(57)【要約】【課題】ブームとアームの同時操作時であっても操作性が損なわれにくく、かつ、絞り損失を従来よりも低減させることができる建設機械の油圧回路を提供する。【解決手段】ブーム用切換弁１８に圧油を供給する通路と合流用切換弁２０に圧油を供給する通路との間を迂回接続する迂回バイパス油路２２を設けるとともに、該迂回バイパス油路２２に開度調整可能な補助切換弁２４を設け、該補助切換弁２４の開度を、アーム用切換弁２６に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値とブーム用切換弁１８に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値との大小関係に対応して制御し、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、補助切換弁２４の開度がより大きくなるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の油圧ポンプに接続され、ブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用切換弁と、
第２の油圧ポンプに接続され、アームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用切換弁と、
第１の油圧ポンプに前記ブーム用切換弁よりも下流側にタンデム接続され、アームシリンダへ供給される圧油を合流させるための合流用切換弁と、
を備えた建設機械の油圧回路において、
前記ブーム用切換弁に圧油を供給する通路と前記合流用切換弁に圧油を供給する通路との間を迂回接続する迂回バイパス油路を設けるとともに、
該迂回バイパス油路に開度調整可能な補助切換弁を設け、
該補助切換弁の開度を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値と前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値との大小関係に対応して制御し、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、該補助切換弁の開度がより大きくなるように制御することを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記大小関係に対応してなされる制御が、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値から前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値を減じた差分に対応してなされる制御であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値が、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧であり、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値が、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を指令するパイロット圧であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項４】
請求項３において、
前記パイロット圧を検出する圧力センサが設けられており、
該圧力センサの検出値から前記大小関係を演算し、該大小関係に基づいて前記補助切換弁の開度を制御することを特徴とする建設機械の油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械である油圧ショベルは、下部走行体（基体）、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットなどの複数の作動部位を備え、建設作業等に広く用いられている。
【０００３】
油圧ショベルのこれら複数の作動部位は同時に作動させられることも多い。例えば、油圧ショベルの一般的な作業である掘削作業を行う際においては、ブームとアームを同時に操作する同時操作（複合操作）がなされることが多い。このような同時操作を円滑に行えるようにするために、タンデム接続された油圧回路が用いられている。
【０００４】
ここで、掘削作業の中でも特に整地作業を行う場合、通常、ブームシリンダを駆動するのに要するトータルの油量はアームシリンダを駆動するのに要するトータルの油量よりも少ないが、ブームシリンダを駆動するのに要する駆動圧はアームシリンダを駆動するのに要する駆動圧よりも大きい駆動圧が必要となる。
【０００５】
これに対応する技術として、特許文献１および特許文献２の図８には、図４に示す油圧回路１００のように、迂回バイパス油路１１４に固定絞り１１６を設けて、タンデム通路１１２から迂回バイパス油路１１４に流れ込む圧油を制限し、ブームシリンダ１０２を駆動するのに要する駆動圧を確保して、複合操作性を確保する技術が記載されている。
