JP2625509B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、１つの主油圧ポンプの圧油を複数の分流補
償弁を介してこの分流補償弁に対応して設けられる高圧
アクチユエータ及び低圧アクチユエータを含む複数のア
クチユエータのそれぞれに分流して供給し、これらのア
クチユエータを複合駆動して所望の複合操作をおこなう
ことができる油圧駆動装置に関する。

＜従来の技術＞ 第18図は、この種の従来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18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走
行モータ３（通常、左走行モータ、右走行モータと２つ
あるが便宜的に１つのみ描いてある）、及び図示しない
ブームを回動させるブームシリンダ４を含むアクチユエ
ータとを備えている。なお、走行とブーム上げの複合操
作時を考えると、走行モータ３の駆動圧に比べてブーム
シリンダ４の駆動圧が大きく、したがつて、この場合に
はブームシリンダ４が高圧アクチユエータを構成し、走
行モータ３が低圧アクチユエータを構成する。

また、主油圧ポンプ２から走行モータ３に供給される
圧油の流れを制御する流量制御弁、すなわち走行用方向
制御弁５と、この走行用方向制御弁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からブームシリン
ダ４に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁、す
なわちブーム用方向制御弁７と、このブーム用方向制御
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、例えば駆動圧の大きさの異なる走行モータ３
とブーム上げ時のブームシリンダ４の複合駆動に際し
て、分流補償弁６、８の作用により走行用方向制御弁
５、ブーム用方向制御弁７の前後差圧を同等に保持で
き、これによつて主油圧ポンプ２から吐出される圧油を
分流して走行モータ３及びブームシリンダ４に供給で
き、走行とブーム上げ等の複合操作を実現させることが
できる。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、この従来の油圧駆動装置にあつて、低圧ア
クチユエータである走行モータ３を駆動している状態
で、走行とブーム上げの複合操作を意図してブーム用方
向制御弁７を切換えた場合、高圧アクチユエータである
ブームシリンダ４を駆動するために供給される高圧の圧
油は、シヤトル弁９、10を介して走行モータ３の分流補
償弁６の駆動部6bにも導かれ、この分流補償弁６を閉じ
る方向に作動させる。すなわち、上述のような走行駆動
から走行とブーム上げとの複合操作に移る初期段階に、
一時的に分流補償弁６が完全に閉じられその後再びこの
分流補償弁６が開き始めるという現象を生じ、このため
分流補償弁６、走行用方向制御弁５を介して走行モータ
３に供給される圧油の流量変動が大きくなり、これに伴
つて、この油圧駆動装置が備えられる油圧シヨベルの機
体に大きなシヨツクを生じ、操作性が低下する事態を招
く。

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、低圧アクチユエータの駆動
からこの低圧アクチユエータと高圧アクチユエータの複
合駆動に移行するに際して、低圧アクチユエータに供給
される流量の変動を抑制することができる油圧駆動装置
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、１つの主油圧ポ
ンプと、この主油圧ポンプから供給される圧油によつて
駆動する高圧アクチユエータ及び低圧アクチユエータを
含む複数のアクチユエータと、これらのアクチユエータ
に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁と、これ
らの流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する分流補償
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分流補償弁、
流量制御弁のそれぞれを介してそれぞれのアクチユエー
タに供給し、これらのアクチユエータの複合駆動が可能
な油圧駆動装置において、低圧アクチユエータの駆動か
ら該アクチユエータと高圧アクチユエータの複合駆動へ
の移行に際し低圧アクチユエータに対応する分流補償弁
の正規の駆動開始時期を所定時間遅らせる遅延手段を設
けた構成にしてある。

＜作用＞ 本発明は、上記のように構成してあることから、低圧
アクチユエータの駆動状態から、この低圧アクチユエー
タと高圧アクチユエータとの複合駆動に移る際、遅延手
段によつて低圧アクチユエータに係る分流補償弁の正規
の駆動が所定時間遅らされ、これにより当該分流補償弁
の閉じ方向の駆動が完全に閉じないように駆動すること
に制限することが可能になり、したがつて、低圧アクチ
ユエータの所定の最低速度を得るに必要な程度の少ない
流量を、移行段階で低圧アクチユエータに供給すること
ができ、それ故、低圧アクチユエータに供給される流量
の変動を抑制することができる。

