(57)【要約】【課題】切換弁の大きさを従来程度に保ちながら、油圧アクチュエータからの戻り油がタンクに排出されるまでの通過圧損を安価に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】第二作業機用第２切換弁２２は、第一作業機用油圧アクチュエータ８０からの戻り油をタンクＴに排出させるための排出通路２２ｃを備え、また、油圧回路１０は、第二作業機用第２切換弁２２の切り換え位置を制御する第二作業機用第２切換弁制御機構３０、３２、３４を備え、第一作業機８４の動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態のときに、第二作業機用第２切換弁２２を排出通路２２ｃが連通するように切り換える。【選択図】図１
2011064015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の油圧ポンプに接続され、第一作業機を駆動する第一作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第一作業機用第１切換弁と、
第２の油圧ポンプに接続され、第二作業機を駆動する第二作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第二作業機用第１切換弁と、
前記第１の油圧ポンプに前記第一作業機用第１切換弁とタンデム接続され、前記第二作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第二作業機用第２切換弁と、
を備えた建設機械の油圧回路において、
前記第二作業機用第２切換弁は、前記第一作業機用油圧アクチュエータからの戻り油をタンクに排出させるための排出通路を備え、
また、前記油圧回路は、前記第二作業機用第２切換弁の切り換え位置を制御する第二作業機用第２切換弁制御機構を備え、
前記第一作業機の動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態のときに、前記第二作業機用第２切換弁を前記排出通路が連通するように切り換え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、更に、
前記第２の油圧ポンプに前記第二作業機用第１切換弁とタンデム接続され、前記第一作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第一作業機用第２切換弁を備え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、
前記第一作業機がアームで、前記第一作業機用第１切換弁および第一作業機用第２切換弁がアーム用第１切換弁およびアーム用第２切換弁であり、また、前記第一作業機用油圧アクチュエータがアームシリンダであり、
また、前記第二作業機がブームで、前記第二作業機用第１切換弁および第二作業機用第２切換弁がブーム用第１切換弁およびブーム用第２切換弁であり、また、前記ブーム用油圧アクチュエータがブームシリンダであり、
前記特定の作業状態か否かを、前記アームの開き動作の程度を示すアーム開きパラメータの少なくとも１つが所定の閾値より大きいか否かを比較することによって判断す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、更に、
前記アーム用第１切換弁および前記アーム用第２切換弁を操作するアーム用操作レバーを備え、
前記アーム開きパラメータの１つが前記アーム用操作レバーの操作量であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項５】
請求項３または４において、更に、
前記アーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧および前記アーム用第２切換弁を切り換えるパイロット圧のうちの少なくとも一方を検出するアーム用パイロット圧検出手段を備え、
前記アーム開きパラメータの１つが前記アーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧または前記アーム用第２切換弁を切り換え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６】
請求項３〜５のいずれかにおいて、更に、
前記アームシリンダのロッド収縮時の推力を検出するアームシリンダロッド収縮推力検出手段を備え、
前記アーム開きパラメータの１つが前記アームシリンダのロッド収縮時の推力であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれかにおいて、更に、
前記アームシリンダのロッド側の圧油とボトム側の圧油との圧力差を検出するアームシリンダ圧力差検出手段を備え、
前記アーム開きパラメータの１つが前記アームシリンダにおける前記圧力差であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれかにおいて、更に、
前記アームシリンダのロッドの収縮速度を検出するアームシリンダロッド収縮速度検出手段を備え、
前記アーム開きパラメータの１つが前記アームシリンダのロッド収縮速度であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項９】
請求項３〜８のいずれかにおいて、更に、
前記アームと前記ブームとのなす角の増加速度を検出するアーム角速度検出手段を備え、
前記アーム開きパラメータの１つが前記アームと前記ブームとのなす角の増加速度であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれかにおいて、
前記特定の作業状態か否かを、前記ブームの上げ動作の程度を示すブーム上げパラメータの少なくとも１つが所定の閾値より小さいか否かを比較した結果も含めて判断することを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１１】
請求項１０において、更に、
前記ブーム用第１切換弁および前記ブーム用第２切換弁を操作するブーム用操作レバーを備え、
前記ブーム上げパラメータの１つが前記ブーム用操作レバーの操作量であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１２】
請求項１０または１１において、更に、
前記ブーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧および前記ブーム用第２切換弁を切り換えるパイロット圧のうちの少なくとも一方を検出するブーム用パイロット圧検出手段を備え、
前記ブーム上げパラメータの１つが前記ブーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧または前記ブーム用第２切換弁を切り換え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１３】
請求項１０〜１２のいずれかにおいて、更に、
前記ブームシリンダのロッド伸長時の推力を検出するブームシリンダロッド伸長推力検出手段を備え、
前記ブーム上げパラメータの１つが前記ブームシリンダのロッド伸長時の推力であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれかにおいて、更に、
前記ブームシリンダのロッド側の圧油とボトム側の圧油との圧力差を検出するブームシリンダ圧力差検出手段を備え、
前記ブーム上げパラメータの１つが前記ブームシリンダにおける前記圧力差であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれかにおいて、更に、
前記ブームシリンダのロッドの伸長速度を検出するブームシリンダロッド伸長速度検出手段を備え、
前記ブーム上げパラメータの１つが前記ブームシリンダのロッド伸長速度であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれかにおいて、更に、
前記ブームの水平方向からの立ち上がり角の増加速度を検出するブーム角度速度検出手段を備え、
前記ブーム上げパラメータの１つが前記ブームの水平方向からの立ち上がり角の増加速度であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１７】
第１の油圧ポンプに接続され、アームを駆動する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第１切換弁と、
