(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バケットとアームとを有する作業機を備える建設機械の駆動装置であって、
前記バケットを作動するバケットシリンダと、
前記アームを作動するアームシリンダと、
前記バケットシリンダ及び前記アームシリンダに供給される作動油を吐出する第１油圧ポンプと、
前記第１油圧ポンプから吐出された前記作動油が流れる油圧回路と、
を備え、
前記油圧回路は、
前記第１油圧ポンプと接続される第１ポンプ流路と、
前記第１ポンプ流路と接続される第１供給流路及び第２供給流路と、
前記第１供給流路と接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と、
前記第２供給流路と接続される第３分岐流路及び第４分岐流路と、
前記第１分岐流路及び前記第３分岐流路と接続される第１主操作弁と、
前記第２分岐流路及び前記第４分岐流路と接続される第２主操作弁と、
前記第１主操作弁を介して前記第１分岐流路と前記バケットシリンダのキャップ側空間とを接続する第１バケット流路と、
前記第１主操作弁を介して前記第３分岐流路と前記バケットシリンダのロッド側空間とを接続する第２バケット流路と、
前記第２主操作弁を介して前記第２分岐流路と前記アームシリンダのロッド側空間とを接続する第１アーム流路と、
前記第２主操作弁を介して前記第４分岐流路と前記アームシリンダのキャップ側空間とを接続する第２アーム流路と、
を有する、
建設機械の駆動装置。
【請求項２】
前記作業機はブームを有し、
前記ブームを作動するブームシリンダと、
前記ブームシリンダに供給される作動油を吐出する第２油圧ポンプと、
を備える、
請求項１に記載の建設機械の駆動装置。
【請求項３】
前記建設機械は、前記作業機を支持する上部旋回体と、下部走行体と、を備え、
前記上部旋回体を旋回させる動力を発生する電動旋回モータと、
前記ブームシリンダに供給される作動油を吐出する第２油圧ポンプと、を備え、
前記油圧回路は、
前記第２油圧ポンプと接続される第２ポンプ流路と、
前記第２ポンプ流路と接続される第３供給流路及び第４供給流路と、
前記第３供給流路と接続される第５分岐流路と、
前記第４供給流路と接続される第６分岐流路と、
前記第５分岐流路及び前記第６分岐流路と接続される第３主操作弁と、
前記第３主操作弁を介して前記第５分岐流路と前記ブームシリンダのキャップ側空間とを接続する第１ブーム流路と、
前記第３主操作弁を介して前記第６分岐流路と前記ブームシリンダのロッド側空間とを接続する第２ブーム流路と、
を有する、
請求項１又は請求項２に記載の建設機械の駆動装置。
【請求項４】
前記第１ポンプ流路と前記第２ポンプ流路とを接続する合流流路と、
前記合流流路に設けられ、前記第１ポンプ流路と前記第２ポンプ流路との合流状態及び分離状態を切り替え可能とする第１合分流弁と、
を備える、
請求項３に記載の建設機械の駆動装置。
【請求項５】
前記第１主操作弁と前記第２主操作弁との間に設けられたシャトル弁の出口ポートに接続される第２合分流弁を備える、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の建設機械の駆動装置。 
【請求項６】
バケットとアームとブームとを有する作業機と、前記作業機を支持する上部旋回体と、下部走行体と、を備える建設機械の駆動装置であって、
発電機と、
前記発電機から供給された電力に基づいて作動し、前記上部旋回体を旋回させる動力を発生する電動旋回モータと、
前記バケットを作動するバケットシリンダと、
前記アームを作動するアームシリンダと、
前記ブームを作動するブームシリンダと、
前記バケットシリンダ及び前記アームシリンダに供給される作動油を吐出する第１油圧ポンプと、
前記ブームシリンダに供給される作動油を吐出する第２油圧ポンプと、
前記第１油圧ポンプ及び前記第２油圧ポンプから吐出された前記作動油が流れる油圧回路と、
を備え、
前記油圧回路は、
前記第１油圧ポンプから前記バケットシリンダに供給される前記作動油の方向及び流量を調整する第１主操作弁と、
前記第１油圧ポンプから前記アームシリンダに供給される前記作動油の方向及び流量を調整する第２主操作弁と、
前記第２油圧ポンプから前記ブームシリンダに供給される前記作動油の方向及び流量を調整する第３主操作弁と、
前記第１油圧ポンプと接続される第１ポンプ流路と、
前記第１ポンプ流路と接続される第１供給流路及び第２供給流路と、
前記第１供給流路と接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と、
前記第２供給流路と接続される第３分岐流路及び第４分岐流路と、
前記第１分岐流路及び前記第３分岐流路と接続される前記第１主操作弁と、
前記第２分岐流路及び前記第４分岐流路と接続される前記第２主操作弁と、
前記第１主操作弁を介して前記第１分岐流路と前記バケットシリンダのキャップ側空間とを接続する第１バケット流路と、
前記第１主操作弁を介して前記第３分岐流路と前記バケットシリンダのロッド側空間とを接続する第２バケット流路と、
前記第２主操作弁を介して前記第２分岐流路と前記アームシリンダのロッド側空間とを接続する第１アーム流路と、
前記第２主操作弁を介して前記第４分岐流路と前記アームシリンダのキャップ側空間とを接続する第２アーム流路と、
を有する、
建設機械の駆動装置。
【請求項７】
前記第１主操作弁の前後差圧と前記第２主操作弁に供給される作動油の圧力を補償する圧力補償弁を備える、
請求項６に記載の建設機械の駆動装置。
【請求項８】
電動旋回モータを有する電動駆動システムを備え、
前記電動旋回モータは、減速時において回生エネルギーを発生し、
前記電動駆動システムは、
発電機と、
前記電動旋回モータが発生した前記回生エネルギーにより充電される蓄電器と、
前記発電機、前記電動旋回モータ、及び前記蓄電器の少なくとも一つを制御するハイブリッドコントローラと、を有する、
請求項６又は請求項７に記載の建設機械の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルのような建設機械は、バケットとアームとブームとを有する作業機を備える。作業機を作動する油圧シリンダの駆動源として、複数の油圧ポンプが建設機械に搭載される。【０００３】
特許文献１には、第１油圧ポンプから吐出された作動油と第２油圧ポンプから吐出された作動油との合流及び分流を切り替える合流弁を備える油圧回路が開示されている。第１油圧ポンプと第２油圧ポンプとが合流状態においては、第１油圧ポンプから吐出された作動油と第２油圧ポンプから吐出された作動油とが合流弁により合流された後、複数の油圧シリンダに分配される。第１油圧ポンプと第２油圧ポンプとが分流状態においては、第１油圧ポンプから吐出される作動油によってブームシリンダが作動し、第２油圧ポンプから吐出される作動油によってバケットシリンダ及びアームシリンダが作動する。【０００４】
第１油圧ポンプと第２油圧ポンプとを合流状態にして複数の油圧シリンダに作動油を分配する場合、軽負荷が作用する油圧シリンダに供給される作動油の流量が、高負荷が作用する油圧シリンダに供給される作動油の流量よりも多くなる現象が発生する。そのため、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプとが合流状態において、建設機械のオペレータが作業機を作動させるために操作装置を操作した場合、操作装置の操作量に応じた流量の作動油が油圧シリンダに供給されないこととなり、操作装置の操作性が低下する。【０００５】
特許文献２には、主操作弁と油圧アクチュエータとの間に圧力補償弁を設け、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプとが合流状態において、複数の油圧シリンダのそれぞれに接続される主操作弁の前後差圧を均一化する技術が開示されている。複数の主操作弁の前後差圧が均一化されることにより、操作装置の操作量に応じた流量で作動油が油圧シリンダに供給されるため、操作装置の操作性の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０３−２６０４０１号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０４７７０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
