(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機により駆動される可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第１傾転制御手段と、前記油圧ポンプの圧油をアクチュエータに給排する流量制御弁と、この流量制御弁を指令信号により駆動操作する操作制御手段と、この操作制御手段に設けられ、前記指令信号の発生伝達経路を遮断可能な安全制御手段とを有する油圧作業機の油圧回路装置において、
前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第２傾転制御手段を設け、
前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記安全制御手段が操作される前の油圧ポンプの押しのけ容積よりも小さくするように制御することを特徴とする油圧作業機の油圧回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧作業機の油圧回路装置において、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段により指令信号の発生伝達経路が遮断されると、前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記指令信号の発生伝達経路が遮断されておらずかつ前記流量制御弁が中立位置にあるときに前記第１傾転制御手段により与えられる押しのけ容積より小さくするように制御することを特徴とする油圧作業機の油圧回路装置。
【請求項３】
請求項１項記載の油圧作業機の油圧回路装置において、前記第１傾転制御手段は、前記油圧ポンプの吐出圧が高くなるにつれて油圧ポンプの押しのけ容積を小さくなるように制御する手段であり、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記油圧ポンプの吐出圧が最低圧力にあるときに前記第１傾転制御手段により与えられる押しのけ容積より小さくするように制御することを特徴とする油圧作業機の油圧回路装置。
【請求項４】
請求項１記載の油圧作業機の油圧回路装置において、前記第１傾転制御手段は、前記流量制御弁の要求流量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御するとともに、前記流量制御弁が中立位置にあるときは油圧ポンプの最小流量よりも多いスタンバイ流量が得られるように制御する手段であり、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記スタンバイ流量を与える押しのけ容積より小さくするように制御することを特徴とする油圧作業機の油圧回路装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の油圧作業機の油圧回路装置において、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を油圧ポンプが取り得る押しのけ容積の最小値に制御することを特徴とする油圧作業機の油圧回路装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の油圧作業機の油圧回路装置において、前記操作制御手段は、前記指令信号としてパイロット油圧源からの圧力を一次圧として指令パイロット圧を生成するパイロット操作手段であり、前記安全制御手段は、オペレータが作業を意図しないときに操作されるゲートロックレバーと、このゲートロックレバーの操作により作動し、前記パイロット油圧源の一次圧を遮断するロック弁とを有することを特徴とする油圧作業機の油圧回路装置。
【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の油圧作業機の油圧回路装置に係わり、特に、オペレータが作業を意図しないときにゲートロックレバーを操作すると作動し、操作レバー装置のパイロット一次圧を遮断するロック弁等の安全制御装置を備えた油圧作業機の油圧回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の油圧作業機の油圧回路装置は、一般に、原動機により駆動される可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの圧油をアクチュエータに給排する流量制御弁とを有し、操作レバー装置の操作レバーを操作することで流量制御弁にパイロット圧等の指令信号を与えて流量制御弁を駆動操作し、アクチュエータを駆動する構成となっている。
【０００３】
また、油圧ポンプの傾転を制御し、吐出流量を制御する傾転制御手段としてレギュレータが設けられている。このレギュレータは種々のタイプがあり、例えば入力トルク制限機能を持つレギュレータでは油圧ポンプの吐出圧を入力し、ポンプ吐出圧が高くなるとポンプ傾転を小さくして吐出流量を減らし、ポンプ吸収トルクが油圧ポンプを駆動する原動機の出力トルクを越えないようになっており、これによりポンプ吐出圧が高くなっても原動機がストール（エンスト）しないになる。入力トルク制限機能を持つレギュレータに関する従来技術としては、例えば実公昭６２−２６６３０号公報がある。
【０００４】
また、センターバイパス型の流量制御弁を直列に接続したセンターバイパスラインを持つ油圧回路装置では、センターバイパスの流量を圧力で検出し、その圧力によりポンプ傾転を制御するネガコンタイプのレギュレータが用いられている。このレギュレータは、センターバイパス流量が多く圧力が高いときは、ポンプ傾転を小さくして吐出流量を少なくし、センターバイパス流量が少なく圧力が低くなるとポンプ傾転を大きくして吐出流量を多くし、これにより流量制御弁の要求流量に応じたポンプ流量が吐出され、エネルギロスを少なくしている。
