JP2786941B2 - 作業機械の油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は油圧ショベルや油圧クレーン等の作業機械の
油圧駆動装置に係わり、特に、流量制御弁の前後差圧を
規定値に保持する圧力補償手段を備えた作業機械の油圧
駆動装置に関する。

背景技術 作業機械には所期の作業を実施するのに必要な複数の
作業部材を備えたものがある。その典型的な例として油
圧ショベルが挙げられる。油圧ショベルは、油圧ショベ
ルを移動させるための下部走行体、この下部走行体上に
旋回可能に載置された上部旋回体、およびブーム、アー
ム、バケットより成るフロント機構で構成されている。
上部旋回体には、運転室、原動機、油圧ポンプ等の種々
の設備が装架され、かつフロント機構が取付けられてい
る。

ところで、この種の作業機械に用いられる油圧駆動装
置に、ポンプ吐出圧力が油圧アクチュエータの負荷圧力
よりも一定値だけ高くなるようにポンプ吐出量を制御す
ることにより、アクチュエータの駆動に必要な流量だけ
を油圧ポンプから吐出させるロードセンシングシステム
と称されるシステムがある。このロードセンシングシス
テムは、典型的には、例えば特開昭60−11706号公報に
記載のように、油圧ポンプの吐出圧力と検出管路で抽出
された複数のアクチュエータの最高負荷圧力とに応答し
て作動し、圧油の供給および排出を制御するポンプ制御
用の切換弁と、この切換弁により制御された圧油により
駆動を制御され、油圧ポンプの押しのけ容積を変化させ
る作動シリンダとを有するポンプレギュレータを備えて
いる。切換弁にはポンプ吐出圧力と最高負荷圧力との差
圧に対向する方向に切換弁を付勢するばねが設けられて
いる。このポンプレギュレータにおいて、最高負荷圧力
が上昇すると切換弁が作動して作動シリンダを駆動し、
油圧ポンプの押しのけ容積を増加させることによってポ
ンプ吐出流量を増加させ、ポンプ吐出圧力を増加させ
る。これによりポンプ吐出圧力は最高負荷圧力よりもば
ねによって定まる規定値だけ高くなるよう制御される。

また、ロードセンシングシステムでは、流量制御弁の
上流側に圧力補償弁を配置するのが一般的であり、これ
により流量制御弁の前後差圧が圧力補償弁のばねによっ
て定まる規定値に保持される。このように圧力補償弁を
配置して、流量制御弁の前後差圧を規定値に保持するこ
とにより、複数のアクチュエータを同時に駆動したとき
には、その全てのアクチュエータに係わる流量制御弁の
前後差圧が規定値に保持されるので、負荷圧力の変動に
関わらず流量制御が正確に行え、所望の駆動速度で安定
したアクチュエータの複合駆動を実施することが可能と
なる。

また、特開昭60−11706号公報に記載のロードセンシ
ングシステムにおいては、圧力補償弁のばねの代わり
に、ポンプ吐出圧力と最大負荷圧力とを対向して負荷す
る手段を設け、両者の差圧により上記規定値を設定する
ようにしている。ポンプ吐出圧力と最大負荷圧力とは上
述したように切換弁のばねによって定まる規定値に保持
されている。これによりポンプ吐出圧力と最大負荷圧力
との差圧によっても規定値を設定することができ、上述
と同様に安定したアクチュエータの複合駆動が可能とな
る。また、ばねに代えて当該差圧を用いた場合は、油圧
ポンプが飽和し、要求流量に対して吐出流量が不足した
ときに、ポンプ吐出圧力と最大負荷圧力との差圧が低下
し、この低下した同じ差圧が全ての圧力補償弁に負荷さ
れるので、全ての流量制御弁の前後差圧が一律に規定値
よりも小さな値に保持される。その結果、ポンプ吐出流
量の不足時において、低負荷側のアクチュエータに優先
的に多くの流量が供給されることが回避され、要求流量
の比率に応じた比率でポンプ吐出流量が分流され、複数
のアクチュエータの駆動速度比が適切に制御される。こ
のため、油圧ポンプの飽和時においても、安定したアク
チュエータの複合駆動が可能となる。

しかしながら、上述した従来の油圧駆動装置には以下
のような問題点がある。

一般に、作業機械にあっては、作業対象に加える力の
強弱を制御することが必要となる作業がある。例えば、
作業機械として油圧ショベルを例にとると、コンクリー
ト管を溝に埋めるときに、旋回モータを駆動して旋回体
を旋回させることによりバケットの先端でコンクリート
管を押し、コンクリート管の角度位置を調整する作業が
これに当たる。このような作業では、旋回モータの速度
制御は重要でなく、旋回用の操作レバーによってコンク
リート管をわずかに動かす力制御が行えることが望まし
い。

ロードセンシングシステムを採用しない従来の油圧回
路では、オープンセンタ型の流量制御弁を用い、これを
制御して圧油排出側の絞り量を調節することによりポン
プ吐出圧力を制御し、力制御を実施していた。しかしな
がら、ロードセンシングシステムでは、流量制御弁がど
のような位置にあってもポンプ吐出圧力は負荷圧力より
も規定値だけ高くなるように制御されるので、負荷圧力
によってポンプ吐出圧力も一義的に定まり、操作レバー
による力制御はできなかった。これを上記作業の例で述
べると、旋回モータが駆動する旋回体は慣性が極めて大
きいので、起動時における旋回モータの負荷圧力は回路
に設置されたリリーフ弁の設定圧力まで上昇し、この圧
力で旋回体を駆動するので大きな旋回力が発生し、この
旋回力でコンクリート管の移動がなされるので、押圧力
が強すぎてコンクリート管を損傷する恐れがある。ま
た、上記のように大きな旋回力が発生するので旋回体は
急加速され、わずかな角度の旋回は困難であり、上記作
業の場合、コンクリート管のわずかな移動は困難であ
る。

力制御が望ましい他の例として、作業中に、ある物体
をバケット等の作業部材で地面や固定部に押し付け、保
持しておく作業がある。この作業の場合、ロードセンシ
ングシステムにおいては、作業部材を直接固定部に押し
付けたのと同様に現象が生じ、負荷圧力はリリーフ圧力
まで上昇し、大きな力が発生して当該物体を損傷してし
まう恐れがある。したがって、このような作業は不可能
である。このような問題は、油圧ショベルだけでなく、
他の種々の作業機械においても生じる問題である。

本発明の目的は、ロードセンシングシステムを採用し
かつ力制御を可能とする作業機械の油圧駆動装置を提供
することである。

発明の開示 上記目的を達成するため、本発明は、油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される少
なくとも１つの油圧アクチュエータと、操作手段の操作
量に応じて駆動され、前記油圧ポンプからアクチュエー
タに供給される圧油の流れを制御する流量制御弁と、前
記アクチュエータの負荷圧力を抽出する検出管路手段
と、前記検出管路手段に接続され、前記流量制御弁の上
流側の圧力と前記アクチュエータの負荷圧力との差圧を
規定値に保持する圧力補償手段とを備えた作業機械の油
圧駆動装置において、前記検出管路手段に関して設けら
れ、該検出管路手段に抽出された前記アクチュエータの
負荷圧力を前記操作手段の操作量に応じて決まる値以下
に制限する圧力制限手段を有するものである。

好ましくは、前記圧力制限手段は、前記検出管路手段
に設置された絞りと、前記絞りの下流側とタンクとの間
に接続され、前記操作手段の操作量に応じて設定圧力を
変化させ、前記絞りの下流側の圧力がその設定圧力を越
えないようにする可変リリーフ弁とを含む。

