CN104975630A - 液压驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的提供一种能够使液压缸顺畅地进行伸长动作的液压驱动装置。本发明具备将闭合回路泵和动臂液压缸环状连接的闭合回路、能够将开放回路泵排出的工作液导入到闭合回路的开放回路、控制装置、操作杆。闭合回路具备将开放回路泵的流出端口和动臂液压缸的头室连接起来的流路、设置在流路中的切换阀、将把从开放回路泵的流出端口排出的工作液返回到工作液罐的流路和工作液罐连接起来的排出流路、设置在排出流路中的泄放阀。控制装置构成为在从操作杆输入了使动臂液压缸进行伸长动作的操作信号的情况下，在使泄放阀进行关闭动作后使切换阀进行打开动作，控制开放回路泵。

Description

液压驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于驱动例如液压挖掘机等作业机械的液压驱动装置，特别涉及具有将单杆式液压缸和闭合回路用工作液流出流入控制部环状连接的闭合回路的液压驱动装置。

背景技术

近年来，在液压挖掘机等作业机械中，已知一种为了从作为压力产生源的液压泵向作为液压执行元件的单杆式液压缸直接输送工作液，并将驱动单杆式液压缸进行了规定的工作后的工作液直接返回到该单杆式液压缸的环状(闭合回路状)连接的被称为所谓的闭合回路的液压回路。另一方面，相对于该闭合回路，还已知一种从液压泵经由控制阀的节流向单杆式液压缸输送工作液，并向工作液罐排出从该单杆式液压缸流出的工作液(返回工作液)的被称为所谓的开放回路的液压回路。闭合回路方式的液压回路与开放回路方式的液压回路相比，节流造成的压力损失少，能够通过液压泵再生来自单杆式液压缸的返回工作液所具有的能量，因此燃油经济性能优良。

另外，在专利文献1中公开了组合了这种闭合回路的现有技术。在该专利文献1中，设置有对于作为单杆式液压缸的动臂液压缸闭合回路状地连接了液压泵的第一闭合回路，并且设置有对于臂液压缸闭合回路状地连接了液压泵的第二闭合回路。并且，设置有对于铲斗液压缸经由控制阀连接了液压泵的开放回路，从该开放回路的控制阀的液压泵一侧分支地设置了将从该开放回路的液压泵排出的工作液分配给动臂液压缸和臂液压缸的分配回路。在该分配回路中，设置有用于防止工作液从闭合回路向开放回路的逆流的止回阀。

在上述专利文献1公开的现有技术中，分别驱动闭合回路的液压泵和开放回路的液压泵，能够通过止回阀防止例如在将动臂液压缸伸长时产生的工作液从开放回路向闭合回路的逆流，但在开放回路侧和闭合回路侧之间产生了压力差的情况下，在通过分配回路使开放回路侧的工作液和闭合回路侧的工作液合流来向动臂液压缸供给工作液时，工作液向动臂液压缸的流入流量急剧变化，有可能损害动臂液压缸的顺畅的动作。

专利文献1：国际公开第2005/024246号

发明内容

本发明是根据上述现有技术的现状而提出的，其目的在于，提供一种能够使单杆式液压缸顺畅地进行伸长动作的液压驱动装置。

解决问题的方案

为了达到该目的，本发明的特征在于，具备：闭合回路，其具备：具有工作液能够双向地流入流出的2个流入流出端口的至少一个闭合回路用工作液流入流出控制部、具备活塞和在上述活塞伸长时导入上述工作液的头室以及在上述活塞缩退时导入上述工作液的杆室的单杆式液压缸，将上述闭合回路用工作液流入流出控制部的2个流入流出端口与上述头室和上述杆室环状地连接；开放回路，其具备：具有从工作液罐流入工作液的流入端口和流出工作液的流出端口的至少一个开放回路用工作液流入流出控制部、将上述开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口和上述单杆式液压缸的上述头室连接的第一流路、设置在上述第一流路的第一开闭装置、与上述第一流路连接将从上述开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口流出的工作液返回上述工作液罐的第二流路、以及设置在上述第二流路的第二开闭装置；控制装置，其控制上述闭合回路用工作液流入流出控制部、上述开放回路用工作液流入流出控制部、上述第一开闭装置以及上述第二开闭装置；以及操作装置，其操作上述单杆式液压缸的伸缩动作，将与上述操作对应的操作信息输出到上述控制装置，上述控制装置在从上述操作装置输入了使上述单杆式液压缸进行伸长动作的操作信号的情况下，在使上述第二开闭装置进行关闭动作后，使上述第一开闭装置进行打开动作，控制上述开放回路用工作液流入流出控制部。

这样构成的本发明在从操作装置输入了使单杆式液压缸进行伸长动作的操作信号的情况下，在使在用于将从开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口流出的工作液返回到工作液罐的第二流路中设置的第二开闭装置进行关闭动作后，对在将开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口和单杆式液压缸的头室连接的第一流路中设置的第一开闭装置进行打开动作。即，在关闭了工作液从第二流路向工作液罐的返回的状态下，在使从开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口流出的工作液的压力在第一流路内上升后，向单杆式液压缸的头室供给工作液。结果，能够在降低了开放回路侧的工作液和闭合回路侧的工作液之间的压力差的状态下控制开放回路用工作液流入流出控制部，能够顺畅地向单杆式液压缸的头室供给从开放回路用工作液流入流出控制部和闭合回路用工作液流入流出控制部流出的工作液。由此，能够使单杆式液压缸顺畅地进行伸长动作，能够提高操作性。

另外，本发明的特征在为在上述发明中，上述控制装置在从上述操作装置输入了使上述单杆式液压缸进行缩退动作的操作信号的情况下，在使上述第一开闭装置和上述第二开闭装置分别进行了打开动作后，控制上述闭合回路用工作液流入流出控制部。

这样构成的本发明在从操作装置输入了使单杆式液压缸进行缩退动作的操作信号的情况下，在使第一开闭装置和第二开闭装置分别进行了打开动作后，控制闭合回路用工作液流入流出控制部，由此能够经由第一流路向工作液罐排出从单杆式液压缸的头室流出的工作液中的剩余流量，因此能够使单杆式液压缸的缩退动作高速化。

另外，本发明的特征为在上述发明中，在上述第一开闭装置的上游侧的工作液的压力比向上述单杆式液压缸的上述头室导入的工作液的压力高的情况下，上述第一开闭装置进行打开动作。

这样构成的本发明在从操作装置输入了使单杆式液压缸进行伸长动作的操作信号的情况下，使第二开闭装置进行关闭动作。然后，当第一开闭装置的上游侧的工作液的压力比向单杆式液压缸的头室导入的工作液的压力高时，第一开闭装置进行打开动作，在向单杆式液压缸的头室供给第一开闭装置的上游侧的工作液的状态下，控制开放回路用工作液流入流出控制部。即，设为关闭了工作液从第二流路向工作液罐的返回的状态，在使从开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口流出的工作液在第一流路内上升后，向单杆式液压缸的头室供给工作液。结果，能够在降低了开放回路侧的工作液和闭合回路侧的工作液之间的压力差的状态下控制开放回路用工作液流入流出控制部，能够顺畅地向单杆式液压缸的头室供给从开放回路用工作液流入流出控制部和闭合回路用工作液流入流出控制部流出的工作液。由此，能够使单杆式液压缸顺畅地进行伸长动作，能够提高操作性。

另外，本发明的特征为在上述发明中，上述控制装置在从上述操作装置输入了使上述单杆式液压缸进行缩退动作的操作信号的情况下，使上述第二开闭装置进行关关闭动作，在上述第一流路的工作液的压力成为规定值以上后，使上述第一开闭装置和上述第二开闭装置分别进行打开动作。

这样构成的本发明在从操作装置输入了使单杆式液压缸进行缩退动作的操作信号的情况下，使第二开闭装置进行关闭动作，在第一流路的工作液的压力成为规定值以上后，使第一开闭装置和第二开闭装置分别进行打开动作后，控制闭合回路用工作液流入流出控制部。即，通过设为关闭了工作液从第二流路向工作液罐的返回的状态，第一流路的工作液压由于从闭合回路用工作液流入流出控制部排出的工作液而升高，能够在降低了与单杆式液压缸的头室的工作液压的压力差的状态下，经由第一开闭装置与第一流路连接，进而经由第二开闭装置向工作液罐连接。由此，能够防止在从单杆式液压缸的头室流出的工作液经由第一流路与开放回路侧的工作液合流时的第一流路和第二流路中的工作液由于连接时的压力差造成的急剧的流动，并能够消除单杆式液压缸的暂时的缩退动作，因此能够顺畅地进行单杆式液压缸的缩退动作。