＜実施例＞ 第１図は本発明の油圧駆動装置の第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ΔP_LS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ΔP_LS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、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、バケツトシリンダ28のうちの複合駆動に
際し、比較的低い駆動圧で作動する低圧アクチユエータ
の駆動状態から、この低圧アクチユエータと比較的高い
駆動圧で作動する高圧アクチユエータの複合駆動への移
行に際し、該低圧アクチユエータに対応して設けられる
分流補償弁の正規の駆動開始時期を所定時間遅らせる遅
延手段52を備えている。この遅延手段52は、主油圧ポン
プ22から吐出される圧油の圧力、すなわちポンプ圧と、
上述したアクチユエータの最大負荷圧との差圧ΔP_LSを
検出し、信号として出力する差圧検出装置53と、この差
圧検出装置53から出力される信号に応じて差圧ΔP_LSが
急激に減少したかどうか、例えば差圧ΔP_LSが０かどう
かを判別する判別手段と、この判別手段で差圧ΔP_LSが
０と判別されたときから所定時間を計測する時間計測手
段と、この時間計測手段で所定時間計数されるまでの
間、低圧アクチユエータ、例えば走行とブーム上げの複
合駆動に際して低圧アクチユエータとなる走行モータ2
4、25に対応して設けられる分流補償弁36、37のそれぞ
れの他方の駆動部36b、37bに、分流補償弁36、37の閉じ
方向の駆動を制約する制御力を与える制御力付加手段54
とを含んでいる。

制御力付加手段54は、例えば差圧検出装置53に接続さ
れ、入力部55と、上述した判別手段及び時間計測手段を
含む演算部56と、あらかじめ上述の差圧ΔP_LSと制御力
Ｆの第１の関数関係、及び所定時間に至るまでの時間と
制御力との第２の関数関係を記憶する記憶部57と、出力
部58を含むコントローラ59と、このコントローラ59の出
力部58から出力される制御力信号に応じて、分流補償弁
35〜40の他方の駆動部35b〜40b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。この制
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作動する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には、例
えば第３図に示す関数関係、すなわちポンプ圧と最大負
荷圧との差圧ΔP_LSと制御力Ｆとの第１の関数関係と、
第４図に示す関数関係、すなわち走行から走行とビーム
上げの複合への移行に際し所定時間taに至るまでの時間
ｔと制御力Ｆとの第２の関数関係が記憶されている。こ
こで第３図、第４図に示すP_LSXはロードセンシング補償
差圧、faはロードセンシング補償差圧P_LSXに対応する目
標制御力、ｆは分流補償弁を付勢するばねの力、fsはば
ねの力ｆよりも小さい初期制御力である。

そして、上記した第１の関数関係は同第３図に示すよ
うに、差圧ΔP_LSがロードセンシング補償差圧P_LSXに至
るまでは差圧ΔP_LSの増加に応じて次第に制御力Ｆが減
少し、差圧ΔP_LSがロードセンシング補償差圧P_LSX以上
になると差圧ΔP_LSの変化にかかわらず一定の制御力
Ｆ、すなわち目標制御力faを出力する関係となつてい
る。また、上記した第２の関数関係は同第４図に示すよ
うに、所定時間taに至るまではばねのばね力ｆより小さ
い初期制御力fsを基点として、時間の増加に応じて比例
的に制御力Ｆが減少し、所定時間taに至つたとき目標制
御力faを出力する関係となつている。

このように構成してある第１の実施例にあつては、方
向制御弁29〜34のいずれか２つ以上を選択的に操作する
ことにより、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、バケツ
トシリンダ28等のアクチユエータのうちの対応するアク
チユエータに係る該当する分流補償弁35〜40のいずれか
が閉じる方向に、あるいは開く方向に作動し、対応する
アクチユエータに係る方向制御弁29〜34のいずれかの前
後差圧がそれぞれのアクチユエータの負荷圧の変化にか
かわらず同等となり、したがつて対応するアクチユエー
タに係る方向制御弁29〜34のいずれかのそれぞれの開口
比に比例した流量が主油圧ポンプ22から供給され、この
対応するアクチユエータに係る作動体、すなわち図示し
ない旋回体、走行体、ブーム、アーム、バケツトの複合
操作がおこなわれ、旋回、走行、土砂の掘削等をおこな
うことができる。

