(57)【要約】  センタバイパス油路を通じてパラレルに複数の方向制御弁に作動油を供給する場合に、ブリードオフ制御の応答性の低下を抑制することが可能なショベル等を提供する。そのため、油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプから吐出される作動油が供給されるセンタバイパス油路と、センタバイパス油路にタンデム配置されると共に、センタバイパス油路から複数の油圧アクチュエータのそれぞれに対して作動油を供給する複数の方向制御弁であって、少なくとも最下流の方向制御弁以外の方向制御弁がセンタバイパス油路を連通させる複数の方向制御弁と、センタバイパス油路のうちの複数の方向制御弁の少なくとも一部よりも上流の部分に接続されるブリードオフ弁と、を備える。
2018021288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、
複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから吐出される作動油が供給されるセンタバイパス油路と、
前記センタバイパス油路にタンデム配置されると共に、前記センタバイパス油路から前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれに対して前記作動油を供給する複数の方向制御弁であって、少なくとも最下流の方向制御弁以外の方向制御弁が前記センタバイパス油路を連通させる複数の方向制御弁と、
前記センタバイパス油路のうちの前記複数の方向制御弁の少なくとも一部よりも上流の部分に接続されるブリードオフ弁と、を備える、
ショベル。
【請求項２】
前記複数の方向制御弁のうちの前記センタバイパス油路の最下流に配置される方向制御弁は、前記センタバイパス油路を遮断している、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記複数の方向制御弁のうちの前記センタバイパス油路の最下流に配置される方向制御弁の下流において、前記センタバイパス油路は遮断されている、
請求項１に記載のショベル。
【請求項４】
前記センタバイパス油路は、前記複数の方向制御弁の更に下流に予備の油路を含み、
前記予備の油路には、連通状態と遮断状態を切替可能な切替弁が設けられる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項５】
前記ブリードオフ弁は、前記複数の方向制御弁のうちの優先して動作させる前記油圧アクチュエータに対応する方向制御弁と、該方向制御弁の下流に隣接して配置される方向制御弁との間の前記センタバイパス油路の部分に接続される、
請求項１に記載のショベル。
【請求項６】
前記方向制御弁には、スプールが含まれると共に、前記複数の油圧アクチュエータの何れか１つに接続されるシリンダポートと、前記スプールの位置の変化に応じて、連通状態と非連通状態とが切り替えられる態様で、前記シリンダポートに接続されるブリッジ油路と、前記油圧ポンプからの作動油を前記ブリッジ油路に供給する前記センタバイパス油路とが形成され、
前記スプールは、前記センタバイパス油路に配置されている、
請求項１に記載のショベル。
【請求項７】
前記センタバイパス油路は、前記スプールの位置に関わらず、前記ブリッジ油路と連通している、
請求項６に記載のショベル。
【請求項８】
前記センタバイパス油路には、走行用油圧モータに作動油を供給する走行用方向制御弁が配置され、
前記ブリードオフ弁は、前記走行用方向制御弁よりも下流の前記センタバイパス油路の部分に接続される、
請求項１に記載のショベル。
【請求項９】
前記複数の方向制御弁のうちの一の方向制御弁に含まれるスプールの位置に関わらず、前記油圧ポンプから吐出される作動油は、前記一の方向制御弁より前記センタバイパス油路の下流に配置される他の方向制御弁に供給される、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１０】
油圧ポンプから供給される作動油を用いて、複数の油圧アクチュエータを作動させるショベル用コントロールバルブであって、
前記油圧ポンプから吐出される作動油が供給されるセンタバイパス油路と、
前記センタバイパス油路にタンデム配置されると共に、前記センタバイパス油路から前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれに対して前記作動油を供給する複数の方向制御弁であって、少なくとも最下流の方向制御弁以外の方向制御弁が前記センタバイパス油路を連通させる複数の方向制御弁と、
前記センタバイパス油路のうちの前記複数の方向制御弁の少なくとも一部よりも上流の部分に接続されるブリードオフ弁と、を備える、
ショベル用コントロールバルブ。
【請求項１１】
前記複数の方向制御弁のうちの前記センタバイパス油路の最下流に配置される方向制御弁は、前記センタバイパス油路を遮断している、
請求項１０に記載のショベル用コントロールバルブ。
【請求項１２】
前記複数の方向制御弁のうちの前記センタバイパス油路の最下流に配置される方向制御弁の下流において、前記センタバイパス油路は遮断されている、
請求項１０に記載のショベル用コントロールバルブ。
【請求項１３】
前記方向制御弁には、スプールが含まれると共に、前記複数の油圧アクチュエータの何れか１つに接続されるシリンダポートと、前記スプールの位置の変化に応じて、連通状態と非連通状態とが切り替えられる態様で、前記シリンダポートに接続されるブリッジ油路と、前記油圧ポンプからの作動油を前記ブリッジ油路に供給する前記センタバイパス油路とが形成され、
前記スプールは、前記センタバイパス油路に配置されており、
前記センタバイパス油路は、前記スプールの位置に関わらず、前記ブリッジ油路と連通している、
請求項１０に記載のショベル用コントロールバルブ。
【請求項１４】
前記センタバイパス油路には、走行用油圧モータに作動油を供給する走行用方向制御弁が配置され、
前記ブリードオフ弁は、前記走行用方向制御弁よりも下流の前記センタバイパス油路の部分に接続される、
請求項１０に記載のショベル用コントロールバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベル等に関する。
【背景技術】
【０００２】
センタバイパス油路を通じてパラレルに作動油が供給される複数の方向制御弁を備えるショベルの油圧回路において、最下流の方向制御弁の下流にブリードオフ弁を設ける油圧回路が提案されている（例えば、特許文献１）。【０００３】
