JPH0854005A

JPH0854005A - 油圧式建設機械における油圧ポンプの容量制御装置

Info

Publication number: JPH0854005A
Application number: JP6208169A
Authority: JP
Inventors: Takatsu Iwamoto; 高津岩本; Atsushi Wada; 篤志和田
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】共通の油圧ポンプの圧油供給で負荷圧の異な
る複数のアクチュエータを同時作動させる場合に、各ア
クチュエータの作動を損なわないように油圧ポンプの容
量制御を行う。【構成】旋回モータ７、ブームシリンダ８を同時作動
させたときに油圧ポンプ１１にフィードバックされる負
荷圧を、ブロックバルブ２３によって旋回モータの負荷
圧とブームシリンダの負荷圧とのあいだに制御すると共
に、前記ブロックバルブを、連続的に切換わるモジュレ
ーション型のものとした油圧式建設機械における油圧ポ
ンプの容量制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の油圧
式建設機械における油圧ポンプの容量制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種、油圧式建設機械において、例えばこれが油圧シ
ョベルであるとき、共通の油圧ポンプから供給される圧
油によって上部旋回体の旋回作動、ブームの上下揺動等
の複数のアクチュエータ作動を行うようにしたものがあ
る。そして、この様な複数のアクチュエータの油圧作動
を行うにあたり、その作動負荷の変化に対応して油圧ポ
ンプの圧油供給量が変化するよう、アクチュエータの負
荷圧を油圧ポンプの容量調整手段にフィードバックして
油圧ポンプの容量制御を行う所謂ロードセンシング制御
をするようにしたものがある。この場合に従来のもの
は、前記複数のアクチュエータのうち高い側の負荷圧を
優先してフィードバツクさせ、これに基づいて油圧ポン
プの容量制御を行うように構成していた。

【０００３】ところが複数のアクチュエータが例えば上
部旋回用油圧モータとブーム用油圧シリンダである場合
に、一般に旋回加速時においては旋回用油圧モータの方
がブーム用油圧シリンダよりも高負荷で作動することに
なり、このものを前記ロードセンシング制御をする構成
としたときに、旋回作動中にブーム作動しようとしたと
き、油圧ポンプは負荷の高い旋回用油圧モータに対応し
た容量制御状態、つまり、圧油供給量は少ないが高トル
ク状態になっており、このため、ブームシリンダの伸長
速度が遅くなって作業性が損なわれるという問題があ
る。

【０００４】そこで、図４に示すように、旋回用油圧モ
ータ７の負荷圧が導かれる第一負荷圧油路Ａに接続され
るインポート３０ａと、第三負荷圧油路Ｃに接続される
アウトポート３０ｂとを有するブロックバルブ３０を設
ける一方、ブーム用油圧シリンダ８の負荷圧が導かれる
第二負荷圧油路Ｂと前記第三負荷圧油路Ｃとをシャトル
弁２４を介して連結し、さらにブロックバルブ３０の弁
路を、ブーム用油圧シリンダ用の切換えバルブ１７にパ
イロット圧油を供給することに連繋する切換えで旋回用
油圧モータ７からの負荷圧がシャトル弁２４に導かれな
いよう閉回路とし、これによって、旋回作動中にブーム
作動したときの油圧ポンプの容量制御を、ブーム用油圧
シリンダの負荷圧に基づくものとするように構成するこ
とが提唱される。

