(57)【要約】【課題】サービスポートの液圧源を単流もしくは合流のどちらかに簡単に変更でき、方向切換弁が中立位置であるときのエンジン負荷が高まらない液圧回路を提供する。【解決手段】それぞれ作動油を送出する第１、第２、第３のポンプ１４，１５，１６と、第２のポンプ１５の作動液送給系統に組み込んだアタッチメント操作用の３位置６ポート方向切換弁２３とを備え、方向切換弁２３の圧液通過ポートを除いた二次ポートの双方をサービスポート２２に接続し、第３のポンプ１６の作動液送給系統の最下流部位を、方向切換弁２３のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方に連通させる合流位置、あるいは第３のポンプの作動液送給系統の最下流部位を作動液タンク３１に連通させる単流位置のいずれかに択一的に設定可能な流路切換弁３０を設けた構成を採る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ作動液を送出する一方及び他方のポンプと、一方のポンプの作動液送給系統に組み込んだアタッチメント操作用の３位置６ポート方向切換弁とを備え、当該方向切換弁の圧液通過ポートを除いた二次ポートの双方をサービスポートに接続し、他方のポンプの作動液送給系統の最下流部位を前記方向切換弁のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方に連通させる合流位置、あるいは前記他方のポンプの作動液送給系統の最下流部位を作動液タンクに連通させる単流位置のいずれかに択一的に設定可能な流路切換弁を設けたことを特徴とする液圧回路。
【請求項２】
それぞれ作動液を送出する一方及び他方のポンプと、一方のポンプの作動液送給系統に組み込んだアタッチメント操作用の３位置６ポート方向切換弁とを備え、当該方向切換弁の圧液通過ポートを除いた二次ポートの双方をサービスポートに接続し、他方のポンプの作動液送給系統の最下流部位から前記方向切換弁のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方へと連なる切換流路を設け、該切換流路に作動油タンクに連なる開閉弁を接続したことを特徴とする液圧回路。
【請求項３】
切換流路の開閉弁が組み込んである個所よりも作動液流通方向上流側の部位に、バイパス弁を介して作動油タンクを接続した請求項２に記載の液圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサービスポートを有する作業機に適した液圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルなどの作業機では、本来の用途とは異なる作業を行なうのに際し、既設のアタッチメントを別のものに組み替えることがある。
【０００３】
図６に示す作業機は、右走行モータ１及び左走行モータ２を有するクローラ式の走行体３と、該走行体３に搭載され且つ旋回モータ（図示せず）によって回動する旋回体４と、該旋回体４の前端部分に枢支され且つスイングシリンダ（図示せず）によって左右へ揺動するブラケット５と、基端部分がブラケット５に枢支され且つブームシリンダ６によって起伏するブーム７と、基端部分がブーム７の先端部分に枢支され且つアームシリンダ８によって前後に揺動するアーム９と、走行体３の前側部分に枢支され且つブレードシリンダ１０によって昇降するブレード１１と、通常はバケットが装着されるアーム９の先端部分に枢支され且つバケットシリンダ１２によって傾動する油圧ブレーカ１３とを備えている。
【０００４】
この作業機は、複数の油圧ポンプを装備しており、例えば、第１のポンプの作動油送給系統に、右走行モータ１、ブームシリンダ６、及びバケットシリンダ１２を操作するための方向切換弁を接続し、第２のポンプの作動油送給系統に、左走行モータ２、アームシリンダ８、及び油圧ブレーカ１３を操作するための方向切換弁を接続し、更に、第３のポンプの作動油送給系統に、旋回モータ、ブレードシリンダ１０、及びスイングシリンダを操作するための方向切換弁を接続して、作業機の各機能の複合動作を円滑に行なえるようにしてある。