建設機械の作業機を使って掘削動作を実施する場合、一般に、ブームシリンダよりもバケットシリンダ及びアームシリンダに高負荷が作用するケースが多い。そのため、バケットシリンダ及びアームシリンダは高圧の作動油を必要とする。一方、ブームシリンダは、大流量の作動油を必要とするものの低圧の作動油でも駆動可能である。特許文献１に開示されているように、第２油圧ポンプから吐出される作動油によってバケットシリンダ及びアームシリンダを作動させる場合、第２油圧ポンプからバケットシリンダ及びアームシリンダに高圧の作動油を供給する必要がある。第２油圧ポンプから吐出された高圧の作動油は、同一の流路を流れた後、分岐部で分岐し、バケットシリンダ及びアームシリンダのそれぞれに供給される。この場合、高圧の作動油が流れる流路においては、作動油の圧力損失が増大し、油圧エネルギーロスがもたらされる。【０００８】
特許文献２においては、圧力補償弁が設けられることにより、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプとが合流状態において、操作装置の操作性の低下が抑制される。しかし、ブームシリンダは、バケットシリンダに比べて低圧の作動油で駆動する。油圧ポンプから供給された高圧の作動油について、バケットシリンダに接続される主操作弁の前後差圧とブームシリンダに接続される主操作弁に供給される作動油が圧力補償弁によって補償されると、圧力補償弁に起因する圧力損失が増大し、油圧エネルギーロスがもたらされる。【０００９】
本発明の態様は、高圧の作動油を流すときの圧力損失による燃費低下を抑制できる建設機械の駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に従えば、バケットとアームとを有する作業機を備える建設機械の駆動装置であって、前記バケットを作動するバケットシリンダと、前記アームを作動するアームシリンダと、前記バケットシリンダ及び前記アームシリンダに供給される作動油を吐出する第１油圧ポンプと、前記第１油圧ポンプから吐出された前記作動油が流れる油圧回路と、を備え、前記油圧回路は、前記第１油圧ポンプと接続される第１ポンプ流路と、前記第１ポンプ流路と接続される第１供給流路及び第２供給流路と、前記第１供給流路と接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と、前記第２供給流路と接続される第３分岐流路及び第４分岐流路と、前記第１分岐流路及び前記第３分岐流路と接続される第１主操作弁と、前記第２分岐流路及び前記第４分岐流路と接続される第２主操作弁と、前記第１主操作弁を介して前記第１分岐流路と前記バケットシリンダのキャップ側空間とを接続する第１バケット流路と、前記第１主操作弁を介して前記第３分岐流路と前記バケットシリンダのロッド側空間とを接続する第２バケット流路と、前記第２主操作弁を介して前記第２分岐流路と前記アームシリンダのロッド側空間とを接続する第１アーム流路と、前記第２主操作弁を介して前記第４分岐流路と前記アームシリンダのキャップ側空間とを接続する第２アーム流路と、を有する、建設機械の駆動装置が提供される。【００１１】
本発明の第２の態様に従えば、バケットとアームとブームとを有する作業機と、前記作業機を支持する上部旋回体と、下部走行体と、を備える建設機械の駆動装置であって、前記上部旋回体を旋回させる動力を発生する電動旋回モータと、前記バケットを作動するバケットシリンダと、前記アームを作動するアームシリンダと、前記ブームを作動するブームシリンダと、前記バケットシリンダ及び前記アームシリンダに供給される作動油を吐出する第１油圧ポンプと、前記ブームシリンダに供給される作動油を吐出する第２油圧ポンプと、前記第１油圧ポンプ及び前記第２油圧ポンプから吐出された前記作動油が流れる油圧回路と、を備え、前記油圧回路は、前記第１油圧ポンプから前記バケットシリンダに供給される前記作動油の方向及び流量を調整する第１主操作弁と、前記第１油圧ポンプから前記アームシリンダに供給される前記作動油の方向及び流量を調整する第２主操作弁と、前記第２油圧ポンプから前記ブームシリンダに供給される前記作動油の方向及び流量を調整する第３主操作弁と、を有する、建設機械の駆動装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、高圧の作動油を流すときの圧力損失による燃費低下を抑制できる建設機械の駆動装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１実施形態に係る建設機械の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る建設機械の制御システムを模式的に示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る駆動装置の油圧回路を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る建設機械の動作の一例を示す図である。
【図５】図５は、比較例に係る駆動装置の油圧回路を示す図である。
【図６】図６は、比較例に係る建設機械における作動油の圧力変動を説明するための図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る建設機械における作動油の圧力変動を説明するための図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る駆動装置の油圧回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１５】
＜第１実施形態＞
［建設機械］
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る建設機械１００の一例を示す斜視図である。本実施形態においては、建設機械１００がハイブリッド型油圧ショベルである例について説明する。以下の説明において、建設機械１００を適宜、油圧ショベル１００、と称する。
【００１６】
図１に示すように、油圧ショベル１００は、油圧により作動する作業機１と、作業機１を支持する上部旋回体２と、上部旋回体２を支持する下部走行体３と、油圧ショベル１００を駆動する駆動装置４と、作業機１を操作するための操作装置５とを備える。
【００１７】
上部旋回体２は、オペレータが搭乗する運転室６と、機械室７とを有する。オペレータが着座する運転席６Ｓが運転室６に設けられる。機械室７は、運転室６の後方に配置される。エンジン及び油圧ポンプ等を含む駆動装置４の少なくとも一部は、機械室７に配置される。
【００１８】
下部走行体３は、一対のクローラ８を有する。クローラ８の回転により、油圧ショベル１００が走行する。なお、下部走行体３が車輪（タイヤ）でもよい。
【００１９】
作業機１は、上部旋回体２に支持される。作業機１は、バケット１１と、バケット１１に連結されるアーム１２と、アーム１２に連結されるブーム１３とを有する。
【００２０】
バケット１１とアーム１２とはバケットピンを介して連結される。バケット１１は、回転軸ＡＸ１を中心に回転可能にアーム１２に支持される。アーム１２とブーム１３とはアームピンを介して連結される。アーム１２は、回転軸ＡＸ２を中心に回転可能にブーム１３に支持される。ブーム１３と上部旋回体２とはブームピンを介して連結される。ブーム１３は、回転軸ＡＸ３を中心に回転可能に車体２に支持される。
【００２１】
回転軸ＡＸ１と、回転軸ＡＸ２と、回転軸ＡＸ３とは、平行である。回転軸ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３と、旋回軸ＲＸと平行な軸とは、直交する。以下の説明においては、回転軸ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３の軸方向を適宜、上部旋回体２の車幅方向、と称し、回転軸ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３及び旋回軸ＲＸの両方と直交する方向を適宜、上部旋回体２の前後方向、と称する。旋回軸ＲＸを基準として作業機１が存在する方向が前方向である。旋回軸ＲＸを基準として機械室７が存在する方向が後方向である。
【００２２】
