JP2006082767A - 走行式建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧ショベルなどの走行式建設機械に搭載されるオープンセンタタイプの方向切換弁を備え、左右走行モータに２つの油圧ポンプからそれぞれ独立して圧油を供給し走行を行わせる油圧駆動装置において、走行直進操作以外の場合の操作性悪化を防止し、なおかつ走行直進操作をした場合には走行蛇行の直進補正を可能とする。
【解決手段】油圧ポンプ１，２から方向切換弁６，７に圧油を供給する圧油供給油路１１，１２に弁装置２３を有する蛇行補正回路２０を設け、弁装置２３の制御手段として、電磁切換弁２５と、コントローラ２６と、２つの圧力センサ２７，２８と、２つのシャトル弁２９，３０とを設け、走行操作レバー１５ａ，１６ａが前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときは弁装置２３を遮断位置から絞り連通位置に切り換え、それ以外のときは弁装置２３を遮断位置に保持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の走行式建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に、左右走行モータに２つの油圧ポンプからそれぞれ独立して圧油を供給する走行式建設機械の油圧駆動装置に関する。

油圧ショベル等の走行式建設機械においては、通常、左右の走行モータを備え、これら左右の走行モータに２つの油圧ポンプからそれぞれ独立して圧油を供給するとともに、２つの走行モータに供給される圧油の流れを２つの方向切換弁により制御している。２つの方向切換弁はオープンセンタタイプであり、開回路を構成している。この種の油圧駆動装置は例えば特開平８−２９１５３９号公報に記載されている。

オープンセンタタイプの方向切換弁を備えた油圧ショベルの油圧駆動装置において、走行蛇行を防止可能な走行制御システムが例えば特開平６−３０６８９２号公報に提案されている。この従来技術は、左右走行モータヘの圧油供給路の間に、絞りを介して連通する弁装置を設け、左右走行操作レバーの操作量をフル操作した場合に左右走行モータヘの圧油供給路が絞りを介して連通させ、左右走行モータヘ供給される圧油の流量を同じくして左右走行装置の回転差を解消し、走行蛇行（走行偏向）を防止するものである。

特開平８−２９１５３９号公報 特開平６−３０６８９２号公報

しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。

走行式建設機械の油圧駆動装置において、定格の走行速度は油圧ポンプの吐出流量と走行モータの容量により決定される。設計仕様では２つの油圧ポンプ及び左右走行モータの仕様は同仕様に設定されている。この場合、実際の左右の走行モータの速度差（回転数差）は、油圧ポンプの叶出性能と走行モータの効率等に影響される。実際の製品では加工誤差等のバラツキがあり、油圧ポンプの叶出性能や走行モータの効率等にバラツキが生じる。この場合、特開平８−２９１５３９号公報に記載のように左右の走行モータに２つの油圧ポンプからそれぞれ独立して圧油を供給するようにしたものでは、直進走行操作時に左右の走行モータに速度差が発生する。左右の走行モータに速度差が発生すると車体は走行蛇行し、意図する直進走行が行えなくなる。

このような問題に対し、現状の対応策では油圧ポンプの交換か走行モータの交換に依っている。しかし、油圧ポンプや走行モータは大物装置であり、これらの交換には過大な費用や作業量を要する。また、確実性が低かった。

特開平６−３０６８９２号公報に記載の従来技術では、左右走行操作レバーの操作量がフル操作の場合に左右走行モータヘの圧油供給路が絞りを介して連通するようにしているので、上記のような問題は発生しない。しかし、左右走行操作レバーの入力が逆方向のフル操作だった場合にも、同様に上記圧油供給路が連通してしまう。これにより、例えば左右走行操作レバーを逆方向に入力し、左右履帯の中央を旋回中心として、油圧ショベル全体をその場旋回させる、いわゆる「スピンターン」をしている場合などにおいて、左右走行モータの負荷圧が異なる場合（路面の摩擦条件の差などにより、片側走行モータの負荷圧が大きくなるような場合）、上記圧油供給路を連通する絞りを介して、負荷が軽い走行モータにより多くの流量が流れ込むことになる。これにより、オペレータが塀などの側の峡所で、「スピンターン」を意図して左右走行操作レバーを逆方向に操作しても、実際には油圧ショベル全体をその場旋回させることができないので、油圧ショベルを塀などにぶつけてしまうことが懸念される。

