JP2889250B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

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油圧機械に備えられ、油圧
ポンプから吐出される圧油によつて同時に複数のアクチ
ユエータを駆動することができる油圧駆動装置に関す
る。

＜従来の技術＞ 第６図は従来の油圧駆動装置の一例を示す回路図であ
る。この油圧駆動装置は、例えば油圧シヨベルに適用さ
れるもので、可変容量油圧ポンプに対して複数のアクチ
ユエータ、例えばアームシリンダ２、バケツトシリンダ
３を備えており、油圧ポンプ１としてアームシリンダ２
との間に、このアームシリンダ２に供給される圧油の流
れを制御する圧力補償付流量制御弁、すなわちアーム用
方向制御弁４及びこのアーム用方向制御弁４に導かれる
圧油の圧力が一定圧となるように補償する圧力補償弁６
の組合せを設けてあり、また油圧ポンプ１とバケツトシ
リンダ３との間に、このバケツトシリンダ３に供給され
る圧油の流れを制御する圧力補償付流量制御弁、すなわ
ちバケツト用方向制御弁５及びこのバケツト用方向制御
弁５に導かれる圧油の圧力が一定圧となるように補償す
る圧力補償弁７の組合せを設けてある。なお、圧力補償
弁６、７のそれぞれの一方の駆動部には、これらの圧力
補償弁６、７を開くように作動させる所定力を付与する
ばね８、９を設けてある。さらに、油圧ポンプ１の押し
のけ容積を制御する制御用アクチユエータ10と、この制
御用アクチユエータ10の駆動を制御する流量調整弁11と
を設けてある。流量調整弁11のパイロツト室は油圧ポン
プ１の吐出管路13に管路14を介して連絡され、この流量
調整弁11のばね室は各方向制御弁４、５に接続される管
路に連絡するシヤトル弁15に管路16を介して連絡されて
いる。そして、常に、油圧ポンプ１から吐出される圧油
の圧力がシリンダ２、３の駆動に伴つて生じる負荷圧の
うちの最大負荷圧よりも大きくなるように設定されてい
る。

なお、図示省略したが、油圧ポンプ１を駆動する原動
機、アームシリンダ２、バケツトシリンダ３の駆動を指
令する操作装置、原動機の目標回転数を設定する目標回
転数設定装置、原動機の目標回転数を検出する目標回転
数検出装置、操作装置による操作に応じて上述の圧力補
償付流量制御弁の切換制御をおこなう制御装置等を備え
ており、またブームシリンダ、旋回モータ、左右走行モ
ータ等も備えている。

このように構成される油圧駆動装置にあつては、仮に
アーム用方向制御弁４、バケツト用方向制御弁５を切換
えた場合、これらの方向制御弁４、５の切換えに伴つて
油圧ポンプ１からアームシリンダ２、バケツトシリンダ
３に圧油が供給され、アームシリンダ２、バケツトシリ
ンダ３のそれぞれの単独の伸縮動作、あるいは複合した
伸縮動作をおこなえるようになつている。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、上述した従来の油圧駆動装置にあつては、
原動機の回転数の変化に応じて油圧ポンプ１の押しのけ
容積が一定の割合で変化し、これに伴つてアーム用方向
制御弁４、バケツト用方向制御弁５を通過する流量が一
定の割合で変化する。この場合、第７図に示すように、
原動機の回転数が最高回転数Ａの状態でアーム用方向制
御弁４の方向制御弁ストロークと方向制御弁通過流量と
の関係が仮に特性線100で示されるものであり、バケツ
ト用方向制御弁５の方向制御弁ストロークと方向制御弁
通過可能流量との関係が特性線102で示されるものであ
り、原動機の回転数を所定回転数Ｂに低下させた状態で
アーム用方向制御弁４の方向制御弁ストロークと方向制
御弁通過可能流量との関係が特性線101に示されるもの
になるとすると、原動機の最高回転数Ａでアームシリン
ダ２とバケツトシリンダ３との複合駆動を実施している
状態から原動機の最高回転数をＢに低下させて別の作業
をおこなう場合、方向制御弁ストロークと方向制御弁を
通過可能な流量との関係は、アーム用方向制御弁４に関
しては特性線100から特性線101に変化するものの、バケ
ツト用方向制御弁５に関しては特性線102のままで変化
せず、すなわち、アーム用方向制御弁４の通過可能流量
が大きく変化する一方、バケツト用方向制御弁５の通過
可能流量が変化しないことから、オペレータの受ける操
作感が悪く操作性が低下する事態を招く。