代わりに、前記圧力制限手段は、前記検出管路手段に
設置され、前記負荷圧力を前記操作手段の操作量に応じ
て決まる値まで減圧する可変減圧手段を含む構成であっ
てもよい。この場合、好ましくは、前記可変減圧手段は
前記操作手段の操作量に応じて設定圧力を変化させ、前
記負荷圧力をその設定圧力まで減圧する可変減圧弁であ
る。代わりに、前記可変減圧手段は前記検出管路手段に
設置され、前記操作手段の操作量に応じて開度を変化さ
せる第１の可変絞りと、この第１の可変絞りの下流側と
タンクの間に接続され、前記操作手段の操作量に応じて
開度を変化させる第２の可変絞りとを含み、第１および
第２の可変絞りが共働して第１の可変絞りの下流側の圧
力を前記操作手段の操作量に応じて決まる値まで圧力降
下させるものであってもよい。

また、好ましくは、前記圧力補償手段は、前記油圧ポ
ンプの吐出圧力と前記制限された負荷圧力とに応答して
作動し、両者の差圧が規定値に保持されるようポンプ吐
出圧力を制御するポンプ制御手段を含む。この場合、好
ましくは、前記ポンプ制御手段は前記規定値を保持する
よう前記油圧ポンプの吐出流量を制御し、その結果とし
てポンプ吐出圧力を制御するポンプレギュレータであ
る。代わりに、前記ポンプ制御手段は前記油圧ポンプの
吐出管路に接続され、ポンプ吐出圧力を直接制御するア
ンロード弁であってもよい。

前記圧力補償手段は前記流量制御弁の上流側に接続さ
れ、前記流量制御弁の入口圧力と前記制限された負荷圧
力とに応答して作動し、両者の差圧が規定値に保持され
るよう前記流量制御弁の入口圧力を制御する圧力補償弁
であってもよい。

さらに好ましくは、前記操作手段は前記操作量に比例
したパイロット圧力を発生し、このパイロット圧力によ
り前記流量制御弁を駆動する手段であり、前記圧力制限
手段は、前記パイロット圧力を抽出する手段と、この抽
出されたパイロット圧力に基づいて作動し、前記負荷圧
力を前記操作手段の操作量に応じて決まる値以下に制限
する手段とを含む。

代わりに、前記操作手段は前記操作量に比例した電気
信号を発生する手段であってもよく、この場合、前記圧
力制限手段は、前記検出値に基づき前記操作手段の操作
量に応じて決まる値を演算し、対応する電気信号を出力
する手段と、前記電気信号に基づき作動し、前記負荷圧
力を前記演算値以下に制限する手段とを含む。

また、好ましくは、前記圧力制限手段を作動を選択す
る手段をさらに備えている。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第２図はポンプアクチュエータの詳細を示す回路図で
ある。

第３図は本発明の第２の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第４図は本発明の第３の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第５図は可変減圧弁の一次圧力と二次圧力との関係を
示す図である。

第６図は本発明の第４の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第７図は制御装置の処理手順を示すフローチャートで
ある。

第８図は本発明の第５の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第９図は制御装置の処理手順を示すフローチャートで
ある。

第10図は本発明の第６の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第11図は本発明の第７の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第12図は本発明の第８の実施例による油圧駆動装置の
ポンプ制御手段の概略図である。

第13図は本発明の第９の実施例による油圧駆動装置の
概略図である。

第14図は第１および第２の可変絞りのパイロット圧力
に対する開度の関係を示す特性図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の好適実施例を作業機械として油圧ショ
ベルを例にとり、図面を用いて説明する。

第１の実施例 まず、本発明の第１の実施例を第１図および第２図に
より説明する。

構成 第１図において、１は可変容量型の油圧ポンプであ
り、油圧ポンプ１は押しのけ容積可変機構（以下、斜板
で代表される）1aを有し、斜板1aの傾転量（押しのけ容
積）はロードセンシング型のポンプレギュレータ２によ
り制御される。油圧ポンプ１には油圧ショベルの上部旋
回体を駆動する旋回モータ３およびブームを駆動するブ
ームシリンダ13が接続され、油圧駆動装置を構成してい
る。

旋回モータ３の駆動は流量制御弁４により制御され、
流量制御弁４の上流側には圧力補償弁５が設置されてい
る。旋回モータ３の主回路にはリリーフ弁6a,6bが設け
られ、旋回モータ３の最高負荷圧力を規定している。同
様に、ブームシリンダ13の駆動は流量制御弁14により制
御され、流量制御弁14の上流側には圧力補償弁15が設置
され、ブームシリンダ13の主回路にはリリーフ弁16a,16
bが設けられている。流量制御弁4,14と圧力補償弁5,15
の間にはそれぞれ旋回モータ３およびブームシリンダ13
からの圧油の逆流を防止するための逆止弁11,18が設置
されている。

流量制御弁４はパイロット管路4p1,4p2に接続された
駆動部4x,4yを有し、パイロット管路4p1,4p2は旋回モー
タ３の操作装置4aに接続されている。操作装置4aは操作
レバー4bとパイロット弁4c,4dを有し、操作レバー4bが
操作されるとその操作方向に応じてパイロット弁4c,4d
のいずれか一方が作動し、その操作量に応じたパイロッ
ト圧力が発生し、そのパイロット圧力が管路4p1または4
p2を介して流量制御弁４の駆動部4xまたは4yに導入さ
れ、流量制御弁４を操作量に対応した開度に設定する。
流量制御弁14に関しても同様であり、パイロット管路14
p1,14p2に駆動部14x,14yが接続され、パイロット管路14
p1,14p2は操作レバー14bおよびパイロット弁14c,14dか
らなるブームシリンダ12の操作装置14aに接続されてい
る。

流量制御弁4,14には、それぞれ、旋回モータ３および
ブームシリンダ13の負荷圧力を抽出する検出管路7a,17
が接続され、検出管路7aに抽出された負荷圧力は圧力制
限部20を介して検出管路7bに出力され、この圧力と検出
管路17に抽出された負荷圧力のうちの高い方の圧力がシ
ャトル弁８により選択され、検出管路９に出力される。

圧力補償弁5,15は、それぞれ、一方の側の駆動部5x,1
5xに管路5a,15aを介して検出管路7a,17に抽出された旋
回モータ３およびブームシリンダ13の負荷圧力（流量制
御弁4,14の出側の圧力）が負荷され、他方の側の駆動部
5y,15yに管路5b,15bを介して流量制御弁4,14の入側の圧
力が負荷されている。また、圧力補償弁5,15の負荷圧力
が負荷される側にはばね5c,15cが設置されている。これ
により圧力補償弁5,15は、それぞれ、流量制御弁4,14の
前後差圧をばね5c,15cにより定まる規定値に保持するよ
う制御する。

ポンプレギュレータ２は、第２図に示すように、油圧
ポンプ１のの斜板1aに連結され、斜板1aを駆動する作動
シリンダ2aを有し、作動シリンダ2aのロッド側室は管路
2bを介して油圧ポンプ１の吐出管路1bに接続され、ボト
ム側室は２つの切換弁2c,2dを介して管路2bとタンク10
に選択的に連通可能となっている。