本発明の目的は、油圧ショベルなどの走行式建設機械に搭載されるオープンセンタタイプの方向切換弁を備え、左右走行モータに２つの油圧ポンプからそれぞれ独立して圧油を供給し走行を行わせる油圧駆動装置において、走行直進操作以外の場合の操作性悪化を防止し、なおかつ走行直進操作をした場合には走行蛇行の直進補正が可能となる走行式建設機械の油圧駆動装置を提供することである。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、第１及び第２油圧ポンプ、左右の走行モータ、前記第１及び第２油圧ポンプから前記左右の走行モータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタタイプの第１及び第２方向切換弁と、前記第１及び第２方向切換弁を操作するための左右走行用の第１及び第２操作装置とを備える走行式建設機械の油圧駆動装置において、前記第１及び第２油圧ポンプから前記第１及び第２方向切換弁に圧油を供給する第１及び第２油路に設けられ、前記第１及び第２油路の連通を遮断する遮断位置と、前記第１及び第２油路を絞り部を介して連通させる絞り連通位置との間で切り換え可能な弁装置を有する蛇行補正回路と、前記第１及び第２操作レバー装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときは前記弁装置を遮断位置から絞り連通位置に切り換え、前記第１及び第２操作レバー装置が同方向にフル入力操作されていないときは前記弁装置を遮断位置に保持する制御手段とを備えるものとする。

このように弁装置を有する蛇行補正回路と制御手段を設けることにより、弁装置を絞り連通位置に切り換えたときは第１及び第２管路が絞り部を介して連通するため、第１及び第２油圧ポンプの吐出性能や左右の走行モータの効率等にバラツキがあり駆動側（高圧側）と従動側（低圧側）が生じても、高圧側の圧油が低圧側に流入するため左右の走行モータに速度差（回転数差）が生じることが防止され、走行蛇行の直進補正をすることができる。

また、第１及び第２操作レバー装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときに弁装置を遮断位置から絞り連通位置に切り換え、第１及び第２操作レバー装置が同方向にフル入力操作されていないときは弁装置を遮断位置に保持することにより、前進又は後進の走行直進操作の場合にのみ、弁装置が遮断位置から絞り連通位置に切り換わり、走行直進操作以外の場合は弁装置は遮断位置に保持されるため、走行直進操作以外の場合に左右走行モータへの圧油供給路が絞りを介して連通されてしまうことによる操作性悪化を防止し、なおかつ走行直進操作をした場合には走行蛇行の直進補正が可能となる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記第１及び第２操作装置の入力量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された入力量に基づき、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときは前記弁装置を遮断位置から絞り連通位置に切り換え、前記第１及び第２操作レバー装置が同方向にフル入力操作されていないときは前記弁装置を遮断位置に保持する切換操作手段とを有する。

これにより上記のように走行直進操作以外の場合の操作性悪化を防止し、なおかつ走行直進操作をした場合には走行蛇行の直進補正が可能となる。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記第１及び第２操作装置によりそれぞれ生成される第１及び第２操作パイロット圧を検出する第１及び第２圧力センサと、前記第１及び第２圧力センサの検出値に基づき、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたかどうかを判断し、その判断結果に応じた信号を出力するコントローラと、このコントローラからの信号により作動し、前記弁装置を切り換える電磁切換弁とを有する。

これにより制御手段を電気回路と油圧回路の組み合わせで構成することができる。

（４）上記（１）において、前記制御手段は、前記第１及び第２操作装置によりそれぞれ生成される第１及び第２操作パイロット圧を検出する第１及び第２シャトル弁と、前記第１及び第２シャトル弁が検出した第１及び第２操作パイロット圧に基づいて作動する第１及び第２油圧切換弁と、前記弁装置を切り換える第３油圧切換弁とを有し、前記第１及び第２油圧切換弁は、前記第３油圧切換弁に制御パイロット圧を導く油路に直列に配置され、かつ前記第１及び第２操作パイロット圧が、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときのものであるときに、遮断位置に切り換わるよう設定されているものであってもよい。

これにより制御手段を油圧回路のみで（純油圧的に）構成することができる。

（５）また、上記（１）において、前記制御手段は、前記第１及び第２操作装置によりそれぞれ生成される第１及び第２操作パイロット圧を検出する第１及び第２シャトル弁と、前記第１及び第２シャトル弁が検出した第１及び第２操作パイロット圧に基づいて作動する第１油圧切換弁と、前記弁装置を切り換える第２油圧切換弁とを有し、前記第１油圧切換弁は、前記第２油圧切換弁に制御パイロット圧を導く油路に配置され、かつ前記第１及び第２操作パイロット圧が、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときのものであるときに、遮断位置に切り換わるよう設定されているものであってもよい。

これにより制御手段を油圧回路のみで（純油圧的に）構成することができる。

本発明によれば、油圧ショベルなどに搭載されるオープンセンタタイプの走行制御システムにおいて、走行直進操作以外の走行操作を行った場合に左右走行モータへの圧油供給路が絞りを介して連通されてしまうことによる操作性悪化を防止し、なおかつ走行直進操作をした場合には、走行蛇行の直進補正が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。これらの実施の形態は建設機械として油圧ショベルに本発明を適用したものである。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる油圧駆動装置を示す図である。この図１において、本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、２つのメインの油圧ポンプ１，２と、左右の走行モータ４，５と、２つの油圧ポンプ１，２から左右の走行モータ４，５に供給される圧油の流れを制御する２つの方向切換弁６，７とを備えている。方向切換弁６，７が切り換え操作されると、２つの油圧ポンプ１，２の吐出口から吐出された圧油は方向切換弁６，７のメータイン流路（流入側流路）６ａ１又は６ａ２；７ａ１又は７ａ２を介してそれぞれの走行モータ４，５に導かれ、走行モータ４，５からの戻り油は方向切換弁６，７のメータアウト流路（流出側流路）６ｂ１，６ｂ２又は７ｂ１，７ｂ２を介してタンクに戻される。

