(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ導き対応する油圧アクチュエータの駆動を制御する複数の流量制御切換弁と、前記流量制御切換弁と対応する油圧アクチュエータとをそれぞれ接続する複数の接続管路とを有する油圧駆動装置において、
前記油圧ポンプとは別に設けられた少なくとも１つの他の油圧ポンプと、
該他の油圧ポンプから吐出された圧油が導かれる吐出管路と、
上流側が前記吐出管路に接続されるとともに、下流側が複数の分岐部に分岐されて前記複数の接続管路にそれぞれ接続された供給管路と、
前記複数の分岐部にそれぞれ設けられ、前記他の油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ向かう圧油の流れを第１絞り量に制御する可変絞りを介し許容するとともに、前記油圧アクチュエータから前記他の油圧ポンプへ向かう圧油の流れを遮断する複数の第１切換弁と、
前記吐出管路から分岐した管路に設けられ、前記他の油圧ポンプから吐出された圧油のうち所望の量を前記供給管路に供給し、残りを第２絞り量に制御する絞りを介して油圧タンクに戻す第２切換弁とを有することを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧駆動装置において、前記複数の流量制御切換弁のストローク量をそれぞれ制御する複数の操作手段と、これら複数の操作手段の操作量に応じ、前記第１切換弁における第１絞り量及び前記第２切換弁における前記第２絞り量を制御する制御手段とをさらに有し、かつ、この制御手段は、前記複数の操作手段における操作が複合操作である場合は、その複合操作の種類に応じ、前記第１及び第２絞り量の絞り特性を変化させることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項１記載の油圧駆動装置において、前記複数の油圧アクチュエータはブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、及びバケット用シリンダを含み、前記複数の流量制御切換弁はブーム用流量制御切換弁、アーム用流量制御切換弁、及びバケット用流量制御切換弁を含み、前記複数の操作手段はブーム用操作手段、アーム用操作手段、及びバケット用操作手段を含み、前記複数の第１切換弁はブーム用切換弁、アーム用切換弁、及びバケット用切換弁を含み、かつ、前記制御手段は、前記複数の操作手段における操作がブーム操作を含む複合操作である場合には、前記ブーム用操作手段の操作量が大きいほど、前記アーム用切換弁及び前記バケット用切換弁のうち少なくとも一方の、対応する操作手段の操作量に対する絞り特性を低流量側にシフトさせることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項３記載の油圧駆動装置において、前記制御手段は、前記複数の操作手段における操作がブーム操作を含む複合操作である場合には、前記ブーム用操作手段の操作量が所定値より大きくなると、前記アーム用切換弁及び前記バケット用切換弁のうち少なくとも一方を、対応する操作手段の操作量に関係なく全閉状態にすることを特徴とする油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械等油圧式作業機械の油圧駆動装置に係わり、特に、油圧ショベルに好適な油圧駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の油圧駆動装置の構成を油圧ショベルに適用しようとする場合の油圧駆動装置の油圧回路を、その制御装置と共に図１１に示す。
すなわち、図１１に示す油圧駆動装置は、原動機４によって駆動される第１の油圧ポンプ１及び第２の油圧ポンプ３と、油圧タンク２と、第１及び第２の油圧ポンプ１，３からの吐出油により駆動されるブーム用の油圧シリンダ５ａ，５ｂ、アーム用の油圧シリンダ６、及びバケット用の油圧シリンダ７とを備えている。
【０００３】
第１の油圧ポンプ１は、第１のブーム用流量制御切換弁１０ａ、第１のアーム用流量制御切換弁１０ｂ、及び第１のバケット用流量制御切換弁１０ｃを介してそれぞれブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂ、アーム用油圧シリンダ６、及びバケット用油圧シリンダ７に接続され、これら流量制御切換弁１０ａ〜１０ｃは、第１の流量制御切換弁グループ１０を構成している。
【０００４】
第２の油圧ポンプ３は、第２のブーム用流量制御切換弁１１ａ、第２のアーム用流量制御切換弁１１ｂ、及び第２のバケット用流量制御切換弁１１ｃを介してそれぞれブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂ、アーム用油圧シリンダ６、及びバケット用油圧シリンダ７に接続され、これら流量制御切換弁１１ａ〜１１ｃは、第２の流量制御切換弁グループ１１を構成している。