另外，本发明的特征为在上述发明中，具备：具备压力检测装置，其用于检测上述第一流路的工作液的压力，上述控制装置根据上述压力检测装置所检测的上述第一流路的工作液的压力，控制上述闭合回路用工作液流入流出控制部、上述开放回路用工作液流入流出控制部、上述第一开闭装置以及上述第二开闭装置。

这样构成的本发明根据压力检测装置检测出的第一流路的工作液的压力，通过控制装置控制闭合回路用工作液流入流出控制部、上述开放回路用工作液流入流出控制部、第一开闭装置以及第二开闭装置，由此能够更加正确地控制该控制装置对闭合回路用工作液流入流出控制部、上述开放回路用工作液流入流出控制部、第一开闭装置、第二开闭装置的驱动，能够更顺畅地进行单杆式液压缸的动作。

本发明在从操作装置输入了使单杆式液压缸进行伸长动作的操作信号的情况下，在使第二开闭装置进行了关闭动作后，使第一开闭装置进行打开动作。通过该结构，本发明在关闭了工作液从第二流路向工作液罐的返回的状态下，在使从开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口流出的工作液的压力在第一流路内上升后，向单杆式液压缸的头室供给工作液。结果，能够在降低了开放回路侧的工作液和闭合回路侧的工作液之间的压力差的状态下控制开放回路用工作液流入流出控制部，能够顺畅地向单杆式液压缸的头室供给从开放回路用工作液流入流出控制部和闭合回路用工作液流入流出控制部流出的工作液。由此，能够使单杆式液压缸顺畅地进行伸长动作。另外，通过以下的实施方式的说明，使上述以外的问题、结构以及效果变得明确。

附图说明

图1是表示安装了本发明的第一实施方式的液压驱动装置的液压挖掘机的概要图。

图2是表示上述液压驱动装置的系统结构的液压回路图。

图3是表示上述液压驱动装置的主要部分结构的概要图。

图4是表示上述液压驱动装置的动臂上升动作时的状态的时序图，(a)是操作杆56a的输入信号，(b)是泄放阀64的状态，(c)是切换阀44a的状态，(d)是闭合回路泵12的排出流量，(e)是开放回路泵13的排出流量。

图5是表示上述液压驱动装置的动臂下降动作时的状态的时序图，(a)是操作杆56a的输入信号，(b)是泄放阀64的状态，(c)是切换阀44a的状态，(d)是闭合回路泵12的排出流量，(e)是开放回路泵13的排出流量。

图6是表示上述液压驱动装置的动臂上升动作时的第一流路内的压力的时序响应的图表，(a)是不设置伸长控制定时dT1的情况，(b)是设置伸长控制定时dT1进行控制的情况。

图7是表示上述液压驱动装置的动臂下降动作时的第一流路内的压力的时序响应的图表，(a)是不设置缩退控制定时dT2的情况，(b)是设置缩退控制定时dT2进行控制的情况。

图8是表示本发明的第二实施方式的液压驱动装置的主要部分结构的概要图。

图9是表示本发明的第三实施方式的液压驱动装置的主要部分结构的概要图。

图10是表示上述液压驱动装置的时间差计算部的相对于闭合回路内的压力Ph的伸长控制定时dT1的图表。

附图标记说明

1：动臂液压缸(单杆式液压缸)；1a：头室；1b：杆室；1e：活塞；3：臂液压缸(单杆式液压缸)；3a：头室；3b：杆室；3e：活塞；5：铲斗液压缸(单杆式液压缸)；5a：头室；5b：杆室；5e：活塞；12、14、16、18：闭合回路泵(闭合回路用工作液流入流出控制部)；13、15、17、19：开放回路泵(开放回路用工作液流入流出控制部)；25：工作液罐；44a～44d、46a～46d、48a～48d、50a～50d：切换阀(第一开闭装置)；56：操作杆装置(操作装置)；57：控制装置；64～67：泄放阀(第二开闭装置)；105、105A、105B：液压驱动装置；202：流路(第一流路)；305a：流路；404：排出流路(第二流路)；500：液控单向阀(第一开闭装置)；506：压力传感器(压力检测装置)；A、B、C、D：闭合回路；E、F、G、H：开放回路

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

[第一实施方式]

图1是表示安装了本发明第一实施方式的液压驱动装置的液压挖掘机的概要图。图2是表示液压驱动装置的系统结构的液压回路图。本第一实施方式在使单杆式液压缸进行伸长动作时，控制关闭为了向工作液罐排出工作液而设置在开放回路中的排出流路的定时、打开合流的流路上的切换阀的定时，使得设置在从开放回路与闭合回路合流的流路上的切换阀前后的压力差变小，由此抑制使工作液从开放回路向闭合回路合流的工作液的流量的变化，得到单杆式液压缸的良好的启动特性。另外，同时在使单杆式液压缸进行缩退动作的情况下，将从单杆式液压缸的头室侧流出的工作液分流到闭合回路和开放回路，使从头室侧流出的工作液中的剩余流量的工作液急速地流出到工作液罐，使单杆式液压缸的缩退动作高速化。

<整体结构>

作为图2所示的安装了本发明的第一实施方式的液压驱动装置105的作业机械，以液压挖掘机100为例子进行说明。液压挖掘机100如图1所示，具备在左右方向的两侧具备履带式的行驶装置8a、8b的下部行驶体103、在下部行驶体103上可旋转地安装的作为主体的上部旋转体102。在上部旋转体102上设置有乘载操作员的操作室101。下部行驶体103和上部旋转体102能够经由旋转装置7进行旋转。

在上部旋转体102的前侧可转动地安装有例如用于挖掘作业等的工作装置即前端作业机104的基端部。在此，前侧是指操作室101的正面方向(图1中的左方向)。前端作业机104具备可俯仰动作地将基端部与上部旋转体102的前侧连结的动臂2。动臂2经由通过供给工作液(压油)而进行伸缩驱动的单杆式液压缸即动臂液压缸1进行动作。动臂液压缸1将杆1c的前端部与上部旋转体102连结，将液压缸筒1d的基端部与动臂2连结。

动臂液压缸1如图2所示，具备：头室1a，其位于液压缸筒1d的基端部，通过供给工作液而按压安装在杆1c的基端部的活塞1e来施加基于工作液压的负荷，使杆1c进行伸长移动。另外，动臂液压缸1具备：杆室1b，其位于液压缸筒1d的前端侧，通过供给工作液而按压活塞1e来施加基于工作液压的负荷，使杆1c进行缩退移动。

在动臂2的前端部，可俯仰动作地连接有臂4的基端部。臂4经由作为单杆式液压缸的臂液压缸3而动作。臂液压缸3将杆3c的前端部与臂4连结，将臂液压缸3的液压缸筒3d与动臂2连结。臂液压缸3如图2所示，具备：头室3a，其位于液压缸筒3d的基端侧，通过供给工作液而按压安装在杆3c的基端部的活塞3e，使杆3c进行伸长移动。另外，臂液压缸3具备：杆室3b，其位于液压缸筒3d的前端侧，通过供给工作液而按压活塞3e，使杆3c进行缩退移动。

在臂4的前端部，可俯仰动作地连接有铲斗6的基端部。铲斗6经由作为单杆式液压缸的铲斗液压缸5而动作。铲斗液压缸5将杆5c的前端部与铲斗6连结，将铲斗液压缸5的液压缸筒5d的基端与臂4连结。铲斗液压缸5具备：头室5a，其位于液压缸筒5d的基端侧，通过供给工作液而按压安装在杆5c的基端部的活塞5e，使杆5c进行伸长移动。另外，铲斗液压缸5具备：杆室5b，其位于液压缸筒5d的前端侧，通过供给工作液而按压活塞5e，使杆5c进行缩退移动。

此外，动臂液压缸1、臂液压缸3和铲斗液压缸5分别通过所供给的工作液而进行伸缩动作，依存于该供给的工作液的供给方向进行伸缩驱动。液压驱动装置105除了用于构成前端工作机104的动臂液压缸1、臂液压缸3、以及铲斗液压缸5的驱动以外，还用于旋转装置7和行驶装置8a、8b的驱动。旋转装置7和行驶装置8a、8b是接受工作液的供给而进行旋转驱动的液压马达。

