JPH0555662B2

JPH0555662B2 -

Info

Publication number: JPH0555662B2
Application number: JP1298786A
Authority: JP
Inventors: Yukio Aoyanagi; Shuichi Ichama; Keiichiro Uno; Tomohiko Yasuda
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-01-25
Filing date: 1986-01-25
Publication date: 1993-08-17
Also published as: JPS62174423A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、油圧シヨベル等の土木建設機械に備
えられる油圧駆動装置に係り、特に複合操作性に
優れた油圧駆動装置に関する。

＜従来の技術＞この種の油圧駆動装置として、例えば特開昭58
−146632号公報に記載のものがある。この従来例
は、２つの油圧回路を有し、これらの油圧回路は
それぞれ油圧ポンプと、走行用方向切換弁、旋回
用方向切換弁、ブーム用方向切換弁、アーム用方
向切換弁、バケツト用方向切換弁を含む弁グルー
プとを備えており、またこれらの弁グループのそ
れぞれの方向切換弁は対応する走行モータ、旋回
モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケ
ツトシリンダ等のアクチユエータに接続されてい
る。そして、走行モータと他のアクチユエータと
の複合駆動、並びに２つの油圧ポンプによる他の
アクチユエータのそれぞれの単独駆動、他のアク
チユエータ相互の複合駆動をおこなわせるため
に、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケツト
シリンダ等のそれぞれに複数の方向切換弁が接続
されている。また、走行を伴わないブームとアー
ムの複合操作をおこなわせるために、１つの油圧
ポンプに対して、バイパスラインを介してブーム
用方向切換弁とアーム用方向切換弁とを並列に接
続してある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ところで、上述のように構成される油圧駆動装
置にあつては、ブームシリンダ、アームシリンダ
バケツトシリンア等のアクチユエータに接続され
る方向切換弁の数が多いことから製造原価が高く
なりやすい。また、１つの油圧ポンプに対してブ
ームシリンダとアームシリンダを並列に接続して
あることから、ブームとアームの複合２動作をお
こなう場合にはブーム、アームのそれぞれの負荷
圧力の変化に伴つて操作者の意図しないブーム、
アームそれぞれの速度変化を生じ、操作性の向上
を見込み難い。

本発明はこのような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、走行モータと
他のアクチユエータとの複合駆動を比較的少ない
数の方向切換弁を設けることによつて実現させる
ことができ、またブームとアームの複合２動作を
互いに他の負荷圧力の影響を受けることなく実現
させることが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。

