JPH02153128A - 土木・建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は油圧ショベル等の土木・建設機械に備えられ、
ポンプ圧とアクチュエータ負荷圧との差圧を一定に保つ
ように可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を制御するロ
ードセンシングシステムを具備す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土木・建設機械の油圧駆動装
置の概略構成を示す回路図である。この油圧駆動装置は
、可変容量油圧ポンプ１と、この油圧ポンプ１から吐出
される圧油によって駆動するアクチュエータ例えば油圧
シリンダ２と、油圧ポンプ１から油圧シリンダ２に供給
される圧油の流れを制御する方向制御弁３と、可変容量
油圧ポンプ１の押しのけ容積を制御する制御用アクチュ
エータ４と、この制御用アクチュエータ４の駆動を制御
する流量制御手段、例えば流量調整弁５とを備えている
。この流量調整弁５の一方の駆動部６には、該流量調整
弁５を図示左位置に切り換えるように付勢するばね７を
設けである。また、この一方の駆動部６には管路８を介
してアクチュエータ負荷圧、すなわち油圧シリンダ２の
負荷圧が導かれ、該駆動部６に対抗する池の駆動部９に
は管路１０を介してポンプ圧、すなわち可変容量油圧ポ
ンプ１の吐出圧が導かれるようになっている。

このように構成しである油圧駆動装置では、同第１８図
に示すような方向制御弁３の中立時には管路８がタンク
１１に連通し、油圧ポンプ１の吐出圧が管路１０を介し
て流量調整弁５の他方の駆動部９に導かれるので、この
流量調整弁５はばね７の力に抗して同第１８図の右位置
に切り換えられる。したがって、制御用アクチュエータ
４のヘッド側室１２はタンク１１に連通し、一方、ロッ
ド側室１３に油圧ポンプ１の吐出圧が導かれ、この制御
用アクチュエータ４のピストンロッド１４は同第１８図
の左方に移動し、これにより油圧ポンプ１の押しのけ容
積は最小となり、油圧ポンプ１から吐出される流量が最
小流量に保たれる。

そして、このような状態から油圧シリンダ２の駆動を意
図して、例えば方向制御弁３を左右切換位置のいずれか
にフルストローク切換えると、油圧ポンプ１の圧油が方
向制御弁３を介して油圧シリンダ２に供給され、この油
圧シリンダ２は伸長あるいは収縮する、この際、油圧シ
リンダ２の負荷圧が管路８を介して流量調整弁５の一方
の駆動部６に導かれ、流量調整弁５はこの負荷圧とばね
７の力とによってポンプ圧に抗して同第１８図の左位置
に切換えられる。これにより油圧ポンプ１の吐出管路１
５が制御用アクチュエータ４のヘッド側室１２とロッド
側室１３の双方に連通し、ポンプ圧がこれらのヘッド側
室１２とロッド側室１３の双方に与えられる。このとき
、ピストンロッド１４のヘッド側の受圧面積とロッド側
の受圧面積との差により制御用ピストン４は同第１８図
の右方に移動し、これにより油圧ポンプ１の押しのけ容
積は増大する。そして、流量調整弁５の駆動部９．６に
与えられるポンプ圧と負荷圧との差、すなわちロードセ
ンシング差圧とばね７による圧力とがバランスするよう
な最大流量が油圧ポンプ１から吐出され、この最大流量
によって油圧シリンダ２は作動する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上述のような油圧駆動装置を備えた土木・建
設機械は厳冬時に使用されたり、寒冷地で使用されたり
することがある。このような場合、油圧ポンプ１から吐
出される圧油の温度が低下し、この温度低下に伴って圧
油の粘度が増加する事態を生じる。このような事態に至
ると油圧ポンプ１と方向制御弁３とを連絡する管路の圧
力損失が第１９図に示すように常温時に比べて増加する
。このとき、流量調整弁５に作用するロードセンシング
差圧及びばね７による圧力により、油圧ポンプ１から吐
出される流量が小さくなるように制御用アクチュエータ
４が制御され、常温時と同一の圧力損失を保つようにこ
れらの流量調整弁５及び制御用アクチュエータ４が作動
してしまう。

したがって、この従来の油圧駆動装置にあっては、油温
が低下した場合にも、仮に方向制御弁３をフルストロー
ク操作しても所望の最大流量が油圧シリンダ２に供給さ
れず、すなわち常温時に比べて油圧ポンプ１から吐出さ
れる流量が小さくなり、それ故、このような油温低下に
伴って油圧シリンダ２を介しておこなわれる作業の能率
が低下したり、油膜が切れることに伴って機器の損傷を
生じたり、また、回路全体を暖める暖機運転に時間がか
かったりする事態を生じていた。

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、油温低下時にあっても常温時
と同等の流量をアクチュエータに供給することのできる
土木・建設機械の油圧駆動装置を提供することにある。

