特許 6235917 液圧駆動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6235917

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】液圧駆動システム

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20171113BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20171113BHJP

   F15B 11/16 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/22 K

   F15B11/02 B

   F15B11/02 M

   F15B11/02 C

   F15B11/16 Z

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-10409(P2014-10409)

(22)【出願日】2014年1月23日

(65)【公開番号】特開2015-137504(P2015-137504A)

(43)【公開日】2015年7月30日

【審査請求日】2016年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 哲弘

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】藤山 和人

【審査官】 亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−００２４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４８１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００９８０１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０１３９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００２０９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／２０−９／２２

Ｅ０２Ｆ ３／４２−３／４３

Ｅ０２Ｆ ３／８４−３／８５

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２０

Ｆ１５Ｂ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブーム用アクチュエータ、アーム用アクチュエータ、及びバケット用アクチュエータに、ブーム用制御弁、アーム用制御弁、及び第１バケット用制御弁を夫々介して圧液を供給する第１及び第２液圧ポンプと、
前記ブーム用アクチュエータ及びアーム用アクチュエータを除くバケット用アクチュエータ及び旋回モータに、第２バケット用制御弁及び旋回用制御弁を夫々介して圧液を供給する第３液圧ポンプと、
前記第３液圧ポンプから前記旋回モータに圧液が供給されているときに前記バケット用アクチュエータに圧液を供給する場合、第１又は第２液圧ポンプから前記第１バケット用制御弁を介してバケット用アクチュエータに圧液を供給するように第１バケット駆動指令を第１バケット用制御弁に出力し、前記旋回モータに圧液が供給されていないときに前記バケット用アクチュエータに圧液を供給する場合、第３液圧ポンプから前記第２バケット用制御弁を介してバケット用アクチュエータに圧液を供給するように第２バケット駆動指令を出力する指令出力装置とを備えている、液圧駆動システム。

【請求項2】

操作レバーを有し、操作レバーの操作量に応じてバケット駆動指令を出力するバケット操作装置を備え、
前記第１乃至第３液圧ポンプは、略同じ吐出量を吐出することができるように構成され、
前記指令出力装置は、前記バケット駆動指令に応じた前記第１バケット駆動指令又は第２バケット駆動指令を出力し、
前記第１バケット用制御弁及び第２バケット用制御弁は、前記指令出力装置からの前記第１バケット駆動指令及び第２バケット駆動指令に夫々応じた開口面積で前記第１乃至第３圧液ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続し、略同一の前記第１バケット駆動指令及び第２駆動指令に対して略同一の開口面積で前記第１乃至第３液圧ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続するように構成されている、請求項１に記載の液圧駆動システム。

【請求項3】

前記アーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプのうち少なくとも一方の液圧ポンプに接続され、
前記ブーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプのうち少なくとも他方の液圧ポンプに接続されている、請求項１又は２に記載の液圧駆動システム。

【請求項4】

前記アーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプに１つずつ接続され、
前記ブーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプに１つずつ接続され、
前記２つのブーム用制御弁のうち一方のブーム用制御弁は、前記ブームを下げる際に、接続される一方の前記液圧ポンプから前記ブーム用アクチュエータへの圧液の供給を止めるようになっており、
前記第１バケット用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプのうち前記一方の液圧ポンプに接続されている、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の液圧駆動システム。

【請求項5】

前記第１乃至第３液圧ポンプは、可変容量型のポンプであり、
前記第１乃至第３液圧ポンプには、各々の吐出量を制御できる第１乃至第３レギュレータが設けられており、
前記第３レギュレータは、前記第３液圧ポンプの吐出量を第１及び第２液圧ポンプの吐出量と別に制御できるように構成されている、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の液圧駆動システム。

【請求項6】

前記第１バケット用制御弁は、前記第１バケット駆動指令に応じた位置にストロークし、ストローク量に応じた開口面積で前記液圧ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続する第１バケット用スプールと、前記第１バケット用スプールの前記ストローク量を規制するストローク規制機構とを有し、
前記ストローク規制機構は、前記旋回モータに圧液が供給され且つ前記指令出力装置から前記第１バケット駆動指令が出力されている際に前記ブーム用アクチュエータ及び前記アーム用アクチュエータのうち少なくとも一方に圧液が供給されると、前記第１バケット用スプールの前記ストローク量を規制するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の液圧駆動システム。

【請求項7】

前記指令出力装置は、前記第１バケット用制御弁に前記第１バケット駆動指令として出力されるパイロット圧を調圧する電磁制御弁と、前記電磁制御弁の動きを制御する制御器とを備え、
前記第１バケット用制御弁は、前記パイロット圧に応じた開口面積で前記液圧ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続し、前記パイロット圧が減圧されると前記開口面積を小さくするようになっており、
前記制御器は、前記旋回モータに圧液が供給され且つ前記指令出力装置から前記第１バケット駆動指令が出力されている際に前記ブーム用アクチュエータ及び前記アーム用アクチュエータのうち少なくとも一方に圧液が供給されると、前記電磁制御弁によって前記パイロット圧を減圧するようになっている、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の液圧駆動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、旋回モータ、アーム用アクチュエータ、ブーム用アクチュエータ、及びバケット用アクチュエータを駆動する液圧駆動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の建設機械は、油圧駆動システム及び複数のアクチュエータを備えており、油圧駆動システムから複数のアクチュエータへと圧油を導くことで各アクチュエータを駆動するようになっている。このように構成されている建設機械の油圧駆動システムとして、例えば特許文献１の油圧駆動装置が知られている。

【0003】

特許文献１の油圧駆動装置は、３つのポンプを有しており、これら３つのポンプから、走行モータ、旋回モータ、ブーム用アクチュエータ、アーム用アクチュエータ、及びバケット用アクチュエータの各種アクチュエータに作動油を導いて走行、旋回、ブームの上げ下げ、アームの曲げ伸ばし、及びバケットの掘削開放を行うことができるようになっている。各アクチュエータには、対応させて制御弁が設けられており、各制御弁は、各アクチュエータへの作動油の供給状態を切替えるようになっている。複数の制御弁は、３つの制御弁群を構成しており、第１制御弁群が第１ポンプに接続され、第２制御弁群及び第３制御弁群が第２ポンプ及び第３ポンプに夫々接続されている。

【0004】

第１制御弁群には、旋回用制御弁、ブーム用制御弁、アーム用制御弁、及びバケット用制御弁が含まれている。また、第２制御弁群には、アーム用制御弁、ブーム用制御弁、及びバケット用制御弁が含まれ、第３制御弁には、アーム用制御弁が含まれている。第２制御弁群及び第３制御弁群の制御弁には、それに対応させて設けられたレバー装置が操作されるとパイロット圧が入力されるようになっており、前記制御弁は、パイロット圧によって作動し、第２及び第３ポンプから吐出される作動油を対応するアクチュエータに供給するようになっている。また、旋回用制御弁を除く第１制御弁群の各制御弁には、それに対応するレバー操作が操作されると電磁制御弁によって調圧されたパイロット圧が入力されるようになっており、旋回用制御弁が作動した時には、これを除く第１制御弁群の各制御弁に入力されるパイロット圧を遮断するようになっている。これにより、ブーム、アーム又はバケットと旋回動作とが同時に操作された場合に、第３ポンプから吐出される作動油を旋回用モータにだけ供給することができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２１３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の油圧駆動装置では、旋回用制御弁を除く第１制御弁群の各制御弁は、第２制御弁群及び第３制御弁群に含まれる制御弁を補助する制御弁として利用されている。即ち、第２制御弁群及び第３制御弁群に含まれる制御弁から対応するアクチュエータに供給する際に不足分を前記アクチュエータに供給するようになっている。他方、旋回用制御弁を除く第１制御弁群の各制御弁は、そこに入力されるパイロット圧が旋回動作時に遮断されるようになっている。そのため、ブーム、アーム又はバケットが旋回動作と同時に操作された場合、ブーム、アーム又はバケットの各アクチュエータに必要な流量の作動油を供給することができない。