＜問題点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、複数の
アクチユエータを駆動する第１の油圧回路および
第２の油圧回路を含み、第１の油圧回路は、第１
の油圧ポンプ、およびこの第１の油圧ポンプから
対応するアクチユエータへの圧油の流れをそれぞ
れ制御する複数の方向切換弁を含む第１の弁グル
ープを有し、第２の油圧回路は、第２の油圧ポン
プ、およびこの第２の油圧ポンプから対応するア
クチユエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する
複数の方向切換弁を含む第２の弁グループを有
し、複数のアクチユエータは少なくとも左右の走
行用アクチユエータと、ブーム用アクチユエータ
と、アーム用アクチユエータと、旋回用アクチユ
エータとを含み、該アクチユエータに対応して設
けられ、これらのアクチユエータを駆動する操作
指令信号を出力する操作指令手段と、この操作指
令手段から出力される操作指令信号に応じて所定
の演算、判別処理をおこない。その結果に応じて
方向切換弁に作動指令信号を出力する制御手段を
備えたものにおいて、第１の油圧オンプの吐出し
流路と第２の油圧ポンプの吐出し流路とを連絡す
る通路を設けるとともに、該通路中に該通路を連
通、しや断可能な弁手段を設け、第１の弁グルー
プは、左右の走行用アクチユエータのうちの一方
への圧油の流れを制御する第１の走行用方向切換
弁と、アーム用アクチユエータへの圧油の流れを
制御するアーム用方向切換弁と、旋回用アクチユ
エータへの圧油の流れを制御する旋回用方向切換
弁とを含み、しかも第１の走行用方向切換弁と、
アーム用方向切換弁と、旋回用方向切換弁とは第
１の油圧ポンプに対して並列に接続してあり、第
２の弁グループは、左右の走行用アクチユエータ
のうちの他方への圧油の流れを制御する第２の走
行用方向切換弁と、ブーム用アクチユエータへの
圧油の流れを制御するブーム用方向切換弁とを含
み、しかも第２の走行用方向切換弁とブーム用方
向切換弁とは第２の油圧ポンプに対して並列に接
続してあり、制御手段が弁手段および第１の走行
用方向切換弁、第２の走行用方向切換弁、旋回用
方向切換弁、ブーム用方向切換弁、アーム用方向
切換弁をそれぞれ作動させる信号を出力する出力
手段と、複数のアクチユエータのうちの予め定め
られた第１のアクチユエータを駆動する第１の操
作指令信号が出力されている状態にあつて、該複
数のアクチユエータのうちの予め定められた第２
のアクチユエータを駆動する第２の操作指令信号
が出力されたとき、予め定められた関数関係によ
つて第１のアクチユエータに対応する方向切換弁
に与えられる作動指令信号を制限する制限手段と
を有する構成にしてある。

＜作用＞本発明は上述のように構成してあることから、
走行モータと他のアクチユエータの複合駆動に際
しては、制御手段の制限手段によつて走行用方向
切換弁と他のアクチユエータ用の方向切換弁のい
ずれか一方の方向切換弁の開度を絞ることにより
走行モータと他のアクチユエータとの複合駆動を
実施でき、また走行モータの駆動を伴なわない他
のアクチユエータ相互の複合駆動に際しては、制
御手段によつていずれかのアクチユエータ用の方
向切換弁を開度を絞ることによりアクチユエータ
相互の複合駆動を実施でき、しかもこれらの複合
駆動を基本的に１つのアクチユエータに対して１
つの方向切換弁を設けることによつておこなえる
ようになつている。また、アームシリンダを第１
の油圧ポンプに連絡される第１の弁グループに設
け、ブームシリンダを第２の油圧ポンプに連絡さ
れる第２の弁グループに設けたことから、これら
のブームシリンダおよびアームシリンダを互いに
他の負荷圧力の影響を受けることなく駆動するこ
とができる。

＜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図は本発明の一実施
例を示す回路図、第２図は第１図に示す実施例を
構成する制御手段に具備される関数テーブルを例
示する説明図である。

第１図において、４は第１の油圧ポンプ、５は
この第１の油圧ポンプ４の吐出し容積を制御する
レギユレータ、６は第２の油圧ポンプ、７はこの
第２の油圧ポンプ６の吐出し容積を制御するレギ
ユレータである。４８は旋回モータ、２４は第１
の油圧ポンプ４から旋回モータ４８に供給される
圧油の流れを制御する旋回用方向切換弁、５２は
アームシリンダ、２８は第１の油圧ポンプ４から
アームシリンダ５２に供給される圧油の流れを制
御するアーム用方向切換弁、５６は走行モータ例
えば左走行モータ、３２は第１の油圧ポンプ４か
ら左走行モータ５６に供給される圧油の流れを制
御する左走行用方向切換弁である。上述した旋回
用方向切換弁２４、アーム用方向切換弁２８、左
走行用方向切換弁３２は、それぞれ第１の油圧ポ
ンプ４に対して並列に接続してあり、それぞれの
油圧ポンプ４に接続される接続ポートが中立ブロ
ツクになつている。また、これらの方向切換弁２
４，２８，３２は第１の弁グループを構成してお
り、この第１の弁グループと第１の油圧ポンプ４
とによつて第１の油圧回路が構成されている。