【０００６】
一方、掘削作業の後半においては、ブーム用リモコンレバー装置１１８のブームレバー１１８Ａが中立位置方向に戻されて、ブーム用切換弁１２０のスプールは中立位置方向に移動して、ブームシリンダ１０２へ供給される圧油は少なくなるが、アームシリンダ１０４に供給される第１油圧ポンプ１２２からの圧油は増える。
【０００７】
ここで、ブーム用切換弁１２０のタンデム通路１２０Ｔは、ブームシリンダ１０２を駆動するのに要する駆動圧を確保するために開度が限定されており、タンデム通路１１２を通ってアームシリンダ１０４に供給される第１油圧ポンプ１２２からの圧油は、タンデム通路１１２の開度の大きくない箇所（ブーム用切換弁１２０のタンデム通路１２０Ｔ）を通る。また、迂回バイパス油路１１４を通ってアームシリンダ１０４に供給される第１油圧ポンプ１２２からの圧油も、開度の大きくない箇所である固定絞り１１６を通る。
【０００８】
このため、第１油圧ポンプ１２２からアームシリンダ１０４に圧油が供給される際には絞り損失が生じ、エネルギ損失が生じる（燃費が悪化する）。
【０００９】
なお、図４において、符号１０６はブーム、１０８はアーム、１１０はバケット、１２４はアーム用リモコンレバー装置、１２６は第２油圧ポンプ、１２８はアーム用切換弁、１３０は第１油圧ポンプ１２２からの圧油と第２油圧ポンプ１２６からの圧油を合流させるための合流用切換弁である。
【００１０】
図４に示す油圧回路１００でエネルギ損失が生じることに対し、特許文献２の図１には、図５に示す油圧回路２００のように、固定絞り１１６に替えて流量調整弁２０２を迂回バイパス油路１１４に設け、該流量調整弁２０２の開度の調整を、アーム用切換弁１２８のスプールをアーム閉じ（引込み）方向に駆動するパイロット圧Ｐ１に応じて行い、エネルギ損失を抑制する技術が記載されている。図５において、符号２０４は比例電磁弁、２０６はパイロット油圧ポンプ、２０８はコントローラ、２１０はパイロット圧センサである。
【００１１】
また、特許文献３の図１には、図６に示す油圧回路３００のように、固定絞り１１６に替えて流量調整弁３０２を迂回バイパス油路１１４に設け、該流量調整弁３０２の開度の調整を、第１油圧ポンプ１２２の吐出圧Ｐ２に応じて行い、エネルギ損失を抑制する技術が記載されている。図６において、符号３０４は比例電磁弁、３０６はパイロット油圧ポンプ、３０８はコントローラ、３１０は吐出圧センサである。
【００１２】
なお、図５および図６において、図４と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特公平２−１６４１６号公報
【特許文献２】特許第３１８３８１５号公報
【特許文献３】特許第３１４２７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献２の図１に記載の技術および特許文献３の図１に記載の技術のどちらにおいても、ブームの操作状況が考慮されていない。このため、ブームとアームの同時操作時にオペレータの意図に反した開度調整がなされて操作性が損なわれるおそれがある。また、アーム単独操作時に必要以上に絞られたままとなり、エネルギ損失が大きくなるという不具合が生じるおそれもある。
【００１５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、ブームとアームの同時操作時であっても操作性が損なわれにくく、かつ、絞り損失を従来よりも低減させることができる建設機械の油圧回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、第１の油圧ポンプに接続され、ブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用切換弁と、第２の油圧ポンプに接続され、アームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用切換弁と、第１の油圧ポンプに前記ブーム用切換弁よりも下流側にタンデム接続され、アームシリンダへ供給される圧油を合流させるための合流用切換弁と、を備えた建設機械の油圧回路において、前記ブーム用切換弁に圧油を供給する通路と前記合流用切換弁に圧油を供給する通路との間を迂回接続する迂回バイパス油路を設けるとともに、該迂回バイパス油路に開度調整可能な補助切換弁を設け、該補助切換弁の開度を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値と前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値との大小関係に対応して制御し、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、該補助切換弁の開度がより大きくなるように制御することにより、前記課題を解決したものである。
