JP2601882B2 - 装軌式建設車輌の油圧駆動装置 - Google Patents

装軌式建設車輌の油圧駆動装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、主油圧ポンプの圧油を複数の分流補償弁を
介してこれらの分流補償弁に対応して設けられる左走行
モータ及び右走行モータのそれぞれに分流して供給し、
走行をおこなうことができる装軌式建設車輌を油圧駆動
装置に関する。
＜従来の技術＞ 第14図は、この種の従来の装軌式建設車輌の油圧駆動
装置の一例として挙げた油圧シヨベルの油圧駆動装置を
示す回路図である。
この第14図に示す油圧駆動装置は、原動機１と、この
原動機１によつて駆動する可変容量油圧ポンプすなわち
主油圧ポンプ２と、この主油圧ポンプ２から吐出される
圧油によつて駆動し、図示しない走行体を走行させる左
走行モータ３及び右走行モータ４を含む図示しない複数
のアクチユエータとを備えている。
また、主油圧ポンプ２から左走行モータ３に供給され
る圧油の流れを制御する左走行用方向制御弁５と、この
左走行用方向制御弁５の前後差圧を制御する分流補償弁
６と、主油圧ポンプ２から右走行モータ４に供給される
圧油の流れを制御する右走行用方向制御弁７と、この右
走行用方向制御弁７の前後差圧を制御する分流補償弁８
とを備えている。
分流補償弁６の一方の駆動部6aには、この分流補償弁
６の上流側の圧力と負荷圧とによる制御力Fa1が当該分
流補償弁６が開くように与えられ、他方の駆動部6bに
は、この分流補償弁６の下流側の圧力とシヤトル弁９、
10を介して導かれる回路の最大負荷圧とによる制御力Fa
2が、当該分流補償弁６が閉じるように与えられ、同様
に分流補償弁８の一方の駆動部8aには、この分流補償弁
８の上流側の圧力と負荷圧とによる制御力Fb1が、当該
分流補償弁８が開くように与えられ、他方の駆動部8bに
は、この分流補償弁８の下流側の圧力と回路の最大負荷
圧とによる制御力Fb2が当該分流補償弁８が閉じるよう
に与えられる。
なお、主油圧ポンプ２の押しのけ容積は、主油圧ポン
プ２の吐出圧と回路の最大負荷圧とに応じて切換えられ
る流量調整弁11によつて駆動する制御用アクチユエータ
12によつて制御される。
そして、上述した分流補償弁６、８等を備えたものに
あつては、これらの分流補償弁６、８の作用により各走
行用方向制御弁５、７等の前後差圧は同等に保たれ、各
種の作業に応じたアクチユエータの複合駆動が可能にな
る。例えば、左走行用方向制御弁５と右走行用方向制御
弁７とを同等のストロークとなるように操作することに
より、主油圧ポンプ２の最大吐出流量の1/2ずつの流量
が分流されて各分流補償弁６、８を介して左走行用方向
制御弁５、右走行用方向制御弁７に導かれ、さらに左走
行モータ３、右走行モータ４に供給されて直進走行をお
こなうことができる。
また、左走行用方向制御弁５と右走行用方向制御弁７
とを互いに異なるストロークとなるように操作すること
により、左走行モータ３及び右走行モータ４に主油圧ポ
ンプ２の流量が各方向制御弁５、７の開口量に応じた量
供給され、これにより曲進走行をおこなうことができ
る。
また、走行用方向制御弁５、７と例えば図示しないブ
ームシリンダあるいはアームシリンダに係る方向制御弁
とを併せて操作した場合にも、分流補償弁６、８及びブ
ームシリンダあるいはアームシリンダにかかる図示しな
い分流補償弁の作用により各方向制御弁５、７等の前後
差圧が一定に保たれ、これにより主油圧ポンプ２から吐
出される圧油が各分流補償弁６、８等、各方向制御弁
５、７等を介して左右走行モータ３、４と図示しないブ
ームシリンダあるいはアームシリンダに供給され、これ
らのアクチユエータを複合駆動させ、走行とブームの複
合操作をおこなわせることができる。
＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、このように構成される従来の装軌式建設車
輌の油圧駆動装置にあつては、左走行用方向制御弁５と
右走行用方向制御弁７との製作に際し、スプールとハウ
ジングのランド寸法との関係のバラツキやスプールのス
トロークのバラツキなどにより、左走行用方向制御弁５
と右走行用方向制御弁７との間に製作誤差を生じやす
い。このように製作誤差を生じると、主油圧ポンプ２か
ら圧油を供給して直進走行をおこなわせようとする場
合、分流補償弁６、８によつて左走行用方向制御弁５、
右走行用方向制御弁７の前後差圧が一定に制御されるこ
とから、製作誤差に応じて方向制御弁５、７のいずれか
一方に大きな流量が流れ、他方に小さな流量が流れ、こ
れにより、左右走行モータ３、４に異なつた流量が供給
され、左右走行モータ３、４の回転数が互いに異なり、
曲進走行となつてしまう事態を生じる。このようにこと
から、従来、この油圧駆動装置が備えられる油圧シヨベ
ルが製品として出荷される前に走行試験をおこない、製
作誤差に伴う曲進走行を是正して直進走行をおこなわせ
るために、スプール調整装置を操作してストロークの調
整をおこなうなど煩雑な調整作業を要している。そし
て、出荷後、各種の作業に伴つてスプール調整装置のゆ
るみなどを生じて出荷前の製作誤差を有する状態と同等
の状態となり、直進走行を意図しているにもかかわらず
曲進走行してしまうような事態を生じた場合には、再び
スプール調整装置の点検等の補修作業をおこなうように
している。
また、上述した従来の油圧駆動装置を備えた油圧シヨ
ベルの使用に際しては、作業環境上、左右走行モータ
３、４によつて駆動される左右の履帯の一方が小高い土
砂等に乗上げる動作がくり返されることがしばしば起こ
るが、このような環境下で直進走行が意図されるとき、
