(57)【要約】【課題】アシスト用のシリンダを追加すること無く、作業用アタッチメントの位置エネルギを圧油として蓄積できるようにする。【解決手段】一対のアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室同士を接続する第１の油路１３１と、ロッド側油室同士を接続する第２の油路１３２とを、連通制御弁２２を制御することにより連通および遮断可能となっている。連通制御弁２２により、第１の油路１３１と第２の油路１３２が連通された状態では、ボトム側油室から第１の油路に吐出される圧油の圧力は、ボトム室の断面積とロッドの断面積との比に比例する大きな圧力となる。この大きな圧力の圧油をアキュムレータ３０に蓄積する。【選択図】図２
2012013156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出回路に圧油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから圧油が供給され、作業用アタッチメントの昇降を行う油圧シリンダと、
前記油圧シリンダのボトム側油室に連通される第１の油路と、
前記油圧シリンダのロッド側油室に連通される第２の油路と、
第１の位置に切換えられているときは、前記第１の油路と前記第２の油路とを連通し、第２の位置に切換えられているときは、前記第１の油路と前記第２の油路とを互いに遮断する連通制御弁と、
前記第１の油路に発生した圧油を蓄積するアキュムレータと、
前記第１の油路に発生した圧油を前記アキュムレータに蓄積する際、前記アキュムレータ側から前記第１の油路側への圧油の流入を阻止する第１の油圧弁と、
前記アキュムレータに蓄積された圧油を作動回路に供給する際、前記第１の油路と前記作動回路とを連通する第２の油圧弁と、
前記作業用アタッチメントの下げ操作に連動して、前記第１の油路と前記第２の油路とが連通するように前記連通制御弁を第１の位置に切換え、前記作業用アタッチメントの上げ操作に連動して、前記第１の油路と前記第２の油路とが遮断されるように前記連通制御弁を第２の位置に切換え、且つ、前記アキュムレータと前記作動回路とが連通するように前記第２の油圧弁を切換える制御手段とを備えることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、前記第１の油圧弁は、前記第１の油路と前記アキュムレータとを連通状態および遮断状態にすることが可能であり、前記制御手段は、前記連通制御弁の第１の位置への切換えに連動して、前記第１の油圧弁を、前記第１の油路と前記アキュムレータとの連通状態から遮断状態に切換えることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１または２に記載の作業機械において、前記第２の油圧弁は、前記アキュムレータと前記作動回路とを連通状態および遮断状態とすることが可能であり、前記制御手段は、前記連通制御弁の第１の位置への切換えに連動して、前記第２の油圧弁を、前記アキュムレータと前記作動回路とを遮断状態とすることを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作業機械において、前記作業用アタッチメントの高さを測定する高さ測定手段を有し、前記作動回路は、作業用アタッチメントを上昇する際、前記油圧ポンプから圧油が供給される作業用アタッチメント駆動用回路であり、前記制御手段は、前記高さ測定手段から送出される信号に基づいて、前記作業用アタッチメントが所定の高さになったとき、前記第２の油圧弁を切換えて前記アキュムレータと前記作動回路とを連通状態とすることを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の作業機械において、前記作動回路は、前記作業用アタッチメントの昇降を行う駆動用回路とは異なる回路であり、前記第１の油路と前記作動回路とを連通および遮断する第３の油圧弁を有し、前記アキュムレータに蓄積された圧油を、前記第１の油圧弁および前記第３の油圧弁を介して前記作動回路に供給することを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業機械に関し、より詳細には、昇降する作業用アタッチメントの位置エネルギを油圧として蓄積することが可能な作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フォークリフトやショベル等のように作業用アタッチメントをリフト用の油圧シリンダで上昇し、降下する際の位置エネルギを油圧の圧油としてアキュムレータに蓄積するようにした作業機械が知られている。
このような作業機械では、一対のブーム用油圧シリンダの間に、この一対のブーム用油圧シリンダと平行にアシスト用の油圧シリンダを設けた構造を採用している。このアシスト用の油圧シリンダは、ブーム上げ動作を補助し、ブームの下げ時の位置エネルギを油圧エネルギに変換してアキュムレータに蓄積する。エネルギ回収回路は、アシスト用の油圧シリンダのボトム側油室と、このボトム側油室に接続されたアキュムレータとを閉回路となし、ブームが自重で降下する際、ボトム側油室から吐出される圧油をアキュムレータに蓄積する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４―６０６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載された作業機械では、アシスト用の油圧シリンダを新たに設けて、作業用アタッチメントが降下する際の圧油をアキュムレータに蓄積している。このため、例えば、一対のブーム用油圧シリンダ間にバケット用油圧シリンダが配置されているホイールローダのように、作業機械によっては、油圧シリンダのレイアウトが困難となる。