【0007】

そこで本発明は、旋回動作と同時にブーム、アーム、又はバケットが操作されても各アクチュエータに必要な流量の作動油を導くことができる液圧駆動システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の液圧駆動システムは、ブーム用アクチュエータ、アーム用アクチュエータ、及びバケット用アクチュエータに、ブーム用制御弁、アーム用制御弁、及び第１バケット用制御弁を夫々介して圧液を供給する第１及び第２液圧ポンプと、前記ブーム用アクチュエータ及びアーム用アクチュエータを除くバケット用アクチュエータ及び旋回モータに、第２バケット用制御弁及び旋回用制御弁を夫々介して圧液を供給する第３液圧ポンプと、前記３液圧ポンプから前記旋回モータに圧液が供給されているときに前記バケット用アクチュエータを動かす場合、第１又は第２液圧ポンプから前記第１バケット用制御弁を介してバケット用アクチュエータに圧液を供給するように第１バケット駆動指令を第１バケット用制御弁に出力し、前記旋回モータに圧液が供給されていないときに前記バケット用アクチュエータを動かす場合、第３液圧ポンプから前記第２バケット用制御弁を介してバケット用アクチュエータに圧液を供給するように第２バケット駆動指令を出力する指令出力装置とを備えているものである。

【0009】

本発明に従えば、旋回用モータに圧液を供給する第３液圧ポンプからブーム用アクチュエータ及びアーム用アクチュエータに圧液を供給するようになっていない。それ故、旋回モータへの圧液の供給の有無に関わらず第１又は第２液圧ポンプからブーム用アクチュエータ又はアーム用アクチュエータに必要な流量の圧液を供給することができる。また、バケット用アクチュエータには、第３液圧ポンプだけでなく、第１バケット用制御弁を介して第１又は第２液圧ポンプから圧液を供給することができるようになっており、旋回モータへの圧液の供給の有無に応じて第１乃至３液圧ポンプを選択的に使用している。それ故、旋回動作の有無に関係なく、第１乃至第３液圧ポンプからバケット用アクチュエータに必要な流量の圧液を導くことができる。

【0010】

このように、本発明では、旋回モータへの圧液の供給の有無に関わらず、ブーム用アクチュエータ、アーム用アクチュエータ、及びバケット用アクチュエータに必要な流量の圧液を供給することができる。それ故、旋回動作と同時にブーム、アーム、又はバケットが動かされても各々のアクチュエータに必要な流量の圧液を導くことができる。

【0011】

上記発明において、操作レバーを有し、操作レバーの操作量に応じてバケット駆動指令を出力するバケット操作装置を備え、前記第１乃至第３液圧ポンプは、略同じ吐出量を吐出することができるように構成され、前記バケット操作装置は、操作可能な操作レバーを有し、前記操作レバーの操作量に応じたバケット駆動指令を出力し、前記指令出力装置は、前記バケット駆動指令に応じた前記第１バケット駆動指令又は第２バケット駆動指令を出力し、前記第１バケット制御弁及び第２バケット制御弁は、前記指令出力装置からの前記第１バケット駆動指令及び第２バケット駆動指令に夫々応じた開口面積で前記第１乃至第３液圧ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続し、略同一の前記第１バケット駆動指令及び第２駆動指令に対して略同一の開口面積で前記第１乃至第３液圧ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続するように構成されていてもよい。

【0012】

上記構成に従えば、バケット用アクチュエータの伸縮速度を略同一の第１バケット駆動指令及び第２バケット駆動指令に対して略同一にすることができる。これにより、旋回動作が同時に行われているか否かに関わらずバケットを略同じ操作フィーリングで操作することができる。

【0013】

上記発明において、前記アーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプのうち少なくとも一方の液圧ポンプに接続され、前記ブーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプのうち少なくとも他方の液圧ポンプに接続されていてもよい。

【0014】

上記構成に従えば、アーム用アクチュエータとブーム用アクチュエータとに同時に圧液が供給された際に、別々の液圧ポンプから各制御弁を介して各アクチュエータに圧液を導くことができるので、アーム操作装置とブーム操作装置とが同時に操作されても各アクチュエータに導かれる圧液の流量が不足することを抑制することができる。

【0015】

上記発明において、前記アーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプに１つずつ接続され、前記ブーム用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプに１つずつ接続され、前記２つのブーム用制御弁のうち一方のブーム用制御弁は、前記ブームを下げる際に、接続される一方の前記液圧ポンプから前記バケット用アクチュエータへの圧液の供給を止めるようになっており、前記第１バケット用制御弁は、前記第１液圧ポンプ及び第２液圧ポンプのうち前記一方の液圧ポンプに接続されていてもよい。

【0016】

上記構成に従えば、ブームを下げる際に一方の液圧ポンプの圧液がブーム用アクチュエータに供給されることがないので、旋回モータに圧液を供給している際にブームを下げると共にバケットを駆動しても、必要な流量の圧液をバケット用アクチュエータに供給することができる。

【0017】

上記発明において、前記第１乃至第３液圧ポンプは、可変容量型のポンプであり、前記第１乃至第３液圧ポンプには、各々の吐出量を制御できる第１乃至第３レギュレータが設けられており、前記第３レギュレータは、前記第３液圧ポンプの吐出量を第１及び第２液圧ポンプの吐出量と別に制御できるように構成されていてもよい。

【0018】

上記構成に従えば、旋回モータに圧液を供給する際に、旋回用モータに必要な流量を第３液圧ポンプから吐出させることができ、液圧駆動システムの省エネルギー化を図ることができる。

【0019】

上記発明において、前記第１バケット用制御弁は、前記第１バケット駆動指令に応じた位置にストロークし、ストローク量に応じた開口面積で記圧液ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続する第１バケット用スプールと、前記第１バケット用スプールの前記ストローク量を規制するストローク規制機構とを有し、前記ストローク規制機構は、前記旋回モータに圧液が供給され且つ前記指令出力装置から前記第１バケット駆動指令が出力されている際に前記ブーム用アクチュエータ及び前記アーム用アクチュエータのうち少なくとも一方に圧液が供給されると、前記第１バケット用スプールの前記ストローク量を規制するように構成されていてもよい。

【0020】

上記構成に従えば、旋回モータに圧液が供給されている際にアーム用アクチュエータ又はブーム用アクチュエータとバケットとに同時に圧液を供給する際にバケット用制御弁のバケット用スプールのストローク量を規制することができる。これにより、負荷の小さいバケット用アクチュエータに必要以上の流量の圧液が導かれることを防ぐことができ、負荷の小さいバケットと負荷の大きいアーム又はブームとを同時に動かすことができる。

【0021】

上記発明において、前記指令出力装置は、前記第１バケット用制御弁に前記第１バケット駆動指令として出力されるパイロット圧を調圧する電磁制御弁と、前記電磁制御弁の動きを制御する制御器とを備え、前記第１バケット用制御弁は、前記パイロット圧に応じた開口面積で記圧液ポンプと前記バケット用アクチュエータとを接続し、前記パイロット圧が減圧されると前記開口面積を小さくするようになっており、前記制御器は、前記旋回モータに圧液が供給され且つ前記指令出力装置から前記第１バケット駆動指令が出力されている際に前記ブーム用アクチュエータ及び前記アーム用アクチュエータのうち少なくとも一方に圧液が供給されると、前記電磁制御弁によって前記パイロット圧を減圧するようになっていてもよい。

【0022】

上記構成に従えば、旋回モータに圧液が供給されている際にアーム用アクチュエータ又はブーム用アクチュエータとバケットとに同時に圧液を供給する際にバケット用制御弁のバケット用スプールのストローク量を規制することができる。これにより、負荷の小さいバケット用アクチュエータに必要以上の流量の圧液が導かれることを防ぐことができ、負荷の小さいバケットと負荷の大きいアーム又はブームとを同時に動かすことができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、旋回動作と同時にブーム、アーム、又はバケットが操作されても各々のアクチュエータに必要な流量の圧液を導くことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係る油圧駆動システムの駆動系の油圧回路を示す回路図である。

【図2】図１の油圧駆動システムの操作系の油圧回路を示す回路図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る油圧駆動システムの操作系の油圧回路を示す回路図である。

【図4】本発明の第３実施形態に係る油圧駆動システムの操作系の油圧回路を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係る第１乃至第３実施形態の油圧駆動システム１，１Ａ，１Ｂについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する油圧駆動システム１，１Ａ，１Ｂは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