【０００５】
これらの方向切換弁はいずれも、中立位置において一次側の圧液流入ポートが二次側の圧液通過ポートに連通し且つタンクポートを含む他の一次ポートや圧液通過ポートを除く二次ポートが閉塞され、また、切換位置において圧液流入ポートを除く且つタンクポートを含む他の一次ポートが圧液通過ポートを除く二次ポートに連通する３位置６ポート形式となっている。
【０００６】
油圧ブレーカ１３のためのアタッチメント操作用の方向切換弁の圧液通過ポートを除く二次ポートは、旋回体４に設けたサービスポートに連通しており、当該サービスポートに油圧ブレーカ１３の作動油給排ポートを油圧ホースを介して接続する。
【０００７】
また、アーム９の先端部分にバケットを枢支して、油圧ブレーカ１３を使わないときは、サービスポートをプラグによって閉止しておく。
【０００８】
このようなサービスポートの油圧源を専ら第２のポンプに依存する単流方式では、油圧ブレーカ１３などの仕様によっては作動油流量が充分でないことがある。
【０００９】
これに対し、サービスポートの油圧源を第２のポンプとそれ以外の他のポンプに求める合流方式があるが、作動油流量が比較的少なくて済むアタッチメントを対象に各ポンプを駆動するエンジンの回転数で定めた場合、モータやシリンダなどの他のアクチュエータの動きが遅くなり、作業機の各機能の複合動作が円滑に行なえなくなる。
【００１０】
そこで、サービスポートの油圧源を、専ら一つのポンプに依存する単流、あるいは二つのポンプに求める合流に設定し得るパイロット圧方式の合流弁と、該合流弁のパイロットポートに切換圧を付与するための電磁方式の合流切換弁とを備えた、油圧回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
特許文献１の油圧回路では、第３のポンプの作動油供給系統に上記合流弁の一次ポートを接続し、アタッチメント操作用の方向切換弁の圧液流入ポート及びタンクポートを除く他の一次ポートに合流弁の二次ポートを接続している。
【００１２】
この合流弁は、パイロットポートに切換圧を付与しない状態にあっては、第３のポンプが送出する作動油を、アクチュエータ操作用の方向切換弁に導かないで作動油タンクへと戻すアンロード位置に設定される。
【００１３】
パイロットポートに切換圧を付与した際には、第３のポンプが送出する作動油を、その送給系統に接続してある前記方向切換弁へ導くサービス単流位置、または第３のポンプが送出する作動油を、第２のポンプの作動油供給系統に接続してあるアタッチメント操作用の方向切換弁へ導くサービス合流位置のいずれかに設定される。
【００１４】
つまり、合流弁をサービス合流位置に設定すると、アタッチメント操作用の方向切換弁には、第２のポンプと第３のポンプの両方から作動油が送り込まれることになる。
【特許文献１】特開２００５−１２１０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１の油圧回路では、合流弁をサービス合流位置に設定した状態でアタッチメント操作用の方向切換弁が中立位置のままであると、第３のポンプに付帯のリリーフ弁に働く液圧が作動設定圧に到達しないうちは、第３のポンプが送出する作動油の行き先がなく、第１、第２、第３のポンプを駆動するエンジンに負荷が高まり、相対的に第１、第２のポンプが送出する作動油流量が低減してしまう。
【００１６】
これに加えて、合流弁をサービス合流位置に設定した場合には、第１のポンプの作動油供給系統と第２のポンプの作動油供給系統の走行モータ１，２を操作する方向切換弁以外の方向切換弁に対しても、第３のポンプが作動油を供給し得るようになってしまうため、このときに、ブームシリンダ６、アームシリンダ８、またはバケットシリンダ１２を作動させると、サービスポートへの作動油送給量が不足するし、反対に、ブームシリンダ６、アームシリンダ８、またはバケットシリンダ１２に対しては、多量の作動油が送給されることになるので、これらアクチュエータの動きが速くなり過ぎ、アクチュエータ停止時のショックも多くなって複合操作のバランスが崩れ、作業機の使い勝手が悪くなる。