油圧ポンプ１，２は可変容量型であり、傾転位置を制御することで容量（押しのけ容積）を変え、吐出流量を増減する。油圧ポンプ１，２の制御手段として、通常、馬力制御アクチュエータ（図示せず）が設けられ、油圧ポンプ１，２の吐出圧が上昇するとそれに応じて流量を減じるよう傾転位置が制御される。

方向切換弁６，７はオープンセンタータイプ（センターバイパスタイプ）であり、センターバイパスライン８，９につながるセンタバイパス流路６ｃ，７ｃを有している。方向切換弁６，７が中立位置（非操作位置）にあるとき、センターバイパス流路６ｃ，７ｃは全開し、メータイン流路６ａ１，６ａ２；７ａ１，７ａ２は全閉し、油圧ポンプ１，２からの吐出油は油圧ポンプ１，２の吐出口に接続された圧油供給油路１１，１２、センターバイパスライン８，９、センターバイパス流路６ｃ，７ｃからタンクライン１３，１４を介してタンクに戻される。方向切換弁６，７が中立位置から作動位置に切り換え操作されると、その操作量に応じてセンターバイパス流路６ｃ，７ｃは開口面積を減らし、方向切換弁６，７の最大切換位置（フルストローク位置）の直前で全閉する。一方、方向切換弁６，７のメータイン流路６ａ１又は６ａ２；７ａ１又は７ａ２は方向切換弁６，７の操作量に応じて開口面積を増やし、方向切換弁６，７の最大切換位置（フルストローク位置）の直前で全開する。これにより方向切換弁６，７の操作量に応じた流量が走行モータ４，５に供給され、走行モータ４，５の回転速度が制御される。圧油供給油路１１，１２には油圧ポンプ１，２の最高吐出圧力を規制する安全手段としてのメインリリーフ弁（図示せず）が設けられている。

方向切換弁６，７は油圧パイロット部６ｄ，６ｅ及び７ｄ，７ｅを備えた油圧切換弁であり、走行操作レバー１５ａ，１６ａと走行パイロットバルブ１５ｂ，１５ｃ及び１６ｂ，１６ｃとを備えた右走行用及び左走行用の走行操作器１５，１６により操作され、走行パイロットバルブ１５ｂ，１５ｃ及び１６ｂ，１６ｃには固定ポンプ３の吐出圧力が一次圧として導かれている。油圧ポンプ１，２と固定ポンプ３はエンジン１７により駆動される。固定ポンプ３の吐出圧力はパイロットリリーフ弁１８によりある一定の圧力に保たれる。

走行燥作レバー１５ａ，１６ａが中立位置にある場合、方向切換弁６，７の油圧パイロット部６ｄ，６ｅ及び７ｄ，７ｅは走行パイロットバルブ１５ｂ，１５ｃ及び１６ｂ，１６ｃを介してタンク１９ヘと連絡している。走行操作レバー１６ａ，１６ｂが操作されると、走行パイロットバルブ１５ｂ，１５ｃ及び１６ｂ，１６ｃの対応するものの出力ポートが加圧され、その圧力（出力圧）がパイロット圧力として方向切換弁６，７の対応する油圧パイロット部６ｄ又は６ｅ；７ｄ又は７ｅヘとそれぞれ導かれる。これにより方向切換弁６，７が切換わり、走行モータ４，５に圧油が供給され、走行モータ４，５が回転する。

油圧ポンプ１，２から方向切換弁６，７に圧油を供給する圧油供給油路１１，１２に蛇行補正回路２０が設けられている。この蛇行補正回路２０は、圧油供給油路１１，１２をつなぐ油路２１，２２と、この油路２１，２２に設けられた弁装置２３とから構成されている。弁装置２３は遮断位置と絞り連通位置を有する２位置切換弁であり、遮断位置では油路１１，１２の連通を遮断し、絞り連通位置では油路１１，１２を絞り部２３ａを介して連通させる。また、弁装置２３は油圧パイロット部２３ｂを備えた油圧切換弁であり、油圧パイロット部２３ｂにパイロット制御圧が導かれていないときはバネ２３ｃにより図示の遮断位置に保持され、油圧パイロット部２３ｂにパイロット制御圧が導かれると遮断位置から絞り連通位置に切り換えられる。