く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、可変容量油圧ポン
プと、この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によ
って駆動するアクチュエータと、該可変容量油圧ポンプ
から該アクチュエータに供給される圧油の流れを制御す
る方向制御弁と、可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を
制御する制御用アクチュエータと、この制御用アクチュ
エータの駆動を制御する流量制御手段とを備え、ポンプ
圧とアクチュエータ負荷圧との差圧を一定に保つように
流量制御手段及び制御用アクチュエータを介して可変容
量油圧ポンプの押しのけ容積を制御する土木・建設機械
の油圧駆動装置において、可変容量油圧ポンプから吐出
される圧油の温度低下に応じて可変容量油圧ポンプの押
しのけ容積を強制的に増大させるように変更させる押し
のけ容積変更手段を設けた構成にしである。

く作用〉 本発明は上記のように押しのけ容積変更手段を設けた構
成にしであることから、油温か低下したときにはこの押
しのけ容積変更手段によって常温時に比べて可変容量油
圧ポンプの押しのけ容積が強制的に大きくなり、これに
より、常温時よりも大きな流量が可変容量油圧ポンプか
ら吐出され、温度の低下に伴う管路の圧力損失の増加が
この大きな流量でバランスされ、それ故、油温低下時で
あっても常温時と同等の流量をアクチュエータに供給で
きる。

〈実施例〉 以下、本発明の土木・建設機械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の実施例の概略構成を示す回路図
である。

この第１図に示す第１の実施例は前述した第１８図に対
応させて描いたものであり、第１８図に示したものと同
等の可変容量油圧ポンプ１、アクチュエータ例えば油圧
シリンダ２、方向制御弁３、ヘッド側室１２及びロッド
側室１３を有する制御用アクチュエータ４、この制御用
アクチュエータ４の駆動を制御する流量制御手段例えば
駆動部６．９を有する流量調整弁５、この流量調整弁５
を付勢するばね７、油圧シリンダ２の負荷圧を流量調整
弁５の駆動部６に導く管路８、油圧ポンプ１の吐出管路
１５を介してポンプ圧を流量調整弁５の駆動部９に導く
管路１０、及びタンク１１を備えている。

そして、この第１の実施例は、可変容量油圧ポンプ１か
ら吐出される圧油の温度低下に応じてこの可変容量油圧
ポンプ１の押しのけ容積を強制的に増大させるように変
更させる押しのけ容積変更手段を備えており、この押し
のけ容積変更手段は、例えば油圧ポンプ１に吸込まれる
圧油の温度を検出する油温センサ１６と、この油温セン
サ１６から出力される信号に応じた制御力を流量調整弁
５のばね７が設けられる側の駆動部６に与える制御力付
加手段１７を含む構成にしである。上述した制御力付加
手段１７は、流量調整弁５の駆動部６を付勢可能なプラ
ンジャを有する作動体１８と、この作動体１８の駆動を
制御する制御装置１９とを含む構成にしである。

上記した制御装置１９は第２図に示すように、油温セン
サ１６から出力される信号を入力する入力部２０、あら
かじめ圧油温度θと制御力Ｆとの関係を記憶する記憶部
２１、油温センサ１６によって検出された油温に応じた
制御力Ｆを求める演算部２２、この演算部２２で得られ
た制御力Ｆに応じた駆動信号を上述した作動体１８に出
力する出力部２３を備えている。

上述した制御装置１９の記憶部２１に記憶される圧油温
度θと制御力Ｆの関係は、例えば第３図に示すように、
通常考えられる圧油温度θの低下に伴って大きくなる管
路の圧力損失を示す特性線２４と、流量調整弁５の駆動
部６を付勢するばね７の初期セット力を示す特性線２５
との間に挟まれるハツチングを施した領域２６で示され
る関係、すなわち圧油温度θの低下に応じて大きな制御
力Ｆとなる関係であり、例えば圧油温度θがθ１のとき
、制御力Ｆ１となる関係である。

このように構成した第１の実施例にあっては、油温セン
サ１６から出力される信号に応じて制御装置１９で第４
図に示す処理がおこなわれる。

すなわち、はじめに手順Ｓ１に示すように、油温センサ
１６から出力される信号、すなわち圧油温度θが制御装
置１９の入力部２０を介して演算部２２に読み込まれる
。次いで手順Ｓ２に移り、演算部２２は記憶部２１に記
憶されている第３図に示す関係を読み出し、上述の圧油
温度θに対応する制御力Ｆを求める演算をおこなう。次
いで手順Ｓ３に移り、上述の手順Ｓ２で求めた制御力Ｆ
に対応する駆動信号を出力部２３がら作動体１８に出力
する。

