液を吐出する。つまり、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３から吐出された作動液が互いに合流してヘッド側室４ｈへ供給される。上述したように、第１操作信号は片ロッドシリンダ４に対する速度指令を含むため、制御装置８は、その速度指令に応じた回転数Ｎで電動モータ７を回転させる。

【0041】

ついで、制御装置８は、位置検出器９で検出される低圧選択弁６の位置を取得する（ステップＳ２）。低圧選択弁６の位置が中立位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２となるように（ｑ２＝ｑｒ２）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ３）。例えば、片ロッドシリンダ４に負荷がほとんどかかっていない場合（例えば、操作装置１１の操作レバーがゆっくり動かされた場合）には、低圧選択弁６の位置が中立位置となる。

【0042】

第１基準容量ｑｒ１は、片ロッドシリンダ４の動作速度Ｖ、ロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒおよび電動モータ７の回転数Ｎから定まる容量である（ｑｒ１＝Ｖ×Ａｒ／Ｎ）。第２基準容量ｑｒ２は、第１両方向ポンプ２の第１基準容量ｑｒ１にロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒに対する片ロッドシリンダ４のロッドの断面積Ａｃの比を乗算したものである（ｑｒ２＝Ａｃ／Ａｒ×ｑｒ１）。すなわち、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２である場合、理論的には片ロッドシリンダ４への流入流量Ｑｈまたは片ロッドシリンダ４からの流出流量Ｑｒに過不足がない。

【0043】

このため、第１両方向ポンプの吐出流量Ｑ１、第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２、片ロッドシリンダ４の流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因がない限り、第１バイパスライン５５または第２バイパスライン５７を通じたタンクからの作動液の補給、および第１排出ライン６１または第２排出ライン６２を通じたタンクへの作動液の排出は行われない。なお、吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因には、第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５の性能、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３の効率、作動液の外部漏れ、経年変化などがある。

【0044】

すなわち、ヘッド側室４ｈへの流入流量Ｑｈは、第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２の和である。なお、第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１［Ｌ／ｍｉｎ］は第１両方向ポンプ２の容量ｑ１［Ｌ／ｒ］に回転数Ｎ［ｒｐｍ］を乗算したものであり、第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２［Ｌ／ｍｉｎ］は第２両方向ポンプ３の容量ｑ２［Ｌ／ｒ］に回転数Ｎ［ｒｐｍ］を乗算したものである。ロッド側室４ｒからの流出流量Ｑｒは、第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１と等しい。

【0045】

その後、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ７）。例えば、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときには、操作装置１１から制御装置８への第１操作信号の入力が停止されたときと、片ロッドシリンダ４がストロークエンドまで動作したときが含まれる。

【0046】

一方、ステップＳ２において低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第１所定量Δｑ１だけ少なくなるように（ｑ１＝ｑｒ１－Δｑ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第１所定量Δｑ１だけ多くなるように（ｑ２＝ｑｒ２＋Δｑ１）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ４）。第１所定量Δｑ１は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。例えば、Δｑ１は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。

【0047】

例えば、片ロッドシリンダ４に短縮方向への負荷がかかっている場合にはヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈがロッド側室４ｒの圧力Ｐｒよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がロッド側排出位置に切り換えられる。

【0048】

第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２の合計は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第１所定量Δｑ１だけ少ないので、図４に示すように、第１所定量Δｑ１に応じた余剰分Ｑｆｒがロッド側ライン２２から第２排出ライン６２、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。

【0049】

例えば、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置であるときにＱ１＝４０、Ｑ２＝６０とすると、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑｆｒ＝１０となる。

【0050】

逆に、ステップＳ２において低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第２所定量Δｑ２だけ多くなるように（ｑ２＝ｑｒ２＋Δｑ２）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ５）。第２所定量Δｑ２は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。第２所定量Δｑ２は、上述した第１所定量Δｑ１と同じであっても異なってもよい。例えば、Δｑ２は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。

【0051】

例えば、片ロッドシリンダ４に伸長方向への負荷がかかっている場合にはロッド側室４ｒの圧力Ｐｒがヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がヘッド側排出位置に切り換えられる。

【0052】

第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第２所定量Δｑ２だけ多いので、図４に示すように、第２所定量Δｑ２に応じた余剰分Ｑｆｈがヘッド側ライン２１から第１排出ライン６１、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。