【０００５】ところがこの様にしたとき、油圧ポンプの
容量制御が、旋回作動時の負荷ではなくブーム作動の負
荷に基づいて行われるため、油圧ポンプからの圧油は、
供給量が多いが低トルク状態となってブーム作動に好ま
しい状態になり、ブーム作動を優先させる作業のときに
は有効であるが、旋回用油圧モータを円滑に作動させる
ためのトルクとしては充分でなく、この結果、旋回作動
を優先させる旋回掃き均し作業を行うような場合に、ブ
ームシリンダの微調整作業をしただけで、油圧ポンプは
ブーム作動に対応した容量制御状態に切換わって、旋回
性が損なわれるという問題がある。そのうえこのもので
は、ブロックバルブの切換えに伴って油圧ポンプの容量
制御状態が大きく変化するため、油量および油圧の急変
によるショックが発生して良好な作業ができないうえ、
各種油圧機器にも悪影響を及ぼし、耐久性が損なわれる
等の問題も生じる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる油圧式建
設機械における油圧ポンプの容量制御装置を提供するこ
とを目的として創案されたものであって、可変容量型の
油圧ポンプからの圧油供給で作動するアクチュエータと
して、負荷の高い第一アクチュエータと低い第二アクチ
ュエータとの少なくとも二つを備えてなる油圧式建設機
械において、前記第一、第二アクチュエータの負荷圧を
油圧ポンプの容量調整手段にフィードバックして油圧ポ
ンプの容量制御を行うにあたり、第一アクチュエータの
負荷圧が導かれる第一負荷圧油路と第二アクチュエータ
の負荷圧が導かれる第二負荷圧油路にそれぞれ接続され
る第一、第二のインポートと、第三負荷圧油路に接続さ
れるアウトポートと、第二アクチュエータに圧油供給を
すべくバルブ切換えをするためのパイロット油路に接続
されるパイロットポートとを有するブロックバルブを設
ける一方、第三負荷圧油路を第二負荷圧油路にシャトル
弁を介して合流せしめ、第二、第三負荷圧油路のうちの
高圧側の負荷圧油路を選択して容量調整手段にフィード
バックされる構成にすると共に、前記ブロックバルブ
は、パイロットポートに圧油供給がない状態から供給状
態になるに従い、第一インポートからの弁路が開成しか
つ第二インポートからの弁路が閉成する状態から、第一
インポートからの弁路が閉成しかつ第二インポートから
の弁路が開成する状態に連続的に変化するモジュレーシ
ョン型のものにしたことを特徴とするものである。

【０００７】そして本発明は、この構成によって、負荷
圧の異なる複数のアクチュエータを同時作動させる場合
に、各アクチュエータ作動を損なうことがないよう油圧
ポンプの容量制御ができるようにしたものである。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図面において、１は油圧ショベルであって、該油
圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、下部走行
体２の上方に旋回自在に設けられる上部旋回体３、上部
旋回体３に取付けられるブーム４、ブーム４の先端部に
取り付けられるアーム５、アーム５の先端部に取付けら
れるバケット６等の部材装置を用いて構成されており、
さらに、上部旋回体３を旋回させる旋回モータ７、ブー
ム４を作動させるブームシリンダ８、アーム５を作動さ
せるアームシリンダ９、バケット６を作動させるバケッ
トシリンダ１０等の複数の油圧アクチュエータが設けら
れているが、これらの基本構成は何れも従来通りであ
る。

【０００９】１１はエンジンＭを駆動源として前記複数
の油圧アクチュエータに圧油供給をする可変容量型の油
圧ポンプであって、該油圧ポンプ１１は、実施例におい
ては斜板１１ａの傾斜角変位に基づいて吐出流量が変化
する斜板式アキシャル油圧ピストンポンプで構成されて
いる。また、１２は斜板１１ａの傾斜制御器であって、
該傾斜制御器１２には、後述するように油圧アクチュエ
ータの作動負荷がフィードバックされるように構成され
ており、これに基づいて斜板１１ａの傾斜制御が行なわ
れるように構成されている。

【００１０】扨、図２に、本発明が実施された実施例の
油圧回路図を示すが、ここでは、前記複数の油圧アクチ
ュエータのうち旋回モータ７とブームシリンダ８への圧
油供給制御の場合について説明する。図２において、１
３はエンジンＭを駆動源として作動するパイロットポン
プ、また１４、１５は旋回用、ブーム用の操作具１４
ａ、１５ａの操作に基づいて切換わる旋回用、ブーム用
の操作バルブであって、これら操作バルブ１４、１５の
切換え作動に伴って前記パイロットポンプ１３からのパ
イロット圧油が、操作具１４ａ、１５ａの操作量に対応
する分だけ後述する旋回用方向切換え弁１６、ブーム用
方向切換え弁１７のパイロットポートに供給されるよう
になっている。