これにより、流量調整弁５の駆動部６にはばね７の力と
作動体１８による制御力Ｆとが与えられる。そして、圧
油温度θに対応して流量調整弁５の駆動部６に付加され
る制御力Ｆの大きさは、当該圧油温度θにおける管路の
圧力損失の大きさに相応し、したがって圧油の温度低下
時には、制御力Ｆが大きくなることがら、流量調整弁５
は第１図の左位置側に強制的に切換えられ、これに応じ
て制御用アクチュエータ４のピストンロッド１４は右方
に移動する傾向となり、したがって油圧ポンプ１の押し
のけ容積は常温時に比べて強制的に大きく変更するよう
に制御される。

このように構成した第１の実施例では、上述のように圧
油の温度低下時には、ばね７の力と、作動体１８による
制御力Ｆとの合力が流量調整弁５の駆動部６に与えられ
ることにより油圧ポンプ１の押しのけ容積が強制的に大
きくなるように変更され、したがって常温時に比べて大
きな流量がこの油圧ポンプ１から吐出され、この大きな
流量によって管路の圧力損失が吸収されるので、方向制
御弁３を介して常温時と同等の流量を油圧シリンダ２に
供給することができる。したがって、常温時に方向制御
弁３をフルストローク操作した場合の油圧シリンダ２に
供給される最大流量と同等の最大流量を油温低下時に油
圧シリンダ２に供給でき、圧油の温度が低下しても常に
一定した油圧シリンダ２の作動速度が得られ、作業の能
率低下を防止できる。また、圧油の温度低下時であって
も一定した流量が油圧シリンダ２に供給されるので、油
膜の切れを生じることがなく、それ故、このような油膜
の切れに伴う機器の損傷を防止できる。

また、圧油の温度低下時には従来に比べて大きな流量が
回路に流れるので回路全体を暖める暖機運転を短時間に
おこなうことができる。

第５図は本発明の第２の実施例の概略構成を示す回路図
である。

この第２の実施例にあっては、流量調整弁５の駆動部を
付勢するばね７の力を前述した第１の実施例におけるば
ね７の力よりも大きく設定してあり、作動体１８を介し
て流量調整弁５の駆動部９に制御力Ｆを与える構成にし
である。そして、制御装置１９の記憶部２１に記憶され
る圧油温度θと制御力Ｆとの関係は、第６図に示すよう
に、ばね７の初期セット力を示す特性線２５と、管路の
圧力損失を示す特性線２４の管に挟まれるハツチングを
施した領域２６で示される関係である。

このように構成した第２の実施例にあっては、圧油の温
度低下時には、流量調整弁５の駆動部９に常温時に比べ
て小さな制御力が付加され、したがって流量調整弁５は
強制的に左位置側に切換えられ、これにより第１の実施
例と同様に押しのけ容積が強制的に大きく変更するよう
に制御され、第１の実施例と同等の作用効果を奏する。

第７図は本発明の第３の実施例の概略構成を示す回路図
である。

この第３の実施例では、油圧ポンプ１の押しのけ容積を
制御する制御用アクチュエータ４の駆動を制御する流量
制御手段を、一定圧力を供給し、制御用アクチュエータ
４のロッド側室１３に連絡される油圧源２７と、この油
圧源２７に連絡されるとともに、制御用アクチュエータ
４のヘッド側室１２とロッド側室１３とを連絡する管路
に配置した電磁切換弁２８と、タンク１１及び電磁切換
弁２８に連絡されるとともに、制御用アクチュエータ４
のヘッド側室１２に連絡される電磁切換弁２９とによっ
て構成してあり、制御力付加手段を油温センサ１６と、
ポンプ圧とアクチュエータ負荷圧すなわち油圧シリンダ
２の負荷圧との差圧Δｐｔｓを検出する差圧センサ３０
と、制御装置３１とによって構成しである。

上記した制御装置３１は、上述した油温センサ１６及び
差圧センサ３０から出力される信号のそれぞれを入力す
る入力部、あらかじめ油温すなわち圧油温度θと目標差
圧すなわち差圧目標値ΔＰとの関係を記憶する記憶部、
油温センサ１６によ゛つて検出された油温に応じた目標
差圧すなわち差圧目標値ΔＰを演算し、差圧センサ３０
によって検出された差圧ΔＰＬｓと差圧目標値ΔＰとの
圧力差を演算する演算部、及びこの演算部で得られた圧
力差に応じた駆動信号を電磁切換弁２８．２つのそれぞ
れに出力する出力部を有する構成にしである。

そして、上記した制御装置３１の記憶部には、例えば第
８図に示す圧油温度θと差圧目標値ΔＰとの関係、すな
わち圧油温度θが小さくなるに従って差圧目標値ΔＰが
大きくなる関係を記憶させてあり、その特性線３２は前
述した第１９図に示す圧油温度θと管路の圧力損失との
関係に対応する関係に設定しである。