駆動装置４は、作業機１を作動する油圧シリンダ２０と、上部旋回体２を旋回させる動力を発生する電動旋回モータ２５とを有する。油圧シリンダ２０は、作動油によって駆動される。油圧シリンダ２０は、バケット１１を作動するバケットシリンダ２１と、アーム１２を作動するアームシリンダ２２と、ブーム１３を作動するブームシリンダ２３とを含む。上部旋回体２は、下部走行体３に支持された状態で、電動旋回モータ２５が発生する動力により旋回軸ＲＸを中心に旋回可能である。
【００２３】
操作装置５は、運転室６に配置される。操作装置５は、油圧ショベル１００のオペレータに操作される操作部材を含む。操作部材は、操作レバー又はジョイスティックを含む。操作装置５が操作されることにより、作業機１が操作される。
【００２４】
［制御システム］
図２は、本実施形態に係る油圧ショベル１００の駆動装置４を含む制御システム９を模式的に示す図である。
【００２５】
駆動装置４は、駆動源であるエンジン２６と、発電機２７と、作動油を吐出する油圧ポンプ３０とを有する。エンジン２６は、例えばディーゼルエンジンである。発電機２７は、例えばスイッチドリラクタンスモータである。なお、発電機２７は、ＰＭモータでもよい。油圧ポンプ３０は、可変容量型油圧ポンプである。本実施形態においては、油圧ポンプ３０として斜板式油圧ポンプが使用される。油圧ポンプ３０は、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とを含む。エンジン２６の出力軸は、発電機２７及び油圧ポンプ３０と機械的に結合される。エンジン２６が駆動することにより、発電機２７及び油圧ポンプ３０が作動する。なお、発電機２７は、エンジン２６の出力軸に機械的に直結されてもよいし、ＰＴＯ（power  take  off）のような動力伝達機構を介してエンジン２６の出力軸に接続されてもよい。
【００２６】
駆動装置４は、油圧駆動システムと電動駆動システムとを含む。
【００２７】
油圧駆動システムは、油圧ポンプ３０と、油圧ポンプ３０から吐出された作動油が流れる油圧回路４０と、油圧回路４０を介して供給された作動油により作動する油圧シリンダ２０と、走行モータ２４とを有する。
【００２８】
電動駆動システムは、発電機２７と、キャパシタ等でなる蓄電器１４と、インバータ１５と、電動旋回モータ２５とを有する。エンジン２６が駆動すると、発電機２７のロータ軸が回転する。これにより、発電機２７は発電可能となる。蓄電器１４は、例えば電気二重層蓄電器である。発電機２７によって発電された電力又は蓄電器１４から放電された電力は、電力ケーブルを介して電動旋回モータ２５に供給される。電動旋回モータ２５は、発電機２７又は蓄電器１４から供給された電力に基づいて作動し、上部旋回体２を旋回させる動力を発生する。電動旋回モータ２５は、例えば埋め込み磁石同期電動旋回モータである。電動旋回モータ２５に回転センサ２６が設けられる。回転センサ２６は、例えばレゾルバ又はロータリーエンコーダである。回転センサ２６は、電動旋回モータ２５の回転速度を検出する。
【００２９】
本実施形態において、電動旋回モータ２５は、減速時において回生エネルギーを発生可能となる。蓄電器１４は、電動旋回モータ２５が発生した回生エネルギー（電気エネルギー）により充電される。なお、蓄電器１４は、先に上げた電気二重層蓄電器ではなく、ニッケル水素バッテリ又はリチウムイオンバッテリでもよい。
【００３０】
駆動装置４は、運転室６に設けられた操作装置５の操作に基づいて駆動する。操作装置５の操作量は、操作量検出部２８で検出される。操作量検出部２８は、圧力センサを含む。操作装置５の操作量に応じて発生するパイロット油圧が操作量検出部２８に検出される。操作量検出部２８は、圧力センサの検出信号を操作装置５の操作量に換算する。なお、操作量検出部２８はポテンショメータのような電気的センサを含んでもよい。操作装置５が電気式レバーを含む場合、操作装置５の操作量に応じて発生する電気信号が操作量検出部２８で検出される。
【００３１】
また、運転室６には、スロットルダイヤル３３が設けられる。スロットルダイヤル３３は、エンジン２６に対する燃料供給量を設定するための操作部である。
【００３２】
制御システム９は、インバータ１５に設けられたハイブリッドコントローラ１７と、エンジン２６を制御するエンジンコントローラ１８と、油圧ポンプ３０を制御するポンプコントローラ１９とを含む。ハイブリッドコントローラ１７、エンジンコントローラ１８、及びポンプコントローラ１９は、コンピュータシステムを含む。ハイブリッドコントローラ１７、エンジンコントローラ１８、及びポンプコントローラ１９はそれぞれ、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなプロセッサと、ＲＯＭ（read  only  memory）又はＲＡＭ（random  access  memory）のような記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。なお、ハイブリッドコントローラ１７、エンジンコントローラ１８、及びポンプコントローラ１９は１つのコントローラに統合されてもよい。
【００３３】
ハイブリッドコントローラ１７は、発電機２７、電動旋回モータ２５、蓄電器１４、及びインバータ１５のそれぞれに設けられた温度センサの検出信号に基づいて、発電機２７、電動旋回モータ２５、蓄電器１４、及びインバータ１５の温度を調整する。また、ハイブリッドコントローラ１７は、蓄電器１４の充放電制御、発電機２７の発電制御、及び発電機２７によるエンジン２６のアシスト制御を行う。また、ハイブリッドコントローラ１７は、回転センサ１６の検出信号に基づいて、電動旋回モータ２５を制御する。
【００３４】
エンジンコントローラ１８は、スロットルダイヤル３３の設定値に基づいて指令信号を生成し、エンジン２６に設けられたコモンレール制御部２９に出力する。コモンレール制御部２９は、エンジンコントローラ１８から送信された指令信号に基づいて、エンジン２６に対する燃料噴射量を調整する。
【００３５】
ポンプコントローラ１９は、エンジンコントローラ１８、及び操作量検出部２８の少なくとも一つから送信された指令信号に基づいて、油圧ポンプ３０からの吐出される作動油の流量を調整するための指令信号を生成する。ポンプコントローラ１９は、油圧ポンプ３０の斜板３０Ａの傾斜角度である斜板角を制御して、油圧ポンプ３０からの作動油の供給量を調整する。油圧ポンプ３０には、油圧ポンプ３０の斜板角を検出する斜板角センサ３０Ｓが設けられている。斜板角センサ３０Ｓは、第１油圧ポンプ３１の斜板３１Ａの傾斜角度を検出する斜板角センサ３１Ｓと、第２油圧ポンプ３２の斜板３２Ａの傾斜角度を検出する斜板角センサ３２Ｓとを含む。斜板角センサ３０Ｓの検出信号は、ポンプコントローラ１９に出力される。ポンプコントローラ１９は、斜板角センサ３０Ｓの検出信号に基づいて、油圧ポンプ３０のポンプ容量（ｃｃ／ｒｅｖ）を算出する。油圧ポンプ３０には、斜板３０Ａを駆動するサーボ機構が設けられている。ポンプコントローラ１９は、サーボ機構を制御して、斜板角を調整する。油圧回路４０には、油圧ポンプ３０のポンプ吐出圧力を検出するためのポンプ圧センサが設けられている。ポンプ圧センサの検出信号は、ポンプコントローラ１９に出力される。なお、エンジンコントローラ１８とポンプコントローラ１９とは、ＣＡＮ（controller  area  network）のような車内ＬＡＮ（local  area  network）で接続される。車内ＬＡＮにより、エンジンコントローラ１８とポンプコントローラ１９とは、相互にデータを授受することができる。
【００３６】
［駆動装置］
図３は、本実施形態に係る駆動装置４の油圧回路４０を示す図である。駆動装置４は、バケットシリンダ２１と、アームシリンダ２２と、ブームシリンダ２３と、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２に供給される作動油を吐出する第１油圧ポンプ３１と、ブームシリンダ２３に供給される作動油を吐出する第２油圧ポンプ３２と、第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油が流れる油圧回路４０とを備える。
【００３７】
油圧回路４０は、第１油圧ポンプ３１と接続される第１ポンプ流路４１と、第２油圧ポンプ３２と接続される第２ポンプ流路４２とを有する。