特に、上述した旋回用方向切換弁２４と旋回モ
ータ４８、およびアーム用方向切換弁２８とアー
ムシリンダ５２とは、それぞれ油圧ホースを介在
させることなくほぼ一体的に直結した構成にして
ある。

５８は右走行モータ、３８は第２の油圧ポンプ
６から右走行モータ５８に供給される圧油の流れ
を制御する右走行用方向切換弁、５０は第１のブ
ームシリンダ（左用）、４４は第２の油圧ポンプ
６から第１のブームシリンダ５０に供給される圧
油の流れを制御するブーム左用方向切換弁、５１
は第２のブームシリンダ（右用）、４５は第２油
圧ポンプ６から第２のブームシリンダ５１に供給
される圧油の流れを制御するブーム右用方向切換
弁、５４はバケツトシリンダ、４２は第２の油圧
ポンプ６からバケツトシリンダ５４に供給される
圧油の流れを制御するバケツト用方向切換弁であ
る。上述した右走行用方向切換弁３８、ブーム左
用方向切換弁４４、ブーム右用方向切換弁４５、
およびバケツト用方向切換弁４２は、それぞれ第
２の油圧ポンプ６に対して並列に接続してあり、
それぞれの油圧ポンプ６に接続される接続ポート
が中立ブロツクになつている。また、これらの方
向切換弁３８，４４，４５，４２は第２の弁グル
ープを構成しており、この第２の弁グループと第
２の油圧ポンプ６とによつて第２の油圧回路が構
成されている。

また特に、上述したブーム左用方向切換弁４４
と第１のブームシリンダ５０、およびブーム右用
方向切換弁４５と第２のブームシリンダ５１、お
よびバケツト用方向切換弁４２とバケツトシリン
ダ５４は、それぞれ油圧ホースを介在させること
なく、ほぼ一体的に連結した構成にしてある。

１２１は第１の油圧ポンプ４の吐出し流路、１
２２は第２の油圧ポンプ６の吐出し流路、１２３
はこれらの吐出し流路１２１，１２２を連結する
通路で、この通路１２３の途中に、該通路１２３
を連通、しや断可能な弁手段、例えば開閉弁１２
０を設けてある。なお、吐出し流路１２１，１２
２の端部およびタンクに連結される戻り流路１２
４，１２５の端部はめくら板により閉塞させてあ
る。

１１０は左走行モータ５６、右走行モータ５
８、旋回モータ４８、アームシリンダ５２、第１
のブームシリンダ５０、第２のブームシリンダ５
１、バケツトシリンダ５４等の各アクチユエータ
を駆動する操作指令信号を出力する操作指令手段
すなわち指令装置、２００は操作指令信号に応じ
て所定の演算、判別処理をおこない、その結果に
応じて方向切換弁２４，２８，３２，３８，４
４，４５，４２および開閉弁１２０の駆動部に作
動指令信号を出力する出力手段を備えた制御手段
である。

この制御手段２００には、第２図に示すよう
に、指令装置１１０から出力される第２のアクチ
ユエータ例えば第１、第２のブームシリンダ５
０，５１を駆動する操作指令信号X₁と係数Ｋと
の相関関係を示す第１の関数テーブル１３０と、
第１のアクチユエータ例えば左右走行モータ５
６，５８を駆動する操作指令信号X₂と目標作動
指令信号Y₂との相関関係を示す第２の関数テー
ブル１３１と、第１の関数テーブル１３０から出
力される係数Ｋと第２の関数テーブル１３１から
出力される目標作動指令信号Y₂とを乗算し、左
右走行モータ５６，５８を駆動する作動指令信号
Y₂′を出力する乗算器１３２が備えられている。
なお、第１の係数テーブル１３０には操作指令信
号X₁が大きくなるに伴つて小さくなる係数Ｋの
関係が設定されており、第２の関数テーブル１３
１には操作指令信号X₂が大きくなるに伴つて大
きくなる目標作動指令信号Y₂の関係が設定され
ており、これらの第１の関数テーブル１３０と第
２の関数テーブル１３１と乗算器１３２とは、目
標作動指令信号Y₂をより小さな作動指令信号
Y₂′に制限する制限手段を構成している。

