JP2000227103A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】旋回制御系を含む油圧駆動装置において、旋回
単独、複合のいずれの起動時にもギクシャク感がなく加
速でき、しかも旋回単独から複合への移行時の旋回速度
変化が抑えられ、かつ旋回複合起動時に他のアクチュエ
ータに比べ旋回速度が極端に遅くならずに加速できると
共に、コスト・スペースの増加や回路構成の複雑化の問
題を生じないシステムとする。 【解決手段】ポンプ吐出圧力がアクチュエータ２〜６の
最高負荷圧より所定値だけ高くなるよう吐出流量を制御
するポンプ制御装置１８を設け、圧力補償弁１２〜１６
のそれぞれを、油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエー
タ２〜６の最高負荷圧との差圧を目標補償差圧として設
定する構成とし、圧力補償弁１２に負荷圧が上昇すると
目標補償差圧を小さくする負荷依存特性を持たせ、更に
旋回セクションの圧力補償弁１２に、目標補償差圧が既
定値以下に小さくならないようにする下限設定バネ５５
を設け、更に圧力補償弁１２に負荷圧が上昇すると目標
補償差圧を小さくする負荷依存特性を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等、
旋回制御系を含む建設機械の油圧駆動装置に係わり、特
に旋回モータを含む複数のアクチュエータにそれぞれの
方向切換弁を介して油圧ポンプからの圧油を供給する際
に、油圧ポンプの吐出流量をロードセンシングシステム
により制御しかつ方向切換弁の前後差圧をそれぞれの圧
力補償弁により制御する油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ポンプの吐出流量をロードセンシン
グシステム（以下、適宜ＬＳシステムという）により制
御する油圧駆動装置として、特開昭６０−１１７０６号
公報に記載のものがある。また、旋回制御系を含む建設
機械の油圧駆動装置でＬＳシステムを備えかつ旋回制御
系の独立性と操作性を実現するものとして、特開平１０
−３７９０７号公報に記載のものがある。更に、旋回制
御系を含む建設機械のオープンセンタタイプの油圧駆動
装置で旋回制御系の独立性を実現するものとして、実機
搭載の３ポンプシステムがある。更に、油圧ポンプの吐
出流量をＬＳシステムにより制御する油圧駆動装置で圧
力補償弁に負荷依存特性を持たせたものとして、特開平
１０−８９３０４号公報に記載のものがある。特開昭６
０−１１７０６号公報に記載の油圧駆動装置は、複数の
圧力補償弁のそれぞれに、油圧ポンプの吐出圧力と複数
のアクチュエータの最高負荷圧との差圧を目標補償差圧
として設定する手段を設けたものであり、複数のアクチ
ュエータを同時に駆動する複合動作時に、油圧ポンプの
吐出流量が複数の方向切換弁のの要求する流量に満たな
いサチュレーション状態になると、このサチュレーショ
ン状態により油圧ポンプの吐出圧力と最高負荷圧の差圧
が低くなることにより、圧力補償弁のそれぞれの目標補
償差圧が小さくなり、油圧ポンプの吐出流量をそれぞれ
のアクチュエータが要求する流量の比に再分配できる。

【０００３】特開平１０−３７９０７号公報に記載の油
圧駆動装置及び実機搭載の３ポンプシステムは、いずれ
も、旋回モータを含む旋回セクションに関して、独立し
た油圧ポンプを用いたオープンセンタタイプの独立した
回路により他のアクチュエータと別回路を構成し、旋回
制御系の独立性と操作性を確保したものである。

【０００４】特開平１０−８９３０４号公報に記載の油
圧駆動装置は、複数の圧力補償弁のそれぞれについて、
圧力補償弁の油圧室のうち、方向切換弁の入側圧力が導
かれる閉じ方向作用の油圧室の受圧面積を、方向切換弁
の出側圧力が導かれる開け方向作用の油圧室の受圧面積
よりも大きくすることにより、各アクチュエータの負荷
圧の増加に対して圧力補償弁の目標補償差圧を小さくし
（圧力補償弁を絞り）、アクチュエータへの供給流量を
減らす負荷依存特性を持たせたものであり、これにより
低負荷側、高負荷側共操作性が良く、ハンチングを生じ
ず、安定して動作し得るようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の油圧駆動装置は、旋回制御系に関して次のような問
題がある。

【０００６】特開昭６０−１１７０６号公報：下記問題
点 特開平１０−８９３０４号公報：下記問題点 特開平１０−３７９０７号公報：下記問題点 実機搭載のオープンセンタタイプの３ポンプシステム：
下記問題点 旋回単独起動時の操作性のギクシャク感 旋回単独動作から旋回複合動作への移行時又はその逆
の場合の旋回速度変化 旋回複合起動時の旋回速度の極端な低下 別回路を設けることによるコスト・スペースの増加及
び回路構成の複雑化

【０００７】（１）特開昭６０−１１７０６号公報 特開昭６０−１１７０６号公報に記載のＬＳシステムを
備えた油圧駆動装置では、これを旋回制御系に用いた場
合、旋回制御系は慣性負荷を伴うため、油圧ポンプのロ
ードセンシング制御（以下、適宜ＬＳ制御という）と圧
力補償弁の流量補償機能とのバランスが取り難くなる。
これは、次の理由により、旋回加速時から定常回転へ移
行する段階での旋回駆動圧力の制御に際して、圧力補償
弁の応答性と油圧ポンプのＬＳ制御の応答性との間でバ
ランスが取り難いことが挙げられる。

【０００８】(1)旋回起動・加速時は、一定流量を保持
するため、ポンプＬＳ制御は旋回起動圧に応じて油圧ポ
ンプの吐出圧力を高く制御する。

【０００９】(2)圧力補償弁は方向切換弁の絞り要素前
後の差圧を一定に保持するため、負荷圧の上昇により低
下する傾向にある通過流量を増やす方向に動作してい
る。

【００１０】(3)旋回が定常速度に達すると旋回駆動圧
が下がるため、ポンプＬＳ制御は起動・加速時ほど油圧
ポンプの吐出圧力を高く制御する必要がなく、油圧ポン
プの吐出圧力を下げる方向に動作する。

【００１１】(4)圧力補償弁は、旋回駆動圧の低下によ
り、増加する傾向にある通過流量を減らす方向に動作す
る。

【００１２】上記(1)〜(4)の移行が急峻なため、旋回操
作性はギクシャクとしたものになる（上記）。

【００１３】また、上記のように複合動作時に、油圧ポ
ンプの吐出流量が複数の方向切換弁の要求する流量に満
たないサチュレーション状態になると、このサチュレー
ション状態に応じて圧力補償弁のそれぞれの目標補償差
圧が小さくなり、油圧ポンプの吐出流量をそれぞれのア
クチュエータが要求する流量の比に再分配する。この機
能により、複合動作時にもそれぞれのアクチュエータ
は、スピードダウンするものの、その動作を目的とした
割合で動作するため、操作感を損なわない。

【００１４】しかし、このスピードダウンは、旋回動作
に関しても同様に発生し、旋回を含む複合動作時に旋回
速度は他のアクチュエータと同じくスピードダウンす
る。このスピードダウンは、旋回複合動作から旋回単独
動作に移行する場合、又はその逆の場合には旋回速度の
変化を生じ、オペレータに違和感を与える（上記）。

【００１５】（２）特開平１０−８９３０４号公報 特開平１０−８９３０４号公報に記載の油圧駆動装置
は、圧力補償弁に負荷依存特性を持たせたため、旋回単
独起動時、旋回モータの高圧の負荷圧に応じて圧力補償
弁の目標補償差圧が低下し、定常状態に移行すると旋回
モータの低下した負荷圧に応じて圧力補償弁の目標補償
差圧も元に戻り、これにより旋回操作性のギクシャク感
なく旋回を起動できる。しかし、旋回複合動作時に油圧
ポンプの吐出流量がサチュレーション状態になると、油
圧ポンプの吐出流量をそれぞれの方向切換弁が要求する
流量の比に再分配することは、特開昭６０−１１７０６
号公報に記載の油圧駆動装置と同じであり、旋回複合動
作から旋回単独動作に移行する場合、又はその逆の場合
には旋回速度の変化を生じ、オペレータに違和感を与え
る（上記）。

【００１６】また、圧力補償弁に負荷依存特性を持たせ
ているため、旋回複合起動時、旋回セクションの圧力補
償弁は、油圧ポンプの吐出流量の状態に応じて圧力補償
弁の目標補償差圧が小さくなるだけでなく、旋回モータ
の負荷圧がリリーフ圧まで上昇する負荷依存特性によっ
ても目標補償差圧が低下し、この目標補償差圧の低下は
定常状態に移行するまで持続する。この結果、旋回複合
起動時の旋回速度が他のアクチュエータに比べて極端に
低下し、旋回複合起動の旋回操作性が損なわれる（上記
）。

【００１７】（３）特開平１０−３７９０７号公報に記
載の油圧駆動装置や実機搭載のオープンセンタタイプの
３ポンプシステム 特開平１０−３７９０７号公報に記載の油圧駆動装置で
は、旋回制御系をオープンセンタタイプの別回路で構成
することにより、旋回操作性をＬＳシステムにおいて確
保している。また、実機搭載のオープンセンタタイプの
３ポンプシステムでも、旋回制御系はオープンセンタタ
イプの別回路であり、旋回操作性を確保してる。

【００１８】即ち、オープンセンタタイプの場合、旋回
起動時、駆動圧が上昇すると、センタバイパス油路を経
てタンクに還流する流量が増えるため、旋回セクション
の方向切換弁の絞りを通過する圧油の流量が減少する。
このため、旋回モータに供給される圧油の流量は起動・
加速時に制限される。旋回速度が定常速度に達すると、
駆動圧は起動時ほど高くないため、流量の制限はなくな
り、旋回セクションの方向切換弁の絞りの開口相当の流
量が旋回モータに供給される。これによりＬＳ制御のよ
うな旋回単独起動時の操作性のギクシャク感を生じるこ
となく、スムーズに旋回起動が行える。

【００１９】また、上記の問題はＬＳシステムのみに
よらず、オープンセンタタイプのシステムでも発生する
が、特開平１０−３７９０７号公報に記載の油圧駆動装
置や実機搭載のオープンセンタタイプの３ポンプシステ
ムでは、旋回制御系をオープンセンタタイプの別回路で
構成することにより、旋回制御系の独立性を実現し、旋
回速度変化は生じない。