第２の油圧ポンプに接続され、前記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第２切換弁と、
前記第２の油圧ポンプに前記アーム用第２切換弁とタンデム接続され、ブームを駆動する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第１切換弁と、
前記第１の油圧ポンプに前記アーム用第１切換弁とタンデム接続され、前記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第２切換弁と、
を備えた建設機械の油圧回路において、
前記ブーム用第２切換弁は、前記アームシリンダのボトム側からの戻り油をタンクに排出させるための排出通路を備え、
また、前記油圧回路は、アーム開き方向に前記アーム用第１切換弁または前記アーム用第２切換弁を切り換えるアーム開きパイロット圧を前記ブーム用第２切換弁の一端のパイロットポートに導く第１のパイロット通路と、ブーム上げ方向に前記ブーム用第１切換弁を切り換えるブーム上げパイロット圧を前記ブーム用第２切換弁の他端のパイロットポートに導く第２のパイロット通路と、
を備えることを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１８】
請求項１７において、更に、
前記第１のパイロット通路に、前記アーム開きパイロット圧および前記ブーム上げパイロット圧に応じて該第１のパイロット通路の連通の程度を切り換えるパイロット用切換弁が設けられてい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、油圧ショベル等の建設機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
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や床掘り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、油圧ポンプを複数設けるとともに、各油圧ポンプにブーム用切換弁とアーム用切換弁をそれぞれタンデム接続して、タンデム接続された通路をパラレルに設けた油圧回路が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような油圧回路としては、例えば図５に示す油圧回路がある。この油圧回路１００は、油圧アクチュエータ駆動用の複数の油圧ポンプ（第１油圧ポンプ１０２、第２油圧ポンプ１０４）をパラレルに備えている。第１油圧ポンプ１０２の上流から下流に向かって、ブームシリンダ１０６への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのブーム用第２切換弁１１２と、アームシリンダ１０８への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのアーム用第１切換弁１１４とがタンデムに設けられている。また、第２油圧ポンプ１０４の上流から下流に向かって、ブームシリンダ１０６への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのブーム用第１切換弁１１０と、アームシリンダ１０８への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのアーム用第２切換弁１１６とがタンデムに設けられている。これにより、油圧回路１００では、タンデム接続されたブーム用切換弁とアーム用切換弁とが、油圧ポンプ１０２、１０４ごとにタンデム接続されて、パラレルに設けられている。
【０００５】
図５に示す油圧回路１００を備えた油圧ショベル１５０において、一般的な作業であるアーム開き動作を行う場合、アーム用リモコンレバー装置１２０のアーム用操作レバー１２０Ａを操作して、アーム用第１切換弁１１４およびアーム用第２切換弁１１６の切り換えを行わせる。具体的には、アーム用リモコンレバー装置１２０のアーム用操作レバー１２０Ａを図１において右方向に倒し、アーム用第１切換弁１１４をｐ側に、アーム用第２切換弁１１６をｑ側に切り換えて、アームシリンダ１０８のロッド側に圧油を供給する通路１１４ａ、１１６ａを開いて、第１油圧ポンプ１０２および第２油圧ポンプ１０４からアームシリンダ１０８のロッド側に圧油を供給する。また、アーム用第１切換弁１１４をｐ側に、アーム用第２切換弁１１６をｑ側に切り換えると、アームシリンダ１０８のボトム側からの戻り油をタンクＴへ導通させる排出路１１４ｂ、１１６ｂが開放されて、アームシリンダ１０８のボトム側からの戻り油がタンクＴへ排出可能となり、アームシリンダ１０８は収縮することが可能となる。
【０００６】
したがって、アーム用リモコンレバー装置１２０のアーム用操作レバー１２０Ａを図５において右方向に倒し、アーム用第１切換弁１１４をｐ側、アーム用第２切換弁１１６をｑ側に切り換えると、アームシリンダ１０８のロッド側に圧油が供給されるとともにアームシリンダ１０８のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出されて、アームシリンダ１０８が収縮し、アーム１５２は開き動作を行う。
【０００７】
アームシリンダ１０８のボトム側から排出される戻り油は、アームシリンダ１０８のボトム側からの通路１０８ａ、アーム用切換弁１１４、１１６、通路１１４ｂ、１１６ｂを通過してタンクＴに排出される。したがって、従来例である図５に示す油圧回路の場合、アームシリンダ１０８のボトム側から排出される戻り油がタンクＴに戻る通路は、アーム用第１切換弁１１４を経由する通路１１４ｂおよびアーム用第２切換弁１１６を経由する通路１１６ｂの２つの通路が存在する。
【０００８】
なお、ブーム用第２切換弁１１２は、ブーム１５４の立ち上げ時において、ブームシリンダ１０６の駆動を助けるための圧油を第１油圧ポンプ１０２からブームシリンダ１０６のボトム側へ送り込む役割を有しており、３つの切り換え位置ｒ、ｓ、ｔのうち、ブームシリンダ１０６のボトム側へ送り込む切り換え位置ｒと、ブームシリンダ１０６へ圧油は供給せずに下流側へ圧油を通過させるだけの切り換え位置ｓの２つの切り換え位置のみを使用しており、切り換え位置ｔは使用されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、アーム１５２を開く作業ではアームシリンダ１０８のボトム側から作動油が排出されるが、この戻り油は、アーム用第１、第２切換弁１１４、１１６を通過するため、この部分での戻り油の通路が十分に確保されていないと、通過圧損が高くなりやすく、アーム開き動作におけるエネルギ損失が大きくなりやすい。
【００１１】
この通過圧損を低減するための方策としては、アーム用第１切換弁１１４およびアーム用第２切換弁１１６のサイズ（戻り油の通路のサイズ）を大きくすることが考えられる。しかしながら、この方法では、アーム用第１切換弁１１４およびアーム用第２切換弁１１６の製造コストが増加してしまう問題や、機体への搭載性が悪くなるという問題が別に生じてしまう。
【００１２】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、切換弁の大きさを従来程度に保ちながら、油圧アクチュエータからの戻り油がタンクに排出されるまでの通過圧損を安価に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】
【００１３】
本発明は、第１の油圧ポンプに接続され、第一作業機を駆動する第一作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第一作業機用第１切換弁と、第２の油圧ポンプに接続され、第二作業機を駆動する第二作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第二作業機用第１切換弁と、前記第１の油圧ポンプに前記第一作業機用第１切換弁とタンデム接続され、前記第二作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第二作業機用第２切換弁と、を備えた建設機械の油圧回路において、前記第二作業機用第２切換弁は、前記第一作業機用油圧アクチュエータからの戻り油をタンクに排出させるための排出通路を備え、また、前記油圧回路は、前記第二作業機用第２切換弁の切り換え位置を制御する第二作業機用第２切換弁制御機構を備え、前記第一作業機の動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態のときに、前記第二作業機用第２切換弁を前記排出通路が連通するように切り換えることにより、前記課題を解決したものである。