このように構成した第３の実施例にあっては、油温セン
サ１６及び差圧センサ３ｏがら出力される信号に応じて
制御装置３１で第９図に示す処理がおこなわれる。

すなわち、はじめに手順Ｓ１に示すように、差圧センサ
３０から出力される信号及び油温センサ１６から出力さ
れる信号が、制御装置３１の入力部を介してそれぞれ差
圧検出値ΔＰＬＳ及び圧油温度θとして演算部に読込ま
れる。次いで手順ｓ２に移り、演算部は記憶部に記憶さ
れている第８図に示す関係を読み出し、圧油温度θに対
応する差圧目標値ΔＰを求める演算をおこなう。次いで
手順Ｓ３に移り、この演算部で差圧検出値Δｐｔ、ｓは
差圧目標値ΔＰに等しいがどうが判断される。この判断
が満足されない場合は手順ｓ４に移る。この手順Ｓ４で
は差圧検出値ΔＰＩ５は差圧目標値ΔＰより大きいがど
うが判断される。この判断が満足される場合は、流量が
大きすぎる場合であり、手順Ｓ５に移る。この手順Ｓ５
では、出力部から電磁切換弁２８をＯＦＦにする信号、
電磁切換弁２９をＯＮにする信号が出力される。これに
より、第７図に示す電磁切換弁２８は同図に示すしゃ断
位置に保持され、電磁切換弁２９は連通位置に切換えら
れ、油圧源２７の圧油が制御用アクチュエータ４のロッ
ド側室１３に供給され、ヘッド側室１２の圧油が電磁切
換弁２９を介してタンク１１に戻され、ピストンロッド
１４は図示左方向に移動する。したがって、油圧ポンプ
１の押しのけ容積が小さくなるように制御され、流量が
小さくなる。

また、上述した第９図の手順Ｓ４における判断が満足さ
れない場合は流量が小さすぎる場合であり、手順Ｓ６に
移る。この手順Ｓ６では制御装置３１の出力部から電磁
切換弁２８をＯＮ、電磁切換弁２９をＯＦＦにする信号
が出力される。これにより第７図に示す電磁切換弁２８
は連通位置に切換えられ、電磁切換弁２９は同第７図の
しゃ断位置に保持され、油圧源２７の圧油が制御用アク
チュエータ４のロッド側室１３とヘッド側室１２の双方
に供給される。したがって、ロッド側とヘッド側の受圧
面積差によりピストンロッド１４は同第７図の右方に移
動し、押しのけ容積が大きくなるように制御され、流量
が大きくなる。

また、上述した第９図の手順Ｓ３における判断が満足さ
れる場合、すなわち差圧検出値Δｐｔｓが差圧目標値Δ
Ｐに等しい場合は、はじめに戻り、第７図に示す状態、
すなわち電磁切換弁２８．２９の双方がしゃ断位置に保
持され、そのときの押しのけ容積が保たれ、適正な流量
が油圧シリンダ２に供給される。

このように構成した第３の実施例は、制御装置３１の記
憶部にあらかじめ圧油温度θの低下に伴って大きくなる
差圧目標値ΔＰを記憶させてあり、この差圧目標値ΔＰ
の増加の割合を圧油温度の低下に伴って大きくなる管路
の圧力損失の割合に近似させであることから、方向制御
弁３のフルストローク状態にあっては、圧油温度θの低
下にかかわらず一定した最大流量を油圧シリンダ２に供
給でき、第１、第２の実施例と同等の作用効果を奏する
。

第１０図は本発明の第４の実施例の概略構成を示す回路
図である。

この第１０図は方向制御弁３の中立時に回路の保護のた
めに微小流量をタンク１１に流出させるアンロード弁３
３を設けである。このアンロード弁３３は一般に第１１
図に示すアンロード流量の増加に応じてその設定差圧が
増加する傾向にある。

そして、この第１０図に示す第４の実施例では流量調整
弁５の駆動部６にばね７による力と制御力付加手段１７
の作動体１８による力とを与えることが可能な構成にし
てあり、制御装置１つの記憶部には第１２図の例えば実
線で示す圧油温度θと、ポンプ圧と油圧シリンダ２の負
荷圧との差圧目標値、すなわち差圧目標値ΔＰとの関係
を記憶させである。この第１２図において、−点鎖線で
示す特性線３４ａはアンロード弁３３の設定差圧を例示
しており、実線で示す特製線３５は回路の暖機が必要と
考えられる圧油の温度θ２を基準にして、圧油温度θが
θ２より小さい場合に差圧目標値ΔＰがアンロード弁３
３の設定差圧より大きくなり、圧油温度θがθ２より大
きい場合に差圧目標値ΔＰがアンロード弁３３の設定差
圧より小さくなる関係になっている。

そして、さらにこの第４の実施例では、第１０図に示す
ように、例えば暖機運転をおこなうかどうかを選択する
選択装置３７を設けてあり、この選択装置３４によって
暖機運転が選択されたとき、その暖機信号が制御装置１
つに出力されるようになっている。

