油圧ショベルの油圧回路
【課題】ロードセンシング制御方式の油圧駆動装置において、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができるようにする。
【解決手段】旋回用、左右走行用、ブーム用の操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆのそれぞれのパイロットラインに、いずれかの操作レバーが操作されたときに操作パイロット圧の最高圧を選択して出力する複数のシャトル弁３７ａ〜３７ｇを含む高圧選択装置３７を設け、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂとＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃとの間の油路に、連通位置Ｉと絞り位置IIとを有する応答切換弁３５ｆを設け、高圧選択装置３７で選択して出力した操作パイロット圧を信号伝達油路３８を介して応答切換弁３５ｆの受圧部３５ｇに導く。
【解決手段】旋回用、左右走行用、ブーム用の操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆのそれぞれのパイロットラインに、いずれかの操作レバーが操作されたときに操作パイロット圧の最高圧を選択して出力する複数のシャトル弁３７ａ〜３７ｇを含む高圧選択装置３７を設け、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂとＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃとの間の油路に、連通位置Ｉと絞り位置IIとを有する応答切換弁３５ｆを設け、高圧選択装置３７で選択して出力した操作パイロット圧を信号伝達油路３８を介して応答切換弁３５ｆの受圧部３５ｇに導く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルの油圧駆動装置に係わり、特にロードセンシング制御方式の油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油圧ショベルの油圧駆動装置には、油圧ポンプ(メインポンプ)の吐出圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう油圧ポンプの容量を制御するものがあり、これはロードセンシング制御方式と呼ばれている。
【０００３】
このようなロードセンシング制御方式の油圧駆動装置は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１記載の油圧駆動装置では、油圧ポンプの吐出圧と複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧(以下差圧ＰLSという)を絶対圧として出力する差圧減圧弁を設け、この差圧減圧弁の出力圧がロードセンシングポンプ制御装置に導かれる。ロードセンシングポンプ制御装置は、ＬＳ制御弁とＬＳ制御傾転アクチュエータとを有し、前記差圧減圧弁の出力圧はＬＳ制御弁の受圧部に導かれる。ＬＳ制御弁は差圧減圧弁の出力圧に応じて出力圧を変化させ、ＬＳ制御傾転アクチュエータはその出力圧に応じて油圧ポンプの傾転角（容量）を変化させる。ＬＳ制御弁の出力圧をＬＳ制御傾転アクチュエータに導く油路には固定絞りが設けられ、この固定絞りは、アクチュエータを操作する操作装置の操作レバーを中立位置から急操作したときなど、油圧ポンプの傾転角が増える際に、ＬＳ制御弁アクチュエータより排出される油の流れを抑制し、油圧ポンプの傾転角の増大を緩やかにする役割を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９３７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アクチュエータの操作性を良好にするため、アクチュエータの起動時に体感する衝撃をより低減することが顧客より求められている。特に、ブーム、走行、旋回など慣性の影響を大きく受ける動作は操作レバーの急操作において、アクチュエータの起動時に体感する衝撃が大きい。
【０００６】
このような問題を解決する方法の１つとして、油圧ポンプ（メインポンプ）の傾転角の急激な増大を抑制すること、すなわち、油圧ポンプの応答性を鈍くすることが考えられている。
【０００７】
特許文献１では、油圧ポンプの応答性を鈍らせるため、ＬＳ制御弁の出力圧をＬＳ制御傾転アクチュエータに導く油路に固定絞りを設け、油圧ポンプの傾転角の変化を緩やかにして応答性を鈍くしている。しかし、このように固定絞りを設けた場合は、その固定絞りが全てのアクチュエータ操作に影響するため、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、逆に操作性が悪化するという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、ロードセンシング制御方式の油圧駆動装置において、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる油圧ショベルの油圧駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記油圧ポンプの吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシングポンプ制御装置とを備え、前記ロードセンシングポンプ制御装置は、前記油圧ポンプの容量を変化させるロードセンシングアクチュエータと、前記ロードセンシングアクチュエータをパイロット油圧源とタンクとに選択的に連通させ、前記油圧ポンプの吐出圧と前記最高負荷圧との差圧が前記目標差圧に一致するよう前記ロードセンシングアクチュエータの駆動を制御するロードセンシング制御弁とを有する油圧ショベルの油圧駆動装置において、前記複数のアクチュエータのうちの特定のアクチュエータの動作を指示する特定の操作レバー装置の操作パイロット圧を検出する操作検出装置と、前記ロードセンシング制御弁と前記ロードセンシングアクチュエータとを連絡する油路に設けられ、前記操作検出装置の検出結果に基づいて連通位置と絞り位置との間で切り換わる応答切換弁とを備えるものとする。
【００１０】
このように構成した本発明においては、応答切換弁が連通位置に切り換わったときは、油圧ポンプの応答性が早くなり、機敏なアクチュエータの動作を行うことができ、応答切換弁が絞り位置に切り換わったときは、油圧ポンプの応答性を鈍らせ、操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータへの圧油の流入を緩やかにし、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和させることができる。これにより例えば特定のアクチュエータを旋回モータ、左右の走行モータ、ブームシリンダのような被駆動体の慣性の影響を大きく受けるアクチュエータとした場合は、これらのアクチュエータに対応する操作レバー装置の操作レバーを操作したときは、操作検出装置がその操作パイロット圧を検出し、応答切換弁を絞り位置に切り換えることで、アクチュエータの起動時に体感する衝撃を緩和することができる。また、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業を行う場合など、特定のアクチュエータ以外の操作レバー装置の操作レバーを操作したときは、操作検出装置はその操作パイロット圧を検出せず、応答切換弁を連通位置に切り換えることで、アクチュエータを応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００１１】
このように本発明によれば、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記操作検出装置は、前記特定の操作レバー装置が操作されたときに操作パイロット圧を選択して出力する複数のシャトル弁からなる高圧選択装置と、前記高圧選択装置が出力する操作パイロット圧を前記応答切換弁に導く信号伝達油路とを有し、前記応答切換弁は、前記信号伝達油路に接続され、前記操作パイロット圧が導かれる受圧部を有する油圧切換弁である。
【００１３】
これにより高圧選択装置及び応答切換弁を含む油圧駆動装置全体を純油圧的に構成することができ、安価で信頼性の高いシステムを提供することができる。
【００１４】
（３）上記（２）において、好ましくは、モード選択スイッチと、前記信号伝達油路に設けられ、前記モード選択スイッチが出力する信号に応じて開位置と閉位置との間で切り換わる選択弁とを更に有する。
【００１５】
これによりモード選択スイッチを切り換えることで、高圧選択装置が出力する操作パイロット圧を応答切換弁の受圧部に伝達するか遮断するかを選択することができ、例えば特定のアクチュエータを泥落とし作業のような早い応答性を必要とする作業を行うアームシリンダ及びバケットシリンダとした場合は、泥落とし作業のように早い応答性を必要としないときは、選択弁を遮断位置に切り換えることで、操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
【００１６】
（４）また、上記（１）において、好ましくは、前記複数のアクチュエータは、旋回体を駆動する旋回モータと、走行体を駆動する左右の走行モータと、フロント作業機のブームを駆動するブームシリンダを含み、前記特定のアクチュエータは、前記旋回モータ、左右の走行モータ及びブームシリンダのうちの少なくとも１つのアクチュエータであり、
前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記連通位置あり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記絞り位置に切り換えられる。
【００１７】
これにより上記（１）で述べたように、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【００１８】
（５）また、上記（１）において、好ましくは、前記複数のアクチュエータは、フロント作業機のアームを駆動するアームシリンダと、フロント作業機のバケットを駆動するバケットシリンダを含み、前記特定のアクチュエータは前記アームシリンダ及びバケットシリンダの少なくとも一方であり、前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記絞り位置にあり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記連通位置に切り換えられる。
【００１９】
これによってもアクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す一側半分の油圧回路図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す他側半分の油圧回路図である。
【図２】油圧ショベルの外観を示す図である。
【図３】応答切換弁のストロークと開口面積との関係を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第２の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す一側半分の油圧回路図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す他側半分の油圧回路図である。
【図５Ａ】応答切換弁のストロークと開口面積との関係の一例を示す図である。
【図５Ｂ】応答切換弁のストロークと開口面積との関係の他の例を示す図である。
【図６Ａ】本発明の第３の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す一側半分の油圧回路図である。
【図６Ｂ】本発明の第３の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す他側半分の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
＜油圧ショベル＞
図２に油圧ショベルの外観を示す。
【００２３】
図２において、作業機械としてよく知られている油圧ショベルは、上部旋回体３００と、下部走行体３０１と、スイング式のフロント作業機３０２を備え、フロント作業機３０２は、ブーム３０６、アーム３０７、バケット３０８から構成されている。上部旋回体３００は下部走行体３０１を旋回モータ５の回転によって旋回可能である。上部旋回体３００の前部にはスィングポスト３０３が取り付けられ、このスィングポスト３０３にフロント作業機３０２が上下動可能に取り付けられている。スイングポスト３０３はスイングシリンダ９の伸縮により上部旋回体３００に対して水平方向に回動可能であり、フロント作業機３０２のブーム３０６、アーム３０７、バケット３０８はブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、バケットシリンダ１２の伸縮により上下方向に回動可能である。下部走行体３０１は中央フレーム３０４を備え、この中央フレーム３０４にはブレードシリンダ７の伸縮により上下動作を行うブレード３０５が取り付けられている。下部走行体３０１は、走行モータ６，８の回転により左右の履帯３１０，３１１を駆動することによって走行を行う。
＜第１の実施の形態＞
図１Ａ及び図２Ｂに本発明の第１の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置を示す。
【００２４】
〜基本構成〜
まず、本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本構成を説明する。
【００２５】
本実施の形態における油圧駆動装置は、エンジン１と、エンジン１によって駆動されるメインのメインポンプ２と、メインポンプ２と連動してエンジン１により駆動されるパイロットポンプ３と、メインポンプ２から吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータ５，６，７，８，９，１０，１１，１２と、コントロールバルブ４とを備えている。
【００２６】
本実施形態に係わる履帯式走行装置を備えた作業機は、例えば油圧ミニショベルであり、アクチュエータ５は油圧ショベルの旋回モータであり、アクチュエータ６，８は左右の走行モータであり、アクチュエータ７はブレードシリンダであり、アクチュエータ９はスイングシリンダであり、アクチュエータ１０，１１，１２はそれぞれブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダである。
【００２７】