【0026】

油圧ショベル等の建設機械は、走行装置又は基体に旋回可能に取り付けられた旋回体（図示せず）を有している。旋回体には、ブームが取り付けられ、ブームは、旋回体に対して上下方向に揺動可能（即ち、上げ下げ可能）に構成されている。また、ブームの先端部分には、アームが取り付けられ、アームは、ブームに対して上下方向に揺動可能（即ち、曲げ伸ばし可能）に構成されている。更に、アームの先端部分には、バケットが取り付けられ、バケットは、前後方向に揺動可能（即ち、掘削開放可能）に構成されている。このような構成を有する建設機械には、旋回体、ブーム、アーム及びバケットを作動させるべく、旋回用モータ２、ブーム用アクチュエータ３、アーム用アクチュエータ４、及びバケット用アクチュエータ５を有している。旋回用モータ２は、油圧モータによって構成され、各アクチュエータ３〜５は、油圧シリンダによって構成されている。即ち、旋回用モータ２及び各アクチュエータ３〜５は、作動油によって駆動するようになっており、建設機械は、これらを駆動すべく油圧駆動システム１を有している。

【0027】

［第１実施形態］
第１実施形態に係る油圧駆動システム１は、３つの油圧ポンプ１１〜１３を有している。３つの油圧ポンプ１１〜１３は、例えば可変容量型の斜板ポンプによって構成されており、斜板１１ａ〜１３ａの傾斜角度を変えることによって作動油の吐出流量を変えることができるようになっている。３つの油圧ポンプ１１〜１３は、略同じ機能（例えば、最大及び最小吐出量が略同じで、且つ斜板１１ａ〜１３ａの傾斜角度に対する吐出量が略同じ）を有する油圧ポンプ（即ち、同型の油圧ポンプ）である。３つの油圧ポンプ１１〜１３のうちの１つである第１油圧ポンプ１１には、第１ブーム用制御弁２１と、第１アーム用制御弁２２とが並列して接続されており、第１油圧ポンプ１１から吐出された作動油が第１ブーム用制御弁２１及び第１アーム用制御弁２２に夫々導かれるようになっている。

【0028】

第１ブーム用制御弁２１及び第１アーム用制御弁２２は、スプール２１ａ，２２ａを夫々有しており、ブーム用アクチュエータ３及びアーム用アクチュエータ４に夫々接続されている。第１ブーム用制御弁２１及び第１アーム用制御弁２２は、スプール２１ａ，２２ａをストロークさせることで第１油圧ポンプ１１と各アクチュエータ３，４との間を接続して作動油を対応するアクチュエータ３，４に流し、スプール２１ａ，２２ａの位置に応じて各アクチュエータ３，４に流れる作動油の方向を切換えるようになっている。このように構成されている２つの制御弁２１，２２は、スプール２１ａ，２２ａをストロークさせることで各アクチュエータ３，４を伸長させたり収縮させたりすることができ（即ち、ブームを下げたり上げたりし、またアームを伸ばしたり曲げたりすることができる）、スプール２１ａ，２２ａを中立位置に戻すことで第１油圧ポンプ１１と各アクチュエータ３，４との間を遮断して各アクチュエータ３，４の動きを止めることができるようになっている。

【0029】

なお、図１には図示していないが、油圧駆動システム１は、第１油圧ポンプ１１と第１アーム用制御弁２２との間に可変絞りが介在しており、ブーム用アクチュエータ３を動かす際に第１油圧ポンプ１１から第１アーム用制御弁２２に流れる作動油を絞って第１油圧ポンプ１１からの作動油が第１ブーム用制御弁２１に優先的に導かれるようになっている。

【0030】

また、第１油圧ポンプ１１は、第１センターブリードライン２３と繋がっており、第１油圧ポンプ１１から吐出された作動油が第１センターブリードライン２３を介してタンク２４にブリードオフされるようになっている。第１センターブリードライン２３には、その上流側から順に第１ブーム用制御弁２１及び第１アーム用制御弁２２が介在している。第１センターブリードライン２３の開口面積は、スプール２１ａ，２２ａの位置に応じて変化するようになっており、スプール２１ａ，２２ａが中立位置にあるときに最大となり、スプール２１ａ，２２ａが中立位置からのストローク量に応じて小さくなるようになっている。そのため、スプール２１ａ，２２ａを動かされると、第１センターブリードライン２３の開口面積が調節されて第１センターブリードライン２３を介してタンク２４にブリードオフされる作動油の流量が調整されるようになっている。

【0031】

また、第１センターブリードライン２３には、第１アーム用制御弁２２とタンク２４との間に第１絞り２５が介在しており、更に第１絞り２５を回避するように第１リリーフ弁２６が接続されている。第１センターブリードライン２３では、第１絞り２５によって第１絞り２５の上流側の油圧がそこに流れ込む流量に応じて昇降するようになっており、第１絞り２５の上流側の油圧が所定圧を超えると第１センターブリードライン２３の作動油を第１リリーフ弁２６によってタンク２４にリリーフするようになっている。また、第１絞り２５によって昇降する油圧は、第１ネガティブコントロール圧（以下、「第１ネガコン圧」という）Ｐｎ１として、第１レギュレータ２７に入力されるようになっている。

【0032】

第１レギュレータ２７は、そこに入力される油圧信号に応じて第１油圧ポンプ１１の斜板１１ａの傾斜角度を調整するものであり、そこには前述する第１ネガコン圧Ｐｎ１と、第１油圧ポンプ１１の第１吐出圧Ｐｄ１とが油圧信号として入力されるようになっている。第１レギュレータ２７は、第１ネガコン圧Ｐｎ１、又は第１吐出圧Ｐｄ１が大きくなると斜板１１ａの傾斜角度を小さくして第１油圧ポンプ１１の吐出流量を減少させ、逆に第１ネガコン圧Ｐｎ１、又は第１吐出圧Ｐｄ１が小さくなると斜板１１ａの傾斜角度を大きくして第１油圧ポンプ１１の吐出流量を増加させるようになっている。このように構成されている第１レギュレータ２７には、更に第１馬力制御装置２８から第１パワーシフト圧Ｐｓ１が入力されるようになっている。

【0033】

第１馬力制御装置２８は、第１電磁比例弁２９を有しており、後述するパイロットポンプ３０からパイロット油が導かれるようになっている。第１電磁比例弁２９は、パイロット油をそこに入力される第１馬力制御信号に応じた第１パワーシフト圧Ｐｓ１に減圧し、この第１パワーシフト圧Ｐｓ１を油圧信号として第１レギュレータ２７に出力するようになっている。第１レギュレータ２７は、第１ネガコン圧Ｐｎ１及び第１吐出圧Ｐｄ１と同様に、入力される第１パワーシフト圧Ｐｓ１に応じて斜板１１ａの傾斜角度を調整し、第１油圧ポンプ１１の吐出流量を制御するようになっている。このように第１パワーシフト圧Ｐｓ１を入力することで、第１油圧ポンプ１１の出力馬力を減少させることができるようになっている。この第１パワーシフト圧Ｐｓ１は、第１油圧ポンプ１１と共に第２油圧ポンプ１２の第２レギュレータ３１にも導かれるようになっている。

【0034】

第２レギュレータ３１は、残りの２つの油圧ポンプ１２，１３の内の１つである第２油圧ポンプ１２に取付けられている。第２レギュレータ３１は、第１レギュレータ２７と同様に、油圧信号として入力される第１パワーシフト圧Ｐｓ１と、後述する第２ネガコン圧Ｐｎ２及び第２吐出圧Ｐｄ２とに応じて第２油圧ポンプ１２の斜板１２ａの傾斜角度を調整し、第２油圧ポンプ１２の吐出流量を制御するようになっている。第２油圧ポンプ１２には、第１バケット用制御弁３２と、第２ブーム用制御弁３３と、第２アーム用制御弁３４とが並列して接続されている。

【0035】

第１バケット用制御弁３２は、スプール３２ａを有しており、バケット用アクチュエータ５に接続されている。第１バケット用制御弁３２は、スプール３２ａをストロークさせることで第２油圧ポンプ１２とバケット用アクチュエータ５との間を接続して作動油をバケット用アクチュエータ５に流し、スプール３２ａの位置に応じてバケット用アクチュエータ５に流れる作動油の方向を切換えるようになっている。このように構成されている第１バケット用制御弁３２は、スプール３２ａをストロークさせることでバケット用アクチュエータ５を伸長させたり収縮させたりする（即ち、バケットを開放したり掘削したりする）ことができ、またスプール３２ａを中立位置に戻すことで第２油圧ポンプ１２とバケット用アクチュエータ５との間を遮断してバケット用アクチュエータ５の動きを止めることができるようになっている。

