JP2784188B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

油圧駆動装置

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JP2784188B2 JP63177132A JP17713288A JP2784188B2 JP 2784188 B2 JP2784188 B2 JP 2784188B2 JP 63177132 A JP63177132 A JP 63177132A JP 17713288 A JP17713288 A JP 17713288A JP 2784188 B2 JP2784188 B2 JP 2784188B2
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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、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14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、図示しない旋回体を旋回させる旋
回モータ３、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、この場合、旋回モータ３の駆動には大きな駆動圧を
要し、これに比べてブームシリンダ４の駆動圧が比較的
小さくて済み、このことから旋回モータ３が高圧アクチ
ユエータ、ブームシリンダ４が低圧アクチユエータとな
る。
また、主油圧ポンプ２から旋回モータ３に供給される
圧油の流れを制御する流量制御弁、すなわち旋回用方向
制御弁５と、この旋回用方向制御弁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旋回モータ３とブームシリンダ
４の複合駆動に際して、分流補償弁６、８の作用により
旋回用方向制御弁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旋回モータ３及びブームシリン
ダ４に供給でき、旋回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ブームシリンダ４を駆動している状
態で、ブームとの複合操作を意図して旋回用方向制御弁
５を切換えた場合、高圧アクチユエータである旋回モー
タ３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を介してブームシリンダ４の分流補償弁８の
駆動部8bにも導かれ、この分流補償弁８を閉じる方向に
作動させる。すなわち、上述のようなブーム単独駆動か
らブームと旋回との複合操作に移る初期段階に、一時的
に分流補償弁８が完全に閉じられその後再びこの分流補
償弁８が開き始めるという現象を生じ、このため分流補
償弁８、ブーム用方向制御弁７を介してブームシリンダ
４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単独
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、上記主油圧ポンプの圧油を上記分流
補償弁、上記流量制御弁のそれぞれを介して上記それぞ
れのアクチュエータに供給し、これらのアクチュエータ
の複合駆動が可能な油圧駆動装置において、 上記主油圧ポンプから吐出される圧油の圧力と上記複
数のアクチユエータの負荷圧のうちの最大負荷圧との差
圧が所定の最小流量補償差圧以下になつたことを検出す
る最小流量補償差圧検出手段を含み、この最小流量補償
差圧検出手段で上記最小流量補償差圧以下になつたこと
が検出されたとき、上記複数のアクチユエータのうちの
少なくとも上記低圧アクチユエータに対応する分流補償
弁を全開状態に比べて小さい所定量開いたままに保持す
るようにその分流補償弁の駆動を制限する制限手段を設
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
アクチユエータの単独駆動状態から、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、最
小流量補償差圧検出手段で、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が
所定の最小流量補償差圧以下になつたことが検出された
とき、制限手段によつて低圧アクチユエータに係る分流
補償弁を全開状態に比べて小さい所定量開いたまま保持
するようにその分流補償弁の駆動が制御され、すなわち
分流補償弁が完全には閉じないように制限され、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、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
の単独駆動状態から、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
の移行時に、主油圧ポンプ22から吐出される圧油の圧力
と、上述したアクチユエータの最大負荷圧との差圧が所
定の最小流量補償差圧以下になつたことを検出する最小
流量補償差圧検出手段を含み、この最小流量補償差圧検
出手段で最小流量補償差圧以下になつたことが検出され
たとき、上述の低圧アクチユエータに対して設けられる
分流補償弁を全開状態に比べて小さい所定量開いたまま
に保持するようにその分流補償弁の駆動を制限する制限
手段52を備えている。この制限手段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ΔPLS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低圧アクチユエ
ータ、例えば旋回とブームの複合駆動に際して低圧アク
チユエータとなるブームシリンダ26に対応して設けられ
る分流補償弁38の他方の駆動部38bに、分流補償弁38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、演算部56と、あらかじめ上述の差圧Δ
PLSと制御力Ｆと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ΔPLSと制御力Ｆとの関係が記憶されてい
る。ここで、PLSXはロードセンシング補償差圧、Ａは低