このように構成した実施例にあつては、例えば
走行とブーム上げの複合動作をおこなう場合に
は、指令装置１１０から第１、第２のブーム５
０，５１に係る操作指令信号X₁が制御手段２０
０に出力されるとともに、同指令装置１１０から
左右走行モータ５６，５８に係る操作指令信号
X₂が制御手段２００に出力される。これに応じ
て制御手段２００は開閉弁１２０の駆動部に作動
指令信号を出力して通路１２３を連通させ、ブー
ム左用方向切換弁４４、ブーム右用方向切換弁４
５のそれぞれの駆動部に作動指令信号を出力する
とともに、第２図に示す第１の関数テーブル１３
０に基づいて第１、第２のブームシリンダ５０，
５１に係る操作指令信号X₁に応じた係数Ｋを選
択し、第２の関数テーブル１３１に基づいて左右
走行モータ５６，５８に係る操作指令信号X₂に
応じた目標作動指令信号Y₂を選択し、乗算器１
３２でこれらの係数Ｋと目標作動指令信号Y₂を
乗算し、得られた作動指令信号Y₂′を左走行用方
向切換弁３２、右走行用方向切換弁３８の駆動部
に出力する。

これによつて目標作動指令信号Y₂の値に比べ
て作動指令信号Y₂′の値が小さくなり、すなわち、
左走行用方向切換弁３２，右走行用方向切換弁３
８の開度が絞られ、左右走行モータ５６，５８側
の圧が上昇し、比較的大きな圧を要するブーム上
げ作業を走行とともにおこなうことができる。

また、走行を伴わないブーム、アームの複合操
作に際しては、制御手段２００から開閉弁１２０
の駆動部に作動指令信号は出力されず、したがつ
て通路１２３はしや断された状態に保たれ、制御
手段２００からアーム要方向切換弁２８の駆動部
およびブーム左用方向切換弁４４、ブーム右用方
向切換弁４５の駆動部に作動指令信号が出力さ
れ、第１の油圧ポンプ４の吐出油がアーム用方向
切換弁２８を介してアームシリンダ５２に供給さ
れ、第２の油圧ポンプ６の吐出油がブーム左用方
向切換弁４４、ブーム右用方向切換弁４５を介し
て第１、第２のブームシリンダ５０，５１に供給
され、それぞれの駆動をおこなうことができる。

このように構成してある実施例にあつては、そ
れぞれのアクチユエータに対して基本的に１つの
方向切換弁を設けることで左右走行モータと他の
アクチユエータとの複合駆動、他のアクチユエー
タの単独駆動、他のアクチユエータ相互の複合駆
動をおこなわせることができ、製造原価を安くす
ることができる。

また、ブームとアームの複合操作に際しては、
互いに他の負荷圧の影響を受けることなく独立し
た駆動をおこなうことができ、第１、第２のブー
ムシリンダ４４，４５、アームシリンダ５２の作
動速度の変化を生じることがなく優れた操作性が
得られる。

また、第２図に示す第１の関数テーブル１３
０、第２の関数テーブル１３１の関数関係を適宜
に設定することにより、例えば走行中にブーム上
げ動作をおこなうような時の左右走行モータ５
６，５８、ブーム左右用方向切換弁４４，４５の
急激な速度変化を防止でき、これによつて優れた
操作性が得られる。

