JPH06249208A - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常のリリーフ弁を設けて、しかも可変容量
油圧ポンプの吐出圧を２段に変更することができる建設
機械の油圧駆動装置の提供。 【構成】 原動機１と、可変容量油圧ポンプ２と、吐出
圧を規定するリリーフ弁１５と、アクチュエータ３と、
流量制御弁４と、吐出量制御手段１２とを備えるととも
に、油圧ポンプ２の最小流量を規定する第１の制限値、
及びこの第１の制限値よりも大きい第２の制限値のいず
れかを、選択的に指示信号として出力する流量指示手段
である切換スイッチ１６と、この切換スイッチ１６から
第１の制限値に相当する指示信号が出力されたとき、そ
の第１の制限値に相応する駆動信号を吐出量制御手段１
２に出力し、切換スイッチ１６から第２の制限値に相当
する指示信号が出力されたとき、その第２の制限値に相
応する駆動信号を吐出量制御手段１２に出力する制御手
段１７を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械に備えられる油圧駆動装置に係り、特にリリーフ弁
により規定される可変容量油圧ポンプの吐出圧を２段に
変更可能な油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１はこの種の従来の建設機械の油圧
駆動装置の一例を模式的に示した油圧回路図、図１２は
図１１に示す従来の油圧駆動装置に備えられる制御手段
における処理手順を示すフローチャート、図１３は図１
１に示す従来の油圧駆動装置に備えられる２段リリーフ
弁の特性を示す図、図１４は図１１に示す従来の油圧駆
動装置で設定される可変容量油圧ポンプの最小流量を示
す図である。

【０００３】図１１に示す従来の油圧駆動装置は、原動
機１と、この原動機１によって駆動する可変容量油圧ポ
ンプ２と、この油圧ポンプ２から吐出される圧油によっ
て駆動するアクチュエータ３と、油圧ポンプ２からアク
チュエータ３に供給される圧油の流れを制御する流量制
御弁４と、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐに応じて駆動し、油
圧ポンプ２の吐出量を制御する吐出量制御手段５と、油
圧ポンプ２の吐出圧を第１の圧力Ｐ０、及びこの第１の
圧力Ｐ０よりも大きい第２の圧力Ｐ１のいずれかに規定
する２段リリーフ弁６と、上述の第１の圧力Ｐ０、第２
の圧力Ｐ１のいずれかに選択的に指示し、ＯＮ−ＯＦＦ
的に指示信号を出力する圧力指示手段すなわち切換スイ
ッチ７とを備えている。この切換スイッチ７はＯＦＦの
ときには第１の圧力Ｐ０に相当する指示信号を出力し、
ＯＮのときには第１の圧力Ｐ０よりも大きい第２の圧力
Ｐ１に相当する指示信号を出力するように構成されてい
る。そしてこれらの機器の他に、論理判断、演算機能を
有し、切換スイッチ７から出力される指示信号に相応す
る駆動信号を２段リリーフ弁６の駆動部に出力する制御
手段８とを備えている。上述したアクチュエータ３の最
大力は、２段リリーフ弁６の設定圧によって決定され
る。

【０００４】このように構成される従来の油圧駆動装置
の動作は以下のとおりである。流量制御弁４を操作する
操作手段、例えば図示しない操作レバーの中立時、ある
いは油圧ポンプ２の吐出圧が２段リリーフ弁６により最
大圧となるときには、油圧ポンプ２の吐出圧が吐出量制
御手段５の駆動部に与えられ、油圧ポンプ２の押しのけ
容積が最小となるように制御されて、その油圧ポンプ２
から吐出される流量は図１４に示す最小流量Ｑ０となる
ように制御される。今、例えば切換スイッチ７がＯＦＦ
であり、第１の圧力Ｐ０が選択されているものとする。
制御手段８では、図１２の手順Ｓ３１で示すように、ま
ず切換スイッチ７の指示信号を入力する。次いで手順Ｓ
３２に移り、切換スイッチ７から出力される指示信号が
ＯＮかどうか判別する。今、ＯＦＦであることから、こ
の判別は満足されず手順Ｓ３３に移る。手順Ｓ３３で
は、２段リリーフ弁６の設定圧力を下げる信号を出力す
る。これにより２段リリーフ弁６の設定圧力は、比較的
小さい第１の圧力Ｐ０に保たれる。