【０００５】
また、このネガコンタイプのレギュレータでは、一般に、操作レバーが操作されず流量制御弁が中立位置にあるときは、アクチュエータ操作時の応答性を良くするためスタンバイ流量として最小流量以上のある程度の流量を確保するよう油圧ポンプの傾転を制御している。ネガコン制御でスタンバイ流量を設定するレギュレータに関する従来技術としては、例えば実開平６−２８３０４号公報がある。
【０００６】
一方、油圧ショベル等の油圧作業機においては、オペレータの降車時等、オペレータが作業を意図しないときには、誤って操作レバーに触れても機械が作動しないように安全制御手段としてロック弁が設けられている。このロック弁はパイロットポンプから操作レバー装置のパイロット弁に一次圧を供給するパイロットラインに設けられ、ゲートロックレバーを操作するとロック弁が作動してパイロット一次圧を遮断し、これにより操作レバーが操作されてもパイロット弁からパイロット二次圧、すなわち指令パイロット圧は出力されず、誤動作が防止される。ロック弁に関する従来技術としては、例えば実開平５−５７０５２号公報がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の油圧回路装置においては、ゲートロックレバーを操作し、ロック弁を作動させた場合、オペレータが作業を意図しない場合であるにも係わらず油圧ポンプの傾転が大となっており、エネルギロスが大きいという問題があった。
【０００８】
すなわち、入力トルク制限機能を持つレギュレータでは、操作レバーが操作されず流量制御弁が中立位置にあるときには、通常、ポンプ吐出圧は最も低くなっているので、入力トルク制限機能によりポンプ傾転が最大まで大きくなるよう制御される。また、ネガコンタイプのレギュレータでは、操作レバーが操作されず流量制御弁が中立位置にあるときには、上記のように応答性改善のため、最小流量以上のスタンバイ流量となるようポンプ傾転が制御される。このため、オペレータが作業を意図せず、ゲートロックレバーを操作し、ロック弁によりパイロット一次圧を遮断しても、油圧ポンプは最大流量又はスタンバイ流量を吐出しており、エネルギロスが大きくなる。
【０００９】
本発明の目的は、オペレータが作業を意図しない非作業時には、油圧ポンプの傾転を小さくし、エネルギロスを小さくできる油圧回路装置を提供することである。
【００１０】
【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、原動機により駆動される可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第１傾転制御手段と、前記油圧ポンプの圧油をアクチュエータに給排する流量制御弁と、この流量制御弁を指令信号により駆動操作する操作制御手段と、この操作制御手段に設けられ、前記指令信号の発生伝達経路を遮断可能な安全制御手段とを有する油圧作業機の油圧回路装置において、前記安全制御手段の操作に連動して作動し、前記油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第２傾転制御手段を設け、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記安全制御手段が操作される前の油圧ポンプの押しのけ容積よりも小さくするように制御するものとする。
【００１１】
以上のように構成した本発明では、オペレータが作業を意図しないとき、安全制御手段を操作すると、流量制御弁に対する指令信号の発生伝達経路が遮断され、誤動作が防止されるとともに、安全制御手段の操作に連動して第２傾転制御手段が作動し、油圧ポンプの押しのけ容積を安全制御手段が操作される前の油圧ポンプの押しのけ容積よりも小さくするように制御する。このため、オペレータが作業を意図しない非作業時には、油圧ポンプの傾転を小さくし、エネルギロスを小さくできる。
【００１４】
（２）また、上記（１）において、好ましくは、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段により指令信号の発生伝達経路が遮断されると、前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記指令信号の発生伝達経路が遮断されておらずかつ前記流量制御弁が中立位置にあるときに前記第１傾転制御手段により与えられる押しのけ容積より小さくするように制御する。
【００１５】
これにより、上記のように、オペレータが作業を意図しない非作業時には、油圧ポンプの傾転を小さくし、エネルギロスを小さくできる。
【００１６】
（３）上記（１）において、例えば、前記第１傾転制御手段は、前記油圧ポンプの吐出圧が高くなるにつれて油圧ポンプの押しのけ容積を小さくなるように制御する手段であり、この場合、好ましくは、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記油圧ポンプの吐出圧が最低圧力にあるときに前記第１傾転制御手段により与えられる押しのけ容積より小さくするように制御する。
【００１７】
これにより、第１傾転制御手段はいわゆる入力トルク制限制御機能を果たすとともに、オペレータが作業を意図しない非作業時には、油圧ポンプの傾転を小さくし、エネルギロスを小さくできる。
【００１８】