【００３８】
また、油圧回路４０は、第１ポンプ流路４１と接続される第１供給流路４３及び第２供給流路４４と、第２ポンプ流路４２と接続される第３供給流路４５及び第４供給流路４６とを有する。
【００３９】
第１ポンプ流路４１は、第１分岐部Ｐ１において、第１供給流路４３と第２供給流路４４とに分岐される。第２ポンプ流路４２は、第４分岐部Ｐ４において、第３供給流路４５と第４供給流路４６とに分岐される。
【００４０】
また、油圧回路４０は、第１供給流路４３と接続される第１分岐流路４７及び第２分岐流路４８と、第２供給流路４４と接続される第３分岐流路４９及び第４分岐流路５０とを有する。第１供給流路４３は、第２分岐部Ｐ２において、第１分岐流路４７と第２分岐流路４８とに分岐される。第２供給流路４４は、第３分岐部Ｐ３において、第３分岐流路４９と第４分岐流路５０とに分岐される。
【００４１】
また、流路回路４０は、第３供給流路４５と接続される第５分岐流路５１と、第４供給流路４６と接続される第６分岐流路５２とを有する。
【００４２】
また、油圧回路４０は、第１分岐流路４７及び第３分岐流路４９と接続される第１主操作弁６１と、第２分岐流路４８及び第４分岐流路５０と接続される第２主操作弁６２と、第５分岐流路５１及び第６分岐流路５２と接続される第３主操作弁６３とを有する。
【００４３】
また、油圧回路４０は、第１主操作弁６１とバケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃとを接続する第１バケット流路２１Ａと、第１主操作弁６１とバケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌとを接続する第２バケット流路２１Ｂとを有する。
【００４４】
また、油圧回路４０は、第２主操作弁６２とアームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌとを接続する第１アーム流路２２Ａと、第２主操作弁６２とアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃとを接続する第２アーム流路２２Ｂとを有する。
【００４５】
また、油圧回路４０は、第３主操作弁６３とブームシリンダ２３のキャップ側空間２３Ｃとを接続する第１ブーム流路２３Ａと、第３主操作弁６３とブームシリンダ２３のロッド側空間２３Ｌとを接続する第２ブーム流路２３Ｂとを有する。
【００４６】
油圧シリンダ２０のキャップ側空間とは、シリンダヘッドカバーとピストンとの間の空間である。油圧シリンダ２０のロッド側空間とは、ピストンロッドが配置される空間である。
【００４７】
バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃに作動油が供給され、バケットシリンダ２１が伸長することにより、バケット１１は掘削動作する。バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌに作動油が供給され、バケットシリンダ２１が縮退することにより、バケット１１はダンプ動作する。
【００４８】
アームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃに作動油が供給され、アームシリンダ２２が伸長することにより、アーム１２は掘削動作する。アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌに作動油が供給され、アームシリンダ２２が縮退することにより、アーム１２はダンプ動作する。
【００４９】
ブームシリンダ２３のキャップ側空間２３Ｃに作動油が供給され、ブームシリンダ２３が伸長することにより、ブーム１３は上げ動作する。ブームシリンダ２３のロッド側空間２３Ｌに作動油が供給され、ブームシリンダ２３が縮退することにより、ブーム１３は下げ動作する。
【００５０】
操作装置５の操作により、作業機１が作動する。本実施形態において、操作装置５は、運転席６Ｓに着座したオペレータの右側に配置される右操作レバー５Ｒと、左側に配置される左操作レバー５Ｌとを含む。右操作レバーが前後方向に動かされると、ブーム１３は下げ動作及び上げ動作を行う。右操作レバーが左右方向（車幅方向）に動かされると、バケット１１は掘削動作及びダンプ動作を行う。左操作レバーが前後方向に動かされると、アーム１２はダンプ動作及び掘削動作を行う。左操作レバーが左右方向に動かされると、上部旋回体２は左旋回及び右旋回する。なお、左操作レバーが前後方向に動かされた場合に上部旋回体２が右旋回及び左旋回し、左操作レバーが左右方向に動かされた場合にアーム１２がダンプ動作及び掘削動作を行ってもよい。
【００５１】
第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２は、エンジン２６によって駆動される。第１油圧ポンプ３１の斜板３１Ａは、サーボ機構３１Ｂによって駆動される。サーボ機構３１Ｂは、ポンプコントローラ１９からの指令信号に基づいて作動して、第１油圧ポンプ３１の斜板３１Ａの傾斜角度を調整する。第１油圧ポンプ３１の斜板３１Ａの傾斜角度が調整されることによって、第１油圧ポンプ３１のポンプ容量（ｃｃ/ｒｅｖ）が調整される。同様に、第２油圧ポンプ３２の斜板３２Ａは、サーボ機構３２Ｂによって駆動される。第２油圧ポンプ３２の斜板３２Ａの傾斜角度が調整されることによって、第２油圧ポンプ３２のポンプ容量（ｃｃ/ｒｅｖ）が調整される。
【００５２】
第１主操作弁６１は、第１油圧ポンプ３１からバケットシリンダ２１に供給される作動油の方向及び流量を調整する方向制御弁である。第２主操作弁６２は、第１油圧ポンプ３１からアームシリンダ２２に供給される作動油の方向及び流量を調整する方向制御弁である。第３主操作弁６３は、第２油圧ポンプ３２からブームシリンダ２３に供給される作動油の方向及び流量を調整する方向制御弁である。
【００５３】
第１主操作弁６１は、スライドスプール方式の方向制御弁である。
【００５４】
第１主操作弁６１のスプールは、バケットシリンダ２１に対する作動油の供給を停止してバケットシリンダ２１を停止させる停止位置と、キャップ側空間２１Ｃに作動油が供給されるように第１分岐流路４７と第１バケット流路２１Ａとを接続してバケットシリンダ２１を伸長させる第１位置と、ロッド側空間２１Ｌに作動油が供給されるように第３分岐流路４９と第２バケット流路２１Ｂとを接続してバケットシリンダ２１を縮退させる第２位置とを移動可能である。バケットシリンダ２１が停止状態、伸長状態、及び縮退状態の少なくとも一つになるように、第１主操作弁６１が操作される。
【００５５】
第２主操作弁６２は、第１主操作弁６１と同等の構造である。第２主操作弁６２のスプールは、アームシリンダ２２に対する作動油の供給を停止してアームシリンダ２２を停止させる停止位置と、キャップ側空間２２Ｃに作動油が供給されるように第４分岐流路５０と第２アーム流路２２Ｂとを接続してアームシリンダ２２を伸長させる第２位置と、ロッド側空間２２Ｌに作動油が供給されるように第２分岐流路４８と第１アーム流路２２Ａとを接続してアームシリンダ２２を縮退させる第１位置とを移動可能である。アームシリンダ２２が停止状態、伸長状態、及び縮退状態の少なくとも一つになるように、第２主操作弁６２が操作される。
【００５６】
第３主操作弁６３は、第１主操作弁６１と同等の構造である。第３主操作弁６３のスプールは、ブームシリンダ２３に対する作動油の供給を停止してブームシリンダ２３を停止させる停止位置と、キャップ側空間２３Ｃに作動油が供給されるように第５分岐流路５１と第１ブーム流路２３Ａとを接続してブームシリンダ２３を伸長させる第１位置と、ロッド側空間２３Ｌに作動油が供給されるように第６分岐流路５２と第２ブーム流路２３Ｂとを接続してブームシリンダ２３を縮退させる第２位置とを移動可能である。ブームシリンダ２３が停止状態、伸長状態、及び縮退状態の少なくとも一つになるように、第３主操作弁６３が操作される。
【００５７】
第１主操作弁６１は、操作装置５によって操作される。操作装置５が操作されることによって、第１主操作弁６１からバケットシリンダ２１に供給される作動油の方向及び流量が決定される。バケットシリンダ２１に供給される作動油の方向に対応する移動方向にバケットシリンダ２１が作動し、バケットシリンダ２１に供給される作動油の流量に対応するシリンダ速度でバケットシリンダ２１が作動する。