【００１７】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、サービスポートの液圧源を単流もしくは合流のどちらかに簡単に変更でき且つ作動液流量を確保可能な液圧回路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】
【００１８】
上記目的を達成するため本発明は、それぞれ作動液を送出する一方及び他方のポンプと、一方のポンプの作動液送給系統に組み込んだアタッチメント操作用の３位置６ポート方向切換弁とを備え、当該方向切換弁の圧液通過ポートを除いた二次ポートの双方をサービスポートに接続し、他方のポンプの作動液送給系統の最下流部位を前記方向切換弁のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方に連通させる合流位置、あるいは前記他方のポンプの作動液送給系統の最下流部位を作動液タンクに連通させる単流位置のいずれかに択一的に設定可能な流路切換弁を設ける。
【００１９】
つまり、流路切換弁を合流位置に設定すると、二次ポートがサービスポートに接続してあるアタッチメント操作用の方向切換弁に向けて双方のポンプから作動液が送給される。
【００２０】
このとき、方向切換弁が中立位置であると各ポンプが送出する作動液は、当該方向切換弁の圧液流入ポートから圧液通過ポートへと進む。
【００２１】
また、流路切換弁を単流位置に設定すると、前記方向切換弁に向けて一方のポンプから作動液が送給され、他方のポンプが送出する作動液は方向切換弁に至らずに作動液タンクへと戻る。
【００２２】
更に、それぞれ作動液を送出する一方及び他方のポンプと、一方のポンプの作動液送給系統に組み込んだアタッチメント操作用の３位置６ポート方向切換弁とを備え、当該方向切換弁の圧液通過ポートを除いた二次ポートの双方をサービスポートに接続し、他方のポンプの作動液送給系統の最下流部位から前記方向切換弁のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方へと連なる切換流路を設け、該切換流路に作動油タンクに連なる開閉弁を接続する。
【００２３】
つまり、開閉弁を閉じておくと、二次ポートがサービスポートに接続してあるアタッチメント用の方向切換弁に向けて双方のポンプから作動液が送給される。
【００２４】
このとき、方向切換弁が中立位置であると各ポンプが送出する作動液は、当該方向切換弁の圧液流入ポートから圧液通過ポートへと進む。
【００２５】
また、開閉弁を開いておくと、前記方向切換弁に向けて一方のポンプから作動液が送給され、他方のポンプが送出する作動液は方向切換弁に至らずに作動液タンクへと戻る。
【００２６】
これに加えて、切換流路の開閉弁が組み込んである個所よりも作動液流通方向上流側の部位に、バイパス弁を介して作動油タンクを接続する。
【００２７】
つまり、開閉弁とバイパス弁を閉じておくと、二次ポートがサービスポートに接続してあるアタッチメント用の方向切換弁に向けて双方のポンプから作動液が送給される。
【００２８】
このとき、方向切換弁が中立位置であると各ポンプが送出する作動液は、当該方向切換弁の圧液流入ポートから圧液通過ポートへと進む。
【００２９】
また、開閉弁を閉じたままでバイパス弁を開くと、前記方向切換弁に向けて一方のポンプから作動液が送給され、他方のポンプが送出する作動液は方向切換弁に至らずに作動液タンクへと戻る。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の液圧回路によれぱ、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００３１】
（１）流路切換弁を設けた場合、当該流路切換弁を合流位置に設定すると、双方のポンプから二次ポートがサービスポートに接続してあるアタッチメント操作用の方向切換弁に向けて作動液が送給され、また、流路切換弁を単流位置に設定すると、一方のポンプからのみ前記方向切換弁に作動液が送給され、他方のポンプから送出される作動液は作動液タンクへ戻るので、サービスポートの液圧源を単流または合流のどちらかに簡単に変更することができ、アタッチメント操作用の方向切換弁を中立位置にしたままでも、各ポンプが送出する作動液は、当該方向切換弁の圧液流入ポートから圧液通過ポートへと進むため、ポンプ駆動用のエンジン負荷が高まらず、よって、各ポンプが送出する作動液流量が低減しないので、液圧機器に対する作動液流量を確保できる。