圧アクチユエータの単独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際に、低
圧アクチユエータが必要最低限の速度で駆動できるよう
に、最小の流量を供給可能にする差圧、すなわち前述し
た最小流量補償差圧、fcは、この最小流量補償差圧Ａに
対応する最小流量補償制御力、ｆは分流補償弁を付勢す
るばねの力である。
そして、この関数関係は、同第３図に示すように、差
圧ΔPLSが最小流量補償差圧Ａより大きい場合には、差
圧ΔPLSの増加に応じて次第に制御力Ｆが減少し、差圧
ΔPLSが最小流量補償差圧Ａ以下になると、差圧ΔPLSの
減少にかかわらず一定の制御力Ｆ、すなわち最小流量補
償制御力fcを出力する関係となつている。
この第１の実施例にあつては例えば、前述したコント
ローラ59の演算部56によつて、すなわち、第２図の手順
S2で示す「差圧ΔPLSが最小流量補償差圧Ａより大きい
かどうか」判別する演算部56によつて、前述した最小流
量補償差圧検出手段が構成されている。
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、土砂の堀削等をおこな
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ΔPLS
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示すように演算部56で、記憶
部57に記憶されている第３図の関数関係が読出され、検
出した差圧ΔPLSが最小流量補償差圧Ａより大きいかど
うか判断される。例えば通常の旋回モータ23とブームシ
リンダ26の複合駆動の間は、差圧ΔPLSが最小流量補償
差圧Ａよりも大きく手順S3に移る。手順S3では、演算部
56において、差圧ΔPLSに応じて変化する最小流量補償
制御力fc以下の大きさの制御力Ｆが求められる。次いで
手順S4に移り、制御力fc以下の大きさの制御力Ｆに相応
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35、38のそれぞれの他方の駆動部35b、38bに与えら
れ、これらの分流補償弁35、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旋回モータ23及びブームシリン
ダ26に与えられ、旋回モータ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、例えばブームシリンダ26を駆動してブーム単
独操作をおこなつている状態から、このブームシリンダ
26の駆動とともに旋回モータ23を併せて駆動し、ブーム
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旋回モータ23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ΔPLSが著しく
減少し、最小流量補償差圧Ａ以下となる事態を生じる
が、このとき、前述した第２図の手順S2の判断が満足さ
れず手順S5に移る。この手順S5では、演算部56におい
て、第３図に示す関数関係から差圧ΔPLSが最小流量補
償差圧Ａ以下の場合には当該差圧ΔPLSがさらに減少し
ても、ばね力ｆよりも小さい一定の制御力fcが求められ
る。この最小流量補償制御力fc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に与えられ、電
磁弁62が駆動し、最小流量補償制御力fcに相当する制御
圧力が分流補償弁35、38の他方の駆動部35b、38bに与え
られる。したがつて、ブームシリンダ26に係る分流補償
弁38の他方の駆動部38bには、このとき、最小流量補償
制御力fcが与えられ、これにより当該分流補償弁38は、
差圧ΔPLSの著しい減少に伴つて完全に閉じようとする
ところを、わずかながら開いた状態、すなわちブームシ
リンダ26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る。
このように構成した第１の実施例では、ブーム単独操
作からブームと旋回の複合操作に移行するとき、すなわ
ち低圧アクチユエータの単独操作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とき、ブ
ームシリンダ26に係る分流補償弁38が最小流量補償差圧
Ａに対応する最小流量補償制御力fcに応じて完全には閉
じないように制限されるので、ブームシリンダ26に供給
される流量の停止を生じることなくブーム単独からブー
ムと旋回との複合に移行でき、この移行前後のブームシ
リンダ26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。
第４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される。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５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６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、制限手段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７図、第８図、第９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７図に示す分流補償弁38
Aは、例えば旋回とブームの複合操作時、低圧アクチユ
エータとなるブームシリンダ26に対応して設けられ、そ
の一方の駆動部38Aa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38A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図に示す関数関係があらかじめ設定さ
れる。この第10図に示す関数関係は、差圧ΔPLSが最大
流量補償差圧Ａより大きい場合には、差圧ΔPLSの増加
に応じて次第に制御力Ｆが増加し、差圧ΔPLSが最小流
量補償差圧Ａ以下になると、差圧ΔPLSの減少にかかわ
らず一定の制御力Ｆ、すなわち最小流量補償制御力fc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、ブームシ