（４）また、上記（１）において、例えば、前記第１傾転制御手段は、前記流量制御弁の要求流量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御するとともに、前記流量制御弁が中立位置にあるときは油圧ポンプの最小流量よりも多いスタンバイ流量が得られるように制御する手段であり、この場合、好ましくは、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を、前記スタンバイ流量を与える押しのけ容積より小さくするように制御する。
【００１９】
これにより、第１傾転制御手段をいわゆるネガコンタイプ又はポジコンタイプのレギュレータとしたものでアクチュエータ操作時の応答性を良くするとともに、オペレータが作業を意図しない非作業時には、油圧ポンプの傾転を小さくし、エネルギロスを小さくできる。
【００２０】
（５）上記（１）〜（４）において、好ましくは、前記第２傾転制御手段は、前記安全制御手段の操作に連動して前記油圧ポンプの押しのけ容積を油圧ポンプが取り得る押しのけ容積の最小値に制御する。
【００２１】
これにより、オペレータが作業を意図しない非作業時に、最もエネルギロスを小さくできる。
【００２２】
（６）また、上記（１）〜（５）において、例えば、前記操作制御手段は、前記指令信号としてパイロット油圧源からの圧力を一次圧として指令パイロット圧を生成するパイロット操作手段であり、前記安全制御手段は、オペレータが作業を意図しないときに操作されるゲートロックレバーと、このゲートロックレバーの操作により作動し、前記パイロット油圧源の一次圧を遮断するロック弁とを有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態を図面を用いて説明する。
【００２４】
まず、本発明の第１の実施形態を図１及び図２により説明する。
【００２５】
図１において、１は原動機であり、この原動機１によって可変容量型のメインの油圧ポンプ（以下、メインポンプという）２及び固定容量型のパイロットポンプ３が駆動される。
【００２６】
油圧ポンプ２から吐出された圧油は、吐出ライン４、供給ライン５、流量制御弁６を介してアクチュエータ、例えば油圧シリンダ７に供給され、油圧シリンダ７からの戻り油は流量制御弁６、排出ライン８を介してタンク９に戻される。
【００２７】
流量制御弁６はセンターバイパスライン１０が貫通するセンターバイパスタイプであり、センターバイパスライン１０の上流端は吐出ライン４につながり、下流端はタンク９につながっている。
【００２８】
流量制御弁６が図示の中立位置にあるときには流量制御弁６のセンターバイパス絞りは全開し、流量制御弁６のメータイン及びメータアウトの可変絞りは全閉し、油圧ポンプ２から吐出された圧油は全量がセンターバイパスライン１０を通ってタンク９に戻される。流量制御弁６を図示の位置から例えば図示左側の位置に動かすと、その操作量に応じて流量制御弁６のセンターバイパス絞りの開口面積は減少しかつメータイン及びメータアウトの可変絞りは開き、センターバイパスライン１０を通過する圧油の流量が減少すると共に、センターバイパス絞りの作用で油圧ポンプ２の吐出圧が高まり、油圧シリンダ７のボトム側に圧油が供給される。これにより、油圧シリンダ７は流量制御弁６の操作量に応じた速度で伸長方向に動作する。流量制御弁６を図示右側の位置に動かすと、同様に油圧シリンダ７のロッド側に圧油が供給され、油圧シリンダ７は流量制御弁６の操作量に応じた速度で収縮方向に動作する。このようにして流量制御弁６を動かすことにより油圧シリンダ７の動作速度と動作方向が制御される。
【００２９】
また、流量制御弁６はパイロット操作弁であり、操作レバー装置１１からのパイロット圧を指令信号として駆動操作される。操作レバー装置１１は操作レバー１１ａと、１対のパイロット弁１１ｂ，１１ｃを有し、パイロット弁１１ｂ，１１ｃの一次側ポートはパイロットライン１２を介してパイロットポンプ３の吐出ポートに接続され、二次側ポートはそれぞれパイロットライン１３ａ，１３ｂを介して流量制御弁６の操作部６ａ，６ｂに接続されている。パイロットライン１２にはパイロットリリーフ弁１４が接続され、パイロットポンプ３の吐出圧、すなわちパイロット一次圧を決定している。
【００３０】
操作レバー１１ａを図示左側に倒すとパイロット弁１１ｂが作動し、パイロットポンプ３からのパイロット一次圧を基に操作レバー１１ａの操作量に応じたパイロット二次圧を生成し、これを指令パイロット圧として流量制御弁６の操作部６ａに送り、流量制御弁６を図示左側の位置に切り換える。操作レバー１１ａを逆に図示右側に倒すとパイロット弁１１ｃが作動し、同様に操作レバー１１ａの操作量に応じた指令パイロット圧を流量制御弁６の操作部６ｂに送り、流量制御弁６を図示右側の位置に切り換える。
【００３１】
油圧ポンプ２は１回転あたりの吐出流量（容量）を斜板２ａの傾転角（押しのけ容積）を変えることにより調整可能な斜板ポンプであり、斜板２ａの傾転角は傾転制御装置、すなわちレギュレータ２０により制御される。
【００３２】
レギュレータ２０は入力トルク制限機能を持つレギュレータであり、サーボピストン２１と傾転制御弁２２とで構成されている。
【００３３】
サーボピストン２１は受圧面積差で駆動する差動ピストン２１ａを有し、この差動ピストン２１ａの大径側受圧室２１ｂは傾転制御弁２２を介してパイロットライン１２及びタンク９に接続され、小径側受圧室２１ｃは直接パイロットライン１２に接続され、大径側受圧室２１ｂがパイロットライン１２に連通すると、差動ピストン２１ａは受圧面積差により図示左方に駆動され、大径側受圧室２１ｂがタンク９に連通すると、差動ピストン２１ａは図示右方に駆動される。差動ピストン２１ａ図示左方に移動すると、斜板２ａの傾転角、すなわちポンプ傾転は増大し、油圧ポンプ２の吐出流量は増大し、差動ピストン２１ａ図示右方に移動すると、ポンプ傾転は減少し、油圧ポンプ２の吐出流量は減少する。
【００３４】