また、この油圧駆動装置が備えられる油圧シヨベルに
あつては、地面等を平坦にならす整形作業等がしばしば
おこなわれるが、この場合、通常の掘削作業等に比べて
バケツト等をゆつくり動かし、いわゆるアクチユエータ
を微操作することがある。そして、この微操作に際して
原動機の回転数を落として、油圧ポンプ１の押しのけ容
積を小さくし、方向制御弁の通過可能流量を小さくし
て、アクチユエータに供給される流量を小さくすること
がおこなわれるが、上述のように原動機の回転数の変化
に応じて方向制御弁の通過可能流量は一定の割合で変化
することから、原動機の回転数をある程度下げても方向
制御弁の通過可能流量は微操作の実施に好適な程は小さ
くならず、それ故、従来にあつては微操作に際してアク
チユエータの速度がオペレータの意図する速度よりも速
くなりがちであり、この微操作が困難になりやすく、上
述とは別の意味で操作性に問題があつた。

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、作業の種類に応じてその作
業の実施に好適な流量をアクチユエータに供給すること
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、原動機と、この
原動機の回転に応じて駆動する油圧ポンプと、この油圧
ポンプから吐出される圧油によつて駆動するアクチユエ
ータと、油圧ポンプからアクチユエータに供給される圧
油の流れを制御する圧力補償付流量制御弁と、アクチユ
エータの駆動を指令する操作装置と、原動機の目標回転
数を設定する目標回転数設定装置と、原動機の目標回転
数を検出する目標回転数検出装置と、操作装置による操
作に応じて圧力補償付流量制御弁の切換制御をおこなう
制御装置とを備えた油圧駆動装置において、目標回転数
検出装置で検出される目標回転数に応じて圧力補償付流
量制御弁の通過可能最大流量を、あらかじめ定められた
関数関係に従つて制限する制限手段を備えるとともに、
目標回転数設定装置は、原動機の最高回転数よりも低い
第１の回転数を与えうる第１の設定点を有し、制限手段
はこの第１の設定点に関連して圧力補償付流量制御弁の
最大ストロークを上記最高回転数に対応する最大ストロ
ークよりも小さい第１の最大ストロークに制限する信号
を出力可能になっており、しかも、上記第１の最大スト
ロークは、当該第１の最大ストロークと上記最高回転数
に対応する最大ストロークとの比が上記第１の回転数と
上記最高回転数との比よりも大きくなる関係を満足する
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、作業の
種類、例えば油圧シヨベルであれば能力を最大に利用す
る通常の掘作作業、燃費の節減を重視しつつ土砂の掘削
等をおこなう掘削作業、あるいは微操作を要する作業等
の作業があるが、これらの作業の種類に好適な圧力補償
付流量制御弁の通過可能最大流量を原動機の目標回転数
との関係であらかじめ設定しておけばよく、制限手段は
目標回転数設定装置で検出される目標回転数に応じて上
述の関係から該当する圧力補償付流量制御弁の通過可能
最大流量を制限し、これにより、作業の種類に応じてそ
の作業の実施に好適な流量を該当する圧力補償付流量制
御弁を介して該当するアクチユエータに供給することが
できる。

＜実施例＞ 以下、本発明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、例えば油圧シヨベルに備えられるものである。こ
の第１図において、前述した第６図に示す符号と同じも
のは同様の構成要素を示している。すなわち、この第１
の実施例にあつても、前述した第６図に示すものと同様
に、可変容量油圧ポンプ１と、アームシリンダ２、バケ
ツトシリンダ３等の複数のアクチユエータと、それぞれ
アーム用方向制御弁４とばね８付きの圧力補償弁６の組
合せ、バケツト用方向制御弁５とばね９付きの圧力補償
弁の組合せからなる圧力補償付流量制御弁と、油圧ポン
プ１の押しのけ容積を制御する制御用アクチユエータ1
0、流量調整弁11等を備えている。また、この第１の実
施例は、油圧ポンプ１を駆動する原動機18と、この原動
機18の目標回転数を設定する目標回転数設定装置19と、
原動機18の目標回転数を検出する目標回転数検出装置18
aと、アームシリンダ２、バケツトシリンダ３の駆動を
指令する操作装置21aとを備えている。