第１の切換弁2cはロードセンシング制御用の切換弁で
あり、一方の側の駆動部2eに管路2bよりポンプ吐出圧力
が負荷され、他方の側の駆動部2fに検出管路９を介して
シャフト弁８で選択された圧力が負荷されている。ま
た、切換弁2cの駆動部2fの側にはばね2gが設置されてい
る。シャトル弁８で選択された圧力が旋回モータ３の負
荷圧力であるとした場合、その負荷圧力が上昇すると切
換弁2cが図示左方に駆動され、切換弁2cは作動シリンダ
2aのボトム側室をタンク10に連絡し、これにより作動シ
リンダ2aは収縮方向に駆動され、斜板1aの傾転量を増加
させる。その結果、油圧ポンプ１の吐出流量は増加し、
ポンプ吐出圧力が上昇する。ポンプ吐出圧力が上昇する
と切換弁2cは図示右方に戻され、ポンプ吐出圧力と負荷
圧力との差圧がばね2gによって定まる規定値に達すると
切換弁2cは停止し、作動シリンダ2aの駆動を停止する。
逆に、負荷圧力が減少すると切換弁2cは図示右方に駆動
され、切換弁2cは作動シリンダ2aのボトム側室を管路2b
に連絡し、これにより作動シリンダ2aはボトム側室とロ
ッド側室との受圧面積差により伸長方向に駆動され、斜
板1aの傾転量を減少させる。その結果、油圧ポンプ１の
吐出流量は減少し、ポンプ吐出圧力が低下する。ポンプ
吐出圧力が低下すると切換弁2cは図示左方に戻され、ポ
ンプ吐出圧力と負荷圧力との差圧がばね2gによって定ま
る規定値に達した時点で切換弁2cは停止し、作動シリン
ダ2aの駆動を停止する。これによりポンプ吐出圧力は旋
回モータ３の負荷圧力よりもばね2gによって定まる規定
値だけ高くなるよう制御される。

第２の切換弁2dは馬力制限制御を行う切換弁であり、
斜板1aの傾転位置をフィードバックするサーボ弁として
構成されている。これにより、ポンプ吐出圧力が上昇し
所定値を越えると、吐出圧力の上昇にしたがい油圧ポン
プ１の最大可能吐出流量が減少するようにポンプ吐出流
量が制御される。

第１図に戻り、圧力制限部20は検出管路7aに設置され
た絞り20aと、絞り20aの下流側をタンク10に連絡する管
路21に設置された可変リリーフ弁20bとで構成されてい
る。可変リリーフ弁20bは、リリーフ圧力を設定する手
段としてばね20cと駆動部20dとを有している。管路21に
おいて可変リリーフ弁20bの下流側には管路21を選択的
に開閉し、作業モードを選択する切換弁22が設置されて
いる。切換弁22が閉位置にあるときには普通作業モード
が選択され、開位置にあるときには力制御モードが選択
される。

パイロット管路4p1,4p2からは管路23a,23bが分岐し、
これら管路23a,23bのいずれか一方に伝達されたパイロ
ット圧力がシャトル弁24により抽出され、管路25に伝達
される。管路25は可変リリーフ弁20bの駆動部20dに接続
され、シャトル弁24で抽出されたパイロット圧力が駆動
部20dに負荷される。これにより可変リリーフ弁20bは操
作装置4aで発生したパイロット圧力、即ち、操作レバー
4bの操作量に応じて設定圧力を変化させ、これに対応し
て切換弁22が開位置にあるときには絞り20aの下流側の
圧力がその設定圧力を越えないようにする。即ち、検出
管路7aで抽出された負荷圧力は操作レバー4bの操作量に
応じて決まる値以下に制限され、この制限された負荷圧
力が検出管路7bを介してシャトル弁８に伝達される。

動作 次に、以上のように構成した本実施例の動作を説明す
る。

通常作業時においては、オペレータは切換弁22を閉位
置に切り換え、可変リリーフ弁20bとタンク10との連絡
を遮断しておく。この状態では、可変リリーフ弁20bは
機能しないので、検出管路7bには常に検出管路7aで抽出
された旋回モータ３の負荷圧力が現れる。したがって、
この場合の動作は、圧力制限部20のない従来のロードセ
ンシングシステムと同じ動作となり、旋回モータ３の単
独駆動に際して操作レバー4bの操作量に応じた速度制御
が行われる。

即ち、オペレータが操作レバー4bを操作すると、これ
に対応してパイロット管路4p1,4p2の一方、例えばパイ
ロット管路4p1にパイロット圧力が生じ、流量制御弁４
は操作レバー4bの操作量に応じた開度で図示左側の位置
に切換えられ、油圧ポンプ１の圧油は圧力補償弁５およ
び流量制御弁４の可変絞りを経て、旋回モータ３の図示
左側の主管路から旋回モータ３に供給され、旋回モータ
３は一方向に旋回し始める。この場合、上部旋回体の慣
性は極めて大きいので、旋回起動時には旋回モータ３に
供給されるべき圧油の大部分がリリーフ弁6aを介してタ
ンク10に排出され、かつ検出管路7aに現れる負荷圧力は
リリーフ弁6aの設定圧力となる。この負荷圧力は絞り20
a、検出管路7b、シャトル弁８および検出管路９を介し
てポンプレギュレータ２の切換弁2cの駆動部2fに導入さ
れ、上述したように斜板1aの傾転量を増大させ、ポンプ
吐出圧力は旋回モータ３の負荷圧力よりもばね2gによっ
て定まる規定値だけ高くなるよう制御される。なお、こ
のとき旋回モータ３の負荷圧力が高圧であるので、馬力
制限制御を行う切換弁2dにより斜板1aの傾転量の増大は
制限される。

このようにして旋回モータ３が徐々に加速されてゆく
と、リリーフ弁6aからリリーフされる油量もこれに応じ
て徐々に減少してゆく、旋回モータ３が流量制御弁４の
開度に応じた回転速度近辺に到達した後は、その負荷圧
力は急速に減少してリリーフ弁6aの設定圧より遥かに低
い値となる。このときも、ポンプレギュレータ２はこの
低い負荷圧力に応じて、油圧ポンプ１の吐出圧力とその
負荷圧力との差圧がばね2gによって定まる規定値に保持
されるように吐出流量を制御する。

以上の旋回モータ３の単独駆動にあって、圧力補償弁
５のばね5cは通常、流量制御弁４の前後差圧が上述のよ
うにポンプレギュレータ２により制御されたポンプ吐出
圧力と負荷圧力との差圧にほぼ一致するように設定され
るので、圧力補償弁５はほぼ全開状態にある。すなわ
ち、圧力補償弁５は旋回モータ３の単独駆動にあっては
機能しない。

ブームシリンダ13の単独駆動もこれに準じた動作とな
る。

旋回モータ３とブームシリンダ13を同時に駆動させる
複合操作の場合は、操作レバー4b,14bを同時に操作する
と、それらの操作量に応じた開度で流量制御弁4,14が開
き、旋回モータ３およびブームシリンダ13に圧油が供給
され、これにより旋回モータ３およびブームシリンダ13
が同時に駆動される。旋回モータ３およびブームシリン
ダ13の負荷圧力のうちの高い方の負荷圧力、例えば旋回
モータ３の負荷圧力はシャトル弁８により選択され、検
出管路９に出力される。この負荷圧力はポンプレギュレ
ータ２の切換弁2cの駆動部2gに導入され、単独駆動の場
合と同様にその負荷圧力とポンプ吐出圧力との差圧が規
定値に保持されるよう油圧ポンプ１の吐出流量が制御さ
れる。