【０００５】このように油圧ポンプ２の最大吐出圧を第
１の圧力Ｐ０に設定している状況から、アクチュエータ
３の作動を介して実施される作業の種類を考慮して２段
リリーフ弁６の設定圧力を上昇させたい場合には、切換
スイッチ７をＯＮにすることがおこなわれる。これによ
り、制御手段８における図１２の手順Ｓ３２の判別が満
足され、手順３４で２段リリーフ弁６の設定圧力を上げ
る信号が出力される。これに伴い、２段リリーフ弁６の
設定圧力は、第１の圧力Ｐ０よりも大きい第２の圧力Ｐ
１に変えられる。図１３は上述した２段リリーフ弁６の
特性を示しており、図中９は切換スイッチ７がＯＦＦの
ときの特性、１０は切換スイッチ７がＯＮのときの特性
である。またＱ０は上述した最小流量を示している。

【０００６】そして、図示しない操作レバーを操作して
流量制御弁４を切り換えると、油圧ポンプ２の圧油が流
量制御弁４を介してアクチュエータ３に送られ、このア
クチュエータ３が駆動し、当該油圧駆動装置が例えば油
圧ショベルに備えられるものである場合には、所望の掘
削作業等が実施される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、油圧ポンプ２の最大吐出圧の変更を２段リ
リーフ弁６を設けることによっておこなっているが、こ
の２段リリーフ弁６は通常のリリーフ弁に比べて構成が
複雑で構成部材点数が多く、すなわち通常のリリーフ弁
の構成に加えて、設定圧力を切り換えるための特別なば
ね、ピストン、管路、圧力室、摺動部等を要し、このた
め、当該油圧駆動装置の製作費が高くなる問題がある。
また、長期間の使用中に、油圧回路中に発生する鉄粉等
のごみが上述した２段リリーフ弁６を構成する管路や圧
力室に溜り、あるいはピストンの摺動部に溜り、このた
めピストンの作動等が本来設定した作動を実現できなく
なり、作動精度の劣化を招き、リリーフ弁としての信頼
性が低下しやすい問題もある。

【０００８】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、通常のリリーフ
弁を設けて、しかも可変容量油圧ポンプの吐出圧を２段
に変更することができる建設機械の油圧駆動装置を提供
することにある。

【０００９】

【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、原動機と、この原動機によって駆動する
可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吐出
圧を規定するリリーフ弁と、上記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、
上記可変容量油圧ポンプから上記アクチュエータに供給
される圧油の流れを制御する制御弁と、この制御弁を切
り換える操作手段と、上記可変容量油圧ポンプの吐出量
を制御する吐出量制御手段とを備えた建設機械の油圧駆
動装置において、上記可変容量油圧ポンプの最小流量を
規定する第１の制限値、及びこの第１の制限値よりも大
きい第２の制限値のいずれかを、選択的に指示信号とし
て出力する流量指示手段を備えるとともに、この流量指
示手段から第１の制限値に相当する指示信号が出力され
たとき、その第１の制限値に相応する駆動信号を上記吐
出量制御手段に出力し、流量指示手段から第２の制限値
に相当する指示信号が出力されたとき、その第２の制限
値に相応する駆動信号を上記吐出量制御手段に出力する
制御手段を備えた構成にしてある。

【００１０】

【作用】本発明は以上のように構成してあることから、
流量指示手段で第１の制限値が選択されると、制御手段
はこの第１の制限値に相応する駆動信号を吐出量制御手
段に出力する。これにより、吐出量制御手段が作動し、
油圧ポンプの押しのけ容積が制御され、油圧ポンプから
第１の制限値である最小流量が吐出される。また、流量
指示手段で第２の制限値が選択されると、制御手段はこ
の第２の制限値に相応する駆動信号を吐出量制御手段に
出力する。これに応じて吐出量制御手段が作動し、油圧
ポンプから前述した第１の制限値よりも大きい第２の制
限値である最小流量が吐出される。ここで、通常のリリ
ーフ弁のオーバライド特性は、油圧ポンプから吐出され
る流量が増加するに伴って油圧ポンプの吐出圧が大きく
なるような特性である。したがって、このリリーフ弁の
有するオーバライド特性から、第１の制限値である最小
流量のときの油圧ポンプの吐出圧を第１の圧力Ｐ０、第
２の制限値である最小流量のときの油圧ポンプの吐出圧
を第２の圧力Ｐ１とすると、第２の制限値が第１の制限
値よりも大きいことから、第２の圧力Ｐ１は第１の圧力
Ｐ０よりも大きくなる。このように、流量指示手段で第
１の制限値、第２の制限値に選択することにより、通常
のリリーフ弁の本質的に具有するオーバライド特性を利
用して油圧ポンプの吐出圧を２段に切り換えることがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の建設機械の油圧駆動装置の実
施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の建設機械
の油圧駆動装置の第１の実施例を模式的に示した油圧回
路図、図２は図１に示す第１の実施例に備えられる制御
手段における処理手順を示すフローチャート、図３は図
１に示す第１の実施例における切換スイッチの動作と可
変容量油圧ポンプの最小流量である第１の制限値、第２
の制限値の関係を示すタイムチャート、図４は図１に示
す第１の実施例に備えられるリリーフ弁のオーバライド
特性を示す図、図５は図１に示す第１の実施例で設定さ
れる可変容量油圧ポンプの最小流量である第１の制限
値、第２の制限値を示す図、図６は図１に示す流量指示
手段の配置形態の一例を示す図である。