かかる構成によれば、該ブリードオフ弁によるブリードオフ制御を行うことで、方向制御弁にブリード開口を設ける場合等に比して、センタバイパス油路等における圧力損失を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７５８３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の構成では、センタバイパス油路における複数の方向制御弁の更に下流位置にブリードオフ弁が設けられるため、油圧回路のブリードオフ制御における応答性が低下してしまう可能性がある。例えば、ブリードオフ制御により油圧回路の圧力を直ちに低減させたい場合であっても、ブリードオフ弁が複数の方向制御弁よりも更に下流の位置にあると、各方向制御弁の残圧等により、油圧ポンプに負荷がかかり、意図通りに、圧力を低減できない可能性がある。【０００６】
そこで、上記課題に鑑み、センタバイパス油路を通じてパラレルに複数の方向制御弁に作動油を供給する場合に、ブリードオフ制御の応答性の低下を抑制することが可能なショベル等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】
【０００７】
上記目的を達成するため、一実施形態において、
油圧ポンプと、
複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから吐出される作動油が供給されるセンタバイパス油路と、
前記センタバイパス油路にタンデム配置されると共に、前記センタバイパス油路から前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれに対して前記作動油を供給する複数の方向制御弁であって、少なくとも最下流の方向制御弁以外の方向制御弁が前記センタバイパス油路を連通させる複数の方向制御弁と、
前記センタバイパス油路のうちの前記複数の方向制御弁の少なくとも一部よりも上流の部分に接続されるブリードオフ弁と、を備える、
ショベルが提供される。【０００８】
また、他の実施形態において、
油圧ポンプから供給される作動油を用いて、複数の油圧アクチュエータを作動させるショベル用コントロールバルブであって、
前記油圧ポンプから吐出される作動油が供給されるセンタバイパス油路と、
前記センタバイパス油路にタンデム配置されると共に、前記センタバイパス油路から前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれに対して前記作動油を供給する複数の方向制御弁であって、少なくとも最下流の方向制御弁以外の方向制御弁が前記センタバイパス油路を連通させる複数の方向制御弁と、
前記センタバイパス油路のうちの前記複数の方向制御弁の少なくとも一部よりも上流の部分に接続されるブリードオフ弁と、を備える、
ショベル用コントロールバルブが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の実施形態によれば、センタバイパス油路を通じてパラレルに複数の方向制御弁に作動油を供給する場合に、ブリードオフ制御の応答性の低下を抑制することが可能なショベル等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ショベルの一例を示す側面図である。
【図２】ショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の一例を示す図である。
【図３】コントロールバルブの構造の一例を概略的に示す図である。
【図４】ショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の他の例を示す図である。
【図５】ショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の更に他の例を示す図である。
【図６】ショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の更に他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の限定的でない例示としての実施形態について説明する。
【００１２】
まず、図１を参照して、本実施形態に係るショベルの基本構成について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るショベル１００の一例を示す側面図である。
【００１４】
ショベル１００の下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン１１等の動力源及びコントローラ３０等が搭載される（図２参照）。
【００１５】
次に、図２を参照して、ショベル１００の油圧アクチュエータを駆動する油圧回路について説明する。
【００１６】
まず、図２は、本実施形態に係るショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の一例を示す図である。本例における油圧回路は、主に、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒ、コントロールバルブ１７、及び油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータは、主に、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、及び旋回用油圧モータ２１を含む。また、油圧アクチュエータは、左側走行用油圧モータ及び右側走行用油圧モータ（共に不図示）を含んでもよい。
【００１７】
ブームシリンダ７は、ブーム４を昇降駆動する。ブームシリンダ７のボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁７ａが接続されると共に、ブームシリンダ７のボトム側油室には、保持弁７ｂが接続される。
【００１８】
アームシリンダ８は、アーム５を開閉駆動する。アームシリンダ８のボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁８ａが接続されると共に、アームシリンダ８のロッド側油室には保持弁８ｂが接続される。
【００１９】
バケットシリンダ９は、バケット６を開閉駆動する。バケットシリンダ９のボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁９ａが接続される。
【００２０】
再生弁７ａ，８ａ，９ａは何れもコントロールバルブ１７の外部に設置され、例えば、対応する油圧シリンダに隣接して設置される。
【００２１】