【0053】

例えば、上記と同様に、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置であるときにＱ１＝５０、Ｑ２＝６０とすると、Ｑｒ＝５０、Ｑｈ＝１００、Ｑｆｈ＝１０となる。

【0054】

低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合もヘッド側排出位置である場合も、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ７）。

【0055】

（シリンダ短縮）
図５は、片ロッドシリンダ４を短縮させるときのフローチャートである。図６に示すように、操作装置１１の操作レバーがＢ方向に傾倒されると、操作装置１１から制御装置８へ片ロッドシリンダ４に対する短縮指令である第２操作信号が入力される。

【0056】

制御装置８へ第２操作信号が入力されると、制御装置８は電動モータ７を第２方向に回転させる（ステップＳ１１）。これにより、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第２方向に駆動され、第１両方向ポンプ２がヘッド側ライン２１を通じて作動液を吸入するとともに、第２両方向ポンプ３が第１給排ライン３１を通じて作動液を吸入する。つまり、ヘッド側室４ｈから流出した作動液が第１両方向ポンプ２へ向かう分と第２両方向ポンプ３へ向かう分に分配される。また、第１両方向ポンプ２はロッド側ライン２２を通じて作動液を吐出し、第２両方向ポンプ３は第２給排ライン３２を通じて作動液を吐出する。上述したように、第２操作信号は片ロッドシリンダ４に対する速度指令を含むため、制御装置８は、その速度指令に応じた回転数Ｎで電動モータ７を回転させる。

【0057】

ついで、制御装置８は、位置検出器９で検出される低圧選択弁６の位置を取得する（ステップＳ１２）。低圧選択弁６の位置が中立位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２となるように（ｑ２＝ｑｒ２）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ１３）。例えば、片ロッドシリンダ４に負荷がほとんどかかっていない場合（例えば、操作装置１１の操作レバーがゆっくり動かされた場合）には、低圧選択弁６の位置が中立位置となる。

【0058】

上述したように、第１基準容量ｑｒ１は、片ロッドシリンダ４の動作速度Ｖ、ロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒおよび電動モータ７の回転数Ｎから定まる容量である（ｑｒ１＝Ｖ×Ａｒ／Ｎ）。第２基準容量ｑｒ２は、第１両方向ポンプ２の第１基準容量ｑｒ１にロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒに対する片ロッドシリンダ４のロッドの断面積Ａｃの比を乗算したものである（ｑｒ＝Ａｃ／Ａｒ×ｑｒ１）。すなわち、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２である場合、理論的には片ロッドシリンダ４への流入流量Ｑｈまたは片ロッドシリンダ４からの流出流量Ｑｒに過不足がない。

【0059】

このため、第１両方向ポンプの吐出流量Ｑ１、第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２、片ロッドシリンダ４の流入流量Ｑｒおよび流出流量Ｑｈのバランスが崩れる要因がない限り、第１バイパスライン５５または第２バイパスライン５７を通じたタンクからの作動液の補給、および第１排出ライン６１または第２排出ライン６２を通じたタンクへの作動液の排出は行われない。なお、吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｒおよび流出流量Ｑｈのバランスが崩れる要因には、第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５の性能、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３の効率、作動液の外部漏れ、経年変化などがある。

【0060】

すなわち、ロッド側室４ｒへの流入流量Ｑｒは、第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１と等しい。ヘッド側室４ｈからの流出流量Ｑｈは、第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吸入流量Ｑ２の和である。

【0061】

その後、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ１６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ１７）。例えば、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときには、操作装置１１から制御装置８への第２操作信号の入力が停止されたときと、片ロッドシリンダ４がストロークエンドまで動作したときが含まれる。

【0062】

一方、ステップＳ１２において低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第３所定量Δｑ３だけ少なくなるように（ｑ２＝ｑｒ２－Δｑ３）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ１５）。第３所定量Δｑ３は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。第３所定量Δｑ３は、上述した第１所定量Δｑ１および第２所定量Δｑ２の一方と同じであってもよいし、第１所定量Δｑ１および第２所定量Δｑ２のどちらとも異なってもよい。例えば、Δｑ３は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。

【0063】

例えば、片ロッドシリンダ４に伸長方向への負荷がかかっている場合にはロッド側室４ｒの圧力Ｐｒがヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がヘッド側排出位置に切り換えられる。