【００１７】
本発明では、迂回バイパス油路に設けられた補助切換弁の開度を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値と前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値との大小関係に対応して制御し、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、該補助切換弁の開度がより大きくなるように制御する。
【００１８】
このため、ブームを立ち上げる操作を行っているときにアームを閉じる操作が行われても、補助切換弁の開度は大きくなりにくく、ブームシリンダを駆動するのに要する駆動圧を確保しやすく、ブームとアームの同時操作時であってもオペレータの意図に反した開度調整がなされにくく操作性が損なわれにくい。
【００１９】
即ち、本発明では、アーム閉じ動作の状況だけでなく、ブーム上げ動作の状況も考慮して前記補助切換弁の開度を制御するので、アーム閉じとブーム上げの同時操作時であっても操作性が損なわれにくく、さらに、アーム閉じとブーム上げの同時操作時において、絞り損失を従来よりも適切に低減させることができ、その分だけ第１および第２油圧ポンプの吐出圧を抑制することができ、エネルギ損失を従来よりも抑制することができる。
【００２０】
前記大小関係に対応してなされる制御は、例えば、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値から前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値を減じた差分に対応してなされる制御とすることができる。
【００２１】
また、例えば、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧とし、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値を、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を指令するパイロット圧としてもよい。
【００２２】
また、前記パイロット圧を検出する圧力センサを設け、該圧力センサの検出値から前記大小関係を演算し、該大小関係に基づいて前記補助切換弁の開度を制御するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、アーム閉じ動作の状況だけでなく、ブーム上げ動作の状況も考慮して補助切換弁の開度（迂回バイパス油路の開度）を制御するので、ブームとアームの同時操作時であっても、操作性が損なわれにくく、かつ、絞り損失を従来よりも低減させることができる。
【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ショベルの油圧回路の構成を示す図
【図２】補助切換弁２４の開度（開口面積Ｓ）と差圧ΔＰとの関係を模式的に示すグラフ図
【図３】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図
【図４】従来の油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図（特許文献２の図８）
【図５】従来の油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図（特許文献２の図１）
【図６】従来の油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図（特許文献３の図１）
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下図面に基づいて、本発明に係る油圧ショベル（建設機械）の油圧回路の好適な実施形態の例について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図である。
【００２７】
この油圧回路１０は、第１油圧ポンプ１２と、第２油圧ポンプ１４と、タンデム通路１６と、ブーム用切換弁１８と、合流用切換弁２０と、迂回バイパス油路２２と、補助切換弁２４と、アーム用切換弁２６と、を備え、ブームシリンダ８０およびアームシリンダ８２に圧油を供給して、ブーム８４およびアーム８６を作動させて、掘削作業等の各種作業を油圧ショベル７０に行わせる。符号８８はバケットである。
【００２８】
第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１４はパラレルに配置されている。第１油圧ポンプ１２にはタンデム通路１６が接続されており、第１油圧ポンプ１２から供給される圧油はタンデム通路１６を経てブームシリンダ８０およびアームシリンダ８２に供給される。タンデム通路１６には、上流側にブーム用切換弁１８が設けられ、下流側に合流用切換弁２０が設けられている。