【０００５】
ブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのボトム側と、第１及び第２のブーム用流量制御切換弁１０ａ，１１ａとは主管路１０５で接続されており、ブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのロッド側と、第１及び第２のブーム用流量制御切換弁１０ａ，１１ａとは主管路１１５で接続されている。また、アーム用油圧シリンダ６のボトム側と、第１及び第２のアーム用流量制御切換弁１０ｂ，１１ｂとは主管路１１６で接続されており、アーム用油圧シリンダ６のロッド側と、第１及び第２のアーム用流量制御切換弁１０ｂ，１１ｂとは主管路１０６で接続されている。さらに、バケット用油圧シリンダ７のボトム側と、第１及び第２のバケット用流量制御切換弁１０ｃ，１１ｃとは主管路１０７で接続され、バケット用油圧シリンダ７のロッド側と、第１及び第２のバケット用流量制御切換弁１０ｃ，１１ｃとは主管路１１７で接続されている。
【０００６】
なお、図１１では図示していないが、第１及び第２油圧ポンプ１，３又はその一方には、油圧ショベルの上部旋回体を旋回させる旋回用モータがそれぞれ又は一方の流量制御切換弁を介して接続されている。
【０００７】
また油圧駆動装置に対する制御装置は演算器３１を備えており、この演算器３１は、操作レバー３２，３３から出力された操作信号（電気信号）を入力し、フロント用の流量制御切換弁１０ａ〜ｃ及び１１ａ〜ｃに指令信号（電気信号）を出力する。操作レバー３２，３３は、それぞれ直交する２方向に動かされ、操作レバー３２の各方向の操作により旋回用の操作信号とアーム用の操作信号が出力され、操作レバー３３の各方向の操作によりブーム用の操作信号及びバケット用の操作信号が出力されるようになっている。
【０００８】
そしてこのとき、流量制御切換弁１０ａ〜ｃ及び１１ａ〜ｃは、いずれも、演算器３１からの操作信号の大きさに応じて切り換えられるようになっている。すなわち、流量制御切換弁１０ａ〜ｃ，１１ａ〜ｃのそれぞれは、特に図示しないが、例えば、各流量制御切換弁のスプールを中立位置から一方へ徐々にストロークさせていくと、通路の開口面積がスプールストロークの増大と共に徐々に大きくなるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構造には、以下の課題が存在する。
すなわち、上記したように、流量制御切換弁１０ａ〜ｃ及び１１ａ〜ｃにおいては、スプールのあるストローク位置における、油圧ポンプ１，３から各油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７への通路の開口面積及び各油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７からタンク２への通路の開口面積は、構造上一義的に決まる。この構造は、通常、各油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７の単独操作時に最適な形状となるように決定されていることから、複合操作時においては、各油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７の負荷の違い等により、思うような流量配分ができず、各油圧シリンダを最適に動作させるのが困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、複合操作時における油圧ポンプから各油圧アクチュエータへの流量配分を良好にできる油圧駆動装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも１つの油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ導き対応する油圧アクチュエータの駆動を制御する複数の流量制御切換弁と、前記流量制御切換弁と対応する油圧アクチュエータとをそれぞれ接続する複数の接続管路とを有する油圧駆動装置において、前記油圧ポンプとは別に設けられた少なくとも１つの他の油圧ポンプと、該他の油圧ポンプから吐出された圧油が導かれる吐出管路と、上流側が前記吐出管路に接続されるとともに、下流側が複数の分岐部に分岐されて前記複数の接続管路にそれぞれ接続された供給管路と、前記複数の分岐部にそれぞれ設けられ、前記他の油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ向かう圧油の流れを第１絞り量に制御する可変絞りを介し許容するとともに、前記油圧アクチュエータから前記他の油圧ポンプへ向かう圧油の流れを遮断する複数の第１切換弁と、前記吐出管路から分岐した管路に設けられ、前記他の油圧ポンプから吐出された圧油のうち所望の量を前記供給管路に供給し、残りを第２絞り量に制御する絞りを介して油圧タンクに戻す第２切換弁とを有することを特徴とする油圧駆動装置が提供される。