【００５８】
同様に、第２主操作弁６２は、操作装置５によって操作される。操作装置５が操作されることによって、第２主操作弁６２からアームシリンダ２２に供給される作動油の方向及び流量が決定される。アームシリンダ２２に供給される作動油の方向に対応する移動方向にアームシリンダ２２が作動し、アームシリンダ２２に供給される作動油の流量に対応するシリンダ速度でアームシリンダ２２が作動する。
【００５９】
同様に、第３主操作弁６３は、操作装置５によって操作される。操作装置５が操作されることによって、第３主操作弁６３からブームシリンダ２３に供給される作動油の方向及び流量が決定される。ブームシリンダ２３に供給される作動油の方向に対応する移動方向にブームシリンダ２３が作動し、ブームシリンダ２３に供給される作動油の流量に対応するシリンダ速度でブームシリンダ２３が作動する。
【００６０】
バケットシリンダ２１が作動することにより、バケットシリンダ２１の移動方向及びシリンダ速度に基づいてバケット１１が駆動される。アームシリンダ２２が作動することにより、アームシリンダ２２の移動方向及びシリンダ速度に基づいてアーム１２が駆動される。ブームシリンダ２３が作動することにより、ブームシリンダ２３の移動方向及びシリンダ速度に基づいてブーム１３が駆動される。
【００６１】
バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３から排出された作動油は、排出流路５３を介して、タンク５４に排出される。
【００６２】
第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とは、合流流路５５によって接続される。合流流路５５に第１合分流弁６７が設けられる。第１合分流弁６７は、第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とが接続される合流状態と、第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とが分離される分流状態とを切り替える切替弁である。合流状態とは、第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とが合流流路５５を介して接続され、第１ポンプ流路４１から吐出された作動油と第２ポンプ流路４２から吐出された作動油とが合分流弁において合流する状態をいう。分流状態とは、第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とを接続する合流流路５５が合分流弁によって分離され、第１ポンプ流路４１から吐出された作動油と第２ポンプ流路４２から吐出された作動油とが分離された状態をいう。
【００６３】
第１合分流弁６７のスプールは、合流流路５５を開路して第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とを接続する合流位置と、合流流路５５を閉路して第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とを分離する分流位置とを移動可能である。第１ポンプ流路４１と第２ポンプ流路４２とが合流状態及び分流状態のいずれか一方になるように、第１合分流弁６７が制御される。
【００６４】
油圧回路４０は、第２合分流弁６８を有する。第２合分流弁６８には、第１主操作弁６１と第２主操作弁６２との間に設けられたシャトル弁８０が接続される。第１主操作弁６１と第２主操作弁６２との最大圧力がシャトル弁８０で選択され第２合流弁６８へ出力される。また、第２合分流弁６８と第３主操作弁６３との間にシャトル弁８０が接続される。第２合分流弁６８は、シャトル弁８０により、バケットシリンダ２１（第１軸）、アームシリンダ２２（第２軸）、及びブームシリンダ２３（第３軸）の各軸に供給される作動油を減圧したロードセンシング圧（ＬＳ圧）の最大圧力を選択する。ロードセンシング圧とは、圧力補償に用いるパイロット圧である。第２合分流弁６８が合流状態のときは、第１軸から第３軸の最大ＬＳ圧が選択され、第１軸から第３軸それぞれの圧力補償弁７０と第１油圧ポンプ３１のサーボ機構３１Ｂ及び第２油圧ポンプ３２のサーボ機構３２Ｂに供給される。一方、第２合分流弁６８が分流状態のときは、第１軸と第２軸との最大ＬＳ圧が第１軸と第２軸の圧力補償弁７０と第１油圧ポンプ３１のサーボ機構３１Ｂに供給され、第３軸のＬＳ圧が第３軸の圧力補償弁７０と第２油圧ポンプ３２のサーボ機構３２Ｂに供給される。
【００６５】
シャトル弁８０は、第１主操作弁６１、第２主操作弁６２、及び合流時第３主操作弁６３から出力されたパイロット圧のうち、最大値を示すパイロット圧を選択する。選択されたパイロット圧は、圧力補償弁７０と、油圧ポンプ３０（３１，３２）のサーボ機構（３１Ｂ，３２Ｂ）に供給される。
【００６６】
［圧力補償弁］
油圧回路４０は、圧力補償弁７０を有する。圧力補償弁７０は、連通、絞り、遮断の選択ポートを備え、自己圧で遮断、絞り、連通の切り替えを可能とする、絞り弁を含む。圧力補償弁７０は、各軸の負荷圧が異なっていても、各軸のメータリング開口面積の比率に応じて流量分配を補償することを目的としている。圧力補償弁７０がない場合、低負荷側の軸に殆どの作動油が流れてしまう。圧力補償弁７０は、低負荷圧の軸の主操作弁６０の出口圧力が、最大負荷圧の軸の主操作弁６０の出口圧力と同等になるように、低負荷圧の軸に圧力損失を作用させることで、各主操作弁６０の出口圧力が同一となるため、流量分配の機能を実現する。
【００６７】
圧力補償弁７０は、第１主操作弁６１に接続される圧力補償弁７１及び圧力補償弁７２と、第２主操作弁６２に接続される圧力補償弁７３及び圧力補償弁７４と、第３主操作弁６３に接続される圧力補償弁７５及び圧力補償弁７６とを含む。
【００６８】
圧力補償弁７１は、キャップ側空間２１Ｃに作動油が供給されるように第１分岐流路４７と第１バケット流路２１Ａとが接続された状態において第１主操作弁６１の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。圧力補償弁７２は、ロッド側空間２１Ｌに作動油が供給されるように第３分岐流路４９と第２バケット流路２１Ｂとが接続された状態において第１主操作弁６１の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。
【００６９】
圧力補償弁７３は、ロッド側空間２２Ｌに作動油が供給されるように第２分岐流路４８と第１アーム流路２２Ａとが接続された状態において第２主操作弁６２の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。圧力補償弁７４は、キャップ側空間２２Ｃに作動油が供給されるように第４分岐流路５０と第２アーム流路２２Ｂとが接続された状態において第２主操作弁６２の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。
【００７０】
なお、主操作弁の前後差圧（メータリング差圧）とは、主操作弁の油圧ポンプ側に対応する入口ポートの圧力と、油圧シリンダ側に対応する出口ポートの圧力との差をいい、流量を計測（metering）するための差圧である。
【００７１】
圧力補償弁７０により、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２の一方の油圧シリンダ２０に軽負荷が作用し、他方の油圧シリンダ２０に高負荷が作用した場合においても、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２のそれぞれに、操作装置５の操作量に応じた流量で作動油を分配することができる。
【００７２】
圧力補償弁７０は、複数の油圧シリンダ２０の負荷によらず、操作に基づく流量を供給可能にする。例えば、バケットシリンダ２１に高負荷が作用し、アームシリンダ２２に軽負荷が作用する場合、軽負荷側に配置された圧力補償弁７０（７３，７４）は、第１主操作弁６１からバケットシリンダ２１に作動油が供給され発生するメータリング差圧ΔＰ１にかかわらず、第２主操作弁６２からアームシリンダ２２に作動油が供給されるとき、第２主操作弁６２の操作量に基づく流量が供給されるように、軽負荷側のメータリング差圧ΔＰ２が差圧ΔＰ１とほぼ同一の圧力となるように補償する。一方で、アームシリンダ２２に高負荷が作用し、バケットシリンダ２１に軽負荷が作用する場合、軽負荷側に配置された圧力補償弁７０（７１，７２）は、第２主操作弁６２からアームシリンダ２２に作動油が供給され発生するメータリング差圧ΔＰ２にかかわらず、第１主操作弁６１からバケットシリンダ２１に作動油が供給されるとき、第１主操作弁６１の操作量に基づく流量が供給されるように、軽負荷側のメータリング差圧ΔＰ１を補償する。
