JP2003239909A - 建設機械の油圧回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建設機械の油圧回路装置において、少なくとも
３つの可変容量型の油圧ポンプを用いることで良好な操
作性を得ることができかつ省エネルギー化を図るととも
に、固定流量を要求するアタッチメントの使用にも適切
に対応することができるようにする。 【解決手段】第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示する
スイッチ２８と、このスイッチ２８からの信号に基づい
て作動する電磁比例滅圧弁３０と、通常時は出力ポート
をタンクポートにつなげ、電磁比例減圧弁３０からの信
号圧力があると入力ポートを出力ポートにつなげるよう
切り換えられる切換弁３１とを備え、第２レギュレータ
２７は電磁比例減圧弁３０からの信号圧力により第３油
圧ポンプ４の容量を最大に固定する切換弁６７を内蔵し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルなどの
建設機械に備えられ、１台の原動機（エンジン）により
駆動される少なくとも３つの可変容量型の油圧ポンプを
有する油圧回路装置に係り、特に、固定流量を要求する
アタッチメントを使用可能な建設機械の油圧回路装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】建設機械の油圧回路装置には、１台のエ
ンジンにより駆動される３つの油圧ポンプを有し、これ
ら３つの油圧ポンプから吐出される圧油によって複数の
油圧アクチュエータを駆動するポンプシステムがあり、
その一例が特開平５−１２６１０４号公報や特開昭５３
−１１０１０２号公報に記載されている。

【０００３】特開平５−１２６１０４号公報に記載の油
圧回路装置は、２つの可変容量型の油圧ポンプと１つの
固定容量型の油圧ポンプとを備え、固定容量型の油圧ポ
ンプから吐出される圧油は油圧ショベルの旋回モータに
供給され、旋回モータを駆動する。また、固走容量型の
油圧ポンプの吐出圧は２つの可変容量型の油圧ポンプの
レギュレータ（容量制御手段）に絞りを介し導かれ、２
つの可変容量型油圧ポンプと１つの固定容量型の油圧ポ
ンプの吐出圧の総和がエンジン馬力の１００％に相当す
るように可変容量型油圧ポンプの馬力制御を行うことに
より、エンジンが過負荷になることを防止している。

【０００４】特開昭５３−１１０１０２号公報に記載の
油圧回路装置は、１台のエンジンで駆動される３つの可
変容量型の油圧ポンプと、各油圧ポンプの吐出圧を検出
する圧力検出器と、各油圧ポンプの容量を制御するため
の電気油圧サーボ弁と、各圧力検出器の検出信号を入力
し各電気油圧サーボ弁に出力する制御信号を演算するコ
ントローラとを備えている。コントローラでは、各圧力
検出器からの検出信号に基づきポンプ吐出圧の平均値を
演算し、３つの油圧ポンプの出力がエンジンの出し得る
出力馬力を超えないように電気油圧サーボ弁に制御信号
を出力し、３つの油圧ポンプの容量を制御（全馬力制
御）している。したがって、この従来技術によれば、３
つの油圧ポンプのうちどの油圧ポンプの吐出圧が高くな
っても油圧ポンプの出力が制限されるため、エンジンの
出し得る出力馬力を有効に利用することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。

【０００６】特開平５−１２６１０４号公報に記載の油
圧回路装置は、旋回モータヘの圧油の供給源として固定
容量型の油圧ポンプを用いており、その吐出圧に比例し
て大きな入力トルクが必要となるため、固定容量型の油
圧ポンプの吐出圧が大きくなった場合には、その圧力が
他の２つの可変容量型の油圧ポンプのレギュレータに導
かれ、最大出力馬力の設定を減らしそれらの吐出量を大
幅に減少させることになり、その結果、２つの可変容量
型の油圧ポンプに接続された油圧アクチュエータの速度
が大きく減少し、操作性の面で好ましくない。また、固
定容量型の油圧ポンプは常に一定流量を吐出しているた
め、油圧ショベルの旋回モータのような慣性の大きな負
荷を駆動する場合は、旋回モータが定常速度に達するま
での間は、ポンプ吐出圧が大きく上昇し出力馬力が増大
するにも係わらず、油圧ポンプから吐出された圧油の相
当部分がリリーフ弁を介してタンクに流出されるため、
エンジンの出力馬力を有効に利用することができず、燃
費が悪化し、省エネルギー面で好ましくない。

【０００７】特開昭５３−１１０１０２号公報に記載の
油圧回路装置は、全ての油圧ポンプを可変容量型とし全
馬力制御をしているため、上記のような問題はない。し
かし、この従来技術では、３つの油圧ポンプの吐出量が
全て同様に制御されるため、他の油圧アクチュエータと
の複合動作時に他の油圧アクチュエータの負荷圧の影響
を受けて速度が変化することを嫌う油圧ショベルの旋回
モータのような特定の油圧アクチュエータを駆動する場
合は、その油圧アクチュエータを３つの油圧ポンプのう
ちのどの油圧ポンプに接続しても、その油圧ポンプの容
量は他の油圧アクチュエータの負荷圧により制御される
ため、他の油圧アクチュエータの負荷圧が変動するとそ
の特定の油圧アクチュエータ（旋回モータ）の駆動速度
も変動し、操作性の面で好ましくない。

【０００８】また、近年油圧ショベルは、汎用性の観点
から、バケット以外に種々の作業機アタッチメントを使
用するようになっており、例えば、バケット以外にコン
クリートバイブレータ、草刈り機、ツインヘッダー、ハ
ーベスタ、ブレーカ等が使用される。これらアタッチメ
ントは、バケットと異なり、油圧アクチュエータに供給
する流量として固定流量（一定流量）を要求するアタッ
チメントである。このため、バケットに代えこのような
アタッチメントを用いる場合は固定容量型の油圧ポンプ
が必要となる。特開昭５３−１１０１０２号公報に記載
の油圧回路装置は、全ての油圧ポンプを可変容量型であ
るため、そのようなアタッチメントの使用に対応するこ
とができない。

【０００９】本発明の目的は、少なくとも３つの可変容
量型の油圧ポンプを用いることで良好な操作性を得るこ
とができかつ省エネルギー化を図るとともに、固定流量
を要求するアタッチメントの使用にも適切に対応するこ
とができる建設機械の油圧回路装置を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、原動機と、この原動機によって駆
動される可変容量型の第１、第２及び第３油圧ポンプ
と、前記第１、第２及び第３油圧ポンプから吐出される
圧油によって駆動される複数の油圧アクチュエータとを
有する建設機械の油圧回路装置において、前記第１及び
第２油圧ポンプの吐出圧に基づいて前記第１及び第２油
圧ポンプの容量を制御する第１容量制御手段と、前記第
３油圧ポンプの吐出圧に基づいて前記第３油圧ポンプの
容量を制御する第２容量制御手段と、前記第２容量制御
手段の動作を不能とし、前記第３油圧ポンプの容量を固
定するポンプ容量固定手段とを備えるものとする。

【００１１】このように第１、第２、第３油圧ポンプを
可変容量型とし、第１及び第２油圧ポンプの吐出圧に基
づいて第１及び第２油圧ポンプの容量を制御する第１容
量制御手段と、第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて第３
油圧ポンプの容量を制御する第２容量制御手段とを設け
ることにより、第１及び第２油圧ポンプだけでなく第３
油圧ポンプも入力トルク制限制御を行うことができ、第
３油圧ポンプが固定容量型である場合に比べて第１及び
第２油圧ポンプに割り当てられる最大入力トルクを大き
くすることができ、同じポンプ吐出圧で比較した場合の
第１及び第２油圧ポンプの吐出量を増大できる。また、
第３油圧ポンプの吐出圧が高圧になっても、第１及び第
２油圧ポンプの吐出圧に基づいて第１及び第２油圧ポン
プの容量を制御することにより、第１及び第２油圧ポン
プの吐出量が第３油圧ポンプの吐出圧に左右されること
がなくなる。その結果、第３油圧ポンプが固定容量型で
ありかつその吐出圧を常時第１容量制御手段に導き第１
及び第２油圧ポンプの容量をそれ自身の吐出圧と第３油
圧ポンプの吐出圧に基づいて制御する場合に比べて、第
１及び第２油圧ポンプに接続された油圧アクチュエータ
と第３油圧ポンプに接続された油圧アクチュエータの駆
動時に、第１及び第２油圧ポンプに接続された油圧アク
チュエータの駆動速度を速くでき、しかもその駆動速度
が第３油圧ポンプの吐出圧により左右されることが無
く、良好な操作性が得られる。