【００２０】しかし、特開平１０−３７９０７号公報に
記載の油圧駆動装置や実機搭載のオープンセンタタイプ
の３ポンプシステムでは、旋回制御系を、他のアクチュ
エータのシステムとは別回路で並列に構成しなくてはな
らなず、その分コスト高となりかつ設置スペースも大と
なると共に、旋回制御系用の油圧ポンプを別に設けなく
てはならず、特に特開平１０−３７９０７号公報のシス
テムでは、並列に配置されるＬＳシステムとのパワーバ
ランスをとるため、信号経路が必要となり、回路構成が
複雑となる（上記）。

【００２１】本発明の目的は、旋回制御系を含む油圧駆
動装置において、旋回単独、複合のいずれの起動時に
も、旋回操作性のギクシャク感がなく加速して定常状態
に移行でき、しかも旋回単独動作から旋回複合動作への
移行時又はその逆の場合の旋回速度変化が抑えられ、か
つ複合の起動時に他のアクチュエータに比べ旋回速度が
極端に遅くならず、優れた旋回操作性と旋回独立性を確
保できると共に、別回路を設けることによるコスト・ス
ペースの増加や回路構成の複雑化の問題を生じない油圧
駆動装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプか
ら吐出される圧油により駆動される旋回モータを含む複
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それぞれ制御
する複数の方向切換弁と、前記複数の方向切換弁の前後
差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記油圧
ポンプの吐出圧力が前記複数のアクチュエータの最高負
荷圧より所定値だけ高くなるようポンプ吐出流量を制御
するロードセンシング制御のポンプ制御手段とを備えた
油圧駆動装置において、前記複数の圧力補償弁のうち、
前記旋回モータに係わる旋回セクション以外の圧力補償
弁に設けられ、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記複数の
アクチュエータの最高負荷圧との差圧を目標補償差圧と
して設定する第１手段と、前記旋回セクションの圧力補
償弁に設けられ、その目標補償差圧を設定する第２手段
と、前記複数の圧力補償弁のうち、少なくとも前記旋回
セクションの圧力補償弁に設けられ、前記旋回モータの
負荷圧が上昇すると、前記第２手段で設定された目標補
償差圧を小さくし、旋回セクションの圧力補償弁に負荷
依存特性を持たせる第３手段と、前記旋回セクションの
圧力補償弁に設けられ、前記第２手段で設定され、前記
第３手段で補正される目標補償差圧の下限を設定する第
４手段とを備えるものとする。

【００２３】以上のように構成した本発明においては、
旋回セクションの圧力補償弁に第３手段を設け負荷依存
特性を持たせることにより、旋回起動時に旋回モータの
負荷圧の変化に応じて旋回セクションの圧力補償弁は流
量を微調整し、旋回モータはスムーズに加速して定常状
態に移行するものとなる。

【００２４】また、旋回セクションの圧力補償弁の目標
補償差圧を設定する第２手段は、第１手段と同じよう
に、油圧ポンプの吐出圧力と複数のアクチュエータの最
高負荷圧との差圧を目標補償差圧として設定する手段で
あってもよく、この場合は、上記のように第４手段を設
けることにより、この第４手段が第２手段で設定された
目標補償差圧自体の低下と第３手段で与えられた負荷依
存特性による目標補償差圧の低下の両方に対して下限設
定手段として機能するものとなる（下記（２）参照）。
これにより油圧ポンプの吐出流量がサチュレーション状
態になり旋回セクションの圧力補償弁の目標補償差圧が
低下しようとするとき、或いは旋回モータの負荷圧が高
圧になり旋回セクションの圧力補償弁の目標補償差圧が
負荷依存特性により低下しようとするとき、或いはそれ
らが同時に起こるとき、第４手段はその目標補償差圧の
低下を制限し、旋回モータに優先的に圧油が供給される
ものとなる。その結果、旋回単独動作から旋回複合動作
への移行時又はその逆の場合の旋回速度変化が抑えら
れ、かつ複合の起動時に他のアクチュエータに比べ旋回
速度が極端に遅くならず、優れた旋回操作性と旋回独立
性を確保できる。

【００２５】旋回セクションの圧力補償弁の目標補償差
圧を設定する第２手段は、油圧ポンプの吐出圧力と複数
のアクチュエータの最高負荷圧との差圧により変化しな
い値を目標補償差圧として設定する手段であってもよ
く、この場合は、第４手段は、第３手段で与えられた負
荷依存特性による目標補償差圧の低下に対して下限設定
手段として機能するものとなる（下記（３）参照）。こ
れにより油圧ポンプの吐出流量がサチュレーション状態
になっても、旋回セクションの圧力補償弁の目標補償差
圧は低下せず、かつ旋回モータの負荷圧が高圧になり旋
回セクションの圧力補償弁の目標補償差圧が負荷依存特
性により低下しようとするとき、第４手段はその目標補
償差圧の低下を制限し、サチュレーション或いは負荷依
存特性による目標補償差圧の低下が単独或いは同時のい
ずれで起こっても、旋回モータに優先的に圧油が供給さ
れるものとなる。その結果、旋回単独動作から旋回複合
動作への移行時又はその逆の場合の旋回速度変化が抑え
られ、かつ複合の起動時に他のアクチュエータに比べ旋
回速度が極端に遅くならず、優れた旋回操作性と旋回独
立性を確保できる。

【００２６】更に、別回路を設けることなく上記の機能
を達成するので、コスト・スペースの増加や回路構成の
複雑化の問題も生じない。

【００２７】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記第２手段は、前記第１手段と同様、前記油圧ポンプ
の吐出圧力と前記複数のアクチュエータの最高負荷圧と
の差圧を前記目標補償差圧として設定する手段であり、
前記第４手段は、前記第２手段で設定された目標補償差
圧自体の低下と前記第３手段で与えられた負荷依存特性
による目標補償差圧の低下の両方に対して下限設定手段
として機能する。

【００２８】これにより上記（１）で述べたように、油
圧ポンプの吐出流量がサチュレーション状態になり旋回
セクションの圧力補償弁の目標補償差圧が低下しようと
するとき、或いは旋回モータの負荷圧が高圧になり旋回
セクションの圧力補償弁の目標補償差圧が負荷依存特性
により低下しようとするとき、或いはそれらが同時に起
こるとき、第４手段はその目標補償差圧の低下を制限
し、旋回モータに優先的に圧油が供給されるものとな
り、優れた旋回操作性と旋回独立性を確保できる。

【００２９】（３）また、上記（１）において、前記第
２手段は、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアク
チュエータの最高負荷圧との差圧により変化しない値を
前記目標補償差圧として設定する手段であってもよく、
この場合、前記第４手段は、前記第３手段で与えられた
負荷依存特性による目標補償差圧の低下に対して下限設
定手段として機能する。

【００３０】これにより上記（１）で述べたように、油
圧ポンプの吐出流量がサチュレーション状態になって
も、旋回セクションの圧力補償弁の目標補償差圧は低下
せず、かつ旋回モータの負荷圧が高圧になり旋回セクシ
ョンの圧力補償弁の目標補償差圧が負荷依存特性により
低下しようとするときは、第４手段はその目標補償差圧
の低下を制限し、サチュレーション或いは負荷依存特性
による目標補償差圧の低下が単独或いは同時のいずれで
起こっても、旋回モータに優先的に圧油が供給されるも
のとなり、優れた旋回操作性と旋回独立性を確保でき
る。

【００３１】（４）更に、上記（１）〜（３）におい
て、好ましくは、前記第４手段は、前記第２手段で設定
され、前記第３手段で補正される目標補償差圧が所定値
に達すると、前記旋回セクションの圧力補償弁のスプー
ルに開け方向の付勢力を付与する付勢手段である。

【００３２】これにより第４手段は、付勢手段が付与す
る付勢力相当の値以下に旋回セクションの圧力補償弁の
目標補償差圧を低下させず、目標補償差圧の下限を設定
するものとなる。

【００３３】（５）上記（４）において、好ましくは、
前記付勢手段は、前記第２手段で設定され、前記第３手
段で補正される目標補償差圧が所定値に達すると、前記
旋回セクションの圧力補償弁のスプールに作用し、この
スプールを開け方向に付勢する下限設定バネである。

【００３４】これにより付勢手段は、旋回セクションの
圧力補償弁の目標補償差圧が所定値に達すると、旋回セ
クションの圧力補償弁のスプールに開け方向の付勢力を
付与するものとなる。

【００３５】（６）また、上記（１）及び（２）におい
て、好ましくは、前記第４手段は、前記第２手段で設定
され、前記第３手段で補正される目標補償差圧に常時補
助的な値を付加する付勢手段であり、前記旋回セクショ
ンの方向切換弁は、そのメータイン可変絞りの開口面積
が、前記付勢手段で付加される補助的な値の目標補償圧
相当分だけ、旋回セクション以外の方向切換弁の開口面
積より小さくなるように構成されている。

【００３６】これにより第４手段は、付勢手段で付加す
る補助的な値の分、旋回セクションの圧力補償弁の目標
補償差圧の低下を制限し、目標補償差圧の下限を設定す
るものとなる。

【００３７】（７）上記（６）において、好ましくは、
前記付勢手段は、前記旋回セクションの圧力補償弁のス
プールの開け方向に常時作用する旋回優先バネである。

【００３８】これにより付勢手段は、旋回セクションの
圧力補償弁の目標補償差圧に常時補助的な値を付加する
ものとなる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００４０】図１は本発明の第１の実施形態による油圧
駆動装置を示すものであり、油圧ポンプ１と、この油圧
ポンプ１から吐出される圧油により駆動される旋回モー
タ２を含む複数のアクチュエータ２〜６と、油圧ポンプ
１から複数のアクチュエータ２〜６に供給される圧油の
流量をそれぞれ制御するクローズドセンタタイプの複数
の方向切換弁７〜１１と、複数の方向切換弁７〜１１の
前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁１２〜１
６と、方向切換弁７〜１１と圧力補償弁１２〜１６との
間に配置され、圧油の逆流を防止するロードチェック弁
１７ａ〜１７ｅと、油圧ポンプ１の吐出圧力が複数のア
クチュエータ２〜６の最高負荷圧より所定値だけ高くな
るようポンプ吐出流量を制御するロードセンシング制御
のポンプ制御装置１８とを備えている。旋回モータ２の
アクチュエータラインにはオーバロードリリーフ弁６０
ａ，６０ｂが設けられている。他のアクチュエータ３〜
６にも同様なオーバロードリリーフ弁が設けられている
が、図示は省略する。