土砂等に乗上げた側に位置する履帯を駆動する走行モー
タにかかる負荷圧力がもう一方の走行モータにかかる負
荷圧力に比べて大きくなり、左右走行モータ３、４間の
負荷圧力差が大きくなるものの、分流補償弁６、８の圧
力補償機能が作動して各方向制御弁５、７の前後差圧が
一定となるように、各方向制御弁５、７に供給される流
量の分流比がほとんど変化しないように制御されるの
で、低圧側の分流補償弁の絞り量が大きくなり、低圧側
に流れる流量が少なくなり、これにより低圧側方向に曲
進走行することになる。したがつて低圧側に大きな流量
を供給して直進走行をおこなわせるためには、この油圧
シヨベルのオペレータは手動調整をおこなう必要があ
る。しかも、この手動調整を作業環境に応じて頻繁に、
かつ慎重におこなわなければ曲進してしまう事態を生
じ、すなわち意図する直進走行が得られず、このことか
ら従来の油圧駆動装置にあつては走行に際してオペレー
タに多大の労力が要求され、当該オペレータの疲労感が
増す傾向にあつた。
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてな
されたもので、その目的は、左右走行用方向制御弁間の
製作誤差に基づく曲進走行を防止できるとともに、左右
の履帯の一方が土砂等に乗上げるような作業環境下にお
ける直進走行をオペレータによる手動調整の労力を少な
くして実施することができる装軌式建設車輌の油圧駆動
装置を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ この目的を達成するために、本発明は、主油圧ポンプ
と、この主油圧ポンプから供給される圧油によつて駆動
する左走行モータ及び右走行モータと、左走行モータに
供給される圧油の流れを制御する左走行用方向制御弁
と、右走行モータに供給される圧油の流れを制御する右
走行用方向制御弁と、左走行用方向制御弁の前後差圧を
制御する分流補償弁と、右走行用方向制御弁の前後差圧
を制御する分流補償弁と、主油圧ポンプから吐出される
流量を制御する流量制御手段とを備え、主油圧ポンプの
圧油をそれぞれの分流補償弁、左走行用方向制御弁、右
走行用方向制御弁を介して左走行モータ、右走行モータ
に供給し、走行を可能にする装軌式建設車輌の油圧駆動
装置において、左走行用方向制御弁、右走行用方向制御
弁のいずれかに主油圧ポンプの最大吐出流量の1/2に所
定量を加えた流量を供給させるための制御力を、該左走
行用方向制御弁、右走行用方向制御弁のいずれかに対応
する分流補償弁の駆動部に与える制御力付加手段を設け
た構成にしてある。
＜作用＞ 本発明は、以上のように構成してあることから、仮に
左右走行用方向制御弁に製作誤差を生じていて一方の走
行用方向制御弁を通過可能な流量、すなわち要求流量に
比べて他方の走行用方向制御弁の要求流量が小さくなつ
ている場合で、左右走行用方向制御弁のストロークを同
じにして直進走行が意図されたときには、制御力付加手
段によつて与えられる制御力、すなわち主油圧ポンプの
最大吐出流量の1/2に所定量を加えた流量を供給しうる
制御力がそれぞれの分流補償弁の駆動部に与えられる。
このとき、特に要求流量が小さい他方の走行用方向制御
弁に係る分流補償弁は、従来では要求流量が大きいこと
に伴つて高負荷側を形成する一方の走行用方向制御弁側
との複合駆動に伴つてその絞り量が大きくなるように制
御され、その結果、他方の走行用方向制御弁に供給され
る流量が高負荷側に比べて小さくなつていたものが、上
述の制御力によつて比較的絞り量が小さくなるように制
御され、これにより、他方の走行用方向制御弁に供給さ
れる流量が製作誤差を打消し得る分だけ大きくなり、こ
れに伴つて、一方の走行用方向制御弁の前後差圧に比べ
て他方の走行用方向制御弁の前後差圧が大きくなる。し
たがつて、上記のように要求流量が小さい他方の走行用
方向制御弁に製作誤差を打消し得る量の大きな流量が流
れることにより、一方の走行用方向制御弁に係る走行モ
ータと他方の走行用方向制御弁に係る走行モータの双方
に同等の流量を供給でき、各走行用方向制御弁の製作誤
差を解消させるためのストローク調整等の煩雑な調整作
業を要することなく直進走行をおこなわせることができ
る。
また、左右の履帯の一方が土砂等に乗上げるような作
業環境下において、左右走行用方向制御弁のストローク
を同じにして直進走行が意図されている場合にも、従来
では土砂等に乗上げた側の履帯を駆動する一方の走行モ
ータに高い負荷圧が生じ平坦地側の履帯を駆動する他方
の走行モータに低い負荷圧が生じることに伴つて、低負
荷側を形成する他方の走行モータに係る分流補償弁の絞
り量が大きくなり、しかも、各方向制御弁の前後差圧が
同等であることから他方の走行モータに小さな流量が供
給され、一方の走行モータに大きな流量が供給され、曲
進走行を生じたものが、他方の走行モータに係る分流補
償弁は上述した主油圧ポンプの最大吐出流量の1/2に所
定量を加えた流量を供給し得る制御力によつて比較的絞
り量が小さくなるように制御され、これにより上述した
ように他方の走行モータに係る走行用方向制御弁に大き
な流量が流れ、その前後差圧が一方の走行モータに係る
走行用方向制御弁の前後差圧に比べて大きくなり、一方
の走行モータと他方の走行モータの双方に同等の流量を
供給でき、他方の走行用方向制御弁のストロークを調整
するためのオペレータの手動調整の必要なく直進走行を
おこなわせることができる。
＜実施例＞ 以下、本発明の装軌式建設車輌の油圧駆動装置を図に
基づいて説明する。第１図は本発明の第１の実施例を示
す回路図である。この第１の実施例は油圧シヨベルに適
用したもので、原動機21と、この原動機21によつて駆動
する１つの可変容量油圧ポンプ、すなわち主油圧ポンプ