【００１４】
本発明では、第二作業機用第２切換弁は、第一作業機用油圧アクチュエータからの戻り油をタンクに排出させるための排出通路を備え、また、第二作業機用第２切換弁の切り換え位置を制御する第二作業機用第２切換弁制御機構を備えており、第一作業機の動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態のときに、第二作業機用第２切換弁を排出通路が連通するように切り換える。このため、本発明では、第一作業機用第１切換弁のほかに、第二作業機用第２切換弁をも介して第一作業機用油圧アクチュエータの戻り油をタンクに導くことができる。そのため、該第一作業機用切換弁のサイズを大きくする必要がなく、第一作業機用切換弁の製造コストが増加してしまう問題や、機体への搭載性が悪くなるという問題を発生させずに、第一作業機用油圧アクチュエータからの戻り油がタンクに排出されるまでの通過圧損を低減させることができる。即ち、本発明では、第一作業機用切換弁の大きさを従来程度に保ちながら、第一作業機用油圧アクチュエータからの戻り油がタンクに排出されるまでの通過圧損を安価に低減させることができる。
【００１５】
前記油圧回路において、更に、前記第２の油圧ポンプに前記第二作業機用第１切換弁とタンデム接続され、前記第一作業機用油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるための第一作業機用第２切換弁を備えさせてもよい。
【００１６】
以上の油圧回路において、前記第一作業機がアームで、前記第一作業機用第１切換弁および第一作業機用第２切換弁がアーム用第１切換弁およびアーム用第２切換弁であり、また、前記第一作業機用油圧アクチュエータがアームシリンダであり、また、前記第二作業機がブームで、前記第二作業機用第１切換弁および第二作業機用第２切換弁がブーム用第１切換弁およびブーム用第２切換弁であり、また、前記ブーム用油圧アクチュエータがブームシリンダである場合、前記特定の作業状態か否かを、前記アームの開き動作の程度を示すアーム開きパラメータの少なくとも１つが所定の閾値より大きいか否かを比較することによって判断することができる。
【００１７】
この場合、前記アーム用第１切換弁および前記アーム用第２切換弁を操作するアーム用操作レバーを備えるときには、前記アーム開きパラメータの１つを前記アーム用操作レバーの操作量とすることができる。
【００１８】
また、前記アーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧および前記アーム用第２切換弁を切り換えるパイロット圧のうちの少なくとも一方を検出するアーム用パイロット圧検出手段を備えるときには、前記アーム開きパラメータの１つを前記アーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧または前記アーム用第２切換弁を切り換えるパイロット圧とすることができる。
【００１９】
また、前記アームシリンダのロッド収縮時の推力を検出するアームシリンダロッド収縮推力検出手段を備えるときには、前記アーム開きパラメータの１つを前記アームシリンダのロッド収縮時の推力とすることができる。
【００２０】
また、前記アームシリンダのロッド側の圧油とボトム側の圧油との圧力差を検出するアームシリンダ圧力差検出手段を備えるときには、前記アーム開きパラメータの１つを前記アームシリンダにおける前記圧力差とすることができる。
【００２１】
また、前記アームシリンダのロッドの収縮速度を検出するアームシリンダロッド収縮速度検出手段を備えるときには、前記アーム開きパラメータの１つを前記アームシリンダのロッド収縮速度とすることができる。
【００２２】
また、前記アームと前記ブームとのなす角の増加速度を検出するアーム角速度検出手段を備えるときには、前記アーム開きパラメータの１つを前記アームと前記ブームとのなす角の増加速度とすることができる。
【００２３】
さらに、前記特定の作業状態か否かを、前記ブームの上げ動作の程度を示すブーム上げパラメータの少なくとも１つが所定の閾値より小さいか否かを比較した結果も含めて判断するようにしてもよい。
【００２４】
この場合、前記ブーム用第１切換弁および前記ブーム用第２切換弁を操作するブーム用操作レバーを備えるときには、前記ブーム上げパラメータの１つを前記ブーム用操作レバーの操作量とすることができる。
【００２５】
また、前記ブーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧および前記ブーム用第２切換弁を切り換えるパイロット圧のうちの少なくとも一方を検出するブーム用パイロット圧検出手段を備えるときには、前記ブーム上げパラメータの１つを前記ブーム用第１切換弁を切り換えるパイロット圧または前記ブーム用第２切換弁を切り換えるパイロット圧とすることができる。
【００２６】
また、前記ブームシリンダのロッド伸長時の推力を検出するブームシリンダロッド伸長推力検出手段を備えるときには、前記ブーム上げパラメータの１つを前記ブームシリンダのロッド伸長時の推力とすることができる。
【００２７】
また、前記ブームシリンダのロッド側の圧油とボトム側の圧油との圧力差を検出するブームシリンダ圧力差検出手段を備えるときには、前記ブーム上げパラメータの１つを前記ブームシリンダにおける前記圧力差とすることができる。
【００２８】
また、前記ブームシリンダのロッドの伸長速度を検出するブームシリンダロッド伸長速度検出手段を備えるときには、前記ブーム上げパラメータの１つを前記ブームシリンダのロッド伸長速度とすることができる。
【００２９】
また、前記ブームの水平方向からの立ち上がり角の増加速度を検出するブーム角度速度検出手段を備えるときには、前記ブーム上げパラメータの１つを前記ブームの水平方向からの立ち上がり角の増加速度とすることができる。
【００３０】
また、本発明は、第１の油圧ポンプに接続され、アームを駆動する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第１切換弁と、第２の油圧ポンプに接続され、前記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第２切換弁と、前記第２の油圧ポンプに前記アーム用第２切換弁とタンデム接続され、ブームを駆動する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第１切換弁と、前記第１の油圧ポンプに前記アーム用第１切換弁とタンデム接続され、前記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第２切換弁と、を備えた建設機械の油圧回路において、前記ブーム用第２切換弁は、前記アームシリンダのボトム側からの戻り油をタンクに排出させるための排出通路を備え、また、前記油圧回路は、アーム開き方向に前記アーム用第１切換弁または前記アーム用第２切換弁を切り換えるアーム開きパイロット圧を前記ブーム用第２切換弁の一端のパイロットポートに導く第１のパイロット通路と、ブーム上げ方向に前記ブーム用第１切換弁を切り換えるブーム上げパイロット圧を前記ブーム用第２切換弁の他端のパイロットポートに導く第２のパイロット通路と、を備えるように構成することにより、前記課題を解決することもできる。
【００３１】