液压驱动装置105如图2所示，与设置在操作室101内的作为操作部的操作杆装置56的操作对应地，驱动作为液压执行元件的动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5、旋转装置7、以及行驶装置8a、8b。通过操作杆装置56的各操作杆56a～56d的操作方向和操作量来指示动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5的伸缩动作、即动作方向和动作速度。

液压驱动装置105具备作为动力源的引擎9。引擎9例如与由规定的齿轮等构成而用于分配动力的动力传递装置10连接。动力传递装置10分别连接有可变容量式的闭合回路泵12、14、16、18、可变容量式的开放回路泵13、15、17、19、用于在各闭合回路A～D的工作液压低下的情况下补充工作液而确保这些闭合回路A～D的工作液压的供给泵11。

闭合回路泵12、14、16、18被用于后述的闭合回路A～D，从变更工作液的排出方向来控制对应的液压执行元件的驱动的必要性出发，具备能够向双方向排出工作液的双倾转斜板机构(未图示)。因此，各闭合回路泵12、14、16、18具备能够向两个方向流入流出工作液的一对流入流出端口。另外，各闭合回路泵12、14、16、18具备用于调整构成双倾转斜板机构的双倾转式的斜板的倾转角(倾斜角度)的流量调整部即调节器12a、14a、16a、18a。另一方面，开放回路泵13、15、17、19被用于通过切换阀44a～44d、46a～46d、48a～48d、50a～50d控制工作液的供给方向的开放回路E～H，因此向一个方向排出工作液即可。因此，开放回路泵13、15、17、19具备能够只向一个方向排出工作液的单倾转斜板机构。由此，这些各开放回路泵13、15、17、19具备作为工作液的流出侧的输出端口、作为工作液的流入侧的输入端口。另外，开放回路泵13、15、17、19具备作为用于调整构成单倾转斜板机构的单倾转式的斜板的倾转角(倾斜角度)的流量调整部的调节器13a、15a、17a、19a。开放回路泵13、15、17、19排出规定量(最小排出流量)以上的流量的工作液。各调节器12a～19a是与作为控制器的控制装置57输出的操作信号对应地，调整对应的闭合回路泵和开放回路泵12～19的斜板的倾转角，控制这些闭合回路泵和开放回路泵12～19排出的工作液的流量的流量控制部。此外，闭合回路泵和开放回路泵12～19是斜轴机构等可变倾转机构即可，并不限于斜板机构。

闭合回路泵12、14、16、18是与闭合回路A～D连接的用作闭合回路用工作液流入流出控制部的闭合回路用的液压泵。开放回路泵13、15、17、19是与开放回路E～H连接的用作开放回路用工作液流入流出控制部的开放回路用的液压泵。

具体地说，将闭合回路泵12的一个输入输出端口与流路200连接，将另一个输入输出端口与流路201连接。流路200、201连接有多个、例如4个切换阀43a～43d。切换阀43a～43c是闭合回路用切换部，其用于切换工作液向对于闭合回路泵12闭合回路状连接的动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5的供给，使这些动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5中的需要的液压执行元件进行伸缩驱动。切换阀43d是液压马达用的闭合回路用切换部，其用于切换工作液向对于闭合回路泵12闭合回路状连接的旋转装置7的供给，切换旋转装置7的旋转方向。切换阀43a～43d具有与从控制装置57输出的操作信号对应地切换流路200、201的导通和切断的结构，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀43a～43d不同时成为导通状态。

切换阀43a经由流路212、213与动臂液压缸1连接。闭合回路泵12在切换阀43a与控制装置57输出的操作信号对应地成为导通状态的情况下，构成经由流路200、201、切换阀43a、流路212、213与动臂液压缸1闭合回路状连接的闭合回路A。切换阀43b经由流路214、215与臂液压缸3连接。闭合回路泵12在切换阀43b与控制装置57输出的操作信号对应地成为导通状态的情况下，构成经由流路200、201、切换阀43b、流路214、215与臂液压缸3闭合回路状连接的闭合回路B。

切换阀43c经由流路216、217与铲斗液压缸5连接。闭合回路泵12在切换阀43c根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路200、201、切换阀43c、流路216、217与铲斗液压缸5闭合回路状连接的闭合回路C。切换阀43d经由流路218、219与旋转装置7连接。闭合回路泵12在切换阀43d根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路200、201、切换阀43d、流路218、219与旋转装置7闭合回路状连接的闭合回路D。

流路212是用于将动臂液压缸1与后述的开放回路E～H的多个切换阀44a、46a、48a、50a独立地连接的液压缸用的连接流路。流路214是用于将臂液压缸3与后述的开放回路E～H的多个切换阀44b、46b、48b、50b独立地连接的液压缸用的连接流路。流路216是用于将铲斗液压缸5与后述的开放回路E～H的多个切换阀44c、46c、48c、50c独立地连接的液压缸用的连接流路。

另外，将流路203与闭合回路泵14的一个输入输出端口连接，将流路204与另一个输入输出端口连接。流路203、204连接有多个、例如4个切换阀45a～45d。切换阀45a～45c是闭合回路用切换部，用于切换工作液向对于闭合回路泵14闭合回路状连接的动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5的供给，使这些动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5中的需要的液压执行元件进行伸缩驱动。切换阀45d是液压马达用的闭合回路用切换部，用于切换工作液向对于闭合回路泵14闭合回路状连接的旋转装置7的供给，切换旋转装置7的旋转方向。切换阀45a～45d具有与控制装置57输出的操作信号对应地切换流路203、204的导通和切断的结构，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀45a～45d不同时成为导通状态。

切换阀45a经由流路212、213与动臂液压缸1连接。闭合回路泵14在切换阀45a根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路203、204、切换阀45a、流路212、213与动臂液压缸1环状、即闭合回路状连接的闭合回路A。切换阀45b经由流路214、215与臂液压缸3连接。闭合回路泵14在切换阀45b根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路203、204、切换阀45b、流路214、215与臂液压缸3闭合回路状连接的闭合回路B。

切换阀45c经由流路216、217与铲斗液压缸5连接。闭合回路泵14在切换阀45c根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路203、204、切换阀45c、流路216、217与铲斗液压缸5闭合回路状连接的闭合回路C。切换阀45d经由流路218、219与旋转装置7连接。闭合回路泵14在切换阀45d根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路203、204、切换阀45d、流路218、219与旋转装置7闭合回路状连接的闭合回路D。

将流路206与闭合回路泵16的一个输入输出端口连接，将流路207与另一个输入输出端口连接。流路206、207连接有多个、例如4个切换阀47a～47d。切换阀47a～47c是闭合回路用切换部，用于切换工作液向对于闭合回路泵16闭合回路状连接的动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5的供给，使这些动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5中的需要的液压执行元件进行伸缩驱动。切换阀47d是液压马达用的闭合回路用切换部，用于切换工作液向对于闭合回路泵16闭合回路状连接的旋转装置7的供给，切换旋转装置7的旋转方向。切换阀47a～47d具有与控制装置57输出的操作信号对应地切换流路的导通和切断的结构，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀47a～47d不同时成为导通状态。

切换阀47a经由流路212、213与动臂液压缸1连接。闭合回路泵16在切换阀47a根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路206、207、切换阀47a、流路212、213与动臂液压缸1闭合回路状连接的闭合回路A。切换阀47b经由流路214、215与臂液压缸3连接。闭合回路泵16在切换阀47b根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路206、207、切换阀47b、流路214、215与臂液压缸3闭合回路状连接的闭合回路B。

切换阀47c经由流路216、217与铲斗液压缸5连接。闭合回路泵16在切换阀47c根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路206、207、切换阀47c、流路216、217与铲斗液压缸5闭合回路状连接的闭合回路C。切换阀47d经由流路218、219与旋转装置7连接。闭合回路泵16在切换阀47d根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路206、207、切换阀47d、流路218、219与旋转装置7闭合回路状连接的闭合回路D。

将流路209与闭合回路泵18的一个输入输出端口连接，将流路210与另一个输入输出端口连接。流路209、210连接有多个、例如4个切换阀49a～49d。切换阀49a～49c是闭合回路用切换部，用于切换工作液向对于闭合回路泵18闭合回路状连接的动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5的供给，使这些动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5中的需要的液压执行元件进行伸缩驱动。切换阀49d是液压马达用的闭合回路用切换部，用于切换工作液向对于闭合回路泵18闭合回路状连接的旋转装置7的供给，切换旋转装置7的旋转方向。切换阀49a～49d具有与控制装置57输出的操作信号对应地切换流路的导通和切断的结构，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀49a～49d不同时成为导通状态。