なお、上述した目標回転数設定装置19は、例えば能力
を最大に活用する通常の掘削作業に対応して設けられる
通常作業点、燃費の節減を重視しつつ土砂の掘削等をお
こなう掘削作業に対応して設けられ、原動機18の最高回
転数Nmaxよりも低い第１の回転数NEを与えうる第１の設
定点、微操作を要する作業例えば整形作業に対応して設
けられ、第１の回転数NEよりもさらに低い第２の回転数
NLを与えうる第２の設定点を有している。そして、この
目標回転数設定装置19に接続して、目標回転数設定装置
19に設定される上述の通常作業点、第１の設定点、第２
の設定点のうちのいずれかを選択可能な選択装置20を備
えている。

また、操作装置21aから出力される信号に応じてアー
ム用方向制御弁４、バケツト用方向制御弁５の切換制御
をおこなう信号ａ、ｂ、ｃ、ｄをそれぞれ選択的に出力
する制御装置21を備えているこの制御装置21は、入力部
21bと、出力部21cと、演算部21dと、記憶部21eとを備え
るとともに、目標回転数検出装置18aで検出される目標
回転数に応じて上述のアーム用方向制御弁４、バケツト
用方向制御弁５等の圧力補償付流量制御弁の通過可能最
大流量を、あらかじめ定められた関数関係に従つて制限
する制限手段を含んでいる、この制御装置21の記憶部21
eには、例えば第２図に示す関数関係があらかじめ記憶
されている。

この第２図は、方向制御弁４、５の最大ストロークSm
axと原動機18の目標回転数Noとの関係を示すもので、点
Ｐは例えば能力を最大に活用するための上述した通常作
業点に対応する点であり、原動機18の目標回転数Noが最
高回転数Nmaxのときアーム用方向制御弁４、バケツト用
方向制御弁５の最大ストロークSmaxが製作上決められる
100％の値となる関係を満足する。また点Ｅは、燃費の
節減が重視される上述の第１の設定点に対応する点であ
り、原動機18の目標回転数Noが最高回転数Nmaxよりも低
い第１の回転数NEのとき、アーム用方向制御弁４の最大
ストロークSmaxが、上述の最高回転数Nmaxに対応する10
0％の最大ストロークSmaxよりも小さい第１の最大スト
ロークSEとなる関係を満足する。そして、特に第１の最
大ストロークSEは、この第１の最大ストロークSEと最高
回転数Nmaxに対応する100％の最大ストロークSmaxとの
比が、第１の回転数NEと最高回転数Nmaxとの比よりも大
きくなるように設定してある。なお、この場合バケツト
用方向制御弁５の最大ストロークSmaxは、例えば100％
の最大ストロークとなるようにあらかじめ決めてある。
また点Ｌは、整形作業に関連する上述の第２の設定点に
対応する点であり、原動機18の目標回転数Noが第１の回
転数NEよりもさらに低い第２の回転数NLのとき、バケツ
ト用方向制御弁５の最大ストロークSmaxが、上述の第１
の最大ストロークSEよりもさらに小さい第２の最大スト
ロークSLとなる関係を満足する。そして、特に第２の最
大ストロークSLは、この第２の最大ストロークSLと最高
回転数Nmaxに対応する100％の最大ストロークSmaxとの
比が、第２の回転数NLと最高回転数Nmaxとの比よりも小
さくなるように設定してある。なお、この場合、アーム
用方向制御弁４の最大ストロークSmaxは、例えば100％
の最大ストロークとなるようにあらかじめ決めてある。