コントロールバルブ４は、メインポンプ２の供給油路２ａに接続され、メインポンプ２から各アクチュエータに供給される圧油の方向と流量をそれぞれ制御する複数のバルブセクション１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０と、複数のアクチュエータ５，６，７，８，９，１０，１１，１２の負荷圧のうち最も高い負荷圧（以下、最高負荷圧という）ＰLmaxを選択して信号油路２１に出力する複数のシャトル弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇと、メインポンプ２の供給油路２ａに設けられ、メインポンプ２の最高吐出圧（最高ポンプ圧）を制限するメインリリーフ弁２３と、メインポンプ２の吐出圧（ポンプ圧）Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSを絶対圧として出力する差圧減圧弁２４と、ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSがバネ２５ａにより設定されたある一定値を超えたときにメインポンプ２の吐出流量の一部をタンクＴに戻し、差圧ＰLSをバネ２５ａにより設定された一定値以下に保つアンロード弁２５とを有している。アンロード弁２５及びメインリリーフ弁２３の出側はコントロールバルブ２内でタンク油路２９に接続され、タンクＴに接続されている。
【００２８】
バルブセクション１３は流量制御弁２６ａと圧力補償弁２７ａとから構成され、バルブセクション１４は流量制御弁２６ｂと圧力補償弁２７ｂとから構成され、バルブセクション１５は流量制御弁２６ｃと圧力補償弁２７ｃとから構成され、バルブセクション１６は流量制御弁２６ｄと圧力補償弁２７ｄとから構成され、バルブセクション１７は流量制御弁２６ｅと圧力補償弁２７ｅとから構成され、バルブセクション１８は流量制御弁２６ｆと圧力補償弁２７ｆとから構成され、バルブセクション１９は流量制御弁２６ｇと圧力補償弁２７ｇとから構成され、バルブセクション２０は流量制御弁２６ｈと圧力補償弁２７ｈとから構成されている。
【００２９】
流量制御弁２６ａ〜２６ｈは、メインポンプ２からそれぞれのアクチュエータ５〜１２に供給される圧油の方向と流量をそれぞれ制御し、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈは流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧をそれぞれ制御する。
【００３０】
圧力補償弁２７ａ〜２７ｈは目標差圧設定用の開弁側受圧部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ，２８ｆ，２８ｇ，２８ｈを有し、この受圧部２８ａ〜２８ｈには差圧減圧弁２４の出力圧が導かれ、油圧ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSの絶対圧（以下絶対圧ＰLSという）により目標補償差圧が設定される。このように流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧を同じ差圧ＰLSという値に制御することにより、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈは流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧が油圧ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSに等しくなるように制御する。これにより複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操作時は、アクチュエータ５〜１２の負荷圧の大小に係わらず、流量制御弁２６ａ〜２６ｈの開口面積比に応じてメインポンプ２の吐出流量を分配し、複合操作性を確保することができる。また、メインポンプ２の吐出流量が要求流量に満たないサチュレーション状態になった場合は、差圧ＰLSはその供給不足の程度に応じて低下し、これに応じて圧力補償弁２７ａ〜２７ｈが制御する流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧が同じ割合で低下して流量制御弁２６ａ〜２６ｈの通過流量が同じ割合で減少するため、この場合も流量制御弁２６ａ〜２６ｈの開口面積比に応じてメインポンプ２吐出流量を分配し、複合操作性を確保することができる。
【００３１】
また、油圧駆動装置は、パイロットポンプ３の供給油路３ａに接続され、パイロットポンプ３の吐出流量に応じて絶対圧を出力するエンジン回転数検出弁３０と、エンジン回転数検出弁３０の下流側に接続され、パイロット油路３１の圧力を一定に保つパイロットリリーフ弁３２を有するパイロット油圧源３３と、パイロット油路３１に接続され、パイロット油圧源３２の油圧を元圧として流量制御弁２６ａ〜２６ｈを操作するための制御パイロット圧ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｄ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐ，を生成するためのリモコン弁を備えた操作レバー装置３４ａ、３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，３４ｈとを備えている。
【００３２】
エンジン回転数検出弁３０は、パイロットポンプ３の供給油路３ａをパイロット油路３１に接続する油路に設けられた絞り要素（固定絞り）３０ｆと、絞り要素３０ｆに並列に接続された流量検出弁３０ａと、差圧減圧弁３０ｂとを有している。流量検出弁３０ａの入力側はパイロットポンプ３の供給油路３ａに接続され、流量検出弁３０ａの出力側はパイロット油路３１に接続されている。流量検出弁３０ａは通過流量が増大するにしたがって開口面積を大きくする可変絞り部３０ｃを有し、パイロットポンプ３の吐出油は絞り要素３０ｆ及び流量検出弁３０ａの可変絞り部３０ｃの両方を通過してパイロット油路３１側へと流れる。このとき、絞り要素３０ｆと流量検出弁３０ａの可変絞り部３０ｃには通過流量が増加するにしたがって大きくなる前後差圧が発生し、差圧減圧弁３０ｂはその前後差圧を絶対圧Ｐaとして出力する。パイロットポンプ３の吐出流量はエンジン１の回転数によって変化するため、絞り要素３０ｆ及び可変絞り部３０ｃの前後差圧を検出することにより、パイロットポンプ３の吐出流量を検出することができ、エンジン１の回転数を検出することができる。また、可変絞り部３０ｃは、通過流量が増大するにしたがって（前後差圧が高くなるにしたがって）開口面積を大きくすることにより、通過流量が増大するにしたがって前後差圧の上昇度合いが緩やかになるように構成されている。
【００３３】
メインポンプ２は可変容量型の油圧ポンプであり、その傾転角（容量）を制御するためのポンプ制御装置３５を備えている。ポンプ制御装置３５はポンプトルク制御部３５ＡとＬＳ制御部３５Ｂとで構成されている。
【００３４】
ポンプトルク制御部３５Ａはトルク制御傾転アクチュエータ３５ａを有し、トルク制御傾転アクチュエータ３５ａはメインポンプ２の吐出圧が高くなるとメインポンプ２の傾転角（容量）が減るようにメインポンプ２の斜板（容量可変部材）２ｓを駆動し、メインポンプ２の入力トルクが予め設定した最大トルクを越えないように制限する。これによりメインポンプ２の消費馬力が制限され、過負荷によるエンジン１の停止（エンジンストール）が防止される。
【００３５】
ＬＳ制御部３５Ｂは、ＬＳ制御弁３５ｂ及びＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃを有している。
【００３６】
ＬＳ制御弁３５ｂは対向する受圧部３５ｄ，３５ｅを有し、受圧部３５ｄには油路４０を介してエンジン回転数検出弁３０の差圧減圧弁３０ｂで生成された絶対圧Ｐaがロードセンシング制御の目標差圧（目標LS差圧）として導かれ、受圧部３５ｅに差圧減圧弁２４で生成された絶対圧ＰLS（メインポンプ２の吐出圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLS）が導かれる。ＬＳ制御弁３５ｂは、絶対圧ＰLSが絶対圧Ｐaよりも高くなると（ＰLS＞Ｐa）、パイロット油圧源３３の圧力をＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃに導き、絶対圧ＰLSが絶対圧Ｐaよりも低くなると（ＰLS＜Ｐa）、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃをタンクＴに連通させる。ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃは、パイロット油圧源３３の圧力が導かれると、メインポンプ２の傾転角が減るようにメインポンプ２の斜板２ｓを駆動し、タンクＴに連通すると、メインポンプ２の傾転角が増えるようにメインポンプ２の斜板２ｓを駆動する。これによりメインポンプ２の吐出圧Ｐdが最高負荷圧ＰLmaxよりも絶対圧Ｐa（目標差圧）だけ高くなるようにメインポンプ２の傾転角（容量）が制御される。
【００３７】
ここで、絶対圧ＰGRはエンジン回転数に応じて変化する値であるため、絶対圧ＰGRをロードセンシング制御の目標差圧として用い、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの目標補償差圧をメインポンプ２の吐出圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧の絶対圧ＰLSにより設定することにより、エンジン回転数に応じたアクチュエータスピードの制御が可能となる。
【００３８】
アンロード弁２５のバネ２５ａの設定圧は、エンジン１が定格最高回転数にあるときのエンジン回転数検出弁３０の差圧減圧弁３０ｂで生成された絶対圧ＰGR(ロードセンシング制御の目標差圧)よりも高くなるように設定されている。
【００３９】
〜特徴的構成〜
次に、本実施の形態に係わる油圧駆動装置の特徴的構成を説明する。
【００４０】
本実施の形態における油圧駆動装置は、その特徴的構成として、旋回用の操作レバー装置３４ａ、左右走行用の操作レバー装置３４ｂ，３４ｄ，ブーム用の操作レバー装置３４ｆのそれぞれのパイロットラインに設けられ、操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆのいずれかの操作レバーが操作されたときに操作パイロット圧の最高圧を選択して出力する複数のシャトル弁３７ａ〜３７ｇを含む高圧選択装置３７と、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂとＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃとの間の油路に設けられ、連通位置Ｉと絞り位置IIとを有する応答切換弁３５ｆと、高圧選択装置３７で選択して出力した操作パイロット圧を応答切換弁３５ｆに導く信号伝達油路３８とを備えている。
【００４１】
ここで、旋回モータ５、左右の走行モータ６，８及びブームシリンダ１０は、特定のアクチュエータであり、旋回用の操作レバー装置３４ａ、左右走行用の操作レバー装置３４ｂ，３４ｄ，ブーム用の操作レバー装置３４ｆは、その特定のアクチュエータ５，６，８，１０の動作を指示する特定の操作レバー装置である。
【００４２】
高圧選択装置３７と信号伝達油路３８は、複数のアクチュエータ５〜１２のうちのその特定のアクチュエータ５，６，８，１０の動作を指示する特定の操作レバー装置３４ａ、３４ｂ，３４ｄ，３４ｆの操作パイロット圧を検出する操作検出装置を構成し、応答切換弁３５ｆは、その操作検出装置の検出結果に基づいて連通位置Ｉと絞り位置IIとの間で切り換わる。
【００４３】
また、応答切換弁３５ｆは、信号伝達油路３８に接続され、高圧選択装置３７で選択して出力した操作パイロット圧が導かれる受圧部３５ｇを有する油圧切換弁であり、操作検出装置（高圧選択装置３７及び信号伝達油路３８）が操作パイロット圧を検出しないときは連通位置Ｉにあり、操作検出装置が操作パイロット圧を検出するときは絞り位置IIに切り換えられる。
【００４４】
図３は、応答切換弁３５ｆのストロークと開口面積との関係を示す図である。横軸のストロークは応答切換弁３５ｆの受圧部３５ｇに導かれる操作パイロット圧に対応している。応答切換弁３５ｆのストロークがゼロのとき（操作パイロット圧がタンク圧であるとき）、応答切換弁３５ｆは連通位置Ｉにあり、開口面積は最大のＡmaxである。応答切換弁３５ｆのストローク（操作パイロット圧）が増加すると応答切換弁３５ｆは直ちに絞り位置IIに切り換わり、開口面積は最小のＡminとなる。
【００４５】
〜基本構成の動作〜
まず、本実施の形態の油圧駆動装置の基本構成の動作を説明する。
【００４６】
＜全ての操作レバーが中立のとき＞
全ての操作レバー装置３４ａ〜３４ｈの操作レバーが中立位置にある場合、全ての流量制御弁２６ａ〜２６ｈは中立位置にあり、アクチュエータ５〜１２に圧油は供給されない。また、流量制御弁２６ａ〜２６ｈが中立位置にあるときは、シャトル弁２２ａ〜２２ｇにより検出される最高負荷圧ＰLmaxはタンク圧となる。
【００４７】
メインポンプ２からの吐出油は供給油路２ａに供給され、供給油路２ａの圧力が上昇する。供給油路２ａにはアンロード弁２５が設けられており、アンロード弁２５は、供給油路２ａの圧力が最高負荷圧ＰLmax（今の場合はタンク圧）よりバネ２５ａの設定圧以上高くなると、開状態になって供給油路２ａの圧油をタンクに戻し、供給油路２ａの圧力の上昇を制限する。これによりメインポンプ２の吐出圧は最低圧力Ｐminに制御される。
【００４８】
差圧減圧弁２４は、メインポンプ２の吐出圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmax（今の場合はタンク圧）の差圧ＰLSを絶対圧として出力している。メインポンプ２のＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂには、エンジン回転数検出弁３０の出力圧と差圧減圧弁２４の出力圧が導かれており、メインポンプ２の吐出圧が上昇し、差圧減圧弁２４の出力圧がエンジン回転数検出弁３０の出力圧よりも大きくなると、ＬＳ制御弁３５ｂは図示右側の位置に切り換わり、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃにパイロット油圧源３３の圧力が導かれ、メインポンプ２の傾転角が小さくなるよう制御される。しかし、メインポンプ２には、その最小傾転角を規定するストッパ（図示せず）が設けられているため、メインポンプ２はそのストッパにより規定される最小傾転角ｑminに保持され、最少流量Ｑminを吐出する。
【００４９】
＜操作レバーを操作した場合＞
任意のアクチュエータ、例えばブーム用の操作レバー装置３４ｆの操作レバーを操作した場合は、ブーム用の流量制御弁２６ｆが切り換わり、ブームシリンダ１０に圧油が供給され、ブームシリンダ１０が駆動される。
【００５０】