【００４１】複数の方向切換弁７〜１１には自己負荷圧
の検出ライン２０〜２４が設けられ、これら検出ライン
２０〜２４で検出された負荷圧のうちの最高負荷圧が信
号ライン２５〜２９、シャトル弁３０〜３３及び信号ラ
イン３４〜３６を介して検出され、信号ライン３７に導
出される。

【００４２】ポンプ制御装置１８は、油圧ポンプ１の容
量可変部材である斜板１ａに連結された傾転制御アクチ
ュエータ４０と、このアクチュエータ４０の油圧室４０
ａと油圧ポンプ１の吐出油路１ｂ及びタンク１９との接
続を切換制御するロードセンシング制御弁（以下、ＬＳ
制御弁という）４１とを有している。ＬＳ制御弁には制
御圧として油圧ポンプ１の吐出圧力と信号ライン３７の
最高負荷圧とが対向して作用する。ポンプ吐出圧力が最
高負荷圧力とバネ４１ａの設定値（目標ＬＳ差圧）との
合計圧力よりも高くなると、アクチュエータ４０の油圧
室４０ａを油圧ポンプ１の吐出油路１ｂに接続し、油圧
室４０ａに高圧を導くことでピストン４０ｂをバネ４０
ｃの力に打ち勝って図示左方に移動し、斜板１ａの傾転
を減少させて油圧ポンプ１の吐出流量を減らす。逆に、
ポンプ吐出圧力が最高負荷圧力とバネ４１ａの設定値
（目標ＬＳ差圧）との合計圧力よりも低くなると、アク
チュエータ４０の油圧室４０ａをタンク１９に接続し、
油圧室４０ａを減圧することでバネ４０ｃの力でピスト
ン４０ｂを図示右方に移動し、斜板１ａの傾転を増加さ
せて油圧ポンプ１の吐出流量を増やす。このようなＬＳ
制御弁の動作により、ポンプ吐出圧力が最高負荷圧力よ
りバネ４１ａの設定値（目標ＬＳ差圧）だけ高くなるよ
うに油圧ポンプ１の吐出流量が制御される。

【００４３】圧力補償弁１２〜１６は、それぞれ、方向
切換弁７〜１１の上流側の圧力を閉じ方向に作用させ、
方向切換弁７〜１１の下流側の圧力である検出ライン２
０〜２４の圧力（負荷圧）を開け方向に作用させると共
に、信号ライン３７に導出した最高負荷圧力を閉じ方向
に作用させ、油圧ポンプ１の吐出圧力を開け方向に作用
させ、これにより上記のようにＬＳ制御された油圧ポン
プ１の吐出圧力と最高負荷圧力との差圧（以下、適宜Ｌ
Ｓ制御差圧という）を目標補償差圧としてそれぞれの方
向切換弁７〜１１の前後差圧を制御するようになってい
る。

【００４４】圧力補償弁１２〜１６に作用するそれぞれ
の方向切換弁７〜１１の上流側の圧力は信号ライン５０
ａ〜５０ｅにより取り出され、方向切換弁７〜１１の下
流側の圧力である検出ライン２０〜２４の圧力（負荷
圧）は信号ライン５１ａ〜５１ｅにより取り出され、信
号ライン３７の最高負荷圧力は信号ライン５２及び５２
ａ〜５２ｅにより取り出され、油圧ポンプ１の吐出圧力
は信号ライン５３及び５３ａ〜５３ｅにより取り出され
る。圧力補償弁１３〜１６において、信号ライン５２b
〜５２ｅにより取り出された最高負荷圧力は油室１３ａ
〜１６ａに負荷され、信号ライン５３ｂ〜５３ｅにより
取り出された油圧ポンプ１の吐出圧力は油室１３ｂ〜１
６ｂに負荷され、上記の目標補償差圧を設定する。圧力
補償弁１２の目標補償差圧を設定する油室については後
述する。

【００４５】また、圧力補償弁１２は、方向切換弁７の
上流側の圧力を閉じ方向に作用させ、方向切換弁７の下
流側の圧力である検出ライン２０の圧力（旋回モータ２
の負荷圧）を開け方向に作用させるときに、旋回モータ
２の負荷圧が上昇すると、方向切換弁７を通過する圧油
の流量を制限するよう目標補償差圧を小さくする負荷依
存特性を有する構成になっていると共に、目標補償差圧
の設定側である開け方向作用側に下限設定バネ５５を有
している。この下限設定バネ５５は他のセクションの圧
力補償弁１３〜１６の目標補償差圧がバネ５５の設定値
よりも低くなったときにのみ圧力補償弁１２のスプール
に作用し、目標補償差圧がその設定値以下に小さくなら
ないよう下限を設定するものである。

【００４６】圧力補償弁１２の構造を図２に示す。

【００４７】図２において、圧力補償弁１２は、第１ボ
ディ３０１ａと第２ボディ３０１ｂの２つのボディを有
し、これらボディは適宜ボルト締め等の方法で（図示せ
ず）一体に組付けられている。第１ボディ３０１ａには
小径穴３２１と、この小径穴３２１に続く中径穴３２２
とが設けられ、小径穴３２１に直径ｄ1の第１スプール
３１１が摺動可能に嵌合し、中径穴３２２に直径ｄ3
（＞ｄ1）の第２スプール３１２が摺動可能に嵌合して
いる。第２ボディ３０１ｂには前記中径穴３２２に続く
大径穴３２３と、この大径穴３２３に続く、前記小径穴
３２１と同径の小径穴３２５とが設けられ、大径穴３２
３及び小径穴３２５に第３スプール３１０が摺動可能に
嵌合し、この第３スプール３１０は大径穴３２３に摺動
可能に嵌合する直径ｄ2（＞ｄ3）の第１及び第２の大径
部３１３，３１４と、小径穴３２５に摺動可能に嵌合す
る直径ｄ1の小径部３１５とを有している。

【００４８】小径穴３２１の端面には凸部３２１ａが設
けられ、凸部３２１ａの周囲に油室３３１が形成される
と共に、第１スプール３１１の端面には凸部３２１ａを
受け入れる凹部３１１ａが設けられ、凸部３２１ａの端
面と凹部３１１ａの底部との間に上記各スプールを閉じ
方向に押す初期位置保持用の弱いスプリング３５０を配
している。また、スプリング３５０が配された室は凸部
３２１ａ内に形成された通路３２１ｂを介して外部の油
室３３１と連通している。

【００４９】油室３３１の凸部３２１の周囲に上記の下
限設定バネ５５が配され、第１スプール３１１の端面に
向き合っている。この下限設定バネ５５は、図示の初期
位置では第１スプール３１１の端面に向き合っているだ
けでそれから離れており、上記各スプールを閉じ方向に
押す力は生じない。

【００５０】また、ボディ３０１ａにはポンプポート３
４１及び負荷圧ポート３４２が形成され、ボディ３０１
ｂにはタンクポート３４３、出口ポート３４４、入口ポ
ート３４５、最高負荷圧力ポート３４６が形成されてい
る。ポンプポート３４１は、油圧ポンプ１の吐出圧力の
信号ライン５３ａと連通しかつ油室３３１に開口し、負
荷圧ポート３４２は、負荷圧の信号ライン５１ａに連通
しかつ小径穴３２１と中径穴３２２の接続部に形成した
油室３３２に開口している。また、タンクポート３４３
は、タンク１９に連通しかつ第２スプール３１２と第３
スプール３１０との当接部を囲む大径穴３２３に設けた
油室３３３に開口し、出口ポート３４４は、ロードチェ
ック弁１７ａに接続されかつ第１及び第２のスプール大
径部３１３，３１４間の大径穴３２３に設けた油室３２
８に開口し、入口ポート３４５は、ポンプ吐出油路１ｂ
と連通しかつ第３スプール３１０の第２の大径部３１４
に設けた開閉可能な絞り部３１６の入側に開口し、最高
負荷圧力ポート３４６は、最高負荷圧力の信号ライン５
２ａと連通しかつ第３スプール３１０の第２の大径部３
１４と小径部３１５との連続部が位置する大径穴３２３
の部分に設けた油室３３６開口している。

【００５１】また、小径部３１５と小径穴端面３３０間
に、第３スプール３１０内に設けたパイロット油路５０
ａを介して出口ポート３４４の油室３２８と連通する油
室３３４を設けている。

【００５２】第１ボディ３０１ａと第２ボディ３０１ｂ
は適宜ボルト締め等の方法で（図示せず）一体に組付け
てボディ３０１を組成するが、この際第１ボディ３０１
ａ側中径穴３２２と第２ボディ３０１ｂ側大径穴３２３
とが芯ずれしていても、第２スプール３１２と第３スプ
ール３１０は別部品で単に当接しているだけであること
から、作動上の問題はない。

【００５３】以上の構成により、圧力補償弁１２は閉じ
方向に出口ポート３４４の出口圧力（Ｐz）をパイロッ
ト油路５０ａを介して油室３３４内の小径部３１５の端
面３４０の受圧面積Ｂ1に、最高負荷圧力ポート３４６
の最高負荷圧力（ＰLmax）を油室３３６内の第２の大径
部３１４の断面積から小径部３１５の断面積を差し引い
た段差部の受圧面積Ｂ2に、それぞれ作用させる。ま
た、圧力補償弁１２は開く方向にポンプポート３４１を
介してポンプ吐出圧力（Ｐs）を油室３３１内の第１ス
プール３１１の端面の受圧面積Ｂ1に、負荷圧力ポート
３４２の負荷圧力（ＰL）を油室３３２内の第２スプー
ル３１２の断面積から第１スプール３１１の断面積Ｂ1
を差し引いた段差部の受圧面積Ｂ3に、それぞれ作用さ
せる。なお、油室３３３内の第１の大径部３１３の断面
積から第２スプール３１２の断面積を引いた段差部の受
圧面積は、油室３３がタンクポート３４３によりタンク
１９に通じているため、前記各スプールを開閉させる作
用力は働らかない。

【００５４】そして、上記受圧面積Ｂ2と第１スプール
３１１の受圧面積Ｂ1とをほぼ同じとし（Ｂ1＝Ｂ2）、
加えて受圧面積Ｂ3は第１スプールの受圧面積Ｂ1（＝Ｂ
2）よリ小にし（Ｂ1＞Ｂ3）、旋回モータ２の負荷圧
（ＰL）の増加に応じてその旋回モータ２に通じる方向
切換弁７の通過流量を減少する負荷依存特性を持たせた
ものである。