このように制御される結果、ポンプ吐出圧力と低負荷
圧力側であるブームシリンダ13の負荷圧力との差圧は上
記規定値より大きくなる。したがって、何等の手当てを
も講じなければ、油圧ポンプ１からの吐出流量はこの低
負荷圧力側のブームシリンダ13に優先的に供給され、高
負荷圧力側の旋回モータ３に供給される流量が著しく制
限され、旋回モータ３の駆動が困難になる。このような
状況に対し、圧力補償弁15が機能し、旋回モータ３にも
確実に操作レバー4aの操作量に対応した流量が供給され
るようにする。即ち、圧力補償弁15はポンプ吐出圧力の
上昇により絞られ、流量制御弁14の前後差圧をばね15c
によって定まる規定値の保持するように動作し、これに
より流量制御弁4,15の前後差圧がほぼ等しくなる。その
結果、旋回モータ３およびブームシリンダ13への供給流
量は操作レバー4b,14bの操作量に応じた流量に制御さ
れ、円滑な複合操作が可能となる。

次に、力制御を行う場合は切換弁22を開位置に切り換
えて力制御モードを選択する。これにより以下のように
力制御が行われる。

旋回用の操作レバー4bが操作され、例えばパイロット
管路4p1にその操作量に応じたパイロット圧力が導入さ
れると、流量制御弁４が図示左側の位置に切換えられ
る。同時に、当該パイロット圧力は管路23a、シャトル
弁24、管路25を介して可変リリーフ弁20bの駆動部20dに
導入され、可変リリーフ弁20bの設定圧力をばね20cのみ
により定まる値からばね20cとパイロット圧力とにより
定まる値に変化させる。この設定圧力は、パイロット圧
力の大きさに応じて変化し、パイロット圧力が大きけれ
ば設定圧力は大きくなり、パイロット圧力が小さければ
設定圧力は小さくなる。結局、操作レバー4bの操作量が
大きければ設定圧力は大きく、操作量が小さければ設定
圧力は小さくなる。

今、旋回モータ３が停止状態にあり、上述の操作レバ
ー4bの操作量が僅かであるとすると、パイロット管路25
に抽出されるパイロット圧力に低く、可変リリーフ弁20
bの設定圧力は小さな値となる。一方、旋回モータ３に
は上述の流量制御弁４の切換えにより圧油が供給され、
旋回体が大きな慣性負荷であることから、前述したよう
に旋回モータ３の負荷圧力はリリーフ弁6aのリリーフ圧
力まで上昇しようとし、可変リリーフ弁20bの上述した
設定圧力はリリーフ弁6aのリリーフ圧力より遥かに小さ
いので、検出管路7aには可変リリーフ弁20bの設定圧力
よりも高い負荷圧力が現れようとする。この負荷圧力は
絞り20aを介して可変リリーフ弁20bに導かれ、可変リリ
ーフ弁20bは絞り20aの下流側の圧油の一部をタンク10に
逃がし、絞り20aの下流側の圧力を可変リリーフ弁の設
定圧力まで減少させる。即ち、検出管路7aで抽出された
負荷圧力は操作レバー4bの操作量に応じて決まる値以下
に制限され、検出管路7bにはこの制限された低い圧力が
導かれる。この圧力はシャトル弁８および検出管路10を
介してポンプレギュレータ２の切換弁2cの駆動部2fに導
入され、その結果、ポンプ吐出圧力はこの制限された低
い圧力よりもばね2gによって定まる規定値だけ高くなる
ように制御され、ポンプ吐出圧力は可変リリーフ弁20b
の設定圧力に当該規定値を加えた低い圧力となる。この
圧力は、操作レバー4bの操作量が一定である限り一定で
ある。

このようにポンプ吐出圧力が低い一定の圧力に制御さ
れる結果、旋回モータ３の負荷圧力のリリーフ弁6aのリ
リーフ圧力までの上昇は抑制され、負荷圧力は可変リリ
ーフ弁20bの上述した設定圧力にほぼ等しい低い圧力と
なる。これにより、旋回モータ３は操作レバー4bの操作
量に応じた小さい力で駆動され、油圧ショベルの上部旋
回体も小さな力でじわじわと駆動されることとなる。即
ち、上部旋回体の急加速が防止される。

この状態から、さらに旋回レバーの操作量を増大させ
ると、これに応じて可変リリーフ弁20bの設定圧力が大
きくなり、検出管路7bにはこの増大した設定圧力が現れ
る。このため、油圧ポンプ１の吐出圧力も増大し、旋回
モータ３も増大した力で駆動される。

効果 このように、本実施例では、可変リリーフ弁20bの設
定圧力を操作レバー4bの操作量に応じて変化させ、絞り
20aの下流側の圧力がこの設定圧力を越えないようにし
たので、検出管路7aに抽出された旋回モータ３の負荷圧
力が操作レバー4bの操作量に応じて決まる値以下に制限
され、ロードセンシングシステムを採用しかつ操作レバ
ー4bの操作量に応じて旋回モータ３の負荷圧力を制御
し、旋回モータ３の力制御を行なうことができる。

したがって、例えば、コンクリート管を溝に埋めると
きに、旋回モータを駆動して旋回体を旋回させることに
よりバケットの先端でコンクリート管を押し、コンクリ
ート管の角度位置を調整する作業を行う場合、操作レバ
ーの操作量を小さくしてコンクリート管を小さな力で少
しづつ押すことができるので、コンクリート管の損傷が
防止でき、かつコンクリート管の角度位置の微調整が可
能となる。また、上部旋回体の回転によりある物体をバ
ケット等の作業部材で地面や固定部に押し付け、保持し
ておく作業を行うとき、操作レバーの操作量に応じてそ
の押し付け力を制御することができるので、当該物体の
特性に応じて適切な押し付け力を選択し、その物体を損
傷することなく押し付け、保持することが可能となる。

さらに、フロントアッタチメントの向きを変える通常
の旋回作業においても、操作レバーの操作量に応じて旋
回加速度を制御できるので、操作レバーの操作量を小さ
くすることにより旋回の緩加速が可能となり、旋回に対
する優れた操作性が得られる。また、加速圧を小さくで
きるので各種油圧機器や配管の耐久性の向上が期待でき
る。

第２の実施例 本発明の第２の実施例を第３図により説明する。図
中、第１図に示す部分と同一部分には同一符号を付して
いる。本実施例は、力制御を圧力補償弁を利用して行う
ものである。

第２図において、圧力補償弁5Aの駆動部5xは管路5dを
介して検出管路7bに接続され、その結果、駆動部5xには
検出管路7aに抽出された旋回モータ３の負荷圧力でなく
圧力制限部20により制限された負荷圧力が負荷されてい
る。他の構成は第１の実施例と同じである。

本実施例において、切換弁22が普通作業モードを選択
する閉位置にあるときの動作は第１の実施例と同じであ
る。切換弁22が力制御モードを選択する開位置にあると
き、圧力補償弁5A以外の動作は第１の実施例と同じであ
る。切換弁22が開位置にあるとき、圧力補償弁5Aの駆動
部5xには管路5dを介して検出管路7b内の圧力制限部20で
制限された負荷圧力が導入される。このため圧力補償弁
5Aは、流量制御弁４の入側の圧力と検出管路7bの圧力と
の差圧がばね5cにより定まる規定値に保持されるよう動
作する。即ち、流量制御弁４の入側の圧力は検出管路7b
の圧力にばね5cによって定まる規定値を加えた圧力にな
るように制御される。ここで、検出管路7bの圧力は可変
リリーフ弁20bの作用により操作レバー4b（第１図参
照）の操作量に応じた低い一定値となっている。したが
って、流量制御弁４の入側の圧力も低い一定の圧力に制
御される。このように流量制御弁４の入側の圧力が低い
一定の圧力に制御される結果、旋回モータ３の負荷圧力
も低下し、操作レバーの操作量に応じた力制御を行なう
ことができる。