22と、この主油圧ポンプ22から吐出される圧油によつて
駆動する複数のアクチユエータ、すなわち旋回モータ23
と、左走行モータ24と、右走行モータ25と、ブームシリ
ンダ26と、アームシリンダ27と、バケツトシリンダ28と
を備えている。なお、旋回モータ23は図示しない旋回体
を駆動し、左走行モータ24、右走行モータ25は図示しな
い履帯すなわち走行体を駆動し、ブームシリンダ26、ア
ームシリンダ27、バケツトシリンダ28は、それぞれ図示
しないブーム、アーム、バケツトを駆動する。
また、旋回モータ23、左走行モータ24、右走行モータ
25、ブームシリンダ26、アームシリンダ27、バスケツト
シリンダ28のそれぞれに供給される圧油の流れを制御す
る流量制御弁、すなわち旋回用方向制御弁29、左走行用
方向制御弁30、右走行用方向制御弁31、ブーム用方向制
御弁32、アーム用方向制御弁33、バケツト用方向制御弁
34と、これらの流量制御弁に対応して設けられる分流補
償弁35、36、37、38、39、40とを備えている。
また、上述した主油圧ポンプ22の押しのけ容積は制御
用アクチユエータ41で制御され、この制御用アクチユエ
ータ41の駆動は流量調整弁42によつて制御される。流量
調整弁42は管路43を介して導かれるポンプ圧と、管路44
を介して導かれる最大負荷圧との差圧ΔPLSによつて駆
動する。これらの制御用アクチユエータ41及び流量調整
弁42によつて、主油圧ポンプ22から吐出される流量を、
ポンプ圧と最大負荷圧との差圧ΔPLSに応じて制御する
流量制御手段が構成されている。
上述した分流補償弁35〜40の一方の駆動部35a、36a、
37a、38a、39a、40aのそれぞれには、ばね45、46、47、
48、49、50のそれぞれの力と、それぞれの負荷圧による
制御力がこれらの分流補償弁35〜40が開くように与えら
れ、他方の駆動部35b、36b、37b、38b、39b、40bのそれ
ぞれには、これらの分流補償弁35、36、37、38、39、40
の下流側の圧力と、管路51を介して導かれる後述の制御
圧力とによる制御力が、これらの分流補償弁35〜40が閉
じるように与えられる。
そして、この第１の実施例では、左走行用方向制御弁
30、右走行用方向制御弁31のいずれかに主油圧ポンプ22
の最大吐出流量の1/2に所定量を加えた流量を供給させ
るための制御力を、左走行用方向制御弁30、右走行用方
向制御弁31のいずれかに対応する分流補償弁36、37の他
方の駆動部36b、37bに与える制御力付加手段52を備えて
いる。
この制御力付加手段52は、例えば、主油圧ポンプ22か
ら吐出される圧油の圧力とアクチユエータの最大負荷圧
との差圧ΔPLSを検出する差圧検出装置53と、左走行用
方向制御弁30と右走行用方向制御弁31との相互間の製作
誤差に基づいてあらかじめ設定される補正流量、例えば
製作誤差の経験的に得られる最大値に相当すると考えら
れる補正流量ΔＱに応じた制御力を信号として出力する
コントローラ59とこのコントローラ59から出力される制
御力信号に応じて、左走行用方向制御弁30、右走行用方
向制御弁31に対応して設けられる分流補償弁36、37の他
方の駆動部36b、37bのそれぞれに与えられる制御圧力を
発生させる制御圧力発生手段60とを含んでいる。
上記したコントローラ59は、入力部55、及び出力部58
と、あらかじめ設定される上述した補正流量ΔＱを考慮
した差圧PLSと制御力Faとの関数関係を記憶する記憶部5
7と、入力部55に入力された差圧検出装置53の信号すな
わち差圧ΔPLSに応じて記憶部57に記憶された関数関係
から制御力Faを求める演算をおこなう演算部56とを含ん
でいる。また、制御圧力発生手段60は、例えばパイロツ
ト油圧源61と、管路51中に配置され、すなわちパイロツ
ト油圧源61と分流補償弁35〜40のそれぞれの他方の駆動
部35b〜40bとの間に配置され、コントローラ59の出力部
58から出力される制御力信号に応じて動作する１つの電
磁弁62とを含んでいる。
そして、上記したコントローラ59の記憶部57に記憶さ
れる関数関係は、例えば第２図の実線で示されるもの
で、これを式で表すと、 Fa＝ｆ−｛（ΔQ/c′ａ）＋ΔPLS｝２ （１） となる。ここで、ｆは第１図に示すばね46、47の力、Δ
Ｑは上記した補正流量、ｃ′は流量係数、ａは所定の時
点における流量補償弁36、37の開口面積で、これは定数
である。
なお、上記した（１）式は以下のようにして求められ
る。すなわち、第３図に示すように、分流補償弁36、37
のばね46、47の力ｆが作用する駆動部の受圧面積をai、
制御力Fa（あるいはＦ）が作用する駆動部の受圧面積を
ac、負荷圧が作用する受圧面積alと下流圧が作用する受
圧面積azの比をαとすると、第２図の破線で示される関
数関係は、第３図に示されるものに補正流量ΔＱを考慮
しないときの制御力Ｆが作用した場合に得られるもの、
すなわち従来得られる特性であり、分流補償弁36、37に
作用する圧力のつり合いから、 （f/ai）−（F/ac）＝（1/α）ΔPLS （２） で表される。ここで、便宜的にai＝ac＝al＝az＝１とす
ると、上記（２）式は、 ｆ−Ｆ＝ΔPLS すなわち、 Ｆ＝ｆ−ΔPLS （３） となる。
また、第３図の実線で示される関数関係は、第３図に
示されるものに補正流量ΔＱを考慮した制御力Faが作用
した場合に得られるものであり、 （f/ai）−（Fa/ac）＝（1/α）ΔPLS＋γ （４） で表わされる。また、補正流量ΔＱは、分流補償弁36、
37の絞り量を意図的に変化させたときに当該分流補償弁
36、37を流れる流量と、絞り量を意図的に変化させる前
に当該分流補償弁36、37を流れる流量の差に相応するも