【００３２】
（２）切換流路を設けて開閉弁を接続した場合、当該開閉弁を閉じると、双方のポンプから二次ポートがサービスポートに接続してあるアタッチメント操作用の方向切換弁に向けて作動液が送給され、また、開閉弁を開くと、一方のポンプからのみ前記方向切換弁に作動液が送給され、他方のポンプから送出される作動液は作動液タンクへ戻るので、サービスポートの液圧源を単流または合流のどちらかに簡単に変更することができ、アタッチメント操作用の方向切換弁を中立位置にしたままでも、各ポンプが送出する作動液は、当該方向切換弁の圧液流入ポートから圧液通過ポートへと進むため、ポンプ駆動用のエンジン負荷が高まらず、よって、各ポンプが送出する作動液流量が低減しないので、液圧機器に対する作動液流量を確保できる。
【００３３】
（３）開閉弁の他にバイパス弁を設けた場合、開閉弁とバイパス弁を閉じると、双方のポンプから二次ポートがサービスポートに接続してあるアタッチメント操作用の方向切換弁に向けて作動液が送給され、また、開閉弁を閉じたままでバイパス弁を開くと、一方のポンプからのみ前記方向切換弁に向けて作動液が送給され、他方のポンプから送出される作動液は作動液タンクへ戻るので、サービスポートの液圧源を単流または合流のどちらかに簡単に変更することができ、アタッチメント操作用の方向切換弁を中立位置にしたままでも、各ポンプが送出する作動液は、当該方向切換弁の圧液流入ポートから圧液通過ポートへと進むため、ポンプ駆動用のエンジン負荷が高まらず、よって、各ポンプが送出する作動液流量が低減しないので、液圧機器に対する作動液流量を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３５】
図１は本発明の液圧回路の第１の例であり、図６に示す作業機を適用対象として、第１のポンプ１４、第２のポンプ１５、第３のポンプ１６を備えている。
【００３６】
第１のポンプ１４の作動油送給系統には、右走行モータ１、ブームシリンダ６、バケットシリンダ１２を操作するためのパイロット圧方式の方向切換弁１７，１８，１９が接続してある。
【００３７】
第２のポンプ１５の作動油送給系統には、左走行モータ２、アームシリンダ８を操作するためのパイロット圧方式の方向切換弁２０，２１と、サービスポート２２に二次ポートが連通する人力操作方式の方向切換弁２３とが接続してあり、先述した油圧ブレーカ１３（図６参照）などのアタッチメントは、このサービスポート２２に接続されることになる。
【００３８】
第３のポンプ１６の作動油送給系統には、パイロット圧方式の連通弁２４と、旋回モータ２５を操作するためのパイロット圧方式の方向切換弁２６と、スイングシリンダ２７、ブレードシリンダ１０のための人力操作方式の方向切換弁２８，２９とが接続してある。
【００３９】
上記の方向切換弁１７〜２１，２３，２６，２７，２９はいずれも、中立位置において一次側の圧液流入ポートが二次側の圧液通過ポートに連通し且つタンクポートを含む他の一次ポートや圧液通過ポートを除く二次ポートが閉塞され、また、切換位置において圧液流入ポートを除く且つタンクポートを含む他の一次ポートが圧液通過ポートを除く二次ポートに連通する３位置６ポート形式となっている。
【００４０】
連通弁２４は、パイロットポートに切換圧が付与されていない状態においては、第３のポンプ１６が送出する作動油を方向切換弁２６に対して導き、パイロットポートに切換圧が付与された際に、第３のポンプ１６が送出する作動油を、バケットシリンダ１２を操作するための方向切換弁１９、ブームシリンダ６を操作するための方向切換弁１８、並びにアームシリンダ８を操作するための方向切換弁２１に対して導く。
【００４１】