【００１２】また、第３油圧ポンプの容量は自己の吐出
圧に基づいて第２容量制御手段により制御されるため、
この第３油圧ポンプに接続された油圧アクチュェータの
動作速度は第１及び第２油圧ポンプに接続された他の油
圧アクチュエータの負荷圧に左右されることがなく、こ
の点でも良好な操作性が得られる。

【００１３】更に、第３油圧ポンプの容量を自己の吐出
圧に基づいて第２容量制御手段により入力トルク制限制
御することにより、第３油圧ポンプに接続された油圧ア
クチュエータの負荷圧に応じた吐出量に制御することが
でき、過剰な圧油の供給が防止される。その結果、エン
ジンの出力馬力を有効に利用し、燃費を押さえ、省エネ
ルギー化を図ることができる。

【００１４】また、第２容量制御手段の動作を不能と
し、第３油圧ポンプの容量を固定するポンプ容量固定手
段を設けることにより、固定流量を要求するアタッチメ
ントの油圧アクチュエータを第３の油圧ポンプに接続
し、そのアタッチメントを使用するときは第３油圧ポン
プの容量を固定することにより、固定流量を要求するア
タッチメントの使用にも適切に対応することができ、良
好な操作性が得られる。

【００１５】（２）また、上記目的を達成するために、
本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される可
変容量型の第１、第２及び第３油圧ポンプと、前記第
１、第２及び第３油圧ポンプから吐出される圧油によっ
て駆動される複数の油圧アクチュエータとを有する建設
機械の油圧回路装置において、前記第１及び第２油圧ポ
ンプの吐出圧に基づいて前記第１及び第２油圧ポンプの
容量を制御する第１容量制御手段と、前記第３油圧ポン
プの吐出圧に基づいて前記第３油圧ポンプの容量を制御
する第２容量制御手段と、前記第２容量制御手段の動作
を不能とし、前記第３油圧ポンプの容量を固定するポン
プ容量固定手段と、前記ポンプ容量固定手段により前記
第３油圧ポンプの容量が固定されるとき、前記第１及び
第２油圧ポンプの容量を第１及び第２の油圧ポンプの吐
出圧と前記第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて制御する
よう第１容量制御手段を切り換える容量制御切換手段と
を備えるものとする。

【００１６】このように第１、第２、第３油圧ポンプを
可変容量型とし、第１及び第２容量制御手段とポンプ容
量固定手段を設けることにより、上記（１）で述べたよ
うに、良好な操作性を得ることができかつ省エネルギー
化を図れるとともに、固定流量を要求するアタッチメン
トの使用にも適切に対応することができる。

【００１７】また、容量制御切換手段を設け、ポンプ容
量固定手段により第３油圧ポンプの容量が固定されると
き、第１及び第２油圧ポンプの容量を第１及び第２の油
圧ポンプの吐出圧と第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて
制御するよう第１容量制御手段を切り換えることによ
り、第３油圧ポンプの容量が固定されるときも原動機の
出力馬力を有効に利用し省エネルギー化を図れる。

【００１８】（３）更に、上記目的を達成するために、
本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される可
変容量型の第１、第２及び第３油圧ポンプと、前記第
１、第２及び第３油圧ポンプから吐出される圧油によっ
て駆動される複数の油圧アクチュエータとを有する建設
機械の油圧回路装置において、前記第１及び第２油圧ポ
ンプの吐出圧に基づいて前記第１及び第２油圧ポンプの
容量を制御する第１容量制御手段と、前記第３油圧ポン
プの吐出圧に基づいて前記第３油圧ポンプの容量を制御
する第２容量制御手段と、前記第２容量制御手段の動作
を不能とし、前記第３油圧ポンプの容量を固定するポン
プ容量固定手段と、前記ポンプ容量固定手段により前記
第３油圧ポンプの容量が固定されるときと、前記ポンプ
容量固定手段により前記第３油圧ポンプの容量が固定さ
れておらずかつ前記第３油圧ポンプの吐出圧が前記第２
容量制御手段による入力トルク制限制御により前記第３
油圧ポンプの容量の減少を開始する圧力以下にあるとき
に、前記第１及び第２油圧ポンプの容量を第１及び第２
の油圧ポンプの吐出圧と前記第３油圧ポンプの吐出圧に
基づいて制御するよう前記第１容量制御手段を切り換え
る容量制御切換手段とを備えるものとする。

【００１９】このように第１、第２、第３油圧ポンプを
可変容量型とし、第１及び第２容量制御手段とポンプ容
量固定手段を設けることにより、上記（１）で述べたよ
うに、良好な操作性を得ることができかつ省エネルギー
化を図れるとともに、固定流量を要求するアタッチメン
トの使用にも適切に対応することができる。

【００２０】また、容量制御切換手段を設け、ポンプ容
量固定手段により第３油圧ポンプの容量が固定されると
き、第１及び第２油圧ポンプの容量を第１及び第２の油
圧ポンプの吐出圧と第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて
制御するよう第１容量制御手段を切り換えることによ
り、上記（２）で述べたように、第３油圧ポンプの容量
が固定されるときも原動機の出力馬力を有効に利用し省
エネルギー化を図れる。

【００２１】更に、容量制御切換手段を設け、ポンプ容
量固定手段により第３油圧ポンプの容量が固定されてい
ないときでも第３油圧ポンプの吐出圧が第２容量制御手
段による入力トルク制限制御により前記第３油圧ポンプ
の容量の減少を開始する圧力以下にあるときは、第１及
び第２油圧ポンプの容量を第１及び第２の油圧ポンプの
吐出圧と第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて制御するよ
う第１容量制御手段を切り換えることにより、第３油圧
ポンプの吐出圧が低いときは、第１及び第２油圧ポンプ
に割り当てられる最大入力トルクを増大でき、第１及び
第２油圧ポンプの吐出量を増大できる。このため更に良
好な操作性と省エネルギー化を得ることができる。

【００２２】（４）上記（３）において、好ましくは、
前記第３油圧ポンプの最大容量は、前記第２容量制御手
段による入力トルク制限制御により前記第３油圧ポンプ
の容量の減少を開始する圧力が第３油圧ポンプに係わる
油圧アクチュエータ負荷の定常運転時の駆動圧力以上と
なるよう設定されている。

【００２３】これにより第３油圧ポンプの容量が固定さ
れていないときでも、第３油圧ポンプに係わる油圧アク
チュエータ負荷の定常運転中は、第３油圧ポンプの容量
は最大容量で一定となるため、第３油圧ポンプはあたか
も固定容量ポンプであるかのように動作し、油圧アクチ
ュエータの速度が一定となり、良好な動作特性が得られ
る。

【００２４】（５）また、上記（１）〜（３）におい
て、好ましくは、前記第２容量制御手段は前記第３油圧
ポンプの吐出圧が導かれ前記第３油圧ポンプの容量を制
御する制御ピストンを有し、前記ポンプ容量固定手段
は、オペレータにより操作され前記第３油圧ポンプの容
量の固定を指示する操作手段と、この操作手段の指示に
基づき、前記制御ピストンへの供給圧を第３油圧ポンプ
の吐出圧からタンク圧に切り換える切換弁とを有する。

【００２５】これによりポンプ容量固定手段は油圧的に
第３油圧ポンプの容量を固定するものとなる。

【００２６】（６）また、上記（２）又は（３）におい
て、好ましくは、前記第１容量制御手段は前記第３油圧
ポンプの吐出圧が導かれ前記第１及び第２油圧ポンプの
容量を制御する制御ピストンを有し、前記ポンプ容量固
定手段は、オペレータにより操作され前記第３油圧ポン
プの容量の固定を指示する操作手段を有し、前記容量切
制御換手段は、前記操作手段の指示に基づき、前記制御
ピストンへの供給圧を所定レベル以下の低圧から前記第
３油圧ポンプの吐出圧に切り換える切換弁を有する。

【００２７】これにより容量切換制御手段は油圧的に第
１容量制御手段を切り換えるものとなる。

【００２８】（７）更に、上記（３）において、好まし
くは、前記第１容量制御手段は前記第３油圧ポンプの吐
出圧が導かれ前記第１及び第２油圧ポンプの容量を制御
する制御ピストンを有し、前記ポンプ容量固定手段は、
オペレータにより操作され前記第３油圧ポンプの容量の
固定を指示する操作手段を有し、前記容量切制御換手段
は、前記操作手段の指示に基づき減圧機能を解除する減
圧弁を有し、前記操作手段の指示がないときは前記第３
油圧ポンプの吐出圧を設定圧以下に減圧して前記制御ピ
ストンに導き、前記操作手段の指示があると前記第３油
圧ポンプの吐出圧をそのまま前記制御ピストンに導く。