すなわち、少なくとも１つの油圧ポンプから吐出された圧油は、複数の流量制御切換弁を介して対応する接続管路に供給される。一方、少なくとも１つの他の油圧ポンプから吐出された圧油も、吐出管路及び供給管路を介し、流量制御切換弁を介すことなく接続管路に供給される。これら接続管路に供給された圧油は、対応する油圧アクチュエータに導かれて油圧アクチュエータを駆動する。
このとき本発明においては、供給管路を介し供給される流量が、吐出管路から分岐した管路に設けられた第２切換弁の第２絞り量、及び供給管路の分岐部に設けられた第１切換弁の第１絞り量で調整される。すなわち例えば、各流量制御切換弁のストローク量を制御する操作手段の操作量に応じて第１及び第２絞り量を制御する制御手段を設け、操作手段の操作が複合操作である場合には、その複合操作の種類に応じて第１及び第２絞り量の絞り特性を変化させる。これにより、負荷の大きな油圧アクチュエータに対応する第１切換弁の第１絞り量を比較的小さくし、負荷の小さな油圧アクチュエータに対応する第１切換弁の第１絞り量を比較的大きくすることで、各油圧アクチュエータの負荷に対応した良好な流量配分を行うことができる。そして、これら油圧アクチュエータ全体の駆動に必要な圧油流量については、第２切換弁の第２絞り量を調整して確保することができる。
【００１２】
好ましくは、前記油圧駆動装置において、前記複数の流量制御切換弁のストローク量をそれぞれ制御する複数の操作手段と、これら複数の操作手段の操作量に応じ、前記第１切換弁における第１絞り量及び前記第２切換弁における前記第２絞り量を制御する制御手段とをさらに有し、かつ、この制御手段は、前記複数の操作手段における操作が複合操作である場合は、その複合操作の種類に応じ、前記第１及び第２絞り量の絞り特性を変化させることを特徴とする油圧駆動装置が提供される。
【００１３】
また好ましくは、前記油圧駆動装置において、前記複数の油圧アクチュエータはブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、及びバケット用シリンダを含み、前記複数の流量制御切換弁はブーム用流量制御切換弁、アーム用流量制御切換弁、及びバケット用流量制御切換弁を含み、前記複数の操作手段はブーム用操作手段、アーム用操作手段、及びバケット用操作手段を含み、前記複数の第１切換弁はブーム用切換弁、アーム用切換弁、及びバケット用切換弁を含み、かつ、前記制御手段は、前記複数の操作手段における操作がブーム操作を含む複合操作である場合には、前記ブーム用操作手段の操作量が大きいほど、前記アーム用切換弁及び前記バケット用切換弁のうち少なくとも一方の、対応する操作手段の操作量に対する絞り特性を低流量側にシフトさせることを特徴とする油圧駆動装置が提供される。
すなわち、オペレータがブームを大きく動作させたいと思う場合には、アーム・バケットより負荷の大きいブームに特に優先的に圧油を供給することで、オペレータの意図に沿った動作を行うことができる。
【００１４】
さらに好ましくは、前記油圧駆動装置において、前記制御手段は、前記複数の操作手段における操作がブーム操作を含む複合操作である場合には、前記ブーム用操作手段の操作量が所定値より大きくなると、前記アーム用切換弁及び前記バケット用切換弁のうち少なくとも一方を、対応する操作手段の操作量に関係なく全閉状態にすることを特徴とする油圧駆動装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、従来構造を表す図１１と同等の部材には同一の符号を付す。
本発明の第１の実施形態を図１〜図８により説明する。この実施形態は、本発明を油圧ショベルに適用した場合の実施形態である。
まず、本実施形態による油圧駆動装置の構成を表す油圧回路を、その制御装置と共に図１に示す。
すなわち、図１に示す油圧駆動装置は、原動機４によって駆動される第１油圧ポンプ１及び第２油圧ポンプ３と、第１及び第２油圧ポンプ１，３からの吐出油により駆動されるブーム用の油圧シリンダ５ａ，５ｂ、アーム用の油圧シリンダ６、及びバケット用の油圧シリンダ７とを備えている。
【００１６】