この連通弁２４を第３のポンプ１６の作動油送給系統の最上流部位に組み込むことで、右走行モータ１と左走行モータ２に作動油を供給して図６に示す作業機の走行体３を自走させるときに、それと同時にブーム７の起伏、アーム９の揺動、または油圧ブレーカ１３（バケット）の傾動を円滑に行なわせることができる。
【００４２】
第３ポンプ１６の作動油送給系統の最下流部位（方向切換弁２９の二次側にある圧液通過ポート）と前記サービスポート２２に関連する方向切換弁２３の一次側の間には、人力操作方式の流路切換弁３０が介在している。
【００４３】
この流路切換弁３０は、方向切換弁２９の圧液通過ポートを方向切換弁２３のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方に連通させる合流位置、あるいは前記方向切換弁２９の圧液通過ポートを作動液タンク３１に連通させる単流位置のいずれかに択一的に設定可能なようになっている。
【００４４】
つまり、流路切換弁３０を合流位置に設定した場合、第２のポンプ１５と第３のポンプ１６の双方から二次ポートがサービスポート２２に連なっている方向切換弁２３に向けて作動油が送給される。
【００４５】
このとき、方向切換弁２３を中立位置にしたままだと、各ポンプ１５，１６が送出する作動液は、当該方向切換弁２３の圧液流入ポートから圧液通過ポートへ進み、作動タンク３１へ戻るため、各ポンプを駆動するエンジン負荷が高まらない。
【００４６】
また、流路切換弁３０を単流位置に設定すると、第２のポンプ１５からのみ方向切換弁２３に向けて作動液が送給され、第３のポンプ１６から送出される作動油は作動油タンク３１へと導かれる。
【００４７】
このように上述した液圧回路では、流路切換弁３０の設定によりサービスポート２２の油圧源を単流または合流のどちらかに簡単に変更することができ、方向切換弁２３が中立位置であっても、各ポンプ１５，１６が送出する作動油は、当該方向切換弁２３を通り抜けるので、ポンプ１４〜１６を駆動するエンジン負荷が高まらず、よって、各ポンプ１４〜１６が送出する作動油流量が低減しない。
【００４８】
図１に示す液圧回路では流路切換弁３０が人力操作方式だが、パイロット圧方式や電磁方式としてもよい。
【００４９】
図２は本発明の液圧回路の第２の例であり、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００５０】
この液圧回路では、先述した流路切換弁３０に代えて、第３ポンプ１６の作動油送給系統の最下流部位（方向切換弁２９の二次側にある圧液通過ポート）から方向切換弁２３のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方に連なる切換流路３２を設け、該切換流路３２に作動油タンク３１に連なる人力操作方式の開閉弁３３を接続している。
【００５１】
開閉弁３３は図３及び図４に示すように、第２のポンプ１５の作動油供給系統の最下流部位（方向切換弁２３の二次側にある圧液通過ポート）を作動油タンク３１に連通させる流路３４と、方向切換弁２９の液圧通過ポートを上記の方向切換弁２３のタンクポートを除き且つ圧液流入ポートを含む一次ポートの双方に連通させる流路３５（具体的には切換流路３２）と、これら流路３４，３５を相互につなぐ流路３６と、該流路３６に直交する収納孔３７とを穿設したブロック３８を有し、流路３６に連通可能な貫通孔３９が径方向に形作ってある円柱状の弁体４０を、収納孔３７に周方向へ摺動可能し得るように挿入した構成を採っている。
【００５２】
つまり、弁体４０の貫通孔３９がブロック３８の流路３６に対応せず、弁体４０が流路３４，３５の連通を阻止するように開閉弁３３を設定した場合には、第３のポンプ１６が送出する作動油が切換流路３２を経て方向切換弁２３へと流れ、第２のポンプ１５と第３のポンプ１６の双方から方向切換弁２３に向けて作動油が送給される。
【００５３】
このとき、方向切換弁２３を中立位置にしたままだと、各ポンプ１５，１６が送出する作動液は、当該方向切換弁２３の圧液流入ポートから圧液通過ポートへ進み、作動タンク３１へ戻るため、各ポンプを駆動するエンジン負荷が高まらない。
【００５４】