流量制御弁２６ｆを流れる流量は、流量制御弁２６ｆのメータイン絞りの開口面積とメータイン絞りの前後差圧によって決まり、メータイン絞りの前後差圧は圧力補償弁２７ｆによって差圧減圧弁２４の出力圧と等しくなるように制御されるため、流量制御弁２６ｆを流れる流量（したがってブームシリンダ１０の駆動速度）は操作レバーの操作量に応じて制御される。
【００５１】
一方、ブームシリンダ１０の負荷圧がシャトル弁２２ａ〜２２ｇによって最高負荷圧として検出され、差圧減圧弁２４及びアンロード弁２５に伝えられる。
【００５２】
アンロード弁２５にブームシリンダ１０の負荷圧が最高負荷圧として導かれると、それに応じてアンロード弁２５のクラッキング圧力（アンロード弁２５が開き始める圧力）は上昇し、供給油路２ａの圧力が過渡的に最高負荷圧よりバネ２５ａの設定圧以上高くなると、アンロード弁２５は開弁して供給油路２ａの圧油をタンクに戻す。これにより供給油路２ａの圧力が最高負荷圧ＰLmaxよりもバネ２５ａの設定圧以上に上昇することが制限される。
【００５３】
ブームシリンダ１０が動き始めると、一時的に供給油路２ａの圧力が低下する。このとき、供給油路２ａの圧力とブームシリンダ１０の負荷圧の差が、差圧減圧弁２４の出力圧として出力されるため、差圧減圧弁２４の出力圧が低下する。
【００５４】
メインポンプ２のＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂには、エンジン回転数検出弁３０の出力圧と差圧減圧弁２４の出力圧とが導かれており、差圧減圧弁２４の出力圧がエンジン回転数検出弁３０の出力圧よりも低下すると、ＬＳ制御弁３５ｂは図示左側の位置に切り換わり、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃをタンクＴに連通させてＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃ圧油をタンクに戻し、メインポンプ２の傾転角が増加するよう制御され、メインポンプ２の吐出流量が増加する。このメインポンプ２の吐出流量の増加は、差圧減圧弁２４の出力圧がエンジン回転数検出弁３０の出力圧と等しくなるまで継続する。これらの一連の働きにより、メインポンプ２の吐出圧（供給油路２ａの圧力）が最高負荷圧ＰLmaxよりもエンジン回転数検出弁３０の出力圧（目標差圧）だけ高くなるよう制御され、ブーム用の流量制御弁２６ｆが要求する流量をブームシリンダ１０に供給する、いわゆるロードセンシング制御が行われる。
【００５５】
ブーム以外の操作レバーを単独で操作した場合の動作も同様である。
【００５６】
２つ以上のアクチュエータの操作レバー装置、例えばブーム用の操作レバー装置３４ｆとアーム用の操作レバー装置３４ｇの操作レバーを操作した場合は、流量制御弁２６ｆ，２６ｇが切り換わり、ブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１に圧油が供給され、ブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１が駆動される。
【００５７】
ブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１の負荷圧のうち高い方の圧力がシャトル弁２２ａ〜２２ｇによって最高負荷圧ＰLmaxとして検出され、差圧減圧弁２４及びアンロード弁２５に伝えられる。
【００５８】
アンロード弁２５にシャトル弁２２ａ〜２２ｇによって検出された最高負荷圧ＰLmaxが導かれたときの動作は、ブームシリンダ１０を単独で駆動した場合と同じであり、最高負荷圧ＰLmaxの上昇に応じてアンロード弁２５のクラッキング圧力は上昇し、供給油路２ａの圧力が最高負荷圧ＰLmaxよりもバネ２５ａの設定圧以上に上昇することが制限される。
【００５９】
また、メインポンプ２のＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂには、エンジン回転数検出弁３０の出力圧と差圧減圧弁２４の出力圧とが導かれており、ブームシリンダ１０を単独で駆動するしたと同様に、メインポンプ２の吐出圧（供給油路２ａの圧力）が最高負荷圧ＰLmaxよりもエンジン回転数検出弁３０の出力圧（目標差圧）だけ高くなるよう制御され、流量制御弁２６ｆ，２６ｇが要求する流量をブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１に供給する、いわゆるロードセンシング制御が行われる。
【００６０】
差圧減圧弁２４の出力圧は圧力補償弁２７ａ〜２７ｈに目標補償差圧として導かれており、圧力補償弁２７ｆ，２７ｇは、流量制御弁２６ｆ，２６ｇの前後差圧を、メインポンプ２の吐出圧と最高負荷圧ＰLmaxとの差圧に等しくなるように制御する。これによりブームシリンダ１０とアームシリンダ１１の負荷圧の大小に係わらず、流量制御弁２６ｆ，２６ｇのメータイン絞り部の開口面積に応じた比率でブームシリンダ１０とアームシリンダ１１に圧油を供給することができる。
【００６１】
このとき、メインポンプ２の吐出流量が流量制御弁２６ｆ，２６ｇが要求する流量に満たないサチュレーション状態になった場合は、サチュレーションの程度に応じて差圧減圧弁２４の出力圧（メインポンプ２の吐出圧と最高負荷圧ＰLmaxとの差圧）が低下し、これに伴って圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの目標補償差圧も小さくなるので、メインポンプ２の吐出流量を流量制御弁２６ｆ，２６ｇが要求する流量の比に再分配できる。
【００６２】
ブームとアーム以外の複数の操作レバーを同時に操作した場合の動作も同様である。
【００６３】
＜エンジン回転数を下げた場合＞
以上の動作はエンジン１が最高定格回転数にあるときのものである。エンジン１の回転数を低速に下げた場合は、エンジン回転数検出弁３０の出力圧がそれに応じて低下するため、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂの目標差圧も同様に低下する。また、ロードセンシング制御の結果、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの目標補償差圧も同様に低下する。これによりエンジン回転数の低下に合わせてメインポンプ２の吐出流量と流量制御弁２６ａ〜２６ｈの要求流量が減少し、アクチュエータ５〜１２の駆動速度が速くなりすぎることがなく、エンジン回転数を下げた場合の微操作性を向上することができる。
〜特徴的構成の動作〜
次に、本実施の形態の油圧駆動装置の特徴的構成の動作を説明する。
【００６４】
全ての操作レバー装置３４ａ〜３４ｈの操作レバーが中立位置にあるとき、或いは特定のアクチュエータである旋回モータ５，左右の走行モータ６，８、ブームシリンダ１０以外のアクチュエータのいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置である旋回用、左右の走行用、ブーム用の操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆ以外の操作レバー装置のいずれか、すなわち操作レバー装置３４ｃ，３４ｅ，３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ａ〜３７ｇには操作パイロット圧は検出されず、応答切換弁３５ｆは連通位置Ｉにある。応答切換弁３５ｆが連通位置Ｉにあるときは、応答切換弁３５ｆの開口面積は最大のＡmaxであり（図３）、上述した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへの圧油の排出は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く増加し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く減少し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。
【００６５】
これにより、例えば、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００６６】
一方、特定のアクチュエータである旋回モータ５，左右の走行モータ６，８、ブームシリンダ１０のいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置である旋回用、左右の走行用、ブーム用の操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ａ〜３７ｇはその操作パイロット圧を選択して出力し、応答切換弁３５ｆは絞り位置IIに切り換えられる。応答切換弁３５ｆが絞り位置IIにあるときは、応答切換弁３５ｆの開口面積は最小のＡminであり（図３）、上述した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへ排出される圧油の流れは、応答切換弁３５ｆが絞り位置II（最小の開口面積Ａmin）にあることによる絞り作用によって抑制され、メインポンプ２の傾転角の増加を緩やかにする。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は抑制され、メインポンプ２の傾転角の減少を緩やかにする。
【００６７】
これによりブームシリンダ１０、走行モータ６，８、旋回モータ５など被駆動体の慣性の影響を大きく受けるアクチュエータの操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータへの圧油の流入が緩やかとなり、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
〜効果〜
以上のように本実施の形態によれば、ロードセンシング制御方式の油圧駆動装置において、アクチュエータや作業の種類に応じてメインポンプ２の応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【００６８】
また、高圧選択装置３７を複数のシャトル弁３７ａ〜３７ｇで構成し、応答切換弁を油圧切換弁で構成したので、油圧駆動装置全体を純油圧的に構成することができ、安価で信頼性の高いシステムを提供することができる。
＜第２の実施の形態＞
図４Ａ及び図４Ｂに本発明の第２の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置を示す。図中、図１Ａ及び図１Ｂに示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、特定のアクチュエータを第１の実施の形態のものから異ならせ、それに伴って応答切換弁の切り換え位置を異ならせたものである。
【００６９】
すなわち、本実施の形態における油圧駆動装置は、その特徴的構成として、アーム用の操作レバー装置３４ｇ及びバケット用の操作レバー装置３４ｈのそれぞれのパイロットラインに設けられ、操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーが操作されたときに操作パイロット圧の最高圧を選択して出力する複数のシャトル弁３７ｈ、３７ｉ、３７ｊを含む高圧選択装置３７Ａと、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂとＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃとの間の油路に設けられ、絞り位置Ｉと連通位置IIとを有する応答切換弁３５Ａｆと、高圧選択装置３７Ａで選択して出力した操作パイロット圧を応答切換弁３５Ａｆに導く信号伝達油路３８とを備えている。
【００７０】
ここで、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２は、複数のアクチュエータ５〜１２のうちの特定のアクチュエータであり、アーム用の操作レバー装置３４ｇ及びバケット用の操作レバー装置３４ｈは、その特定のアクチュエータ１１，１２の動作を指示する特定の操作レバー装置である。
【００７１】
高圧選択装置３７Ａと信号伝達油路３８は、複数のアクチュエータ５〜１２のうちのその特定のアクチュエータ１１，１２の動作を指示する特定の操作レバー装置３４ｇ、３４ｈの操作パイロット圧を検出する操作検出装置を構成し、応答切換弁３５Ａｆは、その操作検出装置の検出結果に基づいて絞り位置Ｉと連通位置IIとの間で切り換わる。
【００７２】
また、応答切換弁３５Ａｆは、信号伝達油路３８に接続され、高圧選択装置３７Ａで選択して出力した操作パイロット圧が導かれる受圧部３５ｇを有する油圧切換弁であり、操作検出装置（高圧選択装置３７Ａ及び信号伝達油路３８）が操作パイロット圧を検出しないときは絞り位置Ｉにあり、操作検出装置が操作パイロット圧を検出するときは連通位置IIに切り換えられる。
【００７３】
図５Ａは、応答切換弁３５Ａｆのストロークと開口面積との関係を示す、図３と同様な図である。この例は、応答切換弁３５ｆの開口面積を絞り位置Ｉと連通位置IIとの間で切り換える場合のものである。横軸のストロークは応答切換弁３５Ａｆの受圧部３５ｇに導かれる操作パイロット圧に対応している。応答切換弁３５Ａｆのストロークがゼロのとき（操作パイロット圧がタンク圧であるとき）、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにあり、開口面積は最小のＡminである。応答切換弁３５Ａｆのストローク（操作パイロット圧）が増加すると応答切換弁３５Ａｆは直ちに連通位置IIに切り換わり、開口面積は最大のＡmaxとなる。
【００７４】
次に、本実施の形態の油圧駆動装置の動作を説明する。
【００７５】
全ての操作レバー装置３４ａ〜３４ｈの操作レバーが中立位置にあるとき、或いは特定のアクチュエータであるアームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２以外のアクチュエータのいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置であるアーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈ以外の操作レバー装置のいずれか、すなわち操作レバー装置３４ａ〜３４ｆのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７Ａのシャトル弁３７ｈ〜３７ｊには操作パイロット圧は検出されず、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにある。応答切換弁３５Ａｆが絞り位置Ｉにあるときは、応答切換弁３５Ａｆの開口面積は最小のＡminであり（図５Ａ）、第１の実施の形態において説明した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへ排出される圧油の流れは、応答切換弁３５Ａｆが絞り位置Ｉ（最小の開口面積Ａmin）にあることによる絞り作用によって抑制され、メインポンプ２の傾転角の増加を緩やかにする。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は抑制され、メインポンプ２の傾転角の減少を緩やかにする。