旋回用油圧モータ２１は、上部旋回体３を旋回駆動する。旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｌ、２１Ｒがそれぞれリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒを介して作動油タンクＴに接続される。
【００２２】
リリーフ弁２２Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開放され、ポート２１Ｌ側の作動油を作動油タンクＴに排出する。また、リリーフ弁２２Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開放され、ポート２１Ｒ側の作動油を作動油タンクＴに排出する。
【００２３】
メインポンプ１４Ｌは、作動油タンクＴから作動油を吸い込んで吐出する油圧ポンプであり、本実施形態では、斜板式可変容量型油圧ポンプである。また、メインポンプ１４Ｌは、レギュレータ（不図示）に接続される。レギュレータは、コントローラ３０からの指令に応じてメインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を変更してメインポンプ１４Ｌの押し退け容積（１回転当たりの吐出量）を制御する。メインポンプ１４Ｒについても同様である。メインポンプ１４Ｌは、吐出する作動油をセンタバイパス油路ＲＣ１に供給し、メインポンプ１４Ｒは、吐出される作動油をセンタバイパス油路ＲＣ２に供給する。
【００２４】
メインポンプ１４Ｌ、メインポンプ１４Ｒ、及びパイロットポンプ１５は、それぞれの駆動軸が機械的に連結されると共に、該駆動軸は、動力源であるエンジン１１に接続される。具体的には、それぞれの駆動軸は、変速機１３を介して所定の変速比でエンジン１１の出力軸に連結される。そのため、エンジン回転数が一定であれば、それぞれの回転数も一定となる。
【００２５】
尚、メインポンプ１４Ｌ、メインポンプ１４Ｒ、及びパイロットポンプ１５は、エンジン回転数が一定であっても回転数を変更できるよう、無段変速機等を介してエンジン１１に接続されてもよい。
【００２６】
コントロールバルブ１７は、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、主に、切替弁６２Ｂ，６２Ｃ，可変ロードチェック弁５０，５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，５３、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒ、及び方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３を含む。
【００２７】
切替弁６２Ｂは、ブームシリンダ７のロッド側油室から排出される作動油を作動油タンクＴに排出するか否かを切り替え可能な２ポート２位置の可変リリーフ弁である。具体的には、切替弁６２Ｂは、第１位置にある場合にブームシリンダ７のロッド側油室と作動油タンクＴとの間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。また、切替弁６２Ｂは、第１位置において、作動油タンクＴからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。
【００２８】
切替弁６２Ｃは、ブームシリンダ７のボトム側油室から排出される作動油を作動油タンクＴに排出するか否かを切り替え可能な２ポート２位置の可変リリーフ弁である。具体的には、切替弁６２Ｃは、第１位置にある場合にブームシリンダ７のボトム側油室と作動油タンクＴとの間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。また、切替弁６２Ｃは、第１位置において、作動油タンクＴからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。
【００２９】
可変ロードチェック弁５０、５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３は、方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３のそれぞれとメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒのうちの少なくとも一方との間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の弁である。
【００３０】
方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３は、それぞれ、対応する油圧アクチュエータに流出入する作動油の向き及び流量を制御する。本例では、方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３は、それぞれ、対応する操作レバー等を含む操作装置２６から左右何れかのパイロットポートに入力されるパイロット圧に応じて動作する。また、方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３は、６ポート３位置のスプール弁である。具体的には、方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３は、対応する油圧アクチュエータに作動油を供給するための４ポート（後述する２つのシリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２及び２つのタンクポートＴｐ）を有する。加えて、方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３は、２つのセンタバイパスポート、即ち、後述の如く、スプールの位置に関わらず連通状態に維持されるセンタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の入口及び出口に相当する部分を有する。
【００３１】
尚、操作装置２６は、パイロットポンプ１５から供給される作動油の圧力（１次側の圧力）を元圧として、操作量（具体的には、操作角度）に応じて生成したパイロット圧を、操作方向に対応する左右何れかのパイロットポートに作用させる。
【００３２】
方向制御弁１７０は、旋回用油圧モータ２１に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。
【００３３】