【００２９】これにより容量制御切換手段は油圧的に第
１容量制御手段を切り換えるものとなる。

【００３０】（８）また、上記（１）〜（３）におい
て、好ましくは、前記複数の油圧アクチュエータは、前
記第１及び第２油圧ポンプの一方から吐出された圧油に
よって駆動される第１油圧アクチュエータと、前記第３
油圧ポンプから吐出された圧油によって駆動される第２
油圧アクチュエータとを含み、前記ポンプ容量固定手段
により前記第３油圧ポンプの容量が固定されると作動
し、前記第１油圧アクチュエータを前記第３油圧ポンプ
から吐出された圧油により駆動し、前記第２油圧アクチ
ュエータを前記第１及び第２油圧ポンプの一方から吐出
された圧油により駆動するよう圧油の供給油路を切り換
える油路切換手段を更に備える。

【００３１】これにより第１油圧アクチュエータが固定
流量を要求しないものである場合には、旋回モータに代
表される独立性を保ちたい油圧アクチュエータを第２油
圧アクチュエータとして第３油圧ポンプによって駆動
し、第１油圧アクチュエータを第１又は第２油圧ポンプ
で駆動することで、第１油圧アクチュエータと第２油圧
アクチュエータの良好な複合操作が可能となるととも
に、第１油圧アクチュエータが固定流量を要求するもの
である場合には、油路切換手段により圧油の供給油路を
切り換え、第１油圧アクチュエータを第３油圧ポンプに
よって駆動し、第２油圧アクチュエータを第１又は第２
油圧ポンプで駆動することで、第１油圧アクチュエータ
と第２油圧アクチュエータの良好な複合操作が可能とな
り、かつ固定流量を要求するアタッチメントの使用にも
適切に対応することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００３３】図１は本発明の一実施の形態に係わる建設
機械の油圧回路装置の全体構成図である。本実施の形態
は、本発明を油圧ショベルの油圧回路装置に適用した場
合のものである。

【００３４】図１において、本実施の形態に係わる油圧
回路装置は、原動機（エンジン）１と、この原動機１に
よって駆動される第１油圧ポンプ２、第２油圧ポンプ
３、第３油圧ポンプ４の３つの主ポンプと、原動機１に
よって駆動されるパイロットポンプ５と、第１及び第２
油圧ポンプ２，３の吐出ライン６，１１に接続された第
１及び第２弁グループ４１，４２と、第３油圧ポンプ４
の吐出ライン１８に接続された第３弁グループ４３とを
備えている。

【００３５】第１弁グループ４１は、オープンセンタ型
のバケット用方向制御弁７、ブーム用第１方向制御弁８
及びアーム用第２方向制御弁９、走行右用方向制御弁１
０を含み、第２弁グループ４２は、走行左用方向制御弁
１２、アーム用第１方向制御弁１３、ブーム用第２方向
制御弁１４、予備用第１方向制御弁１５を含み、第１弁
グループ４１の各弁７〜１０は第１油圧ポンプ２の吐出
ライン６につながるセンタバイパスライン１６上に図示
の順序で接続され、第２弁グループ４２の各弁１２〜１
５は第２油圧ポンプ３の吐出ライン１１につながるセン
タバイパスライン１７上に図示の順序で接続されてい
る。

【００３６】また、第１弁グループ４１においては、第
１油圧ポンプ２の吐出油が方向制御弁７〜９に優先的に
供給されるように走行右用方向制御弁１０が方向制御弁
７〜９の下流側にタンデムに接続され、バケット用方向
制御弁７、ブーム用第１方向制御弁８及びアーム用第２
方向制御弁９は、パラレルライン４４を介して互いにパ
ラレルに接続されている。

【００３７】第２弁グループ４２においては、第２油圧
ポンプ３の吐出油が走行左方向制御弁１２に優先的に供
給されるように方向制御弁１３〜１５が方向制御弁１２
の下流側にタンデムに接続され、アーム用第１方向制御
弁１３、ブーム用第２方向制御弁１４、予備用第１方向
制御弁１５はパラレルライン４５を介して互いにパラレ
ルに接続されている。

【００３８】また、第２油圧ポンプ３の吐出ライン１１
はバイパスライン４６を介して第１弁グループ４１の走
行右用方向制御弁１０のメータイン油路４７に接続さ
れ、バイパスライン４６には走行右用方向制御弁１０の
上流側に位置する方向制御弁７〜９の操作信号により閉
位置から開位置に切り換えられる連通弁４８が配置され
ている。

【００３９】第３弁グループ４３は、オープンセンタ型
のブレード用方向制御弁１９、旋回用方向制御弁２０、
予備用第２方向制御弁２１を含み、この第３弁グループ
４３の各弁１９〜２１は第３油圧ポンプ４の吐出ライン
１８につながるセンタバイパスライン２２上に図示の順
序で接続されている。また、各弁１９〜２１はパラレル
ライン４７を介して互いにパラレルに接続されている。

【００４０】パイロットポンプ５の吐出ライン２４には
パイロットポンプ５の吐出圧を規定するパイロットリリ
ーフ弁２３が設けられている。

【００４１】第１、第２及び第３油圧ポンプ２，３，４
は、それぞれ可変容量型であり、第１及び第２油圧ポン
プ２，３の容量は第１レギュレータ２６により制御さ
れ、第３の油圧ポンプ４の容量は第２レギュレータ２７
により制御される。第１及び第２レギュレータ２６，２
７は、それぞれ、第１及び第２油圧ポンプ２，３と第３
油圧ポンプ４の入力トルク制限制御を行うレギュレータ
であり、第１レギュレータ２６は、パイロットライン５
１，５２を介して導かれた第１及び第２油圧ポンプ２，
３の吐出圧に基づいて、その吐出圧が上昇するにしたが
って第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量を減らすよう
制御し、第２レギュレータ２７は、パイロットライン５
３を介して導かれた第３油圧ポンプ４の吐出圧に基づい
て、その吐出圧が上昇するにしたがって第３油圧ポンプ
の容量を減らすよう制御する。

【００４２】また、第１及び第２レギュレータ２６，２
７の動作モードを切り換える手段として、第３油圧ポン
プ４の容量の固定を指示するスイッチ２８と、このスイ
ッチ２８からの信号を増幅し駆動信号に変換するアンプ
２９と、このアンプ２９からの駆動信号により作動する
電磁比例滅圧弁３０と、第３油圧ポンプ４の吐出圧を第
１レギュレータ２６に導くパイロットライン５４と、こ
のパイロットライン５４に設けられた切換弁３１とを備
えている。電磁比例減圧弁３０は、パイロットポンプ５
の吐出圧を元圧としてアンプ２９からの駆動信号に応じ
た信号圧力を生成し、この信号圧力は信号ライン５５を
介して第２レギュレータ２７に導かれ、更に信号ライン
５６を介して切換弁３１の受圧部３１ａに導かれる。切
換弁３１は二位置三方弁であり、通常時（信号圧力がな
いとき）は出力ポートをタンクポートにつなげる図示の
位置にあり、作動時（信号圧力があるとき）は入力ポー
トを出力ポートにつなげる図示下側の位置に切り換えら
れ。

【００４３】図２に、第１及び第２レギュレータ２６，
２７の構成の詳細の一例を示す。

【００４４】図２において、第１レギュレータ２６は、
第１油圧ポンプ２の吐出圧により第１及び第２油圧ポン
プ２，３の容量を制御する第１制御ピストン６１と、第
２油圧ポンプ３の吐出圧により第１及び第２油圧ポンプ
２，３の容量を制御する第２制御ピストン６２と、第３
油圧ポンプ４の吐出圧により第１及び第２油圧ポンプ
２，３の容量を制御する第３制御ピストン６３と、第１
〜第３制御ピストン６１，６２，６３と対抗する位置に
設けられ第１及び第２油圧ポンプ２，３の最大入力トル
クを設定する制御用バネ６４とを有している。第２レギ
ュレータ２７は、第３油圧ポンプ４の吐出圧により第３
油圧ポンプ４の容量を制御する第４制御ピストン６５
と、この第４制御ピストン６５と対抗する位置に設けら
れ第３油圧ポンプ４の最大入力トルクを設定する制御用
バネ６６と、電磁比例減圧弁３０からの信号圧力が受圧
部６７ａに導かれると第４制御ピストン６５に供給され
る圧力を第３油圧ポンプ４の吐出圧からタンク圧に切り
換える切換弁６７とを有している。切換弁６７も二位置
三方弁であり、通常時（信号圧力がないとき）は入力ポ
ートを出力ポートにつなげる図示の位置にあり、作動時
（信号圧力があるとき）は出力ポートをタンクポートに
つなげる図示下側の位置に切り換えられる。