このように構成してある第１の実施例にあつては、例
えば能力を最大にして掘削作業をおこなうことを意図し
て選択装置20で通常作業点を選択すると、目標回転数設
定装置19が応動して原動機18の目標回転数Noを最高回転
数Nmaxにし、原動機18が最高回転数Nmaxで駆動して油圧
ポンプ１が駆動する。この状態において、例えばアーム
シリンダ２、バケツトシリンダ３を駆動することを意図
して操作装置21aを操作すると、制御装置21で第３図に
示す処理がおこなわれる、すなわち、まず同第３図の手
順S1で示すように、操作装置21aから出力されるアーム
用方向制御弁４を駆動する指令信号（信号値T1）とバケ
ツト用方向制御弁５を駆動する指令信号（信号値T2）及
び目標回転数検出装置18aから出力される目標回転数No
＝Nmaxが制御装置21の入力部21bを介して演算部21dに入
力される。次いで手順S2に移り、演算部21dは、記憶部2
1eに記憶されている第２図に示す関係を読出し、原動機
18の目標回転数Noに対応する最大ストロークSmaxを求め
る演算をおこなう。今、No＝Nmaxであることから、方向
制御弁４、５の最大ストロークSmaxは100％の開度を有
する最大ストロークSmaxと求められる。次いで第３図の
手順S3に移り、演算部21dでアーム用方向制御弁４を駆
動するための制御値X1、バケツト用方向制御弁５を駆動
するための制御値X2を求める演算がおこなわれる。今、
最大ストロークSmaxは100％であることから、 X1＝T1・（100/100）＝T1 X2＝T2・（100/100）＝T2 となる。

次いで第３図の手順S4に移り、制御値X1を有する制御
信号ａあるいはｂが出力部21cを介してアーム用方向制
御弁４の駆動部に出力され、また制御値X2を有する制御
信号ｃあるいはｄが出力部21cを介してバケツト用方向
制御弁５の駆動部に出力される。これにより、アーム用
方向制御弁４及びバケツト用方向制御弁５は操作装置21
aの指令量、すなわち信号値X1、X2に応じてそれぞれ駆
動し、ぞれぞれの方向制御弁４、５の通過可能な最大流
量はフルストロークによつて決まる最大開度に応じた最
大の流量となり、アームシリンダ２、バケツトシリンダ
３に圧力補償弁６、７の作用によりこの最大流量が適宜
分流して供給され、これによりアームシリンダ２、バケ
ツトシリンダ３の作動速度が最も速くなりうる状態とな
り、能力を最大に活用した所望の掘削作業をおこなうこ
とができる。

また、例えば燃費を重視した掘削作業をおこなうこと
を意図して選択装置20で第１の設定点を選択すると、目
標回転数設定装置19が応動して原動機18の目標回転数No
を最高回転数Nmaxよりも低い第１の回転数NEにし、原動
機18が第１の回転数NEで駆動して油圧ポンプ１から吐出
される流量が最高回転数Nmaxのときに比べて若干小さく
なる。この状態において、例えばアームシリンダ２、及
びバケツトシリンダ３を駆動することを意図して操作装
置21aを操作すると、制御装置21の演算部21dでは第３図
の手順S2、S3で示す処理がおこなわれる。しかしながら
この場合、No＝NE（＜Nmax）であることから、アーム用
方向制御弁４の最大ストロークSmaxは第２図に示すよう
に100％よりも若干小さいSEであり、一方、バケット用
方向制御弁５の最大ストロークSmaxは前述したように10
0％であり、したがつてアーム用方向制御弁４のための
制御値X1、バケツト用方向制御弁５のための制御値X2は
それぞれ、 X1＝T1・（SE/100） X2＝T2・（100/100）＝T2 となる。