方向制御弁１７１Ａ、１７１Ｂは、アームシリンダ８に流出入する作動油の方向及び流量を制御するスプール弁である。具体的には、方向制御弁１７１Ａは、センタバイパス油路ＲＣ１を通じてメインポンプ１４Ｌから供給される作動油をアームシリンダ８に供給し、方向制御弁１７１Ｂは、センタバイパス油路ＲＣ２を通じてメインポンプ１４Ｒから供給される作動油をアームシリンダ８に供給する。従って、アームシリンダ８には、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの双方からの作動油が同時に流入し得る。
【００３４】
方向制御弁１７２Ａは、ブームシリンダ７に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。具体的には、方向制御弁１７２Ａは、センタバイパス油路ＲＣ２を通じてメインポンプ１４Ｒから供給される作動油をブームシリンダ７に供給する。
【００３５】
方向制御弁１７２Ｂは、操作装置２６を通じてブーム上げ操作が行われた場合に、センタバイパス油路ＲＣ１を通じてメインポンプ１４Ｌから供給される作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に流入させるスプール弁である。また、方向制御弁１７２Ｂは、操作装置２６を通じてブーム下げ操作が行われた場合には、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油をセンタバイパス油路ＲＣ１に合流させることができる。
【００３６】
方向制御弁１７３は、バケットシリンダ９に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。具体的には、方向制御弁１７３は、センタバイパス油路ＲＣ２を通じてメインポンプ１４Ｒから供給される作動油をバケットシリンダ９に供給する。
【００３７】
センタバイパス油路ＲＣ１において、方向制御弁１７０、方向制御弁１７２Ｂ、及び方向制御弁１７１Ａは、上流側（メインポンプ１４Ｌに近い側）から順に、タンデム配置される。また、本例では、各方向制御弁１７０，１７２Ｂ，１７１Ａに対して、メインポンプ１４Ｌからの作動油がセンタバイパス油路ＲＣ１を通じてパラレルに供給される構成である。即ち、方向制御弁１７０，１７２Ｂ，１７１Ａは、センタバイパス油路ＲＣ１を通じて最下流（即ち、最下流に位置する方向制御弁１７１Ａ）まで作動油を供給可能に構成される。具体的には、最下流の方向制御弁１７１Ａを除く、方向制御弁１７０，１７２Ｂは、それぞれ、そのスプールの位置に関わらずセンタバイパス油路ＲＣ１を連通させている（連通状態に維持している）。即ち、センタバイパス油路ＲＣ１は、上流から下流に亘ってタンデム配置される方向制御弁１７０，１７２Ｂ，１７１Ａの最下流に位置する方向制御弁１７１Ａまで連通している。また、方向制御弁１７０，１７２Ｂ，１７１Ａは、それぞれ、メインポンプ１４Ｌから吐出され、センタバイパス油路ＲＣ１を通じて供給される作動油を、対応する油圧アクチュエータに供給する油路（後述するシリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２等）を含む。
【００３８】
また、センタバイパス油路ＲＣ１における最下流に位置する方向制御弁１７１Ａにおいて、センタバイパス油路ＲＣ１は、作動油タンクＴに対して遮断されている。方向制御弁１７１Ａの下流側には、センタバイパス油路ＲＣ１を通じて作動油を供給すべき対象がないからである。
【００３９】
尚、センタバイパス油路ＲＣ１は、作動油タンクＴに対して、最下流の方向制御弁１７１Ａにより遮断される態様ではなく、方向制御弁１７１Ａの更に下流の油路に設けられるプラグ等により遮断される態様であってもよい。この場合、センタバイパス油路ＲＣ１は、方向制御弁１７０，１７２Ｂに加えて、方向制御弁１７１Ａを連通する。
【００４０】
また、センタバイパス油路ＲＣ２において、方向制御弁１７３，１７２Ａ，１７１Ｂは、上流側（メインポンプ１４Ｒに近い側）から順に、タンデム配置される。また、本例では、各方向制御弁１７３，１７２Ａ，１７１Ｂに対して、メインポンプ１４Ｒからの作動油がセンタバイパス油路ＲＣ２を通じてパラレルに供給される構成である。即ち、方向制御弁１７３，１７２Ａ，１７１Ｂは、センタバイパス油路ＲＣ２を通じて最下流（即ち、最下流に位置する方向制御弁１７１Ｂ）まで作動油を供給可能に構成される。具体的には、最下流の方向制御弁１７１Ｂを除く、方向制御弁１７３，１７２Ａは、それぞれ、そのスプールの位置に関わらずセンタバイパス油路ＲＣ２を連通させている（連通状態に維持している）。即ち、センタバイパス油路ＲＣ２は、上流から下流に亘ってタンデム配置される方向制御弁１７３，１７２Ａ，１７１Ｂの最下流に位置する方向制御弁１７１Ｂまで連通している。また、方向制御弁１７３，１７２Ａ，１７１Ｂは、それぞれ、メインポンプ１４Ｌから吐出され、センタバイパス油路ＲＣ１を通じて供給される作動油を、対応する油圧アクチュエータに供給する油路（後述するシリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２等）を含む。
【００４１】
また、センタバイパス油路ＲＣ２における最下流に位置する方向制御弁１７１Ｂにおいて、センタバイパス油路ＲＣ２は、作動油タンクＴに対して遮断されている。方向制御弁１７１Ｂの下流には、センタバイパス油路ＲＣ２を通じて作動油を供給すべき対象がないからである。
【００４２】
尚、センタバイパス油路ＲＣ２は、センタバイパス油路ＲＣ１の場合と同様、最下流の方向制御弁１７１Ｂにより遮断される態様ではなく、方向制御弁１７１Ｂの更に下流の油路に設けられるプラグ等により遮断される態様であってもよい。この場合、センタバイパス油路ＲＣ２は、センタバイパス油路ＲＣ１の場合と同様、方向制御弁１７３，１７２Ａに加えて、方向制御弁１７１Ｂを連通する。
【００４３】
ここで、図３を参照して、コントロールバルブ１７の構造について具体的に説明を行う。
【００４４】
図３は、本実施形態に係るコントロールバルブ１７の構造の一例を概略的に示す図である。具体的には、図３は、コントロールバルブ１７の方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３のうちの任意の１つを代表する方向制御弁Ｖを含む部分の断面図である。
【００４５】
尚、本例におけるセンタバイパス油路ＲＣは、図２のセンタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の何れかに相当する。
【００４６】
図３に示すように、コントロールバルブ１７は、方向制御弁ＶのスプールＳＰの移動方向の略鉛直方向に形成されるセンタバイパス油路ＲＣを含む。
【００４７】