【００４５】第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示する
スイッチ２８がオフ（容量可変指示）のときは、第２レ
ギュレータ２７の切換弁６７は図示の位置にあり、第３
油圧ポンプ４の吐出圧が切換弁６７を介して第４制御ピ
ストン６５に導かれ、第４制御ピストン６５の受圧面積
に応じて第３油圧ポンプの吐出圧に比例した力Ｆ４が、
第３油圧ポンプ４の容量を小さくする方向に働く。この
力Ｆ４により対抗する制御バネ６６が圧縮され、力Ｆ４
と釣り合う位置で第３油圧ポンプ４の容量が規定され
る。

【００４６】また、スイッチ２８がオフ（容量可変指
示）のときは切換弁３１も図示の位置にあり、第１レギ
ュレータ２６の第３制御ピストン６３にはタンク圧が導
かれ、第３制御ピストン６３が発生する力Ｆ３はＦ３≒
０となり、第１油圧ポンプ２の吐出圧は第１制御ピスト
ン６１へ、第２油圧ポンプ３の吐出圧は第２制御ピスト
ン６２へ導かれ、それぞれの吐出圧に比例した力Ｆ１，
Ｆ２が第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量を小さくす
る方向に働く。この力（Ｆ１＋Ｆ２）により対抗する制
御バネ６４が圧縮され、力（Ｆ１＋Ｆ２）と釣り合う位
置で第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量が規定され
る。

【００４７】一方、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオン（容量固定指示）になると、
アンプ２９を介して電磁比例減圧弁３０に駆動信号が送
られ、電磁比例減圧弁３０から切換弁６７及び切換弁３
１に信号圧力が送られる。このとき、第２レギュレータ
２７の切換弁６７は、第４制御ピストン６５ヘタンク圧
を導く位置に切り換えられ、第４制御ピストン６５から
第３油圧ポンプ４に作用する力Ｆ４はＦ４≒０となるの
で、対抗する制御用バネ６６が発生する力により最大容
量に固定される。

【００４８】また、切換弁３１は第１レギュレータ２６
の第３制御ピストン６３へ第３油圧ポンプ４の吐出圧を
導く位置に切り換えられる。したがって、第１及び第２
油圧ポンプ２，３には力Ｆ１，Ｆ２に加えて、第３制御
ピストン６３の受圧面積に応じて第３油圧ポンプ４の吐
出圧に比例した力Ｆ３が加わり、この力（Ｆ１＋Ｆ２＋
Ｆ３）が制御用バネ６４の力と釣り合う位置で容量が規
定される。

【００４９】つまり、スイッチ２８、アンプ２９、電磁
比例減圧弁３０、切換弁６７は、第２レギュレータ（第
２容量制御手段）２７の動作を不能とし、第３油圧ポン
プ４の容量を固定するポンプ容量固定手段を構成し、切
換弁３１、第３制御ピストン６３は、前記ポンプ容量固
定手段により第３油圧ポンプ４の容量が固定されると
き、第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量を第１及び第
２の油圧ポンプ２，３の吐出圧と第３油圧ポンプ４の吐
出圧に基づいて制御するよう第１レギュレータ（第１容
量制御手段）２６を切り換える容量制御切換手段を構成
する。

【００５０】図３は、第２レギュレータ２７による第３
油圧ポンプ４の吐出圧・容量特性図であり、図４は、第
１レギュレータ２６による第１及び第２油圧ポンプ２，
３の吐出圧・容量特性図である。

【００５１】第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示する
スイッチ２８がオフ（容量可変指示）のときは、上述し
たように第３油圧ポンプ４の容量は自己の吐出圧によっ
て制御されており、図３に示すように、第３油圧ポンプ
４に割当てられた最大入力トルクＴ１（縦軸を吐出量と
した場合は最大入力馬力Ｈ１）となる曲線ａを越えるこ
とのない特性となるように、ア−イ−エ−オに従って第
３油圧ポンプ４の容量（吐出量）が制御される。

【００５２】また、上述したように第１レギュレータ２
６には第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧が作用し
ており、図４に示すように、第１及び第２油圧ポンプ
２，３に割り当てられた最大入力トルクＴ２（縦軸を吐
出量とした場合は最大入力馬力Ｈ２）となる曲線ｃを越
えることのない特性線サ−ス−タにしたがって第１及び
第２油圧ポンプ２，３の容量（吐出量）が制御される。

【００５３】一方、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオン（容量固定指示）になると、
上述したように電磁比例減圧弁３０から第２レギュレー
タ２７の切換弁６７及び切換弁３１に信号圧力が送ら
れ、第３油圧ポンプ４の容量は最大に固定されるので、
図３に示すように、第３油圧ポンプ４はア−イ−カの特
性となる。また、特性のカの点で第３油圧ポンプ４が必
要とする入力トルクをＴ３とすると、第３油圧ポンプ４
の吐出圧がア−イのときは、第３制御ピストン６３にオ
フセットバネ等で不感帯を設けることにより、最大入力
トルクがＴ２となる曲線ｃを越えることのない特性線サ
−ス−タにしたがって第１及び第２油圧ポンプ２，３の
容量（吐出量）が制御され、第３油圧ポンプ４の吐出圧
がカのときは、最大入力トルクが（Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ３）
を越えない曲線ｂにそった特性線サ−シ−ソにしたがっ
て第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量（吐出量）が制
御される。また、第３油圧ポンプ４の吐出圧がイ−カの
間では、第３油圧ポンプの吐出圧に応じて曲線ｄから曲
線ｃ、曲線ｃから曲線ｂの間を水平方向に平行移動した
曲線にそった特性線にしたがって第１及び第２油圧ポン
プ２，３の容量（吐出量）が制御される。

【００５４】なお、第１及び第２油圧ポンプ２，３の容
量は単一のレギュレータ２６で制御するものとしたが、
第１及び第２油圧ポンプ２，３のそれぞれに別々のレギ
ュレータを設け、容量を制御してもよい。

【００５５】図５に以上の油圧回路装置を搭載した油圧
ショベルの外観を示す。油圧ショベルは、走行体１０
０、旋回体１０１、フロント作業機１０２を有し、走行
体１００は左右の走行モータ１５０ａ，１５０ｂ（一方
のみ図示）により左右のクローラ１００ａ、１００ｂ
（一方のみ図示）を駆動することにより走行し、旋回体
１０１は旋回モータ１５１により走行体１００上で旋回
する。また、フロント作業機１０２はブーム１０３、ア
ーム１０４、バケット１０５からなる多関節構造であ
り、それぞれ、ブームシリンダ１５２、アームシリンダ
１５３、バケットシリンダ１５４により垂直面内で回転
駆動される。走行体１００の前部にはブレード１０７が
設けられ、図示しないブレードシリンダにより上下に駆
動される。旋回体１０１には運転室１０７が設置されて
いる。

【００５６】走行左モータ１５０ａの駆動は走行左用方
向制御弁１２（図１参照）により制御され、走行右モー
タ１５０ｂの駆動は走行右用方向制御弁１０（同）によ
り制御され、旋回モータ５１１の駆動は旋回用方向制御
弁２０（同）により制御され、ブームシリンダ１５２の
駆動はブーム用第１方向制御弁８及びブーム用第２方向
制御弁１４（同）により制御され、アームシリンダ１５
３の駆動はアーム用第１方向制御弁１３及びアーム用第
２方向制御弁９（同）により制御され、バケットシリン
ダ１５４の駆動はバケット用方向制御弁７（同）により
制御され、ブレードシリンダ（図示せず）の駆動はブレ
ード用方向制御弁１９（同）により制御される。旋回モ
ータ１５１は、他の油圧アクチュエータとの複合動作時
に他の油圧アクチュエータの負荷圧の影響を受けて速度
が変化することを嫌う油圧アクチュエータである。

【００５７】また、バケット１０５を別のフロントアタ
ッチメントに付け替えた場合は、そのフロントアタッチ
メントのアクチュエータの駆動は第２方向制御弁２１
（図１参照）により制御される。別のフロントアクチュ
エータとしては、例えば、コンクリートバイブレータ、
草刈り機、ツインヘッダー、ハーベスタ、ブレーカ等が
あり、これらは、バケットと異なり、油圧アクチュエー
タに供給する流量として固定流量（一定流量）を要求す
るアタッチメントである。