このとき、第２図の手順S1で示すように、差圧検出装
置53で検出された差圧ΔP_LSに相応する信号がコントロ
ーラ59の入力部55を介して演算部56に入力され、手順S2
に示されるように演算部56に含まれる判別手段で、まず
遅延制御すなわち走行から走行とブーム上げの複合操作
への移行に際し、走行モータ24、25に係る分流補償弁3
6、37の正規の駆動開始時期を所定時間遅らせる制御
が、おこなわれているかどうか判別する。今、仮に走行
とブーム上げの複合操作がおこなわれている最中である
とすると、走行の操作から走行とブーム上げの複合操作
への移行時期ではなく遅延制御は実施されていないこと
から手順S3に移る。手順S3では、記憶部57に記憶されて
いる第３図の第１の関数関係、第４図の第２の関数関係
が読出され、この演算部56に含まれる判別手段で検出し
た差圧ΔP_LSが０かどうか判断される。例えば通常の走
行モータ24、25とブームシリンダ26の複合駆動の間は、
差圧ΔP_LSが０よりも大きく手順S4に移る。手順S4で
は、演算部56において、第３図に示す第１の関数関係か
ら差圧ΔP_LSに応じて変化するばねの力ｆ以下の大きさ
の制御力Ｆが求められる。次いで手順S5に移り、制御力
Ｆ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Ｆ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、38のそれぞれの他方の駆動部36b、3
7b38bに与えられ、これらの分流補償弁36、37、38は閉
じられる方向に作動する。これにより上述したように主
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及びブームシリンダ26に与えられ、走行モータ23
とブームシリンダ26の複合駆動がおこなわれる。

そして、例えば走行モータ24、25を駆動して走行操作
をおこなつている状態から、この走行モータ24、25の駆
動とともにブームシリンダ26を併せて駆動し、ブーム上
げと旋回の複合操作に移行しようとするとき、高圧アク
チユエータを構成するブームシリンダ26の駆動圧が最大
負荷圧となつてポンプ圧と最大負荷圧との差圧ΔP_LSが
著しく減少し、一瞬０となる事態を生じるが、このと
き、前述した第２図の手順S3の演算部56に含まれる判別
手段における判断が満足され手順S6に移る。この手順S6
では、演算部56において遅延制御がおこなわれる。すな
わち、上述のように判別手段で差圧ΔP_LSが０と判断さ
れたときに演算部56に含まれる時間計測手段が時間の計
数を開始し、これに伴つて演算部56は第４図に示す第２
の関数関係に基づいてばねの力ｆよりも小さい初期制御
力fsを起点として時間ｔの増加に応じて徐々に減少する
制御力Ｆを求める。この制御力Ｆは、手順S5に示される
ように、制御力信号としてコントローラ59の出力部58か
ら電磁弁62に与えられ、電磁弁62が駆動し、上記制御力
Ｆに相当する制御圧力が分流補償弁36、37、38の他方の
駆動部36b、37b、38bに与えられる。

そして、演算部56に含まれる時間計測手段が時間taを
計数したとき、この遅延制御が終了し、そのとき目標制
御力faが、制御力信号としてコントローラ59の出力部58
から電磁弁62に与えられ、電磁弁62が駆動し、上述の目
標制御力faに相当する制御圧力が分流補償弁36、37、38
の他方の駆動部36b、37b、38bに与えられる。以降は第
２図の手順S1、S2、S3、S4、S5に従つて、前述した第３
図に示す第１の関数関係に基づいて差圧ΔP_LSに応じた
制御力Ｆにより、走行とブーム上げの複合操作がおこな
われる。