また、上述の如く（図２参照）、センタバイパス油路ＲＣには、複数の方向制御弁Ｖのスプールがタンデム配置されている。即ち、センタバイパス油路ＲＣにおいて、一の方向制御弁Ｖのスプールの上流側及び下流側の少なくとも一方には、他の方向制御弁Ｖのスプールが配置されている。
【００４８】
コントロールバルブ１７に含まれる方向制御弁Ｖは、スプールＳＰと、スプールＳＰが配置されるセンタバイパス油路ＲＣの一部分（以下、単に「センタバイパス油路ＲＣの一部分」と称する）と、シリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２と、タンクポートＴｐと、ブリッジ油路ＲＢとを含む。
【００４９】
センタバイパス油路ＲＣの一部分には、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから吐出される作動油がセンタバイパス油路ＲＣの上流側の部分から供給される。
【００５０】
センタバイパス油路ＲＣの一部分は、スプールの位置に関わらず略同一の通路面積が維持される。そのため、コントロールバルブ１７のセンタバイパス油路ＲＣは、上述の如く、センタバイパス油路ＲＣにタンデム配置される複数の方向制御弁ＶのスプールＳＰの位置に関わらず、通路面積が略変化しない態様で、連通状態に維持される。
【００５１】
尚、図２に示す一例において、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の最下流に位置する方向制御弁１７１Ａ，１７１Ｂは、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の出口に相当するポートが閉鎖されている、或いは、当該ポート自体が設けられない。
【００５２】
シリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２は、それぞれ、油圧アクチュエータの２つのポート（例えば、油圧シリンダのボトム側ポート及びロッド側ポート）と接続され、一方にセンタバイパス油路ＲＣから供給される作動油を供給すると共に、他方から排出される作動油をタンクポートＴｐに供給する。
【００５３】
タンクポートＴｐは、油圧アクチュエータから排出され、シリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２の何れかに供給された作動油を作動油タンクＴに排出する。タンクポートＴｐは、シリンダポートＲＣｐ１に対応するタンクポートＴｐと、シリンダポートＲＣｐ２に対応するタンクポートＴｐとを含む。
【００５４】
ブリッジ油路ＲＢは、スプールＳＰの位置に関わらず、センタバイパス油路ＲＣの一部分と常に連通状態で接続されると共に、スプールＳＰの位置の変化に応じて、連通状態と非連通状態が切り替わる態様で、シリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２のそれぞれと接続される。即ち、センタバイパス油路ＲＣの一部分は、スプールの位置に関わらず、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから吐出される作動油をブリッジ油路ＲＢに供給する。これにより、方向制御弁Ｖは、スプールＳＰの位置に応じて、センタバイパス油路ＲＣの作動油を、シリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２の何れか一方から油圧アクチュエータに供給したり、その供給を遮断したり等を行うことができる。即ち、複数の方向制御弁Ｖは、それぞれ、スプールＳＰの位置に関わらず、常に連通状態に維持されるセンタバイパス油路ＲＣを通じて供給される作動油を、油圧アクチュエータに供給したり、供給しないようにしたりすることができる。
【００５５】
また、上述の如く、センタバイパス油路ＲＣの一部分は、スプールＳＰの位置に関わらず、常に連通状態に維持される。これにより、センタバイパス油路ＲＣの一部分は、ブリッジ油路ＲＢを通じて、シリンダポートＲＣｐ１，ＲＣｐ２の何れか１つと連通する状態で、センタバイパス油路ＲＣ上の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置される他の方向制御弁ＶのスプールＳＰとも連通する。そのため、センタバイパス油路ＲＣは、タンデム配置される複数の方向制御弁Ｖのそれぞれに接続される各油圧アクチュエータに対して、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから吐出される作動油をパラレルに供給することができる。
【００５６】
例えば、図３に示す一例では、スプールＳＰの位置の変化に応じて、センタバイパス油路ＲＣ（の一部分）の作動油は、ブリッジ油路ＲＢ及びシリンダポートＲＣｐ２を通じて、油圧アクチュエータに供給されている。また、油圧アクチュエータから排出された作動油は、シリンダポートＲＣｐ１に供給され、シリンダポートＲＣｐ１に対応するタンクポートＴｐから作動油タンクＴに排出されている。
【００５７】
図２に戻り、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒは、コントローラ３０からの指令に応じて動作する。ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒは、それぞれ、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２における各方向制御弁（方向制御弁１７０，１７２Ｂ，１７１Ａ、及び方向制御弁１７３，１７２Ａ，１７１Ｂ）の上流に接続される。本例では、ブリードオフ弁５６Ｌは、メインポンプ１４Ｌからセンタバイパス油路ＲＣ１に供給される作動油の作動油タンクＴへの排出量を制御可能な２ポート２位置のスプール弁である。また、ブリードオフ弁５６Ｒは、メインポンプ１４Ｒからセンタバイパス油路ＲＣ２に供給される作動油の作動油タンクＴへの排出量を制御可能な２ポート２位置のスプール弁である。また、ブリードオフ弁５６Ｌは、第１位置にある場合にコントローラ３０からの指令に応じてその開口（ブリード開口）の開口面積を調整する可変絞りとして機能し、第２位置にある場合にその開口を遮断する。ブリードオフ弁５６Ｒについても同様である。ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒは、かかる構成により、コントローラ３０からの指令に応じて、その開口を調整することによりブリードオフ制御を行うことができる。
【００５８】