そして、これらの制御値X1、X2を有する制御信号ａあ
いるいはｂ、及びｃあるいはｄがアーム用方向制御弁
４、バケツト用方向制御弁５の駆動部に出力される。こ
れにより、アーム用方向制御弁４の最大ストロークSmax
は第１の最大ストロークSEに制限され、バケツト用方向
制御弁５は100％の最大ストロークSmaxで駆動可能とな
り、アームシリンダ２には若干制限されたストロークに
応じた流量が供給され、燃費を重視した掘削作業を実現
できる。この場合、第１の最大ストロークSEは、この第
１の最大ストロークSEと最高回転数Nmaxに対応する100
％の最大ストロークSmaxとの比が、第１の回転数NEと最
高回転数Nmaxとの比よりも大きくなる関係を満足するも
のであるから、従来技術における同じ回転数NEに対応す
る最大ストロークSEJよりも大きなストロークであり、
すなわちより大きな流量を供給でき、第７図の特性線10
4で示すように、従来技術における特性線101に比べて大
きな流量をアームシリンダ２に供給できる。すなわち、
アームシリンダ２とバケツトシリンダ３との複合駆動を
意図して原動機18を最高回転数Nmaxにしている状態か
ら、原動機18の回転数を第１の回転数NEまで低下させて
燃費を重視する掘削作業に変えた場合、第７図に示すよ
うに、アームシリンダ２に供給される流量は特性線100
から特性線104に変化して若干流量が小さくなり、アー
ムシリンダ２の作動速度は遅くなるものの、特性線101
で例示する従来技術における変化量に比べればはるかに
その変化量が小さく、それ故、オペレータの操作感覚に
違和感を生じさせる事態を招かず、良好な操作性を確保
できる。

また、例えば微操作を要する整形作業をおこなうこと
を意図して選択装置20で第２の設定点を選択すると、目
標回転数設定装置19が応動して原動機18の目標回転数No
を第１の回転数NEよりもさらに低い第２の回転数NLに
し、原動機18が第２の回転数NLで駆動して油圧ポンプ１
から吐出される流量が第１の回転数Nmaxのときに比べて
さらに小さくなる。この状態において、例えばアームシ
リンダ２、及びバケツトシリンダ３を駆動することを意
図して操作装置21aを操作すると、制御装置21の演算部2
1dでは第３図の手順S2、S3で示す処理がおこなわれる。
しかしながらこの場合、No＝NL（＜NE＜Nmax）であるこ
とから、バケツト用方向制御弁５の最大ストロークSmax
は第２図に示すようにSEよりもさらに小さいSLであり、
一方、アーム用方向制御弁４の最大ストロークSmaxは前
述したとおり100％であり、したがつて、アーム用方向
制御弁４のための制御値X1、バケツト用方向制御弁５の
ための制御値X2はそれぞれ、 X1＝T1・（100/100）＝T1 X2＝T2・（SL/100） となる。

そして、これらの制御値X1、X2を有する制御信号ａあ
るいはｂ、及びｃあるいはｄがアーム用方向制御弁４、
バケツト用方向制御弁５の駆動部に出力される。これに
より、バケツと用方向制御弁５は最大ストロークSmaxを
第２の最大ストロークSLに制限され、アーム用方向制御
弁４は100％の最大ストロークSmaxで駆動可能となり、
バケツトシリンダ３には十分に制限されたストロークに
応じた流量が供給され、非常にゆるやかな作動速度とな
り、一方、アームシリンダ２は比較的速い作動速度とな
り、優れた作業能率を確保しつつ所望の整形作業を実現
できる。この場合、第２の最大ストロークSLは、この第
２の最大ストロークSLと最高回転数Nmaxに対応する100
％の最大ストロークSmaxとの比が、第２の回転数NLと最
高回転数Nmaxとの比よりも小さくなる関係を満足するも
のであるから、従来技術における同じ回転数NLに対応す
る最大ストロークSLJよりも小さなストロークであり、
すなわちより小さな流量に制限でき、第７図の特性線10
5で示すように、従来技術における特性線103に比べてよ
り小さな流量をアームシリンダ２に供給して、アームシ
リンダ２の微速度駆動をおこなわせることができる。

以上のように、この第１の実施例にあつては、選択装
置20によつて通常作業点、第１の設定点、第２の設定点
のいずれかを選択することにより、能力を最大に活用し
た通常掘削作業、燃費を重視した掘削作業、微操作を要
する整形作業に好適な流量の供給を実現でき、しかもオ
ペレータの操作感覚に何ら違和感を与えず、優れた操作
性が得られる。