【００２９】
ブーム用切換弁１８は、３位置６ポートの切換弁であり、３つの切り換え位置Ａ、Ｂ、Ｃを備えており、第１油圧ポンプ１２からブームシリンダ８０へ向かう圧油の方向と流量を制御する。ブーム用切換弁１８のスプールの両端には、それぞれパイロットポート１８ａ、１８ｂが設けられており、それぞれパイロット油路３２ａ、３２ｂからパイロット圧が供給される。
【００３０】
ブーム用切換弁１８のスプールは、オペレータがブーム用リモコンレバー装置３２を操作することによって移動し、ブームシリンダ８０に供給される作動油の方向と流量を制御する。第１油圧ポンプ１２からブームシリンダ８０に供給される圧油は、タンデム通路１６からブーム用切換弁１８を経てブーム用油路９０ａ、９０ｂを通ってブームシリンダ８０に供給される。
【００３１】
アーム用切換弁２６は、３位置６ポートの切換弁であり、３つの切り換え位置Ｄ、Ｅ、Ｆを備えており、第２油圧ポンプ１４からアームシリンダ８２へ向かう圧油の方向と流量を制御する。アーム用切換弁２６のスプールの両端には、それぞれパイロットポート２６ａ、２６ｂが設けられており、それぞれパイロット油路３６ａ、３６ｂからパイロット圧が供給される。
【００３２】
アーム用切換弁２６のスプールは、オペレータがアーム用リモコンレバー装置３４を操作することによって移動し、アームシリンダ８２に供給される圧油の方向と流量を制御する。第２油圧ポンプ１４からアームシリンダ８２に供給される圧油は、アーム用切換弁２６を経てアーム用油路９２ａ、９２ｂを通ってアームシリンダ８２に供給される。
【００３３】
迂回バイパス油路２２は、第１油圧ポンプ１２から吐出される圧油を、ブーム用切換弁１８を経ずに、合流用切換弁２０の供給ポートｐ１にバイパスする役割を有する。ブーム用切換弁１８のスプールが切り換え位置Ｂ（中立位置）であるとき、第１油圧ポンプ１２からの圧油はブームシリンダ８０に供給されず、ブーム用切換弁１８のタンデム通路１８Ｔを通って合流用切換弁２０の供給ポートｐ１に供給されるとともに、迂回バイパス油路２２を通って合流用切換弁２０の供給ポートｐ１に供給される。ブーム用切換弁１８のスプールが切り換え位置Ａ、Ｃであるとき、第１油圧ポンプ１２から吐出される圧油はタンデム通路１６を通ってブームシリンダ８０に供給されるとともに、迂回バイパス油路２２を通ってアームシリンダ８２に供給される。
【００３４】
補助切換弁２４は、迂回バイパス油路２２の中途に設けられた２位置２ポートの切換弁であり、２つの切り換え位置Ｊ、Ｋを備えており、迂回バイパス油路２２を通って合流用切換弁２０の供給ポートｐ１に供給される圧油の量を制御する役割を有する。切り換え位置Ｊの通路には絞り２５が設けられており、切り換え位置Ｋの通路には絞りが設けられておらず、切り換え位置Ｊから切り換え位置Ｋに切り換わるにつれて、開度（開口面積Ｓ）が大きくなるようになっている。
【００３５】
補助切換弁２４のスプールの両端には、それぞれパイロットポート２４ａ、２４ｂが設けられている。パイロットポート２４ａには、アーム８６を閉じる（引込む）方向に駆動するパイロット圧（アーム閉じ動作を行わせるための指令値）がパイロット油路３６ａおよびパイロット油路２４ａ１を介して伝達され、パイロットポート２４ｂには、ブーム８４を上げる方向に駆動するパイロット圧（ブーム上げ動作を行わせるための指令値）がパイロット油路３２ａおよびパイロット油路２４ｂ１を介して伝達される。したがって、補助切換弁２４のスプールは、アーム８６を閉じる方向に駆動するパイロット圧とブーム８４を上げる方向に駆動するパイロット圧との差圧（大小関係）に基づき位置が切り換えられる。
【００３６】
また、切り換え位置Ｊの側の端部にはバネ２４ｃが設けられている。このバネ２４ｃによって補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｊとなるように付勢されている。したがって、補助切換弁２４のスプールが切り換え位置Ｊから切り換え位置Ｋに切り換わるためには、アーム８６を閉じる方向に駆動するパイロット圧からブーム８４を上げる方向に駆動するパイロット圧を減じた差圧ΔＰが、バネ２４ｃによる付勢力を上回る必要がある。このため、バネ２４ｃによる付勢力を調整することにより、補助切換弁２４のスプールが切り換え位置Ｊから切り換え位置Ｋへと切り換わるときの切り換え開始時の差圧ΔＰ０（閾値）を設定することができる。図２に示すように、差圧ΔＰ０に達するまでは、補助切換弁２４の開度（開口面積Ｓ）はＳminであり、この開度は絞り２５の開度である。差圧ΔＰが差圧ΔＰ０を超えると、差圧ΔＰが大きくなるにつれて補助切換弁２４の開度（開口面積Ｓ）は大きくなっていき、所定の差圧ΔＰ１に達すると最大値Ｓmaxに達し、以降は差圧ΔＰが大きくなっても、補助切換弁２４の開度（開口面積Ｓ）は最大値Ｓmaxのままである。
【００３７】