コントローラ３０は、操作レバー等を含む操作装置２６における操作量及び操作方向を検出する圧力センサ２９Ａの検出値に基づき、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒの制御を行う。具体的には、コントローラ３０は、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒのパイロットポートと接続される減圧弁の電磁ソレノイドに対して指令を送信することにより、減圧弁が指令に対応するパイロット圧をブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒに作用させて、ブリードオフ制御を行うことができる。
【００５９】
尚、コントローラ３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むマイクロコンピュータを中心に構成され、ＲＯＭに格納された各種制御プログラムをＣＰＵ上で実行させることにより各種機能を実現する。また、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒを電磁弁として構成し、コントローラ３０からの直接の指令に応じて、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒが作動する構成であってもよい。
【００６０】
このように、本例に係る油圧回路によれば、ブリード開口を調整可能なブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒのそれぞれをセンタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２に接続する。これにより、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の何れかから作動油の供給を受ける方向制御弁１７０、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７２Ａ、１７２Ｂ、１７３にブリード開口を設けずとも、ブリードオフ制御を行うことができる。そのため、方向制御弁１７０、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７２Ａ、１７２Ｂ、１７３にブリード開口を設ける場合に比して、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２やブリード開口における圧力損失を低減することができる。
【００６１】
また、本例に係る油圧回路によれば、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒは、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２における各方向制御弁１７０、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７２Ａ、１７２Ｂ、１７３の上流（即ち、最上流）に配置される。そのため、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒがセンタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２における各方向制御弁１７０、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７２Ａ、１７２Ｂ、１７３の下流（即ち、最下流）に配置される場合に比して、ブリードオフ制御の応答性を向上させることができる。例えば、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の下流に配置される各方向制御弁１７０、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７２Ａ、１７２Ｂ、１７３の残圧等の影響を受けにくくなるため、ブリードオフ制御により油圧回路の圧力を直ちに低減させることが可能になる。
【００６２】
続いて、図４は、本実施形態に係るショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の他の例を示す図である。本例では、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２におけるブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒの接続位置（配置位置）が図２に示す一例と異なる。以下、図２に示す一例と同様の構成については、同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明をする。
【００６３】
本例では、ブリードオフ弁５６Ｌは、センタバイパス油路ＲＣ１における方向制御弁１７０と方向制御弁１７２Ｂとの間の部分に接続される。即ち、ブリードオフ弁５６Ｌは、センタバイパス油路ＲＣ１における方向制御弁１７０の下流且つ方向制御弁１７２Ｂの上流に配置される。
【００６４】
これにより、ブリードオフ制御を行う際、ブリードオフ弁５６Ｌの上流に位置する方向制御弁１７３は、ブリードオフ弁５６Ｌの下流に位置する方向制御弁１７２Ｂ，１７１Ａの影響（例えば、残圧等による影響）を受けにくくなる。そのため、例えば、旋回単独操作時において、ブリードオフ弁５６Ｌを用いたブリードオフ制御を行うことにより、油圧回路の圧力を迅速に変化させることが可能となり、上部旋回体３の旋回動作を迅速化することができる。具体的には、コントローラ３０は、操作装置２６の操作状態を検出する圧力センサ２９Ａの検出値に基づき、旋回単独操作と判断すると、減圧弁に指令を送信し、ブリードオフ弁５６Ｒによるブリードオフ制御を行う。
【００６５】
また、本例では、ブリードオフ弁５６Ｒは、センタバイパス油路ＲＣ２における方向制御弁１７３と方向制御弁１７２Ａとの間の部分に接続される。即ち、ブリードオフ弁５６Ｒは、センタバイパス油路ＲＣ２における方向制御弁１７３の下流且つ方向制御弁１７２Ａの上流に配置される。
【００６６】
これにより、ブリードオフ制御を行う際、ブリードオフ弁５６Ｒの上流に位置する方向制御弁１７０は、ブリードオフ弁５６Ｒの下流に位置する方向制御弁１７２Ａ，１７１Ｂの影響（例えば、残圧等による影響）を受けにくくなる。そのため、例えば、アイドリング状態からのバケット単独操作時において、ブリードオフ弁５６Ｒを用いたブリードオフ制御を行うことにより、油圧回路の圧力を迅速に変化させることが可能となり、バケット６の動作を迅速化することができる。具体的には、コントローラ３０は、操作装置２６の操作状態を検出する圧力センサ２９Ａの検出値に基づき、バケット６の単独操作と判断すると、減圧弁に指令を送信し、ブリードオフ弁５６Ｒによるブリードオフ制御を行う。特に、バケット６（スケルトンバケット）による細かい土砂をふるい落とす動作やバケット６に貼り付いた土砂をふるい落とす動作等では、バケット６の迅速な動作が要求される。そのため、かかる場面で、本例に係る油圧回路の構成を採用しブリードオフ制御を行うことにより、操作性、応答性を向上させることができる。