第４図及び第５図は本発明の第２の実施例を示す説明
図で、第４図は概略構成を示す回路図、第５図は第４図
のＡ部を示す拡大断面図である。

第４図に示すこの第２の実施例は、可変容量油圧ポン
プ１とアームシリンダ２、バケツトシリンダ３との間に
配置され、これらのアームシリンダ２、バケツトシリン
ダ３への供給油量の変化及び負荷圧の変化により当該ア
ームシリンダ２、バケツトシリンダ３相互の分流比がほ
ぼ変化しないように制御する圧力補償付流量制御弁22、
23のそれぞれを、後述するように、メータイン回路に配
置される主弁を含む複数の主弁を有し、これらの主弁の
閉塞時に最大絞り状態を形成し、該主弁の開度が大きく
なるにつれて絞り量を小さくする可変絞りと、この可変
絞りと主弁とを作動させるパイロツト弁とを有するロジ
ツク弁によつて構成してあり、また、圧力を補償する弁
体として上述の主弁の作動を制御する可変絞り部材を設
けてある。その他の構成は、前述した第１の実施例と同
等である。

すなわち、この第２の実施例におけるアームシリンダ
２側に配置される圧力補償付流量制御弁22は、メータイ
ン回路側に２つの主弁50、51を有し、メータアウト回路
側に別の２つの主弁52、53を有し、これらの４つの主弁
50、51、52、53のそれぞれには可変絞りを形成するスリ
ツト54、55、56、57を有し、これらのスリツト54、55、
56、57を含む主弁50、51、52、53のそれぞれはパイロツ
ト弁58、59、60、61の操作量に比例して開口する。また
主弁50とパイロツト弁58との間、主弁51とパイロツト弁
59との間には、圧力補償機能を有する可変絞り部材62、
63を配置してある。

同様に、バケツトシリンダ３側に配置される圧力補償
付流量制御弁23は、メータイン回路側に２つの主弁64、
65を有し、メータアウト回路側に別の２つの主弁66、67
を有し、これらの主弁64、65、66、67のそれぞれには、
可変絞りを形成するスリツト68、69、70、71を有し、こ
れらのスリツト68、69、70、71を含む主弁64、65、66、
67に対応させてパイロツト弁72、73、74、75を設けてあ
る。そして、主弁64とパイロツト弁72との間、主弁65と
パイロツト弁73との間には、上述した弁体を形成する可
変絞り部材76、77を配置してある。

第５図は上述したアームシリンダ２側に配置される圧
力補償付流量制御弁22の主弁50の近傍のＡ部分を示すも
ので、同図中、50が上述の主弁、58が上述のパイロツト
弁である。主弁50の周側部にはスリツト54が形成されて
いる。上述した主弁50の図示上方端面は、この主弁50に
作用する背圧P_Bを受ける受圧部Acを形成し図示下方の段
付部はポンプ圧Pbを受ける受圧部を形成している。

そして、パイロツト弁58のパイロツト管路に、すなわ
ち主弁50とパイロツト弁58との間には、上述した可変絞
り部材62を設けてある。この可変絞り部材62は、主弁50
の背圧P_Bを受ける受圧部acと、回路の最高負荷圧力Pama
xを制御圧として受ける受圧部aaと、ポンプ圧Pbを受け
る受圧部asとを有している。

そして、主弁50の背圧P_Bを受ける制御室79と可変絞り
部材62の受圧室80とは通路81を介して連絡されている。
この通路81は、主弁50の背圧P_Bを可変絞り部材62に導く
通路である。また、ポンプポート82と可変絞り部材62の
受圧室83とは通路84を介して連絡されている。この通路
84は、ポンプ圧Pbを可変絞り部材62が閉じる方向に作動
するようにこの可変絞り部材62に導く。また、回路の最
高負荷圧力Pamaxを制御圧として導く通路78は、可変絞
り部材62が閉じる方向に作動するようにこの可変絞り部
材62の受圧室78aに当該最高負荷圧力Pamaxを導く。ま
た、パイロツト弁58の入口部85と可変絞り部材62の受圧
室86とは通路87を介して連絡されている。この通路87は
パイロツト弁58の入口圧Pzを可変絞り部材62が閉じる方
向に作動するようにこの可変絞り部材62に導く。なお、
パイロツト弁58の出口部88と流出ポート89とは通路90に
よつて連絡されている。そして、最高負荷圧力Pamaxと
対抗するようにプリセツト力を与えるばね80aを受圧室8
0に設けてある。圧力補償付流量制御弁22の主弁51、バ
ケツトシリンダ３側の圧力補償付流量制御弁23の主弁6
4、65部分も、この第５図に示す構成と同等の構成にな
つており、可変絞り部材63、76、77のそれぞれはばね80
b、80c、80dを含む構成になつている。

