作業機械の油圧駆動装置
【課題】ブーム上げ、アームクラウド複合操作を絞りを設けずに実施でき、また絞りを有する再生回路を設けたのと同様のアームクラウド操作を実施させることができる。
【解決手段】本発明は、第１油圧ポンプ１１と、この第１油圧ポンプ１１にパラレル接続される第１ブーム用方向制御弁１９及び第２アーム用方向制御弁１８と、第２油圧ポンプ１２と、この第２油圧ポンプ１２にパラレル接続される第２ブーム用方向制御弁２２及び第１アーム用方向制御弁２３とを備えた油圧ショベルの油圧駆動装置にあって、第３油圧ポンプ１３と、この第３油圧ポンプ１３に接続され、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁３３と、この第３ブーム用方向制御弁３３にタンデム接続され、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁３４とを備えた構成にしてある。
【解決手段】本発明は、第１油圧ポンプ１１と、この第１油圧ポンプ１１にパラレル接続される第１ブーム用方向制御弁１９及び第２アーム用方向制御弁１８と、第２油圧ポンプ１２と、この第２油圧ポンプ１２にパラレル接続される第２ブーム用方向制御弁２２及び第１アーム用方向制御弁２３とを備えた油圧ショベルの油圧駆動装置にあって、第３油圧ポンプ１３と、この第３油圧ポンプ１３に接続され、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁３３と、この第３ブーム用方向制御弁３３にタンデム接続され、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁３４とを備えた構成にしてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームと、このブームに接続されるアームとを有する作業装置を備え、ブーム上げ、アームクラウド複合操作が可能な作業機械の油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この特許文献１には、旋回体を含む車体と、旋回体に取り付けられる作業装置とを備え、作業装置が、旋回体に上下方向の回動可能に接続されるブームと、このブームの先端に上下方向の回動可能に接続されるアームと、ブームを駆動するブームシリンダと、アームを駆動するアームシリンダとを含む作業機械、例えば油圧ショベルが示されている。また、この特許文献１には、この油圧ショベルに備えられる油圧回路装置、すなわち油圧駆動装置が、ブームシリンダ及びアームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、第１油圧ポンプに対しパラレル接続され、ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁及びアームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁と、第２油圧ポンプに対しパラレル接続され、ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁及びアームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁とを備えた構成が開示されている。
【０００３】
上述した特許文献１には示されていないが、油圧ショベル等の作業機械に備えられる油圧駆動装置として、ブーム上げ、アームクラウド複合操作時の操作性を考慮して、この複合操作時に低圧側となるアーム用方向制御弁の上流に固定絞りを設けることが従来から知られている。この種の従来技術として、特許文献２に示されるものがある。
【０００４】
また、上述した特許文献１には示されていないが、油圧ショベル等の作業機械に備えられる油圧駆動装置として、アームを自重により下降させるアームクラウド操作に際して、戻り管路を絞ってアームシリンダのロッド室から排出された油をボトム室に再生供給させる絞りを有する再生回路を備えた油圧駆動装置が従来から知られている。この種の従来技術として、例えば特許文献３に示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８２４１６号公報
【特許文献２】特開平８−１３５４７号公報
【特許文献３】特開平８−２１９１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に示される従来技術において、特許文献２に示されるような従来から知られている技術を考慮したもの、すなわちブーム上げ、アームクラウド複合操作の操作性を確保するために、低圧側となるアーム用方向制御弁の上流を絞るようにした従来の油圧駆動装置にあっては、管路を絞ることによる圧損が大きく、このために油圧ポンプに大きな負荷がかかってポンプ効率が低下しやすい。そのため、より動作速度等を増加させて作業性を向上させるには、エンジン出力を大きくせざるを得ない。これによって燃費が増加する。すなわち、従来技術では作業性を向上させつつ、より大きな省エネ効果を実現させることが難しかった。
【０００７】
また、上述した特許文献１に示される従来技術において、特許文献３に示されるような従来から知られている技術を考慮したもの、すなわち、戻り管路を絞るようにしてアームクラウド時の再生を行わせるようにした従来の油圧駆動装置にあっても同様であり、管路を絞ることによる圧損が大きく、このために油圧ポンプに大きな負荷がかかってポンプ効率が低下しやすい。したがって、より動作速度等を増加させて作業性を向上させるには、エンジン出力を大きくせざるを得ない。これによって燃費が増加する。すなわち、従来技術では作業性を向上させつつ、大きな省エネ効果を実現させることが難しかった。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作を絞りを設けることなく実施させることができ、また絞りを有する再生回路を設けたのと同様のアームクラウド操作を実施させることができる作業機械の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】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明は、車体と、この車体に取り付けられる作業装置とを備え、この作業装置は、上記車体に上下方向の回動可能に接続されるブームと、このブームの先端に上下方向の回動可能に接続されるアームと、上記ブームを駆動するブームシリンダと、上記アームを駆動するアームシリンダとを含む作業機械に設けられ、上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、上記第１油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁と、上記第２油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第３油圧ポンプと、この第３油圧ポンプに接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁と、この第３ブーム用方向制御弁にタンデム接続され、上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁を備えたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成した本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、ブームシリンダについては、第３油圧ポンプの圧油を、第３アーム用方向制御弁の上流側でタンデム接続される第３ブーム用方向制御弁に優先的に供給して、ブームシリンダを作動させてブーム上げを行わせ、アームシリンダについては、第１油圧ポンプの圧油を第２アーム用方向制御弁に供給し、また第２油圧ポンプの圧油を第１アーム用方向制御弁に供給して、すなわち十分な流量を供給してアームシリンダを作動させてアームクラウドを行わせることができる。また、ブーム上げ、アームクラウド操作に際して、アーム用方向制御弁に供給される圧油を絞ることなくブーム用方向制御弁に圧油を供給できるため、アーム用方向制御弁の上流に絞りを設けることなくブーム上げ、アームクラウド複合操作を実施でき、また絞りを有する再生回路を設けることなくアームクラウド操作を実施できる。したがって、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を低減でき、ポンプ効率を向上させることができる。
【００１１】
また本発明は、上記発明において、上記車体が旋回体を含み、この旋回体を駆動する旋回モータと、上記第３油圧ポンプに接続され、上記旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明は、旋回、ブーム、アーム複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータに、また第３ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給し、また第１油圧ポンプの圧油を第１ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに、あるいは第２アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給し、さらに第２油圧ポンプの圧油を第２ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給し、あるいは第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給し、旋回体と、ブーム、アームとの良好な複合操作性を確保できる。
【００１３】
また本発明は、上記発明において、上記第３ブーム用方向制御弁は、上記ブームを上方向に回動させる切換位置であるブーム上げ切換位置と、上記ブームを下方向に回動させる切換位置であるブーム下げ切換位置とを有し、上記ブーム下げ切換位置に、上記第３油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダへの供給を阻止する阻止ポートを設けたことを特徴としている。
【００１４】
このように構成した本発明は、ブーム下げ、旋回複合操作に際して、第３油圧ポンプから第３ブーム用方向制御弁に導かれる圧油は、第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置の阻止ポートで阻止されるので、この第３油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータのみに供給することができる。すなわち、旋回をブーム下げ操作に影響されずに独立して行わせることができ、良好な旋回の加速性を確保することができる。
【００１５】
また本発明は、上記発明において、上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００１６】
このように構成した本発明は、ブーム上げ、旋回複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁、旋回用方向制御弁を介してブームシリンダ、旋回モータの双方に供給することが可能になる。これによって旋回速度を抑えながらブーム上げを実施することができ、実作業に好適なブーム上げ、旋回複合操作性を確保することができる。
【００１７】
また本発明は上記発明において、上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、上記第１ブーム用方向制御弁と、上記第２アーム用方向制御弁と、上記バケット用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００１８】
このように構成した本発明は、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給し、第２油圧ポンプの圧油を第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給し、第１油圧ポンプの圧油をバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに供給して、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作を行わせることができる。すなわち、絞りを介在させずにこのブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作を実施でき、この複合操作時の圧損を低減させることができる。
【００１９】
また本発明は、上記発明において、上記第２油圧ポンプに接続される第１予備用方向制御弁と、上記第１油圧ポンプから吐出される圧油を上記第１予備用方向制御弁に供給可能にする予備用合流弁を備えたことを特徴としている。
【００２０】
このように構成した本発明は、例えばアームに第１特殊アタッチメントを接続し、この第１特殊アタッチメントを駆動させる第１アクチュエータを設け、この第１アクチュエータの制御を第１予備用方向制御弁で行わせるようにした場合には、第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給して第１特殊アタッチメントを駆動させることができる。また、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動する場合には、予備用合流弁を切り換えて、第１油圧ポンプの圧油を予備用合流弁、及び第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給することができる。すなわち、第１油圧ポンプの圧油と第２油圧ポンプの圧油を合流して第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給し、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動させることができる。
【００２１】
また、上述した第１特殊アタッチメントと、ブーム、アームとの複合操作に際しては、例えば第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁に供給して、あるいは第１油圧ポンプと第２油圧ポンプの圧油を合流して第１アクチュエータを作動させて第１特殊アタッチメントを駆動し、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁、第３アーム用方向制御弁を介してブームシリンダに、あるいはアームシリンダに供給して、ブームあるいはアームを駆動することができる。すなわち、このような第１特殊アタッチメントと、ブーム、アームとの複合操作に際して、絞りを介在させずにこの複合操作を実施させることができ、したがって、絞りによる圧損を生じさせることがない。
【００２２】
また本発明は、上記発明において、上記第３油圧ポンプに接続される第２予備用方向制御弁を備えたことを特徴としている。
【００２３】
このように構成した本発明は、例えばアームに第２特殊アタッチメントを接続し、この第２特殊アタッチメントを駆動させる第２アクチュエータを設け、この第２アクチュエータの制御を第２予備用方向制御弁で行わせるようにした場合には、第３油圧ポンプの圧油を第２予備用方向制御弁を介して第２アクチュエータに供給して、第２特殊アタッチメントを駆動させることができる。なお、必要に応じて第２予備用方向制御弁をバケットを増速させるための第２バケット用方向制御弁に容易に交換することが可能となる。このように、第２予備用方向制御弁に代えて第２バケット用方向制御弁を設けた場合には、第３油圧ポンプの圧油を第２バケット用方向制御弁を介して第１油圧ポンプの圧油に合流させてバケットシリンダに供給でき、バケットの作動速度の高速化を実現させることができる。
【００２４】
また本発明は、上記発明において、上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁と、上記第２予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００２５】
このように構成した本発明は、第３油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータに供給するとともに、第２予備用方向制御弁を介して第２アクチュエータに供給し、旋回、第２特殊アタッチメント複合操作を実施することができる。
【００２６】
また本発明は、上記発明において、上記第２予備用方向制御弁は、追加油圧ポンプの接続を可能にする追加用ポンプポートを有することを特徴としている。
【００２７】
このように構成した本発明は、第２予備用方向制御弁の追加用ポンプポートに配管を介して追加油圧ポンプを接続することにより、追加油圧ポンプの圧油を第２予備用方向制御弁、第２アクチュエータを介して第２特殊アタッチメントに供給することができる。すなわち、第２特殊アタッチメントの駆動を、旋回、ブーム、アーム操作とは独立して実施させることが可能である。
【００２８】
また本発明は、上記発明において、上記第２ブーム用方向制御弁と、上記第１アーム用方向制御弁と、上記第１予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００２９】
このように構成した本発明は、第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁に供給して、あるいは第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの圧油を合流して第１予備用方向制御弁に供給して、例えば第１予備用方向制御弁で制御される第１アクチュエータを作動させて第１特殊アタッチメントを駆動させることができるとともに、必要に応じて容易に、旋回用方向制御弁と、第１予備用方向制御弁との配置を入れ替えることができる。このように旋回用方向制御弁と、第１予備用方向制御弁とを入れ替えたものでは、第３油圧ポンプに第１予備用方向制御弁と、第２予備用方向制御弁とが接続されることになり、第２油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータに供給して旋回体を旋回させることができるとともに、第１，第２予備用方向制御弁で制御される第１，第２特殊アタッチメントの駆動回路を独立させて第３油圧ポンプの圧油によって駆動させることができる。
【００３０】
また本発明は、上記発明において、上記第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置に、上記ブーム下げ操作時に上記ブームシリンダのボトム室から排出される油を上記ブームシリンダのロッド室に再生供給可能な再生回路を設けるとともに、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧以上のときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁及び上記第２ブーム用方向制御弁を中立位置に保持し、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が上記所定圧に満たないときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁を上記第１油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持し、上記第２ブーム用方向制御弁を上記第２油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持するブーム用方向制御弁制御手段を備えたことを特徴としている。
【００３１】
このように構成した本発明は、空中においてブーム下げ操作が実施されたときには、ブームは自重によって下降するが、この間、ブームシリンダのボトム圧は所定圧以上となる。このとき、ブーム用方向制御弁制御手段により、第３ブーム用方向制御弁はブーム下げ切換位置に保持され、第１ブーム用方向制御弁及び第２ブーム用方向制御弁は中立位置に保持される。したがって、第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置に設けた再生回路を介して、ブームシリンダのボトム室から排出された油がブームシリンダのロッド室に再生供給され、これによってブームシリンダが収縮してブーム下げを実施することができる。すなわち、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプの圧油がブームシリンダに供給されることがなく、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプから最小流量を吐出させるようにすることができ、このようにすればエネルギ消費を最小限に抑えることができる。
【００３２】
また、接地等の状態でブーム下げが実施されたとき、すなわちジャッキアップ操作時には、ブームシリンダのボトム圧は上述の所定圧に満たない低圧となる。このとき、ブーム用方向制御弁制御手段の制御により、第３ブーム用方向制御弁はブーム下げ切換位置に切り換えられた状態となり、第１ブーム用方向制御弁及び第２ブーム用方向制御弁のそれぞれは、ブーム下げ切換位置に切り換えられる。したがって、第１油圧ポンプの圧油が第１ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給され、第２油圧ポンプの圧油が第２ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給されて、所望のジャッキアップ操作を実施することができる。
【００３３】
また本発明は、上記発明において、上記第１アーム用方向制御弁、上記第２アーム用方向制御弁、及び上記第３アーム用方向制御弁のうちの少なくとも１つとタンクとを連絡する戻り管路に、上記アームの非操作時に開口量を小さく保持し、アームクラウド操作時の上記アームの操作量が大きくなるに従って開口量を大きくする開放弁を設けたことを特徴としている。
【００３４】
このように構成した本発明は、アームクラウド操作を実施する際の操作開始時には、開放弁の開口量が小さいことから、アームシリンダのロッド室から該当するアーム用方向制御弁、開放弁を介してタンクに戻される油の量は少なく、アームクラウドの作動速度が遅くなって、第１，第２，第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプからアームシリンダのボトム室に供給される圧油によってアームは緩やかに下降を始める。これにより、アームクラウドの操作開始時における衝撃の発生が防止される。また、操作量が大きくなると開放弁の開口量が大きくなり、アームシリンダのロッド室から該当するアーム用方向制御弁、開放弁を介してタンクに戻される油の量が多くなり、アームクラウドの作動速度が速くなってアームは速やかに下降する。これにより、アームクラウドの良好な操作性を確保することができる。なお、このアームクラウド操作の開始後、開放弁の開口量が大きくなったときには、アームシリンダのロッド圧はタンク圧と同等程度まで低下するので、アームシリンダを作動させる推力は小さくて済む。すなわち、アームクラウド操作の負荷圧を小さくすることができ、これに伴って該当する油圧ポンプのポンプ効率を向上させることができる。
【００３５】
また本発明は、上記発明において、上記第２アーム用方向制御弁の上流に、第１可変絞りを設けたことを特徴としている。
【００３６】
このように構成した本発明は、アームクラウドとバケットクラウド複合操作時に、第１可変絞りによって、第１油圧ポンプの圧油の低圧側を形成する第２アーム用方向制御弁への供給を制限することができ、第１油圧ポンプの圧油を優先してバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに供給し、作動させることができる。アームシリンダは、第２油圧ポンプの圧油を第１アーム用方向制御弁を介して、また第３油圧ポンプの圧油を第３アーム用方向制御弁を介して、それぞれ供給することにより作動させることができる。すなわち、アームの速度を確保しながら、バケットの作動速度の高速化を実現させることができる。
【００３７】
また本発明は、上記発明において、上記第１アーム用方向制御弁の上流に第２可変絞りを設けたことを特徴としている。
【００３８】
このように構成した本発明は、例えばアームに第１特殊アタッチメントを接続し、この第１特殊アタッチメントを駆動する第１アクチュエータを設け、この第１アクチュエータを第１予備用方向制御弁で制御するようにした場合、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作に際し、第２可変絞りによって、第２油圧ポンプの圧油の低圧側を形成する第１アーム用方向制御弁への流入を抑えながら、第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給し、作動させることができる。すなわち、第１油圧ポンプの圧油をバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに優先して供給し、第２油圧ポンプの圧油を第２可変絞り、及び第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給するとともに、この第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給し、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給して、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作を実施することができる。