【００１１】前記旋回用方向切換え弁１６は、六ポート
三位置切換え弁であって、その第一ポート１６ａは前記
油圧ポンプ１１に、第二ポート１６ｂは旋回モータ７の
右旋回側ポート７ｂに、第三ポート１６ｃは左旋回側ポ
ート７ａに、第四ポート１６ｄは第一逆止弁１８に、第
五ポート１６ｅは油タンク１９に、第六ポート１６ｆは
第一コンペンセータバルブ（圧力補償弁）２０にそれぞ
れ連結されている。そして、前記旋回用操作バルブ１４
の切換え作動に伴って旋回用方向切換え弁１６の左旋回
側パイロットポート１６ｇにパイロット圧油が供給され
ると、第一ポート１６ａから第六ポート１６ｆに通じる
弁路、第四ポート１６ｄから第三ポート１６ｃに通じる
弁路、第二ポート１６ｂから第五ポート１６ｅに通じる
弁路がそれぞれ開き、これによって油圧ポンプ１１から
の圧油が、第一ポート１６ａ、第六ポート１６ｆ、第一
コンペンセータバルブ２０、第一逆止弁１８、第四ポー
ト１６ｄ、第三ポート１６ｃを経て旋回モータ７の左旋
回側ポート７ａに供給される一方、右旋回側ポート７ｂ
からの油が、第二ポート１６ｂ、第五ポート１６ｅを経
て油タンク１９に排出されるように構成されている。一
方、前記旋回用操作バルブ１４の切換えで、旋回用方向
切換え弁１６の右旋回側パイロットポート１６ｈにパイ
ロット圧油が供給されると、第一ポート１６ａから第六
ポート１６ｆに通じる弁路、第四ポート１６ｄから第二
ポート１６ｂに通じる弁路、第三ポート１６ｃから第五
ポート１６ｅに通じる弁路がそれぞれ開き、これによっ
て油圧ポンプ１１からの圧油が、第一ポート１６ａ、第
六ポート１６ｆ、第一コンペンセータバルブ２０、第一
逆止弁１８、第四ポート１６ｄ、第二ポート１６ｂを経
て旋回モータ７の右旋回側ポート７ｂに供給される一
方、左旋回側ポート７ａからの油が、第三ポート１６
ｃ、第五ポート１６ｅを経て油タンク１９に排出される
ように構成されている。さらに、両パイロットポート１
６ｇ、１６ｈにパイロット圧油が供給されていない状態
では、旋回用方向切換え弁１６は第一〜第六ポート１６
ａ〜１６ｆが全て閉じた中立状態となっている。

【００１２】また、ブーム用方向切換え弁１７は、同じ
く六ポート三位置切換え弁であって、その第一ポート１
７ａは油圧ポンプ１１に、第二ポート１７ｂはブームシ
リンダ８の上昇側ポート８ａに、第三ポート１７ｃはブ
ームシリンダ８の下降側ポート８ｂに、第四ポート１７
ｄは第二逆止弁２１に、第五ポート１７ｅは第二コンペ
ンセータバルブ２２に、第六ポート１７ｆは油タンク１
９にそれぞれ連結されている。そして、前記ブーム用操
作バルブ１５の切換え作動に伴ってブーム用方向切換え
弁１７の上昇用パイロットポート１７ｇにパイロット圧
油が供給されると、第一ポート１７ａから第四ポート１
７ｄに通じる弁路、第五ポート１７ｅから第二ポート１
７ｂに通じる弁路、第三ポート１７ｃから第六ポート１
７ｆに通じる弁路がそれぞれ開き、これによって油圧ポ
ンプ１１からの圧油が、第一ポート１７ａ、第四ポート
１７ｄ、第二逆止弁２１、第二コンペンセータバルブ２
２、第五ポート１７ｅ、第二ポート１７ｂを経てブーム
シリンダ８の上昇側ポート８ａに供給される一方、下降
側ポート８ｂからの油が、第三ポート１７ｃ、第六ポー
ト１７ｆを経て油タンク１９に排出されるように構成さ
れている。また、前記ブーム用操作バルブ１５の切換え
で、ブーム用方向切換え弁１７の下降用パイロットポー
ト１７ｈにパイロット圧油が供給されると、第一ポート
１７ａから第四ポート１７ｄに通じる弁路、第五ポート
１７ｅから第三ポート１７ｃに通じる弁路、第二ポート
１７ｂから第六ポート１７ｆに通じる弁路がそれぞれ開
き、これによって油圧ポンプ１１からの圧油が、第一ポ
ート１７ａ、第四ポート１７ｄ、第二逆止弁２１、第二
コンペンセータバルブ２２、第五ポート１７ｅ、第三ポ
ート１７ｃを経てブームシリンダ８の下降側ポート８ｂ
に供給される一方、上昇側ポート８ａからの油が、第二
ポート１７ｂ、第六ポート１７ｆを経て油タンク１９に
排出されるように構成されている。さらに、両パイロッ
トポート１７ｇ、１７ｈにパイロット圧油が供給されて
いない状態では、ブーム用方向切換え弁１７は第一〜第
六ポート１７ａ〜１７ｆが全て閉じた中立状態となって
いる。