合流用切換弁２０は、３位置６ポートの切換弁であり、３つの切り換え位置Ｇ、Ｈ、Ｉを備えており、第１油圧ポンプ１２からブームシリンダ８０へ向かう圧油の流れる方向と流量を制御する。合流用切換弁２０のスプールの両端には、それぞれパイロットポート２０ａ、２０ｂが設けられており、それぞれパイロット油路３６ａ、３６ｂからパイロット圧が供給される。
【００３８】
また、合流用切換弁２０は、タンデム通路１６においてブーム用切換弁１８の下流側に設けられて、ブーム用切換弁１８に対してタンデム接続されている。合流用切換弁２０の下流側のポートｐ２、ｐ３はアーム用油路９２ａ、９２ｂに接続している。
【００３９】
アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａが図１において左側に倒されてパイロット油路３６ａにパイロット圧が供給されると、パイロット圧は、アーム用切換弁２６のパイロットポート２６ａに供給されるとともに、合流用切換弁２０のパイロットポート２０ａに供給され、アーム用切換弁２６を切り換え位置Ｄにするとともに合流用切換弁２０を切り換え位置Ｇにする。これにより、第２油圧ポンプ１４からアーム用油路９２ａに圧油が供給されるとともに、第１油圧ポンプ１２からの圧油もアーム用油路９２ａに供給される。これにより、アームシリンダ８２のボトム室は十分な量の圧油の供給を受け、アーム８６は閉じる動作をする。
【００４０】
また、アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａが右側に倒されてパイロット油路３６ｂにパイロット圧が供給されると、パイロット圧は、アーム用切換弁２６のパイロットポート２６ｂに供給されるとともに、合流用切換弁２０のパイロットポート２０ｂに供給され、アーム用切換弁２６を切り換え位置Ｆにするとともに合流用切換弁２０を切り換え位置Ｉにする。これにより、第２油圧ポンプ１４からアーム用油路９２ｂに圧油が供給されるとともに、第１油圧ポンプ１２からの圧油もアーム用油路９２ｂに供給される。これにより、アームシリンダ８２のロッド室は十分な量の圧油の供給を受けて、アーム８６は開く動作をする。
【００４１】
このように、合流用切換弁２０は、第２油圧ポンプ１４からアームシリンダ８２に供給される圧油と同じ方向に、第１油圧ポンプ１２からの圧油をアームシリンダ８２に供給する役割を有する。
【００４２】
次に、上述のように構成された第１実施形態に係る油圧回路１０の動作および作用について説明する。
【００４３】
油圧ショベル７０により掘削作業を行う場合、まず、ブーム８４を前方に倒すとともにアーム８６を前方に開く準備動作を行う。そして、その状態から、ブーム８４を上方に立ち上げるとともにアーム８６を手前に引き寄せて閉じる方向に駆動し、バケット８８を手前に引き寄せて掘削作業を行う。
【００４４】
前記準備動作を行う際には、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａを図１において左側に倒す操作を行い、パイロット油路３２ｂを介してパイロットポート１８ｂにパイロット圧を供給してブーム用切換弁１８のスプールを切り換え位置Ｃに切り換えてブームシリンダ８０のロッド室に圧油を供給してブーム８４を前方に倒すとともに、アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａを図１において右側に倒す操作を行い、パイロット油路３６ｂを介してパイロットポート２６ｂにパイロット圧を供給してアーム用切換弁２６のスプールを切り換え位置Ｆに切り換え、且つ、パイロット油路３６ｂを介してパイロットポート２０ｂにパイロット圧を供給して合流用切換弁２０のスプールを切り換え位置Ｉに切り換えて、アームシリンダ８２のロッド室に圧油を供給してアーム８６を前方に開く。
【００４５】
この準備動作の最中は、アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａは図１において右側に倒されており、パイロット油路３６ａにはパイロット圧は供給されておらず、補助切換弁２４のパイロットポート２４ａにパイロット圧は供給されていない。また、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａは図１において左側に倒されており、パイロット油路３２ａにはパイロット圧は供給されておらず、補助切換弁２４のパイロットポート２４ｂにはパイロット圧は供給されていない。一方、バネ２４Ｃにより補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｊの方向に付勢されている。このため、補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｊになっており、絞り２５によりブーム駆動圧が確保されている。
【００４６】