【００７６】
これによりブームシリンダ１０、走行モータ６，８、旋回モータ５など被駆動体の慣性の影響を大きく受けるアクチュエータの操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータへの圧油の流入が緩やかとなり、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
【００７７】
一方、特定のアクチュエータであるアームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置であるアーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７Ａのシャトル弁３７ｈ〜３７ｊはその操作パイロット圧を選択して出力し、応答切換弁３５Ａｆは連通位置IIに切り換えられる。応答切換弁３５Ａｆが連通位置IIにあるときは、応答切換弁３５Ａｆの開口面積は最大のＡmaxであり（図５Ａ）、第１の実施の形態において説明した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへの圧油の排出は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く増加し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く減少し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。
【００７８】
これにより、例えば、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００７９】
このように本実施の形態においても、ロードセンシング制御方式の油圧駆動装置において、アクチュエータや作業の種類に応じてメインポンプ２の応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
〜応答切換弁３５Ａｆのストロークと開口面積との関係の他の例〜
図５Ｂは、応答切換弁３５Ａｆのストロークと開口面積との関係の他の例を示す図である。この例は、応答切換弁３５Ａｆの絞り位置Ｉと連通位置IIの間において開口面積を可変とした場合のものである。応答切換弁３５Ａｆのストロークがゼロのとき（操作パイロット圧がタンク圧であるとき）、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにあり、開口面積は最小のＡminである。応答切換弁３５Ａｆのストローク（操作パイロット圧）が増加すると応答切換弁３５Ａｆの開口面積は、ストローク（操作パイロット圧）の増加に応じて最小のＡminから可変的に増加し、ストローク（操作パイロット圧）が最大近くまで増加すると応答切換弁３５Ａｆは連通位置IIに切り換わり、開口面積は最大のＡmaxとなる。
【００８０】
このように構成した実施の形態においては、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかの駆動を意図してアーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、操作レバーの操作量（操作パイロット圧／ストローク）の増加に応じて応答切換弁３５Ａｆの開口面積が可変的に増加するため、操作量に応じて絞り作用が増加し、操作量に応じたメインポンプ２の応答性を得ることができる。このため，例えばアームやバケットの泥落とし作業において、操作レバーをハーフ操作した場合は、操作レバーをフル操作した場合に比べてメインポンプ２の応答性を遅くすることができ、操作量に合わせてメインポンプ２の応答性を加減し、良好な操作性が得られる。
＜第３の実施の形態＞
図６Ａ及び図６Ｂに本発明の第３の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置を示す。図中、図１Ａ及び図１Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂに示した部材と同等のものには同じ符号を付し，説明を省略する。本実施の形態は、オペレータが操作するモード選択スイッチを設け、機敏な応答性が必要な作業を行うときだけ応答性を早めるようにしたものである。
【００８１】
すなわち、本実施の形態における油圧駆動装置は、図４Ａ及び図４Ｂに示した構成に加えて、モード選択スイッチ４１と、信号伝達油路３８に設けられ、モード選択スイッチ４１が出力する信号（電気信号）に応じて開位置と閉位置との間で切り換わる選択弁４２とを更に備えている。モード選択スイッチ４１は通常はＯＦＦ位置にあり、このときモード選択スイッチ４１が出力する電気信号はＯＦＦとなる。オペレータにより操作されるとモード選択スイッチ４１はＯＮ位置に切り換わり、モード選択スイッチ４１はＯＮの電気信号を出力する。選択弁４２は電磁切換弁であり、モード選択スイッチ４１が出力する電気信号がＯＦＦのときは図示の開位置にあり、モード選択スイッチ４１が出力する電気信号がＯＮになると、図示の位置から閉位置に切り換わる。選択弁４２は、図示の開位置にあるときは、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ｈ〜３７ｊが検出した操作パイロット圧を応答切換弁３５Ａｆの受圧部３５ｇに伝達し、閉位置に切り換わると、操作パイロット圧の伝達を遮断する。
【００８２】
このように構成した本実施の形態においては、モード選択スイッチ４１が通常のＯＦＦ位置にあるときは、第２の実施の形態と同様に動作する。すなわち、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２以外のアクチュエータのいずれかの駆動を意図して、操作レバー装置３４ａ〜３４ｆのいずれかの操作レバーを操作したときは、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにあり、メインポンプ２の傾転角の増加或いは減少を緩やかにし、ブームシリンダ１０、走行モータ６，８、旋回モータ５の操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合に、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し、良好な操作性が得られる。また、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかの駆動を意図して、アーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、応答切換弁３５Ａｆは連通位置IIに切り換えられ、メインポンプ２の傾転角が応答良く増加或いは減少し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれ、例えば、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００８３】
一方、モード選択スイッチ４１をＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えたときは、選択弁４２が閉位置に切り換わるため、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ｈ〜３７ｊに操作パイロット圧が検出されたとしても、その操作パイロット圧の応答切換弁３５Ａｆの受圧部３５ｇへの伝達は遮断され、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉに保持される。このためアームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかを駆動する作業を行う場合であっても、泥落とし作業のように早い応答性を必要としないときは、操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、メインポンプ２の傾転角の増加或いは減少は緩やかであるため、アクチュエータへの圧油の流入が緩やかとなり、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
＜その他＞
以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、高圧選択装置３７，３７Ａをシャトル弁で構成し、操作パイロット圧をそのまま油圧信号として出力したが、操作パイロット圧を圧力センサで検出し、応答切換弁３５ｆ，３５Ａｆを電磁切換弁として構成し、圧力センサの検出信号をコントローラに入力し、コントローラからの信号で応答切換弁を切り換えてもよい。また、操作レバー装置の操作を直接電気的に検出し、その検出信号をコントローラに入力し、コントローラからの信号で応答切換弁を切り換えてもよい。このように応答切換弁の切り換え制御にコントローラを介在させた場合は、油圧ショベルのその他の動作状態を加味して応答切換弁を切り換えることができるようになり、更に良好な操作性を得ることができる。
【００８４】
また、上記実施の形態において、図１等に示すロードセンシング制御方式に係わる油圧回路部分の構成は一例であり、それ以外の種々の油圧回路を採用することができる。例えば、図１においては、差圧減圧弁２４の出力圧（ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧の絶対圧ＰLS）を圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの受圧部２８ａ〜２８ｈに導いて目標補償差圧を設定したが、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈに対向する受圧部を設け、これらの受圧部にポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmax個別に導いて目標補償差圧を設定してもよい。また、ＬＳ制御部３５Ｂにおいて、差圧減圧弁３０ｂが出力するエンジンの回転数に依存する圧力を絶対圧ＰaをＬＳ制御弁３５ｂの受圧部３５ｄに導いて目標ＬＳ差圧を設定したが、受圧部３５ｄの代わりにバネを配置し、そのバネで目標ＬＳ差圧を設定してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１ エンジン
２ メインポンプ
２ａ 供給油路
３ パイロツトポンプ
３ａ 供給油路
４ コントロールバルブ
５〜１２ アクチュエータ
５ 旋回モータ
６，８ 走行モータ
７ ブレードシリンダ
９ スイングシリンダ
１０ ブームシリンダ
１１ アームシリンダ
１２ バケットシリンダ
１３〜２０ バルブセクション
２１ 信号油路
２２ａ〜２２ｇ シャトル弁
２３ メインリリーフ弁
２４ 差圧減圧弁
２５ アンロード弁
２５ａ バネ
２６ａ〜２６ｈ 流量制御弁(メインスプール)
２７ａ〜２７ｈ 圧力補償弁
３０ エンジン回転数検出弁装置
３０ａ 流量検出弁
３０ｂ 差圧減圧弁
３０ｃ 可変絞り部
３１ パイロット油路
３２ パイロットリリーフ弁
３３ パイロット油圧源
３４ａ〜３４ｈ 操作レバー装置
３５ ポンプ制御装置
３５ａ ポンプトルク制御部
３５Ｂ ＬＳ制御部
３５ａ 馬力制御傾転アクチュエータ
３５ｂ ＬＳ制御弁
３５ｃ ＬＳ制御傾転アクチュエータ
３５ｄ，３５ｅ 受圧部
３５ｆ 応答切換弁
３５Ａｆ 応答切換弁
３７ 高圧選択装置
３７Ａ 高圧選択装置
３７ａ〜３７ｇ シャトル弁
３７ｈ〜３７ｊ シャトル弁
３８ 信号伝達油路
４１ モード選択スイッチ
４２ 選択弁
３００ 上部旋回体
３０１ 下部走行体
３０２ フロント作業機
３０３ スイングポスト
３０４ 中央フレーム
３０５ ブレード
３０６ ブーム
３０７ アーム
３０８ バケット
３１０，３１１ 履帯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルの油圧駆動装置に係わり、特にロードセンシング制御方式の油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油圧ショベルの油圧駆動装置には、油圧ポンプ(メインポンプ)の吐出圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう油圧ポンプの容量を制御するものがあり、これはロードセンシング制御方式と呼ばれている。
【０００３】
このようなロードセンシング制御方式の油圧駆動装置は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１記載の油圧駆動装置では、油圧ポンプの吐出圧と複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧(以下差圧ＰLSという)を絶対圧として出力する差圧減圧弁を設け、この差圧減圧弁の出力圧がロードセンシングポンプ制御装置に導かれる。ロードセンシングポンプ制御装置は、ＬＳ制御弁とＬＳ制御傾転アクチュエータとを有し、前記差圧減圧弁の出力圧はＬＳ制御弁の受圧部に導かれる。ＬＳ制御弁は差圧減圧弁の出力圧に応じて出力圧を変化させ、ＬＳ制御傾転アクチュエータはその出力圧に応じて油圧ポンプの傾転角（容量）を変化させる。ＬＳ制御弁の出力圧をＬＳ制御傾転アクチュエータに導く油路には固定絞りが設けられ、この固定絞りは、アクチュエータを操作する操作装置の操作レバーを中立位置から急操作したときなど、油圧ポンプの傾転角が増える際に、ＬＳ制御弁アクチュエータより排出される油の流れを抑制し、油圧ポンプの傾転角の増大を緩やかにする役割を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９３７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アクチュエータの操作性を良好にするため、アクチュエータの起動時に体感する衝撃をより低減することが顧客より求められている。特に、ブーム、走行、旋回など慣性の影響を大きく受ける動作は操作レバーの急操作において、アクチュエータの起動時に体感する衝撃が大きい。
【０００６】
このような問題を解決する方法の１つとして、油圧ポンプ（メインポンプ）の傾転角の急激な増大を抑制すること、すなわち、油圧ポンプの応答性を鈍くすることが考えられている。
【０００７】