【００１３】一方、Ａは旋回モータ７への圧油供給油路
から導かれる第一負荷圧油路であって、該第一負荷圧油
路Ａは、前記第一コンペンセータバルブ２０から第一逆
止弁１８に至る主油路から、負荷圧Ｐａが旋回モータ７
の負荷圧Ｐｍと等しく（Ｐａ＝Ｐｍ）なるように分岐形
成されて、後述するブロックバルブ２３の第一インポー
ト２３ａに接続されている。また、Ｂはブームシリンダ
８への圧油供給回路から導かれる第二負荷圧油路であっ
て、該第二負荷圧油路Ｂは、前記ブーム用方向切換え弁
１７の第五ポート１７ｅから第二ポート１７ｂに至る弁
路および第五ポート１７ｅから第三ポート１７ｃに至る
弁路から、負荷圧Ｐｂがブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓ
と等しく（Ｐｂ＝Ｐｓ）なるよう分岐形成されており、
そして、該第二負荷圧油路Ｂは、ブロックバルブ２３の
第二インポート２３ｂに接続されている。さらに、Ｂ₁
は第二負荷圧油路Ｂの中途部から分岐して後述するシャ
トル弁２４の第一インポート２４ａに至る第二負荷圧分
岐油路であって、該第二負荷圧分岐油路Ｂ₁の負荷圧
は、前記第二負荷圧油路Ｂの負荷圧Ｐｂと等しくなるよ
うに設定されている。

【００１４】上記ブロックバルブ２３は、前記第一、第
二インポート２３ａ、２３ｂの他に、アウトポート２３
ｃとパイロットポート２３ｄとを有しているが、該パイ
ロットポート２３ｄは、前記ブーム用方向切換え弁１７
の上昇用パイロットポート１７ｇにパイロット圧油を供
給するパイロット油路に接続されていて、ブーム用操作
具１５ａを上昇側に操作することに基づきブロックバル
ブ２３のパイロットポート２３ｄにもパイロット圧油が
供給されるようになっている。そして、ブロックバルブ
２３のスプール２５は、パイロットポート２３ｄにパイ
ロット圧油の供給がない状態では、弾機２６の付勢力を
受けて最も右側に位置しており、第一インポート２３ａ
からアウトポート２３ｃへの弁路が全開している共に、
第二インポート２３ｂは全閉している（図３（Ｘ）参
照）。この状態からパイロットポート２３ｄにパイロッ
ト圧油が供給されると、スプール２５が弾機２６に抗し
てパイロット圧油の供給量に対応する分だけ左方向に移
動するが、スプール２５の旋回負荷側ランド部２５ａお
よびブーム負荷側ランド部２５ｂには、バルブボディ２
７のランド部２７ａに対して所定のクリアランスを有す
るよう設定されたランド溝部２５ｃ、２５ｄが形成され
ており、前記スプール２５の左方向への移動に伴い、第
一インポート２３ａからの圧油は、旋回負荷側ランド溝
部２５ｃとボディランド部２７ａとのあいだのクリアラ
ンスを通ってアウトポート２３ｃに流れる一方、第二イ
ンポート２３ｂからの圧油も、ブーム負荷側ランド溝部
２５ｄとボディランド部２７ａとのあいだのクリアラン
スを通ってアウトポート２３ｃに流れるようになってい
る（図３（Ｙ）参照）。この場合、スプール２５が左方
向に移動するほど、つまりパイロット圧油の供給量が多
くなるほど、旋回負荷側ランド溝部２５ｃとボディラン
ド部２７ａとのオーバーラップ部が大きくなる一方、ブ
ーム負荷側ランド溝部２５ｄとボディランド部２７ａと
のオーバーラップ部は小さくなるように構成されてお
り、そして、パイロット圧油が最大量供給されてスプー
ル２５が最も左側に移動した状態では、第一インポート
２３ａは全閉し、第二インポート２３ｂからアウトポー
ト２３ｃに至る弁路は全開している（図３（Ｚ）参
照）。つまり、ブロックバルブ２３は、パイロットポー
ト２３ｄにパイロット圧油の供給がない状態から供給状
態になるに従い、第一インポート２３ａからアウトポー
ト２３ｃへの弁路が開成しかつ第二インポート２３ｂが
閉成する状態から、第一インポート２３ａが閉成しかつ
第二インポート２３ｂからアウトポート２３ｃへの弁路
が開成する状態に連続的に変化する所謂モジュレーショ
ン型のものに構成されている。