【００３９】
また本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプの吐出圧、上記第２油圧ポンプの吐出圧、上記第３油圧ポンプの吐出圧のうちの少なくとも上記第２油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、この吐出圧検出手段で検出された吐出圧が所定圧以上のときに上記第３ブーム用方向制御弁及び上記第３アーム用方向制御弁を中立位置に保持する方向制御弁中立保持手段と、上記吐出圧が所定圧以上のときに上記第３油圧ポンプに対する傾転制御を無効にするポンプ制御無効手段とを備えたことを特徴としている。
【００４０】
このように構成した本発明は、例えばアームクラウド、バケットクラウド複合操作によって大きな掘削力を要する重掘削作業が実施されるときには、吐出圧検出手段で検出される油圧ポンプの吐出圧が所定圧以上となる。このとき、方向制御弁中立保持手段によって第３ブーム用方向制御弁及び第３アーム用方向制御弁が中立位置に保持されるとともに、ポンプ制御無効手段によって第３油圧ポンプに対する傾転制御は無効とされる。したがって、第１油圧ポンプの圧油がバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに優先して供給され、第２油圧ポンプの圧油が第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給され、この重掘削作業時におけるアームクラウド、バケットクラウド複合操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく、第１油圧ポンプの制御と第２油圧ポンプの傾転制御によって実施させることができる。
【００４１】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第３の油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記アームの操作がアームクラウド操作であるときに、上記第３油圧ポンプの傾転制御を不実施に保つ第３油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴としている。
【００４２】
このように構成した本発明は、アームクラウド操作時には、第３油圧ポンプ傾転制御手段によって、第３油圧ポンプの傾転制御は実施されない。したがって、第１油圧ポンプの圧油が第２アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給され、第２油圧ポンプの圧油が第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給され、これらによってアームシリンダが作動してアームクラウドを実施することができる。すなわち、このアームクラウド操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく実施させることができる。
【００４３】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第１油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧に満たないときに、上記第１油圧ポンプの傾転角を増加させる制御を行う第１油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴としている。
【００４４】
このように構成した本発明は、ブーム上げ操作に際してブームシリンダのボトム圧が所定圧に満たないとき、すなわちジャッキアップ操作時には、第１油圧ポンプ傾転制御手段によって、第１油圧ポンプの傾転角の増加、すなわち流量を増加させる制御がなされ、増加した流量が第１ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給される。これにより、ポンプ効率に与える影響を最小に保ちながらジャッキアップ操作を実施することができる。
【００４５】
また本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプから吐出される流量を、この第１油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第１流量制限手段と、上記第２油圧ポンプから吐出される流量を、この第２油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第２流量制限手段と、上記第３油圧ポンプから吐出される流量を、この第３油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第３流量制限手段とを備えたことを特徴としている。
【００４６】
このように構成した本発明は、第１流量制限手段、第２流量制限手段、及び第３流量制限手段を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量を制限することにより、アームと特殊アタッチメントの複合操作や、バケットと特殊アタッチメントの複合操作などの所望の複合操作を、必要最小の流量で実施させることができ、ポンプ効率を向上させることができる。
【００４７】
また本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００４８】
このように構成した本発明は、第１トルク制御手段、第２トルク制御手段、及び第３トルク制御手段を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプのポンプトルクを制御することにより、ポンプトルクの合計値がエンジン出力トルクを超えないように保ちながら、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量配分を好適に保ち、良好な複合操作性を確保しつつポンプ効率を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第３の油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００５０】
このように構成した本発明は、第１トルク制御手段、及び第２トルク制御手段を選択的に作動させて、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプおよび、第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプのポンプトルクを制御することにより、３つの油圧ポンプのポンプトルクを２つのトルク制御手段によって、ポンプトルクの合計値がエンジン出力トルクを超えないように保ちながら、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプおよび第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量配分を好適に保ち、良好な複合操作性を確保しつつポンプ効率を向上させることができる。しかも制御対象が２つのトルク制御手段で良いため、制御回路を構築しやすい。
【００５１】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備え、上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴としている。
【００５２】
このように構成した本発明は、例えば旋回、バケット複合操作を介して土砂等の掘削、掘削した土砂の放土が行われる場合であって、旋回体及びバケットを放土位置から掘削位置まで旋回させる場合、第１トルク制御手段によって第１油圧ポンプのポンプトルクを増加させ、第１油圧ポンプからバケットシリンダに供給される圧油の流量を増加させて、このバケットシリンダの作動速度を速くすることができる。すなわち、旋回体及びバケットが掘削位置まで戻る間に、速い作動速度でバケットクラウド操作をして、バケットをその刃先が地面に対して所定の食い込み角度となる掘削時の好ましい作業姿勢に復帰させることができる。これにより、掘削作業の作業能率を向上させることができる。
【００５３】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備え、上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴としている。
【００５４】
このように構成した本発明でも上記と同様に、例えば旋回、バケット複合操作を介して土砂等の掘削、掘削した土砂の放土が行われる場合であって、旋回体及びバケットを放土位置から掘削位置まで旋回させる場合、第１トルク制御手段によって第１、第２油圧ポンプのポンプトルクを増加させ、第１油圧ポンプからバケットシリンダに供給される圧油の流量を増加させて、このバケットシリンダの作動速度を速くすることができる。すなわち、旋回体及びバケットが掘削位置まで戻る間に、速い作動速度でバケットクラウド操作をして、バケットをその刃先が地面に対して所定の食い込み角度となる掘削時の好ましい作業姿勢に復帰させることができる。これにより、掘削作業の作業能率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明は、第１油圧ポンプに対しパラレル接続される第１ブーム用方向制御弁及び第２アーム用方向制御弁と、第２油圧ポンプに対してパラレル接続される第２ブーム用方向制御弁及び第１アーム用方向制御弁を備えたものにあって、第３油圧ポンプを備え、この第３油圧ポンプに第３ブーム用方向制御弁を接続し、この第３ブーム用方向制御弁に第３アーム用方向制御弁をタンデム接続した構成にしてある。
【００５６】
この構成により本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油によってブーム上げを行わせ、第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの圧油によって十分な流量を供給してアームクラウドを行わせることができる。すなわち本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作を従来におけるようなアーム用方向制御弁の上流に絞りを設けることなく実施させることができる。また本発明は、アームクラウド操作に際して、上述のように第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの圧油によってアームクラウド操作を行わせることができる。すなわち本発明は、アームクラウド操作に際して従来におけるような絞りを有する再生回路を設けることなくこのアームクラウド操作を実施させることができる。したがって本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を従来よりも低減させることができる。これにより本発明は、従来に比べてポンプ効率を向上させ、燃費を低減して、省エネを実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る油圧駆動装置の第１実施形態が備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す電気・油圧回路図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す電気・油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００５９】
本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置は、例えば土砂の掘削作業等が可能な油圧ショベルである。この油圧ショベルは、図１に示すように、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に取り付けられる作業装置３とを備えている。走行体１と旋回体２とによって車体が構成されている。作業装置３は、旋回体２に上下方向の回動可能に接続されるブーム４と、このブーム４の先端に上下方向の回動可能に接続されるアーム５と、このアーム５の先端に上下方向の回動可能に接続されるバケット６とを含んでいる。また、この作業装置３は、ブーム４を駆動するブームシリンダ７と、アーム５を駆動するアームシリンダ８と、バケット６を駆動するバケットシリンダ９とを含んでいる。旋回体２上には運転室１０が配置され、運転室１０の後方部分には、エンジン、及び後述の油圧ポンプが収容されるエンジン室２ａを設けてある。
【００６０】
図１に示す油圧ショベルに備えられる第１実施形態に係る油圧駆動装置は、図２に示すように、図示しないエンジンによって駆動される３つの主油圧ポンプ、例えばそれぞれ可変容量型油圧ポンプから成る第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３を備えている。また、図示しないエンジンによって駆動されるパイロットポンプ１４を備えるとともに、第１〜第３油圧ポンプ１１〜１３、及びパイロットポンプ１４に油を供給するタンク１５を備えている。
【００６１】
第１油圧ポンプ１１の傾転角は、この第１油圧ポンプ１１に付設したレギュレータによって制御される。この第１油圧ポンプ１１のレギュレータは、制御ピストン１１ａ、トルク調整弁１１ｂ、及び流量調整弁１１ｃを含んでいる。同様に、第２油圧ポンプ１２の傾転角は、この第２油圧ポンプ１２に付設したレギュレータによって制御される。この第２油圧ポンプ１２のレギュレータは、制御ピストン１２ａ、トルク調整弁１２ｂ、及び流量調整弁１２ｃを含んでいる。また同様に、第３油圧ポンプ１３の傾転角は、この第３油圧ポンプ１３に付設したレギュレータによって制御される。この第３油圧ポンプ１３のレギュレータは、制御ピストン１３ａ、トルク調整弁１３ｂ、及び流量調整弁１３ｃを含んでいる。
【００６２】
第１油圧ポンプ１１には、最上流に走行体１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない右走行モータの駆動を制御する右走行用方向制御弁１６を接続してある。この右走行用方向制御弁１６の下流に、バケットシリンダ９に接続される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁１７と、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁１８と、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁１９とを接続してある。これらのバケット用方向制御弁１７、第２アーム用方向制御弁１８、及び第１ブーム用方向制御弁１９は、右走行用方向制御弁１６に接続される管路２０、及びこの管路２０に接続される管路２１を介して互いにパラレルに接続してある。
【００６３】
第２油圧ポンプ１２には、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁２２と、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁２３と、例えばバケット６に代えて設けられる小割機等の第１特殊アタッチメントを駆動する図示しない第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第１予備用方向制御弁２４と、走行体１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない左走行モータの駆動を制御する左走行用方向制御弁２５とを接続してある。これらの第２ブーム用方向制御弁２２、第１アーム用方向制御弁２３、第１予備用方向制御弁２４、及び左走行用方向制御弁２５は、第２油圧ポンプ１２に接続される管路２６、及びこの管路２６に接続される管路２７，２８，２９を介して互いにパラレルに接続してある。
【００６４】
第１油圧ポンプ１１と第１予備用方向制御弁２４の入力ポートとは、第１油圧ポンプ１１に接続される管路４６によって接続させてあり、この管路４６に、第１油圧ポンプ１１から吐出される圧油を第１予備用方向制御弁２４に供給可能にする予備用合流弁３０を設けてある。この予備用合流弁３０は、閉位置３０ａに保持されているときは第１油圧ポンプ１１の圧油の第１予備用方向制御弁２４への供給は不能となり、開位置３０ｂに切り換えられたときには、第１油圧ポンプ１１の圧油が第２油圧ポンプ１２の圧油に合流して第１予備用方向制御弁２４に供給可能となる。そしてこの予備合流弁３０は、例えば、不図示の第１予備用操作装置の操作信号（パイロット圧）の供給により、その操作に連動させて第１予備用操作装置が操作されたときに、予備用合流弁３０を開位置３０ｂに切換え、操作されないときに、閉位置３０ａに切り換えるようにしても良く、また、別途設けるスイッチ等の操作により切り換えるようにしても良い。
【００６５】
第３油圧ポンプ１３には、旋回体２を駆動する旋回モータ３１に供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁３２と、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁３３と、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁３４と、第１特殊アタッチメントに加えてさらに設けられるか、または、第1特殊アクチュエータに代えて、第１アクチュエータと第２アクチュエータの２つの油圧アクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際に、図示しない第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第２予備用方向制御弁３５とを接続させてある。
【００６６】
旋回用方向制御弁３２と、第３ブーム用方向制御弁３３と、第２予備用方向制御弁３５とは、第３油圧ポンプ１３に接続される管路３６、及びこの管路３６に接続される管路３７を介して互いにパラレルに接続してある。また、第３アーム用方向制御弁３４は、第３ブーム用方向制御弁３３に下流側でタンデムに接続してある。第２予備用方向制御弁３５のメータイン側の管路３６部分には可変絞り６４を設けてある。また、第２予備用方向制御弁３５は、図示しない追加ポンプの接続を可能にする追加用ポンプポートを備えている。なお、追加用ポンプポートの上流側にはチェック弁が設けられ、このチェック弁のさらに上流にはタンクポートが設けられ、このチェック弁は、追加用ポンプポートから供給される圧油の、タンクポートへ流通を阻止するものである。
【００６７】
第３ブーム用方向制御弁３３は、ブーム４を上方向に回動させる切り換え位置であるブーム上げ切換位置３３ａと、ブーム４を下方向に回動させる切り換え位置であるブーム下げ切換位置３３ｂと、第３油圧ポンプ１３とブームシリンダ７との連通を遮断し、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油を第３アーム用方向制御弁３４に導く油路が形成された中立位置を有している。この第３ブーム用方向制御弁３３のブーム下げ切換位置３３ｂには、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油のブームシリンダ７への供給を阻止する阻止ポート３３ｂ１を設けてある。また、このブーム下げ切換位置３３ｂには、ブーム下げ操作に伴ってブームシリンダ７のボトム室７ａから排出された油をロッド室７ｂに再生供給可能な再生回路３３ｂ２と、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油を第３アーム用制御弁３４に導く油路を設けてある。
【００６８】
この第１実施形態は、第１ブーム用方向制御弁１９、第２ブーム用方向制御弁２２、及び第３ブーム用方向制御弁３３のそれぞれを切り換え操作可能なブーム用操作装置４０と、第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８、及び第３アーム用方向制御弁３４のそれぞれを切り換え操作可能なアーム用操作装置４１を備えている。このアーム用操作装置４１には、アームクラウド操作がされたことを検出する圧力センサ６１（パイロット圧センサ）を設けてある。
【００６９】
なお、説明が煩雑になるので、バケット用方向制御弁１７を切り換え操作するバケット用操作装置、旋回用方向制御弁３２を切り換え操作する旋回用操作装置、右走行用方向制御弁１６を切り換え操作する右走行用操作装置、左走行用方向制御弁２５を切り換え操作する左走行用操作装置、第１予備用方向制御弁２４を切り換え操作する第１予備用操作装置、及び第２予備用方向制御弁３５を切り換え操作する第２予備用操作装置については、図示を省略してある。
【００７０】
また、この第１実施形態は、空中におけるブーム下げに際して、ブームシリンダ７のボトム圧が所定圧以上となっているときに、第３ブーム用方向制御弁３３をブーム下げ切換位置３３ｂに保持し、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２を中立位置に保持し、接地された状態におけるブーム下げ操作、すなわちジャッキアップ操作に伴って、ブームシリンダ７のボトム圧が上述の所定圧に満たないときに、第３ブーム用方向制御弁３３を中立位置に保持し、第１ブーム用方向制御弁１９を第１油圧ポンプ１１から吐出された圧油のブームシリンダ７のロッド室７ｂへの供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持し、第２ブーム用方向制御弁２２を第２油圧ポンプ１２から吐出される圧油のブームシリンダ７のロッド室７ｂへの供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持するブーム用方向制御弁制御手段、すなわち図２中に模式的に描いた切換弁４２を備えている。
【００７１】
切換弁４２は、ブームシリンダ７のボトム圧が所定圧以上となると、そのボトム圧によってばねの力に抗して閉位置４２ｂに切り換えられる。これによって、ブーム用操作装置４０がブーム下げ側に操作された際に、第３ブーム用方向制御弁３３はブーム下げ切換位置３３ｂに保持され、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２は中立位置に保持されるようになっている。また、ブームシリンダ７のボトム圧が所定圧に満たないときには、切換弁４２は、ばねの力によって開位置４２ａに切り換えられる。これによって、ブーム用操作装置４０がブーム下げ側に操作された際に、第３ブーム用方向制御弁３３は中立位置に保持され、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２のそれぞれはブーム下げ切換位置に保持されるようになっている。
【００７２】
また、この第１実施形態は、第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８、及び第３アーム用方向制御弁３４のうちの少なくとも１つとタンク１５とを連絡する戻り管路、例えば第１アーム用方向制御弁２３とタンク１５とを連絡する戻り管路４７に、アーム５の非操作時に開口量を小さく保持し、アームクラウド時のアーム５の操作量が大きくなるに従って開口量を大きくする開放弁４３を設けてある。
【００７３】
パイロットポンプ１４と開放弁４３の制御部とを連絡する管路４８に、この管路４８を開閉する電磁弁４４を設けてあり、コントローラ７０から出力される信号によって電磁弁４４が閉じるように保持されているときは、開放弁４３は絞りを有する右位置４３ｂに保持される。また、コントローラ７０から出力される信号によって電磁弁４４が開くように切り換えられると、パイロットポンプ１４のパイロット圧が開放弁４３の制御部に供給され、これによって開放弁４３は全開位置である左位置４３ａに切り換えられる。
【００７４】
また、この第１実施形態は、第１油圧ポンプ１１の吐出圧、第２油圧ポンプ１２の吐出圧、第３油圧ポンプ１３の吐出圧のうちの少なくとも第２油圧ポンプ１２の吐出圧を検出する吐出圧検出手段、すなわち吐出圧センサ４５を備えている。コントローラ７０は、吐出圧センサ４５で検出される吐出圧が重掘削作業時の大きな掘削力に相応する所定圧以上のときに、第３ブーム用方向制御弁３３及び第３アーム用方向制御弁３４を中立に保持する信号を、図２中に模式的に描いた電磁弁６２及び電磁弁６３に出力する方向制御弁中立保持手段を含んでいる。また、この第１実施形態は、第２油圧ポンプ１２の吐出圧が上述の所定圧以上のときに、すなわち重掘削作業時に、第３油圧ポンプ１３に対する傾転制御を無効にする図示しないポンプ制御無効手段を含んでいる。
【００７５】
また、この第１実施形態は、アームクラウド操作時に、第３油圧ポンプ１３の傾転制御を不実施に保つ図示しない第３油圧ポンプ傾転制御手段も備えている。
【００７６】