この準備動作を行った後、ブーム８４を上方に立ち上げるとともにアーム８６を手前に引き寄せて閉じる方向に駆動し、バケット８８を手前に引き寄せて掘削作業を行う。この掘削作業においては、その前半でブーム８４の上方への立ち上げは概ね終了する。ブーム８４の上方への立ち上げの際（掘削作業の前半）には、地面を掘削することによる反力がアーム８６の自重と反対方向にブーム８４に作用するため、ブーム８４を駆動するために要するブーム駆動圧は特に大きいわけではない。一方、アーム８６を閉じる操作は掘削作業の全体にわたって行われ、アーム８６は地面を掘削することによる反力に常に抗していく必要があるので、アーム８６を駆動するために要する駆動圧は大きい。このため、掘削作業の前半においては、アーム８６を駆動するのに要する駆動圧の方がブーム８４を駆動するのに要する駆動圧よりも大きくなる。ただし、ブーム８４からの戻り油をタンクに戻すために、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａは適度に倒しておく必要がある。
【００４７】
ここで、掘削作業の前半においては、ブーム８４の上方への立ち上げ動作のために、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａは図１において右側に倒されており、パイロット油路３２ａにパイロット圧が供給されて、ブーム用切換弁１８のスプールは切り換え位置Ａに切り換わるとともに、補助切換弁２４のパイロットポート２４ｂにパイロット圧が供給されている。また、同時になされているアーム８６を閉じる動作のために、アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａは図１において左側に倒されており、パイロット油路３６ａにパイロット圧が供給されて、パイロット油路２４ａ１を介して補助切換弁２４のパイロットポート２４ａにパイロット圧が供給されている。
【００４８】
このため、掘削作業の前半においては、補助切換弁２４のスプールの両側にパイロット圧が加わっており、パイロットポート２４ａに供給されるパイロット圧からパイロットポート２４ｂに供給されるパイロット圧を減じた差圧（アーム用切換弁２６に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧からブーム用切換弁１８に対してブーム上げを指令するパイロット圧を減じた差圧）ΔＰは小さい。加えて、切り換え位置Ｊ側の端部にはバネ２４Ｃが設けられており、補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｊの方向に付勢されて所定の大きさの力が加えられている。このため、掘削作業の前半では、差圧ΔＰは差圧ΔＰ０を上回ることはなく、補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｊとなり、絞り２５により迂回バイパス油路２２を流れる圧油の量は制限され、掘削作業前半においてブーム駆動圧が確保されている。
【００４９】
ブーム８４が上方におおよそ立ち上がった後の掘削作業後半では、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａは中立位置に戻され始め、パイロット油路３２ａにパイロット圧が供給されなくなり、補助切換弁２４のパイロットポート２４ｂにパイロット圧が供給されなくなるとともに、ブーム用切換弁１８のスプールは切り換え位置Ｂとなり、タンデム通路１６が連通する。一方、ブーム８４が上方におおよそ立ち上がった後の掘削作業後半も、アーム８６を閉じる操作は継続してなされており、アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａは図１において左側に倒されたままであり、補助切換弁２４のパイロットポート２４ａにはパイロット圧が供給され続けている。このため、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａが中立位置に戻されるにつれて、パイロットポート２４ａに供給されるパイロット圧からパイロットポート２４ｂに供給されるパイロット圧を減じた差圧ΔＰが大きくなり、この差圧ΔＰがバネ２４ｃの付勢力に打ち勝つ（ΔＰ＞ΔＰ０）と、補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｊから切り換え位置Ｋへと切り換わっていき、それにつれて補助切換弁２４の開度が大きくなっていき、迂回バイパス油路２２を流れる圧油の絞り損失が小さくなっていく。
【００５０】
このように本実施形態では、差圧ΔＰが大きくなるにつれて補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｋに切り換わっていくが、ブーム８４を立ち上げる操作を行っているときはパイロットポート２４ｂにパイロット圧が供給されているので、たとえアーム８６を閉じる操作を行っていても、差圧ΔＰは差圧ΔＰ０を上回らず補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｊのままであり、絞り２５によりブーム駆動圧が確保され、操作性が損なわれにくい。