このように構成してある第２の実施例にあつて、例え
ば第５図に示すパイロツト弁58を操作しない場合には、
ポンプポート82のポンプ圧Pbは、最高負荷圧力Pamaxが
流量調整弁11のばね室に作用して制御用アクチユエータ
10が変位することによつて決定され、そのポンプ圧Pb
は、流量調整弁11のばね等の作動設定手段によつて、あ
らかじめ最高負荷圧力Pamaxよりも常時高くなるように
設定されている。また、上述したようにばね80aの付勢
力がアームシリンダ２、バケツトシリンダ３間の差圧に
対応するものとして作用し、これにより、ばね80aの不
正力に打勝つ最高負荷圧力Pamax、すなわち差圧がアー
ムシリンダ２、バケツトシリンダ３間に発生しない間
は、可変絞り部材62の絞り部は同第５図に示すような開
放状態に保たれ、これにより通路87と主弁50の制御室79
とが導通状態となる。この状態は可変絞り部材62の絞り
機能が停止された状態であり、第４図に示す圧力補償付
流量制御弁22の主弁52、53部分、圧力補償付流量制御弁
23の主弁66、67部分は、可変絞り部材を備えていないこ
とから常時このような状態にある。

このような状態を形成しうる構造、すなわち第４図に
示す回路から可変絞り部材62、63、76、77を除いた構造
は、特許出願公表昭58−501781号公報によつて既に公知
である。このような構造、例えば第５図に示すものにあ
つて仮に可変絞り部材62がないとしたものでは、パイロ
ツト弁58の操作に伴つて主弁50が上下動し、パイロツト
流量とスリツト54の通過流量がバランスする位置に主弁
50の移動量を制御することができ、したがつてポンプポ
ート82の圧力を仮に一定とすると、パイロツト弁58のカ
ードに比例した流量をポンプポート82から流出ポート89
に流出させることができる。

そして、第４図に示すものにあつて、上述のようにば
ね80a、80b、80c、80dの付勢力によつて可変絞り部材6
2、63、76、77の絞り機能が停止している状態におい
て、例えばパイロツト弁58、60を操作してアームシリン
ダ２を駆動し、パイロツト弁72、74を操作してバケツト
シリンダ３を駆動し、アームとバケツトの複合操作をお
こなわせようとした場合、アームシリンダ２側にあつて
は、パイロツト弁58、60の作動に伴つて油圧ポンプ１の
圧油は主弁50を経てアームシリンダ２のロツド側に導か
れ、ヘツド側の圧油は主弁52を経てタンクに導かれ、当
該アームシリンダ２は収縮する方向に作動する。また、
バケツトシリンダ３側も同様に、パイロツト弁72、74の
作動に伴つて、当該バケツトシリンダ３は収縮する。そ
して、回路の最高負荷圧力Pamaxは流量調整弁11のばね
室に導かれ、これに応じて制御用アクチユエータ10が作
動し、油圧ポンプ１の傾転量がアームシリンダ２、バケ
ツトシリンダ３の複合駆動に好適な傾転量に制御され
る。

このように構成した第２の実施例にあつても、ロジツ
ク弁からなる圧力補償付流量制御弁22、23を介して油圧
ポンプ１から吐出される圧油を分流してアームシリンダ
２、バケツトシリンダ３に供給し、これらの複合駆動を
実施でき、また、第１の実施例と同等の目標回転数検出
装置18a、目標回転数設定装置19、選択装置20、操作装
置21a、及び制御装置21を備えており、制御装置21から
出力される制御信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの
それぞれによつてパイロツト弁58、59、60、61、72、7
3、74、75のそれぞれを選択的に駆動し、しかも作業の
種類に応じて該当するパイロツト弁58、59、60、61、7
2、73、74、75のいずれかの作動量を適宜制限するよう
になつていることから、第１の実施例と同様に作業の種
類に応じた好適な流量をアームシリンダ２、バケツトシ
リンダ３に供給することができ、したがつてこの第２の
実施例も第１の実施例と同等の効果を奏する。