本実施例は、旋回モータ３とブームシリンダ13を同時
に駆動する複合操作において、旋回モータ３の力制御が
必要であるときに有効である。旋回モータ３とブームシ
リンダ13を同時に駆動した際、ポンプレギュレータ２に
は、検出管路7bの制限された圧力と検出管路17のブーム
シリンダ13の負荷圧力のうちシャトル弁８で選択された
高い方の圧力が導入されるが、ブームシリンダ13の負荷
圧力の方が高圧である場合、第１の実施例では力制御が
できなくなる。本実施例では、この様な場合、圧力補償
弁5Aが上述したように機能して流量制御弁４の入側の圧
力の上昇を制限し、旋回モータ３の力制御を実行するこ
とができる。

このように、本実施例では、圧力制限部20により生成
された制限された負荷圧力を圧力補償弁に従来の負荷圧
力に代えて導入するようにしたので、第１の実施例の効
果に加え、複合操作時にも支承なく旋回モータの力制御
を行なうことができる。

第３の実施例 本発明の第３の実施例を第４図及び第５図により説明
する。本実施例は、圧力制限手段に上述の実施例と異な
る構成を採用したものである。

第３図において、本実施例の油圧駆動装置は、油圧ポ
ンプ31と、この油圧ポンプ31から吐出される圧油によっ
て駆動されるアクチュエータ、例えば旋回モータ32およ
び左右走行モータ33,34と、油圧ポンプ31からこれらの
アクチュエータ32,33,34に供給される圧油の流れを制御
する流量制御弁35,36,37とを備えている。

流量制御弁35,36,37にはそれぞれアクチュエータ32,3
3,34の負荷圧力を抽出するための検出管路39,40,41が接
続され、検出管路39,40はシャトル弁42を介して別の検
出管路43に連絡され、検出管路41と検出管路43はシャト
ル弁44を介して更に別の検出管路45に連絡され、検出管
路45と図示しない他のアクチュエータに係わる負荷圧力
の検出管路46とはシャトル弁47を介して検出管路48に連
絡されている。

油圧ポンプ31は押しのけ容積可変機構、即ち、斜板31
aを有する可変容量型であり、斜板31の傾転量（押しの
け容積）はロードセンシング型のポンプレギュレータ38
で制御される。ポンプレギュレータ38は、油圧ポンプ31
の斜板31aに連結され、斜板31aを駆動するアクチュエー
タ38aと、このアクチュエータ38aの駆動を制御する切換
弁38bとを有している。アクチュエータ38aは両端の受圧
面積が異なるピストン38cと、受圧面積の大きいピスト
ン端部が位置する第１の室38dと、受圧面積の小さいピ
ストン端部が位置する第２の室38eとからなり、第１の
室38dは管路38fを介して切換弁38bに接続され、切換弁3
8bは管路38g,38hを介して油圧ポンプ31の吐出管路31b
に、また管路38iを介してタンク49に接続されている。
この構成により、第１の室38dは切換弁38bにより油圧ポ
ンプ31の吐出管路31bとタンク48とに選択的に連通可能
になっている。また、第２の室38eは管路38hを介して油
圧ポンプ31の吐出管路31bに常時連通している。

切換弁38bには対向する２つの駆動部38j,38kが設けら
れ、一方の駆動部38jに管路38mよりポンプ吐出圧力が負
荷され、他方の駆動部38kには上述の検出管路48の圧力
が負荷されている。また、切換弁38bの駆動部38kの側に
はばね38nが設置されている。

以上のアクチュエータ38aと切換弁38bとの組み合わせ
によるポンプレギュレータ38の構成は、第１の実施例に
係わる第２図に示すポンプレギュレータ２の馬力制限制
御用の第２の切換弁2dを除いた構成と実質的に同じであ
り、ポンプ吐出圧力が検出管路48に現れる圧力よりもば
ね38nによって定まる規定値だけ高くなるように油圧ポ
ンプ31の吐出流量を制御する。

流量制御弁35,36,37は第１の実施例と同様にパイロッ
ト圧力により駆動されるパイロット操作方式であり、流
量制御弁35の駆動部に接続されるパイロット管路35a,35
bからは管路50a,50bが分岐し、管路50a,50bはシャトル
弁51を介して管路52に連絡している。この構成により、
管路50a,50bのいずれか一方に伝達されたパイロット圧
力がシャトル弁51により抽出され、管路52に伝達され
る。

流量制御弁35に係わる検出管路39には可変減圧弁53が
設置されている。この減圧弁53は検出管路39に抽出され
た負荷圧力を一次圧力としてこれを減圧し、二次圧力を
出力するもので、一般の減圧弁と同様に、一方の側に二
次圧力が負荷される駆動部53aを有し、他方の側にその
二次圧力の値を設定する手段の１つとしてばね53bを有
している。そして、この減圧弁53のばね53bが位置する
側には、二次圧力の値を設定する他の手段としてさらに
駆動部53cが設置され、この駆動部53cに管路52に伝達さ
れたパイロット圧力が負荷される。

このように構成した可変減圧弁53は第２図に示すよう
な特性を有する。即ち、パイロット圧力が低いときには
一次圧力P1（検出管路39で抽出された負荷圧力）を比較
的小さな二次圧力P2に減圧し、パイロット圧力が高くな
ると、それに応じて減圧する二次圧力P2を高くする。こ
のように可変減圧弁53はパイロット圧力に応じて設定圧
力を変化させ、これに対応して検出管路39に抽出された
アクチュエータ32の負荷圧力を減圧し、これにより検出
管路39に抽出された負荷圧力は、第１の実施例と同様に
油圧モータ32に係わる図示しない操作レバーの操作量に
応じて決まる値以下に制限される。

このように構成した本実施例の動作は次のようであ
る。仮に図示しない旋回体を駆動すべく油圧モータ32に
係わる図示しない操作レバーを小さな操作量で操作し、
流量制御弁35を切換えると、その小さな操作量に応じて
発生した小さなパイロット圧力がシャトル弁51により抽
出され、管路52を介して可変減圧弁53の駆動部53cに与
えられる。これにより、このときの検出管路39に抽出さ
れた油圧モータ32の負荷圧力、即ち、可変減圧弁53の一
次圧力をP1aとすると、この一次圧力P1aは、第２図に示
すように比較的小さな２次圧力P2aに減じられ、この２
次圧P2aがシャトル弁42,44,47および検出管路48を介し
て切換弁38bの駆動部38kに与えられる。これにより油圧
ポンプ31の斜板31aは、ポンプ吐出圧力が検出管路48に
現れる圧力、即ち、可変減圧弁53の二次圧力P2aよりも
ばね38nによって定まる規定値だけ高くなるように傾転
量（押しのけ容積）が制御され、可変減圧弁53の二次圧
力P2aが上記操作量に応じて定まる低い一定値であるこ
とから、ポンプ吐出圧力はその一定値にばね38nによっ
て定まる規定値を加えた同様に比較的低い一定値に制御
される。

このようにポンプ吐出圧力が低い一定の圧力に制御さ
れる結果、負荷圧力も低い圧力となり、第１の実施例と
同様に油圧モータ32は操作レバーの操作量に応じた小さ
い力で駆動され、油圧ショベルの上部旋回体も小さな力
でじわじわと駆動される。