【0036】

第２ブーム用制御弁３３は、スプール３３ａを有しており、ブーム用アクチュエータ３に接続されている。第２ブーム用制御弁３３は、スプール３３ａをストロークさせることで第２油圧ポンプ１２とブーム用アクチュエータ３との間を接続して第１ブーム用制御弁２１と共にブーム用アクチュエータ３に作動油を流すことができる。また、第２ブーム用制御弁３３は、スプール３３ａを中立位置に戻すことで第２油圧ポンプ１２とブーム用アクチュエータ３との間を遮断してブーム用アクチュエータ３への作動油の流れを止めることができるようになっている。第２ブーム用制御弁３３は、スプール３３ａをストロークさせることでブーム用アクチュエータ３を伸長させる（即ち、ブームを持ち上げる）ことができ、スプール３３ａを中立位置に戻すことでブーム用アクチュエータ３への作動油の流れを止めることができるようになっている。

【0037】

第２アーム用制御弁３４は、スプール３４ａを有しており、アーム用アクチュエータ４に接続されている。第２アーム用制御弁３４は、スプール３４ａをストロークさせることで第２油圧ポンプ１２とアーム用アクチュエータ４との間を接続して作動油をアーム用アクチュエータ４に流し、スプール３４ａの位置に応じてアーム用アクチュエータ４に流れる作動油の方向を切換えるようになっている。このように構成されている第２アーム用制御弁３４は、スプール３４ａをストロークさせることでアーム用アクチュエータ４を伸長させたり収縮させたりする（即ち、アームを伸ばしたり曲げたりする）ことができ、スプール３４ａを中立位置に戻すことで第２油圧ポンプ１２とアーム用アクチュエータ４との間を遮断してアーム用アクチュエータ４の動きを止めることができるようになっている。

【0038】

また、第２油圧ポンプ１２は、第２センターブリードライン３５と繋がっており、第２油圧ポンプ１２から吐出された作動油が第２センターブリードライン３５を介してタンク２４にブリードオフされるようになっている。第２センターブリードライン３５には、その上流側から順に第１バケット用制御弁３２、第２ブーム用制御弁３３及び第２アーム用制御弁３４が介在している。第２センターブリードライン３５の開口面積は、スプール３２ａ〜３４ａの位置に応じて変化するようになっており、スプール３２ａ〜３４ａが中立位置にあるときに最大となり、スプール３２ａ〜３４ａが中立位置からのストローク量に応じて小さくなるようになっている。そのため、スプール３２ａ〜３４ａをストロークさせると、第２センターブリードライン３５の開口面積が調節されて第２センターブリードライン３５を介してタンク２４にブリードオフされる作動油の流量が調整されるようになっている。

【0039】

また、第２センターブリードライン３５には、第２アーム用制御弁３４とタンク２４との間に第２絞り３６が介在し、更に第２絞り３６を回避するように第２リリーフ弁３７が接続されている。第２センターブリードライン３５では、第２絞り３６によって第２絞り３６の上流側の油圧がそこに流れ込む流量に応じて昇降するようになっており、第２絞り３６の上流側の油圧が所定圧を超えると第２センターブリードライン３５の作動油を第２リリーフ弁３７によってタンク２４にリリーフするようになっている。また、第２絞り３６によって昇降する油圧は、第２ネガティブコントロール圧（以下、「第２ネガコン圧」という）Ｐｎ２として、第２油圧ポンプ１２の吐出圧Ｐｄ２と共に第２レギュレータ３１に入力されるようになっている。

【0040】

第２レギュレータ３１は、入力される第２ネガコン圧Ｐｎ２、吐出圧Ｐｄ２、及び第１パワーシフト圧Ｐｓ１に応じて第２油圧ポンプ１２の斜板１２ａの傾斜角度を調整するようになっており、第１パワーシフト圧Ｐｓ１が第２レギュレータ３１に導かれることで第１油圧ポンプ１１と共に第２油圧ポンプ１２の出力馬力が変化できるようになっている。他方、第３油圧ポンプ１３は、その出力馬力を第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２に対して独立して制御できるようになっている。第３油圧ポンプ１３には、旋回用制御弁４１と、第２バケット用制御弁４２とが並列して接続されており、第３油圧ポンプ１３から吐出された作動油が旋回用制御弁４１及び第２バケット用制御弁４２に導かれるようになっている。

【0041】

旋回用制御弁４１及び第２バケット用制御弁４２は、スプール４１ａ，４２ａを夫々有しており、旋回用モータ２及びバケット用アクチュエータ５に夫々接続されている。旋回用制御弁４１は、スプール４１ａをストロークさせることで第３油圧ポンプ１３と旋回用モータ２との間を接続して作動油を旋回用モータ２に流し、スプール４１ａの位置に応じて旋回用モータ２に流れる作動油の方向を切換えるようになっている。即ち、旋回用制御弁４１は、スプール４１ａをストロークさせることで旋回用モータ２を時計回り又は反時計回りに回す（即ち、旋回体を時計回り又は反時計回りに回す）ことができ、スプール４１ａを中立位置に戻すことで第３油圧ポンプ１３と旋回用モータ２との間を遮断して旋回用モータ２の動きを止めることができるようになっている。

【0042】

また、第２バケット用制御弁４２は、基本的に第１バケット用制御弁３２と略同一の構成を有しており、スプール４２ａをストロークさせると第３油圧ポンプ１３とバケット用アクチュエータ５との間を接続して作動油をバケット用アクチュエータ５に流し、スプール４２ａの位置に応じてバケット用アクチュエータ５に流れる作動油の方向を切換えるようになっている。このように構成されている第２バケット用制御弁４２は、スプール４２ａをストロークさせることでバケット用アクチュエータ５を伸長させたり収縮させたりする（即ち、バケットを掘削したり開放したりする）ことができ、またスプール４２ａを中立位置に戻すことで第３油圧ポンプ１３とバケット用アクチュエータ５との間を遮断してバケット用アクチュエータ５の動きを止めることができるようになっている。

【0043】

また、第３油圧ポンプ１３は、第３ブリードオフライン４３と繋がっており、第３油圧ポンプ１３から吐出された作動油が第３ブリードオフライン４３を介してタンク２４にブリードオフされるようになっている。第３ブリードオフライン４３には、その上流側から順に旋回用制御弁４１及び第２バケット用制御弁４２が介在している。第３ブリードオフライン４３の開口面積は、スプール４１ａ，４２ａの位置に応じて変化するようになっており、スプール４１ａ，４２ａが中立位置にあるときに最大となり、スプール４１ａ，４２ａが中立位置からのストローク量に応じて小さくなるようになっている。そのため、スプール４１ａ，４２ａをストロークさせると、第３ブリードオフライン４３の開口面積が調整されて第３ブリードオフライン４３を介して２４にブリードオフされる作動油の流量が調整されるようになっている。

【0044】

また、第３ブリードオフライン４３には、第２バケット用制御弁４２とタンク２４との間に第３絞り４４が介在し、更に第３絞り４４を回避するように第３リリーフ弁４５が接続されている。第３ブリードオフライン４３では、第３絞り４４によって第３絞り４４の上流側の油圧がそこに流れ込む流量に応じて昇降するようになっており、第３絞り４４の上流側の油圧が所定圧を超えると第３ブリードオフライン４３の作動油を第３リリーフ弁４５によってタンク２４にリリーフするようになっている。また、第３絞り４４によって昇降する油圧は、第３ネガティブコントロール圧（以下、「第３ネガコン圧」という）Ｐｎ３として、第３レギュレータ４６に入力されるようになっている。

【0045】

第３レギュレータ４６は、そこに入力される油圧信号に応じて第３油圧ポンプ１３の斜板１３ａの傾斜角度を調整するものであり、そこには前述する第３ネガコン圧Ｐｎ３と、第３油圧ポンプ１３の第３吐出圧Ｐｄ３とが油圧信号として入力されるようになっている。第３レギュレータ４６は、第３ネガコン圧Ｐｎ３、又は第３吐出圧Ｐｄ３が大きくなると斜板１３ａの傾斜角度を小さくして第３油圧ポンプ１３の吐出流量を減少させ、逆に第３ネガコン圧Ｐｎ３、又は第３吐出圧Ｐｄ３が小さくなると斜板１３ａの傾斜角度を大きくして第３油圧ポンプ１３の吐出流量を増加させるようになっている。このように構成されている第３レギュレータ４６には、更に第２馬力制御装置４７から第２パワーシフト圧Ｐｓ２が入力されるようになっている。