【００１５】一方、Ｃは前記ブロックバルブ２３のアウ
トポート２３ｃからシャトル弁２４の第二インポート２
４ｂに至る第三負荷圧油路であって、該第三負荷圧油路
Ｃの負荷圧Ｐｃは、前記ブロックバルブ２３のスプール
２５の位置によって決定される。即ち、前述したように
スプール２５が最も右側に位置している状態、つまり第
一インポート２３ａからの弁路が全開しかつ第二インポ
ート２３ｂが全閉している状態では、第三負荷圧油路Ｃ
の負荷圧Ｐｃは第一負荷圧油路Ａの負荷圧Ｐａと等しく
（Ｐｃ＝Ｐａ）なり、またスプール２５が最も左側に位
置している状態、つまり第二インポート２３ｂからの弁
路が全開しかつ第一インポート２３ａが全閉している状
態では、第三負荷圧油路Ｃの負荷圧Ｐｃは第二負荷圧油
路Ｂの負荷圧Ｐｂと等しく（Ｐｃ＝Ｐｂ）なる。さら
に、スプール２５が中間位置に位置している、つまり第
一インポート２３ａも第二インポート２３ｂも一部が開
いている状態では、第三負荷圧油路Ｃの負荷圧Ｐｃは、
第一負荷圧油路Ａの負荷圧Ｐａと第二負荷圧油路Ｂの負
荷圧Ｐｂとの中間（Ｐａ＞Ｐｂの場合にはＰａ＞Ｐｃ＞
Ｐｂ、Ｐａ＜Ｐｂの場合にはＰａ＜Ｐｃ＜Ｐｂ）とな
る。

【００１６】さらに、Ｄは前記シャトル弁２４のアウト
ポート２４ｃから後述するシグナルデュプリケーティン
グバルブ２８のパイロットポート２８ａに至る第四負荷
圧油路であって、該第四負荷圧油路Ｄの負荷圧Ｐｄは、
シャトル弁２４の第一インポート２４ａが接続される第
二負荷圧分岐油路Ｂ₁の負荷圧Ｐｂと、第二インポート
２４ｂが接続される第三負荷圧油路の負荷圧Ｐｃのうち
高圧側の負荷圧ＰｂまたはＰｃ（Ｐｄ＝ＰｄまたはＰｄ
＝Ｐｃ）となり、該負荷圧Ｐｄでシグナルデュプリケー
ティングバルブ２８を加圧するようになっている。