【００５１】
また、アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａを図１において左側に倒している場合は、パイロットポート２４ａに供給されるパイロット圧が大きくなり差圧ΔＰが大きくなる方向であり、アーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａが中立位置であるか図１において右側に倒している場合は、パイロットポート２４ａに供給されるパイロット圧は小さくなり差圧ΔＰが小さくなる方向である。ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａを図１において右側に倒している場合は、パイロットポート２４ｂに供給されるパイロット圧が大きくなり差圧ΔＰが小さくなる方向であり、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａが中立位置であるか図１において左側に倒している場合は、パイロットポート２４ｂに供給されるパイロット圧は小さくなり差圧ΔＰが大きくなる方向である。したがって、本実施形態では、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａの操作状況とアーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａの操作状況の双方が差圧ΔＰに反映される。
【００５２】
そして、本実施形態では、差圧ΔＰが大きくなるほど、補助切換弁２４のスプールが切り換え位置Ｊから切り換え位置Ｋへと切り換わる量が大きくなり、絞り２５を通過する圧油量が減少するので、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａの操作状況とアーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａの操作状況の双方が差圧ΔＰに反映される本実施形態では、ブーム８４とアーム８６とが同時に操作される掘削作業等において、絞り損失を従来よりも適切に低減させることができ、その分だけ第１油圧ポンプ１２および第２油圧ポンプ１４の吐出圧を抑制することができ、エネルギ損失を従来よりも抑制することができる。
【００５３】
例えば、アーム閉じ動作の最中はアーム用リモコンレバー装置３４の操作レバー３４Ａが図１において左側に倒されており、アーム用切換弁２６に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧が供給されているが、ブーム用リモコンレバー装置３２の操作レバー３２Ａを中立位置に戻し始めるとパイロットポート２４ｂに供給されるパイロット圧が小さくなって、差圧ΔＰは大きくなっていき、補助切換弁２４のスプールは切り換え位置Ｋに切り換わっていき、絞り２５を通過する圧油量が減少するので、本実施形態では絞り損失を従来よりも適切に低減させることができる。
【００５４】
また、補助切換弁２４のスプールが切り換え位置Ｊから切り換え位置Ｋへと切り換わる量は、オペレータによるアーム閉じとブーム上げの複合レバー操作に基づくので、オペレータの意図に応じた操作性を確保することもできる。
【００５５】
なお、本実施形態では、ブーム上げ動作を行わせるための指令値およびアーム閉じ動作を行わせるための指令値としてパイロット圧を用い、その差圧ΔＰに基づき補助切換弁２４の開度を制御するように構成しているが、ブーム上げ動作を行わせるための指令値およびアーム閉じ動作を行わせるための指令値として用いるパラメータはパイロット圧でなくてもよく、例えば操作レバー３２Ａ、３４Ａの操作量であってもよい。
【００５６】
また、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、補助切換弁２４のスプールが切り換え位置Ｋに切り換わっていく（補助切換弁２４の開度が大きくなっていく）ように構成できれば、例えば「差分」ではなく、ブーム上げ動作を行わせるための指令値とアーム閉じ動作を行わせるための指令値との「大きさの割合」に応じて補助切換弁２４の開度制御を行う構成としてもよい。
【００５７】
次に、本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路４０について説明する。
【００５８】
図３は、本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路４０の構成を示す図である。第１実施形態に係る油圧回路１０と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５９】