上述のように、遅延制御の開始時には、走行モータ2
4、25に係る分流補償弁36、37の他方の駆動部36b、37b
には、、第４図の第２の関数関係に示すように、ばねの
力ｆよりも小さい初期制御力fsが与えられ、これにより
当該分流補償弁36、37は正規の駆動であれば第３図に示
すように差圧ΔP_LSが０となることによつて完全に閉じ
られるところを、わずかながら開いた状態、すなわち走
行モータ24、25の所望の最低速度を確保できる流量を供
給しうる絞り量に制限され、所定時間taの後に正規の駆
動、すなわち第３図の第１の関数関係による駆動とな
る。

このように構成した第１の実施例では、走行から走行
とブーム上げの複合操作に移行する際、すなわち低圧ア
クチユエータから低圧アクチユエータと高圧アクチユエ
ータの複合操作に移行する際上述のように走行モータ2
4、25に係る分流補償弁36、37が初期制御力fsに応じて
完全には閉じないように制限されるので、走行モータ2
4、25に供給される流量の停止を生じることなく走行か
ら走行とブーム上げの複合操作に移行でき、この移行前
後の走行モータ24、25に供給される流量の変動を抑制で
き、したがつて、この実施例が備えられる油圧シヨベル
の機体に大きなシヨツクを生じることがなく、優れた操
作性が得られる。

なお、上記した第１の実施例ではコントローラ59の記
憶部57に記憶される第２の関数関係、すなわち所定時間
taに至るまでの時間と制御力Ｆとの第２の関数関係を、
第４図に示すように時間ｔの増加に応じて比例的に、す
なわち直線的に制御力Ｆが減少する関数関係にしたが、
本発明はこれに限られず、第２の関数関係を第５図、第
６図に示すように時間ｔの増加に応じて曲線的に制御力
Ｆが減少する関数関係としてもよい。

第７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とタンクとの間に連絡さ
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ΔP_LSを検出する差圧検出装置53に接続され、入
力部66、演算部67、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ΔP_LS
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ΔP_LS
が設定差圧に近づくように小さく制御される。また、差
圧検出装置53で検出された差圧ΔP_LS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ΔP_LS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８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
ずに主油圧ポンプ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９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、遅延手段52の制御力付加手段54
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10図、第11図、第12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10図に示す分流補償弁36
A（37A）は、例えば走行とブーム上げの複合操作時、低
圧アクチユエータとなる走行モータ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を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59に第10図に示す第１の関数関係及び第４図に
示す第２の関数関係があらかじめ設定される。この第13
図に示す第１の関数関係は、差圧ΔP_LSがロードセンシ
ング補償差圧P_LSXに至るまでは、差圧ΔP_LSの増加に応
じて次第に制御力Ｆが増加し、差圧ΔP_LSがロードセン
シング補償差圧P_LSX以上になると、差圧ΔP_LSの変化に
かかわらず一定の制御力Ｆ、すなわち目標制御力faを出
力する関係となつている。また、第14図に示す第２の関
数関係は、所定時間taに至るまでは０よりも若干大きい
初期制御力fsを基点として、時間の増加に応じて比例的
に制御力が増加し、所定時間taに至つたとき目標制御力
faを出力する関係となつている。

このように構成した第５の実施例では仮に、走行モー
タ24、25の駆動からこれらの走行モータ24、25とブーム
シリンダ26の複合駆動に移行するに際して、ブーム上げ
動作に伴つてブームシリンダ26の駆動圧が最大負荷圧と
なつて差圧ΔP_LSが著しく減少し、瞬間的に０となつた
ときでも、第10図の分流補償弁36A（37A）の一方の駆動
部36Aa（37Aa）に与えられる制御力Ｆは前述した第１の
実施例と同様に第14図の第２の関数関係から必要開口量
を補償する程度に弱い力である初期制御力fsであり、そ
れ故、分流補償弁36A（37A）が完全に閉じられることが
なく、第１の実施例におけるのと同様に、走行モータ2
4、25に供給される流量の変動が抑制され、第１の実施
例と同等の効果を奏する。なお、第１の実施例と同様
に、所定時間taに至つたときは、第13図に示す第１の関
数関係による制御に移り、分流補償弁36A（37A）は正規
の駆動をおこない、走行モータ24、25とブームシリンダ
26の駆動による走行とブーム上げの複合操作を実施する
ことができる。