ここで更に、前記第１のパイロット通路に、前記アーム開きパイロット圧および前記ブーム上げパイロット圧に応じて該第１のパイロット通路の連通の程度を切り換えるパイロット用切換弁を設けることにより、ブームの上げ動作の円滑性をより確保しやすくなる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、切換弁の大きさを従来程度に保ちながら、油圧アクチュエータからの戻り油がタンクに排出されるまでの通過圧損を安価に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【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】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３】本発明の第３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】本発明の第４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５】従来の油圧ショベルの油圧回路の構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下図面に基づいて、本発明に係る油圧ショベル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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、アーム用第１切換弁（第一作業機用第１切換弁）１６と、アーム用第２切換弁（第一作業機用第２切換弁）１８と、ブーム用第１切換弁（第二作業機用第１切換弁）２０と、ブーム用第２切換弁（第二作業機用第２切換弁）２２と、アーム用リモコンレバー装置２４と、ブーム用リモコンレバー装置２６と、パイロット圧センサ２８と、コントローラ３０と、電磁比例弁３２と、パイロット油圧ポンプ３４と、を備え、アームシリンダ（第一作業機用油圧アクチュエータ）８０およびブームシリンダ（第二作業機用油圧アクチュエータ）８２に圧油を供給して、アーム（第一作業機）８４およびブーム（第二作業機）８６を作動させて、掘削作業や床掘り作業等の各種作業を油圧ショベル７８に行わせる。符号８８はバケットである。なお、掘削や床掘りを行う際には、その準備動作として、ブーム８６の上げ動作を伴わないアーム８４の開き動作や、アーム８４の開きとブーム８６の下げの同時操作を行って、アーム８４を所定の位置まで開いておくとともにブーム８６を必要に応じて所定の位置まで下げておく必要がある。本実施形態では、アームの開き動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する作業状態を、「特定の作業状態」と称する。「所定の条件」については、以下の説明の中で適宜具体的に説明する。
【００３７】
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３８が接続されており、第１油圧ポンプ１２からタンデム通路３８を経て供給される圧油は、アームシリンダ８０および／またはブームシリンダ８２に供給される。タンデム通路３８には、上流側にブーム用第２切換弁２２が設けられ、下流側にアーム用第１切換弁１６が設けられており、アーム用第１切換弁１６とブーム用第２切換弁２２とはタンデム接続されている。
【００３８】
第２油圧ポンプ１４にはタンデム通路４２が接続されており、第２油圧ポンプ１４からタンデム通路４２を経て供給される圧油は、アームシリンダ８０および／またはブームシリンダ８２に供給される。タンデム通路４２には、上流側にブーム用第１切換弁２０が設けられ、下流側にアーム用第２切換弁１８が設けられており、アーム用第２切換弁１８とブーム用第１切換弁２０とはタンデム接続されている。
【００３９】
アーム用第１切換弁１６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からアームシリンダ８０へ向かう圧油の方向と流量を制御する。アーム用第１切換弁１６のスプールの両端には、それぞれパイロットポート１６ａ、１６ｂが設けられており、それぞれパイロット通路２４ａ、２４ｂからパイロット圧が供給される。
【００４０】
アーム用第１切換弁１６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２４を操作することによって移動し、第１油圧ポンプ１２からアームシリンダ８０に供給される圧油の方向と流量を制御する。第１油圧ポンプ１２からアームシリンダ８０に供給される圧油は、パラレル通路４０、またはタンデム通路３８およびパラレル通路４０から、アーム用第１切換弁１６を経て、アーム用通路８０ａ、８０ｂを通ってアームシリンダ８０に供給される。
【００４１】
また、アーム用第１切換弁１６には、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油をタンクＴに排出するための排出通路１６ｃが備えられている。アーム用第１切換弁１６が切り換え位置Ａのとき、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油は、アーム用通路８０ｂ、排出通路１６ｃ、タンク通路１６ｄを経由してタンクＴに排出される。
【００４２】
また、アーム用第１切換弁１６と並列にバイパス通路８０ｈが設けられている。バイパス通路８０ｈは、アームシリンダ８０のボトム側に連結するアーム用通路８０ｂ上の分岐点８０ｇと、ブーム用第２切換弁２２の下流側のポートであるポート２２ｄとを連結する通路である。バイパス通路８０ｈは、ブーム用第２切換弁２２が切り換え位置Ｉのときに、ブーム用第２切換弁２２の排出通路２２ｃを介してタンクＴに通じるタンク通路２２ｅと連通する。これにより、ブーム用第２切換弁２２が切り換え位置Ｉのとき、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油は、アーム用通路８０ｂ、バイパス通路８０ｈ、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅを経由してタンクＴに排出される。
【００４３】
アーム用第２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８０へ向かう圧油の方向と流量を制御する。アーム用第２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通路２４ａ、２４ｂからパイロット圧が供給される。
【００４４】
アーム用第２切換弁１８のスプールもアーム用第１切換弁１６のスプールと同様に、オペレータがアーム用リモコンレバー装置２４を操作することによって移動し、アームシリンダ８０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８０に供給される圧油は、パラレル通路４４、またはタンデム通路４２およびパラレル通路４４から、アーム用第２切換弁１８を経て、アーム用合流通路８０ｃ、８０ｄを通り、合流点８０ｅ、８０ｆでアーム用通路８０ａ、８０ｂに合流してアームシリンダ８０に供給される。
【００４５】
また、アーム用第２切換弁１８には、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油をタンクＴに排出するための排出通路１８ｃが備えられている。アーム用第２切換弁１８が切り換え位置Ｄのとき、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油は、アーム用通路８０ｂ、排出通路１８ｃ、タンク通路１８ｄを経由してタンクＴに排出される。
【００４６】
ブーム用第１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Ｊ、Ｋ、Ｌを備えており、第２油圧ポンプ１４からブームシリンダ８２へ向かう圧油の方向と流量を制御する。ブーム用第１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通路２６ａ、２６ｂからパイロット圧が供給される。
【００４７】
ブーム用第１切換弁２０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２６を操作することによって移動し、第２油圧ポンプ１４からブームシリンダ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からブームシリンダ８２に供給される圧油は、タンデム通路４２からブーム用第１切換弁２０を経てブーム用通路８２ａ、８２ｂを通ってブームシリンダ８２に供給される。
【００４８】
ブーム用第２切換弁２２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８２へ向かう圧油の方向と流量を制御する。ブーム用第２切換弁２２のスプールの両端には、それぞれパイロットポート２２ａ、２２ｂが設けられており、パイロットポート２２ａにはパイロット通路２６ａからパイロット圧が供給され、パイロットポート２２ｂにはパイロット通路３４ａからパイロット圧が供給される。
【００４９】
切り換え位置Ｇのとき、ブーム用合流通路８２ｃが連通し、第１油圧ポンプ１２からの圧油はブームシリンダ８２のボトム側に供給される。また、ブームシリンダ８２のロッド側からの戻り油はそれほど多くなく、この戻り油がタンクＴへの戻る通路はブーム用第１切換弁２０を経由する通路のみで十分なので、この戻り油の排出通路は切り換え位置Ｇには設けられていない。