なお、上記実施例にあつては、アクチユエータとして
アームシリンダ２、バケツトシリンダ３を例に挙げた
が、本発明は、これに限られず、ブームシリンダ、旋回
モータ、走行モータを含むものであつてもよいことはも
ちろんである。

また、上記第１の実施例では制限手段によつて、アー
ム用方向制御弁４、バケツト用方向制御弁５のストロー
クを制限し、また、第２の実施例ではパイロツト弁58、
59、60、61、72、73、74、75の作動量を制限しうるよう
に構成したが、本発明はこれに限られず、制限手段が方
向制御弁４、５のストロークに対するゲインを変える手
段、あるいはパイロツト弁58、59、60、61、72、73、7
4、75の作動量に対するゲインを変える手段から構成さ
れていてもよい。

＜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、作業の種類に応じてその作業の実施に好適な
流量をアクチユエータに供給でき、それ故、アクチユエ
ータの複合操作性、微操作性を含む操作性を従来に比べ
て向上させることのできる効果がある。

【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記憶部にあらかじめ設定される関
数関係を示す図、第３図は第１図に示す第１の実施例に
備えられる制御装置における処理手順を示すフローチヤ
ート、第４図は本発明の油圧駆動装置の第２の実施例の
概略構成を示す回路図、第５図は第４図のＡ部を示す拡
大断面図、第６図は従来の油圧駆動装置の一例を示す回
路図、第７図は従来の課題を説明する図である。 １……可変容量油圧ポンプ、２……アームシリンダ、３
……バケツトシリンダ、４……アーム用方向制御弁、５
……バケツト用方向制御弁、６、７……圧力補償弁、10
……制御用アクチユエータ、11……流量調整弁、18……
原動機、18a……目標回転数検出装置、19……目標回転
数設定装置、20……選択装置、21……制御装置、21a…
…操作装置、22、23……圧力補償付流量制御弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−186004（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−191504（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F15B 11/00 - 11/04 F02D 29/04 E02F 3/43

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機と、この原動機の回転に応じて駆動
   する油圧ポンプと、この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ユエータと、上記油圧ポンプか
   ら上記アクチユエータに供給される圧油の流れを制御す
   る圧力補償付流量制御弁と、上記アクチユエータの駆動
   を指令する操作装置と、上記原動機の目標回転数を設定
   する目標回転数設定装置と、上記原動機の目標回転数を
   検出する目標回転数検出装置と、上記操作装置による操
   作に応じて上記圧力補償付流量制御弁の切換制御をおこ
   なう制御装置とを備えた油圧駆動装置において、上記目
   標回転数検出装置で検出される目標回転数に応じて上記
   圧力補償付流量制御弁の通過可能最大流量を、あらかじ
   め定められた関数関係に従つて制限する制限手段を備え
   るとともに、目標回転数設定装置は、原動機の最高回転
   数よりも低い第１の回転数を与えうる第１の設定点を有
   し、制限手段はこの第１の設定点に関連して圧力補償付
   流量制御弁の最大ストロークを上記最高回転数に対応す
   る最大ストロークよりも小さい第１の最大ストロークに
   制限する信号を出力可能になっており、しかも、上記第
   １の最大ストロークは、当該第１の最大ストロークと上
   記最高回転数に対応する最大ストロークとの比が上記第
   １の回転数と上記最高回転数との比よりも大きくなる関
   係を満足することを特徴とする油圧駆動装置。
2. 【請求項２】目標回転数設定装置は、第１の回転数より
   もさらに低い第２の回転数を与えうる第２の設定点を有
   し、制御手段はこの第２の設定点に関連して圧力補償付
   流量制御弁の最大ストロークを、第１の最大ストローク
   よりも小さい第２の最大ストロークに制限する信号を出
   力可能になつており、しかも、上記第２の最大ストロー
   クは、当該第２の最大ストロークと最高回転数に対応す
   る最大ストロークとの比が第２の回転数と最高回転数と
   の比よりも小さくなる関係を満足す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】目標回転数設定装置に設定される第１の設
   定点、第２の設定点を含む複数の設定点のいずれかを選
   択する選択装置を設けたことを特徴とする請求項（２）
   記載の油圧駆動装置。