操作レバーの操作量が大きくなり、これに伴ってパイ
ロット圧力が大きくなると、可変減圧弁53の駆動も大き
くなって、同じ一次圧力P1aに対してより大きな２次圧
力P2bが取出され、この大きな２次圧力P2が切換弁38bの
駆動部38kに与えられる。これにより油圧ポンプ31の斜
板31aは、ポンプ吐出圧力が二次圧力P2bよりもばね38n
によって定まる規定値だけ高くなるように傾転量（押し
のけ容積）が制御され、ポンプ吐出圧力はその二次圧力
Pbにばね38nによって定まる規定値を加えた圧力に制御
される。その結果、油圧モータ32は操作レバーの操作量
に応じた、上述の場合よりは大きな力で駆動され、上部
旋回台はより速い加速度で駆動される。

したがって、本実施例においても第１の実施例と同様
に油圧モータ32の力制御が可能であり、第１の実施例と
同様の効果を得ることができる。

第４の実施例 本発明の第４の実施例を第６図および第７図により説
明する。図中、第４図に示す部材と同等の部材には同じ
符号を付している。本実施例は、圧力制限手段の一部に
電子制御を採用したものである。

第４図において、検出管路39には電磁操作式の可変減
圧弁53Aを設置してあり、この可変減圧弁53Aは第４図の
駆動部53cに代えて電磁式の駆動部53dを備えている。ま
た、油圧モータ32の操作手段として電気操作レバー60が
設けられており、この電気操作レバー60は入力部61a、
出力部61b、記憶部61c、および演算部61dを有する制御
装置61に接続してあり、この制御装置61に電気油圧変換
装置62および上述の減圧弁53Aの駆動部53dを接続してい
る。電気油圧変換装置62は流量制御弁35を駆動するため
のパイロット圧力を発生するためのものである。その他
の構成は第４図に示す第３の実施例と実質的に同じであ
る。

このように構成した本実施例にあっては、旋回体をゆ
っくり旋回させることを意図して電気操作レバー60をわ
ずかに操作した場合には、第７図の手順S1で示すよう
に、制御装置61の入力部61aを介して演算部61dにその操
作量ｘが読み込まれる。次いで手順S2に移り、記憶部61
cに予め記憶されている操作量ｘと電磁弁53Aに対する指
令信号Ｉの関係が読み出され、手順S1で読み込まれた操
作量ｘに対応する指令信号Ｉが演算される。ここで操作
量ｘと指令信号Ｉの関係は、操作量ｘに比例的に指令信
号Ｉが増加し、フルストローク時に指令信号Ｉが最大の
値をとる関係となっている。次いで手順S3に移り、手順
S2で求められた指令信号Ｉが減圧弁53Aの駆動部53dに出
力され、減圧弁53Aが駆動される。同時に、電気操作レ
バー60の操作量ｘに対応する流量制御弁35への指令信号
が演算され、制御装置61の出力部61bから電気油圧変換
装置62に出力される。電気油圧変換装置62では、その指
令信号に基づき操作量ｘに相応するパイロット圧力を発
生し、このパイロット圧力が流量制御弁35の駆動部に与
えられ、流量制御弁35が切換えられる。

そして、油圧ポンプ31から供給される吐出流量による
油圧モータ32の駆動に伴って生じる負荷圧力が検出管路
39に可変減圧弁53Aの一次圧力として導かれ、減圧弁53A
により減圧された二次圧力が前述した第３の実施例にお
けるのと同様に切換弁38bの駆動部38kに与えられる。

このように構成した本実施例にあっても、電気操作レ
バー60の操作量ｘが小さい場合は減圧弁53Aに与えられ
る指令信号Ｉの値は小さく、したがって第３の実施例と
同様に減圧弁53Aによって減じられた二次圧力は比較的
小さく、この二次圧力による制御により油圧ポンプ31の
吐出圧力は比較的小さくなる。したがって、油圧モータ
32を電気操作レバー60の操作量ｘに応じた小さい力で駆
動し、旋回体を小さな力で駆動することが可能となる。

第５の実施例 本発明の第５の実施例を第８図および第９図により説
明する。図中、第４図および第６図に示す部材と同等の
部材には同じ符号を付している。本実施例は、減圧弁を
異なる位置に設置したものである。

第８図において、本実施例の油圧駆動装置は、アクチ
ュエータとしてブームシリンダ、アームシリンダ、バケ
ットシリンダをそれぞれ提供する油圧シリンダ32A,33A,
34Aと、これら油圧シリンダの操作手段としてそれぞれ
操作量xa,xb,xcの電気信号を出力する電気操作レバー60
a,60b,60cとを有している。また、油圧シリンダ32A,33
A,34Aの最大負荷圧力が抽出される検出管路45に電磁式
の駆動部53bを有する可変減圧弁53Bが設置されている。
電気操作レバー60a,60b,60cは制御装置61Aに接続してあ
り、この制御装置61Aに電気油圧変換装置62a,62b,62cお
よび可変減圧弁53Bの駆動部53dを接続している。電気油
圧変換装置62a,62b,62cは流量制御弁35,36,37を駆動す
るためのパイロット圧力を発生するためのものである。
さらに、油圧ショベルのバケットの先端を地面に平行に
移動させる水平引き作業に際してONされ、通常の掘削作
業に際してOFFされる選択スイッチ63を設けてある。他
の構成は第６図に示す第４の実施例と実質的に同じであ
る。

一般に油圧シヨベルにおいて、ブーム、アーム等を同
時に操作し水平引き作業を行なう場合には、ブーム用操
作レバーの操作量は比較的小さく、ブームシリンダの負
荷圧力が最も高くなることが知られている。そこで、こ
の第５の実施例では、水平引き作業を行う場合は選択ス
イッチ63をONし、以下のような制御を行う。

水平引き作業に際して電気操作レバー60a,60b,60cを
操作すると、第９図の手順S10に示すように制御装置61A
の入力部61aを介して演算部61dに該当する操作量xa,xb,
xcが読み込まれる。次いで、手順S11に移り、選択スイ
ッチ63がONかOFFが判断される。今、この選択スイッチ6
3はONであることから手順S12に移り、演算要素ｙを電気
操作レバー60a,60b,60cの操作量xa,xb,xcのうち、ブー
ムを駆動するプームシリンダである油圧シリンダ32Aの
駆動を制御する流量制御弁35に対応する電気操作レバー
60aの操作量xaを演算要素ｙに設定し、次いで手順S13に
移る。この手順S13では記憶部61cに予め記憶されている
演算要素ｙと減圧弁53Bへの指令信号Ｉとの関係が読み
出され、手順S12で設定された演算要素ｙ、即ち、電気
操作レバー60aの操作量xaに対応する指令信号Ｉが演出
される。ここで、演算要素ｙと減圧弁53Bへの指令信号
Ｉとの関係は、演算要素ｙに比例的に指令信号Ｉが増加
し、フルストローク時に演算要素ｙが最大の値をとる関
係になっている。次いで手順S14に移り、手順S13で求め
られた指令信号Ｉが制御装置61Aの出力部61bから減圧弁
53Bの駆動部に出力され、この減圧弁53Aが駆動される。