第１油圧ポンプ１は、ブーム用流量制御切換弁１０ａ、アーム用流量制御切換弁１０ｂ、及びバケット用流量制御切換弁１０ｃを介してそれぞれブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂ、アーム用油圧シリンダ６、及びバケット用油圧シリンダ７に接続されている。なおこれら流量制御切換弁１０ａ〜１０ｃは、流量制御切換弁グループ１０を構成している。また、図１では図示していないが、第１油圧ポンプ１には、油圧ショベルの上部旋回体を旋回させる旋回用モータが流量制御切換弁１０を介して接続されている。
【００１７】
ブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのボトム側とブーム用流量制御切換弁１０ａとは主管路１０５で接続されており、ブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのロッド側と、ブーム用流量制御切換弁１０ａとは主管路１１５で接続されている。また、アーム用油圧シリンダ６のボトム側とアーム用流量制御切換弁１０ｂとは主管路１１６で接続されており、アーム用油圧シリンダ６のロッド側とアーム用流量制御切換弁１０ｂとは主管路１０６で接続されている。さらに、バケット用油圧シリンダ７のボトム側とバケット用流量制御切換弁１０ｃとは主管路１０７で接続されており、バケット用油圧シリンダ７のロッド側と、第１バケット用流量制御切換弁１０ｃとは主管路１１７で接続されている。
【００１８】
一方、第２油圧ポンプ３は、これら油圧ポンプ３から吐出された圧油が導かれる吐出管路１０２、上流側がこの吐出管路１０２に接続され下流側が３つの分岐部１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃに分岐される供給管路１００を介して、主管路１０５，１１６，１０７に接続されている。これら分岐部１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃには、第２油圧ポンプ３から油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７へ向かう圧油の流れを所望の第１絞り量に制御する可変絞りを介し許容するとともにその逆の流れを遮断する３つの第１切換弁、例えば電磁比例弁１５，１７，１９が設けられている。
また吐出管路１０２には管路１０４が分岐し、この管路１０４には、第２油圧ポンプ３から吐出された圧油のうち所望の量を供給管路１００に供給し残りを第２絞り量に制御する絞りを介して油圧タンク２に戻す第２切換弁、例えば電磁比例弁からなるバイパス弁２１が設けられている。なお、吐出管路１０２とタンク管路１０３との間には、高圧ラインである供給管路１００の最高圧力を規定するリリーフバルブ２２が設けられている。
【００１９】
なお、上記構成のうち、第２油圧ポンプ３は、第１油圧ポンプ１とは別に設けられた他の油圧ポンプを構成し、主管路１０５，１１５，１０６，１１６，１０７，１１７は、流量制御切換弁１０ａ〜ｃと対応する油圧アクチュエータ５ａ，５ｂ，６，７とをそれぞれ接続する複数の接続管路を構成し、操作レバー３２，３３及び演算器１３１は流量制御切換弁１０ａ〜ｃのストローク量を制御する操作手段を構成し、演算器１３１はまた、操作レバー３２，３３の操作量に応じ、電磁比例弁１５，１７，１９及びバイパス弁２１における絞り量を制御する制御手段を構成する。
【００２０】
以上のような油圧駆動装置の駆動対象である油圧ショベルの全体構造を表す側面図を図２に示す。この図２において、油圧ショベルは、作業機本体である車体１３及びこの車体１３に上下方向に回動可能に連結された複数のフロント部材、すなわちブーム７５、アーム７６、バケット７７から構成されるフロント装置１４を備えている。そして上述したブーム用油圧シリンダ５、アーム用油圧シリンダ６及びバケット用油圧シリンダ７は、これらブーム７５、アーム７６及びバケット７７に図示するように装架されており、それぞれ伸縮動作により、ブーム上げ・下げ、アームクラウド・ダンプ、及びバケットクラウド・ダンプを行うようになっている。また、図示しない旋回用油圧モータ８が、旋回台７８の内部に装架され、旋回台７８の旋回を行う。また図１では図示していないが、第１油圧ポンプ１には、油圧ショベルの走行装置７９を駆動する走行用油圧モータが走行用流量制御切換弁を介して接続されている。
図１に戻り、上記油圧駆動装置の制御装置として、演算器１３１が設けられている。この演算器１３１は、操作レバー３２，３３から出力された操作信号（電気信号）を入力し、流量制御切換弁１０ａ〜ｃ、電磁比例弁１５，１７，１９、及びバイパス弁２１に指令信号（電気信号）を出力する。操作レバー３２，３３は、それぞれ直交する２方向に動かされるようになっており、操作レバー３２の各方向の操作により旋回用の操作信号とアーム用の操作信号が出力され、操作レバー３３の各方向の操作によりブーム用の操作信号及びバケット用の操作信号が出力されるようになっている。