傾転制御弁２２は入力トルク制限制御用の弁であり、スプール２２ａと、バネ２２ｂと、操作駆動部２２ｃとで構成されている。操作駆動部２２ｃは制御ピストン２２ｄと、第１受圧室２２ｅ及び第２受圧室２２ｆとを有し、第１受圧室２２ｅはパイロットライン２３を介して吐出ライン４に接続され、吐出ライン４からの圧力（油圧ポンプ２の吐出圧）が導かれ、第２受圧室２２ｆはパイロットライン２４を介してロック弁３０に接続され、パイロトポンプ３からのパイロット一次圧が選択的に導かれる（後述）。
【００３５】
傾転制御弁２２の第２受圧室２２ｆにロック弁３０を介してパイロトポンプ３からのパイロット一次圧が導かれていない状態では、傾転制御弁２２は、吐出ライン４からの圧力（油圧ポンプ２の吐出圧）に応じてサーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂとパイロットライン１２及びタンク９との連通を制御し、油圧ポンプ２の吐出圧が高くなるとポンプ傾転を減少させるよう入力トルク制限制御を行う。
【００３６】
すなわち、油圧ポンプの吐出圧がバネ２２ｂで設定されるレベルＰ０以下であれば、スプール２２ａは図示右方に移動し、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをパイロットライン１２に連通させ、ポンプ傾転を増大させる。油圧ポンプの吐出圧がバネ２２ｂで設定されるレベルＰ０より高くなると、スプール２２ａは図示左方に移動し、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをタンク９に連通させ、ポンプ傾転を減少させる。その結果、図２に示すように、油圧ポンプ２の吐出圧力が設定値Ｐ０より低いときには、ポンプ傾転は油圧ポンプ２の取り得る最大傾転ｑｍａｘとなり、油圧ポンプ２の吐出圧が設定値Ｐ０より高くなると、ポンプ吐出圧が高くなるに従ってポンプ傾転が油圧ポンプ２の取り得る最小傾転ｑｍｉｎまで徐々に低下する。
【００３７】
このようにポンプ傾転を制御することによりポンプ吐出圧が高くなると油圧ポンプ２の吐出流量が減少し、ポンプ吸収トルクが油圧ポンプを駆動する原動機の出力トルクを越えないようになり、ポンプ吐出圧が高くなっても原動機がストール（エンスト）しないになる。
【００３８】
傾転制御弁２２の第２受圧室２２ｆにロック弁３０を介してパイロトポンプ３からのパイロット一次圧が導かれると、第１受圧室２２ｅに導かれるポンプ吐出圧の高低に係わらず、傾転制御弁２２のスプール２２ａは強制的に図示左方に動かされ、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをタンク９に連通させ、ポンプ傾転を最小傾転ｑｍｉｎまで低下させる。
【００３９】
ロック弁３０はパイロットライン１２に設けられており、パイロットポンプ３を操作レバー装置１１のパイロット弁１１ｂ，１１ｃの一次側ポートに連通し、パイロットポンプ３と傾転制御弁２２の第２受圧室２２ｆとの連通を遮断する第１位置３０ａと、パイロット弁１１ｂ，１１ｃの一次側ポートをタンク９に連通しパイロットポンプ３を傾転制御弁２２の第２受圧室２２ｆに連通する第２位置３０ｂとを有している。また、ロック弁３０はゲートロックレバー３１により切換操作される。
【００４０】
ゲートロックレバー３１は、オペレータの降車時等、オペレータが作業を意図しないときに、誤って操作レバーに触れても機械が作動しないようにするものであり、オペレータが作業を意図する運転時は、ゲートロックレバー３１は操作されず、ロック弁３０は図示の第１位置３０ａにあり、オペレータが作業を意図しないときには操作レバー１１ａを操作し、ロック弁３０を第２位置３０ｂに切り換える。
【００４１】
以上において、レギュレータ２０のサーボピストン２１及び傾転制御弁２２のスプール２２ａ、バネ２２ｂ、制御ピストン２２ｄ、第１受圧室２２ｅは油圧ポンプ２の押しのけ容積を制御する第１傾転制御手段を構成し、パイロットポンプ３、操作レバー装置１１、パイロットライン１２，１３ａ，１３ｂは、流量制御弁６を指令信号により駆動操作する操作制御手段を構成し、ロック弁３０及びゲートロックレバー３１は、当該操作制御手段に設けられ、指令信号の発生伝達経路を遮断可能な安全制御手段を構成する。
【００４２】
また、レギュレータ２０のサーボピストン２１及び傾転制御弁２２のスプール２２ａ、制御ピストン２２ｄ、第２受圧室２２ｆ、パイロットライン２４は、前記安全制御手段の操作に連動して油圧ポンプ２の押しのけ容積を制御する第２傾転制御手段を構成する。
【００４３】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作を説明する。
【００４４】
まず、オペレータが作業を意図する時は、ゲートロックレバー３１は操作されず、ロック弁３０は第１位置３０ａにある。この状態では、オペレータが操作レバー１１ａを操作するとパイロット圧が発生し、操作レバー１１ａによる通常の作業が可能となる。
【００４５】
オペレータの降車時等、オペレータが作業を意図しないときは、オペレータは操作レバー１１ａを操作し、ロック弁３０を第２位置３０ｂに切り換える。このようにロック弁３０が図示の第１位置３０ａから第２位置３０ｂに切り換えられると、パイロト弁１１ｃ，１１ｄに伝わるパイロト一次圧が遮断され、これにより操作レバー１１ａが操作されてもパイロット弁１１ｂ，１１ｃからパイロット圧は出力されず、誤って操作レバーに触れても流量制御弁６は操作されず、機械が作動しないようになる。
【００４６】