弁装置２３の制御手段として、電磁切換弁２５と、コントローラ２６と、２つの圧力センサ２７，２８と、２つのシャトル弁２９，３０とが設けられ、これにより走行操作レバー１５ａ，１６ａが前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときは弁装置２３を遮断位置から絞り連通位置に切り換え、それ以外のときは弁装置２３を遮断位置に保持する。

シャトル弁２９の２つの入力ポートの１つは右走行操作器１５の前進側走行パイロットバルブ１５ｂの出力ポートに接続され、他の１つは左走行操作器１６の後進側走行パイロットバルブ１６ｃの出力ポートに接続され、２つの出力ポートの高圧側の圧力を選択して出力する。他方のシャトル弁３０の２つの入力ポートの１つは左走行操作器１６の前進側走行パイロットバルブ１６ｂの出力ポートに接続され、他の１つは右走行操作器１５の後進側走行パイロットバルブ１５ｃの出力ポートに接続され、２つの出力ポートの高圧側の圧力を選択して出力する。シャトル弁２９，３０の出力ポートはそれぞれ圧力センサ２７，２８に接続され、圧力センサ２７，２８の出力はコントローラ２６に入力される。コントローラ２６は、２つのシャトル弁２９，３０の出力が両方とも「０．９×ＰＢ以上」の場合に電磁切換弁２５を駆動するような信号を出力する（後述）。

電磁切換弁２５は油路３３と油路３４の間に配置され、油路３３は弁装置２３の油圧パイロット部２３ｂに接続され、油路３４は固定ポンプ３のパイロット油路３５に接続されている。また、電磁切換弁２５は、ソレノイド部２５ｂにより初期位置と作動位置のいずれかに切り換えられる２位置切換弁であり、コントローラ２６から信号が出力されていないときはバネ２５ｃの力で初期位置に保たれ、油路３３，３４の連通を遮断するとともに油路３３をタンク１９に連通し、コントローラ２６から信号が出力されると作動位置に切り換えられ、油路３３，３４を連通させる。油路３３，３４が連通すると、固定ポンプ３の吐出圧力が制御圧として弁装置２３の油圧パイロット部２３ｂに導かれ、弁装置２３は遮断位置から絞り連通位置に切り換えられる。

図２に油圧ショベルの外観を示す。油圧ショベルは、下部走行体１００、上部旋回体１０１、フロント作業機１０２を有し、上部旋回体１０１は下部走行体１００上に旋回モータにより旋回可能に搭載され、フロント作業機１０２は上部旋回体１０１の旋回フレーム前部にスイングポスト１０８を介して水平方向及び垂直方向に回動自在に連結されている。下部走行体１００は右左のクローラ（履帯）１００ａ，１００ｂを有し、フロント作業機１０２はブーム１０３、アーム１０４、バケット１０５を備えている。下部走行体１００の前部にはブレード１０６が取り付けられ、上部旋回体１０１は運転室１０７を備えている。

下部走行体１００の右左のクローラ１００ａ，１００ｂには上記の走行モータ４，５が設けられ、この走行モータ４，５を回転駆動することで走行を行う。フロント作業機１０２にはブームシリンダ１１３、アームシリンダ１１４、バケットシリンダ１１５が備えられ、これらを伸縮することでブーム１０３、アーム１０４、バケット１０５は上下方向に回動する。

図１では、説明の簡略化のため、走行用の方向切換弁６，７のみを示したが、実際の回路構成では走行用の方向切換弁６，７以外に、ブーム用、アーム用、バケット用、旋回用、スイング用、ブレード用の方向切換弁も設置され、これら方向切換弁を介してブームシリンダ１１３、アームシリンダ１１４、バケットシリンダ１１５や図示しない旋回モータ、スイングシリンダ、ブレードシリンダ等に圧油を供給し、ブーム１０３、アーム１０４、バケット１０５や上部旋回体１０１、スイングポスト、ブレード１０６等を駆動可能としている。また、図１では、メインの油圧ポンプとして２つの油圧ポンプのみを示したが、好ましくは、更に第３のメインの油圧ポンプを設置し、走行以外のアクチュエータの一部を第３の油圧ポンプからの圧油で駆動できるようにしてもよく、これにより走行と走行以外のアクチュエータとの複合駆動（走行複合操作）を行うことができる。

蛇行補正回路の蛇行補正原理を図３及び図４を用いて説明する。

図３において、図示左側は蛇行補正回路のない従来例の動作説明図であり、図示右側は蛇行補正回路を設けた本発明の動作説明図である。従来例では、直進操作を行い、左右の走行モータの回転数に差が生じたとき、走行モータの回転数が速い側が駆動側となり、駆動側のモータ負荷圧は従動側のモータ負荷圧より高くなる。これは、クローラ１００ａ，１００ｂ（図２参照）が直進性を持ち、駆動側（高圧側）と従属側（低圧側）が発生することによる。この状態で駆動側と従動側の負荷圧差がクローラ１００ａ，１００ｂの直進性により補えない大きさになると、蛇行が生じる。