【0046】

第２馬力制御装置４７は、第２電磁比例弁４８を有しており、パイロットポンプ３０からパイロット油が導かれるようになっている。第２電磁比例弁４８は、パイロット油をそこに入力される第２馬力制御信号に応じた第２パワーシフト圧Ｐｓ２に減圧し、この第２パワーシフト圧Ｐｓ２を油圧信号として第３レギュレータ４６に出力するようになっている。第３レギュレータ４６は、第２ネガコン圧Ｐｎ２及び第２吐出圧Ｐｄ２と同様に、入力される第２パワーシフト圧Ｐｓ２に応じて斜板１３ａの傾斜角度を調整し、第３油圧ポンプ１３の吐出流量を制御するようになっている。このように第１パワーシフト圧Ｐｓ１を入力することで、第３油圧ポンプ１３の出力馬力を第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２の出力馬力に関係なく独立して減少させることができるようになっている。

【0047】

また、油圧駆動システム１には、制御装置５０が備わっており、制御装置５０は、図示しない指令装置からの指令に応じて第１馬力制御装置２８及び第２馬力制御装置４７に第１馬力制御信号及び第二馬力制御信号を出力し、第１電磁比例弁２９及び第２電磁比例弁４８を制御するようになっている。これにより、制御装置５０によって前記指令に応じたパワーシフト圧Ｐｓ１，Ｐｓ２を出力させることができ、３つの油圧ポンプ１１〜１３の出力馬力を制御するようになっている。このように出力馬力を制御することによって、モータ圧力やポンプの吐出圧を油圧センサで計測することなく第１乃至第３油圧ポンプ１１〜１３の出力馬力を制御することができ、油圧駆動システム１を安価に提供することができる。

【0048】

このように、油圧駆動システム１では、３つの油圧ポンプ１１〜１３を備えており、各々の油圧ポンプ１１〜１３に夫々別々の制御弁２１，２２，３２，３３，３４，４１，４２が接続されている。即ち、第１油圧ポンプ１１には、第１ブーム用制御弁２１、及び第１アーム用制御弁２２が接続され、第２油圧ポンプ１２には、第１バケット用制御弁３２、第２ブーム用制御弁３３、及び第２アーム用制御弁３４が接続されている。また、第３油圧ポンプ１３には、旋回用制御弁４１、及び第２バケット用制御弁４２が接続されており、第１バケット用制御弁３２と第２バケット用制御弁４２とが別々の油圧ポンプ１２，１３に接続されている。図２に示すように、油圧駆動システム１は、このように接続される各制御弁２１，２２，３２，３３，３４，４１，４２を操作すべくブーム用操作装置５２、アーム用操作装置５３、バケット用操作装置５４、及び旋回用操作装置５５の４つの操作装置５２〜５５を備えている。

【0049】

４つの操作装置５２〜５５は、操作弁５２ａ〜５５ａによって構成され、各操作弁５２ａ〜５５ａは、操作レバー５２ｂ〜５５ｂを有している。各操作弁５２ａ〜５５ａは、パイロットポンプ３０に接続されており、各操作弁５２ａ〜５５ａの操作レバー５２ｂ〜５５ｂを夫々操作するとその操作量に応じた圧力に減圧したパイロット圧を夫々出力するようになっている。出力されたパイロット圧は、各制御弁２１，２２，３２，３３，３４，４１，４２に夫々入力され、各制御弁２１，２２，３２，３３，３４，４１，４２は、入力されたパイロット圧に応じてスプール２１ａ，２２ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，４１ａ，４２ａの位置を変えて各アクチュエータ２〜５に作動油を流すようになっている。以下では、各操作装置５２〜５５の構成及び動作について、図１及び図２を参照しながら詳しく説明する。

【0050】

ブーム用操作装置５２は、ブーム用操作弁５２ａの操作レバー５２ｂを操作（上げ操作又は下げ操作）すると、操作レバー５２ｂの操作方向に応じて２つのパイロット圧ＸＡａ，ＸＢａ（ブーム駆動指令）のいずれか一方を出力するようになっている。出力されたパイロット圧ＸＡａ、ＸＢａは、第１ブーム用制御弁２１に入力される。第１ブーム用制御弁２１のスプール２１ａは、入力されたパイロット圧ＸＡａ、ＸＢａに応じた位置にストロークし、入力されたパイロット圧ＸＡａ、ＸＢａに応じた方向の作動油をブーム用アクチュエータ３に流す。これにより、パイロット圧ＸＡａが出力されるとブームが下がり、パイロット圧ＸＢａが出力されるとブームが上がる。また、パイロット圧ＸＢａは、第２ブーム用制御弁３３に入力され、第２ブーム用制御弁３３は、パイロット圧ＸＢａに応じた流量の作動油をブーム用アクチュエータ３に流す。これにより、ブーム用アクチュエータ３には、上げ動作時において２つの制御弁２１，３３を介して作動油が供給され、下げ動作において１つの制御弁２１を介して作動油が供給されるようになっている。

【0051】

アーム用操作装置５３は、アーム用操作弁５３ａの操作レバー５３ｂが操作（伸ばし操作又は曲げ操作）されると、操作レバー５３ｂの操作方向に応じて２つのパイロット圧ＸＡｂ，ＸＢｂ（アーム駆動指令）のいずれか一方を出力するようになっている。出力されたパイロット圧ＸＡｂ、ＸＢｂは、第１アーム用制御弁２２及び第２アーム用制御弁３４に夫々入力される。第１アーム用制御弁２２及び第２アーム用制御弁３４のスプール２２ａ，３４ａは、入力されたパイロット圧ＸＡｂ、ＸＢｂに応じた位置にストロークし、入力されたパイロット圧ＸＡｂ、ＸＢｂに応じた方向の作動油をアーム用アクチュエータ４に流す。即ち、第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２から吐出された作動油が２つの制御弁２２，３４を介してアーム用アクチュエータ４に供給される。これにより、パイロット圧ＸＡｂが出力されるとアームが伸び、ブーム用操作装置５２からパイロット圧ＸＢｂが出力されるとアームが曲がる。

【0052】

旋回用操作装置５５は、旋回用操作弁５５ａの操作レバー５５ｂが操作（時計回り操作又は反時計回り操作）されると、操作レバー５５ｂの操作方向に応じて２つのパイロット圧ＸＡｓ，ＸＢｓ（旋回指令）のいずれか一方を出力するようになっている。出力されたパイロット圧ＸＡｓ，ＸＢｓは、旋回用制御弁４１に入力される。旋回用制御弁４１のスプール４１ａは、入力されたパイロット圧ＸＡｓ，ＸＢｓに応じた位置にストロークして、入力されたパイロット圧ＸＡｓ，ＸＢｓに応じた方向の作動油を旋回用モータ２に流す。これにより、パイロット圧ＸＡｓが出力されると旋回体が時計回りに旋回し、パイロット圧ＸＢｓが出力されると旋回体が反時計回りに旋回する。また、旋回用操作装置５５は、選択弁５６を有しており、選択弁５６は、旋回用操作装置５５からパイロット圧ＸＡｓ，ＸＢｓが出力されると、パイロット圧ＸＣｓを出力するようになっている。

【0053】

バケット用操作装置５４は、バケット用操作弁５４ａの操作レバー５４ｂ（操作レバー）が操作（開放操作又は掘削操作）されると、操作レバー５４ｂの操作方向に応じて２つのパイロット圧ＸＡｋ０，ＸＢｋ０（バケット駆動指令）のいずれか一方を出力するようになっている。バケット用操作装置５４は、方向切換弁５７も有しており、バケット用操作弁５４ａから出力されたパイロット圧ＸＡｋ０，ＸＢｋ０は、この方向切換弁５７に入力される。方向切換弁５７は、旋回用操作装置５５の操作レバー５５ａの操作の有無に応じてパイロット圧ＸＡｋ０，ＸＢｋ０の出力先を切換える切換弁である。方向切換弁５７は、スプール５７ａを有しており、スプール５７ａはパイロット圧ＸＣｓの有無に応じて第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２との間でストロークするようになっている。スプール５７ａは、選択弁５６からパイロット圧ＸＣｓが出力されると第１の位置Ｓ１にストロークし、パイロット圧ＸＣｓが出力されなくなると第２の位置Ｓ２に戻るようになっている。第１の位置Ｓ１では、入力されたパイロット圧ＸＡｋ０，ＸＢｋ０がパイロット圧ＸＡｋ１，ＸＢｋ１（第１バケット駆動指令）として出力され、第２の位置Ｓ２では、入力されたパイロット圧ＸＡｋ０，ＸＢｋ０がパイロット圧ＸＡｋ２，ＸＢｋ２（第２バケット駆動指令）として出力される。