特許文献１では、油圧ポンプの応答性を鈍らせるため、ＬＳ制御弁の出力圧をＬＳ制御傾転アクチュエータに導く油路に固定絞りを設け、油圧ポンプの傾転角の変化を緩やかにして応答性を鈍くしている。しかし、このように固定絞りを設けた場合は、その固定絞りが全てのアクチュエータ操作に影響するため、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、逆に操作性が悪化するという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、ロードセンシング制御方式の油圧駆動装置において、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる油圧ショベルの油圧駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記油圧ポンプの吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシングポンプ制御装置とを備え、前記ロードセンシングポンプ制御装置は、前記油圧ポンプの容量を変化させるロードセンシングアクチュエータと、前記ロードセンシングアクチュエータをパイロット油圧源とタンクとに選択的に連通させ、前記油圧ポンプの吐出圧と前記最高負荷圧との差圧が前記目標差圧に一致するよう前記ロードセンシングアクチュエータの駆動を制御するロードセンシング制御弁とを有する油圧ショベルの油圧駆動装置において、前記複数のアクチュエータのうちの特定のアクチュエータの動作を指示する特定の操作レバー装置の操作パイロット圧を検出する操作検出装置と、前記ロードセンシング制御弁と前記ロードセンシングアクチュエータとを連絡する油路に設けられ、前記操作検出装置の検出結果に基づいて連通位置と絞り位置との間で切り換わる応答切換弁とを備えるものとする。
【００１０】
このように構成した本発明においては、応答切換弁が連通位置に切り換わったときは、油圧ポンプの応答性が早くなり、機敏なアクチュエータの動作を行うことができ、応答切換弁が絞り位置に切り換わったときは、油圧ポンプの応答性を鈍らせ、操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータへの圧油の流入を緩やかにし、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和させることができる。これにより例えば特定のアクチュエータを旋回モータ、左右の走行モータ、ブームシリンダのような被駆動体の慣性の影響を大きく受けるアクチュエータとした場合は、これらのアクチュエータに対応する操作レバー装置の操作レバーを操作したときは、操作検出装置がその操作パイロット圧を検出し、応答切換弁を絞り位置に切り換えることで、アクチュエータの起動時に体感する衝撃を緩和することができる。また、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業を行う場合など、特定のアクチュエータ以外の操作レバー装置の操作レバーを操作したときは、操作検出装置はその操作パイロット圧を検出せず、応答切換弁を連通位置に切り換えることで、アクチュエータを応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００１１】
このように本発明によれば、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記操作検出装置は、前記特定の操作レバー装置が操作されたときに操作パイロット圧を選択して出力する複数のシャトル弁からなる高圧選択装置と、前記高圧選択装置が出力する操作パイロット圧を前記応答切換弁に導く信号伝達油路とを有し、前記応答切換弁は、前記信号伝達油路に接続され、前記操作パイロット圧が導かれる受圧部を有する油圧切換弁である。
【００１３】
これにより高圧選択装置及び応答切換弁を含む油圧駆動装置全体を純油圧的に構成することができ、安価で信頼性の高いシステムを提供することができる。
【００１４】
（３）上記（２）において、好ましくは、モード選択スイッチと、前記信号伝達油路に設けられ、前記モード選択スイッチが出力する信号に応じて開位置と閉位置との間で切り換わる選択弁とを更に有する。
【００１５】
これによりモード選択スイッチを切り換えることで、高圧選択装置が出力する操作パイロット圧を応答切換弁の受圧部に伝達するか遮断するかを選択することができ、例えば特定のアクチュエータを泥落とし作業のような早い応答性を必要とする作業を行うアームシリンダ及びバケットシリンダとした場合は、泥落とし作業のように早い応答性を必要としないときは、選択弁を遮断位置に切り換えることで、操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
【００１６】
（４）また、上記（１）において、好ましくは、前記複数のアクチュエータは、旋回体を駆動する旋回モータと、走行体を駆動する左右の走行モータと、フロント作業機のブームを駆動するブームシリンダを含み、前記特定のアクチュエータは、前記旋回モータ、左右の走行モータ及びブームシリンダのうちの少なくとも１つのアクチュエータであり、
前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記連通位置あり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記絞り位置に切り換えられる。
【００１７】
これにより上記（１）で述べたように、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【００１８】
（５）また、上記（１）において、好ましくは、前記複数のアクチュエータは、フロント作業機のアームを駆動するアームシリンダと、フロント作業機のバケットを駆動するバケットシリンダを含み、前記特定のアクチュエータは前記アームシリンダ及びバケットシリンダの少なくとも一方であり、前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記絞り位置にあり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記連通位置に切り換えられる。
【００１９】
これによってもアクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、アクチュエータや作業の種類に応じて油圧ポンプの応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す一側半分の油圧回路図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す他側半分の油圧回路図である。
【図２】油圧ショベルの外観を示す図である。
【図３】応答切換弁のストロークと開口面積との関係を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第２の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す一側半分の油圧回路図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す他側半分の油圧回路図である。
【図５Ａ】応答切換弁のストロークと開口面積との関係の一例を示す図である。
【図５Ｂ】応答切換弁のストロークと開口面積との関係の他の例を示す図である。
【図６Ａ】本発明の第３の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す一側半分の油圧回路図である。
【図６Ｂ】本発明の第３の実施の形態に係わる油圧駆動装置の油圧回路を半分に分けて示す他側半分の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
＜油圧ショベル＞
図２に油圧ショベルの外観を示す。
【００２３】
図２において、作業機械としてよく知られている油圧ショベルは、上部旋回体３００と、下部走行体３０１と、スイング式のフロント作業機３０２を備え、フロント作業機３０２は、ブーム３０６、アーム３０７、バケット３０８から構成されている。上部旋回体３００は下部走行体３０１を旋回モータ５の回転によって旋回可能である。上部旋回体３００の前部にはスィングポスト３０３が取り付けられ、このスィングポスト３０３にフロント作業機３０２が上下動可能に取り付けられている。スイングポスト３０３はスイングシリンダ９の伸縮により上部旋回体３００に対して水平方向に回動可能であり、フロント作業機３０２のブーム３０６、アーム３０７、バケット３０８はブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、バケットシリンダ１２の伸縮により上下方向に回動可能である。下部走行体３０１は中央フレーム３０４を備え、この中央フレーム３０４にはブレードシリンダ７の伸縮により上下動作を行うブレード３０５が取り付けられている。下部走行体３０１は、走行モータ６，８の回転により左右の履帯３１０，３１１を駆動することによって走行を行う。
＜第１の実施の形態＞
図１Ａ及び図２Ｂに本発明の第１の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置を示す。
【００２４】
〜基本構成〜
まず、本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本構成を説明する。
【００２５】
本実施の形態における油圧駆動装置は、エンジン１と、エンジン１によって駆動されるメインのメインポンプ２と、メインポンプ２と連動してエンジン１により駆動されるパイロットポンプ３と、メインポンプ２から吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータ５，６，７，８，９，１０，１１，１２と、コントロールバルブ４とを備えている。
【００２６】
本実施形態に係わる履帯式走行装置を備えた作業機は、例えば油圧ミニショベルであり、アクチュエータ５は油圧ショベルの旋回モータであり、アクチュエータ６，８は左右の走行モータであり、アクチュエータ７はブレードシリンダであり、アクチュエータ９はスイングシリンダであり、アクチュエータ１０，１１，１２はそれぞれブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダである。
【００２７】
コントロールバルブ４は、メインポンプ２の供給油路２ａに接続され、メインポンプ２から各アクチュエータに供給される圧油の方向と流量をそれぞれ制御する複数のバルブセクション１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０と、複数のアクチュエータ５，６，７，８，９，１０，１１，１２の負荷圧のうち最も高い負荷圧（以下、最高負荷圧という）ＰLmaxを選択して信号油路２１に出力する複数のシャトル弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇと、メインポンプ２の供給油路２ａに設けられ、メインポンプ２の最高吐出圧（最高ポンプ圧）を制限するメインリリーフ弁２３と、メインポンプ２の吐出圧（ポンプ圧）Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSを絶対圧として出力する差圧減圧弁２４と、ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSがバネ２５ａにより設定されたある一定値を超えたときにメインポンプ２の吐出流量の一部をタンクＴに戻し、差圧ＰLSをバネ２５ａにより設定された一定値以下に保つアンロード弁２５とを有している。アンロード弁２５及びメインリリーフ弁２３の出側はコントロールバルブ２内でタンク油路２９に接続され、タンクＴに接続されている。
【００２８】
バルブセクション１３は流量制御弁２６ａと圧力補償弁２７ａとから構成され、バルブセクション１４は流量制御弁２６ｂと圧力補償弁２７ｂとから構成され、バルブセクション１５は流量制御弁２６ｃと圧力補償弁２７ｃとから構成され、バルブセクション１６は流量制御弁２６ｄと圧力補償弁２７ｄとから構成され、バルブセクション１７は流量制御弁２６ｅと圧力補償弁２７ｅとから構成され、バルブセクション１８は流量制御弁２６ｆと圧力補償弁２７ｆとから構成され、バルブセクション１９は流量制御弁２６ｇと圧力補償弁２７ｇとから構成され、バルブセクション２０は流量制御弁２６ｈと圧力補償弁２７ｈとから構成されている。
【００２９】
流量制御弁２６ａ〜２６ｈは、メインポンプ２からそれぞれのアクチュエータ５〜１２に供給される圧油の方向と流量をそれぞれ制御し、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈは流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧をそれぞれ制御する。
【００３０】
圧力補償弁２７ａ〜２７ｈは目標差圧設定用の開弁側受圧部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ，２８ｆ，２８ｇ，２８ｈを有し、この受圧部２８ａ〜２８ｈには差圧減圧弁２４の出力圧が導かれ、油圧ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSの絶対圧（以下絶対圧ＰLSという）により目標補償差圧が設定される。このように流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧を同じ差圧ＰLSという値に制御することにより、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈは流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧が油圧ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLSに等しくなるように制御する。これにより複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操作時は、アクチュエータ５〜１２の負荷圧の大小に係わらず、流量制御弁２６ａ〜２６ｈの開口面積比に応じてメインポンプ２の吐出流量を分配し、複合操作性を確保することができる。また、メインポンプ２の吐出流量が要求流量に満たないサチュレーション状態になった場合は、差圧ＰLSはその供給不足の程度に応じて低下し、これに応じて圧力補償弁２７ａ〜２７ｈが制御する流量制御弁２６ａ〜２６ｈの前後差圧が同じ割合で低下して流量制御弁２６ａ〜２６ｈの通過流量が同じ割合で減少するため、この場合も流量制御弁２６ａ〜２６ｈの開口面積比に応じてメインポンプ２吐出流量を分配し、複合操作性を確保することができる。
【００３１】
また、油圧駆動装置は、パイロットポンプ３の供給油路３ａに接続され、パイロットポンプ３の吐出流量に応じて絶対圧を出力するエンジン回転数検出弁３０と、エンジン回転数検出弁３０の下流側に接続され、パイロット油路３１の圧力を一定に保つパイロットリリーフ弁３２を有するパイロット油圧源３３と、パイロット油路３１に接続され、パイロット油圧源３２の油圧を元圧として流量制御弁２６ａ〜２６ｈを操作するための制御パイロット圧ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｄ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐ，を生成するためのリモコン弁を備えた操作レバー装置３４ａ、３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，３４ｈとを備えている。