【００１７】前記シグナルデュプリケーティングバルブ
２８は、インポート２８ｂが油圧ポンプ１１に接続さ
れ、またアウトポート２８ｃが前記傾斜制御器１２に接
続され、さらにパイロットポート２８ａが前述したよう
に第四負荷圧油路Ｄに接続されているが、このシグナル
デュプリケーティングバルブ２８を通過した時点で、油
圧ポンプ１１の吐出圧Ｐｐは、パイロットポート２８ａ
にかかる圧力、つまり第四負荷圧油路Ｄの負荷圧Ｐｄと
同じ値に変換されるように構成されており、そして、こ
の圧力信号が傾斜制御器１２に導かれて斜板１１ａの傾
斜制御を行うようになっている。

【００１８】叙述のごとく構成された本発明の実施例に
おいて、ブーム４は動かさずに旋回作動のみを行う場
合、旋回モータ７の負荷圧Ｐｍが、第一負荷圧油路Ａか
らブロックバルブ２３、第三負荷圧油路Ｃ、シャトル弁
２４を経て第四負荷圧油路Ｄに導かれてシグナルデュプ
リケーティングバルブ２８を加圧することになるが、こ
の場合に、第一、第三、第四負荷圧油路Ａ、Ｂ、Ｄの負
荷圧Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｄは旋回モータ７の負荷圧Ｐｍと等
しく（Ｐａ＝Ｐｂ＝Ｐｄ＝Ｐｍ）なり、該負荷圧Ｐｍが
圧力信号として傾斜制御器１２にフィードバックされて
斜板制御が行われることになる。つまり、油圧ポンプ１
１の容量制御は旋回モータ７の負荷圧Ｐｍに基づいてな
されることになる。

【００１９】一方、旋回作動は行わずにブーム４のみを
動かす場合、ブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓは、第二負
荷圧油路Ｂからブロックバルブ２３、第三負荷圧油路Ｃ
を経てシャトル弁２４に導かれる一方、第二負荷圧分岐
油路Ｂ₁を経てシャトル弁２４に導かれるが、この場
合、第二負荷圧油路Ｂおよび第二負荷圧分岐油路Ｂ₁の
負荷圧Ｐｂ（＝Ｐｓ）は第三負荷圧油路Ｃの負荷圧Ｐｃ
よりも大きいか等しい（Ｐｂ≧Ｐｃ）ため、シャトル弁
２４は負荷圧が高い第二負荷圧分岐油路Ｂ₁の圧油を選
択し、該高い負荷圧Ｐｂの圧油が第四負荷圧油路Ｄを経
てシグナルデュプリケーティングバルブ２８を加圧する
ことになる。つまり、油圧ポンプ１１の容量制御はブー
ムシリンダ８の負荷圧Ｐｓに基づいてなされることにな
る。

【００２０】さらに、前記旋回作動とブーム４の上昇作
動とを共に行う場合、旋回モータ７の負荷圧Ｐｍが第一
負荷圧油路Ａを経てブロックバルブ２３に導かれ、また
ブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓが第二負荷圧油路Ｂを経
てブロックバルブ２３に導かれることになるが、この場
合、ブロックバルブ２３のパイロットポート２３ｄに
は、ブーム用操作具１５ａの操作量に対応してパイロッ
ト圧油が供給され、該パイロット圧油の供給量に対応す
る分だけスプール２５が移動することになる。これによ
って、第三負荷圧油路Ｃには、前述したように旋回モー
タ７の負荷圧Ｐｍとブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓとの
あいだの負荷圧Ｐｃ（一般に、両アクチュエータが作動
している状態では旋回モータ７の負荷圧Ｐｍの方がブー
ムシリンダ８の負荷圧Ｐｓよりも大きいため、Ｐｍ≧Ｐ
ｃ≧Ｐｓとなる。）が導かれるが、該負荷圧Ｐｃは、パ
イロット圧油の供給量が多いほど、つまりブーム用操作
具１５ａの操作量が大きいほど、ブームシリンダ８の負
荷圧Ｐｓに近い圧力値となる。従って、旋回作動中にブ
ーム用操作具１５ａを微操作したような場合には、第三
負荷圧油路Ｃの負荷圧Ｐｃは旋回モータ７の負荷圧Ｐｍ
に近い圧力値になり、またブーム用操作具１５ａをフル
操作してパイロット圧油が最大量供給されている状態で
は、第三負荷圧油路Ｃの負荷圧Ｐｃはブームシリンダ８
の負荷圧Ｐｓと等しくなる。さらに、この第三負荷圧油
路Ｃの圧油はシャトル弁２４に導かれるが、その負荷圧
Ｐｃは、第二負荷圧分岐油路Ｂ₁の負荷圧Ｐｂ（＝Ｐ
ｓ）以上である（Ｐｃ≧Ｐｂ）ため、シャトル弁２４が
高圧側である第三負荷圧油路Ｃの圧油を選択して第四負
荷圧油路Ｄに導き、そして該負荷圧Ｐｃでシグナルデュ
プリケーティングバルブ２８を加圧することになる。つ
まり、油圧ポンプ１１の容量制御は、旋回モータ７の負
荷圧Ｐｍとブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓとのあいだの
負荷圧Ｐｃ（該負荷圧Ｐｃは前述したようにブーム用操
作具１５ａの操作量に対応して変化する）に基づく圧力
信号によってなされることになる。