リンダ26の単独駆動から旋回モータ23とブームシリンダ
26の複合駆動に移行するに際して、旋回モータ23の駆動
圧が最大負荷圧となつて差圧ΔPLSが最小流量補償差圧
Ａ以下に減少したときでも、第７図の分流補償弁35Aの
一方の駆動部35Aaに与えられる制御力Ｆは必要開口量を
補償する程度に弱い力である最小流量補償制御力fcであ
り、それ故、分流補償弁35A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、ブームシリン
ダ26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。
そして、特にこの第７図に要部を示す第５の実施例に
あつては駆動部38Aa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８図に示す分流補
償弁38Bも、例えばブームシリンダ26に対応して設けら
れ、その一方の駆動部38Baに分流補償弁38Bを開く方向
に付勢する力を与えるばね38B1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38
B1のプリセツト力を可変にするプリセツト力可変手段38
B2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に第11図に示す関数関係があらかじめ設定さ
れる。この第11図に示す関数関係は、前述した第10図に
示すものとほとんど同様であるので詳しい説明は省略す
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、ブームシリンダ26の単独駆動から旋
回モータ23とブームシリンダ26の複合駆動に移行するに
際して第11図に示す関数関係による最小流量補償制御力
fcがプリセツト力可変手段38B2に与えられ、これに応じ
てばね38B1のプリセツト力が分流補償弁35B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38B2の受圧面積を分流補
償弁38Bの駆動部38Ba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９図に示す分流補
償弁38Cも、例えばブームシリンダ26に対応して設けら
れ、その一方の駆動部38Caに接続して、この分流補償弁
38Cが開く方向に作動するように、リリーフ弁38C1によ
つて規定された油圧源38C2から一定の圧力を供給する圧
力供給手段38C3を備えるとともに、他方の駆動部38Cb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に第12図に示す関数関係があらかじめ設定さ
れる。この第12図に示す関数関係は前述した第１の実施
例における特性を示す第３図とほとんど同様であるので
詳しい説明は省略する。
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、ブームシリンダ26の単独駆動から旋
回モータ23とブームシリンダ26の複合駆動に移行するに
際して、旋回モータ23の駆動圧が最大負荷圧となつて差
圧ΔPLSが減少したとき、第12図に示す関係による最小
流量補償制御力fcが分流補償弁38Cのその他の駆動部38C
bに与えられ、分流補償弁38Cを完全には閉じないように
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38C2から出力され
る圧力によつて分流補償弁38Cは開方向に駆動するよう
に制御されるのでブームシリンダ26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ブームシリン
ダ26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、制限手段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ΔPLSと制
御力Ｆ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
えば旋回モータ23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が駆動信号ａ、
ｄとして電磁弁62a、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62a、62dを介して異なる大きさのパイロツ
ト圧力として旋回モータ23に係る分流補償弁35の駆動部
35b、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35、38が駆動して旋
回用方向制御弁29、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、旋回モータ23、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、コントローラ59の記憶部57に記憶される各
関数関係に応じて第１の実施例と同様に、ブームシリン
ダ26の単独駆動から旋回モータ23、ブームシリンダ26の
複合駆動への移行時、差圧ΔPLSの著しい減少によるブ
ームシリンダ26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旋回モ
ータ23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、旋回モータ23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単独駆
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ΔPLS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
抑制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単独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ャート、
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
の関数関係を示す図、第４図は本発明の第２の実施例の
要部を示す説明図、第５図は本発明の第３の実施例の要