また、このようにゲートロックレバー３１を操作してロック弁３０を第２位置３０ｂに切り換えたときは、流量制御弁６は操作されていないので図示の中立位置にあり、センターバイパス絞りは全開し、油圧ポンプ２の吐出圧はほぼタンク圧に近い低圧になっている。従来は、このようにゲートロックレバー３１を操作したとき、その低圧のポンプ吐出圧が傾転制御弁２２の第１受圧室２２ｅに導かれるだけであり、油圧ポンプの傾転は大きくなる。このため、オペレータが作業を意図しない場合であるにも係わらず、油圧ポンプは大流量を吐出しており、エネルギロスが大きかった。
【００４７】
本実施形態では、上記のようにゲートロックレバー３１を操作してロック弁３０を第２位置３０ｂに切り換えると、傾転制御弁２２の第２受圧室２２ｆにはパイロトポンプ３からのパイロト一次圧が導かれる。このため、傾転制御弁２２のスプール２２ａは図示左方に強制的に動かされ、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをタンク９に連通させ、ポンプ傾転を最小傾転ｑｍｉｎまで低下させる。したがって、オペレータが作業を意図しない非作業時には、油圧ポンプの吐出流量を最小とし、エネルギロスを少なくできる。
【００４８】
本発明の第２の実施形態を図３〜図６により説明する。図３中、図１に示すものと同等の部材には同じ符号を付している。第１の実施形態では、入力トルク制限機能を持つレギュレータ２０を有する油圧回路装置に本発明を適用したが、本実施形態は、ネガコンタイプのレギュレータを有する油圧回路装置に本発明を適用したものである。
【００４９】
図３において、センターバイパスライン１０の流量制御弁６より下流側に絞り１５が設けられ、この絞り１５によりセンターバイパスライン１０を流れる圧油の流量（センターバイパス流量）が圧力に変換される。
【００５０】
図４に絞り１５により得られるセンターバイパス流量と絞り１５の上流側の圧力（信号圧力）との関係を示す。信号圧力はセンターバイパス流量が減少するに従って低くなる。
【００５１】
レギュレータ２０Ａは、絞り１５により変換された圧力を外部指令として入力し、その圧力によりポンプ傾転を制御するネガコンタイプのレギュレータであり、傾転制御弁２２Ａの第１受圧室２２Ａｅは信号ライン１６を介して絞り１５の上流側に接続され、絞り１５で変換された圧力が信号圧力として導かれる。傾転制御弁２２Ａの第２受圧室２２Ａｆは、第１の実施形態と同様、パイロットライン２４を介してロック弁３０に接続され、パイロトポンプ３からのパイロット一次圧が選択的に導かれる。
【００５２】
傾転制御弁２２Ａの第２受圧室２２Ａｆにロック弁３０を介してパイロトポンプ３からのパイロット一次圧が導かれていない状態では、第１受圧室２２Ａｅに導かれる信号圧力がバネ２２Ａｂで設定される圧力よりも高いときは、スプール２２Ａａは図示左方に移動し、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをタンク９に連通させ、ポンプ傾転を減少させ、信号圧力がバネ２２Ａｂで設定された圧力よりも低くなると、スプール２２Ａａは図示右方に移動し、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをパイロットライン１２に連通させ、ポンプ傾転を増大させる。その結果、ポンプ傾転は、図５に示すように信号圧力が低くなるに従って増大するよう制御される。
【００５３】
ここで、絞り１５の上流側の圧力（信号圧力）は、図４に示したようにセンターバイパス流量が減少するに従って低くなる。その結果、ポンプ傾転は、図６に示すようにセンターバイパス流量が減少するに従って増大する。
【００５４】
以上のようにレギュレータ２０Ａは、センターバイパス流量が多く圧力が高いときは、ポンプ傾転を小さくして油圧ポンプ２の吐出流量を少なくし、センターバイパス流量が少なく圧力が低くなるとポンプ傾転を大きくして油圧ポンプ２の吐出流量を多くし、これにより流量制御弁６の要求流量に応じたポンプ流量が吐出され、エネルギロスが少なくなる。
【００５５】
また、図５及び図６において、Ｐｓ及びＱｓは、それぞれ、流量制御弁６が中立位置にありセンターバイパス絞りが全開しているときの信号圧力及びセンターバイパス流量であり、傾転制御弁２２Ａのバネ２２Ａｂ及び制御ピストン２２Ａｄの受圧面積は、信号圧力がＰｓのときに油圧ポンプ２が取り得る最小傾転ｑｍｉｎより少し大きなスタンバイ傾転ｑｓが得られるよう設定されている。これにより、操作レバー１１ａが操作されず流量制御弁６が中立位置にあるときは、スタンバイ流量として最小流量以上のある程度の流量を確保し、アクチュエータ操作時の応答性が良くなる。
【００５６】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作を説明する。
【００５７】
まず、オペレータが作業を意図する時は、ゲートロックレバー３１は操作されず、ロック弁３０は第１位置３０ａにある。この状態では、オペレータが操作レバー１１ａを操作するとパイロット圧が発生し、操作レバー１１ａによる通常の作業が可能となる。
【００５８】
オペレータの降車時等、オペレータが作業を意図しないときは、オペレータは操作レバー１１ａを操作し、ロック弁３０を第２位置３０ｂに切り換える。このようにロック弁３０が切り換えられると、パイロト弁１１ｃ，１１ｄに伝わるパイロト一次圧が遮断され、これにより操作レバー１１ａが操作されてもパイロット弁１１ｂ，１１ｃからパイロット圧は出力されず、誤って操作レバーに触れても流量制御弁６は操作されず、機械が作動しないようになる。
【００５９】
また、このようにゲートロックレバー３１を操作してロック弁３０を第２位置３０ｂに切り換えたときは、流量制御弁６は操作されないので図示の中立位置にあり、センターバイパス絞りは全開し、絞り１５の上流側にＰｓの信号圧力が立っている。従来は、このようにゲートロックレバーを操作したときは、傾転制御弁２２の第１受圧室２２Ａｅにその信号圧力が導かれることにより油圧ポンプの傾転はスタンバイ傾転ｑｓなるように制御されていた。このため、オペレータが作業を意図しない場合であるにも係わらず、油圧ポンプは余分の流量を吐出しており、エネルギロスが大きかった。