のであることから、ベルヌイの式により、 が成立する。この（５）式に上記（４）式を代入し、ai
＝ac＝al＝az＝１、すなわちα＝１を考慮すると、 となる。この（６）式を変形すると、 となり、上記した（１）式となる。
このように構成してある第１の実施例にあつては、左
走行用方向制御弁30、右走行用方向制御弁31を同じスト
ローク操作して直進走行を実施する場合、差圧検出装置
53で検出された信号、すなわち差圧ΔPLSがコントロー
ラ59の入力部55を介して演算部56に入力される。演算部
56は記憶部57に記憶された上記（１）式で示す関数関係
を読出し、該当する差圧ΔPLSに対応する制御力Faを演
算する。そして、この制御力Faに相当する制御力信号が
コントローラ59の出力部58から電磁弁62に出力される。
これにより、電磁弁62が適宜開かれ、パイロツト油圧源
61から出力される上述の制御力Faに対応するパイロツト
圧力、すなわち制御圧力が、分流補償弁36、37のそれぞ
れの他方の駆動部36b、37bに与えられ、これらの分流補
償弁36、37は閉じられる方向に作動する。これにより、
主油圧ポンプ22から吐出される圧油が分流して走行モー
タ24、25に与えられる。
この場合、左右走行用方向制御弁30と右走行用方向制
御弁31との間に製作誤差がない場合には、これらの左走
行用方向用制御弁30、右走行用方向制御弁31の前後差圧
が同等となるように各分流補償弁36、37で制御され、こ
れにより主油圧ポンプ22の最大吐出流量の1/2すなわちQ
P/2各流量が左走行モータ24、右走行モータ25の双方に
供給され、これにより所望の直進走行をおこなうことが
できる。
また、仮に左走行用方向制御弁30と右走行用方向制御
弁31との間に製作誤差を生じていた場合、例えば左走行
用方向制御弁30を通過可能な流量が右走行用方向制御弁
31を通過可能な流量に比べて小さくなるような製作誤差
がこれらの方向制御弁30、31間に生じていた場合、従来
では方向制御弁30、31の前後差圧を同等に制御するため
に、第２図に示す制御力Ｆによる比較的大きな力によつ
て分流補償弁36の絞り量が大きくなるようにこの分流補
償弁36が駆動され、これによつて左走行モータ24には小
さい流量が供給され、右走行モータ25には大きい流量が
供給され、曲進を生じていたものが、この第１の実施例
では、上記（１）式により得られる制御力Ｆより小さい
制御力Faによつて分流補償弁36の絞り量が強制的に小さ
く制御される。なお、このとき分流補償弁37側には製作
誤差に応じて大きな流量が流れようとすることからその
負荷圧が高くなり、当該分流補償弁37は絞り量が十分に
小さい状態に保たれている。
これらの動作により、分流補償弁36から左走行用方向
制御弁30に供給される流量は、分流補償弁37から右走行
用方向制御弁31に供給される流量に比べて大きくなり、
左走行用方向制御弁30の前後差圧が右走行用方向制御弁
31の前後差圧に比べて大きくなる。この第４図はこのと
きの左右走行用方向制御弁30、31に供給される流量Ｑを
示す特性図で、左走行用方向制御弁30には特性線Ａで示
すように、主油圧ポンプ22の最大吐出流量の1/2すなわ
ちQP/2に、所定量ΔQ/2を加えた流量QV1が流れ、右走行
用方向制御弁31には特性線Ｂで示すように、QP/2から所
定量ΔQ/2を減じた流量QV2が流れる。なお、QV1−QV2＝
ΔＱである。したがつて、製作誤差に応じて通過可能流
量があらかじめ小さくなつている左走行用方向制御弁30
に大きな流量QV1が流れ、通過可能流量があらかじめ大
きくなつている右走行用方向制御弁31に小さな流量QV2
が流れることにより、左走行モータ24と右走行モータ25
には同等の流量が流れ、左右走行モータ24、25の回転数
が同等となり、これらの左右走行モータ24、25を介して
図示しない履帯を駆動し、直進走行をおこなわせること
ができる。
また、土砂の掘削、トラツク等への積込みに際して直
進走行を意図して左右走行用方向制御弁30、31を同じス
トローク操作しているときに、図示しない履帯の一方が
土砂等に乗上げたような場合、従来では、土砂に乗上げ
た履帯例えば右走行モータ25側の負荷圧が高くなり、平
坦地に位置する履帯側すなわち左走行モータ24側の負荷
圧が低くなり、一方、分流補償弁36、37は左走行用方向
制御弁30、右走行用方向制御弁31の前後差圧が同等とな
るように制御しようとすることから、時に低圧側の分流
補償弁36は制御力Ｆによつて絞り量が大きくなり、これ
により低圧側の左走行用方向制御弁30に供給される流量
が高圧側の右走行用方向制御弁31に供給される流量に比
べて小さくなり、これに伴つて低圧側に向かうように曲
進を生じたが、この第１の実施例では、上述のように
（１）式により得られる制御力Ｆより小さい制御力Faに
よつて分流補償弁36の絞り量が強制的に小さくなるよう
に制御され、したがつて、低圧側の左走行用方向制御弁
30に大きな流量QV1が供給され、高圧側の右走行用方向
制御弁31に小さな流量QVZが供給され、これにより左右
走行モータ24、25に供給される流量がほぼ同等となり、
直進走行を自動的におこなわせることができる。
以上のように、この第１の実施例では、流量が小さく
なる側の分流補償弁を制御力Faに応じて絞り量を小さく
し、大きな流量QV1を該当する走行用方向制御弁に供給
でき、したがつて、この大きな流量QV1で左右走行用方
向制御弁30、31間の製作誤差による流量を大小の影響を
解消でき、このような製作誤差に基づく曲進走行を防止
でき、これにより製品として出荷される前に左右走行用
方向制御弁30、31の製作誤差による左右走行用方向制御