【００５５】即ち、第１スプール３１１、第２スプール
３１２及び第３スプール３１３の油圧バランスを考える
と、Ｂ1Ｐs−Ｂ2ＰLmaxに対しＢ1Ｐz−Ｂ3ＰLがつり合
うことで圧力補償弁１２は機能するため、以下の式が成
り立つ。

【００５６】Ｂ1Ｐs−Ｂ2ＰLmax＝Ｂ1Ｐz−Ｂ3ＰL Ｂ1＝Ｂ2より、 Ｂ1（Ｐs−ＰLmax）＝Ｂ2Ｐz−Ｂ3ＰL Ｐs−ＰLmaxはＬＳ制御された油圧ポンプ１の吐出圧力
Ｐsと最高負荷圧力ＰLmaxとの差圧（ＬＳ制御差圧）で
あるので、これをΔＰcとすると、 Ｂ1ΔＰc＝Ｂ2Ｐz−Ｂ3ＰL …（１） 方向切換弁７の前後差圧をΔＰとすると、 ΔＰ＝Ｐz−ＰL となる。また、（１）式を変形して、 Ｂ1ΔＰc＋（Ｂ3−Ｂ2）ＰL＝Ｂ2（Ｐz−ＰL） よって、 ΔＰ＝Ｐz−ＰL ＝（Ｂ1／Ｂ2）ΔＰc−（１−（Ｂ3／Ｂ2））ＰL …（２） ここで、Ｂ1／Ｂ2＝α、Ｂ3／Ｂ2＝βとおくと、 ΔＰ＝Ｐz−ＰL＝αΔＰc−（１−β）ＰL …（３） 即ち、Ｂ2＝Ｂ3であれば（Ｂ2とＢ3に面積差がなけれ
ば）、 ΔＰ＝αΔＰc でΔＰはΔＰc（ＬＳ制御差圧）だけで決まるが、Ｂ2≠
Ｂ3で面積差があるため、ΔＰはその面積差により負荷
圧ＰLの影響を受け、負荷圧ＰLが増加するに従ってΔＰ
を小さくし方向切換弁７の通過流量を減少する負荷依存
特性を有している。

【００５７】図３に圧力補償弁１２の負荷依存特性を示
す。図３の横軸は負荷圧であり、ＰLで表し、縦軸は目
標補償差圧であり、ΔＰvで表している。点線は旋回モ
ータ２のセクション（以下、旋回セクションという）以
外の圧力補償弁１３〜１６の目標補償差圧を参考に示し
ている。旋回セクション以外の圧力補償弁１３〜１６は
それらのアクチュエータ３〜６の負荷圧ＰLが増加して
も、目標補償差圧ΔＰvはＬＳ制御差圧ΔＰcに保たれる
が、旋回セクションの圧力補償弁１２は、負荷圧ＰLが
増加すると負荷圧ＰLの増加に従って目標補償差圧ΔＰv
が小さくなる。

【００５８】図４に、圧力補償弁１２に負荷依存特性が
ないと仮定した場合の下限設定バネ５５による目標補償
差圧の下限設定機能を示す。図４の横軸は、方向切換弁
７とその他の方向切換弁８〜１１が要求する流量（バル
ブ要求流量）の総和であり、Ｑrで表している。これは
方向切換弁７〜１１を切り換え操作するための図示しな
い操作レバー装置のレバー操作量の合計、即ち旋回モー
タ２及びそのアクチュエータの全要求流量に対応する。
縦軸は圧力補償弁１２及びその他の圧力補償弁１３〜１
６に設定される目標補償差圧ΔＰvである。また、下限
設定バネ５５の設定差圧（目標補償差圧の下限値）をＰ
bとする。

【００５９】旋回モータ２とその他のアクチュエータを
同時に駆動する旋回複合動作時、方向切換弁７とその他
の方向切換弁８〜１１のバルブ要求流量の総和Ｑrが油
圧ポンプ１の最大吐出流量Ｑｐｍａｘよりも少なく、油
圧ポンプ１の吐出流量がサチュレーション状態にないと
きは、圧力補償弁１２を含め全ての圧力補償弁の目標補
償差圧ΔＰvはＬＳ制御差圧ΔＰcで一定である。

【００６０】バルブ要求流量の総和Ｑrが油圧ポンプ１
の最大吐出流量Ｑｐｍａｘを超え、油圧ポンプ１の吐出
流量がサチュレーション状態になると、ＬＳ制御差圧Δ
Ｐcが旋回セクションの圧力補償弁１２の下限設定バネ
５５の設定差圧Ｐbに低下するまでは、全ての圧力補償
弁の目標補償差圧ΔＰvはＬＳ制御差圧ΔＰcの低下と共
に小さくなり、ＬＳ制御差圧ΔＰcが下限設定バネ５５
の設定差圧Ｐbまで低下すると、それ以降は旋回セクシ
ョンの圧力補償弁１２の目標補償差圧ΔＰvは下限設定
バネ５５の設定差圧Ｐbに保持され、それ以下には小さ
くならず、旋回セクション以外の圧力補償弁の目標補償
差圧ΔＰvは、ＬＳ制御差圧ΔＰcの低下と共に小さくな
り続ける。

【００６１】図中、太線の破線は旋回セクションを含む
複合動作時の旋回セクション以外の圧力補償弁１３〜１
６の目標補償差圧ΔＰvの変化であり、細線の破線は旋
回セクションを含まない複合動作時の圧力補償弁１３〜
１６の目標補償差圧ΔＰvの変化である。旋回セクショ
ンを含む複合動作時の旋回セクション以外の圧力補償弁
１３〜１６の目標補償差圧ΔＰvは、旋回セクションの
圧力補償弁１２の目標補償差圧ΔＰvが下限設定バネ５
５の設定差圧Ｐbより小さくならないことから、旋回セ
クションを含まない複合動作時の圧力補償弁１３〜１６
の目標補償差圧ΔＰvよりも低下の度合いが大きくな
る。

【００６２】以上の油圧駆動装置は例えば油圧ショベル
に搭載されるものである。図５に油圧ショベルの外観を
示す。図５において、油圧ショベルは下部走行体２０
０、上部旋回体２０１、フロント作業機２０２を有し、
上部旋回体２０１は下部走行体２００上に軸Ｏを中心に
旋回可能であり、フロント作業機２０２は上部旋回体２
０１の前部で上下動可能である。フロント作業機２０２
はブーム２０３、アーム２０４、バケット２０５を有す
る多関節構造であり、ブーム２０３はブームシリンダ２
０６により、アーム２０４はアームシリンダ２０７によ
り、バケット２０５はバケットシリンダ２０８によりそ
れぞれ軸Ｏを含む平面内を回転駆動される。図１に示す
旋回モータ２は上部旋回体２０２を下部走行体２００上
に旋回駆動するアクチュエータであり、アクチュエータ
３〜６のうちの３つがブームシリンダ２０６、アームシ
リンダ２０７、バケットシリンダ２０８として用いられ
る。

【００６３】以上において、圧力補償弁１３〜１６の信
号ライン５２ｂ〜５２ｅ，５３ｂ〜５３ｅにつながる油
室１３ａ〜１６ａ，１３ｂ〜１６ｂは、複数の圧力補償
弁１２〜１６のうち、旋回モータ２に係わる旋回セクシ
ョン以外の圧力補償弁１３〜１６に設けられ、油圧ポン
プ１の吐出圧力と複数のアクチュエータ２〜６の最高負
荷圧との差圧を目標補償差圧として設定する第１手段を
構成し、圧力補償弁１２の信号ライン５２ａ，５３ａに
つながる油室３３６（受圧面積Ｂ2＝Ｂ1）及び油室３３
１（受圧面積Ｂ1）は、旋回セクションの圧力補償弁１
２に設けられ、その目標補償差圧を設定する第２手段を
構成し、圧力補償弁１２の信号ライン５０ａ，５１ａに
つながる油室３３４（受圧面積Ｂ1＞Ｂ3）及び油室３３
２（受圧面積Ｂ3）は、複数の圧力補償弁１２〜１６の
うち、少なくとも旋回セクションの圧力補償弁１２に設
けられ、旋回モータ２の負荷圧が上昇すると、上記第２
手段で設定された目標補償差圧を小さくし、旋回セクシ
ョンの圧力補償弁１２に負荷依存特性を持たせる第３手
段を構成し、圧力補償弁１２の下限設定バネ５５は、旋
回セクションの圧力補償弁１２に設けられ、上記第２手
段で設定され、上記第３手段で補正される目標補償差圧
の下限を設定する第４手段を構成する。

【００６４】また、本実施形態において、上記第２手段
（油室３３１，３３６）は、第１手段（油室１３ａ〜１
６ａ，１３ｂ〜１６ｂ）と同様、油圧ポンプ１の吐出圧
力と複数のアクチュエータ２〜６の最高負荷圧との差圧
を目標補償差圧として設定する手段であり、上記４手段
（下限設定バネ５５）は、第２手段（油室３３１，３３
６）で設定された目標補償差圧自体の低下と第３手段
（油室３３２，３３４）で与えられた負荷依存特性によ
る目標補償差圧の低下の両方に対して下限設定手段とし
て機能する。

【００６５】更に、上記第４手段（下限設定バネ５５）
は、第２手段（油室３３１，３３６）で設定され、第３
手段（油室３３２，３３４）で補正される目標補償差圧
が所定値に達すると、旋回セクションの圧力補償弁１２
のスプール３１１に開け方向の付勢力を付与する付勢手
段である。

【００６６】以上のように構成した本実施形態の動作を
説明する。 １．旋回単独動作時 図６に、旋回用の方向切換弁７を操作し、旋回モータ２
を単独で駆動する旋回単独動作時の旋回用の圧力補償弁
１２の挙動をタイムチャートで示す。

【００６７】旋回単独動作の起動時は、上部旋回体２０
１の慣性負荷特有の負荷圧の上昇がある。この負荷圧の
上昇は、旋回モータ２に設けられているオーバロードリ
リーフ弁６０ａ又は６０ｂなる安全弁により制限され
る。この状態では、旋回モータ２に供給された圧油は、
安全弁６０ａ又は６０ｂよりタンクに放出される。