【００７３】
図４は、油圧ショベル１００の動作の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、一般に、油圧ショベル１００は、掘削動作、ホイスト旋回動作、ダンプ動作、及びダウン旋回動作の一連の動作を繰り返す。掘削動作とは、バケット１１及びアーム１２を掘削動作させて掘削対象を掘削する動作である。ホイスト旋回動作とは、掘削動作の後、バケット１１に掘削物を保持した状態でブーム１３を上げ動作しながら、掘削物の排出先（例えばダンプトラックの荷台）に対向するように上部旋回体２を旋回させる動作である。ダンプ動作とは、バケット１１及びアーム１２をダンプ動作させてバケット１１の掘削物を排出する動作である。ダウン旋回動作とは、排出動作の後、ブーム１３を下げ動作しながら、掘削対象に対向するように上部旋回体２を旋回させる動作である。ダウン旋回動作の後、掘削動作が実施される。
【００７４】
一般に、掘削動作においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２は、バケット１１及びアーム１２の両方が掘削動作するように、同じ方向に動作（伸長）する。ダンプ動作においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２は、バケット１１及びアーム１２の両方がダンプ動作するように、同じ方向に動作（縮退）する。掘削動作及びダンプ動作においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２には、ブームシリンダ２３よりも、高負荷が作用する。そのため、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２は高圧の作動油を必要とする。一方、ブームシリンダ２３は、大流量の作動油を必要とするものの、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２に比べて低圧の作動油で駆動する。
【００７５】
図５は、比較例に係る駆動装置の油圧回路４０Ｊを示す図である。図６は、比較例に係る作動油の圧力変動を示す図である。図５に示すように、比較例に係る油圧ショベルの油圧回路４０Ｊでは、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とが分流状態において、第１油圧ポンプ３１からアームシリンダ２２及び油圧旋回モータ２５Ｊに作動油が供給され、第２油圧ポンプ３２からブームシリンダ２３及びバケットシリンダ２１に作動油が供給される。すなわち、比較例に係る油圧ショベルにおいては、同一のポンプからブームシリンダとバケットシリンダとに作動油が供給される。油圧旋回モータ２５Ｊは、上部旋回体２を旋回させるための油圧アクチュエータであり、油圧により作動する。
【００７６】
比較例に係る油圧回路４０Ｊにおいては、第１主操作弁６１とバケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌとが第１バケット流路２１Ａを介して接続され、第１主操作弁６１とバケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃとが第２バケット流路２１Ｂを介して接続される。
【００７７】
また、比較例に係る油圧回路４０Ｊにおいては、第２主操作弁６２とアームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌとが第１アーム流路２２Ｂを介して接続され、第２主操作弁６２とアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃとが第２アーム流路２２Ａを介して接続される。
【００７８】
また、比較例に係る油圧回路４０Ｊにおいては、第３主操作弁６３とブームシリンダ２３のキャップ側空間２３Ｃとが第１ブーム流路２３Ａを介して接続され、第３主操作弁６３とブームシリンダ２３のロッド側空間２３Ｌとが第２ブーム流路２３Ｂを介して接続される。
【００７９】
図６において、横軸は掘削動作が開始されてからの経過時間を示し、縦軸は作動油の圧力を示す。ラインＬ１は、第１油圧ポンプから吐出される作動油の圧力を示す。ラインＬ２は、第２油圧ポンプから吐出される作動油の圧力を示す。ラインＬ３は、アームシリンダに流入する作動油の圧力を示す。ラインＬ４は、バケットシリンダに流入する作動油の圧力を示す。ラインＬ５は、ブームシリンダに流入する作動油の圧力を示す。ラインＬ６は、油圧旋回モータ２５Ｊに流入する作動油の圧力を示す。
【００８０】
上述したように、分離状態における掘削動作及びダンプ動作においては、アームシリンダ２２は高圧の作動油を必要とするため、図６のラインＬ１で示すように、アームシリンダ２２に作動油を供給する第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の圧力は、掘削動作及びダンプ動作において高い値を示す。同様に、掘削動作及びダンプ動作においては、バケットシリンダ２１は高圧の作動油を必要とするため、図６のラインＬ２で示すように、バケットシリンダ２１に作動油を供給する第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の圧力は、掘削動作及びダンプ動作において高い値を示す。
【００８１】
また、図６のラインＬ３及びラインＬ４で示すように、掘削動作及びダンプ動作においては、アームシリンダ２２及びバケットシリンダ２１に供給される作動油の圧力は高い値を示す。また、図６のラインＬ６で示すように、油圧旋回モータ２５Ｊに供給される作動油の圧力は、ホイスト旋回動作及びダウン旋回動作において高い値を示す。
【００８２】
一方、上述したように、ブームシリンダ２３には高負荷が作用せず、ブームシリンダ２３は低圧の作動油で駆動可能であり、図６のラインＬ５で示すように、ブームシリンダ２３に供給される作動油の圧力は、ホイスト旋回動作において若干高い値を示すものの、掘削動作、ダンプ動作、及びダウン旋回動作のそれぞれにおいて、低い値を示す。すなわち、第２油圧ポンプ３２からは高圧の作動油が吐出されるものの、ブームシリンダ２３に供給される作動油の圧力は低いため、圧力補償弁７０において作動油の圧力損失が発生する。また、ホイスト旋回動作時のバケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２において圧力損失が発生する。
【００８３】
図７は、本実施形態に係る作動油の圧力変動を示す図である。本実施形態に係る油圧ショベル１００では、第１油圧ポンプ３１からバケットシリンダ１１及びアームシリンダ１２に作動油が供給され、第２油圧ポンプ３２からブームシリンダ１３に作動油が供給される。図７において、横軸は掘削動作が開始されてからの経過時間を示し、縦軸は作動油の圧力を示す。ラインＬ１は、第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の圧力を示す。ラインＬ２は、第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の圧力を示す。ラインＬ３は、アームシリンダ２２に流入する作動油の圧力（メータリング圧力）を示す。ラインＬ４は、バケットシリンダ２１に流入する作動油の圧力（メータリング圧力）を示す。ラインＬ５は、ブームシリンダ２３に流入する作動油の圧力（メータリング圧力）を示す。
【００８４】
掘削動作及びダンプ動作においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２は高圧の作動油を必要とするため、図７のラインＬ１で示すように、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２に作動油を供給する第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の圧力は、掘削動作及びダンプ動作において高い値を示す。