本発明の構成では、左右の走行モータ４，５の圧油供給油路１１，１２を弁装置２３により連通することにより、回転数差により発生した左右の負荷圧の差を利用して高圧側から低圧側に補正流量を発生させている。この補正流量の発生（弁装置２３の連通）によりクローラ１００ａ，１００ｂの持つ直進性を補うことが可能となる。

また、本発明では、弁装置２３の連通位置に絞り部２３ａを設け、絞り要素を設定している。この絞り要素の設定により走行時の操舵を意図した左右の走行モータヘの供給流量の意図的な差をキャンセルしないように蛇行補正回路２０を機能させることが可能となる。

図４は意図する操舵を可能とする絞り要素の機能を説明する図である。図４において、横軸は左右走行モータの負荷圧差ΔＰを示し、縦軸は弁装置２３の通過流量Ｑを示す。ＱＬは操舵を無効にしてしまう流量である。

図４に示すように、絞り部２３ａの開口面積Ａ０を小さめに設定することで、絞り部２３ａの流量特性は図示のＦＣの如くなり、直進補正時の左右走行モータ４，５の負荷圧差に対して直進補正に必要な流量ＱＡを確保できるとともに、操舵時に想定される最大の負荷圧差に対する流量ＱＢは操舵を無効にしてしまう流量ＱＬより少なくすることができる。これにより直進時の蛇行補正に必要な補正流量分しか流れないように設定することが可能となる。

解析の結果、油圧ポンプ１又は２から走行モータ４又は５に供給される圧油の流量（走行流量）に対する弁装置２３の通過流量は２〜３％であること、つまり絞り部２３ａの開口面積Ａ０をそのような通過流量比率（走行流量に対する弁装置２３の通過流量が２〜３％）が得られるよう設定することが好ましいことが分かった。弁装置２３の通過流量が３％を超えると緩やかな操舵（曲進）が行い難くなり、２％を下回ると蛇行の補正効果が得られなくなる。

コントローラの処理機能を図５を用いて説明する。

図５は走行操作器１５，１６の操作レバー１５ａ，１６ａのストローク（レバーストローク）とパイロットバルブ１５ｂ，１５ｃ及び１６ｂ，１６ｃの出力圧との関係を示す図である。走行操作器のパイロットバルブには、レバーストロークの全区間に亘って減圧機能が働くタイプ（全区間減圧タイプ）でないものと、全区間減圧タイプであるものとがあり、図５（ａ）はパイロットバルブが全区間減圧タイプでない場合の関係図であり、図５（ｂ）はパイロットバルブが全区間減圧タイプである場合の関係図である。

図５（ａ）及び（ｂ）において、ＳｔＡ〜ＳｔＢはパイロットバルブの減圧機能が働く有効レバーストローク領域であり、ＳｔＡで出力圧は最低のＰＡであり、ＳｔＢで出力圧はＰＢまで上昇する。ＳｔＡ以下のレバーストローク領域は不感帯である。パイロットバルブが全区間減圧タイプであるもの（図５（ｂ））では、出力圧ＰＢは最大であり、出力圧はＰＡからＰＢまでレバーストロークに応じて上昇する。パイロットバルブが全区間減圧タイプでないもの（図５（ａ））では、レバーストロークはＳｔＢを超えて更にＳｔＣまで増大可能であり、レバーストロークがＳｔＢを超えるとバルブが全開して、出力圧は入力圧（パイロットポンプの出力圧）と同じＰＣまで上昇する。

走行操作レバー１５ａ，１６ａがフル入力操作（フルレバー操作）されたかどうかを判断するためには、判断基準としてある数値のしきい値を設ける必要がある。そのしきい値を決める考え方は次のようである。まず、パイロットバルブパイロットバルブ１５ｂ，１５ｃ及び１６ｂ，１６ｃの特性には、上記のように２種類があり、そのどちらにも適用できるしきい値としてレバーストロークＳｔＢでの出力圧ＰＢを用いる。また、通常、方向切換弁６，７のメインスプールの受圧特性上、油圧パイロット部６ｄ，６ｅ及び７ｄ，７ｅに導かれるパイロット圧が「０．９×ＰＢ」で走行スピードがフルに達するようになっている。このため「０．９×ＰＢ」以上の出力圧をしきい値とすることで、走行操作レバー１５ａ，１６ａがフル入力操作（フルレバー操作）されたかどうかを判断することができる。

本実施の形態では、このような考えに基づき走行操作レバー１５ａ，１６ａがフル入力操作されたかどうかを判断するしきい値として「０．９×ＰＢ」を設定する。コントローラ２６は、上記のように２つのシャトル弁２９，３０の出力が両方とも「０．９×ＰＢ以上」の場合に左右の操作レバー１５ａ，１６ａが同方向にフル入力操作されたと判断し、電磁切換弁２５を駆動するような信号を出力する。