切换阀49a经由流路212、213与动臂液压缸1连接。闭合回路泵18在切换阀49a根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路209、210、切换阀49a、流路212、213与动臂液压缸1闭合回路状连接的闭合回路A。切换阀49b经由流路214、215与臂液压缸3连接。闭合回路泵18在切换阀49b根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路209、210、切换阀49b、流路214、215与臂液压缸3闭合回路状连接的闭合回路B。

切换阀49c经由流路216、217与铲斗液压缸5连接。闭合回路泵18在切换阀49c根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路209、210、切换阀49c、流路216、217与铲斗液压缸5闭合回路状连接的闭合回路C。切换阀49d经由流路218、219与旋转装置7连接。闭合回路泵18在切换阀49d根据来自控制装置57的操作信号成为导通状态的情况下，构成经由流路209、210、切换阀49d、流路218、219与旋转装置7闭合回路状连接的闭合回路D。

开放回路泵13的一个输入输出端口经由流路202连接有多个、例如4个切换阀44a～44d、减压阀21。开放回路泵13的另一个输入输出端口与工作液罐25连接而成为开放回路E。切换阀44a～44d是开放回路用切换部，其与控制装置57输出的操作信号对应地切换流路202的导通和切断，将从开放回路泵13流出的工作液的供给目的地切换为后述的连结流路301～304，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀44a～44d不同时成为导通状态。

切换阀44a经由连结流路301、流路212与动臂液压缸1连接。连结流路301是从流路212分支地设置的连结管路。切换阀44b经由连结流路302和流路214与臂液压缸3连接。连结流路302是从流路214分支地设置的连结管路。切换阀44c经由连结流路303和流路216与铲斗液压缸5连接。连结流路303是从流路216分支地设置的连结管路。切换阀44d经由连结流路304和流路220与控制工作液向行驶装置8a、8b的供排的控制阀即比例切换阀54、55连接。减压阀21在流路202内的工作液压成为规定的压力以上的情况下，向工作液罐25释放该流路202内的工作液，保护流路202进而保护液压驱动装置105(液压回路)。

在流路202和工作液罐25之间，连接有作为第二开闭装置的泄放阀64。泄放阀64连接在从将切换阀44a～44d和开放回路泵13连接起来的流路202分支向工作液罐25连接的管路上。泄放阀64与控制装置57输出的操作信号对应地，控制从流路202向工作液罐25流动的工作液的流量。泄放阀64在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。

开放回路泵15的一个输入输出端口经由流路205连接有多个、例如4个切换阀46a～46d、减压阀22。开放回路泵15的另一个输入输出端口与工作液罐25连接而成为开放回路F。切换阀46a～46d是开放回路用切换部，其与控制装置57输出的操作信号对应地切换流路205的导通和切断，将从开放回路泵15流出的工作液的供给目的地切换为连结流路301～304，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀46a～46d不同时成为导通状态。

切换阀46a经由连结流路301、流路212与动臂液压缸1连接。切换阀46b经由连结流路302和流路214与臂液压缸3连接。切换阀46c经由连结流路303和流路216与铲斗液压缸5连接。切换阀46d经由连结流路304和流路220与比例切换阀54、55连接。另一方面，减压阀22在流路205内的工作液压成为规定的压力以上的情况下，向工作液罐25释放该流路205内的工作液而保护流路205。

在流路205和工作液罐25之间，连接有作为第二开闭装置的泄放阀65。泄放阀65连接在从将切换阀46a～46d和开放回路泵15连接起来的管路即流路205分支地向工作液罐25连接的管路上。泄放阀65与从控制装置57输出的操作信号对应地，控制从流路205向工作液罐25流动的工作液的流量。泄放阀65在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。

开放回路泵17的一个输入输出端口经由流路208连接有多个、例如4个切换阀48a～48d、减压阀23。开放回路泵17的另一个输入输出端口与工作液罐25连接而成为开放回路G。切换阀48a～48d是开放回路用切换部，其与控制装置57输出的操作信号对应地切换流路208的导通和切断，将从开放回路泵17流出的工作液的供给目的地切换为连结流路301～304，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀48a～48d不同时成为导通状态。

切换阀48a经由连结流路301、流路212与动臂液压缸1连接。切换阀48b经由连结流路302和流路214与臂液压缸3连接。切换阀48c经由连结流路303和流路216与铲斗液压缸5连接。切换阀48d经由连结流路304和流路220与比例切换阀54、55连接。减压阀23在流路208内的工作液压成为规定的压力以上的情况下，向工作液罐25释放该流路208内的工作液而保护流路208。

在流路208和工作液罐25之间，连接有作为第二开闭装置的泄放阀66。泄放阀66连接在从将切换阀48a～48d和开放回路泵17连接起来的管路即流路208分支地向工作液罐25连接的管路上。泄放阀66与控制装置57输出的操作信号对应地，控制从流路208向工作液罐25流动的流量。泄放阀66在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。

开放回路泵19的一个输入输出端口经由流路211连接有多个、例如4个切换阀50a～50d、减压阀24。开放回路泵19的另一个输入输出端口与工作液罐25连接而成为开放回路H。切换阀50a～50d是开放回路用切换部，其与控制装置57输出的操作信号对应地切换流路211的导通和切断，将从开放回路泵19流出的工作液的供给目的地切换为连结流路301～304，在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。控制装置57进行控制使得切换阀50a～50d不同时成为导通状态。

切换阀50a经由连结流路301、流路212与动臂液压缸1连接。切换阀50b经由连结流路302和流路214与臂液压缸3连接。切换阀50c经由连结流路303和流路216与铲斗液压缸5连接。切换阀50d经由连结流路304和流路220与比例切换阀54、55连接。减压阀24在流路211内的工作液压成为规定的压力以上的情况下，向工作液罐25释放该流路211内的工作液而保护流路211。

切换阀44a～44d、46a～46d、48a～48d、50a～50d具有作为用于控制工作液从开放回路E～H向闭合回路A～D的供给、以及工作液从闭合回路A～D向开放回路E～H的分流的第一开闭装置而发挥功能的结构。

在流路211和工作液罐25之间，连接有作为第二开闭装置的泄放阀67。泄放阀67连接在从将切换阀50a～50d和开放回路泵19连接起来的管路即流路211分支地向工作液罐25连接的管路上。泄放阀67与控制装置57输出的操作信号对应地，控制从流路211向工作液罐25流动的工作液的流量。泄放阀67在没有来自控制装置57的操作信号的输出的情况下成为切断状态。

连结流路301由与多个开放回路E～H中的至少一个的切换阀44a、46a、48a、50a的工作液的排出侧连接的开放回路用连接流路305a～308a、与构成闭合回路A的流路212连接的闭合回路用连接流路309a构成。连结流路302由与多个开放回路E～H中的至少一个的切换阀44b、46b、48b、50b的工作液的排出侧连接的开放回路用连接流路305b～308b、与构成闭合回路B的流路214连接的闭合回路用连接流路309b构成。连结流路303由与多个开放回路E～H中的至少一个的切换阀44c、46c、48c、50c的工作液的排出侧连接的开放回路用连接流路305c～308c、与构成闭合回路C的流路216连接的闭合回路用连接流路309c构成。流路304由与多个开放回路E～H中的至少一个的切换阀44d、46d、48d、50d的工作液的排出侧连接的开放回路用连接流路305d～308d、与流路220连接的连接流路309d构成。

液压驱动装置105由闭合回路泵12、14、16、18和动臂液压缸1、臂液压缸3、铲斗液压缸5以及旋转装置7从这些闭合回路泵12、14、16、18的一个流入流出端口经由液压执行元件向另一个流入流出端口连接为闭合回路状所得的闭合回路A～D构成，进而由开放回路泵13、15、17、19和切换阀44a～44d、46a～46d、48a～48d、50a～50d将切换阀44a～44d、46a～46d、48a～48d、50a～50d与这些开放回路泵13、15、17、19的输出端口连接、并将工作液罐25与这些开放回路泵13、15、17、19的输入端口连接所得的开放回路E～H构成。例如成对地每对4个回路地设置这些闭合回路A～D和开放回路E～H。

供给泵11的排出口经由流路229与供给用减压阀20、供给用止回阀26～29、40a、40b、41a、41b、42a、42b连接。供给泵11的吸入口与工作液罐25连接。供给用减压阀20调整供给用止回阀26～29、40a、40b、41a、41b、42a、42b的供给压力。