【００５８】以上のように構成した本実施の形態におい
ては、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示するスイッ
チ２８がオフ（容量可変指示）のときは、第３油圧ポン
プ４の容量は図３の最大入力トルクＴ１となる曲線ａを
越えることのない特性となるようにア−イ−エ−オに従
って制御され、第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量は
図４の最大入力トルクＴ２となる曲線ｃを越えることの
ない特性線サ−ス−タにしたがって制御される。ここ
で、第３油圧ポンプ４の最大入力トルクと第１及び第２
油圧ポンプ２，３の最大入力トルクの合計は、それに対
応する第１、第２、第３油圧ポンプ２，３，４の入力馬
力の総和がエンジン１の出力馬力を越えないように、Ｔ
１＋Ｔ２になるように設定されており、第３油圧ポンプ
４の容量が最大に固定される場合は、第３油圧ポンプ４
にＴ３の最大入力トルクが割り当てられ、第１及び第２
油圧ポンプ２，３の最大入力トルクはＴ１＋Ｔ２−Ｔ３
となるのに対して、第３油圧ポンプ４の容量が固定され
ない場合（第３油圧ポンプ４も入力トルク制限制御を行
う場合）は、第３油圧ポンプ４の最大入力トルクにはＴ
１（＜Ｔ３）の最大入力トルクが割り当てられ、第１及
び第２油圧ポンプ２，３の最大入力トルクはＴ２（＞Ｔ
１＋Ｔ２−Ｔ３）となる。つまり、第１及び第２油圧ポ
ンプ２，３だけでなく第３油圧ポンプ４も入力トルク制
限制御を行う場合は、第３油圧ポンプ４を最大に固定し
た場合に比べて第１及び第２油圧ポンプ２，３に割り当
てられる最大入力トルクがＴ１＋Ｔ２−Ｔ３からＴ２へ
と増大し、同じポンプ吐出圧でみた場合の第１及び第２
油圧ポンプ２，３の吐出量が増大する。

【００５９】また、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオフのときは、切換弁３１は図示
の位置（図１参照）にあり、第１及び第２油圧ポンプ
２，３と第３油圧ポンプ４とは完全に独立している。こ
のため、第３油圧ポンプ４の吐出圧が高圧になっても、
第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量は第３油圧ポンプ
の吐出圧により左右されることなく第１及び第２油圧ポ
ンプ２，３の吐出圧のみに基づいて制御される。

【００６０】したがって、第３油圧ポンプ４が固定容量
型でありかつその吐出圧を常時第１レギュレータ２６に
導き第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量をそれ自身の
吐出圧と第３油圧ポンプ４の吐出圧に基づき制御する場
合に比べて、第１及び第２油圧ポンプ２，３に接続され
た油圧アクチュエータ（アームシリンダ１５３）と第３
油圧ポンプ４に接続された油圧アクチュエータ（例えば
旋回モータ１５１）の駆動時に、第１及び第２油圧ポン
プ２，３に接続された油圧アクチュエータの駆動速度を
速くでき、しかもその駆動速度が第３油圧ポンプ４の吐
出圧により左右されることが無く、良好な操作性が得ら
れる。

【００６１】また、第３油圧ポンプ４に接続される旋回
モータ１５１（図５）は、上記のように他の油圧アクチ
ュエータとの複合動作時に他の油圧アクチュエータの負
荷圧の影響を受けて速度が変化することを嫌う油圧アク
チュエータであるが、第３油圧ポンプ４の容量は第２レ
ギュレータ２７により自己の吐出圧に基づいてのみ制御
されるため、旋回モータ１５１の動作速度は第１及び第
２油圧ポンプ２，３に接続された他の油圧アクチュエー
タの負荷圧に左右されずに制御することができ、この点
でも良好な操作性が得られる。

【００６２】更に、第３油圧ポンプ４は第２レギュレー
タ２７の入力トルク制限制御により第３油圧ポンプ４に
接続された油圧アクチュエータの負荷に応じた吐出量に
制御されるため、過剰な圧油の供給が防止される。その
結果、エンジン１の出力馬力を有効に利用し、燃費を押
さえ、省エネルギー化を図ることができる。

【００６３】また、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８をオン（容量固定指示）すると、第
２レギュレータ２７の動作が不能となり、第３油圧ポン
プ４の容量が最大に固定されるので、バケット１０５を
コンクリートバイブレータ、草刈り機、ツインヘッダ
ー、ハーベスタ、ブレーカ等、油圧アクチュエータが固
定流量を要求するアタッチメントに付け替えた場合は、
そのアクチュエータを第３油圧ポンプ４に接続し、その
駆動を予備用第２方向制御弁２１（図１参照）により制
御することにより、固定流量を要求するアタッチメント
の使用にも適切に対応することができ、良好な操作性が
得られる。また、そのように第３油圧ポンプ４の容量を
固定するとき、第３油圧ポンプ４の吐出圧は第１レギュ
レータ２６に導かれ、第１及び第２油圧ポンプ２，３の
容量を第１及び第２の油圧ポンプ２，３の吐出圧と第３
油圧ポンプ４の吐出圧に基づいて制御される。このため
第３油圧ポンプ４の容量が固定されるときもエンジン１
の出力馬力を有効に利用し省エネルギー化を図れる。

【００６４】本発明の第２の実施の形態を図６〜図１０
により説明する。図６及び図８中、図１及び図２に示す
部材と同等のものには同じ符号を付している。また、方
向制御弁については簡単のためアクチュエータの種類の
みを表記し、油圧記号を省く。

【００６５】図６において、第３油圧ポンプ４の吐出圧
を第１レギュレータ２６に導くパイロットライン５４
に、図１の切換弁３１に代え、減圧弁３２が設けられ、
電磁比例減圧弁３０により生成された信号圧力は信号ラ
イン５５，５６を介して減圧弁３２の受圧部３２ａに導
かれる。減圧弁３２の受圧部３２ａは、設定バネ３２ｂ
と同じ側に位置している。

【００６６】また、第３油圧ポンプ４の最大容量は、第
１の実施の形態における第３油圧ポンプ４の最大容量よ
り小さく設定されている（後述）。

【００６７】図７に減圧弁３２の入出力特性を示す。第
３油圧ポンプ４の容量の固定を指示するスイッチ２８が
オフ（容量可変指示）のときは、減圧弁３２の受圧部３
２ａには信号圧力は導かれておらず、減圧弁３２はバネ
３２ａによる入出力特性となる。つまり、減圧弁３２の
一次圧である第３油圧ポンプ４の吐出圧がバネ３２ａの
設定圧Ｐｓに達するまでは第３油圧ポンプ４の吐出圧は
そのまま二次圧力として出力され（図７のＡ）、第３油
圧ポンプの吐出圧が上昇するにしたがって二次圧力も上
昇する。第３油圧ポンプ４の吐出圧が設定圧Ｐｓに達し
更に上昇すると、実線で示すようにその圧力は設定圧Ｐ
ｓに減圧され、二次圧力は設定圧Ｐｓの一定値となる
（図７のＢ）。

【００６８】一方、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオン（容量固定指示）になると、
電磁比例減圧弁３０により生成された信号圧力が信号ラ
イン５５，５６を介して減圧弁３２の受圧部３２ａに導
かれ、減圧弁３２を全開にする。このため、減圧弁３２
の一次圧である第３油圧ポンプ４の吐出圧は、常に、そ
のまま二次圧力として出力され、第３油圧ポンプの吐出
圧が上昇するにしたがって二次圧力も上昇する（図７の
Ａ，Ｃ）。つまり、第３油圧ポンプ４の吐出圧が設定圧
Ｐｓに達した後も、図７に破線で示すように、第３油圧
ポンプの吐出圧と同じように減圧弁３２の二次圧も上昇
する。

【００６９】図８に、第１及び第２レギュレータ２６，
２７の構成の詳細の一例を示す。第１及び第２レギュレ
ータ２６，２７は、図２に示した第１の実施の形態に係
わるものと同じであり、図２と図８の違いは切換弁３１
と減圧弁３２の違いだけである。

【００７０】第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示する
スイッチ２８がオフ（容量可変指示）のときは、第２レ
ギュレータ２７の切換弁６７は図示の位置にあり、第３
油圧ポンプ４の吐出圧が切換弁６７を介して第４制御ピ
ストン６５に導かれ、第４制御ピストン６５の受圧面積
に応じて第３油圧ポンプの吐出圧に比例した力Ｆ４が、
第３油圧ポンプ４の容量を小さくする方向に働く。この
力Ｆ４により対抗する制御バネ６６が圧縮され、力Ｆ４
と釣り合う位置で第３油圧ポンプ４の容量が規定され
る。

【００７１】また、スイッチ２８がオフのときは減圧弁
３２は通常の減圧弁として機能する状態にあり、第３制
御ピストン６３には減圧弁３２の設定圧Ｐｓを上限とし
て第３油圧ポンプ４の吐出圧が導かれ（図７のＡ，
Ｂ）、第３制御ピストン６３から第１及び第２油圧ポン
プ２，３の吐出量を小さくする方向へ力Ｆ３が働く。同
様に第１油圧ポンプ２の吐出は第１制御ピストン６１
へ、第２油圧ポンプ３の吐出圧は第２制御ピストン６２
に導かれ、それぞれそれらの吐出圧に比例した力Ｆ１，
Ｆ２が第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出量を小さく
する方向に働く。この力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）により対
抗する制御バネ６４が圧縮され、力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ
３）と釣り合う位置で第１及び第２油圧ポンプ２，３の
容量が規定される。