【００１２】図１に示す第１の実施例は、前述した図１
１に対応させて描いたもので、例えば油圧ショベルに備
えられる油圧駆動装置を示している。この実施例でも図
１１に示したものと同様に、原動機１と、この原動機１
によって駆動する可変容量油圧ポンプ２と、ブームシリ
ンダ、アームシリンダ等のアクチュエータ３と、流量制
御弁４とを備えている。また、この実施例は、可変容量
油圧ポンプ２と同期して原動機１によって駆動されるパ
イロットポンプ１１と、このパイロットポンプ１１を油
圧源として駆動し、油圧ポンプ２の吐出量、すなわち、
押しのけ容積を制御する吐出量制御手段１２と、油圧ポ
ンプ２の吐出圧を検出する圧力センサ１３と、油圧ポン
プ２の斜板の傾転角を検出する傾転センサ１４と、油圧
ポンプ２の吐出圧を規定する通常のリリーフ弁１５とを
備えている。このリリーフ弁１５のオーバーライド特性
は、図４に示すように油圧ポンプ２の流量Ｑの増加に応
じて吐出圧Ｐが増加する特性となっている。

【００１３】そして特に、この第１の実施例では、油圧
ポンプ２の最小流量を規定する第１の制限値Ｑ０及びこ
の第１の制限値Ｑ０よりも大きい第２の制限値Ｑ１のい
ずれかを、選択的に指示し、ＯＮ−ＯＦＦ的に指示信号
として出力する流量指示手段、すなわち、切換スイッチ
１６を備えている。この切換スイッチ１６はＯＦＦのと
きには第１の制限値Ｑ０に相当する指示信号を出力し、
ＯＮのときには第１の制限値Ｑ０よりも大きい第２の制
限値Ｑ１に相当する指示信号を出力するように構成され
ている。また、論理判断、演算、記憶機能を有し、切換
スイッチ１６から出力される指示信号、圧力センサ１３
から出力される圧力信号、傾転センサ１４から出力され
る傾転信号に応じて吐出量制御手段１２を駆動する駆動
信号を出力する制御手段１７とを備えている。この制御
手段１７には、図５に示す油圧ポンプ２の流量Ｑと吐出
圧Ｐとの関係があらかじめ記憶されており、また、油圧
ポンプ２の流量に相応する斜板の傾転があらかじめ記憶
されている。

【００１４】なお、上述した吐出量制御手段１２は、小
径室１８がパイロットポンプ１１に連絡され、油圧ポン
プ２の押しのけ容積を制御する制御スプール１９と、こ
の制御スプール１９の小径室１８と大径室２０とを連絡
する管路２１に配置される電磁制御弁２２と、制御スプ
ール１９の大径室２０とタンク２３とを連絡する管路２
４に配置した電磁制御弁２５とから構成してある。この
ような吐出量制御手段１２は公知である。また、図６に
示す３０は図１に示す流量制御弁４を切り換える操作手
段、例えば操作レバー、３１は図示省略した他の流量制
御弁を切り換える操作レバーで、前述した切換スイッチ
１６は図６に示すように、例えば操作レバー３０に配置
してある。

【００１５】上述のように構成した第１の実施例におけ
る動作は以下のとおりである。流量制御弁４を操作する
図６に示す操作レバー３０の中立時、あるいは油圧ポン
プ２の吐出圧Ｐがリリーフ弁１５により最大圧となると
きには、その吐出圧Ｐが圧力センサ１３によって検出さ
れ、制御手段１７では、その圧力信号とあらかじめ記憶
している図５に示すＰ−Ｑカーブとからポンプ流量とし
て最小流量を求め、油圧ポンプ２の押しのけ容積が最小
となるように電磁制御弁２２を図１の下段位置である連
通位置方向に、電磁制御弁２５を図１の上段位置である
閉止位置方向に切換え、あるいは保持する駆動信号を出
力する。これにより、パイロットポンプ１１のパイロッ
ト圧が管路２１を介して制御スプール１９の小径室１
８、大径室２０の双方に与えられ、小径室１８、大径室
２０の面積差により制御スプール１９が同図１の左方向
に移動し、押しのけ容積が最小となって、油圧ポンプ２
から最小流量が吐出される。