そしてこのとき、流量制御切換弁１０ａ〜ｃは、いずれも、演算器１３１からの操作信号の大きさに応じて切り換えられるようになっている。すなわち、流量制御切換弁１０ａ〜ｃのそれぞれは、特に図示しないが、例えば、各流量制御切換弁のスプールを中立位置から一方へ徐々にストロークさせていくと、通路の開口面積がスプールストロークの増大と共に徐々に大きくなるようになっている。
【００２１】
演算器１３１の詳細機能を表す機能ブロック図を図３に示す。
この図に示すように、演算器１３１は、操作レバー３２，３３からの操作信号を入力し、それを切換・選択して出力するマルチプレクサ３４と、マルチプレクサ３４を通して出力された操作信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３５と、これら信号等を一時的に記憶するＲＡＭ３６と、後述する処理手順を実行するための制御プログラムを格納しているＲＯＭ３７と、操作信号をＲＯＭ３７に格納されている制御プログラムに従って処理する中央演算処理装置すなわちＣＰＵ３８と、流量制御切換弁１０ａ〜ｃ、電磁比例弁１５，１７，１９、及びバイパス弁２１にＣＰＵ３８からの出力を増幅して出力する出力ポート３９とからなっている。
ＲＯＭ３７には、操作レバー３２，３３の操作信号に応じて流量制御切換弁１０ａ〜ｃを制御する一般的な制御プログラムのほか、電磁比例弁１５，１７，１９及びバイパス弁２１の開閉を制御する制御プログラムが格納されている。これを図４〜図７により説明する。
すなわち、図４は、制御プログラムによる開閉動作における、操作レバー３３のブーム上げ操作量に対する電磁比例弁１５の開口面積の大きさの変化の挙動（以下適宜、絞り特性という）を表しており、図５は、操作レバー３２のアームクラウド操作量に対する電磁比例弁１７の開口面積の大きさの変化の挙動を表しており、図６は、操作レバー３３のバケットクラウド操作量に対する電磁比例弁１９の開口面積の大きさの変化の挙動を表しており、図７は、各操作レバー３２，３３のブーム上げ・アームクラウド・バケットクラウド操作量のうちの最大値に対するバイパス弁２１の開口面積の大きさの変化の挙動を表している。
【００２２】
まず、図４において、ブーム上げ操作に関連する電磁比例弁１５の開口面積は、ブーム操作量の増加と共に概ね増加するようになっており、フルストロークより若干小さい操作量以上で電磁比例弁１５は全開状態となる。そしてこの電磁比例弁１５の絞り特性は、ブーム上げ単独操作（ブーム上げ・アームダンプ複合操作、ブーム上げ・バケットダンプ複合操作、ブーム上げ・アームダンプ・バケットダンプ複合操作を含む、以下同じ）であっても、ブーム上げを含むその他の複合操作であっても変わらない（図中曲線▲１▼）。
【００２３】
また、図５において、アームクラウドに関連する電磁比例弁１７の開口面積は、アームクラウド操作量の増加と共に概ね増加するようになっており、アームクラウド単独操作（ブーム下げ・アームクラウド複合操作、アームクラウド・バケットダンプ複合操作、ブーム下げ・アームクラウド・バケットダンプ複合操作を含む、以下同じ）又はアームクラウド・バケットクラウド複合操作（ブーム下げ・アームクラウド・バケットクラウド複合操作を含む、以下同じ）においては、図４に示したブーム上げの絞り特性曲線（▲１▼）よりもやや低流量側（図中右下側）にずれた絞り特性（図中曲線▲２▼）を示し、フルストロークよりわずかに小さい操作量以上で電磁比例弁１７は全開状態となる。そしてこの絞り特性は、ブーム上げ・アームクラウド複合操作（ブーム上げ・アームクラウド・バケットダンプ複合操作を含む、以下同じ）又はブーム上げ・アームクラウド・バケットクラウド複合操作になると、さらに低流量側（図中右下側）にずれた絞り特性（図中曲線▲３▼）にシフトし、アーム操作量をフルストロークにしても、電磁比例弁１７の開口面積は全開状態となることはない。
【００２４】
さらに、図６において、バケットクラウドに関連する電磁比例弁１９の開口面積は、バケットクラウド操作量の増加と共に概ね増加するようになっており、バケットクラウド単独操作（ブーム下げ・バケットクラウド複合操作、アームダンプ・バケットクラウド複合操作、ブーム下げ・アームダンプ・バケットクラウド複合操作を含む、以下同じ）又はアームクラウド・バケットクラウド複合操作（ブーム下げ・アームクラウド・バケットクラウド複合操作を含む、以下同じ）においては、図５に示したアームクラウドの絞り特性曲線とほぼ同一の絞り特性（図中曲線▲４▼）を示し、フルストロークよりわずかに小さい操作量以上で電磁比例弁１９は全開状態となる。そしてこの絞り特性は、ブーム上げ・バケットクラウド複合操作（ブーム上げ・アームダンプ・バケットクラウド複合操作を含む、以下同じ）又はブーム上げ・アームクラウド・バケットクラウド複合操作になると、図５に示したブーム上げ・アームクラウド複合操作の絞り特性曲線よりもさらに低流量側（開口面積が減少する方向）にずれた絞り特性（図中曲線▲５▼）にシフトし、バケット操作量をフルストロークにしても、電磁比例弁１９の開口面積は全開状態となることはない。