【００５０】
切り換え位置Ｈのとき、第１油圧ポンプ１２からの圧油はタンデム通路３８をそのまま下流側に流れ、ブームシリンダ８２には第１油圧ポンプ１２からの圧油は供給されない。また、切り換え位置Ｈには、タンクＴへの戻り油が通過する通路は設けられていない。
【００５１】
切り換え位置Ｉのとき、第１油圧ポンプ１２からの圧油はタンデム通路３８をそのまま下流側に流れ、ブームシリンダ８２には第１油圧ポンプ１２からの圧油は供給されない。
【００５２】
切り換え位置Ｉには、アームシリンダ８０のボトム側からタンクＴへの戻り油が通過する排出通路２２ｃが設けられている。このため、ブーム用第２切換弁２２が切り換え位置Ｉのとき、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油の一部は、通路８０ｂ、分岐点８０ｇ、バイパス通路８０ｈ、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅを経てタンクＴへ排出される。
【００５３】
ブーム用第２切換弁２２のスプールもブーム用第１切換弁２０のスプールと同様に、オペレータがブーム用リモコンレバー装置２６を操作することによって移動し、第１油圧ポンプ１２からブームシリンダ８２に供給される圧油の方向と流量を制御する。第１油圧ポンプ１２からブームシリンダ８２に供給される圧油は、タンデム通路３８からブーム用第２切換弁２２（切換位置Ｇ）を経てブーム用合流通路８２ｃを通り、合流点８２ｄでブーム用通路８２ａに合流してブームシリンダ８２のボトム側に供給される。ただし、後で詳述するように、ブーム用第２切換弁２２の切換位置は、オペレータによってなされるブーム用リモコンレバー装置２６の操作レバー２６Ａの操作量によって決まるパイロット圧によってのみ決定されるのではなく、アーム用リモコンレバー装置２４の操作レバー２４Ａの操作量によって決まるパイロット圧も加味してコントローラ３０により決定される。
【００５４】
パイロット圧センサ（アーム用パイロット圧検出手段）２８は、アーム用第１切換弁１６のパイロットポート１６ａおよびアーム用第２切換弁１８のパイロットポート１８ａに供給されるパイロット通路２４ａのパイロット圧を測定する役割を有し、得られた圧力データは電気信号線２８ａを介してコントローラ３０に送られる。
【００５５】
コントローラ３０は、パイロット圧センサ２８から送られた圧力データに基づき、油圧ショベル７８の作業状態がアームの開き動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態であるか否かを判断するとともに、その判断結果に基づき電気信号線３０ａを介して電磁比例弁３２を操作して、パイロット通路３４ａの開度を調整し、ブーム用第２切換弁のパイロットポート２２ｂにパイロット油圧ポンプ３４から供給されるパイロット圧を調整して、ブーム用第２切換弁２２の切換位置を調整する。
【００５６】
ここで、パイロット圧センサ２８から送られた圧力データが大きいパイロット圧を示しているときは、アーム用第１切換弁１６の位置Ａ側への切換量およびアーム用第２切換弁１８の位置Ｄ側への切換量が大きく、アームシリンダ８０のロッド側への供給油量は多くなり、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油量も多くなっている。
【００５７】
また、油圧シリンダの構造から、ボトム側の受圧面積の方がロッド側の受圧面積よりも大きく、ボトム側から排出される油量は、ロッド側の受圧面積に対するボトム側の受圧面積の比である（ボトム側の受圧面積）／（ロッド側の受圧面積）をロッド側に供給される油量に乗じた量となる。したがって、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油量はアームシリンダ８０のロッド側への供給油量よりもさらに多くなる。
【００５８】
そこで、コントローラ３０は、パイロット圧センサ２８から送られた圧力データが大きいパイロット圧を示している場合、電気信号線３０ａを介して電磁比例弁３２のソレノイド部３２ａに指令を送り、パイロット通路３４ａの開度を大きくして、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂに加えるパイロット圧を大きくして、ブーム用第２切換弁２２を位置Ｉ側へ切り換える。ブーム用第２切換弁２２が位置Ｉ側へ切り換えられると、バイパス通路８０ｈ、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅが連通する。これにより、アーム用通路８０ｂを流れる、アームシリンダ８０のボトム側から排出された戻り油は、分岐点８０ｇでバイパス通路８０ｈにも一部流れ込み、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅを経てタンクＴに排出される。
【００５９】
電磁比例弁３２は、コントローラ３０からの指令を受けて、パイロット通路３４ａの開度を調整して、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂに供給するパイロット圧を調整し、ブーム用第２切換弁２２の切換位置を調整する役割を有する。電磁比例弁３２のソレノイド部３２ａにコントローラ３０から電気信号線３０ａを介して電気信号が送られると、電磁比例弁３２はその電気信号に応じて電磁比例弁３２のスプールを切り換え、パイロット通路３４ａの開度を調整する。これにより、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂに供給されるパイロット圧が調整され、ブーム用第２切換弁２２の切換位置が調整される。
【００６０】
なお、コントローラ３０、電磁比例弁３２、パイロット油圧ポンプ３４は、前記のようにブーム用第２切換弁２２の切換位置を制御するので、ブーム用第２切換弁制御機構（第二作業機用第２切換弁制御機構）ということができる。
【００６１】
ここで、以上説明した本実施形態の構成の特徴的な点は、アーム用第１切換弁１６と並列にバイパス通路８０ｈが設けられていることと、ブーム用第２切換弁２２に排出通路２２ｃが設けられていることである。
【００６２】
これにより、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出される通路は、本実施形態においては、アーム用第１切換弁１６の排出通路１６ｃを経由してタンクＴに通じる第１の通路、アーム用第２切換弁１８の排出通路１８ｃを経由してタンクＴに通じる第２の通路に加えて、バイパス通路８０ｈおよびブーム用第２切換弁２２の排出通路２２ｃを経由してタンクＴに通じる第３の通路が存在することとなり、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出されるまでの通過圧損を低減させることができる。なお、バイパス通路８０ｈを設けること、およびブーム用第２切換弁２２に排出通路２２ｃを設けることは、大きなコストアップとはならず、また、油圧ショベル７８への搭載性を損ねることもない。
【００６３】
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。
【００６４】
オペレータが、図１において、アーム用リモコンレバー装置２４の操作レバー２４Ａを左に傾けて、パイロット通路２４ａを介してパイロットポート１６ａ、１８ａにパイロット圧を加えると、アーム用第１切換弁１６は位置Ａに切り換わり、アーム用第２切換弁１８は位置Ｄに切り換わる。これにより、第１油圧ポンプ１２からの圧油は、パラレル通路４０、またはタンデム通路３８およびパラレル通路４０から、アーム用第１切換弁１６（切換位置Ａ）を経て、アーム用通路８０ａを通ってアームシリンダ８０のロッド側に供給され、第２油圧ポンプ１４からの圧油は、パラレル通路４４、またはタンデム通路４２およびパラレル通路４４から、アーム用第２切換弁１８（切換位置Ｄ）を経て、アーム用合流通路８０ｃ、合流点８０ｅ、アーム用通路８０ａを通ってアームシリンダ８０のロッド側に供給される。これにより、第１油圧ポンプ１２および第２油圧ポンプ１４の両方から圧油がアームシリンダ８０のロッド側に供給され、アームシリンダ８０のロッドは大きく収縮することができ、アーム８４は大きな開き動作を行うことができる。
【００６５】