このように楕成しである第４の実施例にあっては、第１
３図に示す処理がおこなわれる。すなわち、同第１３図
の手順Ｓ１に示すように、制御装置１９の演算部におい
て暖機信号が入力されているかどうか判断される。この
判断が満足されない場合は、例えば常温時などで圧油の
温度低下を生じないことがあきらかな場合などであり、
はじめに戻る。なお、この場合、作動体１８に駆動信号
が出力されないことから、流量調整弁５の駆動部６に与
えられる力はばね７の力のみであり、これにより流量調
整弁５の駆動部９．６に作用する差圧は例えば第１２図
において、圧油温度θがθ２より大きい場合の特性線３
５部分に相当する。

そして、選択装置３４が操作され、暖機信号が入力され
ている場合は、暖機運転が意図されている場合であり、
手順Ｓ２に移る。手順Ｓ２では、油温センサ１６からの
信号、すなわち圧油温度θを演算部に読み込む。次いで
手順Ｓ３に移る。手順Ｓ３では記憶部に記憶されている
第１２図の特性線３５で示される関係を読み出し、圧油
温度θがθ２より小さいときはアンロード弁３３の設定
差圧よりも大きくなる差圧目標値ΔＰを求め、圧油温度
θがθ２より大きいときにはアンロード弁３３の設定差
圧よりも小さくなる差圧目標値ΔＰを求める。次いで手
順Ｓ４に移り、手順Ｓ３で求めた差圧目標値ΔＰに対応
して選択的に駆動信号を作動体１８に出力する。

この場合、圧油温度θがθ２より小さい場合には、作動
体１８に駆動信号を与えてこの作動体１８を作動させ、
流量調整弁５の駆動部６にこの作動体１８による制御力
を与える。また圧油温度θがθ２より大きい場合には、
作動体１８を作動させる駆動信号を出力させず、すなわ
ち流量調整弁５の駆動部６に作動体１８による制御力を
与えない。つまり、圧油温度θがθ２より大きい場合に
は、選択装置３４が操作されない場合と同様に、ばね７
による弱い力のみを流量調整弁５の駆動部６に与え、圧
油温度θがθ２より小さい場合には、ばね７と作動体１
８によよる制御力との大きな力、すなわち流量調整弁５
の駆動部９．６にアンロード弁３３の設定差圧より大き
い差圧目標値ΔＰを生じうる大きな力を流量調整弁５の
駆動部６に与えるようになっている。

このように構成しである第４の実施例にあっては、選択
装置３４が操作され、しかも圧油温度θが暖機運転を要
すると考えられる温度θ２よりも低い低温時の場合には
、流量調整弁５が強制的に第１０図の左位置に切換えら
れ、前述した第１〜第３の実施例と同様に油圧ポンプ１
の押しのけ容積が大きく変更されるように制御され、常
温時に比べて大きな流量を油圧ポンプ１から吐出させ、
これにより常温時と同等の流量を油圧シリンダ２に供給
でき、第１〜第３の実施例と同様の効果を奏する。

なお、この第４の実施例では、第１２図の特性線３５で
示すように、暖機運転を要すると考えられる圧油の温度
θ２を境に０Ｎ−ＯＦＦ的に１上動体１８を制御するよ
うにしであるが、同第１２図の破線で示す特性線３６の
ように連続的に変化する圧油温度θと差圧目標値ΔＰの
関係を制御装置１９の記憶部に記憶させ、この特性線３
６に応じた制御力を作動体１８を介して流量調整弁５の
駆動部６に与えるようにしてもよい。この場合、圧油温
度θの低下に伴う押しのけ容積の強制的な変更により流
量が増加するが、この流量の増加によって第１１図に示
すようにアンロード弁３３の差圧は若干上昇する。した
がって、第１２図のθ２よりも圧油温度θがわずかに低
下し、差圧目標値ΔＰがアンロード弁３３の設定差圧３
４を少し上まわったあたりでは、差圧目標値ΔＰとアン
ロード弁３３の設定差圧とが等しくなった点でバランス
する。この第１２図の特性線３６で示すように設定した
場合でも、圧油温度θがθ２より小さいときには流量調
整弁５が第１０図の左位置に切換えられ、前述と同様の
効果を奏する。そして、さらに流量調整弁５が０Ｎ−Ｏ
ＦＦ的に切換えられる場合に比べて徐々に切換えられる
ので、油圧ポンプ１から吐出される流量も徐々に増加し
、回路の安全保護に貢献する。

第１４図は本発明の第５の実施例の概略構成を示す回路
図、第１５図は本発明の第６の実施例の概略構成を示す
回路図である。

第１４図に示す第５の実施例は前述した第５図に示す第
２の実施例においてアンロード弁３３、選択装置３４を
設けたものであり、また第１５図に示す第６の実施例は
前述した第７図に示す第３の実施例においてアンロード
弁３３、選択装置３４を設けたものであり、また第５の
実施例における制御装置１９、及び第６の実施例におけ
る制御装置３１のそれぞれの記憶部には第１２図に示し
たと同様の圧油温度θと制御力Ｆ、あるいは差圧目標値
ΔＰとの関係を記憶させである。