そして、特にこの第10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。

なお、この第５の実施例では、第14図に示すように時
間ｔの増加に応じて比例的に、すなわち直線的に制御力
Ｆが増加する関数関係にしてあるが、本発明はこれに限
られず、第２の関数関係を第15図、第16図に示すよう
に、時間ｔの増加に応じて曲線的に制御力Ｆが増加する
関数関係としてもよい。

また、第６の実施例の要部である第11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13図、第14図と同様な
第１の関数関係及び第２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の駆動からこれら
の走行モータ24、25とブームシリンダ26の複合駆動に移
行するに際して０より若干大きい初期制御力fsがプリセ
ツト力可変手段36B2（37B2）に与えられ、これに応じて
ばね36B1（37B1）のプリセツト力が分流補償弁36B（37
B）を完全には閉じないように変更される。

この第６の実施例では第１の実施例と同等の効果を奏
する他、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12図に示す分流補
償弁36C（37C）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（37C2）からの一定の圧力を供給する圧力供給手段
36C3（37C3）を備えるとともに、他方の駆動部36Cb（37
Cb）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３図、第４図に示す第１の関数
関係、第２の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の駆動から走行モ
ータ24、25とブームシリンダ26の複合駆動に移行するに
際して、ブームシリンダ26の駆動圧が最大負荷圧となつ
て差圧ΔP_LSが著しく減少し０となつたとき、圧力供給
手段36C3（37C3）から供給される圧力による制御力より
も若干小さい初期制御力fsが分流補償弁36C（37C）のそ
の他の駆動部36Cb（37Cb）に与えられ、分流補償弁36C
（37C）を完全に閉じないように駆動する。

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に主
油圧ポンプ22から圧油を供給でき、この非常時にあつて
も走行モータ24、25を駆動することができる。

第17図は本発明の第８の実施例を示す回路図である。

この第17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ΔP_LS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、
左走行用モータ24、右走行用モータ25、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、遅延手段52の制御力付加手段54を構成する制御
圧力発生手段60a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、62
e、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6
1aから出力されるパイロツト圧の大きさを規定するリリ
ーフ弁61bとを有する構成になつている。なお、電磁弁6
2a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〜6
2f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62a〜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ΔP_LSと制
御力Ｆとの第１の関数関係及び制御力Ｆと所定時間taに
至るまでの時間との第２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、第１の関数関係に基づいて差圧ΔP_LSの変化に応じ
た異なる制御力が駆動信号ｂ、ｃ、ｄとして電磁弁62
b、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61a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、3
8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、また、コントロー
ラ59の記憶部57に記憶される各第２の関数関係に応じて
第１の実施例と同様に、走行モータ24、25の駆動からこ
れらの走行モータ24、25と、ブームシリンダ26の複合駆
動への移行時、差圧ΔP_LSが著しく減少して０になるこ
とによる走行モータ24、25への供給流量の変動を抑制で
きる効果を奏する他、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
の組合せを得ることができる。

また、上記実施例では、走行モータ24、25とブームシ
リンダ26との複合駆動を例に挙げて説明したが、アクチ
ユエータの組合せはこれらに限られず、いずれのアクチ
ユエータの組合せであつても、低圧アクチユエータの駆
動から低圧アクチユエータと高圧アクチユエータの複合
駆動への移行時に、高圧アクチユエータ駆動圧が最大負
荷圧となることに伴う差圧ΔP_LSの減少による低圧アク
チユエータに供給される流量の変動を上述と同様にして
制御できることはもちろんである。