【0064】

第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第３所定量Δｑ３だけ少ないので、図７に示すように、第３所定量Δｑ３に応じた余剰分Ｑｆｈがヘッド側ライン２１から第１排出ライン６１、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。

【0065】

例えば、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置であるときにＱ１＝５０、Ｑ２＝４０とすると、Ｑｒ＝５０、Ｑｈ＝１００、Ｑｆｈ＝１０となる。

【0066】

逆に、ステップＳ２において低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第４所定量だけ多くなるように（ｑ１＝ｑｒ１＋Δｑ４）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第４所定量Δｑ４だけ少なくなるように（ｑ２＝ｑｒ２－Δｑ４）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ１４）。第４所定量Δｑ４は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。第４所定量Δｑ４は、上述した第１所定量Δｑ１、第２所定量Δｑ２および第３所定量Δｑ３のいずれかと同じであってもよいし、第１所定量Δｑ１、第２所定量Δｑ２および第３所定量Δｑ３のいずれとも異なってもよい。例えば、Δｑ４は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。

【0067】

例えば、片ロッドシリンダ４に短縮方向への負荷がかかっている場合にはヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈがロッド側室４ｒの圧力Ｐｒよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がロッド側排出位置に切り換えられる。

【0068】

第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吸入流量Ｑ２の合計は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第４所定量Δｑ４だけ多いので、図７に示すように、第４所定量Δｑ４に応じた余剰分Ｑｆｒがロッド側ライン２２から第２排出ライン６２、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。

【0069】

例えば、上記と同様に、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置であるときにＱ１＝６０、Ｑ２＝４０とすると、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑｆｒ＝１０となる。

【0070】

低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合もヘッド側排出位置である場合も、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ１６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ１７）。

【0071】

以上説明したように、本実施形態の液圧システム１では、低圧選択弁６が設けられているので、第１両方向ポンプ２に対して第２両方向ポンプ３が付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することを物理的に防止することができる。しかも、位置検出器９によって低圧選択弁６の位置が検出されるので、低圧選択弁の位置に基づいて種々の制御を行うことができる。

【0072】

しかも、本実施形態では、図２に示すフローチャートのような制御が行われるため、片ロッドシリンダ４の伸長時に負荷の方向が反転して低圧選択弁６がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダ４の動作速度を一定に保つことができる。

【0073】

さらに、本実施形態では、図５に示すフローチャートのような制御が行われるため、片ロッドシリンダ４の短縮時に負荷の方向が反転して低圧選択弁６がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダ４の動作速度を一定に保つことができる。

【0074】

（変形例）
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【0075】

例えば、図８に示す変形例の液圧システム１Ａのように、第１パイロットライン６３に第１開閉弁６７が設けられるとともに、第２パイロットライン６４に第２開閉弁６８が設けられてもよい。この構成によれば、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈとロッド側室４ｒの圧力Ｐｒとの大小関係が反転するような状況で第１開閉弁６７および第２開閉弁６８を閉じれば、低圧選択弁６のハンチングを防止することができる。

【0076】

（まとめ）
第１の態様として、本開示は、ヘッド側室およびロッド側室を含む片ロッドシリンダ用の液圧システムであって、ヘッド側ラインにより前記ヘッド側室と接続されるとともに、ロッド側ラインにより前記ロッド側室と接続される可変容量型の第１両方向ポンプと、給排ラインにより前記ヘッド側ラインと接続される可変容量型の第２両方向ポンプと、前記第１両方向ポンプおよび前記第２両方向ポンプを同方向に駆動する電動モータと、第１排出ラインにより前記ヘッド側ラインと接続されるとともに第２排出ラインにより前記ロッド側ラインと接続され、前記ヘッド側室の圧力と前記ロッド側室の圧力との差圧が閾値未満のときは前記第１排出ラインおよび前記第２排出ラインをブロックする中立位置に位置し、前記へッド側室の圧力が前記ロッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第２排出ラインをリリーフ弁が設けられたリリーフラインと連通させるロッド側排出位置に切り換えられ、前記ロッド側室の圧力が前記ヘッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第１排出ラインを前記リリーフラインと連通させるヘッド側排出位置に切り換えられる低圧選択弁と、前記低圧選択弁の位置が前記中立位置、前記ロッド側排出位置および前記ヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器と、を備える、液圧システムを提供する。