【００３２】
エンジン回転数検出弁３０は、パイロットポンプ３の供給油路３ａをパイロット油路３１に接続する油路に設けられた絞り要素（固定絞り）３０ｆと、絞り要素３０ｆに並列に接続された流量検出弁３０ａと、差圧減圧弁３０ｂとを有している。流量検出弁３０ａの入力側はパイロットポンプ３の供給油路３ａに接続され、流量検出弁３０ａの出力側はパイロット油路３１に接続されている。流量検出弁３０ａは通過流量が増大するにしたがって開口面積を大きくする可変絞り部３０ｃを有し、パイロットポンプ３の吐出油は絞り要素３０ｆ及び流量検出弁３０ａの可変絞り部３０ｃの両方を通過してパイロット油路３１側へと流れる。このとき、絞り要素３０ｆと流量検出弁３０ａの可変絞り部３０ｃには通過流量が増加するにしたがって大きくなる前後差圧が発生し、差圧減圧弁３０ｂはその前後差圧を絶対圧Ｐaとして出力する。パイロットポンプ３の吐出流量はエンジン１の回転数によって変化するため、絞り要素３０ｆ及び可変絞り部３０ｃの前後差圧を検出することにより、パイロットポンプ３の吐出流量を検出することができ、エンジン１の回転数を検出することができる。また、可変絞り部３０ｃは、通過流量が増大するにしたがって（前後差圧が高くなるにしたがって）開口面積を大きくすることにより、通過流量が増大するにしたがって前後差圧の上昇度合いが緩やかになるように構成されている。
【００３３】
メインポンプ２は可変容量型の油圧ポンプであり、その傾転角（容量）を制御するためのポンプ制御装置３５を備えている。ポンプ制御装置３５はポンプトルク制御部３５ＡとＬＳ制御部３５Ｂとで構成されている。
【００３４】
ポンプトルク制御部３５Ａはトルク制御傾転アクチュエータ３５ａを有し、トルク制御傾転アクチュエータ３５ａはメインポンプ２の吐出圧が高くなるとメインポンプ２の傾転角（容量）が減るようにメインポンプ２の斜板（容量可変部材）２ｓを駆動し、メインポンプ２の入力トルクが予め設定した最大トルクを越えないように制限する。これによりメインポンプ２の消費馬力が制限され、過負荷によるエンジン１の停止（エンジンストール）が防止される。
【００３５】
ＬＳ制御部３５Ｂは、ＬＳ制御弁３５ｂ及びＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃを有している。
【００３６】
ＬＳ制御弁３５ｂは対向する受圧部３５ｄ，３５ｅを有し、受圧部３５ｄには油路４０を介してエンジン回転数検出弁３０の差圧減圧弁３０ｂで生成された絶対圧Ｐaがロードセンシング制御の目標差圧（目標LS差圧）として導かれ、受圧部３５ｅに差圧減圧弁２４で生成された絶対圧ＰLS（メインポンプ２の吐出圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧ＰLS）が導かれる。ＬＳ制御弁３５ｂは、絶対圧ＰLSが絶対圧Ｐaよりも高くなると（ＰLS＞Ｐa）、パイロット油圧源３３の圧力をＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃに導き、絶対圧ＰLSが絶対圧Ｐaよりも低くなると（ＰLS＜Ｐa）、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃをタンクＴに連通させる。ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃは、パイロット油圧源３３の圧力が導かれると、メインポンプ２の傾転角が減るようにメインポンプ２の斜板２ｓを駆動し、タンクＴに連通すると、メインポンプ２の傾転角が増えるようにメインポンプ２の斜板２ｓを駆動する。これによりメインポンプ２の吐出圧Ｐdが最高負荷圧ＰLmaxよりも絶対圧Ｐa（目標差圧）だけ高くなるようにメインポンプ２の傾転角（容量）が制御される。
【００３７】
ここで、絶対圧ＰGRはエンジン回転数に応じて変化する値であるため、絶対圧ＰGRをロードセンシング制御の目標差圧として用い、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの目標補償差圧をメインポンプ２の吐出圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧の絶対圧ＰLSにより設定することにより、エンジン回転数に応じたアクチュエータスピードの制御が可能となる。
【００３８】
アンロード弁２５のバネ２５ａの設定圧は、エンジン１が定格最高回転数にあるときのエンジン回転数検出弁３０の差圧減圧弁３０ｂで生成された絶対圧ＰGR(ロードセンシング制御の目標差圧)よりも高くなるように設定されている。
【００３９】
〜特徴的構成〜
次に、本実施の形態に係わる油圧駆動装置の特徴的構成を説明する。
【００４０】
本実施の形態における油圧駆動装置は、その特徴的構成として、旋回用の操作レバー装置３４ａ、左右走行用の操作レバー装置３４ｂ，３４ｄ，ブーム用の操作レバー装置３４ｆのそれぞれのパイロットラインに設けられ、操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆのいずれかの操作レバーが操作されたときに操作パイロット圧の最高圧を選択して出力する複数のシャトル弁３７ａ〜３７ｇを含む高圧選択装置３７と、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂとＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃとの間の油路に設けられ、連通位置Ｉと絞り位置IIとを有する応答切換弁３５ｆと、高圧選択装置３７で選択して出力した操作パイロット圧を応答切換弁３５ｆに導く信号伝達油路３８とを備えている。
【００４１】
ここで、旋回モータ５、左右の走行モータ６，８及びブームシリンダ１０は、特定のアクチュエータであり、旋回用の操作レバー装置３４ａ、左右走行用の操作レバー装置３４ｂ，３４ｄ，ブーム用の操作レバー装置３４ｆは、その特定のアクチュエータ５，６，８，１０の動作を指示する特定の操作レバー装置である。
【００４２】
高圧選択装置３７と信号伝達油路３８は、複数のアクチュエータ５〜１２のうちのその特定のアクチュエータ５，６，８，１０の動作を指示する特定の操作レバー装置３４ａ、３４ｂ，３４ｄ，３４ｆの操作パイロット圧を検出する操作検出装置を構成し、応答切換弁３５ｆは、その操作検出装置の検出結果に基づいて連通位置Ｉと絞り位置IIとの間で切り換わる。
【００４３】
また、応答切換弁３５ｆは、信号伝達油路３８に接続され、高圧選択装置３７で選択して出力した操作パイロット圧が導かれる受圧部３５ｇを有する油圧切換弁であり、操作検出装置（高圧選択装置３７及び信号伝達油路３８）が操作パイロット圧を検出しないときは連通位置Ｉにあり、操作検出装置が操作パイロット圧を検出するときは絞り位置IIに切り換えられる。
【００４４】
図３は、応答切換弁３５ｆのストロークと開口面積との関係を示す図である。横軸のストロークは応答切換弁３５ｆの受圧部３５ｇに導かれる操作パイロット圧に対応している。応答切換弁３５ｆのストロークがゼロのとき（操作パイロット圧がタンク圧であるとき）、応答切換弁３５ｆは連通位置Ｉにあり、開口面積は最大のＡmaxである。応答切換弁３５ｆのストローク（操作パイロット圧）が増加すると応答切換弁３５ｆは直ちに絞り位置IIに切り換わり、開口面積は最小のＡminとなる。
【００４５】
〜基本構成の動作〜
まず、本実施の形態の油圧駆動装置の基本構成の動作を説明する。
【００４６】
＜全ての操作レバーが中立のとき＞
全ての操作レバー装置３４ａ〜３４ｈの操作レバーが中立位置にある場合、全ての流量制御弁２６ａ〜２６ｈは中立位置にあり、アクチュエータ５〜１２に圧油は供給されない。また、流量制御弁２６ａ〜２６ｈが中立位置にあるときは、シャトル弁２２ａ〜２２ｇにより検出される最高負荷圧ＰLmaxはタンク圧となる。
【００４７】
メインポンプ２からの吐出油は供給油路２ａに供給され、供給油路２ａの圧力が上昇する。供給油路２ａにはアンロード弁２５が設けられており、アンロード弁２５は、供給油路２ａの圧力が最高負荷圧ＰLmax（今の場合はタンク圧）よりバネ２５ａの設定圧以上高くなると、開状態になって供給油路２ａの圧油をタンクに戻し、供給油路２ａの圧力の上昇を制限する。これによりメインポンプ２の吐出圧は最低圧力Ｐminに制御される。
【００４８】
差圧減圧弁２４は、メインポンプ２の吐出圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmax（今の場合はタンク圧）の差圧ＰLSを絶対圧として出力している。メインポンプ２のＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂには、エンジン回転数検出弁３０の出力圧と差圧減圧弁２４の出力圧が導かれており、メインポンプ２の吐出圧が上昇し、差圧減圧弁２４の出力圧がエンジン回転数検出弁３０の出力圧よりも大きくなると、ＬＳ制御弁３５ｂは図示右側の位置に切り換わり、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃにパイロット油圧源３３の圧力が導かれ、メインポンプ２の傾転角が小さくなるよう制御される。しかし、メインポンプ２には、その最小傾転角を規定するストッパ（図示せず）が設けられているため、メインポンプ２はそのストッパにより規定される最小傾転角ｑminに保持され、最少流量Ｑminを吐出する。
【００４９】
＜操作レバーを操作した場合＞
任意のアクチュエータ、例えばブーム用の操作レバー装置３４ｆの操作レバーを操作した場合は、ブーム用の流量制御弁２６ｆが切り換わり、ブームシリンダ１０に圧油が供給され、ブームシリンダ１０が駆動される。
【００５０】
流量制御弁２６ｆを流れる流量は、流量制御弁２６ｆのメータイン絞りの開口面積とメータイン絞りの前後差圧によって決まり、メータイン絞りの前後差圧は圧力補償弁２７ｆによって差圧減圧弁２４の出力圧と等しくなるように制御されるため、流量制御弁２６ｆを流れる流量（したがってブームシリンダ１０の駆動速度）は操作レバーの操作量に応じて制御される。
【００５１】
一方、ブームシリンダ１０の負荷圧がシャトル弁２２ａ〜２２ｇによって最高負荷圧として検出され、差圧減圧弁２４及びアンロード弁２５に伝えられる。
【００５２】
アンロード弁２５にブームシリンダ１０の負荷圧が最高負荷圧として導かれると、それに応じてアンロード弁２５のクラッキング圧力（アンロード弁２５が開き始める圧力）は上昇し、供給油路２ａの圧力が過渡的に最高負荷圧よりバネ２５ａの設定圧以上高くなると、アンロード弁２５は開弁して供給油路２ａの圧油をタンクに戻す。これにより供給油路２ａの圧力が最高負荷圧ＰLmaxよりもバネ２５ａの設定圧以上に上昇することが制限される。
【００５３】
ブームシリンダ１０が動き始めると、一時的に供給油路２ａの圧力が低下する。このとき、供給油路２ａの圧力とブームシリンダ１０の負荷圧の差が、差圧減圧弁２４の出力圧として出力されるため、差圧減圧弁２４の出力圧が低下する。
【００５４】
メインポンプ２のＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂには、エンジン回転数検出弁３０の出力圧と差圧減圧弁２４の出力圧とが導かれており、差圧減圧弁２４の出力圧がエンジン回転数検出弁３０の出力圧よりも低下すると、ＬＳ制御弁３５ｂは図示左側の位置に切り換わり、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃをタンクＴに連通させてＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃ圧油をタンクに戻し、メインポンプ２の傾転角が増加するよう制御され、メインポンプ２の吐出流量が増加する。このメインポンプ２の吐出流量の増加は、差圧減圧弁２４の出力圧がエンジン回転数検出弁３０の出力圧と等しくなるまで継続する。これらの一連の働きにより、メインポンプ２の吐出圧（供給油路２ａの圧力）が最高負荷圧ＰLmaxよりもエンジン回転数検出弁３０の出力圧（目標差圧）だけ高くなるよう制御され、ブーム用の流量制御弁２６ｆが要求する流量をブームシリンダ１０に供給する、いわゆるロードセンシング制御が行われる。
【００５５】
ブーム以外の操作レバーを単独で操作した場合の動作も同様である。
【００５６】
２つ以上のアクチュエータの操作レバー装置、例えばブーム用の操作レバー装置３４ｆとアーム用の操作レバー装置３４ｇの操作レバーを操作した場合は、流量制御弁２６ｆ，２６ｇが切り換わり、ブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１に圧油が供給され、ブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１が駆動される。
【００５７】
ブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１の負荷圧のうち高い方の圧力がシャトル弁２２ａ〜２２ｇによって最高負荷圧ＰLmaxとして検出され、差圧減圧弁２４及びアンロード弁２５に伝えられる。
【００５８】
アンロード弁２５にシャトル弁２２ａ〜２２ｇによって検出された最高負荷圧ＰLmaxが導かれたときの動作は、ブームシリンダ１０を単独で駆動した場合と同じであり、最高負荷圧ＰLmaxの上昇に応じてアンロード弁２５のクラッキング圧力は上昇し、供給油路２ａの圧力が最高負荷圧ＰLmaxよりもバネ２５ａの設定圧以上に上昇することが制限される。
【００５９】
また、メインポンプ２のＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂには、エンジン回転数検出弁３０の出力圧と差圧減圧弁２４の出力圧とが導かれており、ブームシリンダ１０を単独で駆動するしたと同様に、メインポンプ２の吐出圧（供給油路２ａの圧力）が最高負荷圧ＰLmaxよりもエンジン回転数検出弁３０の出力圧（目標差圧）だけ高くなるよう制御され、流量制御弁２６ｆ，２６ｇが要求する流量をブームシリンダ１０及びアームシリンダ１１に供給する、いわゆるロードセンシング制御が行われる。
【００６０】
差圧減圧弁２４の出力圧は圧力補償弁２７ａ〜２７ｈに目標補償差圧として導かれており、圧力補償弁２７ｆ，２７ｇは、流量制御弁２６ｆ，２６ｇの前後差圧を、メインポンプ２の吐出圧と最高負荷圧ＰLmaxとの差圧に等しくなるように制御する。これによりブームシリンダ１０とアームシリンダ１１の負荷圧の大小に係わらず、流量制御弁２６ｆ，２６ｇのメータイン絞り部の開口面積に応じた比率でブームシリンダ１０とアームシリンダ１１に圧油を供給することができる。
【００６１】