【００６８】従来の一般的な圧力補償弁では、この安全
弁からの圧油の放出により慣性負荷である上部旋回体２
０１の加速感を調整していた。しかし、この場合は、起
動時での旋回モータの消費流量が少ないことから、ほと
んどの圧油がタンクに放出され、エネルギーロスとな
る。また、油圧ポンプのＬＳ制御と圧力補償弁の流量補
償機能とのバランスが取り難く、旋回操作性はギクシャ
クとしたものになる。

【００６９】これに対し、本実施形態では、旋回セクシ
ョンの圧力補償弁１２は上記のように負荷依存特性があ
るため、そのような問題は生じない。

【００７０】まず、旋回用の操作レバー装置の操作レバ
ーが操作されない起動前の状態では、圧力補償弁１２の
目標補償差圧ΔＰvはＬＳ制御差圧ΔＰcに制御されてい
る（ｔ0〜ｔ1）。

【００７１】操作レバーを操作して旋回モータ２を起動
すると、起動と同時に慣性負荷により負荷圧ＰLが上昇
する（ｔ1）。

【００７２】圧力補償弁１２の負荷依存特性により、目
標補償差圧ΔＰvはＬＳ制御差圧ΔＰcから下がり、下限
設定バネ５５の設定差圧Ｐbで下げ止まる（ｔ1）。旋回
モータ２への供給流量Ｑaはバネ５５の設定差圧Ｐb相当
の流量に制御される。下限設定バネ５５がない場合は、
目標補償差圧ΔＰvはＰbより更に低い圧力まで下がる
（０にはならない）。

【００７３】上部旋回体２０１が回転を始め、旋回速度
が上昇すると、旋回モータ２の消費流量と旋回モータ２
への供給流量Ｑaがバランスし、負荷圧が徐々に低下す
る。その結果、圧力補償弁１２の目標補償差圧ΔＰvも
上昇する（ｔ2）。

【００７４】旋回モータ２の消費流量と供給流量Ｑaが
バランスしない場合は、負荷圧ＰLの上昇又は低下とな
って旋回セクションの圧力補償弁１２にフィードバック
される。圧力補償弁１２の負荷圧依存特性により、供給
流量Ｑaが多すぎた場合は負荷圧ＰLが高くなり、その結
果、供給流量Ｑaは圧力補償弁１２により制限される。
逆に、供給流量Ｑaが不足した場合は、負荷圧ＰLが低下
し、供給流量Ｑaは圧力補償弁１２により増加される。
この圧力補償弁１２の微調整により、旋回モータ２は従
来のＬＳ制御で発生するようなハンチングを起こすこと
なく、緩やかに加速する。

【００７５】本来の供給流量に達した時点で定常状態と
なり（ｔ3）、負荷圧ＰLは回転抵抗分の圧力となる。 ２．旋回定常回転中の他のアクチュエータの起動 図７に、旋回単独で定常回転しているところに、他のア
クチュエータ、例えばブームシリンダを起動し、複合動
作した場合の各セクションの圧力補償弁の挙動をタイム
チャートで示す。ブームシリンダはアクチュエータ３で
あるとする。

【００７６】旋回単独定常回転時、旋回モータ２の負荷
圧ＰLは定常回転に必要な圧力まで下がっており、圧力
補償弁１２の目標補償差圧ΔＰvはほぼＬＳ制御差圧Δ
Ｐcに制御されている（ｔ0〜ｔ1）。

【００７７】ブーム用の操作レバー装置の操作レバーを
追加操作した場合、旋回モータ２及びブームシリンダ３
が合わせて要求する流量が、油圧ポンプ１が供給可能な
最大吐出流量を超え、サチュレーションが発生すると、
要求流量Ｑrに対する供給不足分に比例したＬＳ制御差
圧ΔＰcの低下により各圧力補償弁１２，１３の目標補
償差圧ΔＰvが下がり、流量の再分配が発生する（ｔ
1）。

【００７８】ここで、サチュレーションの度合いが大き
い場合は、目標補償差圧ΔＰvは大きく低下するが、旋
回セクションの圧力補償弁１２の目標補償差圧ΔＰvの
低下は下限設定バネ５５の設定差圧Ｐbで制限される。
このため、ブームセクションの圧力補償弁１３の目標補
償差圧ΔＰvは、旋回側の目標補償差圧ΔＰvの低下が制
限された分だけ更に低くなる。

【００７９】結果として、旋回を含んだ複合動作時に、
ある程度旋回モータ２へ優先的に圧油を供給することが
可能となる。この機能により、サチュレーション状態時
に旋回モータ２の他のアクチュエータに対する独立した
操作性を実現でき、複合動作時の旋回の速度変化を抑
え、旋回操作性を確保することが可能となる。

【００８０】比較例として、旋回を含まない複合動作で
は、サチュレーションによるＬＳ制御差圧ΔＰcの低下
により目標補償差圧ΔＰvは同じ値に低下し、供給流量
Ｑaも同じ値に低下する（複合動作に係わる方向切換弁
の開口面積は同一と仮定）。旋回セクションの圧力補償
弁１２に下限設定バネ５５がない場合（特開平１０−８
９３０４号の場合）の旋回を含む複合動作でも同様であ
り、下限設定バネ５５を設けることにより、その場合と
比較してもΔΔＰv1，ΔＱa1だけ旋回セクションの目標
補償差圧ΔＰv及び供給流量Ｑaの低下が抑えられ、旋回
モータ２へ優先的に圧油が供給され、複合動作時の旋回
の速度変化を抑えられる。

【００８１】図８は上記複合動作における油圧ポンプ１
の吐出流量のサチュレーションの度合いが小さい場合で
ある。

【００８２】サチュレーションの度合いが小さい場合
は、目標補償差圧ΔＰvの低下は下限設定バネ５５の設
定差圧Ｐb以上にとどまる。この場合、旋回・ブームと
も同一の目標補償差圧ΔＰv及び流量Ｑaに低下する（旋
回及びブームセクションの方向切換弁７，８の開口面積
は同一と仮定）。

【００８３】このように下限設定バネ５５の設定によ
り、旋回の優先の度合いをサチュレーションの度合いに
より設定することが可能になる。 ３．旋回と他のアクチュエータとの同時起動 図９に、旋回起動時に同時に他のアクチュエータ、例え
ばブームシリンダを起動した複合動作時の各セクション
の圧力補償弁の挙動をタイムチャートで示す。この場合
もブームシリンダはアクチュエータ３であるとする。

【００８４】まず、旋回用及びブーム用の操作レバー装
置の操作レバーが操作されない起動前の状態では、圧力
補償弁１２，１３の目標補償差圧ΔＰvはＬＳ制御差圧
ΔＰcに制御されている（ｔ0〜ｔ1）。

【００８５】旋回及びブーム用の操作レバーを同時操作
して旋回モータ２及びブームシリンダ３を同時起動した
とき、旋回とブームを合わせた要求流量が油圧ポンプ１
の最大吐出流量を超え、サチュレーションが発生する
と、要求流量Ｑrに対する供給不足分に比例したＬＳ制
御差圧ΔＰcの低下により各圧力補償弁１２〜１６の目
標補償差圧ΔＰvが下がり、流量の再分配が発生する
（ｔ1）。

【００８６】この場合も、旋回セクションの圧力補償弁
１２の負荷依存特性による微調整により、旋回モータ２
は従来のＬＳ制御で発生するようなハンチングを起こす
ことなく、緩やかに加速する。

【００８７】また、サチュレーションの度合いが大きい
場合は、目標補償差圧ΔＰvは大きく低下する。更に、
旋回セクションの圧力補償弁１２については、旋回モー
タ２の起動と同時に慣性負荷により旋回モータ２の負荷
圧ＰLが上昇するため、圧力補償弁１２の負荷依存特性
によっても目標補償差圧ΔＰvの低下がある。この圧力
補償弁１２の目標補償差圧ΔＰvの低下は下限設定バネ
５５の設定差圧Ｐbによって制限される。このため、ブ
ームセクションの圧力補償弁１３の目標補償差圧ΔＰv
は、旋回側の目標補償差圧ΔＰvの低下が制限された分
だけ更に低くなる。

【００８８】結果として、油圧ポンプ１の吐出流量はあ
る程度旋回モータ２へ優先的に供給され、ブームシリン
ダ３に比べ、旋回速度が極端に遅くなることなく、旋回
操作性を維持することができる。る。

【００８９】比較例として、旋回を含まない複合動作で
は、図９に破線で示すように、サチュレーションによる
ＬＳ制御差圧ΔＰcの低下により目標補償差圧ΔＰvは同
じ値に低下し、供給流量Ｑaも同じ値に低下する（複合
動作に係わる方向切換弁の開口面積は同一と仮定）。

【００９０】旋回セクションの圧力補償弁１２に下限設
定バネ５５がない場合（特開平１０−８９３０４号の場
合）の旋回を含む複合動作では、サチュレーションによ
るＬＳ制御差圧ΔＰcの低下と圧力補償弁１２の負荷依
存特性とによって目標補償差圧ΔＰvは、図９に二点鎖
線で示すように極端に低下し、供給流量Ｑaも極端に減
少する。本実施形態では、この圧力補償弁１２の目標補
償差圧ΔＰvの低下は下限設定バネ５５の設定差圧Ｐbに
よって制限される。このため、バネ５５を設けない場合
と比較してΔΔＰv2，ΔＱa2だけ旋回セクションの目標
補償差圧ΔＰv及び供給流量Ｑaの低下が抑えられる。こ
の機能により、複合動作時に、他のアクチュエータに比
べ、旋回速度が極端に遅くなることなく、旋回操作性を
維持することができる。

【００９１】図１０は上記複合動作における油圧ポンプ
１の吐出流量のサチュレーションの度合いが小さい場合
である。サチュレーションの度合いが小さい場合、ブー
ムセクションの圧力補償弁１３の目標補償差圧ΔＰvの
低下は旋回セクションの圧力補償弁１２の下限設定バネ
５５の設定差圧Ｐb以上にとどまる。旋回セクションの
圧力補償弁１２の負荷依存性により、旋回セクションの
目標補償差圧ΔＰvは下限設定バネ５５の設定差圧Ｐbま
で低下する。

【００９２】旋回速度が上昇するにつれ、旋回モータ２
の負荷圧が低下し、旋回セクションの圧力補償弁１２の
目標補償差圧ΔＰvが上昇する。最終的には旋回、ブー
ムセクションとも同一の目標補償差圧ΔＰv及び供給流
量Ｑaになる（旋回、ブームセクションの方向切換弁の
開口面積は同一と仮定）（ｔ４）。