【００２１】この様に、本発明が実施されたものにおい
ては、油圧ポンプ１１の容量制御を、旋回作動のみを行
う場合には旋回モータ７における負荷圧Ｐｍに基づいて
行い、また、ブーム作動のみを行う場合にはブームシリ
ンダ８の負荷圧Ｐｓに基づいて行い、さらに、旋回作動
とブーム上昇作動とを共に行う場合には、旋回モータ７
の負荷圧Ｐｍとブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓとのあい
だの負荷圧Ｐｃに基づいて行うことになる。しかも、こ
の負荷圧Ｐｃは、ブーム用操作具１５ａの操作量に対応
して、ブーム用操作具１５ａを微操作した場合には旋回
モータ７の負荷圧Ｐｃに近く、ブーム用操作具１５ａを
フル操作した場合にはブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓと
等しくなるよう変化することになる。

【００２２】この結果、旋回作動中にブーム４の微調整
を行うような場合には、旋回モータ７の負荷圧Ｐｓに近
い負荷圧が圧力信号としてフィードバックされて油圧ポ
ンプ１１の容量制御が行われることになって、旋回起動
力が大きくダウンしてしまうようなことがない。一方、
旋回作動中にブーム４を素速く立ち上げたいような場合
には、ブーム用操作具１５ａをフル操作することでブー
ムシリンダ８の負荷圧Ｐｓの圧力信号が優先して油圧ポ
ンプ１１にフィードバックされることになり、ブーム４
に対応した油圧ポンプ制御がなされることになって、ブ
ーム作動が遅くなってしまうようなことがない。因みに
本実施例では、旋回作動中にブーム４を下降する場合
は、ブームシリンダ８の負荷圧Ｐｓが油圧ポンプ１１に
フィードバックされることはないが、この場合には、フ
ロントアタッチメント（ブーム４、アーム５、バケット
６）の自重がブーム４下降側に働くため、ブーム作動が
遅くなってしまう惧れはない。

【００２３】さらに、前記負荷圧の切換え作動を行うブ
ロックバルブ２３は、連続的に切換わるモジュレーショ
ン型のものであるため、油圧ポンプ１１の油量および油
圧が急変してショックが発生しまうことを確実に回避で
き、円滑な作業を行えるとともに、各種油圧機器の耐久
性にも寄与できることになる。

【００２４】尚、本発明は、前記実施例に限定されるも
のでないことは勿論であって、第一、第二のアクチュエ
ータとしては旋回用油圧モータ、ブーム用シリンダに限
定されず、負荷圧が高低異なる他の適宜のアクチュエー
タ同志のあいだにおいて実施できるものである。