【0077】

上記の構成によれば、低圧選択弁が設けられているので、第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することを物理的に防止することができる。しかも、位置検出器によって低圧選択弁の位置が検出されるので、低圧選択弁の位置に基づいて種々の制御を行うことができる。

【0078】

第２の態様として、第１の態様において、上記の液圧システムは、前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを伸長させる際、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第１所定量だけ少なくなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第１所定量だけ多くなり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第２所定量だけ多くなるように、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御してもよい。この構成によれば、片ロッドシリンダの伸長時に負荷の方向が反転して低圧選択弁がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダの動作速度を一定に保つことができる。

【0079】

第３の態様として、第１または第２の態様において、上記の液圧システムは、前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを短縮させる際、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第３所定量だけ少なくなり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第４所定量だけ多くなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第４所定量だけ少なくなるように、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御してもよい。この構成によれば、片ロッドシリンダの短縮時に負荷の方向が反転して低圧選択弁がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダの動作速度を一定に保つことができる。

【0080】

第４の態様として、第２または第３の態様において、例えば、前記第２基準容量は、前記第１基準容量に前記片ロッドシリンダのロッドの断面積に対する前記ロッド側室の受圧面積の比を乗算したものであってもよい。

【0081】

第５の態様として、第１～第４の態様の何れかにおいて、上記の液圧システムは、前記ヘッド側ラインに設けられた、開閉弁である第１ロック弁と、前記ロッド側ラインに設けられた、開閉弁である第２ロック弁と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、第１ロック弁および第２ロック弁を閉じることにより、片ロッドシリンダの動作をロックすることができる。

【0082】

第６の態様として、第１～第５の態様の何れかにおいて、前記低圧選択弁には、第１パイロットラインを通じて前記ヘッド側室の圧力が導かれるとともに、第２パイロットラインを通じて前記ロッド側室の圧力が導かれ、上記の液圧システムは、前記第１パイロットラインに設けられた第１開閉弁と、前記第２パイロットラインに設けられた第２開閉弁と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、ヘッド側室の圧力とロッド側室の圧力との大小関係が反転するような状況で第１開閉弁および第２開閉弁を閉じれば、低圧選択弁のハンチングを防止することができる。

【0083】

第７の態様として、第１～第６の態様の何れかにおいて、上記の液圧システムは、前記ヘッド側ラインから分岐するヘッド側リリーフラインに設けられたヘッド側リリーフ弁と、前記ヘッド側リリーフ弁をバイパスする第１バイパスラインに設けられた第１チェック弁と、前記ロッド側ラインから分岐するロッド側リリーフラインに設けられたロッド側リリーフ弁と、前記ロッド側リリーフ弁をバイパスする第２バイパスラインに設けられた第２チェック弁と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、ヘッド側室の圧力およびロッド側室の圧力をリリーフ弁の設定圧以下に保つことができるとともに、チェック弁を介したヘッド側ラインまたはロッド側ラインへの作動液の補給によりヘッド側およびロッド側のうちの圧力の低い方でのキャビテーションを抑制することができる。

【符号の説明】

【0084】

１，１Ａ 液圧システム
２ 第１両方向ポンプ
２１ ヘッド側ライン
２２ ロッド側ライン
２３ 第１ロック弁
２４ 第２ロック弁
２５ 第１レギュレータ
３ 第２両方向ポンプ
３１，３２ 給排ライン
３５ 第２レギュレータ
４ 片ロッドシリンダ
４ｈ ヘッド側室
４ｒ ロッド側室
５１ ヘッド側リリーフライン
５２ ヘッド側リリーフ弁
５３ ロッド側リリーフライン
５４ ロッド側リリーフ弁
５５ 第１バイパスライン
５６ 第１チェック弁
５７ 第２バイパスライン
５８ 第２チェック弁
６ 低圧選択弁
６１ 第１排出ライン
６２ 第２排出ライン
６３ 第１パイロットライン
６４ 第２パイロットライン
６５ 低圧リリーフライン
６６ 低圧リリーフ弁
６７ 第１開閉弁
６８ 第２開閉弁
７ 電動モータ
８ 制御装置
９ 位置検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】