【００１６】ここで今仮に、切換スイッチ１６がＯＦＦ
であり、最小流量として第１の制限値Ｑ０が選択されて
いるものとする。制御手段１７では、図２の手順Ｓ１で
示すように、まず切換スイッチ１６の指示信号を入力す
る。次いで手順Ｓ２に移り、切換スイッチ１６から出力
される指示信号がＯＮかどうか判別する。今、ＯＦＦで
あることから、この判別は満足されず手順Ｓ３に移る。
手順Ｓ３では、油圧ポンプ２の流量Ｑを第１の制限値Ｑ
０である最小流量に設定し、この第１の制限値Ｑ０に相
当する駆動信号を電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出
力する。これにより、例えば電磁制御弁２２が連通位置
に、電磁制御弁２５が閉止位置にそれぞれ切換え、保持
され、制御スプール１９が十分に左方向に移動して押し
のけ容積が制御され、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ
０である最小流量が吐出される。このとき、リリーフ弁
１５の設定圧力は、図４に示すように比較的小さい第１
の圧力Ｐ０に保たれる。

【００１７】このように切換スイッチ１６をＯＦＦにし
て、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ０である最小流量
を吐出し、リリーフ弁１５により油圧ポンプ２の吐出圧
Ｐを第１の圧力Ｐ０に設定している状況から、アクチュ
エータ３の作動を介して実施される作業の種類を考慮し
てリリーフ弁１５の設定圧力を上昇させたい場合には、
切換スイッチ１６をＯＮにすることがおこなわれる。こ
れにより、制御手段１７における図２の手順Ｓ２の判別
が満足され、手順４で油圧ポンプ２の流量Ｑを第１の制
限値Ｑ０よりも大きい第２の制限値Ｑ１である最小流量
に設定し、この第２の制限値Ｑ１に相当する駆動信号を
電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出力することがおこ
なわれる。このとき、例えば電磁制御弁２２が連通位置
に、電磁制御弁２５が閉止位置の近傍にそれぞれ切換え
られ、電磁制御弁２５を介してタンク２３にわずかの圧
油が流される。これにより制御スプール１９が、前述の
切換スイッチ１６がＯＦＦの場合よりも、同図１の右方
向に若干移動し、油圧ポンプ２から図５に示すように比
較的大きな最小流量（第２の制限値Ｑ１）が吐出され
る。このとき、リリーフ弁１５のオーバライド特性か
ら、当該リリーフ弁１５の設定圧力は、図４に示すよう
に第１の圧力Ｐ０に比べて大きい第２の圧力Ｐ１に変え
られる。

【００１８】したがって、操作レバー３０を操作して流
量制御弁４を切換え、油圧ポンプ２の圧油をアクチュエ
ータ３に供給してこのアクチュエータ３を駆動する際、
当該アクチュエータ３の最大力を大きくした所望の掘削
作業等を実施することができる。

【００１９】なお、上述した油圧ポンプ２の流量制御に
際し、油圧ポンプ２の斜板の現実の傾転量が傾転センサ
１４で検出され、この実傾転と、制御手段１７で圧力セ
ンサ１１の圧力信号に基づいて求められる流量Ｑに対応
する目標傾転とが、当該制御手段１７で比較され、両者
の間に差がある場合にはその差に相当する駆動信号を電
磁制御弁２２、２３に出力することがおこなわれ、これ
により、目標傾転に一致するように実傾転が精度良く制
御される。

【００２０】また、この第１の実施例では、図３に示す
ように切換スイッチ１６がＯＦＦとなっている時間だけ
油圧ポンプ２の最小流量は第１の制限値Ｑ０に、すなわ
ち、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが第１の圧力Ｐ０となるよ
うに制御され、切換スイッチ１６がＯＮとなっている時
間だけ油圧ポンプ２の最小流量は第２の制限値Ｑ１に、
すなわち、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが第１の圧力Ｐ０よ
りも大きい第２の圧力Ｐ１となるように制御され、リリ
ーフ弁１５の設定圧力の変更を切換スイッチ１６を操作
するオペレータの意図に従わせることができる。