【0054】

パイロット圧ＸＡｋ１，ＸＢｋ１は、第１バケット用制御弁３２に入力され、スプール３２ａが入力されたパイロット圧ＸＡｋ１、ＸＢｋ１に応じた位置にストロークする。これにより、第２油圧ポンプ１２から吐出された作動油が入力されたパイロット圧ＸＡｋ１、ＸＢｋ１に応じた方向でバケット用アクチュエータ５に流れる。即ち、パイロット圧ＸＡｋ１が出力されるとバケットが開放され、パイロット圧ＸＢｋ１が出力されるとバケットが掘削する。この際、第１バケット用制御弁３２は、入力されたパイロット圧ＸＡｋ１、ＸＢｋ１に応じた開口面積で第２油圧ポンプ１２とバケット用アクチュエータ５とを繋ぐようになっており、バケット用操作弁５４ａの操作レバー５４ｂの操作量に応じた伸縮速度でバケット用アクチュエータ５を伸縮させることができる。

【0055】

他方、パイロット圧ＸＡｋ２，ＸＢｋ２は、第２バケット用制御弁４２に入力され、スプール４２ａが入力されたパイロット圧ＸＡｋ２、ＸＢｋ２に応じた位置にストロークする。これにより、第３油圧ポンプ１３から吐出された作動油が入力されたパイロット圧ＸＡｋ２、ＸＢｋ２に応じた方向でバケット用アクチュエータ５に流れる。即ち、パイロット圧ＸＡｋ２が出力されるとバケットが開放され、パイロット圧ＸＢｋ２が出力されるとバケットが掘削する。この際、第２バケット用制御弁４２は、入力されたパイロット圧ＸＡｋ２、ＸＢｋ２に応じた開口面積で第３油圧ポンプ１３とバケット用アクチュエータ５とを繋ぐようになっており、バケット用操作弁５４ａの操作レバー５４ｂの操作量に応じた速度でバケット用アクチュエータ５を伸縮させることができる。

【0056】

このように構成されている油圧駆動システム１では、第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２に第１ブーム用制御弁２１、第１アーム用制御弁２２、第２ブーム用制御弁３３、及び第２アーム用制御弁３４が接続されている。そして、第３油圧ポンプ１３には、第１ブーム用制御弁２１、第１アーム用制御弁２２、第１バケット用制御弁３２、第２ブーム用制御弁３３及び第２アーム用制御弁３４を除く旋回用制御弁４１及び第２バケット用制御弁４２が接続されている。それ故、ブーム用操作装置５２及びアーム用操作装置５３の操作レバー５２ａ，５３ａが操作された場合、ブーム用アクチュエータ３及びアーム用アクチュエータ４には、第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２から作動油が供給される。それ故、それらの操作レバー５２ａ，５３ａと旋回用操作装置５５の操作レバー５５ｂと同時に操作されても、第３油圧ポンプ１３から吐出される作動油がブーム用アクチュエータ３、及びアーム用アクチュエータ４に供給されることがなく、また、パイロット圧ＸＡｓ，ＸＢｓの有無に関わらず、第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２からブーム用アクチュエータ３又はアーム用アクチュエータ４に必要な流量の圧液を供給することができる。

【0057】

このように第３油圧ポンプ１３から吐出される作動油がブーム用アクチュエータ３、及びアーム用アクチュエータ４に供給されることがないので、第３油圧ポンプ１３を旋回用モータ２の駆動専用の油圧ポンプとして使用することができる。それ故、油圧ポンプから吐出された作動油を旋回用モータ２に優先的に供給すくべく他の制御弁に流れる作動油の流量を絞る必要がない。即ち、それ故、エネルギー損失を低減することができ、旋回動作時の省エネルギー化を達成することができる。また、旋回用モータ２専用の油圧ポンプであるので、旋回用操作装置５５の操作レバー５５ｂの操作に対して必要な流量だけを第３油圧ポンプ１３から吐出させればよく、これによっても旋回動作時の省エネルギー化を達成することができる。

【0058】

また、油圧駆動システム１では、第２バケット用制御弁４２が第３油圧ポンプ１３に接続されているが、第２油圧ポンプ１２にもバケット用アクチュエータ５を駆動するための第１バケット用制御弁３２が接続されている。旋回用操作装置５５の操作レバー５５ｂが操作されていないときにバケット用操作装置５４の操作レバー５４ｂが操作されると、方向切換弁５７は第２バケット用制御弁４２にパイロット圧ＸＡｋ１，ＸＢｋ１を出力して第３油圧ポンプ１３によってバケット用アクチュエータ５を駆動する。他方、バケット用操作装置５４の操作レバー５４ｂと同時に旋回用操作装置５５の操作レバー５５ｂが操作されると、バケット用操作装置５４の方向切換弁５７は第１バケット用制御弁３２にパイロット圧ＸＡｋ２，ＸＢｋ２を出力して第２油圧ポンプ１２によってバケット用アクチュエータ５を駆動する。即ち、パイロット圧ＸＣｓの有無に応じてバケット用アクチュエータ５を駆動しており、旋回動作時において第３油圧ポンプ１３からの吐出される作動油がバケット用アクチュエータ５に供給されることがない。それ故、旋回用操作装置５５及びバケット用操作装置５４を同時に操作した際にも第３油圧ポンプ１３を旋回用モータ２の駆動専用の油圧ポンプとして使用することができる。また、パイロット圧ＸＣｓの有無に応じて第１バケット用制御弁３２及び第２バケット用制御弁４２の一方だけを選択的に使用することで、旋回動作の有無（即ち、旋回用モータ２への作動油の供給の有無）に関わらず、バケット用アクチュエータ５に必要な流量の圧液を供給することができる。

【0059】

このように油圧駆動システム１では、旋回動作の有無に関わらず、ブーム用アクチュエータ３、アーム用アクチュエータ４、又はバケット用アクチュエータ５に必要な流量の圧液を供給することができる。それ故、旋回動作と同時にブーム、アーム、又はバケットが動かされても各々のアクチュエータに必要な流量の圧液を供給することができる。

【0060】

更に、旋回用操作装置５５の操作レバー５５ｂと同時に、ブーム用操作装置５２の操作レバー５２ｂ、アーム用操作装置５３の操作レバー５３ｂ、又はバケット用操作装置５４の操作レバー５４ｂが操作された際、第３油圧ポンプ１３以外の油圧ポンプ１１，１２から各アクチュエータ３〜５に作動油を供給することができる。即ち、各アクチュエータ２〜５の駆動に必要な流量の作動油を各油圧ポンプ１１〜１３から吐出させればよいので、各油圧ポンプ１１〜１３から無駄な量の作動油が吐出されることを防ぐことができる。

【0061】

また、油圧駆動システム１では、第１バケット用制御弁３２と第２バケット用制御弁４２とが略同一の構成を有しており、各々の制御弁３２，４２に入力されるパイロット圧に対する開口面積が略同一になるように構成されている。そのため、バケット用操作装置５４の操作レバー５４ｂの操作量に対してバケット用アクチュエータ３に流れる作動油の流量が略同一になるようになっており、パイロット圧ＸＡｋ１，ＸＢｋ１及びパイロット圧ＸＡｋ２，ＸＢｋ２が略同じ圧力であればそれらのパイロット圧に対するバケット用アクチュエータ５の伸縮速度を略同じにすることができる。従って、旋回操作の有無に関係なく、バケット用操作装置５４の操作レバー５４ｂの操作量に応じた伸縮速度でバケット用アクチュエータ５を駆動することができ、旋回動作が同時に行われているか否かに関わらずバケットを同じ操作フィーリングで操作することができる。

【0062】

また、油圧駆動システム１において、第１バケット用制御弁３２は、第２ブーム用制御弁３３が接続されている第２油圧ポンプ１２に接続されている。第２ブーム用制御弁３３は、ブーム用操作装置５２からパイロット圧ＸＢａが出力されたとき、即ちブームの上げ動作の時だけブーム用アクチュエータ３に作動油を供給する。つまり、第２ブーム用制御弁３３は、ブームの下げ動作においてブーム用アクチュエータ３に作動油を供給しないようになっている。それ故、ブームの下げ動作と同時にバケットを動かす場合、第２油圧ポンプ１２から第１バケット用制御弁３２を介してバケット用アクチュエータ５に必要な流量の作動油を供給することができる。