供给用止回阀26在流路200、201内的工作液压低于在供给用减压阀20中设定的压力的情况下，从供给泵11向流路200、201供给工作液。供给用止回阀27在流路203、204内的工作液压低于在供给用减压阀20中设定的压力的情况下，从供给泵11向流路203、204供给工作液。供给用止回阀28在流路206、207内的工作液压低于在供给用减压阀20中设定的压力的情况下，从供给泵11向流路206、207供给工作液。供给用止回阀29在流路209、210内的工作液压低于在供给用减压阀20中设定的压力的情况下，从供给泵11向流路209、210供给工作液。

供给用止回阀40a、40b在流路212、213内的工作液压低于在供给用减压阀20中设定的压力的情况下，从供给泵11向流路212、213供给工作液。供给用止回阀41a、41b在流路214、215内的工作液压低于在供给用减压阀20中设定的压力的情况下，从供给泵11向流路214、215供给工作液。供给用止回阀42a、42b在流路216、217内的工作液压低于在供给用减压阀20中设定的压力的情况下，从供给泵11向流路216、217供给工作液。

在流路200、201之间连接有一对减压阀30a、30b。减压阀30a、30b在流路200、201内的工作液压为规定的压力以上的情况下，经由供给用减压阀20向工作液罐25释放流路200、201内的工作液而保护流路200、201。同样，在流路203、204之间连接有一对减压阀31a、31b。减压阀31a、31b在流路203、204内的工作液压为规定的压力以上的情况下，经由供给用减压阀20向工作液罐25释放流路203、204内的工作液而保护流路203、204。

在流路206、207之间也连接有减压阀32a、32b。减压阀32a、32b在流路206、207内的工作液压为规定的压力以上的情况下，经由供给用减压阀20向工作液罐25释放流路206、207内的工作液而保护流路206、207。在流路209、210之间也连接有减压阀33a、33b。减压阀33a、33b在流路209、210内的工作液压为规定的压力以上的情况下，经由供给用减压阀20向工作液罐25释放流路209、210内的工作液而保护流路209、210。

流路212与动臂液压缸1的头室1a连接。流路213与动臂液压缸1的杆室1b连接。在流路212、213之间连接有减压阀37a、37b。减压阀37a、37b在流路212、213内的工作液压为规定的压力以上的情况下，经由供给用减压阀20向工作液罐25释放流路212、213内的工作液而保护流路212、213。在流路212、213之间连接有冲洗阀34。冲洗阀34经由供给用减压阀20将流路212、213内的剩余量的工作液(剩余液)排出到工作液罐25。

流路214与臂液压缸3的头室3a连接。流路215与臂液压缸3的杆室3b连接。在流路214、215之间连接有减压阀38a、38b。减压阀38a、38b在流路214、215内的工作液压为规定的压力以上的情况下，经由供给用减压阀20向工作液罐25释放流路214、215内的工作液而保护流路214、215。在流路214、215之间连接有冲洗阀35。冲洗阀35经由供给用减压阀20将流路214、215内的剩余量的工作液排出到工作液罐25。

流路216与铲斗液压缸5的头室5a连接。流路217与铲斗液压缸5的杆室5b连接。在流路216、217之间连接有减压阀39a、39b。减压阀39a、39b在流路216、217内的工作液压为规定的压力以上的情况下，经由供给用减压阀20向工作液罐25释放流路216、217内的工作液而保护流路216、217。在流路216、217之间连接有冲洗阀36。冲洗阀36经由供给用减压阀20将流路216、217内的剩余量的工作液排出到工作液罐25。

流路218、219分别与旋转装置7连接。在流路218、219之间连接有减压阀51a、51b。减压阀51a、51b在流路218、219之间的工作液的压力差(流路压力差)为规定的压力以上的情况下，向低压侧的流路219、218释放高压侧的流路218、219内的工作液而保护流路218、219。

比例控制阀54和行驶装置8a通过流路221、222连接。在流路221、222之间连接有减压阀52a、52b。减压阀52a、52b在流路221、222之间的工作液的压力差为规定的压力以上的情况下，向低压侧的流路222、221释放高压侧的流路221、222内的工作液而保护流路221、222。比例切换阀54具有能够进行与控制装置57输出的操作信号对应地将流路220和工作液罐25的连接目的地切换为流路221和流路222中的任意一个流量调整的结构。

比例控制阀55和行驶装置8b通过流路223、224连接。在流路223、224之间连接有减压阀53a、53b。减压阀53a、53b在流路223、224之间的工作液的压力差为规定的压力以上的情况下，向低压侧的流路224、223释放高压侧的流路223、224内的工作液而保护流路223、224。比例切换阀55具有能够进行与控制装置57输出的操作信号对应地将流路220和工作液罐25的连接目的地切换为流路223和流路224中的任意一个流量调整的结构。

控制装置57根据来自操作杆装置56的动臂液压缸1、臂液压缸3、以及铲斗液压缸5的伸缩方向和伸缩速度的指令值、旋转装置7和行驶装置8a、8b的旋转方向和转速的指令值、液压驱动装置105内的各种传感器信息，控制各调节器12a～19a、切换阀43a～50a、43b～50b、43c～50c、43d～50d、以及比例切换阀54、55。

具体地说，控制装置57例如进行以下的受压面积比控制，即控制第一流量和第二流量，使得与动臂液压缸1的头室1a和杆室1b连接的流路212侧的闭合回路泵12的流量即第一流量和经由切换阀44a与连结流路301连接的开放回路泵13的流量即第二流量之间的比成为与动臂液压缸1的头室1a和杆室1b的受压面积对应地预先设定的规定值。同样，控制装置57针对动臂液压缸1以外的臂液压缸3和铲斗液压缸5也进行上述受压面积比控制。

控制装置57在使动臂液压缸1、臂液压缸3、以及铲斗液压缸5中的至少一个以上动作时，适当地控制切换阀43a～50a、43b～50b、43c～50c、43d～50d，向动作的动臂液压缸1、臂液压缸3、以及铲斗液压缸5中的至少一个以上供给与对应的开放回路泵13、15、17、19相同台数的闭合回路泵12、14、16、18排出的工作液。

操作杆装置56的操作杆56a向控制装置57提供动臂液压缸1的伸缩方向和伸缩速度的指令值。操作杆56b向控制装置57提供臂液压缸3的伸缩方向和伸缩速度的指令值，操作杆56c向控制装置57提供铲斗液压缸5的伸缩方向和伸缩速度的指令值。操作杆56d向控制装置57提供旋转装置7的旋转方向和转速的指令值，此外，还具备向控制装置57提供行驶装置8a、8b的旋转方向和转速的指令值的操作杆(未图示)。

<主要部分结构>

图3是表示液压驱动装置105的主要部分结构的概要图。即，图3是从图2中抽出上述第一实施方式的液压回路的主要部分的液压回路图。此外，在图3中，从图2中抽出动臂液压缸1的回路而图示，但其他的臂液压缸3、铲斗液压缸5的回路也具有相同的结构。在图3中，对已经说明了的结构附加相同的符号而省略其说明。

液压驱动装置105由将动臂液压缸1和闭合回路泵12闭合回路状连接所得的闭合回路A、经由切换阀44a将开放回路泵13与动臂液压缸1的头室1a侧的流路连接而能够将开放回路泵13流出的工作液导入到闭合回路A的开放回路E、控制闭合回路泵12和开放回路泵13的驱动的控制装置57构成。动臂液压缸1通过切换阀44a和泄放阀64的控制，在将闭合回路泵12和开放回路泵13各自排出的工作液合流后，供给到头室1a侧而进行伸长动作。在开放回路泵13侧，设置有用于向工作液罐25排出工作液的回路即作为第二流路的排出流路404。在动臂液压缸1进行缩退动作时，通过切换阀44a和泄放阀64的控制，将从动臂液压缸1的头室1a流出的工作液分流到闭合回路泵12侧和开放回路E侧的排出流路404。

(控制装置)

控制装置57与操作杆56a的操作对应地控制闭合回路泵12、开放回路泵13、切换阀44a、泄放阀64的动作。控制装置57经由作为第一控制信号线的控制信号线405控制切换阀44a的开闭动作，经由作为第二控制信号线的控制信号线406控制泄放阀64的开闭动作。控制装置57经由控制信号线408控制闭合回路泵12的调节器12a，控制闭合回路泵12的排出流量及其方向。另外，控制装置57经由控制信号线407控制开放回路泵13的调节器13a，控制开放回路泵13的排出流量。