【００２１】このように構成した第１の実施例にあって
は、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐを規定するリリーフ弁とし
て２段リリーフ弁を設けず、通常の１段のリリーフ弁１
５を設け、この通常のリリーフ弁１５のオーバライド特
性を利用して吐出圧Ｐを２段に変更できることから、リ
リーフ弁に係る構造が簡単で、部材点数を少なくするこ
とができ、実施例全体の製作費を安くすることができ
る。また、複雑な構造に伴う鉄粉等のごみの滞留を防げ
ることから、リリーフ弁１５の作動精度を長期間にわた
り高精度に保つことができ、作動性能に対する高い信頼
性を確保することができる。

【００２２】なお、上記第１の実施例にあっては、流量
指示手段である切換スイッチ１６を図６に示すように操
作レバー３０に設けたが、この切換スイッチ１６を足踏
みペダルによって操作されるように配置してもよい。

【００２３】図７、図８は本発明の第２の実施例の要部
を示す説明図で、図７は制御手段における処理手順を示
すフローチャート、図８はこの第２の実施例における切
換スイッチの動作と可変容量油圧ポンプの最小流量であ
る第１の制限値、第２の制限値の関係を示すタイムチャ
ートである。

【００２４】この第２の実施例では、図１に示した制御
手段１７が、流量指示手段である切換スイッチ１６から
の第１の制限値Ｑ０から第２の制限値Ｑ１に変更する指
示信号を入力した時点を基準として、所定時間Ｔ１経過
後には強制的に第１の制限値Ｑ０に相応する駆動信号を
吐出量制御手段２に出力して元の状態に復帰させる第１
の復帰手段を含む構成にしてある。その他の基本的な構
成は前述の図１に示したものと同様である。したがっ
て、以下においては適宜図１に示した符号を用いて説明
する。

【００２５】この第２の実施例の動作は次のとおりであ
る。今仮に、切換スイッチ１６がＯＦＦであり、最小流
量として第１の制限値Ｑ０が選択されているものとす
る。制御手段１７では、図７の手順Ｓ１１で示すよう
に、まず切換スイッチ１６の指示信号を入力する。次い
で手順Ｓ１２に移り、切換スイッチ１６から出力される
指示信号がＯＮかどうか判別する。今、ＯＦＦであるこ
とから、この判別は満足されず手順Ｓ１３に移る。手順
Ｓ１３では、油圧ポンプ２の流量Ｑを第１の制限値Ｑ０
である最小流量に設定し、この第１の制限値Ｑ０に相当
する駆動信号を電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出力
する。これにより、例えば電磁制御弁２２が連通位置
に、電磁制御弁２５が閉止位置にそれぞれ切換え、保持
され、制御スプール１９が十分に左方向に移動して押し
のけ容積が制御され、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ
０である最小流量が吐出される。このとき、リリーフ弁
１５の設定圧力は、図４に示すように比較的小さい第１
の圧力Ｐ０に保たれる。

【００２６】このように切換スイッチ１６をＯＦＦにし
て、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ０である最小流量
を吐出し、リリーフ弁１５により油圧ポンプ２の吐出圧
Ｐを第１の圧力Ｐ０に設定している状況から、アクチュ
エータ３の作動を介して実施される作業の種類を考慮し
てリリーフ弁１５の設定圧力を上昇させたい場合には、
切換スイッチ１６をＯＮにすることがおこなわれる。こ
れにより、制御手段１７における図７の手順Ｓ１２の判
別が満足され手順Ｓ１４に移る。この手順Ｓ１４では、
切換スイッチ１６がＯＮに切換えられてからＴ１秒経過
したかどうか判別される。この判別が満足されれば前述
した手順Ｓ１３に移る。この手順Ｓ１３では前述したよ
うに、油圧ポンプ２の流量Ｑを第１の制限値Ｑ０である
最小流量に設定し、この第１の制限値Ｑ０に相当する駆
動信号を電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出力する。
これにより、例えば電磁制御弁２２が連通位置に、電磁
制御弁２５が閉止位置にそれぞれ切換え、保持され、制
御スプール１９が十分に左方向に移動して押しのけ容積
が制御され、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ０である
最小流量が吐出される。