部を示す説明図、第６図は本発明の第４の実施例の要部
を示す説明図、第７図は本発明の第５の実施例の要部を
示す説明図、第８図は本発明の第６の実施例の要部を示
す説明図、第９図は本発明の第７の実施例の要部を示す
説明図、第10図は第７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11図は第８図に示す第
６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
12図は第９図に示す第７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、23……旋回モータ、26……
ブームシリンダ、29……旋回用方向制御弁、32……ブー
ム用方向制御弁、35、38、38A、38B、38C……分流補償
弁、35a、35b、38a、38b、38Aa、38Ba、38Ca、38Cb……
駆動部、41……制御用アクチユエータ、42、42a……流
量調整弁、38B1、45、48……ばね、38B2……プリセツト
力可変手段、38C1……リリーフ弁、38C3……圧力供給手
段、51、76、77……管路、52……制限手段、53……差圧
検出装置、54……差圧検出装置、54……制御力付加手段
手段、57……記憶部（最小流量補償差圧検出手段）、59
……コントローラ、60、60a……制御圧力発生手段、38C
2、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。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−87901（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−206804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−159802（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 11/00 F15B 11/05 E02F 9/22

Claims (13)

    (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、上記主
    油圧ポンプの圧油を上記分流補償弁、上記流量制御弁の
    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、 上記主油圧ポンプから吐出される圧油の圧力と上記複数
    のアクチユエータの負荷圧のうちの最大負荷圧との差圧
    が所定の最小流量補償差圧以下になつたことを検出する
    最小流量補償差圧検出手段を含み、この最小流量補償差
    圧検出手段で上記最小流量補償差圧以下になつたことが
    検出されたとき、上記複数のアクチユエータのうちの少
    なくとも上記低圧アクチユエータに対応する分流補償弁
    を全開状態に比べて小さい所定量開いたままに保持する
    ようにその分流補償弁の駆動を制限する制限手段を設け
    たことを特徴とする油圧駆動装置。
  2. 【請求項２】上記流量制御手段が、上記主油圧ポンプか
    ら吐出される流量を、主油圧ポンプから吐出される圧油
    の圧力と上記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】上記流量制御手段が、上記主油圧ポンプの
    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。
  4. 【請求項４】上記制限手段が、上記主油圧ポンプから吐
    出される圧油の圧力と上記複数のアクチユエータの負荷
    圧のうちの最大負荷圧との差圧を検出する差圧検出装置
    と、この差圧検出装置で検出された差圧が、上記最小流
    量補償差圧検出手段で上記最小流量補償差圧以下になつ
    たことが検出されたとき、上記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限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。
  5. 【請求項５】上記制御力付加手段が、上記差圧検出装置
    に接続され、あらかじめ差圧と制御力との関数関係を記
    憶する記憶部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、上記低圧アクチ
    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（４）記載の油圧駆動装置。
  6. 【請求項６】上記制御圧力発生手段が、パイロット油圧
    源と、このパイロッ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（５）記載の油圧駆動装置。
  7. 【請求項７】上記電磁弁を、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（６）記載の油
    圧駆動装置。
  8. 【請求項８】上記電磁弁を、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（６）
    記載の油圧駆動装置。
  9. 【請求項９】上記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（５）記載の油
    圧駆動装置。
  10. 【請求項１０】上記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（４）記載の油圧駆動装置。
  11. 【請求項１１】上記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（４）記載の油圧駆動装
    置。
  12. 【請求項１２】上記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（４）記載の油圧駆動装置。
  13. 【請求項１３】上記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（４）記載の油圧
    駆動装置。
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