＜発明の効果＞ 本発明の油圧駆動装置は、以上のように構成してある
ことから、低圧アクチユエータ駆動から低圧アクチユエ
ータと高圧アクチユエータの複合駆動への移行時、当該
低圧アクチユエータに供給される流量の変動を抑制で
き、それ故、従来生じていたような大きなシヨツクの発
生を防止でき、従来に比べて操作性が向上する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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
コントローラにおける処理手順を示すフローチヤート、
第３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
の第１の関数関係を示す図、第４図は第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
る時間と制御力の第２の関数関係を示す図、第５図、第
６図は、第１の実施例における第２の関数関係の別の例
をそれぞれ示す図、第７図は本発明の第２の実施例の要
部を示す説明図、第８図は本発明の第３の実施例の要部
を示す説明図、第９図は本発明の第４の実施例の要部を
示す説明図、第10図は本発明の第５の実施例の要部を示
す説明図、第11図は本発明の第６の実施例の要部を示す
説明図、第12図は本発明の第７の実施例の要部を示す説
明図、第13図は第10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
制御力の第１の関数関係を示す図、第14図は第10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時間と制御力の第２の関数関係を
示す図、第15図、第16図は第10図に示す第５の実施例に
おける第２の関数関係の別の例をそれぞれ示す図、第17
図は本発明の第８の実施例を示す回路図、第18図は従来
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、25……走行モータ、26
……ブームシリンダ、30、31……走行用方向制御弁、32
……ブーム用方向制御弁、36、36A、36B、36C、37、37
A、37B、37C、38……分流補償弁、36a、36b、36Aa、36B
a、36Ca、38Cb、37a、37b、37Aa、37Ba、37Ca、38a、38
b……駆動部、41……制御用アクチユエータ、42、42a…
…流量調整弁、36B1、46、47、48……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、76、77……管
路、52……遅延手段、53……差圧検出装置、54……制御
力付加手段、59……コントローラ、60、60a……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、62b、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 (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの主油圧ポンプと、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高圧アクチユエー
   タ及び低圧アクチユエータを含む複数のアクチユエータ
   と、これらのアクチユエータに供給される圧油の流れを
   制御する流量制御弁と、これらの流量制御弁の前後差圧
   をそれぞれ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
   ポンプの圧油を上記分流補償弁、流量制御弁のそれぞれ
   を介して上記それぞれのアクチユエータに供給し、これ
   らのアクチユエータの複合駆動が可能な油圧駆動装置に
   おいて、上記低圧アクチユエータの駆動から該低圧アク
   チユエータと上記高圧アクチユエータの複合駆動への移
   行に際し上記低圧アクチユエータに対応する分流補償弁
   の正規の駆動開始時期を、所定時間遅らせる遅延手段を
   設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
2. 【請求項２】油圧シヨベルに備えられるとともに、低圧
   アクチユエータが走行モータであることを特徴とする請
   求項（１）記載の油圧駆動装置。
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
   油圧駆動装置。
5. 【請求項５】遅延手段が、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を検
   出する差圧検出装置と、この差圧検出装置から出力され
   る信号に応じて差圧が急激に減少したかどうか判別する
   判別手段と、この判別手段で差圧が急激に減少したと判
   別するされたときから所定時間を計測する時間計測手段
   と、この時間計測手段で所定時間計測するまでの間、低
   圧アクチユエータに対応して設けられる分流補償弁の駆
   動部に、該分流補償弁の閉じ方向の駆動を制約する制御
   力を与える制御力付加手段とを含むことを特徴とする請
   求項（１）記載の油圧駆動装置。
6. 【請求項６】制御力付加手段が、差圧検出装置に接続さ
   れ、判別手段及び時間計測手段を含む演算部と、あらか
   じめ差圧と制御力との第１の関数関係、及び上記所定時
   間に至るまでの時間と制御力との第２の関数関係を記憶
   する記憶部とを有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、低圧アクチユエ
   ータに対応して設けられる分流補償弁の駆動部に与えら
   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（５）記載の油圧駆動装置。
7. 【請求項７】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
   （６）記載の油圧駆動装置。
8. 【請求項８】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（７）記載の油圧駆
   動装置。
9. 【請求項９】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（７）記載
   の油圧駆動装置。
10. 【請求項１０】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（６）記載の油圧駆
    動装置。
11. 【請求項１１】低圧アクチユエータに対応して設けられ
    る分流補償弁は、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（５）記載の油圧駆動装置。
12. 【請求項１２】低圧アクチユエータに対応して設けられ
    る分流補償弁は、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（５）記載の油圧駆動装置。
13. 【請求項１３】低圧アクチユエータに対応して設けられ
    る分流補償弁は、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（５）記載の油圧駆動装置。
14. 【請求項１４】低圧アクチユエータに対応して設けられ
    る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（５）記載の油圧駆動
    装置。