【００２７】上述した手順Ｓ１４の判別が満足されなけ
れば、すなわち、切換スイッチ１６がＯＮになってから
Ｔ１秒経過するまでの時間内にあっては、手順Ｓ１５に
移る。この手順１５では、油圧ポンプ２の流量Ｑを第１
の制限値Ｑ０よりも大きい第２の制限値Ｑ１である最小
流量に設定し、この第２の制限値Ｑ１に相当する駆動信
号を電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出力することが
おこなわれる。このとき、例えば電磁制御弁２２が連通
位置に、電磁制御弁２５が閉止位置の近傍にそれぞれ切
換えられ、電磁制御弁２５を介してタンク２３にわずか
の圧油が流される。これにより制御スプール１９が、前
述の切換スイッチ１６がＯＦＦの場合よりも、同図１の
右方向に若干移動し、油圧ポンプ２から図５に示すよう
に比較的大きな最小流量（第２の制限値Ｑ１）が吐出さ
れる。このとき、リリーフ弁１５のオーバライド特性か
ら、当該リリーフ弁１５の設定圧力は、図４に示すよう
に第１の圧力Ｐ０に比べて大きい第２の圧力Ｐ１に変え
られる。手順Ｓ１５の次は前述した手順Ｓ１４に戻る。
すなわち、切換スイッチ１６が一旦ＯＦＦからＯＮに切
換られた後には、所定時間Ｔ１秒経過する以前に切換ス
イッチ１６がＯＦＦに戻されたとしても、所定時間経過
するまで油圧ポンプ２の流量Ｑを第１の制限値Ｑ０より
も大きい第２の制限値Ｑ１である最小流量に設定するこ
とがおこなわれる。 したがって、前述した第１の実施
例と同様に、操作レバー３０を操作して流量制御弁４を
切換え、油圧ポンプ２の圧油をアクチュエータ３に供給
してこのアクチュエータ３を駆動する際、当該アクチュ
エータ３の最大力を大きくした所望の掘削作業等を実施
することができる。

【００２８】このように構成した第２の実施例にあって
は、前述した第１の実施例と同様に、通常のリリーフ弁
１５のオーバライド特性を利用して吐出圧Ｐを２段に変
更できることから、リリーフ弁に係る構造が簡単で、部
材点数を少なく、製作費を安くすることができ、また、
複雑な構造に伴う鉄粉等のゴミの滞留を防げることか
ら、作動性能に対する高い信頼性を確保することができ
る。そして特に、リリーフ弁１５の設定圧力を比較的大
きい第２の圧力Ｐ１に保持する時間を、あらかじめ油圧
回路の構成機器の耐久性等を考慮して所定時間Ｔ１に制
限することから、当該油圧駆動装置の耐久性を確保する
ことができる。

【００２９】図９、図１０は本発明の第３の実施例の要
部を示す説明図で、図９は制御手段における処理手順を
示すフローチャート、図１０はこの第３の実施例におけ
る切換スイッチの動作と可変容量油圧ポンプの最小流量
である第１の制限値、第２の制限値の関係を示すタイム
チャートである。

【００３０】この第３の実施例では、図１に示した制御
手段１７が、流量指示手段である切換スイッチ１６から
の第１の制限値Ｑ０から第２の制限値Ｑ１に変更する指
示信号を入力した時点を基準として、所定時間Ｔ２経過
後には強制的に第１の制限値Ｑ０に相応する駆動信号を
吐出量制御手段２に出力して元の状態に復帰させるとと
もに、所定時間Ｔ２経過する以前に切換スイッチ１６か
ら第１の制限値Ｑ０に変更する指示信号が出力されたと
き、その第１の制限値Ｑ０に相応する駆動信号を強制的
に吐出量制御手段１２に出力する第２の復帰手段を含む
構成にしてある。その他の基本的な構成は前述の図１に
示したものと同様である。したがって、以下においては
適宜図１に示した符号を用いて説明する。

【００３１】この第３の実施例の動作は次のとおりであ
る。今仮に、切換スイッチ１６がＯＦＦであり、最小流
量として第１の制限値Ｑ０が選択されているものとす
る。制御手段１７では、図９の手順Ｓ２１で示すよう
に、まず切換スイッチ１６の指示信号を入力する。次い
で手順Ｓ２２に移り、切換スイッチ１６から出力される
指示信号がＯＮかどうか判別する。今、ＯＦＦであるこ
とから、この判別は満足されず手順Ｓ２３に移る。手順
Ｓ２３では、油圧ポンプ２の流量Ｑを第１の制限値Ｑ０
である最小流量に設定し、この第１の制限値Ｑ０に相当
する駆動信号を電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出力
する。これにより、例えば電磁制御弁２２が連通位置
に、電磁制御弁２５が閉止位置にそれぞれ切換え、保持
され、制御スプール１９が十分に左方向に移動して押し
のけ容積が制御され、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ
０である最小流量が吐出される。このとき、リリーフ弁
１５の設定圧力は、図４に示すように比較的小さい第１
の圧力Ｐ０に保たれる。