なお、上記実施例にあつては、第１の関数テー
ブル１３０、第２の関数テーブル１３１、および
乗算器１３２によつて走行中、すなわち第１のア
クチユエータである左右走行モータ５６，５８の
駆動中に、ブーム上げ操作すなわち第２のアクチ
ユエータである第１、第２のブームシリンダ５
０，５１の駆動をおこなう際に、左右走行用方向
切換弁３２，３８に出力される作動指令信号
Y₂′を小さくするようにしてあるが、本発明はこ
れに限られず、第１のアクチユエータが左右走行
モータ５６，５８のいずれか一方であり、第２の
アクチユエータが第１、第２のブームシリンダ５
０，５１のいずれか一方である場合にも適用でき
る。また、上述した第１のアクチユエータがアー
ムシリンダ５２であり、上述した第２のアクチユ
エータが旋回モータ４８であつてもよく、この場
合例えば、旋回中のアーム下げをアーム用方向切
換弁２８の開度を絞ることによりアーム側の圧を
高めて実現させることができる。また、作業の種
類によつては上述した第２のアクチユエータが左
右走行モータ５６，５８であり、第１のアクチユ
エータが旋回モータ４８、第１、第２のブームシ
リンダ４４，４５、アームシリンダ５２、バケツ
トシリンダ５４であつてもよい。

第３図は本発明の別の実施例を示す回路図であ
る。上述した第１図に示す実施例にあつては、ア
クチユエータに接続される各方向切換弁２４，２
８，３２，３８，４４，４５，４２を中立ブロツ
クのものに設定したが、この第３図に示す別の実
施例にあつては、旋回用方向切換弁２４、アーム
用方向切換弁２８、左走行用方向切換弁３２、右
走行用方向切換弁３８、ブーム用方向切換弁４４
ａ、バケツト用方向切換弁４２をそれぞれセンタ
バイパス形に設定してあり、通路１２３中に設け
られる開閉弁１２０ａをセンタバイパスに適応可
能な構造としてあり、油圧ホースを介在させる通
常の構成により１つのブーム用方向切換弁４４ａ
で第１、第２のブームシリンダ５０，５１を駆動
するように構成してある。制御手段２００に具備
される関数テーブル等は例えば第２図に示すもの
と同様である。

このように構成した実施例にあつても、前述し
た第１図に示す実施例と同様の作用効果を奏す
る。

＜発明の効果＞本発明の土木建設機械の油圧回路は、以上のよ
うに構成してあることから、走行モータと他のア
クチユエータとの複合駆動を従来に比べて少ない
数の方向切換弁を設けることによつて実現させる
ことができ、従来よりも製造原価を安くすること
ができる。また、ブームとアームの複合２動作を
互いに他の負荷圧力の影響を受けることなく実現
させることができ、従来のような操作者の意図し
ないブーム、アームの速度変化を生じることがな
く、また制御手段の制限手段の設定に応じて複合
駆動時の各アクチユエータの作動速度の急激な変
化を防止でき、これらによつて従来に比べて優れ
た操作性が得られる。