【００６０】
本実施形態では、上記のようにゲートロックレバー３１を操作してロック弁３０を第２位置３０ｂに切り換えると、傾転制御弁２２の第２受圧室２２Ａｆにはパイロトポンプ３からのパイロト一次圧が導かれるため、傾転制御弁２２Ａのスプール２２Ａａは図示左方に強制的に動かされ、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをタンク９に連通させ、ポンプ傾転を最小傾転ｑｍｉｎまで低下させる。したがって、オペレータが作業を意図しない非作業時には、油圧ポンプの吐出流量を最小とし、エネルギロスを少なくできる。
【００６１】
本発明の第３の実施形態を図７〜図９により説明する。図７中、図１及び図３に示すものと同等の部材には同じ符号を付している。本実施形態は、ネガコンタイプのレギュレータに代えてポジコンタイプのレギュレータを用いた油圧回路装置に本発明を適用したものである。
【００６２】
図７において、センターバイパスライン１０の流量制御弁６より下流側には、第２の実施形態と同様、センターバイパス流量を圧力に変換する絞り１５が設けられている。また、その圧力に変換されたセンターバイパス流量を検出する手段として流量反転検出装置４０が設けられている。流量反転検出装置４０は、ロック弁３０Ｂの出側でパイロットライン１２に接続されパイロット一次圧が導かれるパイロットライン４１と、このパイロットライン４１に接続された可変リリーフ弁４２と、この可変リリーフ弁４２を作動させるスプール装置４３と、可変リリーフ弁４２の上流側でパイロットライン４１に配置された絞り４４とで構成され、可変リリーフ弁４３と絞り４４との間の圧力が信号ライン４５により信号圧力として検出される。
【００６３】
スプール装置４３は、ハウジング４３ａに受圧室４３ｂ，４３ｃを形成するピストンタイプのスプール４３ｄを有し、受圧室４３ｂ，４３ｃはそれぞれ絞り１５の前後でセンターバイパスライン１０に接続され、センターバイパス流量に応じて発生する差圧をスプール４３ｄのピストン両端面に作用させている。また、受圧室４３ｂに導かれる絞り１５の上流側の圧力と対向する形でスプール４３ｄの一方の軸端部にバネ４３ｅを付勢させ、スプール４３ｄの他方の軸端部を可変リリーフ弁４２のセットバネ４２ａを係合させている。
【００６４】
センターバイパス流量が多く、絞り１５で発生する前後差圧が高いときは、スプール４３ｄは図示右方に移動し、可変リリーフ弁４２のセットバネ４２ａの力を弱めるため、可変リリーフ弁４２で生じる圧力は低くなる。センターバイパス流量が減少し、絞り１５の前後差圧が低くなると、スプール４３ｄは図示左方に移動し、可変リリーフ弁４２のセットバネ４２ａの力を強くするため、可変リリーフ弁４２で生じる圧力は上昇する。
【００６５】
図８に流量反転検出装置４０によるセンターバイパス流量と信号圧力との関係を示す。信号圧力はセンターバイパス流量が減少するにしたがって高くなる。
【００６６】
ロック弁３０Ｂは従来と同じものであり、パイロットポンプ３を操作レバー装置１１のパイロット弁１１ｂ，１１ｃの一次側ポートに連通する第１位置３０Ｂａと、パイロット弁１１ｂ，１１ｃの一次側ポートをタンク９に連通する第２位置３０Ｂｂとの間で、ゲートロックレバー３１により切換操作される。
【００６７】
パイロットライン４１はロック弁３１の出側でパイロットライン１２に接続されているため、流量反転検出装置４０への一次圧はロック弁３０Ｂの切り換えに連動しており、ロック弁３０Ｂが図示の第１位置３０Ｂａから第２位置３０Ｂｂに切り換えられると、流量反転検出装置４０への一次圧はタンク圧となる。
【００６８】
レギュレータ２０Ｂは、流量反転検出装置４０からの信号圧力を外部指令として入力し、その圧力によりポンプ傾転を制御するポジコンタイプのレギュレータであり、傾転制御弁２２Ｂはスプール２２Ｂａと、バネ２２Ｂｂと、操作駆動部２２Ｂｃとで構成され、操作駆動部２３Ｂｃは信号ライン４５に接続され、流量反転検出装置４０からの信号圧力が導かれる。
【００６９】
傾転制御弁２２Ｂは、操作駆動部２３Ｂｃに導かれる信号圧力がバネ２２Ｂｂで設定される圧力よりも低いときは、スプール２２Ｂａは図示右方に移動し、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをタンク９に連通させ、ポンプ傾転を減少させ、信号圧力がバネ２２ｂＢで設定される圧力より高くなると、サーボピストン２１の大径側受圧室２１ｂをパイロットライン１２に連通させ、ポンプ傾転を増大させる。その結果、ポンプ傾転は、図９に示すように信号圧力が高くなるに従って増大するよう制御される。
【００７０】
また、図９において、Ｐｓは、流量制御弁６が中立位置にありセンターバイパス絞りが全開しているときの流量反転検出装置４０からの信号圧力であり、傾転制御弁２２Ｂのバネ２２Ｂｂ及び操作駆動部２２Ｂｃの受圧面積は、信号圧力がＰｓのときに油圧ポンプ２が取り得る最小傾転ｑｍｉｎより少し大きなスタンバイ傾転ｑｓが得られるよう設定されている。これにより、操作レバー１１ａが操作されず流量制御弁６が中立位置にあるときは、スタンバイ流量として最小流量以上のある程度の流量を確保し、アクチュエータ操作時の応答性が良くなる。
【００７１】