また、弁体４０の貫通孔３９がブロック３８の流路３６に対応し、流路３６及び貫通孔３９を介して流路３４，３５に連通するように開閉弁３３を設定した場合には、第３のポンプ１６が送出する作動油は開閉弁３３を経て作動油タンク３１と導かれ、第２のポンプ１５からのみ方向切換弁２３に向けて作動液が送給される。
【００５５】
このように上述した液圧回路では、開閉弁３３の設定によりサービスポート２２の液油圧源を単流または合流のどちらかに簡単に変更することができ、方向切換弁２３が中立位置であっても、各ポンプ１５，１６が送出する作動油は、当該方向切換弁２３を通り抜けるので、ポンプ１４〜１６を駆動するエンジン負荷が高まらず、よって、各ポンプ１４〜１６が送出する作動油流量が低減しない。
【００５６】
図５は本発明の液圧回路の第３の例であり、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００５７】
この液圧回路では、切換流路３２の開閉弁３３が組み込んである個所よりも作動液流通方向上流側の部位に、電磁方式のバイパス弁４１を介して作動油タンク３１を接続している。
【００５８】
バイパス弁４１は、ソレノイドを励磁すると開状態になり、励磁されていないと閉状態になる。
【００５９】
つまり、ブロック３８の流路３４，３５（図３及び図４参照）の連通を阻止するように開閉弁３３を設定したうえ、ソレノイドを励磁せずにバイパス弁４１を閉状態にした場合には、第３のポンプ１６が送出する作動油が切換流路３２を経て方向切換弁２３へと流れ、第２のポンプ１５と第３のポンプ１６の双方から方向切換弁２３に向けて作動油が送給される。
【００６０】
このとき、方向切換弁２３を中立位置にしたままだと、各ポンプ１５，１６が送出する作動液は、当該方向切換弁２３の圧液流入ポートから圧液通過ポートへ進み、作動タンク３１へ戻るため、各ポンプを駆動するエンジン負荷が高まらない。
【００６１】
また、開閉弁３３を上記のように設定したまま、ソレノイドを励磁してバイパス弁４１を開状態にした場合には、第３のポンプ１６が送出する作動油はバイパス弁４１を経て作動油タンク３１と導かれ、第２のポンプ１５からのみ方向切換弁２３に向けて作動液が送給される。
【００６２】
このように上述した液圧回路では、バイパス弁４１の設定によりサービスポート２２の油圧源を単流または合流のどちらかに簡単に変更することができ、方向切換弁２３が中立位置であっても、各ポンプ１５，１６が送出する作動油は、当該方向切換弁２３を通り抜けるので、ポンプ１４〜１６を駆動するエンジン負荷が高まらず、よって、各ポンプ１４〜１６が送出する作動油流量が低減しない。
【００６３】
なお、本発明の液圧回路は、上述した実施の形態のみに特に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の液圧回路は、様々な作業機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の液圧回路の第１の例を示す系統図である。
【図２】本発明の液圧回路の第２の例を示す系統図である。
【図３】図２に関連する開閉弁の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】本発明の液圧回路の第３の例を示す系統図である。
【図６】作業機の一例を示す左側面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１５  第２のポンプ（一方のポンプ）
１６  第３のポンプ（他方のポンプ）
２２  サービスポート
２３  方向切換弁
３０  流路切換弁
３１  作動油タンク（作動液タンク）
３２  切換流路
３３  開閉弁
４１  バイパス弁
【図１】
2007107607.tif 000003
【図２】
2007107607.tif 000004
【図３】
2007107607.tif 000005
【図４】
2007107607.tif 000006
【図５】
2007107607.tif 000007
【図６】
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