このとき、メインポンプ２の吐出流量が流量制御弁２６ｆ，２６ｇが要求する流量に満たないサチュレーション状態になった場合は、サチュレーションの程度に応じて差圧減圧弁２４の出力圧（メインポンプ２の吐出圧と最高負荷圧ＰLmaxとの差圧）が低下し、これに伴って圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの目標補償差圧も小さくなるので、メインポンプ２の吐出流量を流量制御弁２６ｆ，２６ｇが要求する流量の比に再分配できる。
【００６２】
ブームとアーム以外の複数の操作レバーを同時に操作した場合の動作も同様である。
【００６３】
＜エンジン回転数を下げた場合＞
以上の動作はエンジン１が最高定格回転数にあるときのものである。エンジン１の回転数を低速に下げた場合は、エンジン回転数検出弁３０の出力圧がそれに応じて低下するため、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂの目標差圧も同様に低下する。また、ロードセンシング制御の結果、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの目標補償差圧も同様に低下する。これによりエンジン回転数の低下に合わせてメインポンプ２の吐出流量と流量制御弁２６ａ〜２６ｈの要求流量が減少し、アクチュエータ５〜１２の駆動速度が速くなりすぎることがなく、エンジン回転数を下げた場合の微操作性を向上することができる。
〜特徴的構成の動作〜
次に、本実施の形態の油圧駆動装置の特徴的構成の動作を説明する。
【００６４】
全ての操作レバー装置３４ａ〜３４ｈの操作レバーが中立位置にあるとき、或いは特定のアクチュエータである旋回モータ５，左右の走行モータ６，８、ブームシリンダ１０以外のアクチュエータのいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置である旋回用、左右の走行用、ブーム用の操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆ以外の操作レバー装置のいずれか、すなわち操作レバー装置３４ｃ，３４ｅ，３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ａ〜３７ｇには操作パイロット圧は検出されず、応答切換弁３５ｆは連通位置Ｉにある。応答切換弁３５ｆが連通位置Ｉにあるときは、応答切換弁３５ｆの開口面積は最大のＡmaxであり（図３）、上述した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへの圧油の排出は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く増加し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く減少し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。
【００６５】
これにより、例えば、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００６６】
一方、特定のアクチュエータである旋回モータ５，左右の走行モータ６，８、ブームシリンダ１０のいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置である旋回用、左右の走行用、ブーム用の操作レバー装置３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｆのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ａ〜３７ｇはその操作パイロット圧を選択して出力し、応答切換弁３５ｆは絞り位置IIに切り換えられる。応答切換弁３５ｆが絞り位置IIにあるときは、応答切換弁３５ｆの開口面積は最小のＡminであり（図３）、上述した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへ排出される圧油の流れは、応答切換弁３５ｆが絞り位置II（最小の開口面積Ａmin）にあることによる絞り作用によって抑制され、メインポンプ２の傾転角の増加を緩やかにする。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は抑制され、メインポンプ２の傾転角の減少を緩やかにする。
【００６７】
これによりブームシリンダ１０、走行モータ６，８、旋回モータ５など被駆動体の慣性の影響を大きく受けるアクチュエータの操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータへの圧油の流入が緩やかとなり、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
〜効果〜
以上のように本実施の形態によれば、ロードセンシング制御方式の油圧駆動装置において、アクチュエータや作業の種類に応じてメインポンプ２の応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
【００６８】
また、高圧選択装置３７を複数のシャトル弁３７ａ〜３７ｇで構成し、応答切換弁を油圧切換弁で構成したので、油圧駆動装置全体を純油圧的に構成することができ、安価で信頼性の高いシステムを提供することができる。
＜第２の実施の形態＞
図４Ａ及び図４Ｂに本発明の第２の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置を示す。図中、図１Ａ及び図１Ｂに示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、特定のアクチュエータを第１の実施の形態のものから異ならせ、それに伴って応答切換弁の切り換え位置を異ならせたものである。
【００６９】
すなわち、本実施の形態における油圧駆動装置は、その特徴的構成として、アーム用の操作レバー装置３４ｇ及びバケット用の操作レバー装置３４ｈのそれぞれのパイロットラインに設けられ、操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーが操作されたときに操作パイロット圧の最高圧を選択して出力する複数のシャトル弁３７ｈ、３７ｉ、３７ｊを含む高圧選択装置３７Ａと、ＬＳ制御部３５ＢのＬＳ制御弁３５ｂとＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃとの間の油路に設けられ、絞り位置Ｉと連通位置IIとを有する応答切換弁３５Ａｆと、高圧選択装置３７Ａで選択して出力した操作パイロット圧を応答切換弁３５Ａｆに導く信号伝達油路３８とを備えている。
【００７０】
ここで、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２は、複数のアクチュエータ５〜１２のうちの特定のアクチュエータであり、アーム用の操作レバー装置３４ｇ及びバケット用の操作レバー装置３４ｈは、その特定のアクチュエータ１１，１２の動作を指示する特定の操作レバー装置である。
【００７１】
高圧選択装置３７Ａと信号伝達油路３８は、複数のアクチュエータ５〜１２のうちのその特定のアクチュエータ１１，１２の動作を指示する特定の操作レバー装置３４ｇ、３４ｈの操作パイロット圧を検出する操作検出装置を構成し、応答切換弁３５Ａｆは、その操作検出装置の検出結果に基づいて絞り位置Ｉと連通位置IIとの間で切り換わる。
【００７２】
また、応答切換弁３５Ａｆは、信号伝達油路３８に接続され、高圧選択装置３７Ａで選択して出力した操作パイロット圧が導かれる受圧部３５ｇを有する油圧切換弁であり、操作検出装置（高圧選択装置３７Ａ及び信号伝達油路３８）が操作パイロット圧を検出しないときは絞り位置Ｉにあり、操作検出装置が操作パイロット圧を検出するときは連通位置IIに切り換えられる。
【００７３】
図５Ａは、応答切換弁３５Ａｆのストロークと開口面積との関係を示す、図３と同様な図である。この例は、応答切換弁３５ｆの開口面積を絞り位置Ｉと連通位置IIとの間で切り換える場合のものである。横軸のストロークは応答切換弁３５Ａｆの受圧部３５ｇに導かれる操作パイロット圧に対応している。応答切換弁３５Ａｆのストロークがゼロのとき（操作パイロット圧がタンク圧であるとき）、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにあり、開口面積は最小のＡminである。応答切換弁３５Ａｆのストローク（操作パイロット圧）が増加すると応答切換弁３５Ａｆは直ちに連通位置IIに切り換わり、開口面積は最大のＡmaxとなる。
【００７４】
次に、本実施の形態の油圧駆動装置の動作を説明する。
【００７５】
全ての操作レバー装置３４ａ〜３４ｈの操作レバーが中立位置にあるとき、或いは特定のアクチュエータであるアームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２以外のアクチュエータのいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置であるアーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈ以外の操作レバー装置のいずれか、すなわち操作レバー装置３４ａ〜３４ｆのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７Ａのシャトル弁３７ｈ〜３７ｊには操作パイロット圧は検出されず、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにある。応答切換弁３５Ａｆが絞り位置Ｉにあるときは、応答切換弁３５Ａｆの開口面積は最小のＡminであり（図５Ａ）、第１の実施の形態において説明した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへ排出される圧油の流れは、応答切換弁３５Ａｆが絞り位置Ｉ（最小の開口面積Ａmin）にあることによる絞り作用によって抑制され、メインポンプ２の傾転角の増加を緩やかにする。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は抑制され、メインポンプ２の傾転角の減少を緩やかにする。
【００７６】
これによりブームシリンダ１０、走行モータ６，８、旋回モータ５など被駆動体の慣性の影響を大きく受けるアクチュエータの操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、アクチュエータへの圧油の流入が緩やかとなり、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
【００７７】
一方、特定のアクチュエータであるアームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかの駆動を意図して、特定の操作レバー装置であるアーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、高圧選択装置３７Ａのシャトル弁３７ｈ〜３７ｊはその操作パイロット圧を選択して出力し、応答切換弁３５Ａｆは連通位置IIに切り換えられる。応答切換弁３５Ａｆが連通位置IIにあるときは、応答切換弁３５Ａｆの開口面積は最大のＡmaxであり（図５Ａ）、第１の実施の形態において説明した基本動作において、ＬＳ制御弁３５ｂが図示左側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が増加するよう制御されるとき、ＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃからタンクＴへの圧油の排出は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く増加し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。同様に、ＬＳ制御弁３５ｂが図示右側の位置に切り換わりメインポンプ２の傾転角が減少するよう制御されるとき、パイロット油圧減３３からＬＳ制御傾転アクチュエータ３５ｃへの圧油の供給は速やかに行われ、メインポンプ２の傾転角が応答良く減少し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれる。
【００７８】
これにより、例えば、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００７９】
このように本実施の形態においても、ロードセンシング制御方式の油圧駆動装置において、アクチュエータや作業の種類に応じてメインポンプ２の応答性を可変とし、優れた操作性を実現することができる。
〜応答切換弁３５Ａｆのストロークと開口面積との関係の他の例〜
図５Ｂは、応答切換弁３５Ａｆのストロークと開口面積との関係の他の例を示す図である。この例は、応答切換弁３５Ａｆの絞り位置Ｉと連通位置IIの間において開口面積を可変とした場合のものである。応答切換弁３５Ａｆのストロークがゼロのとき（操作パイロット圧がタンク圧であるとき）、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにあり、開口面積は最小のＡminである。応答切換弁３５Ａｆのストローク（操作パイロット圧）が増加すると応答切換弁３５Ａｆの開口面積は、ストローク（操作パイロット圧）の増加に応じて最小のＡminから可変的に増加し、ストローク（操作パイロット圧）が最大近くまで増加すると応答切換弁３５Ａｆは連通位置IIに切り換わり、開口面積は最大のＡmaxとなる。
【００８０】
このように構成した実施の形態においては、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかの駆動を意図してアーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、操作レバーの操作量（操作パイロット圧／ストローク）の増加に応じて応答切換弁３５Ａｆの開口面積が可変的に増加するため、操作量に応じて絞り作用が増加し、操作量に応じたメインポンプ２の応答性を得ることができる。このため，例えばアームやバケットの泥落とし作業において、操作レバーをハーフ操作した場合は、操作レバーをフル操作した場合に比べてメインポンプ２の応答性を遅くすることができ、操作量に合わせてメインポンプ２の応答性を加減し、良好な操作性が得られる。
＜第３の実施の形態＞
図６Ａ及び図６Ｂに本発明の第３の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置を示す。図中、図１Ａ及び図１Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂに示した部材と同等のものには同じ符号を付し，説明を省略する。本実施の形態は、オペレータが操作するモード選択スイッチを設け、機敏な応答性が必要な作業を行うときだけ応答性を早めるようにしたものである。
【００８１】