弁30、31のストロークの調整等の煩雑な調整作業を必要
とせず、また、左右の履帯の一方が土砂等に乗上げるよ
うな作業環境下における直進走行を自動的におこなえる
ので、オペレータによる手動調整の労力を少なくして実
施することができ、当該オペレータの疲労感を軽減させ
ることができる。
なお、上記第１の実施例では、制御力付加手段52が差
圧検出装置53を有する構成にしてあるが、このような差
圧検出装置53に代えて主油圧ポンプ22の最大吐出可能流
量を検出する手段、例えば第１図に示すように主油圧ポ
ンプ22の回転数を検出する検出装置53aを設け、一方、
コントローラ59の記憶部57にあらかじめ主油圧ポンプ22
の最大吐出可能流量と差圧ΔPLSとの関係を設定してお
き、検出装置53aから出力される信号に応じてコントロ
ーラ59の演算部56で記憶部57に記憶される関数関係から
差圧ΔPLSを求め、さらにその差圧ΔPLSに応じて（１）
式から制御力Faを求めるように構成することもできる。
また、上記第１の実施例では、第２図の実線で示すよ
うに制御力Faを得る特性線を、破線で示す従来の制御力
Ｆを得る特性線に対して平行移動させるように設定して
あるが、第５図の実線で示すように、差圧ΔPLSが０の
ときにはｆとなるように制御力Faを得る特性線を設定す
ることもでき、また、差圧ΔPLSが０から所定の値まで
は破線で示す従来の制御力Ｆを得る特性線に一致させ、
差圧ΔPLSが所定の値よりも大きくなるにしたがつて傾
きが急になるような特性線を設定することもできる。こ
のように構成した場合には、差圧ΔPLSが０のときには
分流補償弁36、37を完全に閉じた状態にすることができ
るので、走行とブーム、アーム、旋回等との複合操作を
精度良く実施させることができる。
第６図は本発明の第２の実施例の要部を示す説明図で
ある。
この第２の実施例にあつては、主油圧ポンプ22の押し
のけ容積を制御する流量制御手段の構成を第１図に示す
第１の実施例と異ならせてある。この第２の実施例にお
ける流量制御手段は、油圧源63に連絡され、かつ制御用
アクチユエータ41のヘツド側とロツド側との間に連絡さ
れる電磁弁64と、この電磁弁64とタンクとの感に連絡さ
れ、かつ制御用アクチユエータ41のヘツド側に連絡され
る電磁弁65とを含むとともに、ポンプ圧と最大負荷圧と
の差圧ΔPLSを検出する差圧検出装置53に接続され、入
力部66、演算部37、記憶部68、出力部69を有する制御装
置70とを含んでいる。
この流量制御手段では、制御装置70の記憶部68で、あ
らかじめ望ましいポンプ圧と最大負荷圧との差圧、すな
わち前述した第１図の流量調整弁42を付勢するばねのば
ね力に相応する差圧が設定され、この設定差圧と差圧検
出装置53で検出された値とが演算部67で比較され、その
差に応じた駆動信号がこの演算部67で求められ、この駆
動信号が出力部69から電磁弁64、65の駆動部に選択的に
出力される。
ここで、仮に差圧検出装置53で検出された差圧ΔPLS
が設定差圧よりも大きいときには、制御装置70から電磁
弁64の駆動部に信号が出力されてこの電磁弁64が下段位
置に切換えられ、油圧源63の圧油が制御用アクチユエー
タ41のヘツド側とロツド側の双方に供給される。このと
き制御用アクチユエータ41のヘツド側とロツド側の受圧
面積差により、制御用アクチユエータ41のピストンは図
示左方に移動し、主油圧ポンプ22から吐出される流量が
少なくなるように押しのけ容積が変更され、差圧ΔPLS
が設定差圧に近づくように小さく制御できる。また、差
圧検出装置53で検出された差圧ΔPLSが設定差圧よりも
小さいときには、制御装置70から電磁弁65の駆動部に信
号が出力されてこの電磁弁65が下段位置に切換えられ、
制御用アクチユエータ41のヘツド側とタンクとが連通
し、油圧源63の圧油が制御用アクチユエータ41のロツド
側に供給され、制御用アクチユエータ41のピストンは図
示右方に移動し、主油圧ポンプ22から吐出される流量が
多くなるように押しのけ容積が変更され、差圧ΔPLSが
設定差圧に近づくように大きく制御される。
その他の構成は前述した第１の実施例と同等である。
このように構成した第２の実施例にあつても、第１の
実施例におけるのと同様にロードセンシング差圧による
制御をおこなうことができ、第１の実施例と同等の効果
を奏する。
第７図は本発明の第３の実施例の要部を示す説明図で
ある。
この第３の実施例も主油圧ポンプ22の押しのけ容積を
制御する流量制御手段の構成が第１、第２の実施例と異
ならせてある。この第３の実施例における流量制御手段
は、例えば前述した第２の実施例におけるのと同等の油
圧源63、電磁弁64、65と、入力部66、演算部67、記憶部
68、出力部69を含む制御装置70とを備えるとともに、主
油圧ポンプ22の押しのけ容積を決める傾転角を検出し、
制御装置70の入力部66に傾転角信号を出力する傾転角検
出器71と、主油圧ポンプ22の目標流量すなわち目標傾転
角を指令する信号を制御装置70の入力部66に出力する指
令装置72とを備えている。
この流量制御手段では、指令装置72の操作による指令
信号の値と傾転角検出器71で検出される値とが制御装置
70の演算部67で比較され、その差に応じた駆動信号が出
力部69から電磁弁64、65の駆動部に選択的に出力され、
指令装置72の操作量に応じた流量が主油圧ポンプ22から
出力されるようになつている。その他の構成は前述した
第１、第２の実施例と同等である。
この第３の実施例では、ロードセンシング差圧によら
ず主油圧ポンプ22の流量を決めることができる。その他
の効果は第１の実施例と同等である。
第８図は本発明の第４の実施例の要部を示す説明図で
ある。
この第４の実施例は、制御力付加手段52を構成する制