一方、電気操作レバー60a,60b,60cの操作量xa,xb,xc
に対応する指令信号が制御装置61Aの出力部45から電気
油圧変換装置62a,62b,62cに出力され、これらの電気油
圧変換装置62a,62b,62cで発生したパイロット圧力、即
ち、操作量xa,xb,xcに相応するパイロット圧力が各流量
制御弁35,36,37の駆動部に与えられ、これらの流量制御
弁35,36,37が切換えられる。これにより、油圧ポンプ31
から供給される圧油により油圧シンリンダ32A,33A,34A
が駆動され、水平引き作業が実施される。そして、油圧
ポンプ31から供給される油圧シリンダ32A,33A,34Aの駆
動に伴って生じる負荷圧力の最大値、即ち、ブームシリ
ンダ32Aの負荷圧力が管路45を介して可変減圧弁53Bの一
次圧力として導かれ、減圧弁53Aで減圧され、その減圧
された二次圧力が切換弁38bの駆動部38kに与えられる。
これにより、油圧ポンプ31の吐出圧力はブーム用の電気
操作レバー60aの操作量に応じた圧力に制御され、ブー
ムシリンダの負荷圧力もこれに対応して電気操作レバー
60aの操作量に応じた値に制御される。

また、一般に油圧ショベルにおいて通常の掘削作業の
場合にはブームシリンダの負荷圧力が最も高くなるとは
限らず、アームシリンダやバケットシリンダの負荷圧力
が高くなることもある。そこで、この第５の実施例で
は、掘削作業を行う場合には選択スイッチ63をOFFにし
て、次にような制御を行う。

まず、手順S10で掘削作業に関連するする電気操作レ
バー60a,60b,60cの操作量xa,xb,xcを読み込んだ後、第
８図の手順S11の判別が満足されないので、手順S15に移
る。この手順S15では、演算要素6yを操作量xa,xb,xcの
うちの最大値、即ち、max（xa,xb,xc）とする処理をお
こなう。次いで上述した手順S13に移り、上述と同様の
操作量xa,xb,xcのうちの最大値に対応する演算要素ｙに
相応する指令信号Ｉが演算され、次いで手順S14に移
り、手順S13で求められた指令信号Ｉが制御装置61Aの出
力部61bから減圧弁53Bの駆動部53dに出力され、この減
圧弁53Bが駆動される。

一方、電気操作レバー60a,60b,60cの操作量xa,xb,xc
に対応して電気油圧変換装置62a,62b,62cにパイロット
圧力が発生し、これらのパイロット圧力に応じて流量制
御弁35,36,37が切換えられ、油圧ポンプ31から供給され
る圧油により該当する油圧シリンダ32A,33A,34Aが駆動
し、掘削作業が実施される。そして、油圧ポンプ31から
供給される吐出流量による油圧シリンダ32A,33A,34Aの
駆動に伴って生じる負荷圧力の最大値、即ち、ブームシ
リンダ、アームシリンダ、バケットシリンダの負荷圧力
のうちの最も大きい圧力が管路45を介して減圧弁53Bの
一次圧力として導かれ、減圧弁53Bで減圧され、その減
じられた二次圧力が切換弁38bの駆動部38kに与えられ
る。これにより、油圧ポンプ31の吐出圧力は電気操作レ
バー60a,60b,60cの操作量xa,xb,xcのうちの最大値に応
じた圧力に制御され、ブームシリンダ、アームシリン
ダ、バケットシリンダの負荷圧力の最大値がこれに対応
して制御される。

このように構成した本実施例にあっては、選択スイッ
チ63がONに選択されて水平引き作業が意図されたとき
は、この水平引き作業で通常最も大きくなるブームシリ
ンダの負荷圧力が比較的小さいブーム用操作レバーの操
作量に応じて減じられるので、水平引き作業の起動時に
小さな力でブームを駆動することができ、微操作性が向
上する。また、選択スイッチ63がOFFに選択され、掘削
作業が意図されたときには、この掘削作業で最も大きく
なるブームシリンダ、アームシリンダ、ブラケットシリ
ンダの負荷圧力のいずれかが操作レバーの最も大きな操
作量に応じて減じられるので、負荷圧力の減少が最少に
止どめられ、力強い、作業効率の低下の少ない掘削作業
を行うことができる。

第６の実施例 本発明の第６の実施例を第10図により説明する。図
中、第８図に示す部材と同等の部材には同じ符号を付し
ている。本実施例は、全てのアクチュエータに対して力
制御を行えるようにしたものである。

第10図において、油圧シリンダ32A,33A,34Aの負荷圧
力を抽出する検出管路39,40,41の全てに電磁操作式の可
変減圧弁53C,53D,53Eが設置されている。また、制御装
置61Bでは、電気操作レバー60a,60b,60cの操作量xa,xb,
xcの各々に基づき、第７図に示す手順により対応する減
圧弁の指令信号が演算され、出力される。第８図に示す
選択スイッチ63は設けられていない。その他の構成は第
５の実施例と同じである。

このように構成した本実施例では、負荷圧力、メータ
リング特性の異なる各油圧シリンダ毎に電気操作レバー
の操作量に応じて負荷圧力を制限し、力制御を実施でき
るので、より高精度な力制御を実現できる。

第７の実施例 本発明の第７の実施例を第11図により説明する。図
中、第４図に示す部材と同等の部材には同じ符号を付し
ている。本実施例は第４図に示す第３の実施例に第２の
実施例の概念を導入したものである。

即ち、第11図において、流量制御弁35,36,37の上流側
には圧力補償弁71,72,73が設置されている。圧力補償弁
72,73は一般的なものであり、対向する駆動部72x,72yお
よび73x,73yに流量制御弁36,37の出側圧力（対応するア
クチュエータの負荷圧力）および入側圧力が負荷され、
各流量制御弁36,37の前後差圧をばね72a,73aによって定
まる規定値に保持している。圧力補償弁71は、駆動部71
xに可変減圧弁53で減圧された二次圧力が負荷され、駆
動部71yに流量制御弁35の入側圧力が負荷され、両者の
差圧をばね71aによって定まる規定値に保持している。
他の構成は第４図に示す第３の実施例と同じである。

このように構成した本実施例の構成は、圧力制限手段
の構成が第４図に示す第３の実施例のものを採用してい
る点を除いて第３図に示す第２の実施例と実質的に同じ
であり、したがって第２の実施例と同様の効果を得るこ
とができる。即ち、油圧モータ32,33,34を同時に駆動す
る複合操作に際して、油圧モータ32以外のアクチュエー
タの負荷圧力が大きくなり、ポンプレギュレータ38によ
る力制御が行えなくなったとしても、圧力補償弁71の作
動により流量制御弁35の入側の圧力の上昇を制限され
る。したがって、複合操作時にも支承なく油圧モータ32
の力制御を行なうことができる。

その他の実施例 本発明のさらに他の実施例を第12図〜第15図により説
明する。

第12図は本発明の第８の実施例を示すもので、ポンプ
吐出圧力と負荷圧力との差圧を規定値に保持する圧力手
段として、可変容量型の油圧ポンプの押しのけ容積を制
御し、油圧ポンプの吐出流量および吐出圧力を制御する
上述のポンプレギュレータの代わりに、ポンプ吐出圧力
を直接制御するアンロード弁を用いたものである。

即ち、第12図において、80は固定容量型の油圧ポンプ
であり、油圧ポンプ80の吐出管路81はアンロード弁82を
介してタンク83に接続されている。アンロード弁82は対
向する駆動部82x,82yとアンロード圧力を設定するばね8
2aとを有し、駆動部82xには管路84を介してポンプ吐出
圧力が負荷され、駆動部82yには上述した実施例の検出
管路９または48を介して制限された負荷圧力が導かれて
いる。