【００８５】
また、図７のラインＬ３及びラインＬ４で示すように、掘削動作及びダンプ動作においては、アームシリンダ２１及びバケットシリンダ２２に供給される作動油の圧力は高い値を示す。
【００８６】
ブームシリンダ２３には高負荷が作用せず、ブームシリンダ２３は低圧の作動油で駆動可能であり、図７のラインＬ５で示すように、ブームシリンダ２３に供給される作動油の圧力は、ホイスト旋回動作において若干高い値を示すものの、掘削動作、ダンプ動作、及びダウン旋回動作のそれぞれにおいて、低い値を示す。本実施形態においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２に作動油を供給する第１油圧ポンプ３１と、ブームシリンダ２３に作動油を供給する第２油圧ポンプ３２とは別の油圧ポンプである。第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の圧力は、ブームシリンダ２３が必要とする作動油の圧力に応じて、低い値を示す。すなわち、図７のラインＬ２及びラインＬ５に示すように、第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の圧力と、ブームシリンダ２３に流入する作動油の圧力との差は小さい。すなわち、圧力損失が抑制され、油圧エネルギーロスが抑制されていることが分かる。
【００８７】
また、本実施形態においては、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃには、第１供給流路４３を通過した作動油が供給され、アームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃには、第２供給流路４４を通過した作動油が供給される。また、バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌには、第２供給流路４４を通過した作動油が供給され、アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌには、第１供給流路４３を通過した作動油が供給される。
【００８８】
上述したように、掘削動作においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２は、同じ方向に動作する（伸長動作する）。すなわち、掘削動作においては、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃ及びアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃのそれぞれに作動油が供給される。掘削動作においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２の両方に高負荷が作用するため、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃ及びアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃのそれぞれに高圧の作動油を供給する必要がある。従来技術のように、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃに供給される高圧の作動油と、アームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃに供給される高圧の作動油とを、同一の流路（例えば第１供給流路４３）を通過させた後、分岐部（例えば第２分岐部Ｐ２）で分岐させてからバケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃ及びアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃのそれぞれに供給する場合、高圧の作動油は、狭い流路を通過し、流路の分岐部において圧力損失を発生する。その作動油の圧力損失は極めて大きく、油圧エネルギーロスがもたらされる。
【００８９】
また、ダンプ動作においては、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２は、同じ方向に動作する（縮退動作する）。すなわち、縮退動作においては、バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌ及びアームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌのそれぞれに作動油が供給される。ダンプ動作においても、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２の両方に高負荷が作用するため、バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌ及びアームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌのそれぞれに高圧の作動油を供給する必要がある。バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌに供給される高圧の作動油と、アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌに供給される高圧の作動油とを、同一の流路（例えば第２供給流路４４）を通過させた後、分岐部（例えば第３分岐部Ｐ３）で分岐させてからバケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌ及びアームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌのそれぞれに供給する場合、高圧の作動油、狭い流路を通過し、流路の分岐部において圧力損失を発生する。その作動油の圧力損失は極めて大きく、油圧エネルギーロスがもたらされる。
【００９０】
本実施形態においては、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油は、第１供給流路４３及び第２供給流路４４に分岐された後、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃ及びアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃのそれぞれに供給される。すなわち、掘削動作において、第１油圧ポンプ３１から吐出された高圧の作動油は、同一の流路を流れるのではなく、第１供給流路４３と第２供給流路４４とに分岐された後、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃ及びアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃのそれぞれに供給される。そのため、圧力損失の増大が抑制される。
【００９１】
同様に、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油は、第１供給流路４３及び第２供給流路４４に分岐された後、アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌ及びバケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌのそれぞれに供給される。すなわち、ダンプ動作において、第１油圧ポンプ３１から吐出された高圧の作動油は、同一の流路を流れるのではなく、第１供給流路４３と第２供給流路４４とに分岐された後、アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌ及びバケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌのそれぞれに供給される。そのため、圧力損失の増大が抑制される。
【００９２】
このように、本実施形態に係る駆動装置４によれば、高圧の作動油を流すときの圧力損失の増大が抑制され、圧力損失による燃費低下が抑制される。
【００９３】