御圧力発生手段60が、前述した第１の実施例におけるも
のと異ならせてある。その他の構成は前述した第１図に
示すものと同等の構成にしてある。この第４の実施例に
おける制御圧力発生手段60は、パイロツト油圧源73と、
このパイロツト油圧源73とタンクとの間に介設され、第
１図に示すコントローラ59の出力部58から出力される制
御力信号に応じて作動する可変絞り部材74と、この可変
絞り部材74とパイロツト油圧源73との間に介設した絞り
弁75と、この絞り弁75と可変絞り部材74との間の管路76
を第１図に示す分流補償弁35〜40の駆動部35b〜40bに連
絡する管路77とを含んでいる。
このように構成した第４の実施例にあつても、コント
ローラ59の出力部58から出力される信号に応じて可変絞
り部材74が駆動し、その絞り量が決められ、パイロツト
油圧源73から出力されるパイロツト圧の大きさを適宜変
更した制御圧力として、管路76、77を介して第１図に示
す分流補償弁35〜40の駆動部35b〜40bに供給でき、第１
の実施例と同等の作用効果を奏する。
第９図、第10図、第11図は、それぞれ本発明の第５、
第６、第７の実施例の要部を示す説明図である。これら
の第５、第６、第７の実施例は第１図に示す第１の実施
例と比べて分流補償弁の駆動部分の構成を異ならせてあ
る。その他の構成は、第１の実施例と同等である。
第５の実施例の要部である第９図に示す分流補償弁36
A（37A）は、走行モータ24（25）に対応して設けられ、
その一方の駆動部36Aa（37Aa）が、第１図に示す管路51
と介して導かれる制御圧力による制御力、すなわち、こ
の分流補償弁36A（37A）を開く方向に力を与える制御力
を受ける受部を構成している。
この第５の実施例では、第１図に示すコントローラ59
の記憶部57に第12図の実線で示す関数関係があらかじめ
設定される。破線で示すものは従来の制御力Ｆを得る関
数関係である。この第12図の実線で示す関数関係すなわ
ち特性線は、前述した第２図の実線で示す特性線と傾き
を逆にしたものであり、差圧ΔPLSの増加に応じて常に
従来の制御力Ｆよりも大きい制御力Faが得られるような
関数関係である。なお、制御力Faは前述した（１）式と
同様に左右走行用方向制御弁30、31間の製作誤差に相当
する補正流量ΔＱを考慮に入れた制御力である。
このように構成した第５の実施例では、左右走行用方
向制御弁30、31間の製作誤差による場合、及び走行中、
履帯の一方が土砂等に乗上げる場合のいずれにあつても
流量が小さくなる側の分流補償弁36A（あるいは37A）の
一方の駆動部36Aa（37Aa）に従来の制御力Ｆより大きな
制御力Faを与えることから当該分流補償弁36A（37A）の
絞り量を従来に比べて強制的に小さくし、大きな流量Q
V1を該当する走行用方向制御弁に供給でき、前述した第
１の実施例と同等の効果を奏する。
そして、特にこの第９図に要部を示す第５の実施例に
あつては駆動部36Aa（37Aa）を付勢するばねを必要とし
ないことから構造が簡単であり、したがつて製作誤差を
小さく抑えることができ、これに伴つて制御精度に優れ
ている。
また、第６の実施例の要部である第10図に示す分流補
償弁36B（37B）も、例えば走行モータ24、25に対応して
設けられ、その一方の駆動部36Ba（37Ba）に分流補償弁
36B（37B）を開く方向に付勢する力を与えるばね36B1
（37B1）と、第１図に示す管路51を介して導かれる制御
圧力による制御力に応じてばね36B1（37B1）のプリセツ
ト力を可変にするプリセツト力可変手段36B2（37B2）を
備えている。
この第６の実施例では、第１図に示すコントローラ59
の記憶部57に、例えば前述した第12図と同様な関数関係
があらかじめ設定される。
このように構成した第６の実施例では、第５の実施例
とほとんど同様に、走行モータ24、25の駆動時に制御力
Faに相応した制御圧力がプリセツト力可変手段36B2（37
B2）に与えられ、これに応じてばね36B1（37B1）のプリ
セツト力が変更され、特に製作誤差等により同じストロ
ーク操作したときでも左右走行用方向制御弁30、31のう
ちの一方に供給される流量が小さくなる場合には、当該
制御力Faに相応した制御圧力によつて該当する分流補償
弁の絞り量が小さくなるように制御され、第１の実施例
と同様に直進走行を実施できる。さらに、この第６の実
施例では、プリセツト力可変手段36B2（37B2）の受圧面
積を分流補償弁36B（37B）の駆動部36Ba（37Ba）の受圧
面積の大きさに関係なく設定でき、したがつて、設計、
製作の自由度が大きい。
また、第７の実施例の要部である第11図に示す分流補
償弁36C（37C）も、走行モータ24、25に対応して設けら
れ、その一方の駆動部36Ca（37Ca）に接続して、この分
流補償弁36C（37C）が開く方向に作動するように、リリ
ーフ弁36C1（37C1）によつて規定された油圧源36C2（37
C2）からの一定の圧力を供給する圧力供給手段36C3（37
C3）を備えると共に、他方の駆動部36Cb（37Cb）に第１
図に示す管路51を介して導かれる制御圧力を与えるよう
に構成してある。
この第７の実施例では、第１図に示すコントローラ59
の記憶部57に前述した第２図の実線で示す関数関係と同
様の関数関係があらかじめ設定される。
このように構成した第７の実施例では、第１の実施例
とほとんど同様に、走行モータ24、25の駆動時に制御力
Faに相応した制御圧力が管路51を介して分流補償弁36C
（37C）のその他の駆動部36Cb（37Cb）に与えられ、こ
れらの分流補償弁36B（37B）が制御される。