また、この第１実施形態は、第１油圧ポンプ１１から吐出される流量を、この第１油圧ポンプ１１で吐出可能な最大流量よりも少ない所定流量に制限する第１流量制限手段、例えばブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１を含む各種操作装置と、流量調整弁１１ｃの制御部とを連絡する管路８０に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて作動する電磁弁から成る第１流量制限弁５４を備えている。また、第２油圧ポンプ１２から吐出される流量を、この第２油圧ポンプ１２で吐出可能な最大流量よりも少ない所定流量に制限する第２流量制限手段、例えばブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１を含む各種操作装置と、流量調整弁１２ｃの制御部とを連絡する管路８１に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて作動する電磁弁から成る第２流量制限弁５５を備えている。また、第３油圧ポンプ１３から吐出される流量を、この第３油圧ポンプ１３で吐出可能な最大流量よりも少ない所定流量に制限する第３流量制限手段、例えばブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１を含む各種操作装置と、流量調整弁１３ｃの制御部とを連絡する管路８２に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて作動する電磁弁から成る第３流量制限弁５６を備えている。
【００７７】
また、この第１実施形態は、第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段、例えばパイロットポンプ１４とトルク調整弁１１ｂの制御部とを連絡する管路８５に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて管路８５の開口量を制御する電磁弁から成る第１トルク制御弁５１を備えている。また、第２油圧ポンプ１２のポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段、例えばパイロットポンプ１４とトルク調整弁１２ｂの制御部とを連絡する管路８６に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて管路８６の開口量を制御する電磁弁から成る第２トルク制御弁５２を備えている。また、第３油圧ポンプ１３のポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段、例えばパイロットポンプ１４とトルク調整弁１３ｂの制御部とを連絡する管路８７に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて管路８７の開口量を制御する電磁弁から成る第３トルク制御弁５３を備えている。
【００７８】
このように構成した第１実施形態に係る油圧駆動装置にあっては、例えば以下に述べるような各操作、及び制御が可能である。
【００７９】
［ブーム上げ、アームクラウド複合操作］
この第１実施形態は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、ブーム用操作装置４０及びアーム用操作装置４１を操作すると、第１ブーム用方向制御弁１９、第２ブーム用方向制御弁２２は、不図示のブーム上げ切り換え位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３はブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられる。第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８及び、第３アーム用方向制御弁３４のそれぞれは、不図示のアームクラウド切換位置に切り換えられる。第１、第２油圧ポンプ１１，１２に対して第１ブーム用方向制御弁１９と第２アーム用方向制御弁１８及び、第２ブーム用方向制御弁２２と第１アーム用方向制御弁２３とは、それぞれパラレル接続されているが、第第３油圧ポンプ１３に対して第３ブーム用方向制御弁３３と第２アーム用方向制御弁３４とは、第３ブーム用方向制御弁３３が上流側でタンデム接続されているから、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油を、第３ブーム用方向制御弁３３に優先的に流すことができる。これにより、第３油圧ポンプ１３の圧油は、第３ブーム用方向制御弁３３のブーム上げ切換位置３３ａを介してブームシリンダ７のボトム室７ａに供給されてブーム上げを行わせ、第１油圧ポンプ１１の圧油を第２アーム用方向制御弁１８を介して、また第２油圧ポンプ１２の圧油を第１アーム用方向制御弁２３を介して、それぞれ十分な流量をアームシリンダ８のボトム室８ａに供給してアームクラウドを行わせることができる。すなわち、アーム用方向制御弁の上流に絞りを設けることなくブーム上げ、アームクラウド複合操作を実施でき、また絞りを有する再生回路を設けることなくアームクラウド操作を実施できる。したがって、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を低減でき、ポンプ効率を向上させつつ、良好な操作性を確保することができる。
【００８０】
［旋回、ブーム、アーム複合操作］
この第１実施形態は、旋回、ブーム、アームの複合操作に際して、図示しない旋回用操作装置、ブーム用操作装置４０、及びアーム用操作装置４１を操作すると、旋回用方向制御弁３２、第１〜第３ブーム用方向制御弁１９，２２，３３、及び第１〜第３アーム用方向制御弁２３，１８，３４が操作方向に応じた切換位置に切り換えられる。このとき、第３油圧ポンプ１３に対して、旋回用方向制御弁３２と第３ブーム用方向制御弁３３とはパラレル接続されており、旋回用方向制御弁３２および第３ブーム用方向制御弁３３に対して第３アーム用方向制御弁３４が下流側でタンデム接続されているから、第３油圧ポンプ１３の圧油が旋回用方向制御弁３２を介して旋回モータ３１に、また第３ブーム用方向制御弁３３を介してブームシリンダ７に供給される。旋回モータ３１は旋回体２が大きい慣性体であるため、起動時の負荷は大きいものの起動後は加速に伴って負荷が小さくなる傾向があり、ブームシリンダ７は前述したように負荷が大きいため、それらの負荷の関係に基づいて第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油は、旋回用方向制御弁３２および第３ブーム方向制御弁３３から旋回モータ３１、ブームシリンダ７に供給され、また、第１、第２油圧ポンプ１１、１２の圧油も、第１ブーム用方向制御弁１９と第２アーム用方向制御弁１８、および第２ブーム用方向制御弁２２と第１アーム用方向制御弁２３とがそれぞれパラレル接続されているからブームシリンダ７、アームシリンダ８の負荷に応じて、第１油圧ポンプ１１の圧油が第１ブーム用方向制御弁１９を介してブームシリンダ７に、あるいは第２アーム用方向制御弁１８を介してアームシリンダ８に供給される。さらに、第２油圧ポンプ１２の圧油が第２ブーム用方向制御弁２２介してブームシリンダ７に供給され、あるいは第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８に供給される。これらにより、旋回、ブーム、アーム複合操作の良好な操作性を確保することができる。
【００８１】
［ブーム下げ、旋回複合操作における旋回独立］
この第１実施形態は、ブーム下げ、旋回複合操作に際して、図示しない旋回用操作装置と、ブーム用操作装置４０とを操作すると、旋回用方向制御弁３２が切り換えられ、また第３ブーム用方向制御弁３３がブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられる。第３油圧ポンプ１３に対して、旋回用方向制御弁３２と第３ブーム用方向制御弁３３とはパラレル接続されるものの、第３ブーム用方向制御弁３３のブーム下げ切換位置３３ｂには、阻止ポート３３ｂ１が設けられ、第３油圧ポンプ１３から供給される圧油は、阻止ポート３３ｂ１によって阻止されるので、旋回用方向制御弁３２には、第３油圧ポンプ１３の吐出油の全量が供給されることになり、この第３油圧ポンプ１３の圧油を旋回用方向制御弁３２を介して旋回モータ３１のみに供給することができる。このため旋回モータの独立性が確保され、すなわち、旋回をブーム下げ操作に影響されずに独立して操作させることができ、良好な旋回の加速性、操作性を確保することができる。
【００８２】
［ブーム上げ、旋回複合操作］
この第１実施形態は、ブーム上げ、旋回複合操作に際して、ブーム用操作装置４０と、図示しない旋回用操作装置とを操作すると、第１〜第３ブーム用方向制御弁１９，２２，３３がブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられ、また旋回用方向制御弁３２が切り換えられる。第１、第２油圧ポンプ１１，１２の圧油は、それぞれ第１、第２ブーム用方向制御弁１９，２２の不図示のブーム上げ切り換え位置に供給され、第３油圧ポンプ１３の圧油は、パラレル接続される第３ブーム用方向制御弁３３のブーム上げ切換位置３３ａと、旋回用方向制御弁３２とに供給され、それらを介してブームシリンダ７、旋回モータ３１の双方に供給可能になる。この際、上述したように旋回モータ３１は、起動時の負荷が大きいから、第３油圧ポンプ１３から吐出された圧油のうち、旋回モータ３１に供給され得なかった圧油の一部は、管路３７を通って第３ブーム用方向制御弁３３に供給されることになる。これによって、ブーム上げに対して旋回速度を速すぎないように抑えながらブーム上げ、旋回複合操作を実施することができ、このブーム上げ、旋回複合操作の良好な操作性を確保することができる。
【００８３】
［アーム（クラウド、ダンプ）、旋回複合操作］
この第１実施形態は、アームのクラウド、ダンプ操作と、旋回複合操作に際して、アーム用操作装置４１と、図示しない旋回用操作装置とを操作すると、第１〜第３アーム用方向制御弁２３，１８，３４は、操作された不図示のアームクラウド切換位置またはアームダンプ切換位置に切り換えられ、旋回用方向制御弁３２は、操作された所定の切換位置に切り換えられる。第１、第２油圧ポンプ１１，１２の圧油は、それぞれ第１、第２アーム用方向制御弁２３、１８に供給される。旋回用方向制御弁３２と第３アーム用方向制御弁３４とは、タンデム接続され、第３油圧ポンプ１３に対して旋回用方向制御弁３２は、第３アーム用方向制御弁３４よりも上流側に設けられるから、第３油圧ポンプ１３の圧油は、旋回用方向制御弁３２にのみ供給されることになる。そのため、旋回モータの独立性が確保され、すなわち、旋回をアーム操作に影響されずに独立して操作させることができ、良好な旋回の加速性、操作性を確保することができる。
【００８４】
［ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作］
この第１実施形態は、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作に際して、ブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１、及び図示しないバケット用操作装置を操作すると、第１、第２ブーム用方向制御弁１９、２２が不図示のブーム上げ切換位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３がブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられ、第１〜第３アーム用方向制御弁２３，１８，３４が不図示のアームクラウド切換位置に切り換えられ、バケット用方向制御弁１７がバケットクラウド切換位置に切り換えられる。上述したように、第３油圧ポンプ１３に対して第３ブーム用方向制御弁３３と第３アーム用方向制御弁３４とは、タンデム接続されており、第３ブーム用方向制御弁３３は、第３アーム用方向制御弁３４の上流側に設けられるから、第３油圧ポンプの圧油は、負荷に関わらず、第３ブーム用方向制御弁３３にのみ供給される。
【００８５】
また、第１油圧ポンプ１１の圧油は、パラレル接続されるバケット用方向制御弁１７、第２アーム用方向制御弁１８、第１ブーム用方向制御弁１９に、第２油圧ポンプ１２の圧油は、パラレル接続される第２ブーム用方向制御弁２２、第１アーム用方向制御弁２３に、それぞれ負荷に応じて供給される。これによって、絞りを介在させずに、負荷の大きいブーム上げの動作を確保しつつ、良好なブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作を行わせることができ、この複合操作時の圧損を低減させることができる。
【００８６】
［走行、ブーム上げ複合操作］
この第１実施形態は、走行とブーム上げの複合操作に際して、不図示の走行用操作装置及びブーム用操作装置４０を操作すると、右走行用方向制御弁１６および左走行用方向制御弁２５が、操作に応じて前進切換位置または後進切換位置のいずれかに切り換えられ、第１、第２ブーム用方向制御弁１９，２２が不図示のブーム上げ切換位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３がブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられる。第３油圧ポンプ１３には、第３ブーム用方向制御弁３３が、左右の走行用方向制御弁１６，２５と独立して設けられるから、ブームシリンダ７には、ブームは走行負荷の影響に関わりなく、圧油が供給されるため、走行とブーム上げの良好な複合操作が可能になる。
【００８７】
［第１特殊アタッチメントの操作］
この第１実施形態は、図示しない第１予備用操作装置を操作することにより、第１予備用方向制御弁２４が切り換えられるが、このとき予備用合流弁３０が閉位置３０ａに保持されているときは、第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４を介して図示しない第１アクチュエータに供給し、この第１アクチュエータの作動によって第１特殊アタッチメントを駆動させることができる。また、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動する場合には、予備用合流弁３０を開位置３０ｂに切り換えた状態で第１予備用方向制御弁２４を切り換えればよい。これにより、第１油圧ポンプ１１の圧油が管路４６及び予備用合流弁３０を介して第１予備用方向制御弁２４に、第２油圧ポンプ１２の圧油に合流して供給される。すなわち、第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の合流した圧油を図示しない第１アクチュエータに供給し、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動させることができる。
【００８８】
また、第１特殊アタッチメントと、ブーム４、アーム５との複合操作に際しては、例えば第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４に供給して、あるいは第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４に合流させて供給して、第１アクチュエータを作動させ、第１特殊アタッチメントを駆動し、第３油圧ポンプ１３の圧油を第３ブーム用方向制御弁３３、第３アーム用方向制御弁３４を介してブームシリンダ７に、あるいはアームシリンダ８に供給して、ブーム４あるいはアーム５を駆動することができる。すなわち、このような第１特殊アタッチメントと、ブーム４、アーム５の複合操作に際して、絞りを介在させずに複合操作を実施することができる。したがって、絞りに伴う圧損を生じさせることがない。
【００８９】
［第２特殊アタッチメントの操作］
この第１実施形態は、図示しない第２予備用操作装置を操作することにより、第２予備用方向制御弁３５が切り換えられ、第３油圧ポンプ１３の圧油を第２予備用方向制御弁３５を介して図示しない第２アクチュエータに供給して、第２特殊アタッチメントを駆動させることができる。しかも、第２予備用方向制御弁３５は、旋回用方向制御弁３２、第３ブーム用方向制御弁３５とパラレル接続で第３油圧ポンプに接続されるから、旋回およびブームが同時に操作されても動作可能である。また、この第２予備用方向制御弁３５は、配管の増設を要することなく、バケット６を増速させるための第２バケット用方向制御弁に容易に交換することが可能である。このように、第２予備用方向制御弁３５に代えて第２バケット用方向制御弁を設けた場合には、第３油圧ポンプ１３の圧油を第２バケット用方向制御弁を介して第１油圧ポンプ１１の圧油に合流させてバケットシリンダ９に供給することができ、バケット６の作動速度の高速化を実現させることができる。
【００９０】
［旋回、第２特殊アタッチメントの複合操作］
この第１実施形態は、図示しない旋回用操作装置、及び図示しない第２予備用操作装置を操作すると、旋回用方向制御弁３３と第２予備用方向制御弁３５が切り換えられる。したがって、第３油圧ポンプ１３の圧油がパラレルに接続された旋回用方向制御弁３２と、第２予備用方向制御弁３５の双方に供給され、旋回モータ３１が作動して旋回体２が旋回し、図示しない第２アクチュエータが作動して第２特殊アタッチメントが駆動し、旋回、第２特殊アクチュエータの複合操作を実施することができる。またこのとき、旋回モータ３１の負荷圧に対する第２アクチュエータの負荷圧の高低に応じて、可変絞り６４の開口量を調整することにより、旋回モータ３１と第２アクチュエータの供給流量を適切に配分することができ、良好な複合操作性を確保することができる。
【００９１】
［第２特殊アタッチメントの独立回路］
この第１実施形態は、第３油圧ポンプ１３と第２予備用方向制御弁３５とを接続する管路部分を遮断し、第２予備用方向制御弁３５の追加用ポンプポートに配管を介して図示しない追加用油圧ポンプを接続することにより、追加用油圧ポンプの圧油を第２予備用方向制御弁３５を介して図示しない第２アクチュエータに供給して第２特殊アタッチメントを駆動させることができる。すなわち、第２特殊アタッチメントの駆動を、旋回操作、ブーム操作、及びアーム操作とは独立して実施させることができる。
【００９２】
［第１， 第２特殊アタッチメントの独立回路への変更］
この第１実施形態は、第２油圧ポンプ１２に接続される第２ブーム用方向制御弁２２と、第１アーム用方向制御弁２３と、第１予備用方向制御弁２４とをパラレルに接続してあることから、配管の増設を要することなく容易に旋回用方向制御弁３２と、第１予備用方向制御弁２４の配置を入れ替えることができる。このように旋回用方向制御弁３２と、第１予備用方向制御弁２４とを入れ替えたものでは、第３油圧ポンプ１３に第１予備用方向制御弁２４と、第２予備用方向制御弁３５とが接続されることにより、第３油圧ポンプ１３の圧油を第１，第２特殊アタッチメント専用に用いることができ、第２油圧ポンプ１２の圧油は旋回用方向制御弁３２を介して旋回モータ３１に供給して旋回体２を旋回させることができるとともに、第１，第２予備用方向制御弁２４，３５で制御される第１，第２特殊アタッチメントの駆動回路を独立させて、第３油圧ポンプ１３の圧油によって駆動させることができる。
【００９３】
［ブーム下げ時の再生操作］
この第１実施形態は、ブーム４が空中において保持されている状態から、ブーム用操作装置４０が操作されてブーム下げが実施されたときには、ブーム４は自重によって下降するが、このとき、ブームシリンダ７のボトム圧はブームの保持により所定圧以上となる。この所定圧以上のボトム圧によって上述したように切換弁４２が閉位置４２ｂに切り換えられ、この切換弁４２の閉位置４２ｂへの切り換えにより第１ブーム用方向制御弁１９の制御部、及び第２ブーム用方向制御弁２２の制御部へのパイロット圧の供給が阻止されて、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２は中立位置に保持されるようになっている。このとき、ブーム用操作装置４０の操作に伴って第３ブーム用方向制御弁３３の制御部へのパイロット圧の供給は可能となっており、第３ブーム用方向制御弁３３はブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられる。したがって、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油は、第３ブーム用方向制御弁３３のブーム下げ切換位置３３ｂに設けた阻止ポート３３ｂ１によってブームシリンダ７への供給が阻止され、ブームシリンダ７のボトム室７ａから排出された圧油は、再生回路３３ｂ２を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに再生供給される。これによって第３油圧ポンプ１３からの圧油の供給なしに、ブームシリンダ７が収縮してブーム下げを実施することができる。すなわち、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油は、ブームシリンダ７に供給されることがなく、それら油圧ポンプを最小傾転角に保持して最小流量が吐出されるようにすることができ、このようにすればエネルギ消費を最小限に抑えることができる。
【００９４】
［ジャッキアップ操作］
また、接地等の状態でブーム下げが実施されたとき、すなわちジャッキアップ操作時には、ブームシリンダ７のボトム圧は上述の所定圧に満たないタンク圧程度の低圧となる。このとき、上述したように切換弁４２はばねの力により開位置４２ａとなり、第１ブーム用方向制御弁１９の制御部へのパイロット圧の供給、及び第２ブーム用方向制御弁２２の制御部へのパイロット圧の供給が可能になり、ブーム用操作装置４０の操作に伴って、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２はそれぞれブーム下げ切換位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３の制御部へもパイロット圧が供給されて第３ブーム用方向制御弁３３はブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられた状態になる。ブーム下げ切換位置３３ｂには、第３油圧ポンプ１３からの圧油のブームシリンダ７への供給を阻止する阻止ポート３３ｂ１と、供給される圧油を第３アーム用方向制御弁３４側に流す油路が設けられるため、第３ブーム用方向制御弁３３がブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられても第３油圧ポンプ１３に接続される他の方向制御弁が操作されなければ、第３油圧ポンプ１３の吐出圧はタンク圧に近い低圧状態となる。したがって、ジャッキアップ時には、第１油圧ポンプ１１の圧油が第１ブーム用方向制御弁１９を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに供給され、また第２油圧ポンプ１２の圧油が第２ブーム用方向制御弁２２を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに供給されて、２つの油圧ポンプの圧油により所望のジャッキアップ操作を実施することができる。
【００９５】
［アームクラウド操作］
この第１実施形態は、アーム用操作装置４１を操作し、例えばアーム５が空中に保持されている状態からアームクラウドが実施されようとする際に、操作前のアーム用操作装置４１の非操作状態では、圧力センサ６１から検出信号が出力されないことに伴ってコントローラ７０の制御により電磁弁４４は閉じられた状態となっている。したがって、第１アーム用方向制御弁２３の戻り管路４７に設けた開放弁４３は絞りを有する右位置４３ｂに保持された状態にある。この状態から、アーム用操作装置４１を操作すると、第１アーム用方向制御弁２３はアームクラウド切換位置に切り換えられるとともに、アームクラウド操作であることが圧力センサ６１で検出される。この圧力センサ６１の信号によって、コントローラ７０は電磁弁４４を開くように制御し、これに伴ってパイロットポンプ１４のパイロット圧が電磁弁４４を介して開放弁４３の制御部に与えられ、パイロット圧の大きさ応じて開放弁４３は左位置４３ａ側に切り換えられる傾向となる。
【００９６】
したがって、アームクラウド操作を実施する際の操作開始時にあっては、開放弁４３の開口量が小さいことから、アームシリンダ８のロッド室８ｂから第１アーム用方向制御弁２３、開放弁４３を介してタンク１５に戻される油の量は少ない。これに応じてアームクラウド作動速度が遅くなるように抑えられて、第２油圧ポンプ１２から第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給される圧油によってアーム５は緩やかに下降を始める。これにより、アームクラウドの操作開始時における衝撃の発生が防止される。また、アーム用操作装置４１の操作量が大きくなると、コントローラ７０から電磁弁４４に供給される信号の値が大きくなって電磁弁４４の開口量が大きくなり、開放弁４３は全開位置である左位置４３ａに切り換えられる。これにより、アームシリンダ８のロッド室８ｂから第１アーム用方向制御弁２３、開放弁４３を介してタンク１５に戻される油の量が多くなり、アームクラウドの作動速度が速くなってアーム５は速やかに下降する。このようにアームクラウド操作に際して、作業装置３のブーム４やバケット６、あるいは旋回体２及び走行体１へ及ぼす衝撃力の影響を少なくしながら良好な操作性を確保することができる。
【００９７】