このように構成しである第５、第６の実施例にあっても
、選択装置３４が操作され、しかも圧油温度θがθ２よ
り低いときには、油圧ポンプ１の押しのけ容積が強制的
に大きく変更され、前述した第４の実施例と同等の効果
を奏する。

第１６図は本発明の第７の実施例の概略構成を示す回路
図である。

この第７の実施例は、油圧ポンプ１の吐出管路１５とタ
ンク１１との間に介設したアンロード弁３７と、方向制
御弁３８に内蔵させた絞り弁３９の二次側と流量調整弁
３９ａのばね室４０とを連絡する管路４１と、この管路
４１中に介設され、絞り弁３９方向への逆流を防止する
逆止弁４２と。

この逆止弁４２と上述のばね室４０とを連絡する管路４
１の部分を流れる圧油の微量をタンク１１に流出させる
微量逃し弁４３と、管路４１中に介設した絞り弁４４と
、この絞り弁４４とをばね室４０との間に配置され、絞
り弁４４とばね室４０との間の管路部分を所定圧に保持
するリリーフ弁４５とを備えている。また、流量調整弁
３９ａのパイロット室４６と、方向制御弁３８に内蔵さ
れる絞り弁３９の一次側とを連絡する管路４７とを備え
ている。

そして、油圧ポンプ１の押しのけ容積を変更する押しの
け容積変更手段を、油圧ポンプ１の吐出管路１５に設け
た抵抗要素例えば絞り弁４８と、この絞り弁４８の前後
差圧に応じた制御力を流量調整弁３９ａの駆動部すなわ
ちばね室４０に与える制御力付加手段４９とにより楕成
しである。上述の制御力付加手段４９は、例えば流量調
整弁３９を付勢するばね、すなわちばね室４０のはね５
０のセット力を制御するセット力制御手段、例えばばね
５０に連設される作動部５１を有するアクチュエータ５
２から成っている。そして、このアクチュエータ５２の
上記ばね室４０側に位置する室５３は管路５４を介して
管路４７に連絡され、このアクチュエータ５２の室５３
と反対側の室５５は、管路５６を介して上記した絞り弁
４８の上流側に連絡しである。

このように構成した第７の実施例は、方向制御弁３８が
中立位置にあって油圧ポンプ１が駆動されている状態で
は、油圧ポンプ１の吐出管路１５と管路４１はしゃ断さ
れており、管路４１は微量逃し弁４３を介してタンク１
１に連通している。

また、油圧ポンプ１から吐出される圧油が管路４７を介
して流量調整弁３９ａのパイロット室４６に導かれ、ば
ね室４０に絞り弁４４を介してタンク圧が導かれ。これ
により同第１６図の左位置に切換保持され、制御用アク
チュエータ４のピストンロッド１４がヘッド側とロッド
側の受圧面積差により図示左方に移動し、油圧ポンプｌ
の押しのけ容積は最小傾転位置に保持され、最小流量が
この油圧ポンプ１から吐出され、アンロードされる。

このような状態において、油圧シリンダ２の駆動を意図
して方向制御弁３８を左右の切換位置のいずれかに切換
えると、方向制御弁３８の絞り弁３９の二次側が管路４
１に連通ずることから絞り弁４４を介して流量調整弁３
９ａのばね室４０に徐々に上昇する圧力が導かれる。こ
の上昇する圧力による力とばね室４０のばね５０の力と
の合力がパイロ・ツト室４６側の力、すなわちポンプ圧
による力よりも大きくなると、この流量調整弁３９ａは
徐々に右位置に切換えられ、制御用アクチュエータ４の
ヘッド側室１２がタンク１１に連通し、そのピストンロ
ッド１４が図示右方に移動し、油圧ポンプ１の押しのけ
容積が大きくなり、大きな流量が方向制御弁３８を介し
て油圧シリンダ２に供給され、この油圧シリンダ２が駆
動する。油圧ポンプ１は、流量調整弁３９ａのパイロッ
ト室４６とばね室４０との圧力差かばね５０によるセッ
ト圧力と同じになるまで流量を出そうとする。この圧力
差は方向制御弁３８の絞り弁３９の圧力損失に相当する
。この絞り弁３９の開口面積を方向制御弁３８の開度に
応じて徐々に拡大すると、ポンプ流量も開度に応じて徐
々に増加し、メータリングが得られる。