一方、前述したように、油圧シリンダの構造から、ボトム側の受圧面積の方がロッド側の受圧面積よりも大きく、ボトム側から排出される戻り油量は、ロッド側の受圧面積に対するボトム側の受圧面積の比である（ボトム側の受圧面積）／（ロッド側の受圧面積）をロッド側に供給される油量に乗じた量となる。したがって、アーム８４が開き動作を行うと、アームシリンダ８０のロッド側に供給される油量を超える多量の戻り油がボトム側から排出されることとなる。
【００６６】
このため、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出されるまでの通過圧損は大きくなりやすいが、本実施形態では、前述のように、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出される通路は、アーム用第１切換弁１６の排出通路１６ｃを経由してタンクＴに通じる第１の通路、アーム用第２切換弁１８の排出通路１８ｃを経由してタンクＴに通じる第２の通路に加えて、バイパス通路８０ｈおよびブーム用第２切換弁２２の排出通路２２ｃを経由してタンクＴに通じる第３の通路が存在する。本実施形態では、これら３つの通路を同時に用いて、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油をタンクに排出させることにより、通過圧損を低減させることができる。
【００６７】
このときの動作を具体的に説明する。
【００６８】
アーム用リモコンレバー装置２４の操作レバー２４Ａを図１において左に傾けて、パイロット通路２４ａを介してパイロットポート１６ａ、１８ａにパイロット圧を加えると、前述のように、アーム用第１切換弁１６は位置Ａ側に切り換わり、アーム用第２切換弁１８は位置Ｄ側に切り換わり、第１油圧ポンプ１２および第２油圧ポンプ１４の両方から圧油がアームシリンダ８０のロッド側に供給され、アームシリンダ８０のロッドは大きく収縮する。それと同時に、アームシリンダ８０のロッド側に供給される油量を超える多量の戻り油がボトム側から排出される。
【００６９】
ここで、アーム用第１切換弁１６は位置Ａ側に、アーム用第２切換弁１８は位置Ｄ側に切り換わっているので、アームシリンダ８０のボトム側から排出される戻り油は、アーム用通路８０ｂ、アーム用第１切換弁１６の排出通路１６ｃ、タンク通路１６ｄを経由してタンクＴに排出されるとともに、アーム用通路８０ｂ、アーム用第２切換弁１８の排出通路１８ｃ、タンク通路１８ｄを経由してタンクＴに排出される。
【００７０】
パイロット圧センサ２８は、パイロット通路２４ａのパイロット圧データを測定してコントローラ３０に送るが、アーム用第１切換弁１６を完全に位置Ａに、アーム用第２切換弁１８を完全に位置Ｄに切り換えるようなパイロット圧がパイロットポート１６ａ、１８ａに加えられているような場合、コントローラ３０に送られるパイロット圧データは大きなパイロット圧を示し、所定の閾値を上回ることとなる（該パイロット圧よりも小さな適当な値を所定の閾値としている）。
【００７１】
このような場合、コントローラ３０は、電気信号線３０ａを介して電磁比例弁３２のソレノイド部３２ａに指令を送り、パイロット通路３４ａの開度を大きくして、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂに加えるパイロット圧を大きくして、ブーム用第２切換弁２２を位置Ｉ側へ切り換える。ブーム用第２切換弁２２が位置Ｉ側へ切り換えられると、バイパス通路８０ｈ、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅが連通する。これにより、アーム用通路８０ｂを流れる、アームシリンダ８０のボトム側から排出された戻り油は、分岐点８０ｇでバイパス通路８０ｈにも一部流れ込み、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅを経てタンクＴに排出される。
【００７２】
このようにして、本実施形態では、アーム用第１切換弁１６の排出通路１６ｃを経由してタンクＴに通じる第１の通路、アーム用第２切換弁１８の排出通路１８ｃを経由してタンクＴに通じる第２の通路に加えて、バイパス通路８０ｈおよびブーム用第２切換弁２２の排出通路２２ｃを経由してタンクＴに通じる第３の通路も同時に用いて、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油をタンクＴに排出させることにより、通過圧損を低減させることができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、パイロット圧センサ２８により測定されたパイロット圧データをパラメータとして、特定の作業状態であるか否かを判断するようにしたが、アーム８４の開き動作の状況を判断することができるパラメータ（アーム開きパラメータ）であれば、他の指標をパラメータとしてもよい。例えば、アーム用操作レバー２４Ａの操作量（図１において左方向への操作量）をアーム開きパラメータとしてもよい。また、例えば、アームシリンダ８０のロッドの収縮速度を検出するアームシリンダロッド収縮速度検出センサを設け、アームシリンダ８０のロッド収縮速度をアーム開きパラメータとしてもよい。また、例えば、アーム８４とブーム８６とのなす角の増加速度を検出するアーム角速度検出センサを設け、アーム８４とブーム８６とのなす角の増加速度をアーム開きパラメータとしてもよい。
【００７４】
次に、本実施形態においてアーム８４の開き動作とブーム８６の上げ動作が同時に行われた場合、即ち、アーム用リモコンレバー装置２４のアーム用操作レバー２４Ａを図１において左側に倒すとともに、ブーム用リモコンレバー装置２６のブーム用操作レバー２６Ａを図１において右側に倒した場合の動作について説明する。
【００７５】
オペレータが、図１において、ブーム用リモコンレバー装置２６の操作レバー２６Ａを右に傾けて、パイロット通路２６ａを介してブーム用第１切換弁２０のパイロットポート２０ａにパイロット圧を加えると、ブーム用第１切換弁２０は位置Ｊ側に切り換わり、第２油圧ポンプ１４からの圧油は、タンデム通路４２およびブーム用通路８２ａを経てブームシリンダ８２のボトム側に供給され、ブームシリンダ８２のロッドは伸長し、ブーム８６は立ち上がる。
【００７６】
また、パイロット通路２６ａのパイロット圧は、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ａにも加わり、ブーム用第２切換弁２２を位置Ｇ側に切り換えようとする。ブーム用第２切換弁２２が位置Ｇ側に切り換われば、第１油圧ポンプ１２からも圧油がブームシリンダ８２のボトム側に供給され、ブームシリンダ８２のロッド伸長速度は増大する。一方、ブーム用第２切換弁２２の他方のパイロットポート２２ｂにはパイロット通路３４ａのパイロット圧が加わっている。したがって、ブーム用第２切換弁２２の切換位置は、パイロットポート２２ａ、２２ｂに加わるパイロット圧の大小で決定されることとなる。
【００７７】
ここで、コントローラ３０には、圧力センサ２８が測定したパイロット通路２４ａのパイロット圧データ（パイロットポート１６ａ、１８ａに加わるパイロット圧データ）が電気信号線２８ａを介して送られる。そして、コントローラ３０は、アーム用切換弁１６、１８のパイロットポート１６ａ、１８ａに加わるパイロット圧が所定の閾値を超える場合には、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂに加わるパイロット圧が大きくなるように（ブーム用第２切換弁２２が位置Ｉ側に切り換わるように）電磁比例弁３２を制御する一方、パイロットポート２２ｂに加わるパイロット圧に所定の上限を設けて制御する。このため、この所定の上限のパイロット圧を超えるパイロット圧がブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ａに加わるようなブーム８６の大きな立ち上がり動作時は、ブーム用第２切換弁２２は位置Ｇ側に切り換わり、第１油圧ポンプ１２からの圧油をブームシリンダ８２のボトム側に供給することができる。この結果、ブームシリンダ８２のボトム側には第１油圧ポンプ１２および第２油圧ポンプ１４の両方から圧油が供給されることとなり、大きな立ち上がり動作であってもブーム８６の立ち上がり動作を円滑に行うことができる。
【００７８】
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７０について説明する。
【００７９】