控制装置57具备操作信号判断部503a、控制信号生成部503b、以及时间差计算部503c。操作信号判断部503a在从操作杆56a接收到动臂液压缸1的伸缩动作操作的情况下，为了与操作杆56a的操作量对应地使动臂液压缸1进行伸缩动作，而计算闭合回路泵12和开放回路泵13各自的目标排出流量。控制信号生成部503b经由控制信号线406向泄放阀64提供控制信号，并且经由控制信号线405向切换阀44a提供控制信号。时间差计算部503c计算从向泄放阀64输出控制信号到向切换阀44a输出控制信号为止的时间差即伸长控制定时dT1和缩退控制定时dT2。

(闭合回路)

将流路200、201分别与闭合回路泵12的2个输入输出端口连接，经由流路200将动臂液压缸1的头室1a与闭合回路泵12的一个输入输出端口连接，经由流路201将动臂液压缸1的杆室1b与闭合回路泵12的另一个输入输出端口连接。动臂液压缸1的伸缩方向(伸长/缩退)依存于闭合回路泵12的工作液的排出方向，动臂液压缸1的头室1a和杆室1b内的工作液压作用于动臂液压缸1的活塞1e的头室1a侧的受压面和杆室1b侧的受压面，活塞1e从这些头室1a和杆室1b接受负荷。作用于活塞1e的负荷差成为驱动活塞1e的驱动力。

(开放回路)

开放回路泵13的输出端口与作为第一流路的流路202连接，开放回路泵13的输入端口与工作液罐25连接。在流路202中设置切换阀44a，流路202经由流路305a与流路200连接。流路202分支地连接有用于向工作液罐25返回从开放回路泵13的流出端口流出的工作液的作为第二流路的排出流路404，排出流路404与工作液罐25连接。在排出流路404中设置有泄放阀64。泄放阀64是作为切换位置而具有开位置64a和闭位置64b的二位置切换阀。泄放阀64用于根据需要向工作液罐25排出向流路202流入的工作液，经由控制信号线406通过控制装置57控制其切换位置。

泄放阀64在根据控制装置47输出的操作信号将切换位置切换为开位置64a的情况下成为开状态。这时，经由流路404和泄放阀64向工作液罐25排出开放回路泵13排出的工作液。在根据控制装置57输出的操作信号将泄放阀64的切换位置切换为闭位置64b的情况下成为闭状态，切断工作液从流路404向工作液罐25的通过。

<作用>

接着，针对上述第一实施方式的液压驱动装置105的作用，说明使动臂液压缸1从停止状态动作进行动臂上升和动臂下降动作。图4是表示上述液压驱动装置105的动臂上升动作时的状态的时序图，(a)是操作杆56a的输入信号，(b)是泄放阀64的状态，(c)是切换阀44a的状态，(d)是闭合回路泵12的排出流量，(e)是开放回路泵13的排出流量。

(停止时)

在不操作操作杆56a的情况下，通过控制装置57经由控制信号线405将切换阀44a设为闭位置44a1，并且经由控制信号线406将泄放阀64设为开位置64。这时，控制装置57经由控制信号线408输出控制信号，控制调节器12a使得闭合回路泵12的排出流量成为0。同时，控制装置57经由控制信号线407输出控制信号，控制调节器13a使得开放回路泵13成为最小排出流量。

开放回路泵13向流路202排出工作液，经由泄放阀64和排出流路404向工作液罐25排出工作液。由此，工作液不向动臂液压缸1流入和流出，将动臂液压缸1保持为停止状态。

(动臂上升)

在操作杆56a进行使动臂液压缸1伸长的操作的情况下，经由控制信号线406从控制装置57输出控制信号，将泄放阀64控制为闭位置64b。这时，控制装置57经由控制信号线407向调节器13a输出控制信号，将开放回路泵13的斜板控制为最小倾转，开放回路泵13向流路202排出最小排出流量的工作液。

控制装置57在输出将泄放阀64设为闭位置64b的控制信号后，经过了图4所示的伸长控制定时dT1后，经由控制信号线405输出将切换阀44a设为开位置44a2的控制信号，同时针对开放回路泵13向调节器13a输出控制信号使其排出流量Qop1。切换阀44a接受控制信号而成为开位置44a2，使开放回路泵13排出的工作液向流路200合流。在此，作为伸长控制定时dT1的设定方法，列举通过实验求出在开放回路泵13排出最小排出流量的工作液时达到在流路305a中产生的动臂液压缸1的保持压力、即动臂液压缸1没有驱动的状态下的压力为止的时间的方法作为一个例子。另外，也可以根据开放回路泵13的最小排出流量、以及流路202的容积等通过计算来算出。也可以针对后述的缩退控制定时dT2同样地计算。此外，在图4中，进行控制使得将切换阀44设为开位置44a2，同时使开放回路泵13排出流量Qop1的工作液，对于进行控制使得开放回路泵13排出流量Qop1的工作液的定时，只要是不影响动臂液压缸1的伸长操作的程度，则既可以是泄放阀64刚关闭后到伸长控制定时dT1的期间，也可以是伸长控制定时dT1之后。

另外，控制装置57在与向泄放阀64输出控制信号的定时相同的伸长控制定时dT1经由控制信号线408向闭合回路泵12的调节器12a输出控制信号而控制闭合回路泵12的斜板，向流路200侧排出流量Qcp1的工作液。向动臂液压缸1的头室1a流入从闭合回路泵12和开放回路泵13排出的工作液，动臂液压缸1进行伸长动作。同时，经由流路201将从动臂液压缸1的杆室1b流出的工作液吸入到闭合回路泵12。

(动臂下降)

图5是表示液压驱动装置105的动臂下降动作时的状态的时序图，(a)是操作杆56a的输入信号，(b)是泄放阀64的状态，(c)是切换阀44a的状态，(d)是闭合回路泵12的排出流量，(e)是开放回路泵13的排出流量。

在操作杆56a进行了使动臂液压缸1缩退的操作的情况下，控制装置57经由控制信号线406输出控制信号，将泄放阀64控制为闭位置64b。这时，控制装置57经由控制信号线407向调节器13a输出控制信号而进行控制，使得开放回路泵13排出最小排出流量的工作液。这时，泄放阀64由控制装置57控制为闭位置64b，但从开放回路泵13向流路202排出最小排出流量的工作液，因此流路202内的压力上升。

控制装置57在输出将泄放阀64设为闭位置64b的控制信号后，如图5所示经过了缩退控制定时dT2后，经由控制信号线405将泄放阀64控制为开位置64a。同时，控制装置57经由控制信号线405向切换阀44a输出控制信号，使得切换阀44a从闭位置44a1成为开位置44a2。

进而，控制装置57经由控制信号线408向闭合回路泵12的调节器12a输出控制信号，控制闭合回路泵12的斜板，向流路201侧排出流量Qcp1的工作液。在图5中，将闭合回路泵12的排出流量设为-Qcp1，表示闭合回路泵12向作为流路200的反方向的流路201侧排出流量Qcp1的工作液。

从闭合回路泵12排出的工作液向动臂液压缸1的杆室1b流入，动臂液压缸1进行缩退动作。同时，闭合回路泵12经由流路200吸入从动臂液压缸1的头室1a流出的工作液。这时，由于基于动臂液压缸1的杆1c的形状的受压面积差，从头室1a流出的流量比流入杆室1b的流量多，因此闭合回路泵12无法吸入的剩余量的工作液经由流路305a、切换阀44a、流路202、排出流路404、以及泄放阀64向工作液罐25排出。

<效果>

图6是表示液压驱动装置105的动臂上升动作时的流路202内的压力的时序响应的图表，(a)是不设置伸长控制定时dT1的情况，(b)是设置伸长控制定时dT1进行控制的情况。

在动臂液压缸1为停止的状态下，如图4所示，为了向工作液罐25排出开放回路泵13的最小排出流量的工作液，将泄放阀64控制为开位置64a，因此流路202内的工作液压接近0。另一方面，臂4和铲斗6的自重、作用于铲斗6的负荷作用于动臂液压缸1，因此处于动臂液压缸1的头室1a和流路305内的工作液压比流路202内的工作液压高的状态。

(动臂上升时)