すなわち、本実施の形態における油圧駆動装置は、図４Ａ及び図４Ｂに示した構成に加えて、モード選択スイッチ４１と、信号伝達油路３８に設けられ、モード選択スイッチ４１が出力する信号（電気信号）に応じて開位置と閉位置との間で切り換わる選択弁４２とを更に備えている。モード選択スイッチ４１は通常はＯＦＦ位置にあり、このときモード選択スイッチ４１が出力する電気信号はＯＦＦとなる。オペレータにより操作されるとモード選択スイッチ４１はＯＮ位置に切り換わり、モード選択スイッチ４１はＯＮの電気信号を出力する。選択弁４２は電磁切換弁であり、モード選択スイッチ４１が出力する電気信号がＯＦＦのときは図示の開位置にあり、モード選択スイッチ４１が出力する電気信号がＯＮになると、図示の位置から閉位置に切り換わる。選択弁４２は、図示の開位置にあるときは、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ｈ〜３７ｊが検出した操作パイロット圧を応答切換弁３５Ａｆの受圧部３５ｇに伝達し、閉位置に切り換わると、操作パイロット圧の伝達を遮断する。
【００８２】
このように構成した本実施の形態においては、モード選択スイッチ４１が通常のＯＦＦ位置にあるときは、第２の実施の形態と同様に動作する。すなわち、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２以外のアクチュエータのいずれかの駆動を意図して、操作レバー装置３４ａ〜３４ｆのいずれかの操作レバーを操作したときは、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉにあり、メインポンプ２の傾転角の増加或いは減少を緩やかにし、ブームシリンダ１０、走行モータ６，８、旋回モータ５の操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合に、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し、良好な操作性が得られる。また、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかの駆動を意図して、アーム用及びバケット用の操作レバー装置３４ｇ，３４ｈのいずれかの操作レバーを操作したときは、応答切換弁３５Ａｆは連通位置IIに切り換えられ、メインポンプ２の傾転角が応答良く増加或いは減少し、良好なメインポンプ２の応答性が保たれ、例えば、アームやバケットの泥落とし作業などの早い応答性を要求される作業では、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２を応答性良く駆動することができ、優れた操作性を確保することができる。
【００８３】
一方、モード選択スイッチ４１をＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えたときは、選択弁４２が閉位置に切り換わるため、高圧選択装置３７のシャトル弁３７ｈ〜３７ｊに操作パイロット圧が検出されたとしても、その操作パイロット圧の応答切換弁３５Ａｆの受圧部３５ｇへの伝達は遮断され、応答切換弁３５Ａｆは絞り位置Ｉに保持される。このためアームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２のいずれかを駆動する作業を行う場合であっても、泥落とし作業のように早い応答性を必要としないときは、操作レバー装置の操作レバーを急操作した場合でも、メインポンプ２の傾転角の増加或いは減少は緩やかであるため、アクチュエータへの圧油の流入が緩やかとなり、アクチュエータ起動時の衝撃を緩和し良好な操作性が得られる。
＜その他＞
以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、高圧選択装置３７，３７Ａをシャトル弁で構成し、操作パイロット圧をそのまま油圧信号として出力したが、操作パイロット圧を圧力センサで検出し、応答切換弁３５ｆ，３５Ａｆを電磁切換弁として構成し、圧力センサの検出信号をコントローラに入力し、コントローラからの信号で応答切換弁を切り換えてもよい。また、操作レバー装置の操作を直接電気的に検出し、その検出信号をコントローラに入力し、コントローラからの信号で応答切換弁を切り換えてもよい。このように応答切換弁の切り換え制御にコントローラを介在させた場合は、油圧ショベルのその他の動作状態を加味して応答切換弁を切り換えることができるようになり、更に良好な操作性を得ることができる。
【００８４】
また、上記実施の形態において、図１等に示すロードセンシング制御方式に係わる油圧回路部分の構成は一例であり、それ以外の種々の油圧回路を採用することができる。例えば、図１においては、差圧減圧弁２４の出力圧（ポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmaxとの差圧の絶対圧ＰLS）を圧力補償弁２７ａ〜２７ｈの受圧部２８ａ〜２８ｈに導いて目標補償差圧を設定したが、圧力補償弁２７ａ〜２７ｈに対向する受圧部を設け、これらの受圧部にポンプ圧Ｐdと最高負荷圧ＰLmax個別に導いて目標補償差圧を設定してもよい。また、ＬＳ制御部３５Ｂにおいて、差圧減圧弁３０ｂが出力するエンジンの回転数に依存する圧力を絶対圧ＰaをＬＳ制御弁３５ｂの受圧部３５ｄに導いて目標ＬＳ差圧を設定したが、受圧部３５ｄの代わりにバネを配置し、そのバネで目標ＬＳ差圧を設定してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１ エンジン
２ メインポンプ
２ａ 供給油路
３ パイロツトポンプ
３ａ 供給油路
４ コントロールバルブ
５〜１２ アクチュエータ
５ 旋回モータ
６，８ 走行モータ
７ ブレードシリンダ
９ スイングシリンダ
１０ ブームシリンダ
１１ アームシリンダ
１２ バケットシリンダ
１３〜２０ バルブセクション
２１ 信号油路
２２ａ〜２２ｇ シャトル弁
２３ メインリリーフ弁
２４ 差圧減圧弁
２５ アンロード弁
２５ａ バネ
２６ａ〜２６ｈ 流量制御弁(メインスプール)
２７ａ〜２７ｈ 圧力補償弁
３０ エンジン回転数検出弁装置
３０ａ 流量検出弁
３０ｂ 差圧減圧弁
３０ｃ 可変絞り部
３１ パイロット油路
３２ パイロットリリーフ弁
３３ パイロット油圧源
３４ａ〜３４ｈ 操作レバー装置
３５ ポンプ制御装置
３５ａ ポンプトルク制御部
３５Ｂ ＬＳ制御部
３５ａ 馬力制御傾転アクチュエータ
３５ｂ ＬＳ制御弁
３５ｃ ＬＳ制御傾転アクチュエータ
３５ｄ，３５ｅ 受圧部
３５ｆ 応答切換弁
３５Ａｆ 応答切換弁
３７ 高圧選択装置
３７Ａ 高圧選択装置
３７ａ〜３７ｇ シャトル弁
３７ｈ〜３７ｊ シャトル弁
３８ 信号伝達油路
４１ モード選択スイッチ
４２ 選択弁
３００ 上部旋回体
３０１ 下部走行体
３０２ フロント作業機
３０３ スイングポスト
３０４ 中央フレーム
３０５ ブレード
３０６ ブーム
３０７ アーム
３０８ バケット
３１０，３１１ 履帯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、
前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、
前記油圧ポンプの吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシングポンプ制御装置とを備え、
前記ロードセンシングポンプ制御装置は、
前記油圧ポンプの容量を変化させるロードセンシングアクチュエータと、
前記ロードセンシングアクチュエータをパイロット油圧源とタンクとに選択的に連通させ、前記油圧ポンプの吐出圧と前記最高負荷圧との差圧が前記目標差圧に一致するよう前記ロードセンシングアクチュエータの駆動を制御するロードセンシング制御弁とを有する油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記複数のアクチュエータのうちの特定のアクチュエータの動作を指示する特定の操作レバー装置の操作パイロット圧を検出する操作検出装置と、
前記ロードセンシング制御弁と前記ロードセンシングアクチュエータとを連絡する油路に設けられ、前記操作検出装置の検出結果に基づいて連通位置と絞り位置との間で切り換わる応答切換弁とを備えることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記操作検出装置は、
前記特定の操作レバー装置が操作されたときに操作パイロット圧を選択して出力する複数のシャトル弁からなる高圧選択装置と、
前記高圧選択装置が出力する操作パイロット圧を前記応答切換弁に導く信号伝達油路とを有し、
前記応答切換弁は、前記信号伝達油路に接続され、前記操作パイロット圧が導かれる受圧部を有する油圧切換弁であることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
モード選択スイッチと、
前記信号伝達油路に設けられ、前記モード選択スイッチが出力する信号に応じて開位置と閉位置との間で切り換わる選択弁とを更に有することを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記複数のアクチュエータは、旋回体を駆動する旋回モータと、走行体を駆動する左右の走行モータと、フロント作業機のブームを駆動するブームシリンダを含み、
前記特定のアクチュエータは、前記旋回モータ、左右の走行モータ及びブームシリンダのうちの少なくとも１つのアクチュエータであり、
前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記連通位置あり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記絞り位置に切り換えられることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項５】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記複数のアクチュエータは、フロント作業機のアームを駆動するアームシリンダと、フロント作業機のバケットを駆動するバケットシリンダを含み、
前記特定のアクチュエータは前記アームシリンダ及びバケットシリンダの少なくとも一方であり、
前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記絞り位置にあり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記連通位置に切り換えられることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項１】
エンジンと、
このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、
前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、
前記油圧ポンプの吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシングポンプ制御装置とを備え、
前記ロードセンシングポンプ制御装置は、
前記油圧ポンプの容量を変化させるロードセンシングアクチュエータと、
前記ロードセンシングアクチュエータをパイロット油圧源とタンクとに選択的に連通させ、前記油圧ポンプの吐出圧と前記最高負荷圧との差圧が前記目標差圧に一致するよう前記ロードセンシングアクチュエータの駆動を制御するロードセンシング制御弁とを有する油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記複数のアクチュエータのうちの特定のアクチュエータの動作を指示する特定の操作レバー装置の操作パイロット圧を検出する操作検出装置と、
前記ロードセンシング制御弁と前記ロードセンシングアクチュエータとを連絡する油路に設けられ、前記操作検出装置の検出結果に基づいて連通位置と絞り位置との間で切り換わる応答切換弁とを備えることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記操作検出装置は、
前記特定の操作レバー装置が操作されたときに操作パイロット圧を選択して出力する複数のシャトル弁からなる高圧選択装置と、
前記高圧選択装置が出力する操作パイロット圧を前記応答切換弁に導く信号伝達油路とを有し、
前記応答切換弁は、前記信号伝達油路に接続され、前記操作パイロット圧が導かれる受圧部を有する油圧切換弁であることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
モード選択スイッチと、
前記信号伝達油路に設けられ、前記モード選択スイッチが出力する信号に応じて開位置と閉位置との間で切り換わる選択弁とを更に有することを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記複数のアクチュエータは、旋回体を駆動する旋回モータと、走行体を駆動する左右の走行モータと、フロント作業機のブームを駆動するブームシリンダを含み、
前記特定のアクチュエータは、前記旋回モータ、左右の走行モータ及びブームシリンダのうちの少なくとも１つのアクチュエータであり、
前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記連通位置あり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記絞り位置に切り換えられることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【請求項５】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
前記複数のアクチュエータは、フロント作業機のアームを駆動するアームシリンダと、フロント作業機のバケットを駆動するバケットシリンダを含み、
前記特定のアクチュエータは前記アームシリンダ及びバケットシリンダの少なくとも一方であり、
前記応答切換弁は、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出しないときは前記絞り位置にあり、前記操作検出装置が前記操作パイロット圧を検出するときは前記連通位置に切り換えられることを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１６２９１７（Ｐ２０１２−１６２９１７Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３１３（Ｐ２０１１−２４３１３）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【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８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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