第１実施形態に係る油圧回路１０では、アーム用切換弁２６に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧およびブーム用切換弁１８に対してブーム上げを指令するパイロット圧が補助切換弁２４にそのまま供給されているが、第２実施形態に係る油圧回路４０では、図３に示すように、アーム用切換弁２６に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧（パイロット油路３２ａのパイロット圧）を検出する圧力センサ４２を設けるとともに、ブーム用切換弁１８に対してブーム上げを指令するパイロット圧（パイロット油路３６ａのパイロット圧）を検出する圧力センサ４４を設け、圧力センサ４２、４４が測定した圧力データに基づき、差圧ΔＰ（あるいは割合でも可）をコントローラ４８が算出するように構成している。
【００６０】
また、第２実施形態に係る油圧回路４０では、第１実施形態に係る油圧回路１０の補助切換弁２４に替えて、スプールの片方の端部（後述する切り換え位置Ｍ側の端部）のみにパイロットポート５４ａが設けられた補助切換弁５４が設けられているとともに、補助切換弁５４のパイロットポート５４ａに供給するパイロット圧を制御する比例電磁弁５０が設けられている。
【００６１】
補助切換弁５４は、迂回バイパス油路２２に設けられた２位置２ポートの切換弁であり、２つの切り換え位置Ｌ、Ｍを備えており、迂回バイパス油路２２を通って合流用切換弁２０の供給ポートｐ１に供給される圧油の量を制御する役割を有する。切り換え位置Ｌの通路には絞り５５が設けられており、切り換え位置Ｍの通路には絞りが設けられておらず、切り換え位置Ｌから切り換え位置Ｍに切り換わるにつれて、開度（開口面積Ｓ）が大きくなるようになっている。
【００６２】
圧力センサ４２、４４が測定した圧力データはそれぞれ電気信号線４６ａ、４６ｂを介してコントローラ４８に送られ、コントローラ４８において差圧ΔＰが算出され、算出された差圧ΔＰに基づき電気信号線４６ｃを介してコントローラ４８から比例電磁弁５０に電気信号が送られて比例電磁弁５０の開度が制御されて、パイロット油圧ポンプ５２から補助切換弁５４のパイロットポート５４ａに入力されるパイロット圧が制御される。
【００６３】
具体的には、コントローラ４８は、算出した差圧ΔＰが所定の値を上回ると、補助切換弁５４のスプールが切り換え位置Ｌから切り換え位置Ｍへの切り換えを開始するように制御し、差圧ΔＰと補助切換弁５４の開度（開口面積Ｓ）との関係が、例えば第１実施形態の場合と同様に図２のようになるように制御する。
【００６４】
第２実施形態に係る油圧回路４０では、算出した差圧ΔＰに基づきコントローラ４８が比例電磁弁５０の開度を制御して補助切換弁５４のパイロットポート５４ａに入力するパイロット圧を制御するので、差圧ΔＰと補助切換弁５４の開度（開口面積Ｓ）との関係が図２のような一次関数となるような制御以外の制御も可能であり、差圧ΔＰと補助切換弁５４の開度（開口面積Ｓ）との関係を任意の関数とすることができ、状況に応じたきめ細かい制御が可能である。
【００６５】
なお、第２実施形態に係る油圧回路４０では、圧力センサを２つ（圧力センサ４２、４４）設けているが、アーム用切換弁２６に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧（パイロット油路３２ａのパイロット圧）、およびブーム用切換弁１８に対してブーム上げを指令するパイロット圧（パイロット油路３６ａのパイロット圧）を１つの圧力センサに入力し、該１つの圧力センサにより差圧ΔＰについてのデータを検出させるように構成してもよい。
【００６６】
以上、本発明に係る第１および第２実施形態に係る油圧回路１０、４０を説明したが、本発明は、ポジコン、ネガコン、オープンセンタ等のポンプ制御方式には依存せず、適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
例えば、ブームとアームを同時に操作する同時操作（複合操作）が頻繁になされる油圧ショベルに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０、４０…油圧回路
１２…第１油圧ポンプ
１４…第２油圧ポンプ
１６…タンデム通路
１８…ブーム用切換弁
２０…合流用切換弁
２２…迂回バイパス油路
２４、５４…補助切換弁
２５、５５…絞り
２６…アーム用切換弁
３２…ブーム用リモコンレバー装置
３４…アーム用リモコンレバー装置
３２Ａ、３４Ａ…操作レバー
４２、４４…圧力センサ
４８…コントローラ
５０…比例電磁弁
５２…パイロット油圧ポンプ
７０…油圧ショベル
８０…ブームシリンダ
８２…アームシリンダ
８４…ブーム
８６…アーム
８８…バケット
ΔＰ…差圧
Ｓ…開口面積
【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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