そして、圧油温度θが低下した場合には、絞り弁４８の
前後差圧が大きくなり、管路５６を介して大きな圧力が
アクチュエータ５２の室５５に導かれる。これにより室
５３内のばねの力に抗して作動部５１が同第１６図の左
方に移動し、流量調整弁３９ａのばね室４０のばね５０
のセラ１へ力を大きく変更する。これに伴って、流量調
整弁３９ａは同第１６図の右位置に切換えられ、制御用
アクチュエータ４のヘッド側室１２とタンク１１とが連
通ずる。したがって、制御用アクチュエータ４のロンド
側室１３に導かれるポンプ圧によりこの制御用アクチュ
エータ４のピストンロッド１４が同第１６図の右方に移
動し、油圧ポンプ１の押しのけ容積は強制的に大きく変
更されるように制御され、この油圧ポンプ１から常温時
に比べて大きな流量が供給され、それ故、油圧低下に伴
う管路の圧力損失が吸収されて方向制御弁３８を介して
油圧シリンダ２に常温時と同等の流量が供給され、前述
した第４〜第６の実施例と同等の効果を奏する。

第１７図は本発明の第８の実施例の概略構成を示す回路
図である。

この第８の実施例は、油圧ポンプ１と同期して駆動する
パイロットポンプ５６ａを設けてあり、このパイロット
ポンプ５６ａの吐出管路５７に絞り弁５８を設けてあり
、この絞り弁５８の上流側を管路５９を介してアクチュ
エータ５２の室５５に連絡し、下流側を管路６０を介し
てアクチュエータ５２の室５５に連絡しである。その他
の構成については前述した第１６図に示す第７の実施例
とほぼ同等である。

この第８の実施例では、圧油温度θの低下に伴って絞り
弁５８の前後差圧が大きくなり、大きな圧力が管路５９
を介してアクチュエータ５２の室５５に導かれ、これに
より作動部５１が同第１７図左方に移動し、ばね５０を
介して流量調整弁３９ａが同第１７図の右位置に切換え
られ、制御用アクチュエータ４のピストンロッド１４が
同第１７図の右方に移動し、油圧ポンプ１の押しのけ容
積は強制的に大きく変更するように制御され、前述した
第７の実施例と同等の効果を奏する。

なお、上記した第１６図に示す第７の実施例、第１７図
に示す第６の実施例のいずれも抵抗要素として絞り弁４
８．５８をそれぞれ設けたが、これらに代えて、管路１
５．５７の一部の管径を細くする構成にしてもよい。こ
のようにしても同等の効果を奏する。