次に、以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。以下の説明は、左右走行モータ４，５ヘの圧油供給路１１，１２を連通する弁装置２３を切り換える部分についてのものであり、それ以外の部分の動作については一般的なオープンセンタタイプの油圧回路を持つ油圧駆動装置に準ずるので、説明を省略する。
（１）操作レバー１５ａ，１６ａが中立の場合
走行パイロットバルブ１５ｂ，１５ｃ及び１６ｂ，１６ｃの出力ポートは全てタンク１８に連通され、タンク圧に保たれる。シャトル弁２９，３０に作用する圧力はタンク圧となり、圧力センサ２７，２８はその圧力（タンク圧）を検出する。コントローラ２６はその圧力センサ２７，２８の検出値（タンク圧）から出力をＯＦＦとし、電磁切換弁２５はバネ２５ｃの力によって初期位置の状態を保つ。これにより左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２を連通する弁装置２３へのパイロット制御圧は電磁切換弁２５を介してタンク圧に保たれるので、弁装置２３は遮断位置となり、左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２が遮断される。
（２）前進直進の場合
右走行操作器１５の前進側走行パイロットバルブ１５ｂの出力ポートと左走行操作器１６の前進側走行パイロットバルブ１６ｂの出力ポートから、レバー入力に応じた圧力が出力され、シャトル弁２９，３０にその圧力が導かれ、圧力センサ２７，２８はその圧力を検出する。左右走行操作レバー１５ａ，１６ａがフルで入力されている場合、上記圧力は両方０．９×ＰＢ以上となる。コントローラ２６は圧力センサ２７，２８の検出値を入力し、電磁切換弁２５を切り換える信号を出力する（ＯＮ状態となる）。電磁切換弁２５が切換わることで、パイロット制御圧が左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２を連通する弁装置２３に導かれ、弁装置２３が絞り連通位置に切換わる。

したがって、この場合は、上記のように左右走行モータ４，５に回転数差が生じたとき、弁装置２３により補正流量が発生し、走行蛇行の直進補正が可能となる。

後進直進についても同様である。
（３）左前方向へのピボットターンの場合
ピボットターンとは、上から見たときに、片側の履帯のほぼ中央を回転中心として、旋回することである。

この場合は、右走行操作器１５の前進側走行パイロットバルブ１５ｂの出力ポートからレバー入力に応じた圧力が出力され、シャトル弁２９にはその圧力が導かれるが、もう１つのシャトル弁３０に作用するのはタンク圧であり、圧力センサ２７，２８はそれぞれその圧力を検出する。コントローラ２６には片側の圧力センサ２７からの出力のみが入力されるため、コントローラ２６は出力をＯＦＦとし、電磁切換弁２５はバネ２５ｃの力によって初期位置の状態を保つ。これにより左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２を連通する弁装置２３へのパイロット制御圧は電磁切換弁２５を介してタンク圧に保たれるので、弁装置２３は遮断位置となり、左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２が遮断される。

右前方向へのピボットターン又は左後方向へのピボットターン、右後方向へのピボットターンについても同様である。
（４）半時計回りのスピンターンの場合
スピンターンとは、上から見たときに、左右履帯のほぼ中央を回転中心として、その場旋回することである。

この場合は、右走行操作器１５の前進側走行パイロットバルブ１５ｂの出力ポートと左走行操作器１６の後進側走行パイロットバルブ１６ｃの出力ポートからレバー入力に応じた圧力が出力され、シャトル弁２９にはそれらの圧力が導かれるが、もう１つのシャトル弁３０に作用するのはタンク圧であり、圧力センサ２７，２８はそれぞれその圧力を検出する。コントローラ２６には片側の圧力センサ２７からの出力のみが入力されるため、コントローラ２６は出力をＯＦＦとし、電磁切換弁２５はバネ２５ｃの力によって初期位置の状態を保つ。これにより左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２を連通する弁装置２３へのパイロット制御圧は電磁切換弁２５を介してタンク圧に保たれるので、弁装置２３は遮断位置となり、左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２が遮断される。

これにより、例えば左右走行モータ４，５の負荷圧が異なる場合であっても、圧油供給油路１１，１２が遮断されているため負荷が軽い走行モータにより多くの流量が流れ込むことがなくなり、スピンターンにより油圧ショベル全体を確実にその場旋回させることができ、操作性の悪化を防止することができる。

時計回りのピボットターンについても同様である。

以上の（１）〜（４）をまとめると次のようになる。走行直進（前進若しくは後進）で操作レバー１５ａ，１５ｂをフル入力操作した場合にのみ左右走行モータ４，５ヘの圧油供給油路１１，１２が絞り２３ａを介して連通される。それ以外の操作の場合は、圧油供給油路１１，１２は遮断される。

したがって、本実施の形態によれば、油圧ショベルなどに搭載されるオープンセンタタイプの走行制御システムにおいて、走行直進操作以外の走行操作において（必要な場合以外に）、左右走行モータへの圧油供給路が絞りを介して連通されてしまうことによる操作性の悪化を防止し、なおかつ走行直進操作をした場合には、走行蛇行の直進補正が可能となる。