【００２５】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、油圧ポンプの容量制御は、各アク
チュエータを単独作動させたときは、各対応する負荷圧
が油圧ポンプの容量調整手段にフィードバックされるこ
とで行われることになるが、負荷圧が高低異なる第一、
第二のアクチュエータを共に作動せしめたときに油圧ポ
ンプにフィードバックされる負荷圧は、ブロックバルブ
によって第一、第二アクチユエータの両負荷圧のあいだ
に制御されることになる。さらにこの制御される負荷圧
は、第一アクチュエータの作動中に第二アクチュエータ
の微作動を行うときには、第一アクチュエータの負荷圧
に近い負荷圧になって油圧ポンプの容量制御を行い、こ
の結果、第一アクチュエータの作動力に大きな影響を与
えてしまうようなことがない。これに対し、第一アクチ
ュエータの作動中に第二アクチュエータを優先して作動
せしめるときには、第二アクチュエータの負荷圧を油圧
ポンプに大きくフィードバックして、該第二アクチュエ
ータの負荷圧に対応した油圧ポンプ制御がなされること
になって、第二アクチュエータの作動速度が遅くなって
しまうようなことがない。しかも、前記負荷圧制御をす
るブロックバルブは、連続的に切換わるモジュレーショ
ン型のものであるため、フィードバックされる負荷圧が
急変して油圧ポンプの油量や油圧の変化にショックを伴
うことを確実に回避でき、円滑な作業を行えるととも
に、各種油圧機器の耐久性向上にも寄与できることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧ショベルの斜視図である。

【図２】油圧ポンプの容量制御を示す油圧回路図であ
る。

【図３】（Ｘ）、（Ｙ）、（Ｚ）はブロックバルブの切
換え作動を示す説明図である。

【図４】本発明の前段階における油圧ポンプの容量制御
を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１油圧ショベル２下部走行体３上部旋回体７旋回モータ８ブームシリンダ１１油圧ポンプ１２傾斜制御器１７ブーム用方向切換え弁２３ブロックバルブ２３ａ第一インポート２３ｂ第二インポート２３ｃアウトポート２３ｄパイロットポート２４シャトル弁Ａ第一負荷圧油路Ｂ第二負荷圧油路Ｃ第三負荷圧油路Ｄ第四負荷圧油路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１５Ｂ 11/00 11/05 Ｚ 9026−3Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変容量型の油圧ポンプからの圧油供給
で作動するアクチュエータとして、負荷の高い第一アク
チュエータと低い第二アクチュエータとの少なくとも二
つを備えてなる油圧式建設機械において、前記第一、第
二アクチュエータの負荷圧を油圧ポンプの容量調整手段
にフィードバックして油圧ポンプの容量制御を行うにあ
たり、第一アクチュエータの負荷圧が導かれる第一負荷
圧油路と第二アクチュエータの負荷圧が導かれる第二負
荷圧油路にそれぞれ接続される第一、第二のインポート
と、第三負荷圧油路に接続されるアウトポートと、第二
アクチュエータに圧油供給をすべくバルブ切換えをする
ためのパイロット油路に接続されるパイロットポートと
を有するブロックバルブを設ける一方、第三負荷圧油路
を第二負荷圧油路にシャトル弁を介して合流せしめ、第
二、第三負荷圧油路のうちの高圧側の負荷圧油路を選択
して容量調整手段にフィードバックされる構成にすると
共に、前記ブロックバルブは、パイロットポートに圧油
供給がない状態から供給状態になるに従い、第一インポ
ートからの弁路が開成しかつ第二インポートからの弁路
が閉成する状態から、第一インポートからの弁路が閉成
しかつ第二インポートからの弁路が開成する状態に連続
的に変化するモジュレーション型のものにしたことを特
徴とする油圧式建設機械における油圧ポンプの容量制御
装置。
【請求項２】請求項１において、油圧式建設機械は、
下部走行体と該下部走行体に旋回自在に設けられる上部
旋回体とからなり、かつ第一アクチュエータは上部旋回
体を旋回するための旋回用油圧モータ、第二アクチュエ
ータは上部旋回体に揺動自在に設けられるブーム用油圧
シリンダであることを特徴とする油圧式建設機械におけ
る油圧ポンプの容量制御装置。
【請求項３】請求項１において、油圧ポンプは斜板式
アキシャル油圧ピストンポンプで構成されていることを
特徴とする油圧式建設機械における油圧ポンプの容量制
御装置。