【００９３】旋回セクションの圧力補償弁１２に下限設
定バネ５５がない場合（特開平１０−８９３０４号の場
合）は、図１０に二点鎖線で示すように、旋回セクショ
ンの圧力補償弁１２の目標補償差圧ΔＰvは、Ｐbより更
に低い圧力まで下がり、旋回モータ２への供給流量Ｑa
も、起動直後は大幅に低下する。下限設定バネ５５を設
けることにより、その場合と比較して起動直後はΔΔＰ
v3，ΔＱa3だけ旋回セクションの目標補償差圧ΔＰv及
び供給流量Ｑaの低下が抑えられる。したがって、この
場合も、他のアクチュエータに比べ、旋回速度が極端に
遅くなることなく、旋回操作性を維持することができ
る。

【００９４】以上のように本実施形態によれば、旋回セ
クションの圧力補償弁１２の負荷依存特性により、旋回
単独、複合のいずれの起動時にも、旋回操作性のギクシ
ャク感がなく加速して定常状態に移行できる。また、旋
回セクションの圧力補償弁１２に下限設定バネ５５を設
け、油圧ポンプ１の吐出流量のサチュレーション時に旋
回モータ２に優先的に圧油を供給するようにしたので、
旋回単独動作から旋回複合動作への移行時旋回速度変化
が抑えられ、逆の旋回複合から旋回単独動作への移行時
にも同様であり、更に旋回複合の起動時に、他のアクチ
ュエータに比べ旋回速度が極端に遅くならずに加速で
き、優れた旋回操作性と旋回独立性を確保できる。ま
た、別回路を設けることなく上記の機能を達成するの
で、コスト・スペースの増加や回路構成の複雑化の問題
も生じない。

【００９５】本発明の第２の実施形態を図１１〜図１４
により説明する。図中、図１及び図２に示した部材と同
等の部材荷は同じ符号を付している。本実施形態は、旋
回優先バネを常時圧力補償弁のスプールに作用させるよ
うにしたものである。

【００９６】図１１において、旋回セクション以外の圧
力補償弁１３〜１６は第１の実施形態のものと同じであ
る。

【００９７】旋回セクションの圧力補償弁１２Ａは、方
向切換弁７Ａの上流側の圧力を閉じ方向に作用させ、方
向切換弁７Ａの下流側の圧力である検出ライン２０〜２
４の圧力（負荷圧）を開け方向に作用させると共に、信
号ライン３７に導出した最高負荷圧力を閉じ方向に作用
させ、油圧ポンプ１の吐出圧力を開け方向に作用させ、
これによりＬＳ制御差圧（ＬＳ制御された油圧ポンプ１
の吐出圧力と最高負荷圧力との差圧）を目標補償差圧と
して方向切換弁７Ａの前後差圧を制御するようになって
いると共に、旋回モータ２の負荷圧が上昇すると、方向
切換弁７Ａを通過する圧油の流量を制限するよう目標補
償差圧を小さくする負荷依存特性を有する構成になって
おり、この点も第１の実施形態の圧力補償弁１２と同じ
である。

【００９８】そして圧力補償弁１２Ａは、目標補償差圧
の設定側である開け方向作用側に旋回優先バネ５５Ａを
有し、この旋回優先バネ５５Ａは、圧力補償弁１２Ａの
動作中、常時圧力補償弁１２Ａのスプールに作用し、上
記のＬＳ制御差圧による目標補償差圧に加算される旋回
優先用の一定の補助的な目標補償差圧を設定している。
即ち、圧力補償弁１２Ａの目標補償差圧は、旋回セクシ
ョン以外の圧力補償弁１３〜１６よりも旋回優先バネ５
５Ａによる設定分だけ大きくなっている。

【００９９】また、旋回セクションの方向切換弁７Ａ
は、その圧力補償弁１２Ａの大きめの目標補償差圧の設
定に対応して、油圧ポンプ１の吐出流量がサチュレーシ
ョン状態にないときに設計通りの流量特性が得られるよ
う、メータインの可変絞り５７ａ，５７ｂの開口面積を
通常より小さく設定している。

【０１００】図１２にその関係を示す。図中、Ｍ1は方
向切換弁７Ａのスプールストロークに対するメータイン
の可変絞り５７ａ，５７ｂの開口面積の変化（開口面積
特性）であり、Ｍ2は圧力補償弁に旋回優先バネ５５Ａ
を用いない、定格条件での方向切換弁（例えば図１に示
す第１の実施形態における方向切換弁７）のスプールス
トロークに対するメータイン可変絞りの開口面積の変化
（開口面積特性）である。Ｍ2よりもＭ1の方が同じスプ
ールストロークに対して開口面積が大きくなるように設
定されている。

【０１０１】圧力補償弁１２Ａの構造を図１３に示す。
図１３において、第１ボディ３０１ａには端面３２０を
有する小径穴３２１が形成されており、この小径穴３２
１の端面３２０の部分の油室３３１Ａにおいて、小径穴
３２１に嵌合する第１スプール３１１と小径穴３２１の
端面３２０との間に第１スプール３１１、第２スプール
３１２、第３スプール３１０を閉じ方向に押す上記の旋
回優先バネ５５Ａが配されている。油室３３１Ａ，３３
２，３３４，３３６内の受圧面積Ｂ1，Ｂ3，Ｂ1，Ｂ2の
関係は第１の実施形態の図２に示す油室３３１，３３
２，３３４，３３６内の受圧面積Ｂ1，Ｂ3，Ｂ1，Ｂ2の
関係と同じである。また、圧力補償弁１２Ａのその他の
構成も図２に示す第１の実施形態のものと同じである。

【０１０２】圧力補償弁１２Ａにおける旋回優先バネ５
５Ａの動作原理を説明する。

【０１０３】第１の実施形態の圧力補償弁１２における
下限設定バネ５５は、目標補償差圧が既定値以下に小さ
くならないよう目標補償差圧に下限を設定していた。こ
の目標補償差圧の下限の値を前述のＰbとすると、本実
施形態では、旋回優先バネ５５Ａを常時スプールに作用
させ、その下限値Ｐb相当の目標補償差圧をＬＳ制御差
圧による目標補償差圧に加算されるものとして設定す
る。その結果、圧力補償弁１２Ａの目標補償差圧は他の
圧力補償弁１３〜１６よりＰb分だけ大きくなる。即
ち、 圧力補償弁１３〜１６の目標補償差圧：Ｐs−ＰLmax 圧力補償弁１２Ａの目標補償差圧 ：Ｐs−ＰLmax＋
Ｐb このように圧力補償弁１２Ａの目標補償差圧を設定する
と、旋回セクションの方向切換弁のメータイン可変絞り
の開口面積を今までと同じ大きさに設定したのでは、旋
回モータ２にだけＰb分の流量が多く流れることにな
る。従って、旋回モータ２に今までと同じ流量が流れる
ように、旋回セクションの方向切換弁のメータイン可変
絞りの開口面積をＰb分小さくする必要がある。

【０１０４】即ち、本来の定格条件の目標補償差圧での
旋回の方向切換弁の開口面積をＡsとし、方向切換弁７
Ａのメータイン可変絞りの開口面積をＡsoとすると、 Ａso＝Ａs√（（Ｐs−ＰLmax）／（Ｐs−ＰLmax＋Ｐ
b）） となる。

【０１０５】このような圧力補償弁１２Ａ及び方向切換
弁７Ａを用いた場合のサチュレーション時の旋回モータ
２への供給流量の変化を他のアクチュエータと比較す
る。他のアクチュエータに係わる方向切換弁の開口面積
を定格条件の目標補償差圧での旋回の方向切換弁の開口
面積と同じＡsとし、旋回モータ２への供給流量をＱaと
し、他のアクチュエータへの供給流量をＱbとすると、
Ｑa，Ｑbはそれぞれ次のように表せる。

【０１０６】 Ｑb＝ｃ×Ａs√（（２／ρ）（Ｐs−ＰLmax）） ＝ｃ×Ａs√（（２／ρ）ΔＰc） Ｑa＝ｃ×Ａso×√（（２／ρ）（ΔＰc＋Ｐb）） ＝ｃ×Ａs√（（Ｐs−ＰLmax）／（Ｐs−ＰLmax＋Ｐ
b））×√（（２／ρ）（ΔＰc＋Ｐb）） ここで、Ａs√（（Ｐs−ＰLmax）／（Ｐs−ＰLmax＋Ｐ
b））は定格条件での値（常数）である。

【０１０７】定格条件を下記のように設定する。

【０１０８】Ｐs−ＰLmax＝１５ｋｇｆ／ｃｍ２ Ｐb＝３ｋｇｆ／ｃｍ２ Ｑa＝Ｑb＝８５（リットル／ｍｉｎ） よって、 √（（Ｐs−ＰLmax）／（Ｐs−ＰLmax＋Ｐb））＝√
（１５／（１５＋３））≒０．９１ ｃ×Ａs√（２／ρ）＝Ｑ／√ΔＰc≒２１．９４ これらの値を上記ＱbとＱaの式に代入する。

【０１０９】Ｑb＝２１．９４√ΔＰc Ｑa＝２１．９４×０．９１√（ΔＰc＋Ｐb） 上記のＱa，ＱbとＬＳ制御差圧ΔＰcとの関係を比較し
て示すと図１４のようになる。この図から分かるよう
に、ＬＳ制御差圧ΔＰcが１５ｋｇｆ／ｃｍ２以下にな
ると、即ち油圧ポンプ１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ると、旋回モータ２の供給
流量Ｑaが旋回以外のアクチュエータの供給流量Ｑbより
も多くなり、旋回モータ２に優先的に圧油が供給され
る。また、その優先の度合い（流量の差）はＬＳ制御差
圧ΔＰcが小さくなるに従って大きくなる。