このように構成した本実施例においても、アンロード
弁82の公知の機能により、ポンプ吐出圧力は検出管路９
または48に現れる制限された負荷圧力よりもばね82aに
よって定まる規定値だけ高くなるように制御されるの
で、先の実施例と同様にロードセンシングシステムを構
成することができ、同様の効果を得ることができる。

第13図〜第15図は本発明の第９の実施例を示すもの
で、圧力制限手段として圧力を直接するリリーフ弁また
は減圧弁を使用する代わりに可変絞りを用いたものであ
る。

即ち、第13図において、油圧モータ32に係わる負荷圧
力の検出管路39に第１の可変絞り90が設置され、この第
１の可変絞り90の下流側とタンク49との間に第２の可変
絞り91が設置され、第１の可変絞り90のその下流側をシ
ャトル弁42に接続している。第１および第２の可変絞り
90,91にはそれぞれ管路52に抽出されたパイロット圧力
が導かれ、パイロット圧力に応じて開度を変化させるよ
うになっている。そのパイロット圧力と開度との関係は
第14図に示すようであり、第１の可変絞り90において
は、パイロット圧力が零のときに開度は最小であり、パ
イロット圧力が増加するにしたがって開度が大きくなる
関係となっており、第２の可変絞り91においては、これ
とは逆に、パイロット圧力が零のときに開度が最大で、
パイロット圧力が増加するにしたがって開度が減少する
関係となっている。なお、第１の可変絞り90は固定絞り
であってもよい。その他の構成は第４図に示す第３の実
施例と同じである。

圧力制限手段をこのように構成した本実施例において
も、第１および第２の可変絞り90,91が共働して第１の
可変絞り90の下流側の圧力をパイロット圧力に対応する
操作レバーの操作量に応じて決まる値まで圧力降下させ
るので、可変リリーフ弁または可変減圧弁を用いた場合
と同様に操作レバーの操作量に応じて負荷圧力を制限で
き、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

産業上の利用可能性 以上述べたように、本発明によれば、検出管路手段に
抽出されたアクチュエータの負荷圧力を操作手段の操作
量に応じて決まる値以下に制限する圧力制限手段を設け
たので、ロードセンシングシステムを採用しかつ力の制
御を実施することができ、操作性が著しく向上する。

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプ（１）と、前記油圧ポンプから
   吐出される圧油により駆動される少なくとも１つの油圧
   アクチュエータ（３）と、操作手段（4a）の操作量に応
   じて駆動され、前記油圧ポンプからアクチュエータに供
   給される圧油の流れを制御する流量制御弁（４）と、前
   記アクチュエータの負荷圧力を抽出する検出管路手段
   （7a,7b）と、前記検出管路手段に接続され、前記流量
   制御弁の上流側の圧力と前記アクチュエータの負荷圧力
   との差圧を規定値に保持する圧力補償手段（２または
   ５）とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、 前記検出管路手段（7a,7b）に関して設けられ、該検出
   管路手段に抽出された前記アクチュエータ（３）の負荷
   圧力を前記操作手段（4a）の操作量に応じて決まる値以
   下に制限する圧力制限手段（20）を有することを特徴と
   する油圧駆動装置。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記圧力制限手段（20）は、前記検出
   管路手段（7a）に設置された絞り（20a）と、前記絞り
   の下流側とタンク（10）との間に接続され、前記操作手
   段（4a）の操作量に応じて設定圧力を変化させ、前記絞
   りの下流側の圧力がその設定圧力を越えないようにする
   可変リリーフ弁（20b）とを含むことを特徴とする油圧
   駆動装置。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記圧力制限手段は、前記検出管路手
   段（39）に設置され、前記負荷圧力を前記操作手段の操
   作量に応じて決まる値まで減圧する可変減圧手段（53;5
   3A;53B;53C−53E）を含むことを特徴とする油圧駆動装
   置。
4. 【請求項４】請求の範囲第３項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記可変減圧手段は前記操作手段の操
   作量に応じて設定圧力を変化させ、前記負荷圧力をその
   設定圧力まで減圧する可変減圧弁（53）であることを特
   徴とする油圧駆動装置。
5. 【請求項５】請求の範囲第３項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記可変減圧手段は前記検出管路手段
   （39）に設置され、前記操作手段の操作量に応じて開度
   を変化させる第１の可変絞り（90）と、この第１の可変
   絞りの下流側とタンク（49）の間に接続され、前記操作
   手段の操作量に応じて開度を変化させる第２の可変絞り
   （91）とを含み、第１および第２の可変絞りが共働して
   第１の可変絞りの下流側の圧力を前記操作手段の操作量
   に応じて決まる値まで圧力降下させることを特徴とする
   油圧駆動装置。
6. 【請求項６】請求の範囲第１項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記圧力補償手段は、前記油圧ポンプ
   （1;31;80）の吐出圧力と前記制限された負荷圧力とに
   応答して作動し、両者の差圧が規定値に保持されるよう
   ポンプ吐出圧力を制御するポンプ制御手段（2;38;82）
   を含むことを特徴とする油圧駆動装置。
7. 【請求項７】請求の範囲第６項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記ポンプ制御手段は前記規定値を保
   持するよう前記油圧ポンプの吐出流量を制御し、その結
   果としてポンプ吐出圧力を制御するポンプレギュレータ
   （2;38）であることを特徴とする油圧駆動装置。
8. 【請求項８】請求の範囲第６項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記ポンプ制御手段は前記油圧ポンプ
   （80）の吐出管路（81）に接続され、ポンプ吐出圧力を
   直接制御するアンロード弁（82）であることを特徴とす
   る油圧駆動装置。
9. 【請求項９】請求の範囲第１項記載の作業機械の油圧駆
   動装置において、前記圧力補償手段は前記流量制御弁
   （4;35）の上流側に接続され、前記流量制御弁の入口圧
   力と前記制限された負荷圧力とに応答して作動し、両者
   の差圧が規定値に保持されるよう前記流量制御弁の入口
   圧力を制御する圧力補償弁（5A;71）を含むことを特徴
   とする油圧駆動装置。
10. 【請求項１０】請求の範囲第１項記載の作業機械の油圧
    駆動装置において、前記操作手段は前記操作量に比例し
    たパイロット圧力を発生し、このパイロット圧力により
    前記流量制御弁（4;35）を駆動する手段（4a）であり、
    前記圧力制御手段は、前記パイロット圧力を抽出する手
    段（24,25;51,52）と、この抽出されたパイロット圧力
    に基づいて作動し、前記負荷圧力を前記操作手段の操作
    量に応じて決まる値以下に制限する手段（20b;53;90,9
    1）とを含むことを特徴とする油圧駆動装置。
11. 【請求項１１】請求の範囲第１項記載の作業機械の油圧
    駆動装置において、前記操作手段は前記操作量に比例し
    た電気信号を発生する手段であり（60;60a）、前記圧力
    制限手段は、前記検出値に基づき前記操作手段の操作量
    に応じて決まる値を演算し、対応する電気信号を出力す
    る手段（61;61A;61B）と、前記電気信号に基づき作動
    し、前記負荷圧力を前記演算値以下に制限する手段（53
    A;53B;53C−53E）とを含むことを特徴とする油圧駆動装
    置。
12. 【請求項１２】請求の範囲第１項記載の作業機械の油圧
    駆動装置において、前記圧力制限手段の作動を選択する
    手段（22）をさらに有することを特徴とする油圧駆動装
    置。