在此，如图6(a)所示，例如在使动臂液压缸1进行伸长动作时将泄放阀64控制为闭位置64b，同时将切换阀44a控制为开位置44a2的情况下，在流路202内工作液压接近0，与此相对，流路305a内的工作液压高，因此工作液从流路305a向流路202逆流，动臂液压缸1暂时进行缩退动作。进而，在动臂液压缸1进行了缩退动作的情况下，通过作用于动臂液压缸1的自重等负荷，压缩流路202、305a内的工作液。然后，通过从开放回路泵13排出工作液，流路202、305a内的工作液压如图6(a)中的点划线的圆内所示那样上升，工作液向动臂液压缸1的头室1a的流入流量急剧地变化。

因此，在上述第一实施方式的液压驱动装置105中，如图4所示，使将切换阀44a从闭位置44a1控制为开位置44a2的定时比将泄放阀64从开位置64a控制为闭位置64b的定时晚伸长控制定时dT1。即，在关闭了工作液从排出流路404向工作液罐25的返回的状态下，开放回路泵13排出最小排出流量的工作液，由此在从开放回路泵13流出的工作液压在流路202内上升后，打开切换阀44a，经由流路305a和流路200向动臂液压缸1的头室1a供给，因此如图6(b)中的点划线的圆内所示那样，在提高流路202内的工作液压，降低与流路305a内的工作液压之间的压力差的状态下，使闭合回路泵12排出的工作液和开放回路泵13排出的工作液合流。

因此，在闭合回路泵12和开放回路泵13排出的工作液合流时，能够防止可能由于这些工作液之间的压力差产生的工作液的逆流，因此能够消除动臂液压缸1的暂时的缩退动作，在动臂液压缸1的伸长动作启动时，能够减小工作液向动臂液压缸1的头室1a的流入流量的急剧变化。由此，能够使动臂液压缸1顺畅地开始伸长，因此能够得到动臂液压缸1的良好的启动性能。

(动臂下降时)

在使动臂液压缸1进行缩退动作时，如上述专利文献1记载的作业装置那样，在闭合回路和开放回路的合流部设置止回阀的情况下，只通过闭合回路泵吸入从动臂液压缸1的头室1a流出的工作液，使动臂液压缸的液压缸缩退。与此相对，在上述第一实施方式的液压驱动装置105中，通过控制装置57在缩退控制定时dT2的期间将泄放阀64维持为闭位置64b，在通过开放回路泵13排出最小排出流量的工作液而流路202内的工作液压上升后，将切换阀44a控制为开位置44a2，将泄放阀64控制为开位置64a，由此能够在降低了流路305a内的工作液压和流路202内的工作液压之间的压力差的状态下，在流路202中流过流路305a内的工作液。由此，能够灵活并且短时间地使从动臂液压缸1的头室1a流出的工作液中的剩余流量的工作液经由流路202流出到工作液罐25，因此能够使动臂液压缸1高速地进行缩退动作。

在此，图7是表示液压驱动装置105的动臂下降动作时的流路202内的压力的时序响应的图表，(a)是不设置缩退控制定时dT2的情况，(b)是设置缩退控制定时dT2进行控制的情况。

首先，如图7(a)所示，在使动臂液压缸1进行缩退动作时将泄放阀64保持控制为开位置64b的状态下，在将切换阀44a控制为开位置44a2的情况下，将工作液从排出流路404向工作液罐25排出，由此在保持流路202内的工作液压接近0的状态下，与压力高的流路305a连接，因此大量的工作液暂时从流路305a流向流路202，如图7(a)中的点划线的圆内所示，流路305a的压力暂时减少，动臂液压缸1的头室1a内的工作液压降低，动臂液压缸1很大地向缩退方向移动。

因此，在上述第一实施方式的液压驱动装置105中，如图5所示，在缩退控制定时dT2暂时将泄放阀64向闭位置64b控制，在操作操作杆56a后使将泄放阀64和切换阀44a向开位置64a、44a1控制的定时延迟缩退控制定时dT2。即，设为关闭工作液从排出流路404向工作液罐25的返回的状态，在从开放回路泵13排出最小排出流量的工作液，使流路202内的工作液压上升后，将切换阀44a和泄放阀64分别控制为开位置44a2、64a，从动臂液压缸1的头室1a流出的工作液(返回工作液)向流路202流入，因此如图7(b)中的点划线的圆内所示，能够在提高流路202内的工作液压，降低与流路305a内的工作液压之间的压力差的状态下，将流路202与流路305a连接。

因此，如图7(a)所示，能够防止因流路202、305a中的工作液的连接时的压力差造成的急剧的流动，因此能够消除动臂液压缸1的暂时的缩退动作。由此，在动臂液压缸1的缩退动作启动时，能够减小工作液从动臂液压缸1的头室1a的流出流量的急剧变化，能够使动臂液压缸1顺畅地开始缩退，因此能够得到动臂液压缸1的良好的启动性能。

[第二实施方式]

图8是表示本发明的第二实施方式的液压驱动装置105A的主要部分结构的概要图。本第二实施方式与上述第一实施方式的不同点在于：第一实施方式为将控制装置57设为电气电路的液压驱动装置105，与此相对，第二实施方式为由液压回路构成控制装置57的液压驱动装置105A。此外，在本第二实施方式中，向与第一实施方式相同或对应的部分附加相同的符号。

<结构>

具体地说，本第二实施方式在流路202中设置有作为第一开闭装置的液控单向阀500。液控单向阀500通常能够使工作液只向从流路202向流路305a的一个方向流通，在从控制装置57经由流路400向液控单向阀500施加控制压力的情况下，解除工作液的流通方向的限制功能，能够反方向地从流路305a向流路202流通。

控制装置57与操作杆56a的操作对应地控制闭合回路泵12、开放回路泵13、液控单向阀500、以及泄放阀64的动作，由操作杆56a、减压阀501a、501b、流路400～402、403a、403b构成。控制装置57在从操作杆56a接收到动臂液压缸1的伸缩动作操作的情况下，与其操作方向对应地使减压阀501a或减压阀501b进行打开动作，向流路400～402、403a、403b供给压力供给源502供给的液压油而产生控制压力。即，在操作杆56a为中立位置的情况下，流路400～402、403a、403b经由减压阀501a和减压阀501b与工作液罐25连接，切断从压力供给源502的液压油的供给。

<作用>

接着，针对上述第二实施方式的液压驱动装置105A的作用，说明动臂液压缸1从停止状态动作进行动臂上升和动臂下降动作的情况。

(停止时)

在不操作操作杆56a的情况下，控制装置57的减压阀501a、501b进行关闭动作，流路400～402、403a、403b与工作液罐25连接。

(动臂上升)

在操作杆56a进行了伸长动臂液压缸1的操作的情况下，控制装置57的减压阀501b成为开状态，流路401、402、403分别与压力供给源502连接，流路401、402、403a内的压力上升而产生控制压力。这时，减压阀501a是闭状态，流路400、403b与工作液罐25连接，因此不产生控制压力。泄放阀64经由流路401从控制装置57接受控制压力，从开位置64a成为闭位置64b。控制装置57经由流路402向调节器13a施加控制压力，将开放回路泵13的斜板控制为最小倾转，开放回路泵13向流路202排出最小排出流量的工作液。

控制装置57输出将泄放阀64设为闭位置64b的控制压力。然后，在流路202内的工作液压变得比流路305a内的压力高的情况下，液控单向阀500进行打开动作，向流路200供给从开放回路泵13排出的工作液。这时，图4所示的伸长控制定时dT1是到流路202内的工作液压变得比流路305a内的压力高为止的时间。

另外，控制装置57经由流路403a向闭合回路泵12的调节器12a施加控制压力，控制闭合回路泵12的斜板，向流路200侧排出流量Qcp1的工作液，同时经由流路402向开放回路泵13的调节器13a施加控制压力，控制开放回路泵13的斜板，向流路202侧排出流量Qop1的工作液。闭合回路泵12和开放回路泵13排出的工作液向动臂液压缸1的头室1a流入，动臂液压缸1进行伸长动作。同时，从动臂液压缸1的杆室1b流出的工作液经由流路201供给闭合回路泵12。

<效果>

(动臂上升时)

与上述第二实施方式不同，例如在使动臂液压缸1进行伸长动作时，在流路305a和流路202之间的工作液压的压力差大的状态下，闭合回路泵12排出的工作液和开放回路泵13排出的工作液不经由液控单向阀500地合流的情况下，相对于在流路202内工作液压接近0，而流路305a内的工作液压高，因此工作液从流路305a向流路202逆流，动臂液压缸1暂时进行缩退动作。然后，如果由于开放回路泵13排出的工作液，流路202、305a的工作液压上升，则动臂液压缸1急剧伸长，无法得到顺畅的动作。