以上のように構成した本実施形態においても、ゲートロックレバー３１が操作されず、ロック弁３０Ｂが図示の第１位置Ｂａにあるときには、操作レバー１１ａによる通常の作業が可能であるが、ゲートロックレバー３１が操作され、ロック弁３０Ｂが第２位置３０Ｂｂに切り換えられると、誤って操作レバー１１ａに触れても流量制御弁６が操作されないようになり、かつ流量反転検出装置４０からの信号圧力がタンク圧となり、傾転制御弁２２Ｂのスプール２２Ｂａはバネ２２Ｂｂにより図示右方の端部位置まで強制的に動かされ、図９に示すようにポンプ傾転を最小傾転ｑｍｉｎまで低下させる。
【００７２】
したがって、本実施形態によっても、ポジコンタイプのレギュレータを用いた油圧回路装置において、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
本発明の第４の実施形態を図１０〜図１４により説明する。図１０中、図１、図３及び図７に示すものと同等の部材には同じ符号を付している。本実施形態は、流量制御弁やレギュレータに対する指令圧力を電気的に生成するものに本発明を適用したものである。
【００７４】
図１０において、１１ｃは電気レバー方式の操作レバー装置であり、操作レバー装置１１Ｃは操作レバー１１ａと、１対のポテンショメータ１１ｄ，１１ｅとを有し、操作レバー１１ａを図示左側に倒すとポテンショメータ１１ｄからその操作量に応じた電気信号Ｘａが出力され、操作レバー１１ａを逆に図示右側に倒すとポテンショメータ１１ｅからその操作量に応じた電気信号Ｘｂが出力される。
【００７５】
また、ゲートロックレバー３１はロック信号発生器３０Ｃに接続され、ゲートロックレバー３１が操作されないときはロック信号発生器３０Ｃは作動せず、ゲートロックレバー３１が操作されるとロック信号発生器３０Ｃは作動し、ロック信号（電気信号）Ｙを出力する。
【００７６】
ポテンショメータ１１ｄ，１１ｅからの電気信号Ｘａ，Ｘｂ及びロック信号発生器３０Ｃからのロック信号Ｙはコントローラ５０に入力され、コントローラ５０はこれら信号を用いて所定の演算処理を行い、比例電磁弁５１，５２，５３に信号を出力する。
【００７７】
比例電磁弁５１，５２，５３はパイロットポンプ３からのパイロット一次圧を減圧して入力信号に応じた指令圧力を出力する比例減圧弁であり、比例電磁弁５１，５２からの指令圧力は流量制御弁６の操作部６ａ，６ｂにそれぞれ与えられる。比例電磁弁５３からの指令圧力は外部信号としてレギュレータ２２Ｃに与えられる。
【００７８】
レギュレータ２２Ｃの構造は第３の実施形態のものとほぼ同じであり、比例電磁弁５３からの指令圧力は傾転制御弁２２Ｃの操作駆動部２２Ｃｃに入力される。
【００７９】
図１１にコントローラ５０の処理内容を機能ブロック図で示す。
【００８０】
コントローラ５０は、操作量−目標比例電磁弁出力圧力変換テーブル１０２ａ，１０２ｂ、最大値選択部１０３、操作量−目標ポンプ傾転変換テーブル１０４、目標最小傾転設定部１０５、目標ポンプ傾転−目標比例電磁弁出力圧力変換テーブル１０６、ロックスイッチ１０７ａ，１０７ｂ，１０８の各機能を有している。
【００８１】
操作量−目標比例電磁弁出力圧力変換テーブル１０２ａ，１０２ｂでは、電気信号Ｘａ，Ｘｂを入力し、図１２に示す特性により、操作レバー１１ａの操作量に応じた比例電磁弁５１，５２の目標出力圧力を計算する。
【００８２】
図１２において、目標比例電磁弁出力圧力はレバー操作量が増大するにしたがって高くなるように設定されている。
【００８３】
最大値選択部１０３では電気信号Ｘａ，Ｘｂの大きい方を選択し、操作量−目標ポンプ傾転変換テーブル１０４でその選択された電気信号を入力し、図１３に示す特性により、操作レバー１１ａの操作量に応じた目標ポンプ傾転を計算する。
【００８４】
図１３において、目標ポンプ傾転はレバー操作量が増大するにしたがって大きくなるように設定されている。また、操作レバー１１ａが中立位置にあるときのレバー操作量に対応する目標ポンプ傾転は、油圧ポンプ２が取り得る最小傾転ｑｍｉｎよりも大きなスタンバイ傾転ｑｓに設定されている。
【００８５】
目標最小傾転設定部１０５には、目標ポンプ傾転として最小傾転ｑｍｉｎが設定されている。
【００８６】
ロックスイッチ１０７ａ，１０７ｂ，１０８はロック信号ＹがＯＮになるとＯＦＦするスイッチであり、ロック信号ＹがＯＦＦのときは、テーブル１０２ａ，１０２ｂで計算した目標出力圧力に相当する電気信号が比例電磁弁５１，５２に出力され、テーブル１０４で計算した目標ポンプ傾転は目標ポンプ傾転−目標比例電磁弁出力圧力変換テーブル１０６に入力される。
【００８７】
目標ポンプ傾転−目標比例電磁弁出力圧力変換テーブル１０６では、図１４に示すレギュレータ２０Ｃの特性の逆特性により、テーブル１０４で計算した目標ポンプ傾転を比例電磁弁５３の目標出力圧力に変換し、この目標出力圧力に相当する電気信号が比例電磁弁５３に出力される。
【００８８】
図１４において、レギュレータ２０Ｃの特性は、第３の実施形態のものと同様に、指令圧力が高くなるに従ってポンプ傾転が増大するように制御される特性である。
【００８９】
一方、ロック信号ＹがＯＮになると、ロックスイッチ１０７ａ，１０７ｂ，１０８はＯＦＦし、比例電磁弁５１，５２への出力信号を０にするとともに、テーブル１０６の入力は目標最小傾転設定部１０５からの目標ポンプ傾転（最小傾転ｑｍｉｎ）に切り換えられ、テーブル１０６ではこの目標ポンプ傾転を比例電磁弁５３の目標出力圧力に変換し、相当する電気信号が比例電磁弁５３に出力される。
【００９０】
以上のように構成した本実施形態においても、ゲートロックレバー３１が操作されないときは、ロックスイッチ１０７ａ，１０７ｂ，１０８がＯＮのままであり、操作レバー１１ａによる通常の作業が可能であるが、ゲートロックレバー３１が操作されると、ロックスイッチ１０７ａ，１０７ｂ，１０８はＯＦＦとなり、誤って操作レバー１１ａに触れても流量制御弁６が操作されないようになり、かつテーブル１０６の入力は設定部１０５の目標ポンプ傾転（最小傾転ｑｍｉｎ）に切り換えられ、比例電磁弁５３から傾転制御弁２２Ｃの操作駆動部２２Ｃｃにポンプ傾転を最小傾転ｑｍｉｎにする指令圧力が出力され、これにより傾転制御弁２２Ｃのスプール２２Ｃａはバネ２２Ｃｂにより図示右方の端部位置まで強制的に動かされ、ポンプ傾転を最小傾転ｑｍｉｎまで低下させる。