なお、このアームクラウド操作の開始後、開放弁４３の開口量が大きくなったときには、アームシリンダ８のロッド圧はタンク圧と同程度まで低下するので、絞りを有する再生回路を設けた場合に比べて、アームシリンダ８を作動させる推力が小さくなる。すなわち、この第１実施形態では、アームクラウド操作時のアームシリンダ８の負荷圧を小さくすることができる。これによって、第２油圧ポンプ１２のポンプ効率を向上させることができる。
【００９８】
この第１実施形態では、第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８、第３アーム用方向制御弁３４のうち、第１アーム用方向制御弁２３にのみタンクへの接続ポートとなるメータアウトポートが設けられる。
【００９９】
［重掘削作業時］
この第１実施形態は重掘削時には上述のように、第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の圧油によって作業が実施される。一般に油圧ポンプは、吐出圧力が高くなるほど容積効率が低下する。例えばアーム、バケット複合操作によって大きな掘削力を要する重掘削作業が実施されるときには、吐出圧センサ４５で検出される第２油圧ポンプ１２の吐出圧が重掘削作業に相応する所定圧以上となる。そのため、吐出圧センサ４５から出力される信号に応じてコントローラ７０に含まれる方向制御弁中立保持手段は、吐出圧センサ４５によって検出される吐出圧が所定圧以上となるときには、電磁弁６２，６３を制御して第３ブーム用方向制御弁３３及び第３アーム用方向制御弁３４を中立位置に保持する。また、このような重掘削作業時には、図示しないポンプ制御無効手段によって、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれる流量調整弁１３ｃの制御部へのパイロット圧の供給が阻止されるようになっている。これによって第３油圧ポンプ１３の傾転角は最小傾転角に保持され、第３油圧ポンプ１３からは最小流量が吐出される。したがって、第１油圧ポンプ１１の圧油がバケット用方向制御弁１７を介してバケットシリンダ９のボトム室９ａに優先して供給され、第２油圧ポンプ１２の圧油がアームシリンダ８のボトム室８ａに供給される。これにより、この重掘削作業時におけるアーム、バケット複合操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく、第１油圧ポンプ１１の傾転制御と第２油圧ポンプ１２の傾転制御によって実施させることができる。
【０１００】
［アームクラウド操作時のポンプ制御］
地面のならし作業のように、アームクラウド操作時にブーム操作を少し入れて地面を水平にならす作業が行なわれることがある。アーム用操作装置４１を操作すると第１、第２アーム用方向制御弁２３，１８とともに、第３アーム用方向制御弁３４もアームクラウド切換位置に切り換る。この場合、第３油圧ポンプ１３の圧油は全量が第３アーム用方向制御弁３４に供給されて、アームシリンダ８に供給される。この状態において、作業に合わせてブーム用操作装置４０を少し操作すると、第３ブーム用方向制御弁３３と第３アーム用方向制御弁３４とがタンデムに接続されているために、第３油圧ポンプ１３の吐出圧が一気に上昇する。上述したようにポンプは吐出圧が上昇すると容積効率が低下する。そのため、アームクラウド操作がされたときには、その操作に伴って図示しない第３油圧ポンプ傾転制御手段が作動し、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれる流量調整弁１３ｃの制御部へのパイロット圧の供給を阻止する。すなわち、第３油圧ポンプの傾転制御が実施されることがない。したがって、第１油圧ポンプ１１の圧油が第２アーム用方向制御弁１８を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給され、第２油圧ポンプ１２の圧油が第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給され、これらによってアームシリンダ８が作動してアームクラウドを実施することができる。すなわち、このアームクラウド操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく、第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の傾転制御によって実施させることができる。
【０１０１】
［複合操作時の省エネの実現］
この第１実施形態は、コントローラ７０から出力される信号によって、第１流量制限弁５４、第２流量制限弁５５、及び第３流量制限弁５６を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ１１のレギュレータに含まれる流量調整弁１１ｃの制御部、第２油圧ポンプ１２のレギュレータに含まれる流量調整弁１２ｃの制御部、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれる流量調整弁１３ｃの制御部のそれぞれに与えられるパイロット圧を制御し、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３のうちの該当する油圧ポンプの傾転角、すなわち該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量を制御することにより、アーム５やバケット６と第１特殊アタッチメントとの複合操作、アーム５やバケット６と第２特殊アタッチメントとの複合操作を、必要最小の流量で実施させることができ、ポンプ効率を向上させることができる。
【０１０２】
また、コントローラ７０から出力される信号によって、第１トルク制御弁５１、第２トルク制御弁５２、第３トルク制御弁５３を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ１１のレギュレータに含まれるトルク調整弁１１ｂの制御部、第２油圧ポンプ１２のレギュレータに含まれるトルク調整弁１２ｂの制御部、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれるトルク調整弁１３ｂの制御部のそれぞれに与えられるパイロット圧を制御して、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３のうちの該当する油圧ポンプのポンプトルクを制御することにより、ポンプトルクの合計値がエンジン出力トルクを超えないように保ちながら、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３のうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量配分を好適に保ち、良好な複合操作性を確保してポンプ効率を向上させることができる。
【０１０３】
以上のようにこの第１実施形態に係る油圧駆動装置によれば、上述したようにブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、第３油圧ポンプ１３の圧油によってブーム上げを行わせ、第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２の圧油によってアームクラウドを行わせるので、このブーム上げ、アームクラウド複合操作を絞りを設けることなく実施させることができる。また、アームクラウド操作に際して絞りを有する再生回路を設けることなくアームクラウド操作を実施させることができる。したがって、この第１実施形態は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を低減できる。これにより、ポンプ効率を向上させ、燃費を低減して、省エネを実現させることができる。
【０１０４】
本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置は、図３に示すように、第１油圧ポンプのポンプトルク制御と、第２油圧ポンプ１２のポンプトルク制御を、第２トルク制御弁５２によって行わせるようにしてあり、第１実施形態における第１トルク制御弁５１を除いた構成にしてある。このように第１油圧ポンプ１１のポンプトルク制御と第２油圧ポンプ１２のポンプトルク制御を１つの第２トルク制御弁５２によって行うようにすれば、制御するトルク制御弁の数を少なくすることができるので、コントローラ７０によるポンプトルク制御を第１実施形態におけるよりも簡単に行うことができる。その他の構成は第１実施形態と同等である。なお、この第２実施形態のように構成した場合には、第１実施形態に比べてポンプトルク制御の精度としては若干劣るが、実作業に際してはほとんど支障を生じることなくポンプ制御を実施することができる。
【０１０５】
このように構成した第２実施形態も、基本的には第１実施形態と同等の構成にしてあることから、第１実施形態におけるのと同様に、ブーム上げ、アームクラウド複合操作を絞りを設けることなく実施させることができ、また絞りを有する再生回路を設けたのと同様のアームクラウド操作を実施させることができる。その他の作用効果についても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１０６】
なお、上記第１，第２実施形態において、第１油圧ポンプ１１に接続される第２アーム用方向制御弁１８の上流に位置する管路２１に、第１可変絞り１００を設けた構成にしてもよい。その状態を参考として図３に示す。
【０１０７】
このように構成したものでは、アームクラウド、バケットクラウド複合操作に際し、上述したように開放弁４３を設けたことによりアームクラウド操作時に負荷圧が小さくなることによって低圧側を形成する第２アーム用方向制御弁１８への第１油圧ポンプ１１の圧油の供給を第１可変絞り１００によって制限することができ、第１油圧ポンプ１１の圧油を優先してバケット用方向制御弁１７を介してバケットシリンダ９に供給し、作動させることができる。また、第２油圧ポンプ１２の圧油を第１アーム用方向制御弁２３を介して、また第３油圧ポンプ１３の圧油を第３アーム用方向制御弁３３を介して、それぞれアームシリンダ８に供給することによりアームシリンダ８を作動させることができる。すなわち、アーム５の作動速度を確保しながら、バケット６の作動速度の高速化を実現させることができる。
【０１０８】
また、上記第１，第２実施形態において、第２油圧ポンプ１２に接続される第１アーム用方向制御弁２３の上流の管路２８に第２可変絞り１０１を設けた構成にしてもよい。この状態を参考として図３に示す。
【０１０９】
このように構成したものでは、例えばアーム５に第１特殊アタッチメントを接続し、上述のように第１特殊アタッチメントを駆動する第１アクチュエータを設け、この第１アクチュエータを第１予備用方向制御弁２４で制御するようにした場合、例えばブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作に際し、第２可変絞り１０１によって、第１アーム用方向制御弁２３の戻り管路４７に上述のように開放弁４３を設けたことによって低圧側を形成している第１アーム用方向制御弁２３への第２油圧ポンプ１２の圧油の流入を抑えながら、この第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４を介して第１アクチュエータに供給し、第１特殊アタッチメントを作動させることができる。すなわち、第１油圧ポンプ１１の圧油をバケット用方向制御弁１７を介してバケットシリンダ９のボトム室９ａに優先して供給し、第２油圧ポンプ１２の圧油を第２可変絞り及び第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給するとともに、この第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４を介して第１アクチュエータに供給し、第３油圧ポンプ１３の圧油を第３ブーム用方向制御弁３３のブーム上げ切換位置３３ａを介してブームシリンダ７のボトム室７ａに供給して、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作を実施することができる。
【０１１０】
また、上記第１，第２実施形態において、ブーム下げ操作に際してブームシリンダ７のボトム圧が所定圧に満たないジャッキアップ操作時に、第１油圧ポンプの傾転角を増加させる制御を行う第１油圧ポンプ傾転制御手段を備えた構成にしてもよい。
【０１１１】
このように構成したものでは、ジャッキアップ操作時には、第１油圧ポンプ傾転制御手段によって第１油圧ポンプ１１のレギュレータに含まれる流量調整弁１１ｃの制御部に供給されるパイロット圧を増加させる制御がなされて、第１油圧ポンプ１１の傾転角が大きくなる。すなわち、第１油圧ポンプ１１の流量が増加する制御がなされ、増加した流量が第１ブーム用方向制御弁１９を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに供給されてジャッキアップ操作が実施される。このとき例えば、第２油圧ポンプ１２の圧油の流量については増加制御が行われない。また、第３油圧ポンプ１３の傾転制御は不実施状態に保たれる。このように第２油圧ポンプ１１の流量の増加制御がなされず、また第３油圧ポンプの傾転制御を不実施に保っても、第１油圧ポンプ１１の流量を増加させることによって、ジャッキアップ操作を支障なく実施することができる。したがつて、ポンプ効率に与える影響を最小に保ちながらジャッキアップ操作を行うことができる。
【０１１２】
また、上記第１実施形態において、旋回、バケット複合操作時に、コントローラ７０から出力される信号により、第１トルク制御手段である第１トルク制御弁５１を第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを増加させるように制御する構成にしてもよい。または上記第２実施形態において、旋回、バケット複合操作時に、コントローラ７０から出力される信号により、第２トルク制御手段である第２トルク制御弁５２を第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを増加させるように制御する構成にしてもよい。
【０１１３】
このように構成したものでは、例えば旋回、バケット複合操作を介して土砂等の掘削、掘削した土砂の放土が実施されるような場合であって、旋回体２及びバケット６を放土位置から掘削位置まで戻すように旋回させる際に、第１トルク制御弁５１または第２トルク制御弁５２を、第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを増加させるように駆動させて、第１油圧ポンプ１１からバケットシリンダ９のボトム室９ａに供給される圧油の流量を増加させ、このバケットシリンダ９の作動速度を速くすることができる。すなわち、旋回体２及びバケット６が放土位置から掘削位置まで戻る間に、速い作動速度でバケットクラウド操作をして、バケット６をその刃先が地面に対して望ましい食い込み角度となる掘削姿勢に速やかに復帰させることができる。これにより、旋回体２及びバケット６が掘削位置まで戻った際に直ちにバケット６による掘削作業を行わせることができ、このような掘削作業の能率を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
２ 旋回体（車体）
３ 作業装置
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
７ａ ボトム室
７ｂ ロッド室
８ アームシリンダ
８ａ ボトム室
８ｂ ロッド室
９ バケットシリンダ
９ａ ボトム室
１１ 第１油圧ポンプ
１２ 第２油圧ポンプ
１３ 第３油圧ポンプ
１４ パイロットポンプ
１５ タンク
１７ バケット用方向制御弁
１８ 第２アーム用方向制御弁
１９ 第１ブーム用方向制御弁
２０ 管路
２１ 管路
２２ 第２ブーム用方向制御弁
２３ 第１アーム用方向制御弁
２４ 第１予備用方向制御弁
２６ 管路
２７ 管路
２８ 管路
２９ 管路
３０ 予備用合流弁
３０ａ 閉位置
３０ｂ 開位置
３１ 旋回モータ
３２ 旋回用方向制御弁
３３ 第３ブーム用方向制御弁
３３ａ ブーム上げ切換位置
３３ｂ ブーム下げ切換位置
３３ｂ１ 阻止ポート
３３ｂ２ 再生回路
３４ 第３アーム用方向制御弁
３５ 第２予備用方向制御弁
３６ 管路
３７ 管路
４０ ブーム用操作装置
４１ アーム用操作装置
４２ 切換弁（ブーム用方向制御弁制御手段）
４３ 開放弁
４３ａ 左位置
４３ｂ 右位置
４４ 電磁弁
４５ 吐出圧センサ（吐出圧検出手段）
４６ 管路
４７ 戻り管路
４８ 管路
５１ 第１トルク制御弁（第１トルク制御手段）
５２ 第２トルク制御弁（第２トルク制御手段）
５３ 第３トルク制御弁（第３トルク制御手段）
５４ 第１流量制限弁（第１流量制限手段）
５５ 第２流量制限弁（第２流量制限手段）
５６ 第３流量制限弁（第３流量制限手段）
６１ 圧力センサ
６２ 電磁弁
６３ 電磁弁
６４ 可変絞り
７０ コントローラ
８０ 管路
８１ 管路
８２ 管路
８５ 管路
８６ 管路
８７ 管路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームと、このブームに接続されるアームとを有する作業装置を備え、ブーム上げ、アームクラウド複合操作が可能な作業機械の油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この特許文献１には、旋回体を含む車体と、旋回体に取り付けられる作業装置とを備え、作業装置が、旋回体に上下方向の回動可能に接続されるブームと、このブームの先端に上下方向の回動可能に接続されるアームと、ブームを駆動するブームシリンダと、アームを駆動するアームシリンダとを含む作業機械、例えば油圧ショベルが示されている。また、この特許文献１には、この油圧ショベルに備えられる油圧回路装置、すなわち油圧駆動装置が、ブームシリンダ及びアームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、第１油圧ポンプに対しパラレル接続され、ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁及びアームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁と、第２油圧ポンプに対しパラレル接続され、ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁及びアームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁とを備えた構成が開示されている。
【０００３】
上述した特許文献１には示されていないが、油圧ショベル等の作業機械に備えられる油圧駆動装置として、ブーム上げ、アームクラウド複合操作時の操作性を考慮して、この複合操作時に低圧側となるアーム用方向制御弁の上流に固定絞りを設けることが従来から知られている。この種の従来技術として、特許文献２に示されるものがある。
【０００４】
また、上述した特許文献１には示されていないが、油圧ショベル等の作業機械に備えられる油圧駆動装置として、アームを自重により下降させるアームクラウド操作に際して、戻り管路を絞ってアームシリンダのロッド室から排出された油をボトム室に再生供給させる絞りを有する再生回路を備えた油圧駆動装置が従来から知られている。この種の従来技術として、例えば特許文献３に示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８２４１６号公報
【特許文献２】特開平８−１３５４７号公報
【特許文献３】特開平８−２１９１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に示される従来技術において、特許文献２に示されるような従来から知られている技術を考慮したもの、すなわちブーム上げ、アームクラウド複合操作の操作性を確保するために、低圧側となるアーム用方向制御弁の上流を絞るようにした従来の油圧駆動装置にあっては、管路を絞ることによる圧損が大きく、このために油圧ポンプに大きな負荷がかかってポンプ効率が低下しやすい。そのため、より動作速度等を増加させて作業性を向上させるには、エンジン出力を大きくせざるを得ない。これによって燃費が増加する。すなわち、従来技術では作業性を向上させつつ、より大きな省エネ効果を実現させることが難しかった。
【０００７】
また、上述した特許文献１に示される従来技術において、特許文献３に示されるような従来から知られている技術を考慮したもの、すなわち、戻り管路を絞るようにしてアームクラウド時の再生を行わせるようにした従来の油圧駆動装置にあっても同様であり、管路を絞ることによる圧損が大きく、このために油圧ポンプに大きな負荷がかかってポンプ効率が低下しやすい。したがって、より動作速度等を増加させて作業性を向上させるには、エンジン出力を大きくせざるを得ない。これによって燃費が増加する。すなわち、従来技術では作業性を向上させつつ、大きな省エネ効果を実現させることが難しかった。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作を絞りを設けることなく実施させることができ、また絞りを有する再生回路を設けたのと同様のアームクラウド操作を実施させることができる作業機械の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】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明は、車体と、この車体に取り付けられる作業装置とを備え、この作業装置は、上記車体に上下方向の回動可能に接続されるブームと、このブームの先端に上下方向の回動可能に接続されるアームと、上記ブームを駆動するブームシリンダと、上記アームを駆動するアームシリンダとを含む作業機械に設けられ、上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、上記第１油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁と、上記第２油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第３油圧ポンプと、この第３油圧ポンプに接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁と、この第３ブーム用方向制御弁にタンデム接続され、上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁を備えたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成した本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、ブームシリンダについては、第３油圧ポンプの圧油を、第３アーム用方向制御弁の上流側でタンデム接続される第３ブーム用方向制御弁に優先的に供給して、ブームシリンダを作動させてブーム上げを行わせ、アームシリンダについては、第１油圧ポンプの圧油を第２アーム用方向制御弁に供給し、また第２油圧ポンプの圧油を第１アーム用方向制御弁に供給して、すなわち十分な流量を供給してアームシリンダを作動させてアームクラウドを行わせることができる。また、ブーム上げ、アームクラウド操作に際して、アーム用方向制御弁に供給される圧油を絞ることなくブーム用方向制御弁に圧油を供給できるため、アーム用方向制御弁の上流に絞りを設けることなくブーム上げ、アームクラウド複合操作を実施でき、また絞りを有する再生回路を設けることなくアームクラウド操作を実施できる。したがって、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を低減でき、ポンプ効率を向上させることができる。
【００１１】
また本発明は、上記発明において、上記車体が旋回体を含み、この旋回体を駆動する旋回モータと、上記第３油圧ポンプに接続され、上記旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明は、旋回、ブーム、アーム複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータに、また第３ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給し、また第１油圧ポンプの圧油を第１ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに、あるいは第２アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給し、さらに第２油圧ポンプの圧油を第２ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給し、あるいは第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給し、旋回体と、ブーム、アームとの良好な複合操作性を確保できる。
【００１３】
また本発明は、上記発明において、上記第３ブーム用方向制御弁は、上記ブームを上方向に回動させる切換位置であるブーム上げ切換位置と、上記ブームを下方向に回動させる切換位置であるブーム下げ切換位置とを有し、上記ブーム下げ切換位置に、上記第３油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダへの供給を阻止する阻止ポートを設けたことを特徴としている。