【００２５】
一方、図７に示されるように、バイパス弁２１の開口面積は、ブーム上げ単独操作及びアームクラウド・バケットクラウド複合操作においては、ストローク０よりわずかに大きな操作量以下までは全開状態であり、ブーム上げ操作量・アームクラウド操作量・バケットクラウド操作量のうち最大値の増加と共に概ね減少し、あるストローク量を超えると全閉状態となるようになっている（図中曲線▲６▼）。そして、ブーム上げ・アームクラウド複合操作及びブーム上げ・バケットクラウド複合操作においては、絞り特性曲線が低流量側にシフトし（図中曲線▲７▼）、ブーム上げ・アームクラウド・バケットクラウド複合操作においては、さらに低流量側にシフトする（図中曲線▲８▼）ようになっている。また逆に、アームクラウド単独操作及びバケットクラウド単独操作においては、絞り特性曲線▲６▼よりも高流量側（開口面積が増加する方向）にシフトする（図中曲線▲９▼）。
【００２６】
次に、このように構成された油圧駆動装置の動作を図８に示すフローチャートを参照して説明する。
図２に示すような油圧ショベルにおいては、フロント装置１４を構成するブーム７５、アーム７６及びバケット７７は、それぞれの油圧シリンダ５〜７の伸長動作に対応するブーム上げ、アームクラウド、及びバケットクラウドの各動作が、一般的に要求流量が大きくまた負荷も大きくなる方向の動作である。このようなことから、演算器１３１においては、操作レバー３２，３３から出力されるフロント装置１４用の操作信号については、ブーム上げの操作信号、アームクラウドの操作信号、バケットクラウドの操作信号とその他の操作信号、即ちフロント用油圧シリンダ５〜７の伸長動作を指示する操作信号とその他の操作信号とに分けて処理される。
【００２７】
即ち、まず、操作レバー３２，３３が操作されると、その操作信号がブーム上げの操作信号（操作信号（１）と略記する）、アームクラウドの操作信号（以下操作操作（２）と略記する）、バケットクラウドの操作信号（以下操作信号（３）と略記する）の各操作信号の１つであるかどうかが判断される（ステップＳ１  ）。
【００２８】
操作信号が上記操作信号（１）（２）（３）の１つである場合には、それが操作信号（１）（２）（３）のいずれであるかによって異なった処理が行われる。
即ち、操作信号（１）のときは、バイパス弁２１が絞り特性曲線▲６▼に基づいて絞られ、電磁比例弁１５が絞り特性曲線▲１▼に基づいて開かれ、他の電磁比例弁１７，１９が閉じられる（ステップＳ２）。これによりブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのボトム側には、第１油圧ポンプ１からの吐出油に加えて、第２油圧ポンプ３からの吐出油が合流して供給され、油圧シリンダ５ａ，５ｂの伸長動作の増速または高負荷運転が可能となる。
【００２９】
また、操作信号（２）のときは、バイパス弁２１が絞り特性曲線▲９▼に基づいて絞られ、電磁比例弁１７が絞り特性曲線▲２▼に基づいて開かれ、他の電磁比例弁１５，１９が閉じられる（ステップＳ３）。これによりアーム用油圧シリンダ６のボトム側には、第１油圧ポンプ１からの吐出油に加えて、第２油圧ポンプ３からの吐出油が合流して供給され、油圧シリンダ６の伸長動作の増速または高負荷運転が可能となる。
【００３０】
また、操作信号（３）のときは、バイパス弁２１が絞り特性曲線▲９▼に基づいて絞られ、電磁比例弁１９が絞り特性曲線▲４▼に基づいて開かれ、他の電磁比例弁１５，１７が閉じられる（ステップＳ４）。これによりバケット用油圧シリンダ７のボトム側には、第１油圧ポンプ１からの吐出油に加えて、第２油圧ポンプ３からの吐出油が合流して供給され、油圧シリンダ７の伸長動作の増速または高負荷運転が可能となる。
【００３１】
次に、操作信号が上記操作信号（１）（２）（３）のうち２つ以上である場合には、それら操作信号が２つであるかどうかが判断され（ステップＳ５）、２つである場合は、それらが操作信号（１）（２）（３）のいずれの組み合わせであるかによって異なった処理が行われる。
即ち、操作信号（１）（２）のときは、バイパス弁２１が絞り特性曲線▲７▼に基づいて絞られ、電磁比例弁１５が絞り特性曲線▲１▼に基づいて開けられ、電磁比例弁１７が絞り特性曲線▲３▼に基づいて開けられ、電磁比例弁１９が閉じられる（ステップＳ６）。これによりブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのボトム側、及びアーム用油圧シリンダ６のボトム側には、第１油圧ポンプ１からの吐出油に加えて、第２油圧ポンプ３からの吐出油が合流して供給され、油圧シリンダ５ａ，５ｂ及び６の伸長動作の増速または高負荷運転が可能となる。