【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
の一実施例を示す回路図、第２図は第１図に示す
実施例を構成する制御手段に具備される関数テー
ブルを示す説明図、第３図は本発明の別の実施例
を示す回路図である。４……第１の油圧ポンプ、６……第２の油圧ポ
ンプ、２４…旋回用方向切換弁、２８……アーム
用方向切換弁、３２……左走行用方向切換弁、３
８……右走行用方向切換弁、４４……ブーム左用
方向切換弁、４４ａ……ブーム用方向切換弁、４
５……ブーム右用方向切換弁、４８……旋回モー
タ、５０……第１のブームシリンダ、５１……第
２のブームシリンダ、５２……アームシリンダ、
５４……バケツトシリンダ、５６……左走行モー
タ、５８……右走行モータ、１１０……指令装
置、１２０ａ，１２０……開閉弁、１２１，１２
２……吐出し流路、１２３……通路、１３０……
第１の関数テーブル、１３１……第２の関数テー
ブル、１３２……乗算器、２００……制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】１複数のアクチユエータを駆動する第１の油圧
回路および第２の油圧回路を含み、上記第１の油
圧回路は、第１の油圧ポンプ、およびこの第１の
油圧ポンプから対応するアクチユエータへの圧油
の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁を含
む第１の弁グループを有し、上記第２の油圧回路
は、第２の油圧ポンプ、およびこの第２の油圧ポ
ンプから対応するアクチユエータへの圧油の流れ
をそれぞれ制御する複数の方向切換弁を含む第２
の弁グループを有し、上記複数のアクチユエータ
は少なくとも左右の走行用アクチユエータと、ブ
ーム用アクチユエータと、アーム用アクチユエー
タと、旋回用アクチユエータとを含み、上記アク
チユエータに対応して設けられ、これらのアクチ
ユエータを駆動する操作指令信号を出力する操作
指令手段と、この操作指令手段から出力される操
作指令信号に応じて所定の演算、判別処理をおこ
ない、その結果に応じて上記方向切換弁に作動指
令信号を出力する制御手段とを備えた土木建設機
械の油圧駆動装置において、上記第１の油圧ポン
プの吐出し流路と上記第２の油圧ポンプの吐出し
流路とを連絡する通路を設けるとともに、該通路
中に該通路を連通、しや断可能な弁手段を設け、
上記第１の弁グループは、上記左右の走行用アク
チユエータのうちの一方への圧油の流れを制御す
る第１の走行用方向切換弁と、上記アーム用アク
チユエータへの圧油の流れを制御するアーム用方
向切換弁と、上記旋回用アクチユエータへの圧油
の流れを制御する旋回用方向切換変とを含み、し
かも上記第１の走行用方向切換弁と、上記アーム
用方向切換弁と、旋回用方向切換弁とは上記第１
の油圧ポンプに対して並列に接続してあり、上記
第２の弁グループは、上記左右の走行用アクチユ
エータのうちの他方への圧油の流れを制御する第
２の走行用方向切換弁と、上記ブーム用アクチユ
エータへの圧油の流れを制御するブーム用方向切
換弁とを含み、しかも第２の走行用方向切換弁と
上記ブーム用方向切換弁とは上記第２の油圧ポン
プに対して並列に接続してあり、上記制御手段が
上記弁手段および第１の走行用方向切換弁、第２
の走行用方向切換弁、旋回用方向切換弁、ブーム
用方向切換弁、アーム用方向切換弁をそれぞれ作
動させる信号を出力する出力手段と、上記複数の
アクチユエータのうちの予め定められた第１のア
クチユエータを駆動する第１の操作指令信号が出
力されている状態にあつて、該複数のアクチユエ
ータのうちの予め定められた第２のアクチユエー
タを駆動する第２の操作指令信号が出力されたと
き、予め定められた関数関係によつて上記第１の
アクチユエータに対応する方向切換弁に与えられ
る作動指令信号を制限する制限手段とを有するこ
とを特徴とする土木建設機械の油圧駆動装置。２第１のアクチユエータが、第１の走行用アク
チユエータおよび第２の走行用アクチユエータの
うちの少なくとも１つであり、第２のアクチユエ
ータが、第１の走行用アクチユエータおよび第２
の走行用アクチユエータを除く他の複数のアクチ
ユエータのうちの少なくとも１つであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の土木建設機
械の油圧駆動装置。３第１のアクチユエータが、アーム用アクチユ
エータであり、第２のアクチユエータが、旋回用
アクチユエータであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の土木建設機械の油圧駆動装
置。４第１のアクチユエータが、第１の走行用アク
チユエータおよび第２の走行用アクチユエータを
除く複数のアクチユエータのうちの少なくとも１
つであり、第２のアクチユエータが、第１の走行
用アクチユエータおよび第２の走行用アクチユエ
ータのうちの少なくとも１つであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の土木建設機械の
油圧駆動装置。