【００９１】
したがって、本実施形態によっても、流量制御弁やレギュレータの指令圧力を電気的に生成する油圧回路装置において、第１及び第２の実施形態と同夜の効果を得ることができる。
【００９２】
以上の実施形態では、油圧ポンプのレギュレータが入力トルク制限機能、ネガコン機能、ポジコン機能をそれぞれ単独で持つ場合について説明したが、通常、レギュレータは入力トルク制限制御機能とネガコン機能、又は入力トルク制限制御機能とネガコン機能を合わせ持つ場合が多く、このようなレギュレータを有する油圧回路装置もに本発明は同様に適用できるものである。
【００９３】
図１５は、入力トルク制限制御機能とネガコン機能を合わせ持つレギュレータを有する油圧回路装置に本発明を適用した一実施形態を示す。図中、図１及び図３に示すものと同等の部材には同じ符号を付している。この実施形態では、レギュレータ２０Ｄは入力トルク制限制御用の傾転制御弁２２とネガコン用の傾転制御弁２２Ｄとを有し、入力トルク制限制御用の傾転制御弁２２を第１の実施形態と同様にロック弁３０と連動するようにし、ネガコン用の傾転制御弁２２Ｄは通常のものを使用している。
【００９４】
図１６は、傾転制御弁の関係を逆にした実施形態を示すものであり、ネガコン用の傾転制御弁２２Ａを第２の実施形態と同様にロック弁３０と連動するようにし、入力トルク制限制御用の傾転制御弁２２Ｅは通常のものを使用している。
【００９５】
以上のように入力トルク制限制御機能とネガコン機能を合わせ持つレギュレータを用いた油圧回路装置においても、第１及び第２の実施形態と同様に本発明を適用し、同様の効果を得ることができる。
【００９６】
なお、以上の実施形態では、ロック弁又はロックスイッチはゲートロックレバーにより操作されるものとしたが、これに限定されるものではなく、スイッチ等他の手段であってもよい。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、オペレータ場作業を意図しない非作業時に、油圧ポンプの傾転を小さくし、エネルギロスを少なくできる。
【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回路装置を示す図である。
【図２】レギュレータによるポンプ圧力とポンプ傾転の関係を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による油圧回路装置を示す図である。
【図４】センタバイパス流量と信号圧力の関係を示す図である。
【図５】レギュレータによる信号圧力とポンプ傾転の関係を示す図である。
【図６】レギュレータによるセンターバイパス流量とポンプ傾転の関係を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による油圧回路装置を示す図である。
【図８】センタバイパス流量と信号圧力の関係を示す図である。
【図９】レギュレータによる信号圧力とポンプ傾転の関係を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による油圧回路装置を示す図である。
【図１１】コントローラの処理内容を示す機能ブロック図である。
【図１２】レバー操作量と比例電磁弁の出力圧力の関係を示す図である。
【図１３】レバー操作量とポンプ傾転の関係を示す図である。
【図１４】指令圧力とポンプ傾転の関係を示す図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態による油圧回路装置を示す図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態による油圧回路装置を示す図である。
【符号の説明】
１  原動機
２  油圧ポンプ
３  パイロットポンプ
４  吐出ライン
５  供給ライン
６  流量制御弁
７  油圧シリンダ
８  排出ライン
９  タンク
１０  センターバイパスライン
１１  操作レバー装置
１２  パイロットライン
１３ａ，１３ｂ  パイロットライン
１４  パイロットリリーフ弁
１５  絞り
１６  パイロットライン
２０  レギュレータ
２１  サーボピストン
２２  傾転制御弁
２０ｃ  操作駆動部
２２ｄ  制御ピストン
２２ｅ  第１受圧部
２２ｆ  第２受圧部
３０  ロック弁
３１  ゲートロックレバー
４０  流量反転検出装置
５０  コントローラ
５１，５２，５３  比例電磁弁
【図１】
0003549989.tif 000002
【図２】
0003549989.tif 000003
【図３】
0003549989.tif 000004
【図４】
0003549989.tif 000005
【図５】
0003549989.tif 000006
【図６】
0003549989.tif 000007
【図７】
0003549989.tif 000008
【図８】
0003549989.tif 000009
【図９】
0003549989.tif 000010
【図１０】
0003549989.tif 000011
【図１１】
0003549989.tif 000012
【図１２】
0003549989.tif 000013
【図１３】
0003549989.tif 000014
【図１４】
0003549989.tif 000015
【図１５】
0003549989.tif 000016
【図１６】
0003549989.tif 000017