【００７２】一方、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオン（容量固定指示）になると、
アンプ２９を介して電磁比例減圧弁３０に駆動信号が送
られ、電磁比例減圧弁３０から切換弁６７及び減圧弁３
２に信号圧力が送られる。このとき、第２レギュレータ
２７の切換弁６７は、第４制御ピストン６５ヘタンク圧
を導く位置に切り換えられ、第４制御ピストン６５から
第３油圧ポンプ４に作用する力Ｆ４はＦ４≒０となるの
で、対抗する制御用バネ６６が発生する力により最大容
量に固定される。

【００７３】また、減圧弁３２は第１レギュレータ２６
の第３制御ピストン６３へ第３油圧ポンプ４の吐出圧を
上限なく導く位置に切り換えられる（図７のＡ，Ｃ）。
したがって、第１及び第２油圧ポンプ２，３には力Ｆ
１，Ｆ２に加えて、第３制御ピストン６３の受圧面積に
応じて第３油圧ポンプ４の吐出圧に比例した力Ｆ３が加
わり、この力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）が制御用バネ６４の
力と釣り合う位置で容量が規定される。

【００７４】第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示する
スイッチ２８がオフ（容量可変指示）の場合とオン（容
量固定指示）の場合との違いは、力Ｆ３の上限値が定め
られているかそうでないかの違いである。

【００７５】図９は、第２レギュレータ２７による第３
油圧ポンプ４の吐出圧・容量特性図であり、図１０は、
第１レギュレータ２６による第１及び第２油圧ポンプ
２，３の吐出圧・容量特性図である。

【００７６】前述したように、第３油圧ポンプ４の最大
容量は、第１の実施の形態における第３油圧ポンプ４の
最大容量より小さく設定されている。より詳しくは、第
３油圧ポンプ４の最大容量は、第２レギュレータ２７に
よる入力トルク制限制御により第３油圧ポンプ４の容量
の減少を開始するウの点の圧力Ｐａが第３油圧ポンプ４
に係わる旋回モータ１５１（図５参照）の負荷（旋回体
１０１）の定常運転時における駆動圧力以上となるよう
に設定されている。減圧弁３２の設定圧Ｐｓはそのウの
点の圧力Ｐａ近傍に設定されている。

【００７７】第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示する
スイッチ２８がオフ（容量可変指示）のときは、上述し
たように第３油圧ポンプ４の容量は自己の吐出圧によっ
て制御されており、図９に示すように、第３油圧ポンプ
４に割当てられた最大入力トルクＴ１（縦軸を吐出量と
した場合は最大入力馬力Ｈ１）となる曲線ａを越えるこ
とのない特性となるように、ク−ウ−エ−オに従って第
３油圧ポンプ４の容量（吐出量）が制御される。

【００７８】一方、上述したように第１レギュレータ２
６には第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧が作用し
ており、第３油圧ポンプ４の吐出圧が最低のクのとき
は、図１０に示すように、第１及び第２油圧ポンプ２，
３に割り当てられた最大入力トルクＴ１＋Ｔ２となる曲
線ｄを超えることのない特性線サ−セ−チにしたがって
第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量（吐出量）が制御
される。

【００７９】第３油圧ポンプ４の吐出圧が上昇すると、
第１レギュレータ２６には第１及び第２油圧ポンプ２，
３の吐出圧に加え第３油圧ポンプ４の吐出圧が作用し、
図１０に示すように、第１及び第２油圧ポンプ２，３に
割り当てられた最大入力トルクＴ１＋Ｔ２となる曲線ｄ
と最大入力トルクＴ２（縦軸を吐出量とした場合は最大
入力馬力Ｈ２）となる曲線ｃ間の曲線を越えることのな
い特性線にしたがって第１及び第２油圧ポンプ２，３の
容量（吐出量）が制御される。この特性の変化は第３油
圧ポンプ４の吐出圧が、減圧弁３２で設定された圧力Ｐ
ｓになるまで行われる。第３油圧ポンプ４の吐出圧が設
定圧Ｐｓを超えて上昇した場合には、減圧弁３２により
レギュレータ２６への制御圧はＰｓに制限される。この
ため図１０に示すように、第１及び第２油圧ポンプ２，
３に割り当てられた最大入力トルクＴ２となる曲線ｃを
越えることのない特性線サースータにしたがって第１及
び第２油圧ポンプ２，３の容量（吐出量）が制御され
る。

【００８０】このため、第３油圧ポンプ４の吐出圧が設
定圧Ｐｓよりも小さい場合には、第３油圧ポンプ４の吐
出圧に応じ第１レギュレータ２６が第１及び第２油圧ポ
ンプ２，３の容量をより小さくなるように制御し、第３
油圧ポンプ４の吐出圧が設定値Ｐｓを超えた場合は、第
３油圧ポンプ４の吐出圧に応じ第２レギュレータ２７が
第３油圧ポンプ４の容量を小さくするように制御する。

【００８１】一方、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオン（容量固定指示）になると、
上述したように電磁比例減圧弁３０から第２レギュレー
タ２７の切換弁６７及び減圧弁３２に信号圧力が送ら
れ、第３油圧ポンプ４の容量は最大に固定されるので、
図９に示すように、第３油圧ポンプ４はク−ウ−キの特
性となる。また、特性のキの点で第３油圧ポンプ４が必
要とする入力トルクをＴ５とすると、第３油圧ポンプ４
の吐出圧が最低のクのときは、最大入力トルクが（Ｔ１
＋Ｔ２）となる曲線ｄを越えることのない特性線サ−セ
−チにしたがって第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量
（吐出量）が制御され、第３油圧ポンプの吐出圧がウの
ときは最大入力トルクがＴ２となる曲線ｃを越えること
のない特性線サ−ス−タにしたがって第１及び第２油圧
ポンプ２，３の容量（吐出量）が制御され、第３油圧ポ
ンプ４の吐出圧がキのときは、最大入力トルクが（Ｔ１
＋Ｔ２−Ｔ５）を越えない曲線ｅにそった特性線サ−ツ
−テにしたがって第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量
（吐出量）が制御される。また、第３油圧ポンプ４の吐
出圧がク−ウ、ウ−キの間では、第３油圧ポンプの吐出
圧に応じて曲線ｄから曲線ｃ、曲線ｃから曲線ｅの間を
水平方向に平行移動した曲線にそった特性線にしたがっ
て第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量（吐出量）が制
御される。

【００８２】このように構成した本実施の形態によれ
ば、第１の実施の形態で得られる効果に加えて次のよう
な効果が得られる。

【００８３】第３油圧ポンプ４に接続されたアクチュエ
ータの１つである旋回モータ１５１（図５参照）は、旋
回起動時のごく短時間と、旋回横当て溝掘削（旋回で溝
の側壁にバケットを押し当て、溝の側壁を削り取る作
業）のような特殊作業時を除き、定常運転中は比較的低
圧で駆動される。本実施の形態では、第３油圧ポンプ４
の最大容量を、第２レギュレータ２７による入力トルク
制限制御により第３油圧ポンプ４の容量の減少を開始す
るウの点の圧力Ｐａがその旋回モータ負荷の定常運転時
における駆動圧力以上となるように設定したので、第３
油圧ポンプ４の容量が固定されていないときでも、旋回
モータ負荷の定常運転中は、第３油圧ポンプ４の容量は
最大容量で一定となるため、第３油圧ポンプ４はあたか
も固定容量ポンプであるかのように動作し、旋回速度が
一定となり、良好な旋回性能が得られる。一方、旋回横
当て溝掘削のような旋回力は必要とするが旋回流量は必
要としない作業においては、第３油圧ポンプ４の吐出圧
が上昇しても、第１及び第２油圧ポンプ２，３の容量は
特性線サースータにしたがって制御されるため、第３油
圧ポンプが固定容量型の油圧ポンプである場合に比べ、
第１及び第２油圧ポンプ２，３に係わるアクチュエータ
に多い流量の圧油を供給することができ、フロント作業
機１０２の速度を速くすることができ、この点でも良好
な操作性が得られる。