【００６７】
このように、本例では、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２における優先して動作させる油圧アクチュエータ（旋回用油圧モータ２１、バケットシリンダ９）に対応する方向制御弁と、該方向制御弁の下流に隣接して配置される方向制御弁との間にブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒを接続する。これにより、優先して動作させる油圧アクチュエータの動作に対する、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２におけるブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒの下流に配置される方向制御弁の影響を抑制し、優先して動作させる油圧アクチュエータの操作性、応答性を向上させることができる。
【００６８】
尚、本例では、優先して動作させる油圧アクチュエータとして、旋回用油圧モータ２１、バケットシリンダ９が選択されるが，本態様に限定されない。例えば、図示しない予備アタッチメント（例えば、破砕機、ブレーカ等）を駆動する予備用油圧アクチュエータを駆動する予備用方向制御弁が設けられる場合、優先して動作させるアクチュエータは、予備用油圧アクチュエータであってもよい。具体的には、予備用方向制御弁と、下流に隣接する他の方向制御弁との間にブリードオフ弁を接続することにより、ブリードオフ弁の下流に位置する他の方向制御弁の影響を抑制し、予備アタッチメント（予備用油圧アクチュエータ）の操作性、応答性を向上させることができる。
【００６９】
続いて、図５は、本実施形態に係るショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の更に他の例を示す図である。本例では、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の最下流に位置する方向制御弁１７１Ａ，１７１Ｂのセンタバイパスポートが連通される点が図２に示す一例と異なる。以下、図２に示す一例と同様の構成については、同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明をする。
【００７０】
本例では、方向制御弁１７１Ａ，１７１Ｂは、それぞれ、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２を連通させると共に、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２は、それぞれ、方向制御弁１７１Ａ，１７１Ｂの下流に予備の油路ＲＣ１ａ，ＲＣ２ａを含む。また、予備の油路ＲＣ１ａ，ＲＣ２ａには、該予備の油路ＲＣ１ａ，ＲＣ２ａのそれぞれを連通状態と遮断状態（非連通状態）との間で切り替える切替弁５８Ｌ，５８Ｒが設けられる。
【００７１】
切替弁５８Ｌ，５８Ｒは、通常、予備の油路ＲＣ１ａ，ＲＣ２ａを遮断状態に維持するように設定される。一方、予備の油路ＲＣ１ａ，ＲＣ２ａに他の油圧供給対象（他の油圧アクチュエータを制御する他の方向制御弁等）が接続される場合には、切替弁５８Ｌ，５８Ｒは、連通状態に維持される。
【００７２】
このように、本例では、最下流の方向制御弁１７１Ａ，１７１Ｂの更に下流のセンタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２の部分（予備の油路ＲＣ１ａ，ＲＣ２ａ）に切替弁５８Ｌ，５８Ｒを設け、該切替弁５８Ｌ，５８Ｒによりセンタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２を遮断可能な構成にしている。これにより、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２を一端で遮断して、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒによるブリードオフ制御を可能としつつ、最下流の方向制御弁の下流に他の油圧供給対象を接続する構成に対応することができる。
【００７３】
続いて、図６は、本実施形態に係るショベルの油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の更に他の例を示す図である。本例では、油圧アクチュエータとしての下部走行体１を駆動する左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒが含まれると共に、コントロールバルブ１７には、左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒを制御する方向制御弁１７４Ｌ，１７４Ｒと、走行直進弁１７５が含まれる点で図２に示す一例と異なる。以下、図２に示す一例と同様の構成については、同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
【００７４】
方向制御弁１７４Ｌは、センタバイパス油路ＲＣ１における方向制御弁１７０，１７２Ｂ，１７１Ａの更に上流、即ち、メインポンプ１４Ｌ側に配置される。方向制御弁１７４Ｌは、対応する操作レバー等を含む操作装置２６から左右何れかのパイロットポートに入力されるパイロット圧に応じて、左側走行用油圧モータ１Ｌに流出入する作動油の向き及び流量を制御する。
【００７５】
方向制御弁１７４Ｒは、センタバイパス油路ＲＣ２における方向制御弁１７３，１７２Ａ，１７１Ｂの更に上流、即ち、メインポンプ１４Ｒ側に配置される。方向制御弁１７４Ｒは、対応する操作レバー等を含む操作装置２６から左右何れかのパイロットポートに入力されるパイロット圧に応じて、右側走行用油圧モータ１Ｒに流出入する作動油の向き及び流量を制御する。
【００７６】