この第７の実施例では、第１図に示す第１の実施例と
同等の効果を奏する他、仮にコントローラ59を含む信号
系統に故障を生じた場合には、油圧源36C2（37C2）から
出力される圧力によつて分流補償弁36C（37C）は開方向
に駆動するように制御されるので走行モータ24、25を駆
動することができる。
第13図は本発明の第８の実施例を示す回路図である。
この第13図に示す第８の実施例は、主油圧ポンプ22a
が定容量油圧ポンプからなるとともに、この主油圧ポン
プ22aから吐出される流量を制御する吐出量制御手段
が、管路43aを介して導かれるポンプ圧と、管路44aを介
して導かれる最大負荷圧との差圧ΔPLSに応じて駆動す
る流量調整弁42aのみからなつている。そして、前述し
た第１図に示す第１の実施例と同様に、旋回モータ23、
左走行モータ24、右走行用モータ25、ブームシリンダ2
6、アームシリンダ27、バケツトシリンダ28等のアクチ
ユエータと、旋回用方向制御弁29、左走行用方向制御弁
30、右走行用方向制御弁31、ブーム用方向制御弁32、ア
ーム用方向制御弁33、バケツト用方向制御弁34等の流量
制御弁と、分流補償弁35〜40とを備えている。
また制御力付加手段52を構成する制御圧力発生手段60
aが、分流補償弁35〜40のそれぞれに対応して設けられ
る６つの電磁弁62a、62b、62c、62d、62e、62fと、これ
らの電磁弁62a〜62fにパイロツト圧を供給するパイロツ
トポンプ61aと、このパイロツトポンプ61aから出力され
るパイロツト圧の大きさを規定するリリープ弁61bとを
有する構成になつている。なお、電磁弁62aと分流補償
弁35の駆動部35bとは管路51aを介して連絡され、同様に
電磁弁62b〜62fのそれぞれと分流補償弁36〜40の駆動部
36b〜40bのそれぞれとは、管路51b〜51fのそれぞれを介
して連絡されている。また、電磁弁62a〜62fはコントロ
ーラ59の出力部58から出力される駆動信号ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆのそれぞれに応じて駆動するようになつてい
る。そして、コントローラ59の記憶部57には、電磁弁62
a〜62fのそれぞれに対応して、すなわち、旋回用方向制
御弁29、左走行用方向制御弁30、右走行用方向制御弁3
1、ブーム用方向制御弁32、アーム用方向制御弁33、バ
ケツト用方向制御弁34の前後差圧を制御する分流補償弁
35〜40のそれぞれに対応して、各種の作業を実施するア
クチユエータ速度を考慮した差圧ΔPLSと制御力Faとの
関数関係が個別に記憶されている。
このように構成してある第８の実施例にあつては、例
えば走行モータ24、25とブームシリンダ26の複合駆動時
に差圧ΔPLSの変化に応じた異なる制御力Faが駆動信号
ｂ、ｃ、ｄ（ｂ＝ｃ≠ｄ）として電磁弁62b、62c、62d
のそれぞれに与えられ、これによりパイロツトポンプ61
aから出力されたパイロツト圧力が電磁弁62b、62c、62d
を介して異なる大きさのパイロツト圧力として走行モー
タ24、25に係る分流補償弁36、37の駆動部36b、37b、ブ
ームシリンダ26に係る分流補償弁38の駆動部38bのそれ
ぞれに与えられ、分流補償弁36、37、38が駆動して走行
用方向制御弁30、31、ブーム用方向制御弁32の前後差圧
は互いに異なつたものとなり、前述した第１図に示す第
１の実施例における場合に比べて、走行モータ24、25、
ブームシリンダ26のそれぞれに供給される流量の比を変
更することができ、作業の種類に応じて最適と考えられ
る走行モータ24、25の速度、ブームシリンダ26の速度の
組合わせを寝ることができる。
＜発明の効果＞ 本発明の装軌式建設車輌の油圧駆動装置は、以上のよ
うに構成してあることから、左右走行用方向制御弁間の
製作誤差に基づく曲進走行を防止でき、したがつて製品
として出荷する前の直進走行を実現させるための煩雑な
調整作業を不要とし、また左右の履帯の一方が土砂等に
乗上げるような作業環境下における直進走行をオペレー
タによる手動調整の労力を少なくして実施することがで
き、オペレータの疲労を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の装軌式建設車輌の油圧駆動装置の第１
の実施例を示す回路図、第２図は第１図に示す第１の実
施例に備えられる分流補償弁に対応してコントローラで
設定される差圧と制御力の関係を示す図、第３図は第１
の実施例に備えられる走行用方向制御弁に係る分流補償
弁を拡大して示した図、第４図は第１の実施例で得られ
る流量特性を示す図、第５図は差圧と制御力の別の関数
関係を示す図、第６図は本発明の第２の実施例の要部を
示す説明図、第７図は本発明の第３の実施例の要部を示
す説明図、第８図は本発明の第４の実施例の要部を示す
説明図、第９図は本発明の第５の実施例の要部を示す説
明図、第10図は本発明の第６の実施例の要部を示す説明
図、第11図は本発明の第７の実施例の要部を示す説明
図、第12図は第９図に示す第５の実施例に備えられる分
流補償弁に対応してコントローラで設定される差圧と制
御力の関数関係を示す図、第13図は本発明の第８の実施
例を示す回路図、第14図は従来の装軌式建設車輌の油圧
駆動装置の一例を示す回路図である。 22、22a……主油圧ポンプ、24……左走行モータ、25…
…右走行モータ、30……左走行用方向制御弁、31……右
走行用方向制御弁、36、36A、36B、36C、37、37A、37
B、37C、38……分流補償弁、36a、36b、36Aa、36Ba、36
Ca、38Cb、38a、38b……駆動部、41……制御用アクチユ
エータ、42、42a……流量調整弁、36B1、46、47……ば