【００８４】また、本実施の形態では、切換弁３１に代
え減圧弁３２を設け、その設定圧Ｐｓを第２レギュレー
タ２７による入力トルク制限制御により第３油圧ポンプ
４の容量の減少を開始するウの点の圧力Ｐａに設定した
ので、第３油圧ポンプ４の容量が固定されていないとき
でも第３油圧ポンプ４の吐出圧がウの点の圧力Ｐａ（設
定値Ｐｓ）以下にあるときは、第１及び第２油圧ポンプ
２，３の容量を第１及び第２の油圧ポンプ２，３の吐出
圧と第３油圧ポンプ４の吐出圧に基づいて制御するもの
となるり、第３油圧ポンプ４の吐出圧が低いときは、第
１及び第２油圧ポンプ２，３に割り当てられる最大入力
トルクをＴ２からＴ１＋Ｔ２へと増大でき、第１及び第
２油圧ポンプ２，３の吐出量を増大できる。このため、
第３油圧ポンプの最大容量を上記のように設定し、第３
油圧ポンプの容量が最大容量で一定となる圧力範囲がク
−ウと長くなっても、エンジン１の馬力を有効に利用す
ることができ、更に良好な操作性と省エネルギー化を得
ることができる。

【００８５】本発明の第３の実施の形態を図１１により
説明する。図中、図１に示す部材と同等のものには同じ
符号を付している。また、方向制御弁については簡単の
ためアクチュエータの種類のみを表記し、油圧記号を省
く。

【００８６】図１１において、第２弁グループ４２Ａと
第３弁グループ４３Ａには切換弁３４が備えられてい
る。第３弁グループ４３Ｂはブレード用方向制御弁１９
と旋回用方向制御弁２０とを備え、切換弁３４は、第２
弁グループ４２Ａ側では予備用方向制御弁１５の上流に
位置し、第３弁グループ４３Ａ側ではブレード用方向制
御弁１９及び旋回用方向制御弁２０の上流に位置してい
る。

【００８７】また、切換弁３４の受圧部３４ａには信号
ライン５８を介して電磁比例減圧弁３０からの信号圧力
が導かれ、この信号圧力により図示右側の位置から図示
左側の位置に切り換えられる。切換弁３４は、図示右側
の位置にあるときは、第２弁グループ４２Ａの切換弁３
４の上流に位置するセンタバイパスライン１７ａ及びパ
ラレルライン４５ａをそれぞれ切換弁３４の下流に位置
するセンタバイパスライン１７ｂ及びパラレルライン４
５ｂに接続し、かつ第３弁グループ４３Ａの切換弁３４
の上流に位置するセンタバイパスライン２２ａ及びパラ
レルライン４７ａをそれぞれ切換弁３４の下流に位置す
るセンタバイパスライン２２ｂ及びパラレルライン４７
ｂに接続する。また、切換弁３４は、図示左側の位置に
切り換えられると、第２弁グループ４２Ａの切換弁３４
の上流に位置するセンタバイパスライン１７ａ及びパラ
レルライン４５ａをそれぞれ第３弁グループ４３Ａの切
換弁３４の下流に位置するセンタバイパスライン２２ｂ
及びパラレルライン４７ｂに接続し、第３弁グループ４
３Ａの切換弁３４の上流に位置するセンタバイパスライ
ン２２ａ及びパラレルライン４７ａをそれぞれ第２弁グ
ループ４２Ａの切換弁３４の下流に位置するセンタバイ
パスライン１７ｂ及びパラレルライン４５ｂに接続す
る。

【００８８】このように構成された第３の実施の形態で
は、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示するスイッチ
２８がオフのときは、第１、第２、第３油圧ポンプ２，
３，４の容量は第１及び第２レギュレータ２６，２７に
より第１の実施の形態と同様に制御されると共に、切換
弁３４は図示右側の位置に保持され、切換弁３４の下流
側では第２油圧ポンプ３の吐出油は予備用方向制御弁１
５に導かれ、第３油圧ポンプ４の吐出油はブレード用方
向制御弁２２及び旋回用方向制御弁２３に導かれる。

【００８９】一方、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオンになると、第１、第２、第３
油圧ポンプ２，３，４の容量は第１及び第２レギュレー
タ２６，２７により第１の実施の形態と同様に制御され
ると共に、切換弁３４は図示左側の位置に切り換えら
れ、切換弁３４の下流側では第２油圧ポンプ３の吐出油
はブレード用方向制御弁２２及び旋回用方向制御弁２３
に導かれ、第３ポンプ４の吐出油は予備用方向制御弁１
５に導かれる。

【００９０】このように構成した第３の実施の形態によ
れば、スイッチ２８がオフ（容量可変指示）のときには
旋回モータ２０は予備用方向制御弁１５に接続されたア
タッチメントを含めた全てのフロントアクチュェータか
ら独立して第３油圧ポンプ４により駆動されるので、良
好な操作性を得られ、また、スイッチ２８がオン（容量
固定指示）のときには予備用方向制御弁１５に接続され
た一定流量を要求する特定アタッチメントのみが第３油
圧ポンプ４に接続されるため、特定アタッチメントを使
用可能な状態で旋回を含めた全てのアクチュエータと複
合操作可能となる。

【００９１】本発明の第４の実施の形態を図１２により
説明する。図中、図１及び図１１に示す部材と同等のも
のには同じ符号を付している。また、方向制御弁につい
ては簡単のためアクチュエータの種類のみを表記し、油
圧記号を省く。

【００９２】図１２において、第２弁グループ４２Ａと
第３弁グループ４３Ｂには切換弁３４が備えられてい
る。第３弁グループ４３Ｂはブレード用方向制御弁１９
と旋回用方向制御弁２０とを備え、切換弁３４は、第２
弁グループ４２Ａ側では予備用方向制御弁１５の上流に
位置し、第３弁グループ４３Ａ側では旋回用方向制御弁
２０の上流に位置している。

【００９３】切換弁３４構成及び機能は、第３の実施の
形態における切換弁３４と同じであり、切換弁３４の受
圧部３４ａには信号ライン５８を介して電磁比例減圧弁
３０からの信号圧力が導かれ、この信号圧力により図示
右側の位置から図示左側の位置に切り換えられる。

【００９４】このように構成された第４の実施の形態で
は、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示するスイッチ
２８がオフ（容量可変指示）のときは、第１、第２、第
３油圧ポンプ２，３，４の容量は第１及び第２レギュレ
ータ２６，２７により第１の実施の形態と同様に制御さ
れると共に、切換弁３４は図示右側の位置に保持され、
切換弁３４の下流側では第２油圧ポンプ３の吐出油は予
備用方向制御弁１５に導かれ、第３油圧ポンプ４の吐出
油は旋回用方向制御弁２３に導かれる。

【００９５】一方、第３油圧ポンプ４の容量の固定を指
示するスイッチ２８がオン（容量固定指示）になると、
第１、第２、第３油圧ポンプ２，３，４の容量は第１及
び第２レギュレータ２６，２７により第１の実施の形態
と同様に制御されると共に、切換弁３４は図示左側の位
置に切り換えられ、切換弁３４の下流側では第２油圧ポ
ンプ３の吐出油は旋回用方向制御弁２３に導かれ、第３
ポンプ４の吐出油は予備用方向制御弁１５に導かれる。

【００９６】このように構成した第３の実施の形態によ
れば、スイッチ２８がオフ（容量可変指示）のときには
旋回モータ２０は予備用方向制御弁１５に接続されたア
タッチメントを含めた全てのフロントアクチュェータか
ら独立して第３油圧ポンプ４により駆動されるので、良
好な操作性を得られ、また、スイッチ２８がオン（容量
固定指示）のときには予備用方向制御弁１５に接続され
た一定流量を要求する特定アタッチメントが第３油圧ポ
ンプ４に接続されるため、特定アタッチメントを使用可
能な状態でをブレードシリンダ１９を除いた全てのアク
チュエータと複合操作可能となる。また、ブレードシリ
ンダ１９が第３油圧ポンプ４で駆動されるので、スイッ
チ２８がオンのときでも良好な走行ブレード複合操作が
可能となる。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、少なくとも３つの可変
容量型の油圧ポンプを用いることで良好な操作性を得る
ことができかつ省エネルギー化を達成できるとともに、
固定流量を要求するアタッチメントの使用にも適切に対
応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる建設機械の
油圧回路装置の構成を示す図である。

【図２】図１に示した油圧回路装置に備えられる第１及
び第２レギュレータ２６，２７の構成の詳細の一例を示
す。

【図３】第２レギュレータによる第３油圧ポンプの吐出
圧・容量特性図である。

【図４】第１レギュレータによる第１及び第２油圧ポン
プの吐出圧・容量特性図である。

【図５】本発明の油圧制御装置が搭載される建設機械の
代表例である油圧ショベルの外観を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係わる建設機械の
油圧回路装置の構成を示す図である。