【０１１０】以上において、圧力補償弁１３〜１６の信
号ライン５２ｂ〜５２ｅ，５３ｂ〜５３ｅにつながる油
室１３ａ〜１６ａ，１３ｂ〜１６ｂは、複数の圧力補償
弁１２〜１６のうち、旋回モータ２に係わる旋回セクシ
ョン以外の圧力補償弁１３〜１６に設けられ、油圧ポン
プ１の吐出圧力と複数のアクチュエータ２〜６の最高負
荷圧との差圧を目標補償差圧として設定する第１手段を
構成し、圧力補償弁１２Ａの信号ライン５２ａ，５３ａ
につながる油室３３６（受圧面積Ｂ2＝Ｂ1）及び油室３
３１Ａ（受圧面積Ｂ1）は、旋回セクションの圧力補償
弁１２に設けられ、その目標補償差圧を設定する第２手
段を構成し、圧力補償弁１２Ａの信号ライン５０ａ，５
１ａにつながる油室３３４（受圧面積Ｂ1＞Ｂ3）及び油
室３３２（受圧面積Ｂ3）は、複数の圧力補償弁１２〜
１６のうち、少なくとも旋回セクションの圧力補償弁１
２Ａに設けられ、旋回モータ２の負荷圧が上昇すると、
上記第２手段で設定された目標補償差圧を小さくし、旋
回セクションの圧力補償弁１２Ａに負荷依存特性を持た
せる第３手段を構成し、圧力補償弁１２Ａの旋回優先バ
ネ５５Ａは、旋回セクションの圧力補償弁１２Ａに設け
られ、上記第２手段で設定され、上記第３手段で補正さ
れる目標補償差圧の下限を設定する第４手段を構成す
る。

【０１１１】また、本実施形態において、上記第２手段
（油室３３１Ａ，３３６）は、第１手段（油室１３ａ〜
１６ａ，１３ｂ〜１６ｂ）と同様、油圧ポンプ１の吐出
圧力と複数のアクチュエータ２〜６の最高負荷圧との差
圧を目標補償差圧として設定する手段であり、上記４手
段（旋回優先バネ５５）は、第２手段（油室３３１Ａ，
３３６）で設定された目標補償差圧自体の低下と第３手
段（油室３３２，３３４）で与えられた負荷依存特性に
よる目標補償差圧の低下の両方に対して下限設定手段と
して機能する。

【０１１２】更に、上記第４手段（旋回優先バネ５５）
は、第２手段（油室３３１Ａ，３３６）で設定され、第
３手段（油室３３２，３３４）で補正される目標補償差
圧に常時補助的な値を付加する付勢手段であり、旋回セ
クションの方向切換弁７Ａは、そのメータイン可変絞り
５７ａ，５７ｂの開口面積が、当該付勢手段で付加され
る補助的な値の目標補償圧相当分だけ、旋回セクション
以外の方向切換弁８〜１１の開口面積より小さくなるよ
うに構成されている。

【０１１３】したがって、本実施形態においても、旋回
セクションの圧力補償弁１２Ａの負荷依存特性により、
旋回単独、複合のいずれの起動時にも、旋回操作性のギ
クシャク感がなく加速して定常状態に移行できる。ま
た、旋回セクションの圧力補償弁１２Ａに旋回優先バネ
５５Ａを設け、油圧ポンプ１の吐出流量のサチュレーシ
ョン時に旋回モータ２に優先的に圧油を供給するように
したので、旋回単独動作から旋回複合動作への移行時旋
回速度変化が抑えられ、逆の旋回複合から旋回単独動作
への移行時にも同様であり、更に旋回複合の起動時に、
他のアクチュエータに比べ旋回速度が極端に遅くならず
に加速でき、優れた旋回操作性と旋回独立性を確保でき
る。また、別回路を設けることなく上記の機能を達成す
るので、コスト・スペースの増加や回路構成の複雑化の
問題も生じない。

【０１１４】本発明の第３の実施形態を図１５及び図１
６により説明する。図中、図１及び図２に示した部材と
同等の部材荷は同じ符号を付している。本実施形態は、
旋回セクションの圧力補償弁にＬＳ制御差圧による目標
補償差圧の設定を行わずに旋回優先性を与えたものであ
る。

【０１１５】図１５において、旋回セクション以外の圧
力補償弁１３〜１６は第１の実施形態のものと同じであ
る。

【０１１６】また、旋回セクションの圧力補償弁１２Ｂ
は、方向切換弁７の上流側の圧力を閉じ方向に作用さ
せ、方向切換弁７の下流側の圧力である検出ライン２０
の圧力（旋回モータ２の負荷圧）を開け方向に作用させ
るときに、旋回モータ２の負荷圧が上昇すると、圧力補
償弁１２Ｂを通過する圧油の流量を制限するよう目標補
償差圧を小さくする負荷依存特性を有する構成になって
おり、この点は第１の実施形態の圧力補償弁１２と同じ
である。

【０１１７】そして圧力補償弁１２Ｂは、目標補償差圧
の設定側である開け方向作用側に通常の目標補償差圧を
設定する手段、例えば設定バネ６０を有し、この設定バ
ネ６０は、油圧ポンプ１の吐出流量がサチュレーション
状態にないときのＬＳ制御差圧による目標補償差圧と同
じ大きさの目標補償差圧を設定する構成となっている。
即ち。ＬＳ制御差圧による目標補償差圧を設定する旋回
セクション以外の圧力補償弁１３〜１６は、油圧ポンプ
１の吐出流量がサチュレーション状態になると、サチュ
レーションの度合いに応じて目標補償差圧が小さくなる
のに対して、旋回セクションの圧力補償弁１２Ｂは、サ
チュレーション状態になっても設定バネ６０により設定
される目標補償差圧は実質的に不変であり、この目標補
償差圧が負荷依存特性により変化する。

【０１１８】また、圧力補償弁１２Ｂには、第１の実施
形態と同様、圧力補償弁１２Ｂの目標補償差圧の下限を
設定する下限設定バネ５５が設けられている。

【０１１９】圧力補償弁１２Ｂの構造を図１６に示す。
図１６において、図２に示した第１の実施形態における
油室３３１，３３６はそれぞれ油室３３１Ｂ，３３６Ｂ
に置き換えられ、これら油室３３１Ｂ，３３６Ｂはそれ
ぞれタンクポート３４１Ｂ，３４６Ｂを介してタンクに
連通し、第１スプール３１１により与えられる油室３３
１Ｂの受圧面積Ｂ1及び第３スプール３１０の第２の大
径部３１４と小径部３２５間の段差部により与えられる
油室３３６Ｂの受圧面積Ｂ2がそれぞれ第１スプール３
１１及び第３スプール３１０に油圧力を作用しないよう
に構成されている。また、第１スプール３１１の端面に
形成された凹部３１１ａ内には初期位置保持用の弱いス
プリング３５０に代え、上述した目標補償差圧を設定す
るバネ６０が配置されている。油室３３２，３３４に位
置する受圧面積Ｂ3，Ｂ1の関係は第１の実施形態と同じ
であり（Ｂ1＞Ｂ3）、これにより旋回モータ２の負荷圧
（ＰL）の増加に応じて旋回モータ２に通じる方向切換
弁７の通過流量を減少する負荷依存特性を持たせてい
る。

【０１２０】以上において、圧力補償弁１３〜１６の信
号ライン５２ｂ〜５２ｅ，５３ｂ〜５３ｅにつながる油
室１３ａ〜１６ａ，１３ｂ〜１６ｂは、複数の圧力補償
弁１２〜１６のうち、旋回モータ２に係わる旋回セクシ
ョン以外の圧力補償弁１３〜１６に設けられ、油圧ポン
プ１の吐出圧力と複数のアクチュエータ２〜６の最高負
荷圧との差圧を目標補償差圧として設定する第１手段を
構成し、圧力補償弁１２Ｂの設定バネ６０は、旋回セク
ションの圧力補償弁１２Ｂに設けられ、その目標補償差
圧を設定する第２手段を構成し、圧力補償弁１２Ｂの信
号ライン５０ａ，５１ａにつながる油室３３４（受圧面
積Ｂ1＞Ｂ3）及び油室３３２（受圧面積Ｂ3）は、複数
の圧力補償弁１２〜１６のうち、少なくとも旋回セクシ
ョンの圧力補償弁１２Ｂに設けられ、旋回モータ２の負
荷圧が上昇すると、上記第２手段で設定された目標補償
差圧を小さくし、旋回セクションの圧力補償弁１２Ｂに
負荷依存特性を持たせる第３手段を構成し、圧力補償弁
１２の下限設定バネ５５は、旋回セクションの圧力補償
弁１２に設けられ、上記第２手段で設定され、上記第３
手段で補正される目標補償差圧の下限を設定する第４手
段を構成する。

【０１２１】また、本実施形態において、上記第２手段
（設定バネ６０）は、油圧ポンプ１１の吐出圧力と複数
のアクチュエータ２〜６の最高負荷圧との差圧により変
化しない値を目標補償差圧として設定する手段であり、
上記第４手段（下限設定バネ５５）は、第３手段（油室
３３２，３３４）で与えれた負荷依存特性による目標補
償差圧の低下に対して下限設定手段として機能する。

【０１２２】更に、上記第４手段（下限設定バネ５５）
は、第２手段（設定バネ６０）で設定され、第３手段
（油室３３２，３３４）で補正される目標補償差圧が所
定値に達すると、旋回セクションの圧力補償弁１２Ｂの
スプール３１１に開け方向の付勢力を付与する付勢手段
である。

【０１２３】以上のように構成した本実施形態において
は、設定バネ６０は、油圧ポンプ１の吐出流量がサチュ
レーション状態にないときのＬＳ制御差圧による目標補
償差圧と同じ大きさの目標補償差圧を設定する構成とな
っているため、油圧ポンプ１の吐出流量がサチュレーシ
ョンする前は、第１の実施形態と同様に複数のアクチュ
エータのそれぞれの要求流量の比で油圧ポンプ１の吐出
流量を分配するよう目標補償差圧が設定され、かつ旋回
セクションの圧力補償弁１２Ｂの負荷依存特性によりそ
の目標補償差圧が補正される一方、油圧ポンプ１の吐出
流量がサチュレーション状態になると、旋回セクション
以外の圧力補償弁１３〜１６の目標補償差圧はＬＳ制御
差圧の低下に応じて目標補償差圧が低下するのに対し
て、旋回セクションの圧力補償弁１２Ｂの設定バネ６０
による目標補償差圧はサチュレーションの度合いによっ
ては変化せず、圧力補償弁１２Ｂの目標補償差圧は負荷
依存特性によってのみ変化しかつこの負荷依存特性によ
る目標補償差圧の低下に対しては下限設定バネ５５が機
能し、この場合も第１及び第２の実施形態と同様に旋回
モータ２に優先的に圧油が供給されることとなる。