【0063】

［第２実施形態］
第２実施形態の油圧駆動システム１Ａは、第１実施形態の油圧駆動システム１と構成が類似している。以下では、油圧駆動システム１Ａについて、第１実施形態の油圧駆動システム１の構成と異なる構成についてだけ説明し、同一の構成については説明を省略する。なお、後述する第３実施形態の油圧駆動システム１Ｂも同様である。

【0064】

第２実施形態の油圧駆動システム１Ａでは、第１バケット用制御弁３２Ａがストローク規制機構３９を有している。ストローク規制機構３９は、ブーム、又はアームの動作時にバケットに掘削動作をさせる際に第１バケット用制御弁３２Ａのスプール３２ａのストローク量を規制し、バケット用アクチュエータ５に流れる作動油の流量を規制するようになっている。ストローク規制機構３９の構成について詳細に説明すると、ストローク規制機構３９は、例えばピストン３９ａによって構成されている。ピストン３９ａは、ブーム用操作弁５２ａ及びアーム用操作弁５３ａから出力されるパイロット圧のうち最も高いものをパイロット圧ＰＣＫとして受圧しており、パイロット圧ＰＣＫを受圧することでスプール３２ａの方へとストロークする。これにより、スプール３２ａのストロークが規制され、バケットの掘削動作時（即ち、バケット用アクチュエータ５の伸長動作時）にバケット用アクチュエータ５に供給される作動油の流量を規制している。このように規制することで、旋回体を旋回させると共に、ブーム又はアームとバケットとを同時操作させたときに、必要な流量の作動油をブーム用アクチュエータ３又はアーム用アクチュエータ４に供給することができる。

【0065】

油圧駆動システム１Ａは、その他、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様の作用効果を奏する。

【0066】

［第３実施形態］
第３実施形態の油圧駆動システム１Ｂでは、第１バケット用制御弁３２に第１バケット用電磁弁６１及び第２バケット用電磁弁６２が設けられ、第２バケット用制御弁４２に第３バケット用電磁弁６３及び第４バケット用電磁弁６４が設けられている。これら４つのバケット用電磁弁６１〜６４は、制御装置５０Ｂと共に指令出力装置６０を構成しており、パイロットポンプ３０に夫々接続されている。４つのバケット用電磁弁６１〜６４は、制御装置５０Ｂから入力される信号に応じた圧力のパイロット圧を出力するようになっており、第１バケット用電磁弁６１は、パイロット圧ＸＡｋ１を第１バケット用制御弁３２に出力し、第２バケット用電磁弁６２は、パイロット圧ＸＢｋ１を第１バケット用制御弁３２に出力するようになっている。また、第３バケット用電磁弁６３は、パイロット圧ＸＡｋ２を第２バケット用制御弁４２に出力し、第４バケット用電磁弁６４は、パイロット圧ＸＢｋ２を第２バケット用制御弁４２に出力するようになっている。

【0067】

また、バケット用操作装置５４には、第１センサＰＳ１及び第２センサＰＳ２が設けられ、旋回用操作装置５５には、第３センサＰＳ３が設けられている。第１センサＰＳ１は、バケット用操作弁５４ａから出力されるパイロット圧ＸＡｋ０を検出し、第２センサＰＳ２は、バケット用操作弁５４ａから出力されるパイロット圧ＸＢｋ０を検出するようになっている。第３センサＰＳ３は、選択弁５６から出力されるパイロット圧ＸＣｓを検出するようになっている。第１乃至第３センサＰＳ１〜ＰＳ３は、制御装置５０Ｂに電気的に接続されている。

【0068】

制御装置５０Ｂは、第１乃至第３センサＰＳ１〜ＰＳ３からの検出結果に応じて第１乃至第４バケット駆動信号を出力するようになっている。具体的に説明すると、制御装置５０Ｂは、第３センサＰＳ３でパイロット圧ＸＣｓが検出され且つ第１センサＰＳ１でパイロット圧ＸＡｋ０が検出されると、パイロット圧ＸＡｋ０に応じた第１バケット駆動信号を第１バケット用電磁弁６１に出力し、第３センサＰＳ３でパイロット圧ＸＣｓが検出され且つ第２センサＰＳ２でパイロット圧ＸＢｋ０が検出されるとパイロット圧ＸＢｋ０に応じた第２バケット駆動信号を第２バケット用電磁弁６２に出力する。また、制御装置５０Ｂは、第３センサＰＳ３でパイロット圧ＸＣｓが検出されず且つ第１センサＰＳ１でパイロット圧ＸＡｋ０が検出されるとパイロット圧ＸＡｋ０に応じた第３バケット駆動信号を第３バケット用電磁弁６３に出力し、第３センサＰＳ３でパイロット圧ＸＣｓが検出されず且つ第２センサＰＳ２でパイロット圧ＸＢｋ０が検出されるとパイロット圧ＸＢｋ０に応じた第４バケット駆動信号を第４バケット用電磁弁６４に出力する。

【0069】

このように構成されている油圧駆動システム１Ｂでは、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様に旋回用操作装置５５の操作レバー５５ｂが操作されている場合は、他の操作装置５２〜５４が操作されているか否かに関わらず第３油圧ポンプ１３を旋回用モータ２駆動専用の油圧ポンプとして使用することができる。

【0070】

また、油圧駆動システム１Ｂでは、第２ブーム用制御弁３３にブーム用電磁弁７１が設けられ、第１アーム用制御弁２２に第１アーム用電磁弁７２及び第２アーム用電磁弁７３が設けられている。ブーム用電磁弁７１及び２つのアーム用電磁弁７２，７３は、パイロットポンプ３０に夫々接続されており、それらの動作が制御装置５０Ｂによって制御されている。即ち、ブーム用電磁弁７１は、制御装置５０Ｂから入力信号に応じた圧力のパイロット圧ＸＢａ２を出力し、２つのアーム用電磁弁７２，７３は、制御装置５０Ｂから入力信号に応じた圧力のパイロット圧ＸＡｂ２及びＸＢｂ２を出力するようになっている。

【0071】

また、ブーム用操作装置５２には、第４センサＰＳ４及び第５センサＰＳ５が設けられ、アーム用操作装置５３には、第６センサＰＳ６及び第７センサＰＳ７が設けられている。第４センサＰＳ４は、ブーム用操作弁５２ａから出力されるパイロット圧ＸＡａを検出し、第５センサＰＳ５は、ブーム用操作弁５２ａから出力されるパイロット圧ＸＢａを検出するようになっている。第６センサＰＳ３は、アーム用操作弁５３ａから出力されるパイロット圧ＸＡｂを検出し、第７センサＰＳ７は、アーム用操作弁５３ａから出力されるパイロット圧ＸＢｂを検出するようになっている。これら第４乃至第７センサＰＳ４〜ＰＳ７は、制御装置５０Ｂに電気的に接続されている。

【0072】

制御装置５０Ｂは、第４乃至第７センサＰＳ４〜ＰＳ７からの検出結果に応じてブーム駆動信号並びに第１及び第２アーム駆動信号を出力するようになっている。具体的に説明すると、制御装置５０Ｂは、第５センサＰＳ５でパイロット圧ＸＢａが検出されるとパイロット圧ＸＢａに応じたブーム駆動信号をブーム用電磁弁７１に出力する。また、制御装置５０Ｂは、第６センサＰＳ６でパイロット圧ＸＡｂが検出されるとパイロット圧ＸＡｂに応じた第１アーム駆動信号を第１アーム用電磁弁７２に出力し、第７センサＰＳ７でパイロット圧ＸＢｂが検出されるとパイロット圧ＸＢｂに応じた第２アーム駆動信号を第２アーム用電磁弁７３に出力する。

【0073】

このように構成されている油圧駆動システム１Ｂでは、ブーム用操作装置５２の操作レバー５２ｂが操作されてパイロット圧ＸＢａが出力されると、このパイロット圧ＸＢａが第１ブーム用制御弁２１に入力される。他方、制御装置５０Ｂは、パイロット圧ＸＢａが出力されたことを第５センサＰＳ５によって検出すると、出力されたパイロット圧ＸＢａに応じたブーム駆動信号をブーム用電磁弁７１に出力する。ブーム用電磁弁７１は、第１ブーム駆動信号に応じたパイロット圧ＸＢａ２を第２ブーム用制御弁３３に入力する。これにより、ブーム用操作装置５２の操作レバー５２ｂが操作されると、第１ブーム用制御弁２１及び第２ブーム用制御弁３３を介して２つの油圧ポンプ１１，１２からブーム用アクチュエータ３に作動油を供給することができ、２つの油圧ポンプ１１，１２によってブームを上げることができる。