図２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７０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。
【００８０】
第２実施形態に係る油圧回路７０は、第１実施形態に係る油圧回路１０の構成に、アームシリンダ８０のロッド側の圧油の圧力を検出するアームシリンダ圧センサ５２と、アームシリンダ８０のボトム側の圧油の圧力を検出するアームシリンダ圧センサ５４とを追加した構成である。アームシリンダ圧センサ５２が検出したシリンダ圧データは電気信号線５２ａを介してコントローラ５０に送られ、アームシリンダ圧センサ５４が検出したシリンダ圧データは電気信号線５４ａを介してコントローラ５０に送られる。コントローラ５０は、送られた２つのシリンダ圧データに基づき、アームシリンダ８０のロッド収縮時の推力を算出する。
【００８１】
算出されたアームシリンダ８０のロッド収縮時の推力が所定の閾値を上回る場合、コントローラ５０は特定の作業状態（アームの開き動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する作業状態）であると判断し、パイロット通路３４ａの開度が大きくなるように電磁比例弁３２に電気信号線３０ａを介して指令を送り、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂに加えるパイロット圧を大きくする。これにより、ブーム用第２切換弁２２は位置Ｉ側に切り換わり、バイパス通路８０ｈ、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅが連通する。これにより、アーム用通路８０ｂを流れる、アームシリンダ８０のボトム側から排出された戻り油は、分岐点８０ｇでバイパス通路８０ｈにも一部流れ込み、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅを経てタンクＴに排出されるので、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油をタンクＴに排出させる際の通過圧損を低減させることができる。
【００８２】
また、コントローラ５０には、第１実施形態と同様に、パイロット圧センサ２８が測定したパイロット通路２４ａのパイロット圧データも送られるので、このデータをアームシリンダ８０のロッド収縮時の推力に加味して、特定の作業状態であるか否かをコントローラ５０が判断するようにしてもよい。
【００８３】
なお、第２実施形態に係る油圧回路７０では、アームシリンダ圧センサ５２、５４が検出したシリンダ圧データ（ロッド側およびボトム側の圧油の圧力についてのデータ）に基づき、コントローラ５０がアームシリンダ８０のロッド収縮時の推力を算出するので、アームシリンダ圧センサ５２、５４およびコントローラ５０は、アームシリンダロッド収縮推力検出手段ということができる。
【００８４】
また、第２実施形態に係る油圧回路７０では、アームシリンダ圧センサ５２、５４が検出したシリンダ圧データに基づき、コントローラ５０がアームシリンダ８０のロッド収縮時の推力を算出し、算出されたアームシリンダ８０のロッド収縮時の推力が所定の閾値を上回る場合、コントローラ５０は特定の作業状態（アームの開き動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する作業状態）であると判断するようにしたが、アームシリンダ８０のロッド収縮時の推力を算出せずに、アームシリンダ８０のロッド側の圧油とボトム側の圧油との圧力差（ロッド側の圧油の圧力からボトム側の圧油の圧力を減じた差分）が所定の閾値より大きいか否か比較して、特定の作業状態であるか否かを判断するようにしてもよい。この場合、アームシリンダ圧センサ５２、５４およびコントローラ５０は、アームシリンダ圧力差検出手段ということができる。
【００８５】
次に、本発明の第３実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路７２について説明する。
【００８６】
図３は、本発明の第３実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路７２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。
【００８７】
第３実施形態に係る油圧回路７２は、第１実施形態に係る油圧回路１０の構成に、ブーム用第１切換弁２０のパイロットポート２０ａおよびブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ａに加わるパイロット圧（パイロット通路２６ａのパイロット圧）を検出するパイロット圧センサ５６を追加した構成である。パイロット圧センサ５６が検出したパイロット圧データは電気信号線５６ａを介してコントローラ５８に送られる。また、コントローラ５８には、第１実施形態と同様に、パイロット圧センサ２８が検出したパイロット通路２４ａのパイロット圧データも送られる。
【００８８】
コントローラ５８は、パイロット圧センサ２８が検出したパイロット圧データに基づきアーム８４の開き動作の状態を把握するとともに、パイロット圧センサ５６が検出したパイロット圧データに基づきブーム８６の上げ動作の状態を把握して、特定の作業状態に該当するかどうか判断する。具体的には、パイロット圧センサ２８が検出したパイロット圧データに基づくパイロット圧が所定の閾値を上回っているかどうか判断するとともに、パイロット圧センサ５６が検出したパイロット圧データに基づくパイロット圧が所定の閾値を上回っているかどうかを判断する。
【００８９】
パイロット圧センサ２８が検出したパイロット圧データに基づくパイロット圧が所定の閾値を上回っている場合には、アーム８４の開き動作が大きくなされていると判断できるが、パイロット圧センサ５６が検出したパイロット圧データに基づくパイロット圧が所定の閾値を上回っている場合には、ブーム８６の上げ動作も大きくなされていると判断できる。このような場合に、ブーム用第２切換弁２２を位置Ｉ側に切り換えると、第１油圧ポンプからブームシリンダ８２に圧油が供給されなくなってしまい、ブーム８６の上げ動作がスムーズに行えなくなるおそれがあるので、コントローラ５８は、パイロット圧センサ２８が検出したパイロット圧データに基づくパイロット圧が所定の閾値を上回っていても、パイロット圧センサ５６が検出したパイロット圧データに基づくパイロット圧が所定の閾値を上回っている場合には、「特定の作業状態」に該当するとは判断せず、電磁比例弁３２をパイロット通路３４ａが連通しないように制御し、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂにパイロット圧が供給されないようにする。これにより、ブーム用第２切換弁２２は位置Ｇ側に切り換わり、第１油圧ポンプ１２からの圧油もブームシリンダ８２のボトム側に送られ、ブーム８６の上げ動作をスムーズに行うことができる。
【００９０】
即ち、第３実施形態に係る油圧回路７２では、アーム８４の開き動作の状況だけでなく、ブーム８６の上げ動作の状況も加味して、「特定の作業状態」に該当するか否かを判断し、ブーム８６の上げ動作に支障を来たさない場合（ブーム８６が停止状態または下げ動作状態の場合）に、ブーム用第２切換弁２２を位置Ｉ側に切り換えるようにしているので、ブーム８６の動作に支障を来たさない範囲内で、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油をタンクＴに排出させる際の通過圧損を低減させることができる。
【００９１】
なお、本実施形態では、パイロット圧センサ５６により測定されたパイロット圧データもパラメータとして加えて、特定の作業状態であるか否かを判断するようにしたが、ブーム８６の上げ動作の状況を判断することができるパラメータ（ブーム上げパラメータ）であれば、他の指標をパラメータとしてもよい。例えば、ブーム用操作レバー２６Ａの操作量（図１において右方向への操作量）をブーム上げパラメータとしてもよい。また、例えば、ブームシリンダ８２のロッドの伸長速度を検出するブームシリンダロッド伸長速度検出センサを設け、ブームシリンダ８２のロッド伸長速度をブーム上げパラメータとしてもよい。また、例えば、ブーム８６の水平方向からの立ち上がり角の増加速度を検出するブーム角速度検出センサを設け、ブーム８６の水平方向からの立ち上がり角の増加速度をブーム上げパラメータとしてもよい。また、例えば、ブームシリンダ８２のロッド伸長時の推力を検出するブームシリンダロッド伸長推力検出手段を設け、ブームシリンダ８２のロッド伸長時の推力をブーム上げパラメータとしてもよい。また、例えば、ブームシリンダ８２のロッド側の圧油とボトム側の圧油との圧力差を検出するブームシリンダ圧力差検出手段を設け、ブームシリンダ８２における前記圧力差をブーム上げパラメータとしてもよい。