［作用及び効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油と第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油とが第１合分流弁６７で合流されない分流状態において、高負荷圧となるバケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２は、１つの油圧ポンプ３０（第１油圧ポンプ３１）から吐出された作動油によって駆動され、低負荷圧となるブームシリンダ２３は、別の油圧ポンプ３０（第２油圧ポンプ３２）から吐出された作動油によって駆動される。
【００９４】
すなわち、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とが分流状態においては、低負荷圧となるブームシリンダ２３の作動圧を圧力補償弁７０により高圧（アームシリンダ２２又はバケットシリンダ２１の負荷圧）まで高める必要がなくなるため、圧力損失の増大が抑制される。また、掘削動作及びダンプ動作において、バケットシリンダ２１に供給する作動油とアームシリンダ２２に供給する作動油とを異なる流路から供給することができるため、主操作弁６０内の圧損の増大が抑制される。
【００９５】
また、本実施形態においては、上部旋回体２は、電動旋回モータ２５が発生する動力で旋回し、ブームシリンダ２３は、第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油で作動する。上部旋回体２を旋回させるために油圧旋回モータが使用され、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油がアームシリンダ２２及び油圧旋回モータに供給され、第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油がブームシリンダ２３とバケットシリンダ２１とに分配される場合、ダウン旋回動作においては、ブームシリンダ２３において圧力損失が発生する。電動旋回モータ２５で上部旋回体２を旋回させ、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油でバケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２を駆動することによって、ブームシリンダ２３において圧力損失が発生することが抑制される。また、圧力補償弁を設けて操作装置５の操作性を向上しようとすると、圧力補償弁に起因する圧力損失が発生する。本実施形態においては、ブームシリンダ２３は１つの油圧ポンプ３０（第２油圧ポンプ３２）で作動され、上部旋回体２は、電動旋回モータ２５で旋回される。そのため、操作性の低下及び圧力損失の発生が抑制される。
【００９６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【００９７】
上述の第１実施形態においては、上部旋回体２が電力により作動する電動旋回モータ２５により旋回することとした。図８に示すように、上部旋回体２を旋回させるための油圧旋回モータ２５Ｂが設けられてもよい。油圧旋回モータ２５Ｂは、油圧により作動する。油圧旋回モータ２５Ｂは、サービス弁である第４主制御弁６４と接続される。本実施形態においても、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とが分流状態において、第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油は、ブームシリンダ２３のみに供給される。第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とが分流状態において、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油は、バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及び油圧旋回モータ２５Ｂに供給される。バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃには、第１供給流路４３を通過した作動油が供給され、アームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃには、第２供給流路４４を通過した作動油が供給される。また、バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌには、第２供給流路４４を通過した作動油が供給され、アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌには、第１供給流路４３を通過した作動油が供給される。本実施形態においても、操作性の低下及び油圧エネルギーロスの発生が抑制される。
【００９８】
本実施形態においては、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とが分流状態において、油圧旋回モータ２５Ｂは、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油によって作動し、ブームシリンダ２３は、第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油によって作動する。油圧旋回モータ２５Ｂとブームシリンダ２３とは、別々の油圧ポンプ３０から吐出された作動油で作動するので、ダウン旋回動作において、操作装置５の操作性が低下したり、油圧エネルギーロスが発生したりすることが抑制される。
【００９９】
なお、上述の各実施形態においては、駆動装置４（油圧回路４０）が油圧ショベル１００に適用されることとした。駆動装置４が適用される対象は、油圧ショベルに限定されず、油圧ショベル以外の油圧駆動の建設機械に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  作業機
２  上部旋回体
３  下部走行体
４  駆動装置
５  操作装置
６  運転室
６Ｓ  運転席
７  機械室
８  クローラ
９  制御システム
１１  バケット
１２  アーム
１３  ブーム
１４  蓄電器
１５  インバータ
１６  回転センサ
１７  ハイブリッドコントローラ
１８  エンジンコントローラ
１９  ポンプコントローラ
２０  油圧シリンダ
２１  バケットシリンダ
２１Ａ  第１バケット流路
２１Ｂ  第２バケット流路
２１Ｃ  キャップ側空間
２１Ｌ  ロッド側空間
２２  アームシリンダ
２２Ａ  第１アーム流路
２２Ｂ  第２アーム流路
２２Ｃ  キャップ側空間
２２Ｌ  ロッド側空間
２３  ブームシリンダ
２３Ａ  第１ブーム流路
２３Ｂ  第２ブーム流路
２３Ｃ  キャップ側空間
２３Ｌ  ロッド側空間
２４  走行モータ
２５  電動旋回モータ
２５Ｂ  油圧旋回モータ
２６  エンジン
２７  発電機
２８  操作量検出部
２９  コモンレール制御部
３０  油圧ポンプ
３０Ａ  斜板
３０Ｓ  斜板角センサ
３１  第１油圧ポンプ
３１Ａ  斜板
３１Ｂ  サーボ機構
３１Ｓ  斜板角センサ
３２  第２油圧ポンプ
３２Ａ  斜板
３２Ｂ  サーボ機構
３２Ｓ  斜板角センサ
３３  燃料調整ダイヤル
３４  モード切替部
４０  油圧回路
４１  第１ポンプ流路
４２  第２ポンプ流路
４３  第１供給流路
４４  第２供給流路
４５  第３供給流路
４６  第４供給流路
４７  第１分岐流路
４８  第２分岐流路
４９  第３分岐流路
５０  第４分岐流路
５１  第５分岐流路
５２  第６分岐流路
５３  排出流路
５４  タンク
５５  合流流路
６０  主操作弁
６１  第１主操作弁
６２  第２主操作弁
６３  第３主操作弁
６４  第４主操作弁
６７  第１合分流弁
６８  第２合分流弁
７０  圧力補償弁
８０  シャトル弁
１００  油圧ショベル（建設機械）
Ｐ１  第１分岐部
Ｐ２  第２分岐部
Ｐ３  第３分岐部
Ｐ４  第４分岐部
【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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