【００１４】
このように構成した本発明は、ブーム下げ、旋回複合操作に際して、第３油圧ポンプから第３ブーム用方向制御弁に導かれる圧油は、第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置の阻止ポートで阻止されるので、この第３油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータのみに供給することができる。すなわち、旋回をブーム下げ操作に影響されずに独立して行わせることができ、良好な旋回の加速性を確保することができる。
【００１５】
また本発明は、上記発明において、上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００１６】
このように構成した本発明は、ブーム上げ、旋回複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁、旋回用方向制御弁を介してブームシリンダ、旋回モータの双方に供給することが可能になる。これによって旋回速度を抑えながらブーム上げを実施することができ、実作業に好適なブーム上げ、旋回複合操作性を確保することができる。
【００１７】
また本発明は上記発明において、上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、上記第１ブーム用方向制御弁と、上記第２アーム用方向制御弁と、上記バケット用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００１８】
このように構成した本発明は、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給し、第２油圧ポンプの圧油を第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給し、第１油圧ポンプの圧油をバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに供給して、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作を行わせることができる。すなわち、絞りを介在させずにこのブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作を実施でき、この複合操作時の圧損を低減させることができる。
【００１９】
また本発明は、上記発明において、上記第２油圧ポンプに接続される第１予備用方向制御弁と、上記第１油圧ポンプから吐出される圧油を上記第１予備用方向制御弁に供給可能にする予備用合流弁を備えたことを特徴としている。
【００２０】
このように構成した本発明は、例えばアームに第１特殊アタッチメントを接続し、この第１特殊アタッチメントを駆動させる第１アクチュエータを設け、この第１アクチュエータの制御を第１予備用方向制御弁で行わせるようにした場合には、第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給して第１特殊アタッチメントを駆動させることができる。また、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動する場合には、予備用合流弁を切り換えて、第１油圧ポンプの圧油を予備用合流弁、及び第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給することができる。すなわち、第１油圧ポンプの圧油と第２油圧ポンプの圧油を合流して第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給し、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動させることができる。
【００２１】
また、上述した第１特殊アタッチメントと、ブーム、アームとの複合操作に際しては、例えば第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁に供給して、あるいは第１油圧ポンプと第２油圧ポンプの圧油を合流して第１アクチュエータを作動させて第１特殊アタッチメントを駆動し、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁、第３アーム用方向制御弁を介してブームシリンダに、あるいはアームシリンダに供給して、ブームあるいはアームを駆動することができる。すなわち、このような第１特殊アタッチメントと、ブーム、アームとの複合操作に際して、絞りを介在させずにこの複合操作を実施させることができ、したがって、絞りによる圧損を生じさせることがない。
【００２２】
また本発明は、上記発明において、上記第３油圧ポンプに接続される第２予備用方向制御弁を備えたことを特徴としている。
【００２３】
このように構成した本発明は、例えばアームに第２特殊アタッチメントを接続し、この第２特殊アタッチメントを駆動させる第２アクチュエータを設け、この第２アクチュエータの制御を第２予備用方向制御弁で行わせるようにした場合には、第３油圧ポンプの圧油を第２予備用方向制御弁を介して第２アクチュエータに供給して、第２特殊アタッチメントを駆動させることができる。なお、必要に応じて第２予備用方向制御弁をバケットを増速させるための第２バケット用方向制御弁に容易に交換することが可能となる。このように、第２予備用方向制御弁に代えて第２バケット用方向制御弁を設けた場合には、第３油圧ポンプの圧油を第２バケット用方向制御弁を介して第１油圧ポンプの圧油に合流させてバケットシリンダに供給でき、バケットの作動速度の高速化を実現させることができる。
【００２４】
また本発明は、上記発明において、上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁と、上記第２予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００２５】
このように構成した本発明は、第３油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータに供給するとともに、第２予備用方向制御弁を介して第２アクチュエータに供給し、旋回、第２特殊アタッチメント複合操作を実施することができる。
【００２６】
また本発明は、上記発明において、上記第２予備用方向制御弁は、追加油圧ポンプの接続を可能にする追加用ポンプポートを有することを特徴としている。
【００２７】
このように構成した本発明は、第２予備用方向制御弁の追加用ポンプポートに配管を介して追加油圧ポンプを接続することにより、追加油圧ポンプの圧油を第２予備用方向制御弁、第２アクチュエータを介して第２特殊アタッチメントに供給することができる。すなわち、第２特殊アタッチメントの駆動を、旋回、ブーム、アーム操作とは独立して実施させることが可能である。
【００２８】
また本発明は、上記発明において、上記第２ブーム用方向制御弁と、上記第１アーム用方向制御弁と、上記第１予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴としている。
【００２９】
このように構成した本発明は、第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁に供給して、あるいは第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの圧油を合流して第１予備用方向制御弁に供給して、例えば第１予備用方向制御弁で制御される第１アクチュエータを作動させて第１特殊アタッチメントを駆動させることができるとともに、必要に応じて容易に、旋回用方向制御弁と、第１予備用方向制御弁との配置を入れ替えることができる。このように旋回用方向制御弁と、第１予備用方向制御弁とを入れ替えたものでは、第３油圧ポンプに第１予備用方向制御弁と、第２予備用方向制御弁とが接続されることになり、第２油圧ポンプの圧油を旋回用方向制御弁を介して旋回モータに供給して旋回体を旋回させることができるとともに、第１，第２予備用方向制御弁で制御される第１，第２特殊アタッチメントの駆動回路を独立させて第３油圧ポンプの圧油によって駆動させることができる。
【００３０】
また本発明は、上記発明において、上記第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置に、上記ブーム下げ操作時に上記ブームシリンダのボトム室から排出される油を上記ブームシリンダのロッド室に再生供給可能な再生回路を設けるとともに、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧以上のときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁及び上記第２ブーム用方向制御弁を中立位置に保持し、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が上記所定圧に満たないときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁を上記第１油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持し、上記第２ブーム用方向制御弁を上記第２油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持するブーム用方向制御弁制御手段を備えたことを特徴としている。
【００３１】
このように構成した本発明は、空中においてブーム下げ操作が実施されたときには、ブームは自重によって下降するが、この間、ブームシリンダのボトム圧は所定圧以上となる。このとき、ブーム用方向制御弁制御手段により、第３ブーム用方向制御弁はブーム下げ切換位置に保持され、第１ブーム用方向制御弁及び第２ブーム用方向制御弁は中立位置に保持される。したがって、第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置に設けた再生回路を介して、ブームシリンダのボトム室から排出された油がブームシリンダのロッド室に再生供給され、これによってブームシリンダが収縮してブーム下げを実施することができる。すなわち、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプの圧油がブームシリンダに供給されることがなく、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプから最小流量を吐出させるようにすることができ、このようにすればエネルギ消費を最小限に抑えることができる。
【００３２】
また、接地等の状態でブーム下げが実施されたとき、すなわちジャッキアップ操作時には、ブームシリンダのボトム圧は上述の所定圧に満たない低圧となる。このとき、ブーム用方向制御弁制御手段の制御により、第３ブーム用方向制御弁はブーム下げ切換位置に切り換えられた状態となり、第１ブーム用方向制御弁及び第２ブーム用方向制御弁のそれぞれは、ブーム下げ切換位置に切り換えられる。したがって、第１油圧ポンプの圧油が第１ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給され、第２油圧ポンプの圧油が第２ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給されて、所望のジャッキアップ操作を実施することができる。
【００３３】
また本発明は、上記発明において、上記第１アーム用方向制御弁、上記第２アーム用方向制御弁、及び上記第３アーム用方向制御弁のうちの少なくとも１つとタンクとを連絡する戻り管路に、上記アームの非操作時に開口量を小さく保持し、アームクラウド操作時の上記アームの操作量が大きくなるに従って開口量を大きくする開放弁を設けたことを特徴としている。
【００３４】
このように構成した本発明は、アームクラウド操作を実施する際の操作開始時には、開放弁の開口量が小さいことから、アームシリンダのロッド室から該当するアーム用方向制御弁、開放弁を介してタンクに戻される油の量は少なく、アームクラウドの作動速度が遅くなって、第１，第２，第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプからアームシリンダのボトム室に供給される圧油によってアームは緩やかに下降を始める。これにより、アームクラウドの操作開始時における衝撃の発生が防止される。また、操作量が大きくなると開放弁の開口量が大きくなり、アームシリンダのロッド室から該当するアーム用方向制御弁、開放弁を介してタンクに戻される油の量が多くなり、アームクラウドの作動速度が速くなってアームは速やかに下降する。これにより、アームクラウドの良好な操作性を確保することができる。なお、このアームクラウド操作の開始後、開放弁の開口量が大きくなったときには、アームシリンダのロッド圧はタンク圧と同等程度まで低下するので、アームシリンダを作動させる推力は小さくて済む。すなわち、アームクラウド操作の負荷圧を小さくすることができ、これに伴って該当する油圧ポンプのポンプ効率を向上させることができる。
【００３５】
また本発明は、上記発明において、上記第２アーム用方向制御弁の上流に、第１可変絞りを設けたことを特徴としている。
【００３６】
このように構成した本発明は、アームクラウドとバケットクラウド複合操作時に、第１可変絞りによって、第１油圧ポンプの圧油の低圧側を形成する第２アーム用方向制御弁への供給を制限することができ、第１油圧ポンプの圧油を優先してバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに供給し、作動させることができる。アームシリンダは、第２油圧ポンプの圧油を第１アーム用方向制御弁を介して、また第３油圧ポンプの圧油を第３アーム用方向制御弁を介して、それぞれ供給することにより作動させることができる。すなわち、アームの速度を確保しながら、バケットの作動速度の高速化を実現させることができる。
【００３７】
また本発明は、上記発明において、上記第１アーム用方向制御弁の上流に第２可変絞りを設けたことを特徴としている。
【００３８】
このように構成した本発明は、例えばアームに第１特殊アタッチメントを接続し、この第１特殊アタッチメントを駆動する第１アクチュエータを設け、この第１アクチュエータを第１予備用方向制御弁で制御するようにした場合、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作に際し、第２可変絞りによって、第２油圧ポンプの圧油の低圧側を形成する第１アーム用方向制御弁への流入を抑えながら、第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給し、作動させることができる。すなわち、第１油圧ポンプの圧油をバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに優先して供給し、第２油圧ポンプの圧油を第２可変絞り、及び第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給するとともに、この第２油圧ポンプの圧油を第１予備用方向制御弁を介して第１アクチュエータに供給し、第３油圧ポンプの圧油を第３ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給して、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作を実施することができる。
【００３９】
また本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプの吐出圧、上記第２油圧ポンプの吐出圧、上記第３油圧ポンプの吐出圧のうちの少なくとも上記第２油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、この吐出圧検出手段で検出された吐出圧が所定圧以上のときに上記第３ブーム用方向制御弁及び上記第３アーム用方向制御弁を中立位置に保持する方向制御弁中立保持手段と、上記吐出圧が所定圧以上のときに上記第３油圧ポンプに対する傾転制御を無効にするポンプ制御無効手段とを備えたことを特徴としている。
【００４０】
このように構成した本発明は、例えばアームクラウド、バケットクラウド複合操作によって大きな掘削力を要する重掘削作業が実施されるときには、吐出圧検出手段で検出される油圧ポンプの吐出圧が所定圧以上となる。このとき、方向制御弁中立保持手段によって第３ブーム用方向制御弁及び第３アーム用方向制御弁が中立位置に保持されるとともに、ポンプ制御無効手段によって第３油圧ポンプに対する傾転制御は無効とされる。したがって、第１油圧ポンプの圧油がバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに優先して供給され、第２油圧ポンプの圧油が第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給され、この重掘削作業時におけるアームクラウド、バケットクラウド複合操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく、第１油圧ポンプの制御と第２油圧ポンプの傾転制御によって実施させることができる。
【００４１】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第３の油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記アームの操作がアームクラウド操作であるときに、上記第３油圧ポンプの傾転制御を不実施に保つ第３油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴としている。
【００４２】
このように構成した本発明は、アームクラウド操作時には、第３油圧ポンプ傾転制御手段によって、第３油圧ポンプの傾転制御は実施されない。したがって、第１油圧ポンプの圧油が第２アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給され、第２油圧ポンプの圧油が第１アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給され、これらによってアームシリンダが作動してアームクラウドを実施することができる。すなわち、このアームクラウド操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく実施させることができる。
【００４３】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第１油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧に満たないときに、上記第１油圧ポンプの傾転角を増加させる制御を行う第１油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴としている。
【００４４】
このように構成した本発明は、ブーム上げ操作に際してブームシリンダのボトム圧が所定圧に満たないとき、すなわちジャッキアップ操作時には、第１油圧ポンプ傾転制御手段によって、第１油圧ポンプの傾転角の増加、すなわち流量を増加させる制御がなされ、増加した流量が第１ブーム用方向制御弁を介してブームシリンダに供給される。これにより、ポンプ効率に与える影響を最小に保ちながらジャッキアップ操作を実施することができる。
【００４５】
また本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプから吐出される流量を、この第１油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第１流量制限手段と、上記第２油圧ポンプから吐出される流量を、この第２油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第２流量制限手段と、上記第３油圧ポンプから吐出される流量を、この第３油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第３流量制限手段とを備えたことを特徴としている。
【００４６】
このように構成した本発明は、第１流量制限手段、第２流量制限手段、及び第３流量制限手段を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量を制限することにより、アームと特殊アタッチメントの複合操作や、バケットと特殊アタッチメントの複合操作などの所望の複合操作を、必要最小の流量で実施させることができ、ポンプ効率を向上させることができる。
【００４７】
また本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００４８】
このように構成した本発明は、第１トルク制御手段、第２トルク制御手段、及び第３トルク制御手段を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプのポンプトルクを制御することにより、ポンプトルクの合計値がエンジン出力トルクを超えないように保ちながら、第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ、及び第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量配分を好適に保ち、良好な複合操作性を確保しつつポンプ効率を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明は、上記発明において、上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第３の油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００５０】
このように構成した本発明は、第１トルク制御手段、及び第２トルク制御手段を選択的に作動させて、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプおよび、第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプのポンプトルクを制御することにより、３つの油圧ポンプのポンプトルクを２つのトルク制御手段によって、ポンプトルクの合計値がエンジン出力トルクを超えないように保ちながら、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプおよび第３油圧ポンプのうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量配分を好適に保ち、良好な複合操作性を確保しつつポンプ効率を向上させることができる。しかも制御対象が２つのトルク制御手段で良いため、制御回路を構築しやすい。
【００５１】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備え、上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴としている。
【００５２】
このように構成した本発明は、例えば旋回、バケット複合操作を介して土砂等の掘削、掘削した土砂の放土が行われる場合であって、旋回体及びバケットを放土位置から掘削位置まで旋回させる場合、第１トルク制御手段によって第１油圧ポンプのポンプトルクを増加させ、第１油圧ポンプからバケットシリンダに供給される圧油の流量を増加させて、このバケットシリンダの作動速度を速くすることができる。すなわち、旋回体及びバケットが掘削位置まで戻る間に、速い作動速度でバケットクラウド操作をして、バケットをその刃先が地面に対して所定の食い込み角度となる掘削時の好ましい作業姿勢に復帰させることができる。これにより、掘削作業の作業能率を向上させることができる。
【００５３】
また本発明は、上記発明において、エンジンを備え、上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備え、上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴としている。
【００５４】
このように構成した本発明でも上記と同様に、例えば旋回、バケット複合操作を介して土砂等の掘削、掘削した土砂の放土が行われる場合であって、旋回体及びバケットを放土位置から掘削位置まで旋回させる場合、第１トルク制御手段によって第１、第２油圧ポンプのポンプトルクを増加させ、第１油圧ポンプからバケットシリンダに供給される圧油の流量を増加させて、このバケットシリンダの作動速度を速くすることができる。すなわち、旋回体及びバケットが掘削位置まで戻る間に、速い作動速度でバケットクラウド操作をして、バケットをその刃先が地面に対して所定の食い込み角度となる掘削時の好ましい作業姿勢に復帰させることができる。これにより、掘削作業の作業能率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明は、第１油圧ポンプに対しパラレル接続される第１ブーム用方向制御弁及び第２アーム用方向制御弁と、第２油圧ポンプに対してパラレル接続される第２ブーム用方向制御弁及び第１アーム用方向制御弁を備えたものにあって、第３油圧ポンプを備え、この第３油圧ポンプに第３ブーム用方向制御弁を接続し、この第３ブーム用方向制御弁に第３アーム用方向制御弁をタンデム接続した構成にしてある。