走行直進弁１７５は、センタバイパス油路ＲＣ２における方向制御弁１７４Ｒの上流に設けられ、左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒに、それぞれ、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから作動油を供給するか、双方に、一つのメインポンプ１４Ｌから作動油を供給するかを切り替えるスプール弁である。具体的には、走行直進弁１７５は、左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒと、他の油圧アクチュエータとが同時に操作されている場合、センタバイパス油路ＲＣ２の上流側の作動油を、バイパス油路ＢＰ２を経由して、方向制御弁１７４Ｌの下流側のセンタバイパス油路ＲＣ１に流入させ、且つ、方向制御弁１７４Ｌの上流側のセンタバイパス油路ＲＣ１から分岐するバイパス油路ＢＰ１の作動油をセンタバイパス油路ＲＣ２の下流側に流入させる。これにより、左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒと、他のアクチュエータとが同時に操作されている場合に、左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒが一つのメインポンプ１４Ｌから供給される作動油で駆動されるため、下部走行体１の直進性が向上する。一方、走行直進弁１７５は、他の油圧アクチュエータが操作されていない場合、センタバイパス油路ＲＣ２の上流側の作動油をそのまま下流側に通過させると共に、バイパス油路ＢＰ１の作動油をそのまま下流側のバイパス油路ＢＰ２を経由して方向制御弁１７４Ｌの下流側のセンタバイパス油路ＲＣ１に流入させる。これにより、左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒに、それぞれ、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒからの作動油が供給される。
【００７７】
方向制御弁１７４Ｌ，１７４Ｒは、それぞれ、６ポート３位置のスプール弁である。具体的には、方向制御弁１７４Ｌ，１７４Ｒは、それぞれ、左側走行用油圧モータ１Ｌ、及び、右側走行用油圧モータ１Ｒに作動油を供給するための４ポートと、２つのセンタバイパスポートを有する。方向制御弁１７４Ｌ，１７４Ｒは、方向制御弁１７０，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３と異なり、スプール位置に応じて、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２を通過する作動油の流量を制限或いは遮断する。具体的には、方向制御弁１７４Ｌ，１７４Ｒは、スプールが右位置或いは左位置にある場合、即ち、左側走行用油圧モータ１Ｌ、及び、右側走行用油圧モータ１Ｒに作動油を供給している場合、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２を通過する作動油の流量を制限或いは遮断する。その代り、方向制御弁１７４Ｌの下流側のセンタバイパス油路ＲＣ１には、バイパス油路ＢＰ２を経由して、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの作動油が供給される。また、方向制御弁１７４Ｒの下流側のセンタバイパス油路ＲＣ２には、走行直進弁１７５の上流側のセンタバイパス油路ＲＣ２から走行直進弁１７５及び方向制御弁１７４Ｒをバイパスするバイパス油路ＢＰ３を経由して、メインポンプ１４Ｒからの作動油が供給される。
【００７８】
ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒは、それぞれ、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２における方向制御弁１７４Ｌ，１７４Ｒの下流に接続される。具体的には、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒは、それぞれ、センタバイパス油路ＲＣ１における方向制御弁１７４Ｌと方向制御弁１７０との間の部分、及び、センタバイパス油路ＲＣ２における方向制御弁１７４Ｒと方向制御弁１７３との間の部分に接続される。
【００７９】
このように、本例では、センタバイパス油路ＲＣ１，ＲＣ２における走行用の方向制御弁１７４Ｌ，１７４Ｒの下流にブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒを接続する。これにより、ブリードオフ弁５６Ｌ，５６Ｒの下流に配置される方向制御弁の影響を抑制し、下部走行体１を駆動する左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒの操作性、応答性を向上させることができる。
【００８０】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８１】
尚、本願は、２０１６年７月２９日に出願した日本国特許出願２０１６−１５０８１８号に基づく優先権を主張するものであり、その日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【００８２】
１  下部走行体
２  旋回機構
３  上部旋回体
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
７  ブームシリンダ
８  アームシリンダ
９  バケットシリンダ
１０  キャビン
１１  エンジン
１４Ｌ，１４Ｒ  メインポンプ
１５  パイロットポンプ
１７  コントロールバルブ（ショベル用コントロールバルブ）
２１  旋回用油圧モータ
２６  操作装置
２９Ａ  圧力センサ
３０  コントローラ
５６Ｌ，５６Ｒ  ブリードオフ弁
５８Ｌ，５８Ｒ  切替弁
１００  ショベル
１７０  方向制御弁
１７１Ａ，１７１Ｂ  方向制御弁
１７２Ａ，１７２Ｂ  方向制御弁
１７３  方向制御弁
１７４Ｌ，１７４Ｒ  方向制御弁（走行用方向制御弁）
１７５  走行直進弁
ＲＣ１，ＲＣ２  センタバイパス油路
ＲＣ１ａ，ＲＣ２ａ  予備の油路
ＲＣｐ１，ＲＣｐ２  シリンダポート
ＲＢ  ブリッジ油路
ＳＰ  スプール
Ｔｐ  タンクポート
Ｖ  方向制御弁
【図１】
2018021288.tif 000003
【図２】
2018021288.tif 000004
【図３】
2018021288.tif 000005
【図４】
2018021288.tif 000006
【図５】
2018021288.tif 000007
【図６】
2018021288.tif 000008
【国際調査報告】
2018021288.tif 000009
2018021288.tif 000010
2018021288.tif 000011
2018021288.tif 000012