本発明の第２の実施の形態を図６により説明する。図中、図１に示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。

上記第１の実施の形態では、２つのシャトル弁２９，３０の出力を２つの圧力センサ２７，２８で検出してコントローラ２６で判別し、電磁切換弁２５への出力を得ていたが、本実施の形態では、これらの機能を２つの２位置切換弁を直列に並べることで実現するものである。

つまり、本実施の形態では、弁装置２３の制御手段として、ソレノイド部の代わりに油圧パイロット部２５Ａｂを備えた油圧切換弁２５Ａと、２つのシャトル弁２９，３０と、油路４３，４４に直列に配置された２つの２位置切換弁４１，４２を備えている。油路４３は固定ポンプ３のパイロット油路３５に接続され、油路４４は油圧切換弁２５Ａの油圧パイロット部２４Ａｂに接続されている。

２つの２位置切換弁４１，４２は、それぞれ、油圧パイロット部４１ａ，４２ａを備えた油圧切換弁であり、シャトル弁２９，３０の出力ポートがそれぞれ油圧パイロット部４１ａ，４２ａに接続され、シャトル弁２９，３０の出力圧（油圧パイロット部４１ａ，４２ａの圧力）が低いときはバネ４１ｂ，４２ｂの力で初期位置である遮断位置に保たれ、シャトル弁２９，３０の出力圧（油圧パイロット部４１ａ，４２ａの圧力）が高くなると遮断位置から連通位置に切り換えられる。２位置切換弁４１，４２のバネ４１ｂ，４２ｂは、シャトル弁２９，３０の出力圧（油圧パイロット部４１ａ，４２ａの圧力）が０．９×ＰＢ以上で連通位置に切り換わり、０．９×ＰＢ未満で遮断位置に切り換わるように設定されている。

油圧切換弁２５Ａは、ソレノイド部２５ｂが油圧パイロット部２５Ａｂに代わった点を除いて、第１の実施の形態における電磁切換弁２５と同じである。

本実施の形態の動作は第１の実施の形態と同じである。上記（１）のように走行直進（前進若しくは後進）で操作レバー１５ａ，１５ｂをフル入力操作した場合には、２位置切換弁４１，４２は両方とも遮断位置から連通位置に切り換えられ、油圧切換弁２５Ａが作動して弁装置２３が絞り連通位置に切り換わる。上記（２）及び（３）のそれ以外の走行操作では、２位置切換弁４１，４２の一方しか連通位置に切り換わらず、弁装置２３は遮断位置に保持される。

したがって、本実施の形態によっても、走行直進操作以外の走行操作では操作性の悪化を防止し、なおかつ走行直進操作をした場合には、走行蛇行の直進補正が可能となる。

本発明の第３の実施の形態を図７により説明する。図中、図１及び図６に示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態は、上記第２の実施の形態における２つの２位置切換弁を２つの入力を持つ１つの２位置切換弁に置き換えたものである。

つまり、本実施の形態では、２つの２位置切換弁４１，４２の代わりに１つの２位置切換弁４５を備えている。２位置切換弁４５は２つの油圧パイロット部４５ａ，４５ｂを有し、シャトル弁２９，３０の出力ポートがそれぞれ油圧パイロット部４５ａ，４５ｂに接続され、シャトル弁２９，３０の出力圧が低いときはバネ４５ｃの力で初期位置である遮断位置に保たれ、シャトル弁２９，３０の出力圧が高くなると遮断位置から連通位置に切り換えられる。２位置切換弁４５のバネ４５ｃは、シャトル弁２９，３０の出力圧の和（油圧パイロット部４５ａ，４５ｂの入力の和）が（０．９×ＰＢ）×２以上となったときに遮断位置から連通位置に切り換わるように設定されている。

本実施の形態も第１及び第２の実施の形態と同様の動作をし、同様の効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態に係わる油圧駆動装置を示す図である。 本発明が適用される油圧ショベルの外観を示す図である。 本発明の蛇行補正の原理を説明する図である。 本発明の蛇行補正回路における意図する操舵を可能とする絞り要素の機能を説明する図である。 走行操作器の操作レバーのストローク（レバーストローク）とパイロットバルブの出力圧との関係を示す図であり、図５（ａ）はパイロットバルブが全区間減圧タイプでない場合のものを、図５（ｂ）がパイロットバルブが全区間減圧タイプである場合のものである。 本発明の第２の実施の形態に係わる油圧駆動装置を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係わる油圧駆動装置を示す図である。