【００５６】
この構成により本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、第３油圧ポンプの圧油によってブーム上げを行わせ、第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの圧油によって十分な流量を供給してアームクラウドを行わせることができる。すなわち本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作を従来におけるようなアーム用方向制御弁の上流に絞りを設けることなく実施させることができる。また本発明は、アームクラウド操作に際して、上述のように第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの圧油によってアームクラウド操作を行わせることができる。すなわち本発明は、アームクラウド操作に際して従来におけるような絞りを有する再生回路を設けることなくこのアームクラウド操作を実施させることができる。したがって本発明は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を従来よりも低減させることができる。これにより本発明は、従来に比べてポンプ効率を向上させ、燃費を低減して、省エネを実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る油圧駆動装置の第１実施形態が備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す電気・油圧回路図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す電気・油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００５９】
本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置は、例えば土砂の掘削作業等が可能な油圧ショベルである。この油圧ショベルは、図１に示すように、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に取り付けられる作業装置３とを備えている。走行体１と旋回体２とによって車体が構成されている。作業装置３は、旋回体２に上下方向の回動可能に接続されるブーム４と、このブーム４の先端に上下方向の回動可能に接続されるアーム５と、このアーム５の先端に上下方向の回動可能に接続されるバケット６とを含んでいる。また、この作業装置３は、ブーム４を駆動するブームシリンダ７と、アーム５を駆動するアームシリンダ８と、バケット６を駆動するバケットシリンダ９とを含んでいる。旋回体２上には運転室１０が配置され、運転室１０の後方部分には、エンジン、及び後述の油圧ポンプが収容されるエンジン室２ａを設けてある。
【００６０】
図１に示す油圧ショベルに備えられる第１実施形態に係る油圧駆動装置は、図２に示すように、図示しないエンジンによって駆動される３つの主油圧ポンプ、例えばそれぞれ可変容量型油圧ポンプから成る第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３を備えている。また、図示しないエンジンによって駆動されるパイロットポンプ１４を備えるとともに、第１〜第３油圧ポンプ１１〜１３、及びパイロットポンプ１４に油を供給するタンク１５を備えている。
【００６１】
第１油圧ポンプ１１の傾転角は、この第１油圧ポンプ１１に付設したレギュレータによって制御される。この第１油圧ポンプ１１のレギュレータは、制御ピストン１１ａ、トルク調整弁１１ｂ、及び流量調整弁１１ｃを含んでいる。同様に、第２油圧ポンプ１２の傾転角は、この第２油圧ポンプ１２に付設したレギュレータによって制御される。この第２油圧ポンプ１２のレギュレータは、制御ピストン１２ａ、トルク調整弁１２ｂ、及び流量調整弁１２ｃを含んでいる。また同様に、第３油圧ポンプ１３の傾転角は、この第３油圧ポンプ１３に付設したレギュレータによって制御される。この第３油圧ポンプ１３のレギュレータは、制御ピストン１３ａ、トルク調整弁１３ｂ、及び流量調整弁１３ｃを含んでいる。
【００６２】
第１油圧ポンプ１１には、最上流に走行体１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない右走行モータの駆動を制御する右走行用方向制御弁１６を接続してある。この右走行用方向制御弁１６の下流に、バケットシリンダ９に接続される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁１７と、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁１８と、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁１９とを接続してある。これらのバケット用方向制御弁１７、第２アーム用方向制御弁１８、及び第１ブーム用方向制御弁１９は、右走行用方向制御弁１６に接続される管路２０、及びこの管路２０に接続される管路２１を介して互いにパラレルに接続してある。
【００６３】
第２油圧ポンプ１２には、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁２２と、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁２３と、例えばバケット６に代えて設けられる小割機等の第１特殊アタッチメントを駆動する図示しない第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第１予備用方向制御弁２４と、走行体１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない左走行モータの駆動を制御する左走行用方向制御弁２５とを接続してある。これらの第２ブーム用方向制御弁２２、第１アーム用方向制御弁２３、第１予備用方向制御弁２４、及び左走行用方向制御弁２５は、第２油圧ポンプ１２に接続される管路２６、及びこの管路２６に接続される管路２７，２８，２９を介して互いにパラレルに接続してある。
【００６４】
第１油圧ポンプ１１と第１予備用方向制御弁２４の入力ポートとは、第１油圧ポンプ１１に接続される管路４６によって接続させてあり、この管路４６に、第１油圧ポンプ１１から吐出される圧油を第１予備用方向制御弁２４に供給可能にする予備用合流弁３０を設けてある。この予備用合流弁３０は、閉位置３０ａに保持されているときは第１油圧ポンプ１１の圧油の第１予備用方向制御弁２４への供給は不能となり、開位置３０ｂに切り換えられたときには、第１油圧ポンプ１１の圧油が第２油圧ポンプ１２の圧油に合流して第１予備用方向制御弁２４に供給可能となる。そしてこの予備合流弁３０は、例えば、不図示の第１予備用操作装置の操作信号（パイロット圧）の供給により、その操作に連動させて第１予備用操作装置が操作されたときに、予備用合流弁３０を開位置３０ｂに切換え、操作されないときに、閉位置３０ａに切り換えるようにしても良く、また、別途設けるスイッチ等の操作により切り換えるようにしても良い。
【００６５】
第３油圧ポンプ１３には、旋回体２を駆動する旋回モータ３１に供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁３２と、ブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁３３と、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁３４と、第１特殊アタッチメントに加えてさらに設けられるか、または、第1特殊アクチュエータに代えて、第１アクチュエータと第２アクチュエータの２つの油圧アクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際に、図示しない第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第２予備用方向制御弁３５とを接続させてある。
【００６６】
旋回用方向制御弁３２と、第３ブーム用方向制御弁３３と、第２予備用方向制御弁３５とは、第３油圧ポンプ１３に接続される管路３６、及びこの管路３６に接続される管路３７を介して互いにパラレルに接続してある。また、第３アーム用方向制御弁３４は、第３ブーム用方向制御弁３３に下流側でタンデムに接続してある。第２予備用方向制御弁３５のメータイン側の管路３６部分には可変絞り６４を設けてある。また、第２予備用方向制御弁３５は、図示しない追加ポンプの接続を可能にする追加用ポンプポートを備えている。なお、追加用ポンプポートの上流側にはチェック弁が設けられ、このチェック弁のさらに上流にはタンクポートが設けられ、このチェック弁は、追加用ポンプポートから供給される圧油の、タンクポートへ流通を阻止するものである。
【００６７】
第３ブーム用方向制御弁３３は、ブーム４を上方向に回動させる切り換え位置であるブーム上げ切換位置３３ａと、ブーム４を下方向に回動させる切り換え位置であるブーム下げ切換位置３３ｂと、第３油圧ポンプ１３とブームシリンダ７との連通を遮断し、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油を第３アーム用方向制御弁３４に導く油路が形成された中立位置を有している。この第３ブーム用方向制御弁３３のブーム下げ切換位置３３ｂには、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油のブームシリンダ７への供給を阻止する阻止ポート３３ｂ１を設けてある。また、このブーム下げ切換位置３３ｂには、ブーム下げ操作に伴ってブームシリンダ７のボトム室７ａから排出された油をロッド室７ｂに再生供給可能な再生回路３３ｂ２と、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油を第３アーム用制御弁３４に導く油路を設けてある。
【００６８】
この第１実施形態は、第１ブーム用方向制御弁１９、第２ブーム用方向制御弁２２、及び第３ブーム用方向制御弁３３のそれぞれを切り換え操作可能なブーム用操作装置４０と、第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８、及び第３アーム用方向制御弁３４のそれぞれを切り換え操作可能なアーム用操作装置４１を備えている。このアーム用操作装置４１には、アームクラウド操作がされたことを検出する圧力センサ６１（パイロット圧センサ）を設けてある。
【００６９】
なお、説明が煩雑になるので、バケット用方向制御弁１７を切り換え操作するバケット用操作装置、旋回用方向制御弁３２を切り換え操作する旋回用操作装置、右走行用方向制御弁１６を切り換え操作する右走行用操作装置、左走行用方向制御弁２５を切り換え操作する左走行用操作装置、第１予備用方向制御弁２４を切り換え操作する第１予備用操作装置、及び第２予備用方向制御弁３５を切り換え操作する第２予備用操作装置については、図示を省略してある。
【００７０】
また、この第１実施形態は、空中におけるブーム下げに際して、ブームシリンダ７のボトム圧が所定圧以上となっているときに、第３ブーム用方向制御弁３３をブーム下げ切換位置３３ｂに保持し、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２を中立位置に保持し、接地された状態におけるブーム下げ操作、すなわちジャッキアップ操作に伴って、ブームシリンダ７のボトム圧が上述の所定圧に満たないときに、第３ブーム用方向制御弁３３を中立位置に保持し、第１ブーム用方向制御弁１９を第１油圧ポンプ１１から吐出された圧油のブームシリンダ７のロッド室７ｂへの供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持し、第２ブーム用方向制御弁２２を第２油圧ポンプ１２から吐出される圧油のブームシリンダ７のロッド室７ｂへの供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持するブーム用方向制御弁制御手段、すなわち図２中に模式的に描いた切換弁４２を備えている。
【００７１】
切換弁４２は、ブームシリンダ７のボトム圧が所定圧以上となると、そのボトム圧によってばねの力に抗して閉位置４２ｂに切り換えられる。これによって、ブーム用操作装置４０がブーム下げ側に操作された際に、第３ブーム用方向制御弁３３はブーム下げ切換位置３３ｂに保持され、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２は中立位置に保持されるようになっている。また、ブームシリンダ７のボトム圧が所定圧に満たないときには、切換弁４２は、ばねの力によって開位置４２ａに切り換えられる。これによって、ブーム用操作装置４０がブーム下げ側に操作された際に、第３ブーム用方向制御弁３３は中立位置に保持され、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２のそれぞれはブーム下げ切換位置に保持されるようになっている。
【００７２】
また、この第１実施形態は、第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８、及び第３アーム用方向制御弁３４のうちの少なくとも１つとタンク１５とを連絡する戻り管路、例えば第１アーム用方向制御弁２３とタンク１５とを連絡する戻り管路４７に、アーム５の非操作時に開口量を小さく保持し、アームクラウド時のアーム５の操作量が大きくなるに従って開口量を大きくする開放弁４３を設けてある。
【００７３】
パイロットポンプ１４と開放弁４３の制御部とを連絡する管路４８に、この管路４８を開閉する電磁弁４４を設けてあり、コントローラ７０から出力される信号によって電磁弁４４が閉じるように保持されているときは、開放弁４３は絞りを有する右位置４３ｂに保持される。また、コントローラ７０から出力される信号によって電磁弁４４が開くように切り換えられると、パイロットポンプ１４のパイロット圧が開放弁４３の制御部に供給され、これによって開放弁４３は全開位置である左位置４３ａに切り換えられる。
【００７４】
また、この第１実施形態は、第１油圧ポンプ１１の吐出圧、第２油圧ポンプ１２の吐出圧、第３油圧ポンプ１３の吐出圧のうちの少なくとも第２油圧ポンプ１２の吐出圧を検出する吐出圧検出手段、すなわち吐出圧センサ４５を備えている。コントローラ７０は、吐出圧センサ４５で検出される吐出圧が重掘削作業時の大きな掘削力に相応する所定圧以上のときに、第３ブーム用方向制御弁３３及び第３アーム用方向制御弁３４を中立に保持する信号を、図２中に模式的に描いた電磁弁６２及び電磁弁６３に出力する方向制御弁中立保持手段を含んでいる。また、この第１実施形態は、第２油圧ポンプ１２の吐出圧が上述の所定圧以上のときに、すなわち重掘削作業時に、第３油圧ポンプ１３に対する傾転制御を無効にする図示しないポンプ制御無効手段を含んでいる。
【００７５】
また、この第１実施形態は、アームクラウド操作時に、第３油圧ポンプ１３の傾転制御を不実施に保つ図示しない第３油圧ポンプ傾転制御手段も備えている。
【００７６】
また、この第１実施形態は、第１油圧ポンプ１１から吐出される流量を、この第１油圧ポンプ１１で吐出可能な最大流量よりも少ない所定流量に制限する第１流量制限手段、例えばブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１を含む各種操作装置と、流量調整弁１１ｃの制御部とを連絡する管路８０に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて作動する電磁弁から成る第１流量制限弁５４を備えている。また、第２油圧ポンプ１２から吐出される流量を、この第２油圧ポンプ１２で吐出可能な最大流量よりも少ない所定流量に制限する第２流量制限手段、例えばブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１を含む各種操作装置と、流量調整弁１２ｃの制御部とを連絡する管路８１に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて作動する電磁弁から成る第２流量制限弁５５を備えている。また、第３油圧ポンプ１３から吐出される流量を、この第３油圧ポンプ１３で吐出可能な最大流量よりも少ない所定流量に制限する第３流量制限手段、例えばブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１を含む各種操作装置と、流量調整弁１３ｃの制御部とを連絡する管路８２に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて作動する電磁弁から成る第３流量制限弁５６を備えている。
【００７７】
また、この第１実施形態は、第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段、例えばパイロットポンプ１４とトルク調整弁１１ｂの制御部とを連絡する管路８５に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて管路８５の開口量を制御する電磁弁から成る第１トルク制御弁５１を備えている。また、第２油圧ポンプ１２のポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段、例えばパイロットポンプ１４とトルク調整弁１２ｂの制御部とを連絡する管路８６に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて管路８６の開口量を制御する電磁弁から成る第２トルク制御弁５２を備えている。また、第３油圧ポンプ１３のポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段、例えばパイロットポンプ１４とトルク調整弁１３ｂの制御部とを連絡する管路８７に設けられ、コントローラ７０から出力される制御信号に応じて管路８７の開口量を制御する電磁弁から成る第３トルク制御弁５３を備えている。
【００７８】
このように構成した第１実施形態に係る油圧駆動装置にあっては、例えば以下に述べるような各操作、及び制御が可能である。
【００７９】
［ブーム上げ、アームクラウド複合操作］
この第１実施形態は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、ブーム用操作装置４０及びアーム用操作装置４１を操作すると、第１ブーム用方向制御弁１９、第２ブーム用方向制御弁２２は、不図示のブーム上げ切り換え位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３はブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられる。第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８及び、第３アーム用方向制御弁３４のそれぞれは、不図示のアームクラウド切換位置に切り換えられる。第１、第２油圧ポンプ１１，１２に対して第１ブーム用方向制御弁１９と第２アーム用方向制御弁１８及び、第２ブーム用方向制御弁２２と第１アーム用方向制御弁２３とは、それぞれパラレル接続されているが、第第３油圧ポンプ１３に対して第３ブーム用方向制御弁３３と第２アーム用方向制御弁３４とは、第３ブーム用方向制御弁３３が上流側でタンデム接続されているから、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油を、第３ブーム用方向制御弁３３に優先的に流すことができる。これにより、第３油圧ポンプ１３の圧油は、第３ブーム用方向制御弁３３のブーム上げ切換位置３３ａを介してブームシリンダ７のボトム室７ａに供給されてブーム上げを行わせ、第１油圧ポンプ１１の圧油を第２アーム用方向制御弁１８を介して、また第２油圧ポンプ１２の圧油を第１アーム用方向制御弁２３を介して、それぞれ十分な流量をアームシリンダ８のボトム室８ａに供給してアームクラウドを行わせることができる。すなわち、アーム用方向制御弁の上流に絞りを設けることなくブーム上げ、アームクラウド複合操作を実施でき、また絞りを有する再生回路を設けることなくアームクラウド操作を実施できる。したがって、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を低減でき、ポンプ効率を向上させつつ、良好な操作性を確保することができる。
【００８０】
［旋回、ブーム、アーム複合操作］
この第１実施形態は、旋回、ブーム、アームの複合操作に際して、図示しない旋回用操作装置、ブーム用操作装置４０、及びアーム用操作装置４１を操作すると、旋回用方向制御弁３２、第１〜第３ブーム用方向制御弁１９，２２，３３、及び第１〜第３アーム用方向制御弁２３，１８，３４が操作方向に応じた切換位置に切り換えられる。このとき、第３油圧ポンプ１３に対して、旋回用方向制御弁３２と第３ブーム用方向制御弁３３とはパラレル接続されており、旋回用方向制御弁３２および第３ブーム用方向制御弁３３に対して第３アーム用方向制御弁３４が下流側でタンデム接続されているから、第３油圧ポンプ１３の圧油が旋回用方向制御弁３２を介して旋回モータ３１に、また第３ブーム用方向制御弁３３を介してブームシリンダ７に供給される。旋回モータ３１は旋回体２が大きい慣性体であるため、起動時の負荷は大きいものの起動後は加速に伴って負荷が小さくなる傾向があり、ブームシリンダ７は前述したように負荷が大きいため、それらの負荷の関係に基づいて第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油は、旋回用方向制御弁３２および第３ブーム方向制御弁３３から旋回モータ３１、ブームシリンダ７に供給され、また、第１、第２油圧ポンプ１１、１２の圧油も、第１ブーム用方向制御弁１９と第２アーム用方向制御弁１８、および第２ブーム用方向制御弁２２と第１アーム用方向制御弁２３とがそれぞれパラレル接続されているからブームシリンダ７、アームシリンダ８の負荷に応じて、第１油圧ポンプ１１の圧油が第１ブーム用方向制御弁１９を介してブームシリンダ７に、あるいは第２アーム用方向制御弁１８を介してアームシリンダ８に供給される。さらに、第２油圧ポンプ１２の圧油が第２ブーム用方向制御弁２２介してブームシリンダ７に供給され、あるいは第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８に供給される。これらにより、旋回、ブーム、アーム複合操作の良好な操作性を確保することができる。
【００８１】
［ブーム下げ、旋回複合操作における旋回独立］
この第１実施形態は、ブーム下げ、旋回複合操作に際して、図示しない旋回用操作装置と、ブーム用操作装置４０とを操作すると、旋回用方向制御弁３２が切り換えられ、また第３ブーム用方向制御弁３３がブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられる。第３油圧ポンプ１３に対して、旋回用方向制御弁３２と第３ブーム用方向制御弁３３とはパラレル接続されるものの、第３ブーム用方向制御弁３３のブーム下げ切換位置３３ｂには、阻止ポート３３ｂ１が設けられ、第３油圧ポンプ１３から供給される圧油は、阻止ポート３３ｂ１によって阻止されるので、旋回用方向制御弁３２には、第３油圧ポンプ１３の吐出油の全量が供給されることになり、この第３油圧ポンプ１３の圧油を旋回用方向制御弁３２を介して旋回モータ３１のみに供給することができる。このため旋回モータの独立性が確保され、すなわち、旋回をブーム下げ操作に影響されずに独立して操作させることができ、良好な旋回の加速性、操作性を確保することができる。
【００８２】
［ブーム上げ、旋回複合操作］
この第１実施形態は、ブーム上げ、旋回複合操作に際して、ブーム用操作装置４０と、図示しない旋回用操作装置とを操作すると、第１〜第３ブーム用方向制御弁１９，２２，３３がブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられ、また旋回用方向制御弁３２が切り換えられる。第１、第２油圧ポンプ１１，１２の圧油は、それぞれ第１、第２ブーム用方向制御弁１９，２２の不図示のブーム上げ切り換え位置に供給され、第３油圧ポンプ１３の圧油は、パラレル接続される第３ブーム用方向制御弁３３のブーム上げ切換位置３３ａと、旋回用方向制御弁３２とに供給され、それらを介してブームシリンダ７、旋回モータ３１の双方に供給可能になる。この際、上述したように旋回モータ３１は、起動時の負荷が大きいから、第３油圧ポンプ１３から吐出された圧油のうち、旋回モータ３１に供給され得なかった圧油の一部は、管路３７を通って第３ブーム用方向制御弁３３に供給されることになる。これによって、ブーム上げに対して旋回速度を速すぎないように抑えながらブーム上げ、旋回複合操作を実施することができ、このブーム上げ、旋回複合操作の良好な操作性を確保することができる。
【００８３】
［アーム（クラウド、ダンプ）、旋回複合操作］