ね、36B2、37B2……プリセツト力可変手段、36C1、37C1
……リリーフ弁、36C3、37C3……圧力供給手段、51、7
6、77……管路、52……制御力付加手段、53……差圧検
出装置、53a……検出装置、59……コントローラ、60、6
0a……制御圧力発生手段、36C2、37C2、61、63、73……
油圧源、61a……パイロツト油圧ポンプ、62、62a、62
b、62c、62d、62e、62f、64、65……電磁弁、70……制
御装置、71……傾転角検出器、72……指令装置、74……
可変絞り部材、75……絞り弁。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから供
    給される圧油によつて駆動する左走行モータ及び右走行
    モータと、左走行モータに供給される圧油の流れを制御
    する左走行用方向制御弁と、右走行モータに供給される
    圧油の流れを制御する右走行用方向制御弁と、左走行用
    方向制御弁の前後差圧を制御する分流補償弁と、右走行
    用方向制御弁の前後差圧を制御する分流補償弁と、主油
    圧ポンプから吐出される流量を制御する流量制御手段と
    を備え、上記主油圧ポンプの圧油を上記それぞれの分流
    補償弁、左走行用方向制御弁、右走行用方向制御弁を介
    して左走行モータ及び右走行モータに供給し、走行を可
    能にする装軌式建設車輌の油圧駆動装置において、上記
    左走行用方向制御弁、右走行用方向制御弁のいずれかに
    上記主油圧ポンプの最大吐出流量の1/2に所定量を加え
    た流量を供給させるための制御力を、該左走行用方向制
    御弁、右走行用方向制御弁のいずれかの対応する分流補
    償弁の駆動部に与える制御力付加手段を設けたことを特
    徴とする装軌式建設車輌の油圧駆動装置。
  2. 【請求項２】制御力付加手段は、左走行用方向制御弁と
    右走行用方向制御弁との相互間の製作誤差に基づいてあ
    らかじめ設定される補正流量に応じた制御力を信号とし
    て出力するコントローラと、このコントローラから出力
    される制御力信号に応じて、左走行用方向制御弁、右走
    行用方向制御弁に対応して設けられる分流補償弁の駆動
    部のそれぞれに与えられる制御圧力を発生させる制御圧
    力発生手段とを含むことを特徴とする請求項（１）記載
    の装軌式建設車輌の油圧駆動装置。
  3. 【請求項３】主油圧ポンプから吐出される流量を、主油
    圧ポンプから吐出される圧油の圧力とアクチユエータの
    最大負荷圧との差圧に応じて制御する流量制御手段を備
    えたことを特徴とする請求項（１）記載の装軌式建設車
    輌の油圧駆動装置。
  4. 【請求項４】流量制御手段が、主油圧ポンプの目標流量
    を指令する指令装置と、この指令装置から出力される指
    令信号に応じて主油圧ポンプの吐出量を制御する吐出量
    制御手段とを含むことを特徴とする請求項（１）記載の
    装軌式建設車輌の油圧駆動装置。
  5. 【請求項５】制御圧力発生手段が、パイロツト油圧源
    と、このパイロツト油圧源と分流補償弁の駆動部との間
    に配置され、コントローラから出力される制御力信号に
    応じて作動する電磁弁とを含むことを特徴とする請求項
    （２）記載の装軌式建設車輌の油圧駆動装置。
  6. 【請求項６】電磁弁を、複数の分流補償弁に対して１つ
    のみ設けたことを特徴とする請求項（５）記載の装軌式
    建設車輌の油圧駆動装置。
  7. 【請求項７】電磁弁を、複数の分流補償弁のそれぞれに
    対応して、複数設けたことを特徴とする請求項（５）記
    載の装軌式建設車輌の油圧駆動装置。
  8. 【請求項８】制御圧力発生手段が、パイロツト油圧源
    と、このパイロツト油圧源とタンクとの間に介設されコ
    ントローラから出力される制御力信号に応じて作動する
    可変絞り部材と、この可変絞り部材と上記パイロツト油
    圧源との間に介設した絞り弁と、この絞り弁と可変絞り
    部材との間の管路を分流補償弁の駆動部に連絡する管路
    とを含むことを特徴とする請求項（２）記載の装軌式建
    設車輌の油圧駆動装置。
  9. 【請求項９】分流補償弁は、その一方の駆動部に、当該
    分流補償弁が開く方向に作動するように付勢するばねを
    有するとともに、他方の駆動部に制御力が与えられるこ
    とを特徴とする請求項（１）記載の装軌式建設車輌の油
    圧駆動装置。
  10. 【請求項１０】分流補償弁は、その一方の駆動部が、当
    該分流補償弁を開く方向に力を与える制御力を受ける受
    部を形成することを特徴とする請求項（１）記載の装軌
    式建設車輌の油圧駆動装置。
  11. 【請求項１１】分流補償弁は、その一方の駆動部に、当
    該分流補償弁が開く方向に作動するように付勢するばね
    を有するとともに、制御力に応じて上記ばねのプリセツ
    ト力を可変にするプリセツト力可変手段を有することを
    特徴とする請求項（１）記載の装軌式建設車輌の油圧駆
    動装置。
  12. 【請求項１２】分流補償弁の一方の駆動部に接続して、
    当該分流補償弁が開く方向に作動するように一定圧力を
    供給する圧力供給手段を設けるとともに、他方の駆動部
    に制御力が与えられることを特徴とする請求項（１）記
    載の装軌式建設車輌の油圧駆動装置。
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