【０１２４】したがって、本実施形態によっても、旋回
セクションの圧力補償弁１２Ｂの負荷依存特性により、
旋回単独、複合のいずれの起動時にも、旋回操作性のギ
クシャク感がなく加速して定常状態に移行できる。ま
た、旋回セクションの圧力補償弁１２Ｂに下限設定バネ
５５と設定バネ６０を設け、油圧ポンプ１の吐出流量の
サチュレーション時及び負荷依存特性による目標補償差
圧の低下時に旋回モータ２に優先的に圧油を供給するよ
うにしたので、旋回単独動作から旋回複合動作への移行
時旋回速度変化が抑えられ、逆の旋回複合から旋回単独
動作への移行時にも同様であり、更に旋回複合の起動時
に、他のアクチュエータに比べ、旋回速度が極端に遅く
ならずに加速でき、優れた旋回操作性と旋回独立性を確
保できる。また、別回路を設けることなく上記の機能を
達成するので、コスト・スペースの増加や回路構成の複
雑化の問題も生じない。

【０１２５】なお、上記実施形態では、方向切換弁の上
流側に位置するビフォアオリフィスタイプの圧力補償弁
を用いた例を示したが、方向切換弁の下流側に位置する
アフタオリフィスタイプの圧力補償弁を用いても同等の
効果を持つシステムを構成することが可能である。

【０１２６】また、上記実施形態では、旋回セクション
の圧力補償弁に優先性を持たせるよう目標補償差圧を制
御する手段として下限設定バネ５５、旋回優先バネ５５
Ａ、設定バネ６０を設けたが、方向切換弁の上下流の圧
力が導かれる油室と同様に制御圧を導く油室を設け、油
圧的な制御力を付与するようにしても良い。この場合、
目的に応じて制御圧を変化させることにより、更に複雑
で利点のある制御を行うことが可能となる。

【０１２７】更に、上記実施形態では、油圧ポンプの吐
出圧力と複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧を
目標補償差圧として設定するのに、ポンプ吐出圧力と最
高負荷圧とを圧力補償弁のスプールの対向端部に別々に
導いたが、油圧ポンプの吐出圧力と複数のアクチュエー
タの最高負荷圧との差圧に対応した二次圧を発生する差
圧発生弁を設け、その出力圧を圧力補償弁のスプールの
開き方向の端部に導いても良い。

【０１２８】

【発明の効果】本発明によれば、旋回制御系を含む油圧
駆動装置において、旋回単独、複合のいずれの起動時に
も、旋回操作性のギクシャク感がなく加速して定常状態
に移行でき、しかも旋回単独動作から旋回複合動作への
移行時又はその逆の場合の旋回速度変化が抑えられ、か
つ複合の起動時に他のアクチュエータに比べ旋回速度が
極端に遅くならずに加速でき、優れた旋回操作性と旋回
独立性を確保できると共に、別回路を設けることによる
コスト・スペースの増加や回路構成の複雑化の問題を生
じないシステムとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による油圧駆動装置を
示す回路図である。

【図２】旋回セクションの圧力補償弁の構造の詳細を示
す断面図である。

【図３】旋回セクションの圧力補償弁の負荷依存特性を
示す図である。

【図４】旋回セクションの圧力補償弁における旋回優先
バネによる目標補償差圧の下限設定機能を示す図であ
る。

【図５】本発明の油圧駆動装置が用いられる油圧ショベ
ルの外観を示す図である。

【図６】旋回単独動作時における旋回セクションの圧力
補償弁の目標補償差圧の変化を示すタイムチャートであ
る。

【図７】旋回定常回転中に他のアクチュエータを起動し
た場合のサチュレーションの度合いが大きい場合の旋回
セクションの圧力補償弁の動作を説明するタイムチャー
トである。

【図８】旋回定常回転中に他のアクチュエータを起動し
た場合のサチュレーションの度合いが小さい場合の旋回
セクションの圧力補償弁の動作を説明するタイムチャー
トである。

【図９】旋回と他のアクチュエータの同時起動した場合
のサチュレーションの度合いが大きい場合の旋回セクシ
ョンの圧力補償弁の動作を説明するタイムチャートであ
る。

【図１０】旋回と他のアクチュエータの同時起動した場
合のサチュレーションの度合いが小さい場合の旋回セク
ションの圧力補償弁の動作を説明するタイムチャートで
ある。

【図１１】本発明の第２の実施形態による油圧駆動装置
を示す回路図である。

【図１２】旋回セクションの方向切換弁の開口面積特性
を示す図である。

【図１３】旋回セクションの圧力補償弁の構造の詳細を
示す断面図である。

【図１４】サチュレーション状態での旋回セクションの
流量の優先特性を示す図である。

【図１５】本発明の第３の実施形態による油圧駆動装置
を示す回路図である。

【図１６】旋回セクションの圧力補償弁の構造の詳細を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２〜６ アクチュエータ（２：旋回モータ） ７〜１１ 方向切換弁 １２〜１６ 圧力補償弁 １３ａ〜１６ａ 油室（第１手段） １３ｂ〜１６ｂ 油室（第１手段） １８ ポンプ制御装置 ２０〜２４ 検出ライン ２５〜２９ 信号ライン ３４〜３６ 信号ライン ３７ 信号ライン ４０ 傾転制御アクチュエータ ４１ ロードセンシング制御弁 ５０ａ〜５０ｅ 信号ライン ５１ａ〜５１ｅ 信号ライン ５２，５２ａ〜５２ｅ 信号ライン ５３，５３ａ〜５２ｅ 信号ライン ５５ 下限設定バネ（第４手段；付勢手段） ６０ 設定バネ（第２手段） ２００ 下部走行体 ２０１ 旋回体 ２０２ フロント作業機 ３３１ 油室（受圧面積Ｂ1）（第２手段） ３３２ 油室（受圧面積Ｂ3）（第３手段） ３３４ 油室（受圧面積Ｂ1＞Ｂ3）（第３手段） ３３６ 油室（受圧面積Ｂ2＝Ｂ1）（第２手段） ７Ａ 方向切換弁 １２Ａ 圧力補償弁 ５５Ａ 旋回優先バネ（第４手段；付勢手段） ５７ａ，７５ｂ メータインの可変絞り ３３１Ａ 油室（受圧面積Ｂ1）（第２手段） １２Ｂ 圧力補償弁

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月１４日（１９９９．１２．
１４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０８】Ｐs−ＰLmax＝１５ｋｇｆ／ｃｍ² Ｐb＝３ｋｇｆ／ｃｍ² Ｑa＝Ｑb＝８５（リットル／ｍｉｎ） よって、 √（（Ｐs−ＰLmax）／（Ｐs−ＰLmax＋Ｐb））＝√
（１５／（１５＋３））≒０．９１ ｃ×Ａs√（２／ρ）＝Ｑ／√ΔＰc≒２１．９４ これらの値を上記ＱbとＱaの式に代入する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 隆史 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 川本 純也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 中谷 賢一郎 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 高橋 究 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 浜本 智 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 岡崎 康治 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 長尾 行章 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出さ
   れる圧油により駆動される旋回モータを含む複数のアク
   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それぞれ制御する複数
   の方向切換弁と、前記複数の方向切換弁の前後差圧をそ
   れぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記油圧ポンプの
   吐出圧力が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より
   所定値だけ高くなるようポンプ吐出流量を制御するロー
   ドセンシング制御のポンプ制御手段とを備えた油圧駆動
   装置において、 前記複数の圧力補償弁のうち、前記旋回モータに係わる
   旋回セクション以外の圧力補償弁に設けられ、前記油圧
   ポンプの吐出圧力と前記複数のアクチュエータの最高負
   荷圧との差圧を目標補償差圧として設定する第１手段
   と、 前記旋回セクションの圧力補償弁に設けられ、その目標
   補償差圧を設定する第２手段と、 前記複数の圧力補償弁のうち、少なくとも前記旋回セク
   ションの圧力補償弁に設けられ、前記旋回モータの負荷
   圧が上昇すると、前記第２手段で設定された目標補償差
   圧を小さくし、旋回セクションの圧力補償弁に負荷依存
   特性を持たせる第３手段と、 前記旋回セクションの圧力補償弁に設けられ、前記第２
   手段で設定され、前記第３手段で補正される目標補償差
   圧の下限を設定する第４手段とを備えることを特徴とす
   る油圧駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の油圧駆動装置において、 前記第２手段は、前記第１手段と同様、前記油圧ポンプ
   の吐出圧力と前記複数のアクチュエータの最高負荷圧と
   の差圧を前記目標補償差圧として設定する手段であり、 前記第４手段は、前記第２手段で設定された目標補償差
   圧自体の低下と前記第３手段で与えられた負荷依存特性
   による目標補償差圧の低下の両方に対して下限設定手段
   として機能することを特徴とする油圧駆動装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の油圧駆動装置において、 前記第２手段は、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記複数
   のアクチュエータの最高負荷圧との差圧により変化しな
   い値を前記目標補償差圧として設定する手段であり、 前記第４手段は、前記第３手段で与えられた負荷依存特
   性による目標補償差圧の低下に対して下限設定手段とし
   て機能することを特徴とする油圧駆動装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載の油圧駆
   動装置において、 前記第４手段は、前記第２手段で設定され、前記第３手
   段で補正される目標補償差圧が所定値に達すると、前記
   旋回セクションの圧力補償弁のスプールに開け方向の付
   勢力を付与する付勢手段であることを特徴とする油圧駆
   動装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の油圧駆動装置において、 前記付勢手段は、前記第２手段で設定され、前記第３手
   段で補正される目標補償差圧が所定値に達すると、前記
   旋回セクションの圧力補償弁のスプールに作用し、この
   スプールを開け方向に付勢する下限設定バネであること
   を特徴とする油圧駆動装置。
6. 【請求項６】請求項１又は２記載の油圧駆動装置におい
   て、 前記第４手段は、前記第２手段で設定され、前記第３手
   段で補正される目標補償差圧に常時補助的な値を付加す
   る付勢手段であり、 前記旋回セクションの方向切換弁は、そのメータイン可
   変絞りの開口面積が、前記付勢手段で付加される補助的
   な値の目標補償圧相当分だけ、旋回セクション以外の方
   向切換弁の開口面積より小さくなるように構成されてい
   ることを特徴とする油圧駆動装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の油圧駆動装置において、 前記付勢手段は、前記旋回セクションの圧力補償弁のス
   プールの開け方向に常時作用する旋回優先バネであるこ
   とを特徴とする油圧駆動装置。