この第１実施形態は、アームのクラウド、ダンプ操作と、旋回複合操作に際して、アーム用操作装置４１と、図示しない旋回用操作装置とを操作すると、第１〜第３アーム用方向制御弁２３，１８，３４は、操作された不図示のアームクラウド切換位置またはアームダンプ切換位置に切り換えられ、旋回用方向制御弁３２は、操作された所定の切換位置に切り換えられる。第１、第２油圧ポンプ１１，１２の圧油は、それぞれ第１、第２アーム用方向制御弁２３、１８に供給される。旋回用方向制御弁３２と第３アーム用方向制御弁３４とは、タンデム接続され、第３油圧ポンプ１３に対して旋回用方向制御弁３２は、第３アーム用方向制御弁３４よりも上流側に設けられるから、第３油圧ポンプ１３の圧油は、旋回用方向制御弁３２にのみ供給されることになる。そのため、旋回モータの独立性が確保され、すなわち、旋回をアーム操作に影響されずに独立して操作させることができ、良好な旋回の加速性、操作性を確保することができる。
【００８４】
［ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作］
この第１実施形態は、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作に際して、ブーム用操作装置４０、アーム用操作装置４１、及び図示しないバケット用操作装置を操作すると、第１、第２ブーム用方向制御弁１９、２２が不図示のブーム上げ切換位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３がブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられ、第１〜第３アーム用方向制御弁２３，１８，３４が不図示のアームクラウド切換位置に切り換えられ、バケット用方向制御弁１７がバケットクラウド切換位置に切り換えられる。上述したように、第３油圧ポンプ１３に対して第３ブーム用方向制御弁３３と第３アーム用方向制御弁３４とは、タンデム接続されており、第３ブーム用方向制御弁３３は、第３アーム用方向制御弁３４の上流側に設けられるから、第３油圧ポンプの圧油は、負荷に関わらず、第３ブーム用方向制御弁３３にのみ供給される。
【００８５】
また、第１油圧ポンプ１１の圧油は、パラレル接続されるバケット用方向制御弁１７、第２アーム用方向制御弁１８、第１ブーム用方向制御弁１９に、第２油圧ポンプ１２の圧油は、パラレル接続される第２ブーム用方向制御弁２２、第１アーム用方向制御弁２３に、それぞれ負荷に応じて供給される。これによって、絞りを介在させずに、負荷の大きいブーム上げの動作を確保しつつ、良好なブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド複合操作を行わせることができ、この複合操作時の圧損を低減させることができる。
【００８６】
［走行、ブーム上げ複合操作］
この第１実施形態は、走行とブーム上げの複合操作に際して、不図示の走行用操作装置及びブーム用操作装置４０を操作すると、右走行用方向制御弁１６および左走行用方向制御弁２５が、操作に応じて前進切換位置または後進切換位置のいずれかに切り換えられ、第１、第２ブーム用方向制御弁１９，２２が不図示のブーム上げ切換位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３がブーム上げ切換位置３３ａに切り換えられる。第３油圧ポンプ１３には、第３ブーム用方向制御弁３３が、左右の走行用方向制御弁１６，２５と独立して設けられるから、ブームシリンダ７には、ブームは走行負荷の影響に関わりなく、圧油が供給されるため、走行とブーム上げの良好な複合操作が可能になる。
【００８７】
［第１特殊アタッチメントの操作］
この第１実施形態は、図示しない第１予備用操作装置を操作することにより、第１予備用方向制御弁２４が切り換えられるが、このとき予備用合流弁３０が閉位置３０ａに保持されているときは、第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４を介して図示しない第１アクチュエータに供給し、この第１アクチュエータの作動によって第１特殊アタッチメントを駆動させることができる。また、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動する場合には、予備用合流弁３０を開位置３０ｂに切り換えた状態で第１予備用方向制御弁２４を切り換えればよい。これにより、第１油圧ポンプ１１の圧油が管路４６及び予備用合流弁３０を介して第１予備用方向制御弁２４に、第２油圧ポンプ１２の圧油に合流して供給される。すなわち、第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の合流した圧油を図示しない第１アクチュエータに供給し、第１特殊アタッチメントを速い作動速度で駆動させることができる。
【００８８】
また、第１特殊アタッチメントと、ブーム４、アーム５との複合操作に際しては、例えば第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４に供給して、あるいは第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４に合流させて供給して、第１アクチュエータを作動させ、第１特殊アタッチメントを駆動し、第３油圧ポンプ１３の圧油を第３ブーム用方向制御弁３３、第３アーム用方向制御弁３４を介してブームシリンダ７に、あるいはアームシリンダ８に供給して、ブーム４あるいはアーム５を駆動することができる。すなわち、このような第１特殊アタッチメントと、ブーム４、アーム５の複合操作に際して、絞りを介在させずに複合操作を実施することができる。したがって、絞りに伴う圧損を生じさせることがない。
【００８９】
［第２特殊アタッチメントの操作］
この第１実施形態は、図示しない第２予備用操作装置を操作することにより、第２予備用方向制御弁３５が切り換えられ、第３油圧ポンプ１３の圧油を第２予備用方向制御弁３５を介して図示しない第２アクチュエータに供給して、第２特殊アタッチメントを駆動させることができる。しかも、第２予備用方向制御弁３５は、旋回用方向制御弁３２、第３ブーム用方向制御弁３５とパラレル接続で第３油圧ポンプに接続されるから、旋回およびブームが同時に操作されても動作可能である。また、この第２予備用方向制御弁３５は、配管の増設を要することなく、バケット６を増速させるための第２バケット用方向制御弁に容易に交換することが可能である。このように、第２予備用方向制御弁３５に代えて第２バケット用方向制御弁を設けた場合には、第３油圧ポンプ１３の圧油を第２バケット用方向制御弁を介して第１油圧ポンプ１１の圧油に合流させてバケットシリンダ９に供給することができ、バケット６の作動速度の高速化を実現させることができる。
【００９０】
［旋回、第２特殊アタッチメントの複合操作］
この第１実施形態は、図示しない旋回用操作装置、及び図示しない第２予備用操作装置を操作すると、旋回用方向制御弁３３と第２予備用方向制御弁３５が切り換えられる。したがって、第３油圧ポンプ１３の圧油がパラレルに接続された旋回用方向制御弁３２と、第２予備用方向制御弁３５の双方に供給され、旋回モータ３１が作動して旋回体２が旋回し、図示しない第２アクチュエータが作動して第２特殊アタッチメントが駆動し、旋回、第２特殊アクチュエータの複合操作を実施することができる。またこのとき、旋回モータ３１の負荷圧に対する第２アクチュエータの負荷圧の高低に応じて、可変絞り６４の開口量を調整することにより、旋回モータ３１と第２アクチュエータの供給流量を適切に配分することができ、良好な複合操作性を確保することができる。
【００９１】
［第２特殊アタッチメントの独立回路］
この第１実施形態は、第３油圧ポンプ１３と第２予備用方向制御弁３５とを接続する管路部分を遮断し、第２予備用方向制御弁３５の追加用ポンプポートに配管を介して図示しない追加用油圧ポンプを接続することにより、追加用油圧ポンプの圧油を第２予備用方向制御弁３５を介して図示しない第２アクチュエータに供給して第２特殊アタッチメントを駆動させることができる。すなわち、第２特殊アタッチメントの駆動を、旋回操作、ブーム操作、及びアーム操作とは独立して実施させることができる。
【００９２】
［第１， 第２特殊アタッチメントの独立回路への変更］
この第１実施形態は、第２油圧ポンプ１２に接続される第２ブーム用方向制御弁２２と、第１アーム用方向制御弁２３と、第１予備用方向制御弁２４とをパラレルに接続してあることから、配管の増設を要することなく容易に旋回用方向制御弁３２と、第１予備用方向制御弁２４の配置を入れ替えることができる。このように旋回用方向制御弁３２と、第１予備用方向制御弁２４とを入れ替えたものでは、第３油圧ポンプ１３に第１予備用方向制御弁２４と、第２予備用方向制御弁３５とが接続されることにより、第３油圧ポンプ１３の圧油を第１，第２特殊アタッチメント専用に用いることができ、第２油圧ポンプ１２の圧油は旋回用方向制御弁３２を介して旋回モータ３１に供給して旋回体２を旋回させることができるとともに、第１，第２予備用方向制御弁２４，３５で制御される第１，第２特殊アタッチメントの駆動回路を独立させて、第３油圧ポンプ１３の圧油によって駆動させることができる。
【００９３】
［ブーム下げ時の再生操作］
この第１実施形態は、ブーム４が空中において保持されている状態から、ブーム用操作装置４０が操作されてブーム下げが実施されたときには、ブーム４は自重によって下降するが、このとき、ブームシリンダ７のボトム圧はブームの保持により所定圧以上となる。この所定圧以上のボトム圧によって上述したように切換弁４２が閉位置４２ｂに切り換えられ、この切換弁４２の閉位置４２ｂへの切り換えにより第１ブーム用方向制御弁１９の制御部、及び第２ブーム用方向制御弁２２の制御部へのパイロット圧の供給が阻止されて、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２は中立位置に保持されるようになっている。このとき、ブーム用操作装置４０の操作に伴って第３ブーム用方向制御弁３３の制御部へのパイロット圧の供給は可能となっており、第３ブーム用方向制御弁３３はブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられる。したがって、第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油は、第３ブーム用方向制御弁３３のブーム下げ切換位置３３ｂに設けた阻止ポート３３ｂ１によってブームシリンダ７への供給が阻止され、ブームシリンダ７のボトム室７ａから排出された圧油は、再生回路３３ｂ２を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに再生供給される。これによって第３油圧ポンプ１３からの圧油の供給なしに、ブームシリンダ７が収縮してブーム下げを実施することができる。すなわち、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３から吐出される圧油は、ブームシリンダ７に供給されることがなく、それら油圧ポンプを最小傾転角に保持して最小流量が吐出されるようにすることができ、このようにすればエネルギ消費を最小限に抑えることができる。
【００９４】
［ジャッキアップ操作］
また、接地等の状態でブーム下げが実施されたとき、すなわちジャッキアップ操作時には、ブームシリンダ７のボトム圧は上述の所定圧に満たないタンク圧程度の低圧となる。このとき、上述したように切換弁４２はばねの力により開位置４２ａとなり、第１ブーム用方向制御弁１９の制御部へのパイロット圧の供給、及び第２ブーム用方向制御弁２２の制御部へのパイロット圧の供給が可能になり、ブーム用操作装置４０の操作に伴って、第１ブーム用方向制御弁１９及び第２ブーム用方向制御弁２２はそれぞれブーム下げ切換位置に切り換えられ、第３ブーム用方向制御弁３３の制御部へもパイロット圧が供給されて第３ブーム用方向制御弁３３はブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられた状態になる。ブーム下げ切換位置３３ｂには、第３油圧ポンプ１３からの圧油のブームシリンダ７への供給を阻止する阻止ポート３３ｂ１と、供給される圧油を第３アーム用方向制御弁３４側に流す油路が設けられるため、第３ブーム用方向制御弁３３がブーム下げ切換位置３３ｂに切り換えられても第３油圧ポンプ１３に接続される他の方向制御弁が操作されなければ、第３油圧ポンプ１３の吐出圧はタンク圧に近い低圧状態となる。したがって、ジャッキアップ時には、第１油圧ポンプ１１の圧油が第１ブーム用方向制御弁１９を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに供給され、また第２油圧ポンプ１２の圧油が第２ブーム用方向制御弁２２を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに供給されて、２つの油圧ポンプの圧油により所望のジャッキアップ操作を実施することができる。
【００９５】
［アームクラウド操作］
この第１実施形態は、アーム用操作装置４１を操作し、例えばアーム５が空中に保持されている状態からアームクラウドが実施されようとする際に、操作前のアーム用操作装置４１の非操作状態では、圧力センサ６１から検出信号が出力されないことに伴ってコントローラ７０の制御により電磁弁４４は閉じられた状態となっている。したがって、第１アーム用方向制御弁２３の戻り管路４７に設けた開放弁４３は絞りを有する右位置４３ｂに保持された状態にある。この状態から、アーム用操作装置４１を操作すると、第１アーム用方向制御弁２３はアームクラウド切換位置に切り換えられるとともに、アームクラウド操作であることが圧力センサ６１で検出される。この圧力センサ６１の信号によって、コントローラ７０は電磁弁４４を開くように制御し、これに伴ってパイロットポンプ１４のパイロット圧が電磁弁４４を介して開放弁４３の制御部に与えられ、パイロット圧の大きさ応じて開放弁４３は左位置４３ａ側に切り換えられる傾向となる。
【００９６】
したがって、アームクラウド操作を実施する際の操作開始時にあっては、開放弁４３の開口量が小さいことから、アームシリンダ８のロッド室８ｂから第１アーム用方向制御弁２３、開放弁４３を介してタンク１５に戻される油の量は少ない。これに応じてアームクラウド作動速度が遅くなるように抑えられて、第２油圧ポンプ１２から第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給される圧油によってアーム５は緩やかに下降を始める。これにより、アームクラウドの操作開始時における衝撃の発生が防止される。また、アーム用操作装置４１の操作量が大きくなると、コントローラ７０から電磁弁４４に供給される信号の値が大きくなって電磁弁４４の開口量が大きくなり、開放弁４３は全開位置である左位置４３ａに切り換えられる。これにより、アームシリンダ８のロッド室８ｂから第１アーム用方向制御弁２３、開放弁４３を介してタンク１５に戻される油の量が多くなり、アームクラウドの作動速度が速くなってアーム５は速やかに下降する。このようにアームクラウド操作に際して、作業装置３のブーム４やバケット６、あるいは旋回体２及び走行体１へ及ぼす衝撃力の影響を少なくしながら良好な操作性を確保することができる。
【００９７】
なお、このアームクラウド操作の開始後、開放弁４３の開口量が大きくなったときには、アームシリンダ８のロッド圧はタンク圧と同程度まで低下するので、絞りを有する再生回路を設けた場合に比べて、アームシリンダ８を作動させる推力が小さくなる。すなわち、この第１実施形態では、アームクラウド操作時のアームシリンダ８の負荷圧を小さくすることができる。これによって、第２油圧ポンプ１２のポンプ効率を向上させることができる。
【００９８】
この第１実施形態では、第１アーム用方向制御弁２３、第２アーム用方向制御弁１８、第３アーム用方向制御弁３４のうち、第１アーム用方向制御弁２３にのみタンクへの接続ポートとなるメータアウトポートが設けられる。
【００９９】
［重掘削作業時］
この第１実施形態は重掘削時には上述のように、第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の圧油によって作業が実施される。一般に油圧ポンプは、吐出圧力が高くなるほど容積効率が低下する。例えばアーム、バケット複合操作によって大きな掘削力を要する重掘削作業が実施されるときには、吐出圧センサ４５で検出される第２油圧ポンプ１２の吐出圧が重掘削作業に相応する所定圧以上となる。そのため、吐出圧センサ４５から出力される信号に応じてコントローラ７０に含まれる方向制御弁中立保持手段は、吐出圧センサ４５によって検出される吐出圧が所定圧以上となるときには、電磁弁６２，６３を制御して第３ブーム用方向制御弁３３及び第３アーム用方向制御弁３４を中立位置に保持する。また、このような重掘削作業時には、図示しないポンプ制御無効手段によって、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれる流量調整弁１３ｃの制御部へのパイロット圧の供給が阻止されるようになっている。これによって第３油圧ポンプ１３の傾転角は最小傾転角に保持され、第３油圧ポンプ１３からは最小流量が吐出される。したがって、第１油圧ポンプ１１の圧油がバケット用方向制御弁１７を介してバケットシリンダ９のボトム室９ａに優先して供給され、第２油圧ポンプ１２の圧油がアームシリンダ８のボトム室８ａに供給される。これにより、この重掘削作業時におけるアーム、バケット複合操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく、第１油圧ポンプ１１の傾転制御と第２油圧ポンプ１２の傾転制御によって実施させることができる。
【０１００】
［アームクラウド操作時のポンプ制御］
地面のならし作業のように、アームクラウド操作時にブーム操作を少し入れて地面を水平にならす作業が行なわれることがある。アーム用操作装置４１を操作すると第１、第２アーム用方向制御弁２３，１８とともに、第３アーム用方向制御弁３４もアームクラウド切換位置に切り換る。この場合、第３油圧ポンプ１３の圧油は全量が第３アーム用方向制御弁３４に供給されて、アームシリンダ８に供給される。この状態において、作業に合わせてブーム用操作装置４０を少し操作すると、第３ブーム用方向制御弁３３と第３アーム用方向制御弁３４とがタンデムに接続されているために、第３油圧ポンプ１３の吐出圧が一気に上昇する。上述したようにポンプは吐出圧が上昇すると容積効率が低下する。そのため、アームクラウド操作がされたときには、その操作に伴って図示しない第３油圧ポンプ傾転制御手段が作動し、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれる流量調整弁１３ｃの制御部へのパイロット圧の供給を阻止する。すなわち、第３油圧ポンプの傾転制御が実施されることがない。したがって、第１油圧ポンプ１１の圧油が第２アーム用方向制御弁１８を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給され、第２油圧ポンプ１２の圧油が第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給され、これらによってアームシリンダ８が作動してアームクラウドを実施することができる。すなわち、このアームクラウド操作を、良好な操作性を確保しながらもポンプ効率の悪化を招くことなく、第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２の傾転制御によって実施させることができる。
【０１０１】
［複合操作時の省エネの実現］
この第１実施形態は、コントローラ７０から出力される信号によって、第１流量制限弁５４、第２流量制限弁５５、及び第３流量制限弁５６を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ１１のレギュレータに含まれる流量調整弁１１ｃの制御部、第２油圧ポンプ１２のレギュレータに含まれる流量調整弁１２ｃの制御部、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれる流量調整弁１３ｃの制御部のそれぞれに与えられるパイロット圧を制御し、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３のうちの該当する油圧ポンプの傾転角、すなわち該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量を制御することにより、アーム５やバケット６と第１特殊アタッチメントとの複合操作、アーム５やバケット６と第２特殊アタッチメントとの複合操作を、必要最小の流量で実施させることができ、ポンプ効率を向上させることができる。
【０１０２】
また、コントローラ７０から出力される信号によって、第１トルク制御弁５１、第２トルク制御弁５２、第３トルク制御弁５３を選択的に作動させて、第１油圧ポンプ１１のレギュレータに含まれるトルク調整弁１１ｂの制御部、第２油圧ポンプ１２のレギュレータに含まれるトルク調整弁１２ｂの制御部、第３油圧ポンプ１３のレギュレータに含まれるトルク調整弁１３ｂの制御部のそれぞれに与えられるパイロット圧を制御して、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３のうちの該当する油圧ポンプのポンプトルクを制御することにより、ポンプトルクの合計値がエンジン出力トルクを超えないように保ちながら、第１油圧ポンプ１１、第２油圧ポンプ１２、及び第３油圧ポンプ１３のうちの該当する油圧ポンプから吐出される圧油の流量配分を好適に保ち、良好な複合操作性を確保してポンプ効率を向上させることができる。
【０１０３】
以上のようにこの第１実施形態に係る油圧駆動装置によれば、上述したようにブーム上げ、アームクラウド複合操作に際して、第３油圧ポンプ１３の圧油によってブーム上げを行わせ、第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２の圧油によってアームクラウドを行わせるので、このブーム上げ、アームクラウド複合操作を絞りを設けることなく実施させることができる。また、アームクラウド操作に際して絞りを有する再生回路を設けることなくアームクラウド操作を実施させることができる。したがって、この第１実施形態は、ブーム上げ、アームクラウド複合操作における圧損、及びアームクラウド操作における圧損を低減できる。これにより、ポンプ効率を向上させ、燃費を低減して、省エネを実現させることができる。
【０１０４】
本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置は、図３に示すように、第１油圧ポンプのポンプトルク制御と、第２油圧ポンプ１２のポンプトルク制御を、第２トルク制御弁５２によって行わせるようにしてあり、第１実施形態における第１トルク制御弁５１を除いた構成にしてある。このように第１油圧ポンプ１１のポンプトルク制御と第２油圧ポンプ１２のポンプトルク制御を１つの第２トルク制御弁５２によって行うようにすれば、制御するトルク制御弁の数を少なくすることができるので、コントローラ７０によるポンプトルク制御を第１実施形態におけるよりも簡単に行うことができる。その他の構成は第１実施形態と同等である。なお、この第２実施形態のように構成した場合には、第１実施形態に比べてポンプトルク制御の精度としては若干劣るが、実作業に際してはほとんど支障を生じることなくポンプ制御を実施することができる。
【０１０５】
このように構成した第２実施形態も、基本的には第１実施形態と同等の構成にしてあることから、第１実施形態におけるのと同様に、ブーム上げ、アームクラウド複合操作を絞りを設けることなく実施させることができ、また絞りを有する再生回路を設けたのと同様のアームクラウド操作を実施させることができる。その他の作用効果についても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１０６】
なお、上記第１，第２実施形態において、第１油圧ポンプ１１に接続される第２アーム用方向制御弁１８の上流に位置する管路２１に、第１可変絞り１００を設けた構成にしてもよい。その状態を参考として図３に示す。
【０１０７】
このように構成したものでは、アームクラウド、バケットクラウド複合操作に際し、上述したように開放弁４３を設けたことによりアームクラウド操作時に負荷圧が小さくなることによって低圧側を形成する第２アーム用方向制御弁１８への第１油圧ポンプ１１の圧油の供給を第１可変絞り１００によって制限することができ、第１油圧ポンプ１１の圧油を優先してバケット用方向制御弁１７を介してバケットシリンダ９に供給し、作動させることができる。また、第２油圧ポンプ１２の圧油を第１アーム用方向制御弁２３を介して、また第３油圧ポンプ１３の圧油を第３アーム用方向制御弁３３を介して、それぞれアームシリンダ８に供給することによりアームシリンダ８を作動させることができる。すなわち、アーム５の作動速度を確保しながら、バケット６の作動速度の高速化を実現させることができる。
【０１０８】
また、上記第１，第２実施形態において、第２油圧ポンプ１２に接続される第１アーム用方向制御弁２３の上流の管路２８に第２可変絞り１０１を設けた構成にしてもよい。この状態を参考として図３に示す。
【０１０９】