因此，在上述第二实施方式的液压驱动装置105A中，在将泄放阀64设为闭位置64b，使流路202内的工作液压比流路305a内的压力高，消除与流路305a内的工作液压之间的压力差的状态下，使闭合回路泵12排出的工作液和开放回路泵13排出的工作液合流。因此，与上述第一实施方式的液压驱动装置105同样地，能够防止可能由于合流时的压力差产生的工作液的逆流，能够消除动臂液压缸1的暂时的缩退动作，因此能够使动臂液压缸1顺畅地开始伸长，能够得到动臂液压缸1的良好的启动性能。

[第三实施方式]

图9是表示本发明的第三实施方式的液压驱动装置105B的主要部分结构的概要图。图10是表示液压驱动装置105B的时间差计算部503c的与闭合回路A的流路200内的压力Ph相对的伸长控制定时dT1的图表。

本第三实施方式与上述第二实施方式的不同点在于：第一实施方式为将控制装置57设为电气电路的液压驱动装置105，与此相对，第三实施方式为该控制装置57设置了计算伸长控制定时dT1的功能的液压驱动装置105B。本第三实施方式中，向与第二实施方式相同或对应的部分附加相同符号。

<结构>

控制装置57的时间差计算部503c具有根据动臂液压缸1的头室1a的压力计算伸长控制定时dT1的功能。在流路200中设置作为压力检测装置的压力传感器506，通过压力信号线409将压力传感器506和控制装置57连接起来。控制装置57通过压力传感器506测量动臂液压缸1的头室1a内的工作液压(压力Ph)，根据该压力Ph通过时间差计算部503c计算伸长控制定时dT1。

一般，关闭了的流路200内的压力Ph与流入到该流路200内的工作液的流量的时间积分值成正比。即，在流入流量固定的情况下，达到某压力的时间被唯一地确定，与压力Ph具有正比关系。如果根据达到该某压力的时间设定伸长控制定时dT1，则压力Ph和伸长控制定时dT1如图10所示处于正比关系。因此，对于切换阀44a的开闭控制，在经过了计算出的伸长控制定时dT1后，经由控制信号线406控制泄放阀64的开闭。其结果是能够与作用于动臂液压缸1的负荷的大小无关地决定用于得到驱动动臂液压缸1时的顺畅的动作的减小泄放阀64前后的工作液压的压力差的伸长控制定时dT1，能够得到动臂液压缸1的良好的启动性能。

<作用>

在操作杆56a进行了伸长动臂液压缸1的操作的情况下，泄放阀64经由控制信号线406从控制装置57接受控制信号而成为闭位置64b。在该状态下，通过控制装置57经由压力信号线409，压力传感器506测量流路200内的压力Ph。然后，根据压力Ph通过控制装置57的时间差计算部503c计算伸长控制定时dT1。伸长控制定时dT1的计算例如如图10所示，根据规定的图表决定与压力Ph相对的伸长控制定时dT1。此外，在本第三实施方式中，停止时和动臂下降时的动作与上述第一实施方式相同。

根据上述第三实施方式，与上述第一实施方式同样地，能够得到良好的动臂液压缸1的启动开始特性，进而能够与作用于动臂液压缸1的负荷的大小无关地得到驱动动臂液压缸1时的顺畅的动作。即，能够根据流路200内的压力Ph，使与作用于动臂液压缸1的负荷的大小无关地减小泄放阀64前后的压力差的伸长控制定时dT1变动，因此能够得到动臂液压缸1的伸长动作时的良好的启动性能。

另外，在操作杆56a进行了使动臂液压缸1缩退的操作的情况下，例如如根据图10所示的图表设定伸长控制定时dT1那样，也根据通过压力传感器506检测出的压力Ph，通过控制装置57的时间差计算部503c设定缩退控制定时dT2，由此能够在动臂液压缸1的缩退动作时也能够得到良好的启动性能。

[其他]

此外，本发明并不限于上述的实施方式，包含各种变形形式。例如，为了容易理解地说明本发明而说明了上述实施方式，本发明并不一定限于具备所说明的全部结构。

另外，在上述各实施方式中，说明了动臂液压缸1的伸缩开始时，但本发明也能够应用于臂液压缸3、铲斗液压缸5等其他单杆式液压缸。例如，在臂液压缸3的伸长开始时也可能产生与动臂上升动作时相同的流路内压力差，因此在臂液压缸3的伸缩开始时也能够应用本发明。

进而，在上述各实施方式中，列举将本发明应用于液压挖掘机100的情况为例子进行了说明，但本发明也能够应用于液压挖掘机100以外的建筑机械。例如，只要是能够在液压式吊车、轮式装载机等作业装置中进行驱动的具备至少一个以上的单杆式液压缸的作业机械就能够应用本发明。

另外，在上述各实施方式中，作为开放回路泵13、15、17、19设为具备只能够控制流量的单倾转斜板机构的液压泵，但也可以使用具备能够控制排出方向和流量的双倾转斜板机构的液压泵。另外，构成为经由动力传递装置10将闭合回路泵和开放回路泵12～19分别与一台引擎9连接，但也可以构成为作为这些闭合回路泵和开放回路泵12～19准备多个固定容量式的液压泵，将能够控制旋转方向和转数的马达与这些固定容量式的液压泵连接，通过控制装置57控制这些马达，根据各固定容量式的液压泵的旋转方向和转数控制工作液的喷入排出方向和排出流量。

进而，在上述各实施方式中，不只是根据控制装置57输出的控制信号直接控制切换阀44a～44d、46a～46d、48a～48d、50a～50d、方向切换阀54、55、60、63、泄放阀64的情况，也可通过使用电磁减压阀等将控制装置57输出的控制信号变换后的液压信号进行控制。

Claims (5)

1.一种液压驱动装置，其特征在于，具备：

闭合回路，其具备：具有工作液能够双向地流入流出的2个流入流出端口的至少一个闭合回路用工作液流入流出控制部、具备活塞和在上述活塞伸长时导入上述工作液的头室以及在上述活塞缩退时导入上述工作液的杆室的单杆式液压缸，将上述闭合回路用工作液流入流出控制部的2个流入流出端口与上述头室和上述杆室环状地连接；

开放回路，其具备：具有从工作液罐流入工作液的流入端口和流出工作液的流出端口的至少一个开放回路用工作液流入流出控制部、将上述开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口和上述单杆式液压缸的上述头室连接的第一流路、设置在上述第一流路的第一开闭装置、与上述第一流路连接将从上述开放回路用工作液流入流出控制部的流出端口流出的工作液返回上述工作液罐的第二流路、以及设置在上述第二流路的第二开闭装置；

控制装置，其控制上述闭合回路用工作液流入流出控制部、上述开放回路用工作液流入流出控制部、上述第一开闭装置以及上述第二开闭装置；以及

操作装置，其操作上述单杆式液压缸的伸缩动作，将与上述操作对应的操作信息输出到上述控制装置，

上述控制装置在从上述操作装置输入了使上述单杆式液压缸进行伸长动作的操作信号的情况下，在使上述第二开闭装置进行关闭动作后，使上述第一开闭装置进行打开动作，控制上述开放回路用工作液流入流出控制部。

2.根据权利要求1所述的液压驱动装置，其特征在于，

上述控制装置在从上述操作装置输入了使上述单杆式液压缸进行缩退动作的操作信号的情况下，在使上述第一开闭装置和上述第二开闭装置分别进行了打开动作后，控制上述闭合回路用工作液流入流出控制部。

3.根据权利要求1所述的液压驱动装置，其特征在于，

在上述第一开闭装置的上游侧的工作液的压力比向上述单杆式液压缸的上述头室导入的工作液的压力高的情况下，上述第一开闭装置进行打开动作。

4.根据权利要求2所述的液压驱动装置，其特征在于，

上述控制装置在从上述操作装置输入了使上述单杆式液压缸进行缩退动作的操作信号的情况下，使上述第二开闭装置进行关闭动作，在上述第一流路的工作液的压力成为规定值以上后，使上述第一开闭装置和上述第二开闭装置分别进行打开动作。

5.根据权利要求2所述的液压驱动装置，其特征在于，

具备压力检测装置，其用于检测上述第一流路的工作液的压力，

上述控制装置根据上述压力检测装置所检测的上述第一流路的工作液的压力，控制上述闭合回路用工作液流入流出控制部、上述开放回路用工作液流入流出控制部、上述第一开闭装置以及上述第二开闭装置。