【0074】

同様に、アーム用操作装置５３の操作レバー５３ｂが操作されて、例えばパイロット圧ＸＡｂが出力されると、このパイロット圧ＸＡｂが第２アーム用制御弁３４に入力される。他方、制御装置５０Ｂは、パイロット圧ＸＡｂが出力されたことを第６センサＰＳ６によって検出すると、出力されたパイロット圧ＸＡｂに応じた第１アーム駆動信号を第１アーム用電磁弁７２に出力する。第１アーム用電磁弁７２は、第１アーム駆動信号に応じたパイロット圧ＸＡｂ２を第１アーム用制御弁２２に入力する。このようにアーム用操作装置５３の操作レバー５３ｂが操作されると、第１アーム用制御弁２２及び第２アーム用制御弁３４を介して２つの油圧ポンプ１１，１２からアーム用アクチュエータ４に作動油を供給することができ、２つの油圧ポンプ１１，１２によってアームを曲げたり伸ばしたりすることができる。

【0075】

このように構成される油圧駆動システム１Ｂにおいて、例えばバケットの水平引き操作（ブーム上げ操作及びアーム曲げ操作）を行うべくブーム用操作装置５２の操作レバー５２ｂ及びアーム用操作装置５３の操作レバー５３ｂが同時に操作されることがある。この場合、制御装置５０Ｂは、第５センサＰＳ５及び第６センサＰＳ６からの検出結果に基づいてイロット圧ＸＢａ，ＸＡｂを検出すると、ブーム駆動信号及び第１アーム信号を出力せずにブーム用アクチュエータ３を第１油圧ポンプ１１だけで駆動させ且つアーム用アクチュエータ４を第２油圧ポンプ１２だけで駆動する。このように、油圧駆動システム１Ｂでは、ブーム用電磁弁７１及び第１アーム用電磁弁７２の動作を制御することによって、ブーム用アクチュエータ３及びアーム用アクチュエータ４を個別の油圧ポンプ１１，１２で駆動することができる。これにより、ブーム用アクチュエータ３及びアーム用アクチュエータ４に供給される作動油を個別に制御することができ、アクチュエータ４，５に無駄なく作動油の流量を配分することができ、油圧駆動システム１Ｂの省エネルギー化を図ることができる。

【0076】

また、油圧駆動システム１Ｂにおいて、ブーム用操作装置５２の操作レバー５２ｂ及びアーム用操作装置５３の操作レバー５３ｂに加えて、バケット用操作弁５４ａの操作レバー５４ｂが同時に操作されることがある。この場合、制御装置５０Ｂは、操作レバー５４ｂの操作方向に応じて第３又は第４バケット用電磁弁６３，６４の動作を制御し、第２バケット用制御弁４２にパイロット圧ＸＡｋ２，ＸＢｋ２を入力させる。これにより、第２バケット用制御弁４２を介して第３油圧ポンプ１３からバケット用アクチュエータ５に作動油が供給され、バケット用アクチュエータ５に供給する作動油をブーム用アクチュエータ３及びアーム用アクチュエータ４に供給する作動油とは別に制御することができ、アクチュエータ３〜５に無駄なく作動油の流量を配分することができ、油圧駆動システム１Ｂの省エネルギー化を図ることができる。

【0077】

更に、旋回用操作装置５５の操作レバー５５ｂとバケット用操作装置５４の操作レバー５４ｂとに加えて、ブーム用操作装置５２の操作レバー５２ｂ又はアーム用操作装置５３の操作レバー５３ｂが同時に操作される、例えば旋回体の旋回操作と、バケットの掘削操作と、ブームの上げ操作とが同時に行われると、制御装置５０Ｂは、第２センサＰＳ２、第３センサＰＳ３及び第５センサＰＳ５の検出結果に基づいて３つの同時操作を検出する。制御装置５０Ｂは、３つの同時操作を検出すると、ブーム駆動信号をブーム用電磁弁７１に出力すると共に、第２バケット駆動信号を第２バケット用電磁弁６２に出力する。この際、制御装置５０Ｂは、第２バケット駆動信号を制限（例えば、単独操作時の第２バケット駆動信号（電流）に対して１未満の補正係数を乗じて出力）し、第２バケット用電磁弁６２から出力されるパイロット圧ＸＢｋ１を制限する。これにより、第１バケット用制御弁３２Ａのスプール３２ａのストローク量が規制され、バケット用アクチュエータ５に流れる作動油の流量を規制するようになっている。このように規制することで、旋回体を旋回させると共に、ブームとバケットとを同時操作させたときに、必要な流量の作動油をブーム用アクチュエータ３に供給することができる。

【0078】

［その他の実施形態］
第１乃至第３実施形態の油圧駆動システム１，１Ａ，１Ｂでは、第１バケット用制御弁３２が第２油圧ポンプ１２に接続されているが、第１バケット用制御弁３２は、第１油圧ポンプ１１に接続されてもよい。また、第１センターブリードライン２３に介在する制御弁２１，２２の順番、及び第２センターブリードライン３５に介在する制御弁３２，３３，３４の順番は、上述するような順番に限定されず、どのような順番であってもよい。また、第１アーム用制御弁２２及び第２ブーム用制御弁３３は、必ずしも必要ではなく、いずれか一方又は両方とも備えていなくてもよい。

【0079】

第１乃至第３実施形態の油圧駆動システム１，１Ａ，１Ｂのように、第３油圧ポンプ１３には、旋回用制御弁４１、及び第２バケット用制御弁４２だけに接続されていることが好ましいが、前述する第１ブーム用制御弁２１、第１アーム用制御弁２２、第２ブーム用制御弁３３、及び第２アーム用制御弁３４のようにアクチュエータ３，４に供給する作動油の流量が多い制御弁でなければ、第３油圧ポンプ１３に接続されていてもよい。例えば、予備の制御弁やドーザを駆動するための制御弁等のようにアクチュエータに供給する流量が比較的小さい制御弁であれば、第３油圧ポンプ１３に接続されていてもよい。

【0080】

また、第１乃至第３実施形態の油圧駆動システム１，１Ｂ，１Ａは、走行装置を油圧駆動するように構成されていてもよい。この場合、走行装置の走行モータに作動油を供給する制御弁は、走行モータに供給する作動油の流量が大きいので、第１ブーム用制御弁２１、第１アーム用制御弁２２、第２ブーム用制御弁３３、及び第２アーム用制御弁３４と同様に第３油圧ポンプ１３以外の油圧ポンプ、即ち第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２に接続される。

【0081】

また、油圧駆動システム１，１Ａ，１Ｂでは、複数の制御弁が第１乃至第３油圧ポンプ１１〜１３に夫々並列に接続されている場合について説明したが、直接的に接続されていてもよく、その接続方法については問わない。

【0082】

また、油圧駆動システム１，１Ａ，１Ｂでは、圧液として作動油を使用しているが、必ずしも作動油に限定されず水等であってもよく、その他の液体であってもよい。また、油圧駆動システム１，１Ａ，１Ｂは、油圧ショベルに適用されているが、適用される建設機械は油圧ショベルに限定されず、クレーンやドーザなどであってもよい。

【符号の説明】

【0083】

１，１Ａ，１Ｂ 油圧駆動システム
２ 旋回用モータ
３ ブーム用アクチュエータ
４ アーム用アクチュエータ
５ バケット用アクチュエータ
１１ 第１油圧ポンプ
１２ 第２油圧ポンプ
１３ 第３油圧ポンプ
２１ 第１ブーム用制御弁
２２ 第１アーム用制御弁
３２，３２Ａ 第１バケット用制御弁
３３ 第２ブーム用制御弁
３４ 第２アーム用制御弁
３９ ストローク規制機構
４１ 旋回用制御弁
４２ 第２バケット用制御弁
５０ 制御装置
５０Ｂ 制御装置
５２ ブーム用操作装置
５２ｂ 操作レバー
５３ アーム用操作装置
５３ｂ 操作レバー
５４ バケット用操作装置
５４ｂ 操作レバー
５５ 旋回用操作装置
５５ｂ 操作レバー
６０ 指令切換装置
６１ 第１バケット用電磁弁
６２ 第２バケット用電磁弁
６３ 第３バケット用電磁弁
６４ 第４バケット用電磁弁
７１ ブーム用電磁弁
７２ 第１アーム用電磁弁
７３ 第２アーム用電磁弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】