【００９２】
次に、本発明の第４実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路７４について説明する。
【００９３】
図４は、本発明の第４実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路７４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。
【００９４】
第４実施形態に係る油圧回路７４では、第１〜第３実施形態で用いたパイロット圧センサ２８、５６、シリンダ圧センサ５２、５４、コントローラ３０、５０、５８、電磁比例弁３２、パイロット油圧ポンプ３４の替わりに、ブーム用第２切換弁のパイロットポート２２ｂにアーム開き方向のパイロット圧を加えるパイロット通路２４ｃを設けるとともに、該パイロット通路２４ｃにパイロット通路２４ｃの連通の程度を切り換えるパイロット用切換弁６０を設けている。
【００９５】
パイロット用切換弁６０は、２位置３ポートの切換弁であり、２つの切換位置Ｍ、Ｎを備えており、アーム開き方向のパイロット通路２４ａのパイロット圧をパイロット通路２４ｃを介してブーム用第２切換弁のパイロットポート２２ｂに加える程度を切り換える役割を有する。パイロット用切換弁６０のスプールの両端には、パイロットポート６０ａ、６０ｂが設けられている。また、パイロットポート６０ｂの側の端部にはバネ６０ｃが設けられている。
【００９６】
切換位置Ｍのとき、パイロット通路２４ｃは連通せず、ブーム用第２切換弁のパイロットポート２２ｂにはパイロット圧は加わらない。切換位置Ｎのとき、パイロット通路２４ｃが連通して、ブーム用第２切換弁のパイロットポート２２ｂには、アーム開き方向のパイロット通路２４ａのパイロット圧（アーム用第１切換弁１６のパイロットポート１６ａおよびアーム用第２切換弁１８のパイロットポート１８ａに加わるパイロット圧）がパイロット通路２４ｃを介して加わる。
【００９７】
パイロット用切換弁６０のパイロットポート６０ａには、パイロット通路２４ａのパイロット圧がパイロット通路２４ｃを介して加わり、パイロット用切換弁６０のパイロットポート６０ｂには、パイロット通路２６ａのパイロット圧がパイロット通路２６ｃを介して加わる。また、パイロット用切換弁６０のパイロットポート６０ｂの側の端部に設けられたバネ６０ｃは、パイロット用切換弁６０を位置Ｍ側に切り換えるように付勢されている。したがって、パイロット用切換弁６０の切換位置は、パイロットポート６０ａに加わるパイロット圧による力と、パイロットポート６０ｂに加わるパイロット圧による力にバネ６０ｃの付勢力を加えた力の大小関係で決まる。したがって、アーム用リモコンレバー装置２４の操作レバー２４Ａのアーム開き方向の操作量およびブーム用リモコンレバー装置２６の操作レバー２６Ａのブーム開き方向の操作量が同程度場合は、バネ６０ｃの付勢力によりパイロット用切換弁６０は位置Ｍ側に切り換わる。
【００９８】
このため、ブーム８６の上げ動作が行われているときは、アーム８４の上げ方向のパイロット圧が特に大きい場合を除き、パイロット用切換弁６０は位置Ｍ側に切り換わり、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂにはパイロット圧は加わらず、ブーム用第２切換弁２２は位置Ｇ側に切り換わる。このため、ブームシリンダ８２のボトム側に第１油圧ポンプからも圧油が供給され、ブーム８６の上げ動作はスムーズに行われる。
【００９９】
ブーム８６の上げ動作が行われていないときは、パイロットポート６０ｂにパイロット圧は加わらないので、アーム用操作レバー２４Ａをアーム上げ方向（図４において左方向）に傾けてバネ６０ｃの付勢力に打ち勝つパイロット圧がパイロットポート６０ａに加われば、パイロット用切換弁６０は位置Ｎ側に切り換わり、ブーム用第２切換弁２２のパイロットポート２２ｂにパイロット圧が加わり、ブーム用第２切換弁２２は位置Ｉ側に切り換わる。
【０１００】
これにより、バイパス通路８０ｈ、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅが連通するので、アーム用通路８０ｂを流れる、アームシリンダ８０のボトム側から排出された戻り油は、分岐点８０ｇでバイパス通路８０ｈにも一部流れ込み、排出通路２２ｃ、タンク通路２２ｅを経てタンクＴに排出される。このため、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油をタンクＴに排出させる際の通過圧損を低減させることができる。
【０１０１】
なお、運転者がマニュアルで特定の作業状態（アームの開き動作がなされる作業状態であって所定の条件に合致する作業状態）であることを指定可能なスイッチ等を設けたときには、このスイッチが入ったか否かを見るだけで本発明に係る特定の作業状態か否かを判断できるので、このスイッチが入ったときには、アームの開き動作がなされていることさえ確認すれば、上記パラメータの実際の値を検出するセンサ等の作動を停止させて、ブーム用第２切換弁を位置Ｉ側に切り換えるようにしてもよい。
【０１０２】
また、以上説明した実施形態では、タンデム通路３８において、アーム用第１切換弁１６をブーム用第２切換弁２２の下流側に設けたが、アーム用第１切換弁１６をブーム用第２切換弁２２の上流側に設けてもよい。また、タンデム通路４２において、アーム用第２切換弁１８をブーム用第１切換弁２０の下流側に設けたが、アーム用第２切換弁１８をブーム用第１切換弁２０の上流側に設けてもよい。
【０１０３】
また、アーム用切換弁として、アーム用第１切換弁１６およびアーム用第２切換弁１８の２つの切換弁を用いたが、アーム用切換弁がアーム用第１切換弁１６の１つだけの油圧回路にも本発明は適用することができる。この場合、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出される通路は、アーム用第１切換弁１６の排出通路１６ｃを経由してタンクＴに通じる通路に加えて、バイパス通路８０ｈおよびブーム用第２切換弁２２の排出通路２２ｃを経由してタンクＴに通じる通路が、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出される通路となる。なお、本発明を適用しない場合、アームシリンダ８０のボトム側からの戻り油がタンクＴに排出される通路は、アーム用第１切換弁１６の排出通路１６ｃを経由してタンクＴに通じる通路のみである。
【０１０４】
また、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】
【０１０５】
例えば、タンデム接続された通路をパラレルに設けた油圧ショベルの油圧回路に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０、７０、７２、７４…油圧回路
１２…第１油圧ポンプ
１４…第２油圧ポンプ
１６…アーム用第１切換弁（第一作業機用第１切換弁）
１８…アーム用第２切換弁（第一作業機用第２切換弁）
２０…ブーム用第１切換弁（第二作業機用第１切換弁）
２２…ブーム用第２切換弁（第二作業機用第２切換弁）
１６ｃ、１８ｃ、２２ｃ…排出通路
２４…アーム用リモコンレバー装置
２４Ａ…アーム用操作レバー
２６…ブーム用リモコンレバー装置
２６Ａ…ブーム用操作レバー
２８…パイロット圧センサ（アーム用パイロット圧検出手段）
３０、５０、５８…コントローラ
３２…電磁比例弁
３４…パイロット油圧ポンプ
３８、４２…タンデム通路
４０、４４、８０ｈ…パラレル通路
５２、５４…シリンダ圧センサ（アームシリンダ圧検出手段）
５６…パイロット圧センサ（ブーム用パイロット圧検出手段）
６０…パイロット用切換弁
７８…油圧ショベル
８０…アームシリンダ（第一作業機用油圧アクチュエータ）
８２…ブームシリンダ（第二作業機用油圧アクチュエータ）
８４…アーム（第一作業機）
８６…ブーム（第二作業機）
８８…バケット
【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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