このように構成したものでは、例えばアーム５に第１特殊アタッチメントを接続し、上述のように第１特殊アタッチメントを駆動する第１アクチュエータを設け、この第１アクチュエータを第１予備用方向制御弁２４で制御するようにした場合、例えばブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作に際し、第２可変絞り１０１によって、第１アーム用方向制御弁２３の戻り管路４７に上述のように開放弁４３を設けたことによって低圧側を形成している第１アーム用方向制御弁２３への第２油圧ポンプ１２の圧油の流入を抑えながら、この第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４を介して第１アクチュエータに供給し、第１特殊アタッチメントを作動させることができる。すなわち、第１油圧ポンプ１１の圧油をバケット用方向制御弁１７を介してバケットシリンダ９のボトム室９ａに優先して供給し、第２油圧ポンプ１２の圧油を第２可変絞り及び第１アーム用方向制御弁２３を介してアームシリンダ８のボトム室８ａに供給するとともに、この第２油圧ポンプ１２の圧油を第１予備用方向制御弁２４を介して第１アクチュエータに供給し、第３油圧ポンプ１３の圧油を第３ブーム用方向制御弁３３のブーム上げ切換位置３３ａを介してブームシリンダ７のボトム室７ａに供給して、ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド、第１特殊アタッチメントの４複合操作を実施することができる。
【０１１０】
また、上記第１，第２実施形態において、ブーム下げ操作に際してブームシリンダ７のボトム圧が所定圧に満たないジャッキアップ操作時に、第１油圧ポンプの傾転角を増加させる制御を行う第１油圧ポンプ傾転制御手段を備えた構成にしてもよい。
【０１１１】
このように構成したものでは、ジャッキアップ操作時には、第１油圧ポンプ傾転制御手段によって第１油圧ポンプ１１のレギュレータに含まれる流量調整弁１１ｃの制御部に供給されるパイロット圧を増加させる制御がなされて、第１油圧ポンプ１１の傾転角が大きくなる。すなわち、第１油圧ポンプ１１の流量が増加する制御がなされ、増加した流量が第１ブーム用方向制御弁１９を介してブームシリンダ７のロッド室７ｂに供給されてジャッキアップ操作が実施される。このとき例えば、第２油圧ポンプ１２の圧油の流量については増加制御が行われない。また、第３油圧ポンプ１３の傾転制御は不実施状態に保たれる。このように第２油圧ポンプ１１の流量の増加制御がなされず、また第３油圧ポンプの傾転制御を不実施に保っても、第１油圧ポンプ１１の流量を増加させることによって、ジャッキアップ操作を支障なく実施することができる。したがつて、ポンプ効率に与える影響を最小に保ちながらジャッキアップ操作を行うことができる。
【０１１２】
また、上記第１実施形態において、旋回、バケット複合操作時に、コントローラ７０から出力される信号により、第１トルク制御手段である第１トルク制御弁５１を第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを増加させるように制御する構成にしてもよい。または上記第２実施形態において、旋回、バケット複合操作時に、コントローラ７０から出力される信号により、第２トルク制御手段である第２トルク制御弁５２を第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを増加させるように制御する構成にしてもよい。
【０１１３】
このように構成したものでは、例えば旋回、バケット複合操作を介して土砂等の掘削、掘削した土砂の放土が実施されるような場合であって、旋回体２及びバケット６を放土位置から掘削位置まで戻すように旋回させる際に、第１トルク制御弁５１または第２トルク制御弁５２を、第１油圧ポンプ１１のポンプトルクを増加させるように駆動させて、第１油圧ポンプ１１からバケットシリンダ９のボトム室９ａに供給される圧油の流量を増加させ、このバケットシリンダ９の作動速度を速くすることができる。すなわち、旋回体２及びバケット６が放土位置から掘削位置まで戻る間に、速い作動速度でバケットクラウド操作をして、バケット６をその刃先が地面に対して望ましい食い込み角度となる掘削姿勢に速やかに復帰させることができる。これにより、旋回体２及びバケット６が掘削位置まで戻った際に直ちにバケット６による掘削作業を行わせることができ、このような掘削作業の能率を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
２ 旋回体（車体）
３ 作業装置
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
７ａ ボトム室
７ｂ ロッド室
８ アームシリンダ
８ａ ボトム室
８ｂ ロッド室
９ バケットシリンダ
９ａ ボトム室
１１ 第１油圧ポンプ
１２ 第２油圧ポンプ
１３ 第３油圧ポンプ
１４ パイロットポンプ
１５ タンク
１７ バケット用方向制御弁
１８ 第２アーム用方向制御弁
１９ 第１ブーム用方向制御弁
２０ 管路
２１ 管路
２２ 第２ブーム用方向制御弁
２３ 第１アーム用方向制御弁
２４ 第１予備用方向制御弁
２６ 管路
２７ 管路
２８ 管路
２９ 管路
３０ 予備用合流弁
３０ａ 閉位置
３０ｂ 開位置
３１ 旋回モータ
３２ 旋回用方向制御弁
３３ 第３ブーム用方向制御弁
３３ａ ブーム上げ切換位置
３３ｂ ブーム下げ切換位置
３３ｂ１ 阻止ポート
３３ｂ２ 再生回路
３４ 第３アーム用方向制御弁
３５ 第２予備用方向制御弁
３６ 管路
３７ 管路
４０ ブーム用操作装置
４１ アーム用操作装置
４２ 切換弁（ブーム用方向制御弁制御手段）
４３ 開放弁
４３ａ 左位置
４３ｂ 右位置
４４ 電磁弁
４５ 吐出圧センサ（吐出圧検出手段）
４６ 管路
４７ 戻り管路
４８ 管路
５１ 第１トルク制御弁（第１トルク制御手段）
５２ 第２トルク制御弁（第２トルク制御手段）
５３ 第３トルク制御弁（第３トルク制御手段）
５４ 第１流量制限弁（第１流量制限手段）
５５ 第２流量制限弁（第２流量制限手段）
５６ 第３流量制限弁（第３流量制限手段）
６１ 圧力センサ
６２ 電磁弁
６３ 電磁弁
６４ 可変絞り
７０ コントローラ
８０ 管路
８１ 管路
８２ 管路
８５ 管路
８６ 管路
８７ 管路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、この車体に取り付けられる作業装置とを備え、この作業装置は、上記車体に上下方向の回動可能に接続されるブームと、このブームの先端に上下方向の回動可能に接続されるアームと、上記ブームを駆動するブームシリンダと、上記アームを駆動するアームシリンダとを含む作業機械に設けられ、
上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、上記第１油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁と、上記第２油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、
上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第３油圧ポンプと、この第３油圧ポンプに接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁と、この第３ブーム用方向制御弁にタンデム接続され、上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記車体が旋回体を含み、
この旋回体を駆動する旋回モータと、上記第３油圧ポンプに接続され、上記旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第３ブーム用方向制御弁は、上記ブームを上方向に回動させる切換位置であるブーム上げ切換位置と、上記ブームを下方向に回動させる切換位置であるブーム下げ切換位置とを有し、上記ブーム下げ切換位置に、上記第３油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダへの供給を阻止する阻止ポートを設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、
上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、
上記第１ブーム用方向制御弁と、上記第２アーム用方向制御弁と、上記バケット用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２油圧ポンプに接続される第１予備用方向制御弁と、
上記第１油圧ポンプから吐出される圧油を上記第１予備用方向制御弁に供給可能にする予備用合流弁を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第３油圧ポンプに接続される第２予備用方向制御弁を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁と、上記第２予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項９】
請求項８に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２予備用方向制御弁は、追加油圧ポンプの接続を可能にする追加用ポンプポートを有することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２ブーム用方向制御弁と、上記第１アーム用方向制御弁と、上記第１予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１１】
請求項３に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置に、上記ブーム下げ操作時に上記ブームシリンダのボトム室から排出される油を上記ブームシリンダのロッド室に再生供給可能な再生回路を設けるとともに、
上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧以上のときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁及び上記第２ブーム用方向制御弁を中立位置に保持し、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が上記所定圧に満たないときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁を上記第１油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持し、上記第２ブーム用方向制御弁を上記第２油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持するブーム用方向制御弁制御手段を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１アーム用方向制御弁、上記第２アーム用方向制御弁、及び上記第３アーム用方向制御弁のうちの少なくとも１つとタンクとを連絡する戻り管路に、上記アームの非操作時に開口量を小さく保持し、アームクラウド操作時の上記アームの操作量が大きくなるに従って開口量を大きくする開放弁を設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２アーム用方向制御弁の上流に、第１可変絞りを設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１アーム用方向制御弁の上流に第２可変絞りを設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプの吐出圧、上記第２油圧ポンプの吐出圧、上記第３油圧ポンプの吐出圧のうちの少なくとも上記第２油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
この吐出圧検出手段で検出された吐出圧が所定圧以上のときに上記第３ブーム用方向制御弁及び上記第３アーム用方向制御弁を中立位置に保持する方向制御弁中立保持手段と、
上記吐出圧が所定圧以上のときに上記第３油圧ポンプに対する傾転制御を無効にするポンプ制御無効手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第３油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記アームの操作がアームクラウド操作であるときに、上記第３油圧ポンプの傾転制御を不実施に保つ第３油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第１油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧に満たないときに、上記第１油圧ポンプの傾転角を増加させる制御を行う第１油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１８】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプから吐出される流量を、この第１油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第１流量制限手段と、
上記第２油圧ポンプから吐出される流量を、この第２油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第２流量制限手段と、
上記第３油圧ポンプから吐出される流量を、この第３油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第３流量制限手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、
上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、
上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、
上記第３の油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２１】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、
上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備え、
上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２２】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、
上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備え、
上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１】
車体と、この車体に取り付けられる作業装置とを備え、この作業装置は、上記車体に上下方向の回動可能に接続されるブームと、このブームの先端に上下方向の回動可能に接続されるアームと、上記ブームを駆動するブームシリンダと、上記アームを駆動するアームシリンダとを含む作業機械に設けられ、
上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、上記第１油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁と、上記第２油圧ポンプに対しパラレル接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁及び上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、
上記ブームシリンダ及び上記アームシリンダをそれぞれ作動させる圧油を供給する第３油圧ポンプと、この第３油圧ポンプに接続され、上記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁と、この第３ブーム用方向制御弁にタンデム接続され、上記アームシリンダに供給される圧油の流れを制御する第３アーム用方向制御弁を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記車体が旋回体を含み、
この旋回体を駆動する旋回モータと、上記第３油圧ポンプに接続され、上記旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第３ブーム用方向制御弁は、上記ブームを上方向に回動させる切換位置であるブーム上げ切換位置と、上記ブームを下方向に回動させる切換位置であるブーム下げ切換位置とを有し、上記ブーム下げ切換位置に、上記第３油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダへの供給を阻止する阻止ポートを設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、
上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、
上記第１ブーム用方向制御弁と、上記第２アーム用方向制御弁と、上記バケット用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２油圧ポンプに接続される第１予備用方向制御弁と、
上記第１油圧ポンプから吐出される圧油を上記第１予備用方向制御弁に供給可能にする予備用合流弁を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第３油圧ポンプに接続される第２予備用方向制御弁を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記旋回用方向制御弁と、上記第３ブーム用方向制御弁と、上記第２予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項９】
請求項８に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２予備用方向制御弁は、追加油圧ポンプの接続を可能にする追加用ポンプポートを有することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２ブーム用方向制御弁と、上記第１アーム用方向制御弁と、上記第１予備用方向制御弁とをパラレル接続したことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１１】
請求項３に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第３ブーム用方向制御弁のブーム下げ切換位置に、上記ブーム下げ操作時に上記ブームシリンダのボトム室から排出される油を上記ブームシリンダのロッド室に再生供給可能な再生回路を設けるとともに、
上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧以上のときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁及び上記第２ブーム用方向制御弁を中立位置に保持し、上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が上記所定圧に満たないときに、上記第３ブーム用方向制御弁を上記ブーム下げ切換位置に保持し、上記第１ブーム用方向制御弁を上記第１油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持し、上記第２ブーム用方向制御弁を上記第２油圧ポンプから吐出される圧油の上記ブームシリンダのロッド室への供給を可能にするブーム下げ切換位置に保持するブーム用方向制御弁制御手段を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１アーム用方向制御弁、上記第２アーム用方向制御弁、及び上記第３アーム用方向制御弁のうちの少なくとも１つとタンクとを連絡する戻り管路に、上記アームの非操作時に開口量を小さく保持し、アームクラウド操作時の上記アームの操作量が大きくなるに従って開口量を大きくする開放弁を設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第２アーム用方向制御弁の上流に、第１可変絞りを設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１アーム用方向制御弁の上流に第２可変絞りを設けたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプの吐出圧、上記第２油圧ポンプの吐出圧、上記第３油圧ポンプの吐出圧のうちの少なくとも上記第２油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
この吐出圧検出手段で検出された吐出圧が所定圧以上のときに上記第３ブーム用方向制御弁及び上記第３アーム用方向制御弁を中立位置に保持する方向制御弁中立保持手段と、
上記吐出圧が所定圧以上のときに上記第３油圧ポンプに対する傾転制御を無効にするポンプ制御無効手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第３油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記アームの操作がアームクラウド操作であるときに、上記第３油圧ポンプの傾転制御を不実施に保つ第３油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのうち、少なくとも上記第１油圧ポンプは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記ブーム下げ操作に際して上記ブームシリンダのボトム圧が所定圧に満たないときに、上記第１油圧ポンプの傾転角を増加させる制御を行う第１油圧ポンプ傾転制御手段を備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１８】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプから吐出される流量を、この第１油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第１流量制限手段と、
上記第２油圧ポンプから吐出される流量を、この第２油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第２流量制限手段と、
上記第３油圧ポンプから吐出される流量を、この第３油圧ポンプで吐出可能な最大流量よりも少ない所定量に制限する第３流量制限手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、
上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、
上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、
上記第３の油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２１】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、
上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第２油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第３トルク制御手段とを備え、
上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２２】
請求項２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
エンジンを備え、
上記作業装置が、上記アームの先端に上下方向の回動可能に接続されるバケットと、このバケットを作動させるバケットシリンダとを含み、
上記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁を備え、
上記第１油圧ポンプ、上記第２油圧ポンプ、及び上記第３油圧ポンプのそれぞれは、上記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプから成り、
上記第１油圧ポンプのポンプトルクおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを同時に可変に制御可能な第１トルク制御手段と、上記第３油圧ポンプのポンプトルクを可変に制御可能な第２トルク制御手段とを備え、
上記旋回体と上記バケットの複合操作時に、上記第１トルク制御手段は、上記第１油圧ポンプおよび上記第２油圧ポンプのポンプトルクを増加させる制御を行うことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２４１８０３（Ｐ２０１２−２４１８０３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１２６２６（Ｐ２０１１−１１２６２６）
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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