符号の説明

１，２ メインの油圧ポンプ（第１及び第２油圧ポンプ）
３ 固定ポンプ
４，５ 左右の走行モータ
６，７ 方向切換弁（第１及び第２方向切換弁）
６ａ，６ｂ；７ａ，７ｂ 油圧パイロット部
８，９ センタバイパスライン
１１，１２ 圧油供給油路（第１及び第２油路）
１５ 右走行操作器（第１又は第２操作装置）
１５ａ 走行操作レバー
１５ｂ，１５ｃ 走行パイロットバルブ
１６ 左走行操作器（第１又は２操作装置）
１６ａ 走行操作レバー
１６ｂ，１６ｃ 走行パイロットバルブ
１７ エンジン
１８ パイロットリリーフ弁
１９ タンク
２０ 蛇行補正回路
２１，２２ 油路
２３ 弁装置
２３ａ 絞り部
２３ｂ 受圧部
２３ｃ バネ
２５ 電磁切換弁
２５ｂ ソレノイド部
２５ｃ バネ
２５Ａ 油圧切換弁（第３油圧切換弁；第２油圧切換弁）
２５Ａｂ 油圧パイロット部
２６ コントローラ
２７，２８ 圧力センサ
２９，３０ シャトル弁
３３，３４ 油路
３５ パイロット油路
４１，４２ ２位置切換弁（第１及び第２油圧切換弁）
４１ａ，４２ａ 油圧パイロット部
４１ｂ，４２ｂ バネ
４３，４４ 油路
４５ ２位置切換弁（第１油圧切換弁）
４５ａ，４５ｂ 油圧パイロット部
４５ｃ バネ
１００ 下部走行体
１００ａ，１００ｂ クローラ（履帯）
１０１ 上部旋回体
１０２ フロント作業機

Claims (5)

1. 第１及び第２油圧ポンプ、左右の走行モータ、前記第１及び第２油圧ポンプから前記左右の走行モータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタタイプの第１及び第２方向切換弁と、前記第１及び第２方向切換弁を操作するための左右走行用の第１及び第２操作装置とを備える走行式建設機械の油圧駆動装置において、
   前記第１及び第２油圧ポンプから前記第１及び第２方向切換弁に圧油を供給する第１及び第２油路に設けられ、前記第１及び第２油路の連通を遮断する遮断位置と、前記第１及び第２油路を絞り部を介して連通させる絞り連通位置との間で切り換え可能な弁装置を有する蛇行補正回路と、
   前記第１及び第２操作レバー装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときは前記弁装置を遮断位置から絞り連通位置に切り換え、前記第１及び第２操作レバー装置が同方向にフル入力操作されていないときは前記弁装置を遮断位置に保持する制御手段とを備えることを特徴とする走行式建設機械の油圧駆動装置。
2. 請求項１記載の走行式建設機械の油圧駆動装置において、
   前記制御手段は、前記第１及び第２操作装置の入力量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された入力量に基づき、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときは前記弁装置を遮断位置から絞り連通位置に切り換え、前記第１及び第２操作レバー装置が同方向にフル入力操作されていないときは前記弁装置を遮断位置に保持する切換操作手段とを有することを特徴とする走行式建設機械の油圧駆動装置。
3. 請求項１記載の走行式建設機械の油圧駆動装置において、
   前記制御手段は、
   前記第１及び第２操作装置によりそれぞれ生成される第１及び第２操作パイロット圧を検出する第１及び第２圧力センサと、
   前記第１及び第２圧力センサの検出値に基づき、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたかどうかを判断し、その判断結果に応じた信号を出力するコントローラと、
   このコントローラからの信号により作動し、前記弁装置を切り換える電磁切換弁とを有することを特徴とする走行式建設機械の油圧駆動装置。
4. 請求項１記載の走行式建設機械の油圧駆動装置において、
   前記制御手段は、
   前記第１及び第２操作装置によりそれぞれ生成される第１及び第２操作パイロット圧を検出する第１及び第２シャトル弁と、
   前記第１及び第２シャトル弁が検出した第１及び第２操作パイロット圧に基づいて作動する第１及び第２油圧切換弁と、
   前記弁装置を切り換える第３油圧切換弁とを有し、
   前記第１及び第２油圧切換弁は、前記第３油圧切換弁に制御パイロット圧を導く油路に直列に配置され、かつ前記第１及び第２操作パイロット圧が、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されときのものであるときに、遮断位置に切り換わるよう設定されていることを特徴とする走行式建設機械の油圧駆動装置。
5. 請求項１記載の走行式建設機械の油圧駆動装置において、
   前記制御手段は、
   前記第１及び第２操作装置によりそれぞれ生成される第１及び第２操作パイロット圧を検出する第１及び第２シャトル弁と、
   前記第１及び第２シャトル弁が検出した第１及び第２操作パイロット圧に基づいて作動する第１油圧切換弁と、
   前記弁装置を切り換える第２油圧切換弁とを有し、
   前記第１油圧切換弁は、前記第２油圧切換弁に制御パイロット圧を導く油路に配置され、かつ前記第１及び第２操作パイロット圧が、前記第１及び第２操作装置が前進及び後進のいずれか一方の同方向にフル入力操作されたときのものであるときに、遮断位置に切り換わるよう設定されていることを特徴とする走行式建設機械の油圧駆動装置。

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