【図７】図６に示した油圧回路装置に備えられる減圧弁
の入出力特性を示す図である。

【図８】図６に示した油圧回路装置に備えられる第１及
び第２レギュレータ２６，２７の構成の詳細の一例を示
す。

【図９】第２レギュレータによる第３油圧ポンプの吐出
圧・容量特性図である。

【図１０】第１レギュレータによる第１及び第２油圧ポ
ンプの吐出圧・容量特性図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係わる建設機械
の油圧回路装置の構成を示す図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態に係わる建設機械
の油圧回路装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 原動機（エンジン） ２ 第１油圧ポンプ ３ 第２油圧ポンプ ４ 第３油圧ポンプ ５ パイロットポンプ ６ 吐出ライン ７ バケット用方向制御弁 ８ ブーム用第１方向制御弁 ９ アーム用第２方向制御弁 １０ 走行右用方向制御弁 １１ 吐出ライン １２ 走行左用方向制御弁 １３ アーム用第１方向制御弁 １４ ブーム用第２方向制御弁 １５ 予備用方向制御弁 １６ センタバイパスライン １７ センタバイパスライン １８ 吐出ライン １９ ブレード用方向制御弁 ２０ 旋回用方向制御弁 ２１ 予備用第２方向制御弁 ２２ センタバイパスライン ２６ 第１レギュレータ ２７ 第２レギュレータ ２８ 第３油圧ポンプ４の容量の固定を指示するスイッ
チ ２９ アンプ ３０ 電磁比例減圧弁 ３１ 切換弁 ３２ 減圧弁 ３４ 切換弁 ４１ 第１弁グループ ４２ 第２弁グループ ４３ 第３弁グループ ４４、４４，４５，４７ パラレルライン ５４，５５，５６ 信号ライン ６１ 第１制御ピストン ６２ 第２制御ピストン ６３ 第３制御ピストン ６４ 制御用バネ ６５ 第４制御ピストン ６６ 制御用バネ ６７ 切換弁 １００ 走行体 １０１ 旋回体 １０２ フロント作業機 １０３ ブーム １０４ アーム １０５ バケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｍ Ｎ (72)発明者 豊岡 司 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB04 AB05 AC06 BA02 BA05 BB02 CA05 DA03 3H045 AA10 AA14 AA24 AA33 BA19 BA32 CA03 EA13 EA26 3H089 AA74 AA82 BB01 BB19 CC01 CC08 CC11 DA03 DA07 DA13 DB47 DB49 EE04 EE05 EE17 EE22 GG02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機と、この原動機によって駆動される
   可変容量型の第１、第２及び第３油圧ポンプと、前記第
   １、第２及び第３油圧ポンプから吐出される圧油によっ
   て駆動される複数の油圧アクチュエータとを有する建設
   機械の油圧回路装置において、 前記第１及び第２油圧ポンプの吐出圧に基づいて前記第
   １及び第２油圧ポンプの容量を制御する第１容量制御手
   段と、 前記第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて前記第３油圧ポ
   ンプの容量を制御する第２容量制御手段と、 前記第２容量制御手段の動作を不能とし、前記第３油圧
   ポンプの容量を固定するポンプ容量固定手段とを備える
   ことを特徴とする建設機械の油圧回路装置。
2. 【請求項２】原動機と、この原動機によって駆動される
   可変容量型の第１、第２及び第３油圧ポンプと、前記第
   １、第２及び第３油圧ポンプから吐出される圧油によっ
   て駆動される複数の油圧アクチュエータとを有する建設
   機械の油圧回路装置において、 前記第１及び第２油圧ポンプの吐出圧に基づいて前記第
   １及び第２油圧ポンプの容量を制御する第１容量制御手
   段と、 前記第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて前記第３油圧ポ
   ンプの容量を制御する第２容量制御手段と、 前記第２容量制御手段の動作を不能とし、前記第３油圧
   ポンプの容量を固定するポンプ容量固定手段と、 前記ポンプ容量固定手段により前記第３油圧ポンプの容
   量が固定されるとき、前記第１及び第２油圧ポンプの容
   量を第１及び第２の油圧ポンプの吐出圧と前記第３油圧
   ポンプの吐出圧に基づいて制御するよう前記第１容量制
   御手段を切り換える容量制御切換手段とを備えることを
   特徴とする建設機械の油圧回路装置。
3. 【請求項３】原動機と、この原動機によって駆動される
   可変容量型の第１、第２及び第３油圧ポンプと、前記第
   １、第２及び第３油圧ポンプから吐出される圧油によっ
   て駆動される複数の油圧アクチュエータとを有する建設
   機械の油圧回路装置において、 前記第１及び第２油圧ポンプに基づいて前記第１及び第
   ２油圧ポンプの容量を制御する第１容量制御手段と、 前記第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて前記第３油圧ポ
   ンプの容量を制御する第２容量制御手段と、 前記第２容量制御手段の動作を不能とし、前記第３油圧
   ポンプの容量を固定するポンプ容量固定手段と、 前記ポンプ容量固定手段により前記第３油圧ポンプの容
   量が固定されるときと、前記ポンプ容量固定手段により
   前記第３油圧ポンプの容量が固定されておらずかつ前記
   第３油圧ポンプの吐出圧が前記第２容量制御手段による
   入力トルク制限制御により前記第３油圧ポンプの容量の
   減少を開始する圧力以下にあるときに、前記第１及び第
   ２油圧ポンプの容量を第１及び第２の油圧ポンプの吐出
   圧と前記第３油圧ポンプの吐出圧に基づいて制御するよ
   う前記第１容量制御手段を切り換える容量制御切換手段
   とを備えることを特徴とする建設機械の油圧回路装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の建設機械の油圧回路装置に
   おいて、前記第３油圧ポンプの最大容量は、前記第２容
   量制御手段による入力トルク制限制御により前記第３油
   圧ポンプの容量の減少を開始する圧力が第３油圧ポンプ
   に係わる油圧アクチュエータ負荷の定常運転時の駆動圧
   力以上となるよう設定されていることを特徴とする建設
   機械の油圧回路装置。
5. 【請求項５】請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機
   械の油圧回路装置において、前記第２容量制御手段は前
   記第３油圧ポンプの吐出圧が導かれ前記第３油圧ポンプ
   の容量を制御する制御ピストンを有し、前記ポンプ容量
   固定手段は、オペレータにより操作され前記第３油圧ポ
   ンプの容量の固定を指示する操作手段と、この操作手段
   の指示に基づき、前記制御ピストンへの供給圧を第３油
   圧ポンプの吐出圧からタンク圧に切り換える切換弁とを
   有することを特徴とする建設機械の油圧回路装置。
6. 【請求項６】請求項２又は３記載の建設機械の油圧回路
   装置において、前記第１容量制御手段は前記第３油圧ポ
   ンプの吐出圧が導かれ前記第１及び第２油圧ポンプの容
   量を制御する制御ピストンを有し、前記ポンプ容量固定
   手段は、オペレータにより操作され前記第３油圧ポンプ
   の容量の固定を指示する操作手段を有し、前記容量切制
   御換手段は、前記操作手段の指示に基づき、前記制御ピ
   ストンへの供給圧を所定レベル以下の低圧から前記第３
   油圧ポンプの吐出圧に切り換える切換弁を有することを
   特徴とする建設機械の油圧回路装置。
7. 【請求項７】請求項３記載の建設機械の油圧回路装置に
   おいて、前記第１容量制御手段は前記第３油圧ポンプの
   吐出圧が導かれ前記第１及び第２油圧ポンプの容量を制
   御する制御ピストンを有し、前記ポンプ容量固定手段
   は、オペレータにより操作され前記第３油圧ポンプの容
   量の固定を指示する操作手段を有し、前記容量切制御換
   手段は、前記操作手段の指示に基づき減圧機能を解除す
   る減圧弁を有し、前記操作手段の指示がないときは前記
   第３油圧ポンプの吐出圧を設定圧以下に減圧して前記制
   御ピストンに導き、前記操作手段の指示があると前記第
   ３油圧ポンプの吐出圧をそのまま前記制御ピストンに導
   くことを特徴とする建設機械の油圧回路装置。
8. 【請求項８】請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機
   械の油圧回路装置において、前記複数の油圧アクチュエ
   ータは、前記第１及び第２油圧ポンプの一方から吐出さ
   れた圧油によって駆動される第１油圧アクチュエータ
   と、前記第３油圧ポンプから吐出された圧油によって駆
   動される第２油圧アクチュエータとを含み、 前記ポンプ容量固定手段により前記第３油圧ポンプの容
   量が固定されると作動し、前記第１油圧アクチュエータ
   を前記第３油圧ポンプから吐出された圧油により駆動
   し、前記第２油圧アクチュエータを前記第１及び第２油
   圧ポンプの一方から吐出された圧油により駆動するよう
   圧油の供給油路を切り換える油路切換手段を更に備える
   ことを特徴とする建設機械の油圧回路装置。