【００３２】このように切換スイッチ１６をＯＦＦにし
て、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ０である最小流量
を吐出し、リリーフ弁１５により油圧ポンプ２の吐出圧
Ｐを第１の圧力Ｐ０に設定している状況から、アクチュ
エータ３の作動を介して実施される作業の種類を考慮し
てリリーフ弁１５の設定圧力を上昇させたい場合には、
切換スイッチ１６をＯＮにすることがおこなわれる。こ
れにより、制御手段１７における図９の手順Ｓ２２の判
別が満足され手順Ｓ２４に移る。この手順Ｓ２４では、
切換スイッチ１６がＯＮに切換えられてからＴ２秒経過
したかどうか判別される。この判別が満足されれば前述
した手順Ｓ２３に移る。この手順Ｓ２３では前述したよ
うに、油圧ポンプ２の流量Ｑを第１の制限値Ｑ０である
最小流量に設定し、この第１の制限値Ｑ０に相当する駆
動信号を電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出力する。
これにより、例えば電磁制御弁２２が連通位置に、電磁
制御弁２５が閉止位置にそれぞれ切換え、保持され、制
御スプール１９が十分に左方向に移動して押しのけ容積
が制御され、油圧ポンプ２から第１の制限値Ｑ０である
最小流量が吐出される。

【００３３】上述した手順Ｓ２４の判別が満足されなけ
れば、すなわち、切換スイッチ１６がＯＮになってから
Ｔ２秒経過するまでの時間内にあっては、手順Ｓ２５に
移る。この手順２５では、油圧ポンプ２の流量Ｑを第１
の制限値Ｑ０よりも大きい第２の制限値Ｑ１である最小
流量に設定し、この第２の制限値Ｑ１に相当する駆動信
号を電磁制御弁２２、２５のそれぞれに出力することが
おこなわれる。このとき、例えば電磁制御弁２２が連通
位置に、電磁制御弁２５が閉止位置の近傍にそれぞれ切
換えられ、電磁制御弁２５を介してタンク２３にわずか
の圧油が流される。これにより制御スプール１９が、前
述の切換スイッチ１６がＯＦＦの場合よりも、同図１の
右方向に若干移動し、油圧ポンプ２から図５に示すよう
に比較的大きな最小流量（第２の制限値Ｑ１）が吐出さ
れる。このとき、リリーフ弁１５のオーバライド特性か
ら、当該リリーフ弁１５の設定圧力は、図４に示すよう
に第１の圧力Ｐ０に比べて大きい第２の圧力Ｐ１に変え
られる。

【００３４】したがって、前述した第１の実施例と同様
に、操作レバー３０を操作して流量制御弁４を切換え、
油圧ポンプ２の圧油をアクチュエータ３に供給してこの
アクチュエータ３を駆動する際、当該アクチュエータ３
の最大力を大きくした所望の掘削作業等を実施すること
ができる。

【００３５】また、上述した手順Ｓ２５の処理、手順Ｓ
２３の処理の後は、はじめに戻る。したがって、この第
３の実施例では図１０のタイムチャートでも示すよう
に、所定時間Ｔ２経過する以前であっても、切換スイッ
チ１６がＯＦＦに切換られたときには、図９の手順Ｓ２
２の判別が満足されず、手順Ｓ２３に移って油圧ポンプ
２の流量Ｑを第２の制限値Ｑ１である最小流量に設定す
ることがおこなわれる。

【００３６】このように構成した第３の実施例にあって
は、前述した第２の実施例と同様に、リリーフ弁に係る
構造が簡単で、部材点数を少なく、製作費を安くするこ
とができ、作動性能に対する高い信頼性を確保できると
ともに、リリーフ弁１５の設定圧力を比較的大きい第２
の圧力Ｐ１に保持する時間を所定時間Ｔ２以内に制限す
ることから、当該油圧駆動装置の耐久性を確保すること
ができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上の構成にしてあることか
ら、可変容量油圧ポンプの吐出圧を規定するリリーフ弁
として従来の設けられているような２段リリーフ弁を設
けず、通常の１段のリリーフ弁を設け、この通常のリリ
ーフ弁のオーバライド特性を利用して油圧ポンプの吐出
圧を２段に変更できることから、リリーフ弁に係る構造
が簡単で、部材点数を少なくすることができ、当該駆動
装置全体の製作費を安くすることができる効果がある。
また、複雑な構造に伴う鉄粉等のごみの滞留を防げるこ
とから、リリーフ弁の作動精度を長期間にわたり高精度
に保つことができ、作動性能に対する高い信頼性を確保
することができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建設機械の油圧駆動装置の第１の実施
例を模式的に示した油圧回路図である。