【００３２】
また、操作信号（１）（３）のときは、バイパス弁２１が絞り特性曲線▲７▼に基づいて絞られ、電磁比例弁１５が絞り特性曲線▲１▼に基づいて開けられ、電磁比例弁１９が絞り特性曲線▲５▼に基づいて開けられ、電磁比例弁１７が閉じられる（ステップＳ７）。これによりブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのボトム側、及びバケット用油圧シリンダ７のボトム側には、第１油圧ポンプ１からの吐出油に加えて、第２油圧ポンプ３からの吐出油が合流して供給され、油圧シリンダ５ａ，５ｂ及び７の伸長動作の増速または高負荷運転が可能となる。
【００３３】
また、操作信号（２）（３）のときは、バイパス弁２１が絞り特性曲線▲６▼に基づいて絞られ、電磁比例弁１７が絞り特性曲線▲２▼に基づいて開けられ、電磁比例弁１９が絞り特性曲線▲４▼に基づいて開けられ、電磁比例弁１５が閉じられる（ステップＳ８）。これによりアーム用油圧シリンダ６のボトム側、及びバケット油圧シリンダ７のボトム側には、第１油圧ポンプ１からの吐出油に加えて、第２油圧ポンプ３からの吐出油が合流して供給され、油圧シリンダ６及び７の伸長動作の増速または高負荷運転が可能となる。
【００３４】
操作信号が上記操作信号（１）（２）（３）の３つである場合には、バイパス弁２１が絞り特性曲線▲８▼に基づいて絞られ、電磁比例弁１５が絞り特性曲線▲１▼に基づいて開かれ、電磁比例弁１７が絞り特性曲線▲３▼に基づいて開かれ、電磁比例弁１９が絞り特性曲線▲５▼に基づいて開かれる（ステップＳ９）。これによりブーム用油圧シリンダ５ａ，５ｂのボトム側、アーム用油圧シリンダ６のボトム側、バケット用油圧シリンダ７のボトム側には、第１油圧ポンプ１からの吐出油に加えて、第２油圧ポンプ３からの吐出油が合流して供給され、油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７の伸長動作の増速または高負荷運転が可能となる。
【００３５】
以上のように構成した本実施形態によれば、供給管路１００を介し供給される流量が、吐出管路１０２から分岐した管路に設けられたバイパス弁２１の絞り量、及び供給管路１００の分岐部１００Ａ〜Ｃに設けられた電磁比例弁１５，１７，１９の絞り量で適宜調整される。そしてこのときの絞り量は、各流量制御切換弁１０ａ〜ｃのストローク量を制御する操作レバー３２，３３の操作量に応じて絞り特性曲線▲１▼〜▲９▼のように設定されているので、操作レバー３２，３３の操作が複合操作である場合には、その複合操作の種類に応じて絞り特性を変化させることができる。したがって、スプールの通路開口面積が一義的に決まってしまう従来構造と異なり、各油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７の負荷に対応した良好な流量配分を行うことができる。そして、これら油圧シリンダ５ａ，５ｂ，６，７全体の駆動に必要な圧油流量については、バイパス弁２１の絞り量を調整して確保することができる。
【００３６】
本発明の第２の実施形態を図９及び図１０により説明する。この実施形態は、アーム・バケットに関連する電磁比例弁の絞り特性曲線が異なる場合の実施形態である。第１の実施形態と同等の部材・機能には同一の符号を付す。
【００３７】
本実施形態の要部である、演算器１３１内のＲＯＭ３７に格納された制御プログラムによる電磁比例弁１７，１９の開閉動作における、操作レバー３２のアームクラウド操作量に対する電磁比例弁１７の開口面積の大きさの変化の挙動を図９に示し、操作レバー３３のバケットクラウド操作量に対する電磁比例弁１９の開口面積の大きさの変化の挙動を図１０に示す。
図９において、第１の実施形態の図５と異なる点は、アームクラウドの絞り特性曲線が、ブーム操作量の大小により変化することである。すなわち、ブームストロークが０のときは図中（Ａ）であるが、ブームストロークの増加と共に低流量側（図中右下側）に（Ｂ）→（Ｃ）（ブームハーフストローク）→（Ｄ）→（Ｅ）（ブームフルストローク）とシフトする。すなわち、ブーム操作量がフルストロークの場合には、アーム操作量のいかんにかかわらず電磁比例弁１７は開かない。なお、図９中曲線（Ａ）は第１の実施形態における図５の▲２▼にほぼ相当し、曲線（Ｂ）は図５の▲３▼にほぼ相当するようになっている。
【００３８】