〈発明の効果〉 本発明の土木・建設機械の油圧駆動装置は、以上のよう
に構成しであることから、油圧低下時にあっても常温と
同等の流量をアクチュエータに供給でき、それ故、油温
低下に伴う作業能率の低下を防止でき、また油温低下に
伴う油膜の切れによる機器の損傷を防止でき、また暖機
運転を従来に比べて短時間におこなうことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の土木・建設機械の油圧駆動装置の第１
の実施例の概略構成を示す回路図、第２図は第１図に示
す第１の実施例に備えられる制御装置の構成を示す図、
第３図は第１の実施例に備えられる制御装置の記憶部で
記憶される圧油温度と制御力の関係を示す図、第４図は
第１の実施例に備えられる制御装置における処理内容を
示すフローチャート、第５図は本発明の第２の実施例の
概略構成を示す回路図、第６図は第５図に示す第２の実
施例に備えられる制御装置の記憶部で記憶される圧油温
度と制御力との関係を示ず図、第７図は本発明の第３の
実施例の概略構成を示す回路図、第８図は第７図に示す
第３の実施例に備えられる制御装置の記憶部で記憶され
る圧油温度と差圧目標値との関係を示す図、第９図は第
３の実施例に備えられる制御装置における処理内容を示
すフローチャート、第１０図は本発明の第４の実施例の
概略構成を示す回路図、第１１図は第１０図に示す第４
の実施例に備えられるアンロード弁の特性を示す図、第
１２図は第４の実施例に備えられる制御装置の記憶部で
記憶される圧油温度と差圧目標値との関係を示す図、第
１３図は第４の実施例に備えられる制御部における処理
内容を示すフローチャート、第１４図は本発明の第５の
実施例の概略構成を示す回路図、第１５図は本発明の第
６の実施例の概略構成を示す回路図、第１６図は本発明
の第７の実施例の概略構成を示す回路図、第１７図は本
発明の第８の実施例の概略構成を示す回路図、第１８図
は従来の土木・建設機械の油圧駆動装置の概略構成を示
す回路図、第１９図は第１８図に示す油圧駆動装置にお
ける圧油温度と管路の圧力損失との関係を示す図である
。 １・・・・・・可変容量油圧ポンプ、２・・・・・・油
圧シリンダ（アクチュエータ）、３・・・・・・方向制
御弁、４・・・・・・制御用アクチュエータ、５・・・
・・・流量調整弁、６．９・・・・・・駆動部、７・・
・・・・ばね、８．１０・・・・・・管路、１１・・・
・・・タンク、１２・・・・・・ヘッド側室、１３・・
・・・・ロッド側室、１４・・・・・・ピストンロッド
、１５・・・・・・吐出管路、１６・・・・・・油温セ
ンサ、１７・・・・・・制御力付加手段、１８・・・・
・・作動体、１９・・・・・・制御装置、２０・・・・
・・入力部、２１・・・・・・記憶部、２２・・・・・
・演算部、２３・・・・・・出力部、２７・・・・・・
油圧源、２８．２９・・・・・・電磁切換弁、３０・・
・・・・差圧センサ、３１・・・・・・制御装置、３３
．３７・・・・・・アンロード弁、３４・・・・・・選
択装置、３８・・・・・・方向制御弁、３９・・・・・
・絞り弁、３９ａ・・・・・・流量調整弁、４０・・・
・・・ばね室、４６・・・・・・パイロット室、４８・
・・・・・絞り弁（抵抗要素）、４９・・・・・・制御
力付加手段、５０・・・・・・ばね、５１・・・・・・
作動部、５２・・・・・・アクチュエータ、５６ａ・・
・・・・パイロットポンプ、５８・・・・・・絞り弁。 第１図 第２図 第４図 ０７　区始温展θ 第６図 第５図 第８Ｎ 第７図 倦’ＩＪＦＰ去１ 第１０区 ３３：アンロード弁 ３４：工奴柴ｉ 第１１図 第１２図 θ２ 瓜油邊崖θ 第１４因 第１３因 第１５図 第１６図 ＄１７図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプ
   から吐出される圧油によつて駆動するアクチュエータと
   、該可変容量油圧ポンプから該アクチュエータに供給さ
   れる圧油の流れを制御する方向制御弁と、上記可変容量
   油圧ポンプの押しのけ容積を制御する制御用アクチュエ
   ータと、この制御用アクチュエータの駆動を制御する流
   量制御手段とを備え、ポンプ圧とアクチュエータ負荷圧
   との差圧を一定に保つように上記流量制御手段及び制御
   用アクチュエータを介して上記可変容量油圧ポンプの押
   しのけ容積を制御する土木・建設機械の油圧駆動装置に
   おいて、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の
   温度低下に応じて上記可変容量油圧ポンプの押しのけ容
   積を強制的に増大させるように変更させる押しのけ容積
   変更手段を設けたことを特徴とする土木・建設機械の油
   圧駆動装置。
2. （２）流量制御手段が流量調整弁から成るとともに、押
   しのけ容積変更手段が、圧油の温度を検出する油温セン
   サと、この油温センサから出力される信号に応じた制御
   力を上記流量調整弁の駆動部に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）記載の土木・建設
   機械の油圧駆動装置。
3. （３）可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の所定量
   をタンクに逃すアンロード弁を備えたことを特徴とする
   請求項（２）記載の土木・建設機械の油圧駆動装置。
4. （４）流量制御手段が、制御用アクチュエータの駆動を
   制御する電磁切換弁を含むとともに、押しのけ容積変更
   手段が、圧油の温度を検出する油温センサと、ポンプ圧
   とアクチュエータ負荷圧との差圧を検出する差圧センサ
   と、これらの油温センサ、差圧センサから出力される信
   号のそれぞれを入力する入力部、あらかじめ油温と目標
   差圧との関係を記憶する記憶部、上記油温センサによつ
   て検出された油温に応じた目標差圧を演算し、差圧セン
   サによつて検出された差圧と上記目標差圧との圧力差を
   演算する演算部、及び演算部で得られた圧力差に応じた
   駆動信号を上記電磁切換弁に出力する出力部を有する制
   御装置とを含むことを特徴とする請求項（１）記載の土
   木・建設機械の油圧駆動装置。
5. （５）可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の所定量
   をタンクに逃すアンロード弁を備えたことを特徴とする
   請求項（４）記載の土木・建設機械の油圧駆動装置。
6. （６）流量制御手段が流量調整弁から成るとともに、押
   しのけ容積変更手段が管路に設けた抵抗要素と、この抵
   抗要素の前後差圧に応じた制御力を流量調整弁の駆動部
   に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）記載の土木・建設機械の油圧駆動装置。
7. （７）制御力付加手段が、流量調整弁を付勢するばねの
   セツト力を制御するセツト力制御手段であることを特徴
   とする請求項（６）記載の土木・建設機械の油圧駆動装
   置。
8. （８）抵抗要素が設けられる管路は可変容量油圧ポンプ
   の吐出管路であることを特徴とする請求項（６）記載の
   土木・建設機械の油圧駆動装置。
9. （９）可変容量油圧ポンプと同期して駆動するパイロッ
   トポンプを設けるとともに、抵抗要素が設けられる管路
   がパイロットポンプの吐出管路であることを特徴とする
   請求項（６）記載の土木・建設機械の油圧駆動装置。
10. （１０）抵抗要素が絞り弁であることを特徴とする請求
    項（６）記載の土木・建設機械の油圧駆動装置。