【図２】図１に示す第１の実施例に備えられる制御手段
における処理手順を示すフローチャートである。

【図３】図１に示す第１の実施例における切換スイッチ
の動作と可変容量油圧ポンプの最小流量である第１の制
限値、第２の制限値の関係を示すタイムチャートであ
る。

【図４】図１に示す第１の実施例に備えられるリリーフ
弁のオーバライド特性を示す図である。

【図５】図１に示す第１の実施例で設定される可変容量
油圧ポンプの最小流量である第１の制限値、第２の制限
値を示す図である。

【図６】図１に示す流量指示手段の配置形態の一例を示
す図である。

【図７】本発明の第２の実施例の要部を示す説明図で、
制御手段における処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】第２の実施例における切換スイッチの動作と可
変容量油圧ポンプの最小流量である第１の制限値、第２
の制限値の関係を示すタイムチャートである。

【図９】本発明の第３の実施例の要部を示す説明図で、
制御手段における処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１０】第３の実施例における切換スイッチの動作と
可変容量油圧ポンプの最小流量である第１の制限値、第
２の制限値の関係を示すタイムチャートである。

【図１１】従来の建設機械の油圧駆動装置の一例を模式
的に示した油圧回路図である。

【図１２】図１１に示す従来の油圧駆動装置に備えられ
る制御手段における処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１３】図１１に示す従来の油圧駆動装置に備えられ
る２段リリーフ弁の特性を示す図である。

【図１４】図１１に示す従来の油圧駆動装置で設定され
る可変容量油圧ポンプの最小流量を示す図である。

【符号の説明】

１ 原動機 ２ 可変容量油圧ポンプ ３ アクチュエータ ４ 流量制御弁 １１ パイロットポンプ １２ 吐出量制御手段 １３ 圧力センサ １４ 傾転センサ １５ リリーフ弁 １６ 切換スイッチ（流量指示手段） １７ 制御手段 ３０ 操作レバー（操作手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 東一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機と、この原動機によって駆動する
   可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吐出
   圧を規定するリリーフ弁と、上記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、
   上記可変容量油圧ポンプから上記アクチュエータに供給
   される圧油の流れを制御する制御弁と、この制御弁を切
   り換える操作手段と、上記可変容量油圧ポンプの吐出量
   を制御する吐出量制御手段とを備えた建設機械の油圧駆
   動装置において、 上記可変容量油圧ポンプの最小流量を規定する第１の制
   限値、及びこの第１の制限値よりも大きい第２の制限値
   のいずれかを、選択的に指示信号として出力する流量指
   示手段を備えるとともに、 この流量指示手段から第１の制限値に相当する指示信号
   が出力されたとき、その第１の制限値に相応する駆動信
   号を上記吐出量制御手段に出力し、流量指示手段から第
   ２の制限値に相当する指示信号が出力されたとき、その
   第２の制限値に相応する駆動信号を上記吐出量制御手段
   に出力する制御手段を備えたことを特徴とする建設機械
   の油圧駆動装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記流量指示手段から
   の上記第１の制限値から上記第２の制限値に変更する指
   示信号を入力した時点を基準として、所定時間経過後に
   強制的に上記第１の制限値に相応する駆動信号を上記吐
   出量制御手段に出力する第１の復帰手段を含むことを特
   徴とする請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、上記流量指示手段から
   の上記第１の制限値から上記第２の制限値に変更する指
   示信号を入力した時点を基準として、所定時間経過後に
   強制的に上記第１の制限値に相応する駆動信号を上記吐
   出量制御手段に出力するとともに、上記所定時間経過す
   る以前に上記流量指示手段から上記第１の制限値に変更
   する指示信号が出力されたとき、その第１の制限値に相
   応する駆動信号を強制的に上記吐出量制御手段に出力す
   る第２の復帰手段を含むことを特徴とする請求項１記載
   の建設機械の油圧駆動装置。
4. 【請求項４】 上記操作手段が操作レバーであるととも
   に、上記流量指示手段を上記操作レバーに設けたことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械の
   油圧駆動装置。
5. 【請求項５】 流量指示手段を足踏みペダルによって操
   作されるように配置したことを特徴とする請求項１〜３
   のいずれかに記載の建設機械の油圧駆動装置。