また図１０においても、第１の実施形態の図６と異なる点は、バケットクラウドの絞り特性曲線が、ブーム操作量の大小により変化することである。すなわち、ブームストロークが０のときは図中（Ｆ）であるが、ブームストロークの増加と共に低流量側（図中右下側）に（Ｇ）→（Ｈ）（ブームハーフストローク）→（Ｉ）→（Ｊ）（ブームフルストローク）とシフトする。すなわち、ブーム操作量がフルストロークの場合には、バケット操作量のいかんにかかわらず電磁比例弁１９は開かない。なお、図１０中曲線（Ｆ）は第１の実施形態における図６の▲４▼にほぼ相当し、曲線（Ｇ）は図６の▲５▼にほぼ相当するようになっている。
【００３９】
その他の構成及び機能は、第１の実施形態とほぼ同様である。
【００４０】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、ブームシリンダ５ａ，５ｂとアームシリンダ６（又はバケットシリンダ７）の複合操作において、オペレータがブームを大きく動作させたいと思う場合に、アーム７６・バケット７７より負荷の大きいブーム７５に特に優先的に圧油を供給することで、オペレータの意図に沿った動作を行うことができる。
【００４１】
なお、以上説明したような特性曲線やその組み合わせ方法は一例である。すなわち、絞り特性のもたせ方は用途・目的に応じ種々設定できるので、これら複合操作はいろいろな組み合わせが可能であり、また作業機（上記実施形態はバックホータイプで説明したが、ローダタイプもある）の種類やそれぞれの作業機の作業内容によっても各アクチュエータにもたせる特性が変わることもあるので、それに合わせて絞り特性カーブを変えることができる。
また、以上の実施形態はボトム側のみ合流回路を設けたが、ロッド側にも合流回路を設けて制御することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、いずれの実施形態においても、従来の考え方によるコントロールバルブを増加して合流させるものに対しアクチュエータが必要とする流量の一部が供給管路を介し供給される。そしてその流量が、吐出管路から分岐した管路に設けられた第２切換弁の第２絞り量、及び供給管路の分岐部に設けられた第１切換弁の第１絞り量で調整されるので、各油圧アクチュエータの負荷必要流量に対応した良好な流量配分を行うことができる。そして、これら油圧アクチュエータ全体の駆動に必要な圧油流量については、第２切換弁の第２絞り量を調整して確保することができる。
【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の構成を表す油圧回路を、その制御装置と共に示した図である。
【図２】図１に示した油圧駆動装置の駆動対象である油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図３】図１に示した演算器の詳細機能を表す機能ブロックである。
【図４】操作レバーのブーム上げ操作量に対する電磁比例弁の開口面積の大きさの変化の挙動を表す図である。
【図５】操作レバーのアームクラウド操作量に対する電磁比例弁の開口面積の大きさの変化の挙動を表す図である。
【図６】操作レバーのバケットクラウド操作量に対する電磁比例弁の開口面積の大きさの変化の挙動を表す図である。
【図７】操作レバーのブーム上げ・アームクラウド・バケットクラウドの操作のうちの最大操作量に対するバイパス弁の開口面積の大きさの変化の挙動を表している。
【図８】油圧駆動装置の動作を表すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態による油圧駆動装置における、操作レバーのアームクラウド操作量に対する電磁比例弁の開口面積の大きさの変化の挙動を表す図である。
【図１０】操作レバーのバケットクラウド操作量に対する電磁比例弁の開口面積の大きさの変化の挙動を表す図である。
【図１１】従来技術による油圧駆動装置の構成を表す油圧回路を、その制御装置と共に示した図である。
【符号の説明】
１                第１ポンプ
３                第２ポンプ
５ａ，ｂ          油圧シリンダ
６，７            油圧シリンダ
１０ａ〜ｃ        流量制御切換弁
１３              車体
１４              フロント装置
１５，１７，１９  電磁比例弁
２１              バイパス弁
７５              ブーム
７６              アーム
７７              バケット
１００              供給管路
１００Ａ〜Ｃ        分岐部
１０２              吐出管路
１０３              タンク管路
１０４              管路
１３１              演算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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