また、アシスト用の油圧シリンダが追加されることによりコストが高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の作業機械は、吐出回路に圧油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプから圧油が供給され、作業用アタッチメントの昇降を行う油圧シリンダと、油圧シリンダのボトム側油室に連通される第１の油路と、油圧シリンダのロッド側油室に連通される第２の油路と、第１の位置に切換えられているときは、第１の油路と第２の油路とを連通し、第２の位置に切換えられているときは、第１の油路と第２の油路とを互いに遮断する連通制御弁と、第１の油路に発生した圧油を蓄積するアキュムレータと、第１の油路に発生した圧油を前記アキュムレータに蓄積する際、アキュムレータ側から第１の油路側への圧油の流入を阻止する第１の油圧弁と、アキュムレータに蓄積された圧油を作動回路に供給する際、第１の油路と作動回路とを連通する第２の油圧弁と、作業用アタッチメントの下げ操作に連動して、第１の油路と第２の油路とが連通するように連通制御弁を第１の位置に切換え、作業用アタッチメントの上げ操作に連動して、第１の油路と第２の油路とが遮断されるように連通制御弁を第２の位置に切換え、且つ、アキュムレータと作動回路とが連通するように第２の油圧弁を切換える制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、作業用アタッチメントの昇降を行う一対の油圧シリンダをボトム側油室同士およびロッド側油室同士を接続し、作業用アタッチメントの下げ操作時にボトム側油室同士およびロッド側油室同士を接続する油路を連通制御弁により連通することによりアキュムレータに圧油を蓄積するようにしたので、アキュムレータに圧油を蓄積するための油圧シリンダを追加する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明に係る作業機械の一実施形態としてのホイールローダの外斜視図。
【図２】この発明に係る作業機械の一実施形態としての回路ブロック図。
【図３】この発明に係る作業機械において、連通用制御弁の駆動電圧Ｖと操作レバーの操作量Ｑとの関係の一例を示す特性図。
【図４】この発明に係る作業機械において、アーム操作用レバーの操作量と駆動電圧との関係を示す特性図。
【図５】この発明に係る作業機械の第２の実施形態としての回路ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施形態１］
―作業機械の概要―
以下、本発明に係る作業機械の一実施形態を、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本発明に係る作業機械の一実施形態としてのホイールローダの外観斜視図である。
作業機械１００の一例として示されるホイールローダは、アーム１１１、バケット１１２、前輪１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１、エンジン室１２２、後輪１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。アーム１１１はアーム用油圧シリンダ１１４の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１１２はバケット用油圧シリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（ダンプまたはクラウド）する。アーム１１１およびバケット１１２は作業用アタッチメント１０２を構成する。
【０００９】
図１においては、アーム用油圧シリンダ１１４は、手前側の１つしか図示されていないが、アーム用油圧シリンダ１１４は作業機械１００の反対側の側面にも取り付けられている。各アーム用油圧シリンダ１１４は、構造および寸法が同一であり、且つ、伸縮動作も同時に行われものであり、作業機械１００の左右の側面に一対として装着されている。
【００１０】
前部車体１１０と後部車体１２０は連結軸１０１により互いに回動自在に連結されている。この作業機械１００は連結軸１０１において、前部車体１１０と後部車体１２０とが屈曲されるアーティキュレート式のものである。図示はしないが、前部車体１１０と後部車体１２０には、連結軸１０１を中心とする一対のステアリング用油圧シリンダ（不図示）の一端側と他端側が、それぞれ、回転可能に係止されている。不図示の油圧装置により、一対のステアリング用油圧シリンダを、一方を伸張、他方を縮退させることにより、前部車体１１０と後部車体１２０を、それぞれ、連結軸１０１を中心に回転させる。これにより、前部車体１１０と後部車体１２０との相対的な取付角度が変化し、車体が屈曲して換向する。
【００１１】
（回路構成−油圧回路）
図２は、この発明に係る作業機械の油圧回路および電気回路を含む回路ブロック図の一実施形態を示す。
図２を参照して、先ず、油圧回路について説明する。
エンジン室１２２内には、エンジン（図示せず）、エンジンで駆動される主油圧ポンプ１２およびパイロット用油圧ポンプ１３が収容されている。主油圧ポンプ１２は、作動油を油タンク３８から主油路１３３に吐出し、方向制御弁２１を介してアーム作動回路に流入し、一対のアーム用油圧シリンダ１１４に給、排油する。
なお、図２においては、バケット用油圧シリンダ１１５およびステアリング用油圧シリンダは図示を省略されている。
【００１２】
一対のアーム用油圧シリンダ１１４は、ボトム側油室同士が第１の油路１３１で接続され、また、ロッド側油室同士が第２の油路１３２で接続されている。
第１の油路１３１および第２の油路１３２は、方向制御弁２１が位置ａまたは位置ｂの場合、主油路１３３を介して主油圧ポンプ１２に接続される。方向制御弁２１が位置ａでは、主油圧ポンプ１２から吐出される圧油が第１の油路１３１を経由して一対のアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室に流入し、各アーム用油圧シリンダ１１４を伸張する。一対のアーム用油圧シリンダ１１４から流出する作動油は第２の油路１３２に排出される。
【００１３】
方向制御弁２１が位置ｂでは、主油圧ポンプ１２から吐出される圧油が第２の油路１３２を経由して一対のアーム用油圧シリンダ１１４のロッド側油室に流入し、各アーム用油圧シリンダ１１４を縮退する。各アーム用油圧シリンダ１１４から流出する作動油は第１の油路１３１に排出される。
方向制御弁２１は、アーム用操作レバー１１の操作により、パイロット作動油を給、排油するパイロット弁１４により、位置ａまたは位置ｂに切換えられる。
主油圧ポンプ１２から主油路１３３に吐出された作動油は、作業機械１００が待機状態においては、戻り油路１３４を経由して油タンク３８に戻る。
【００１４】
２２は、電磁式の連通制御弁であり、方向制御弁２１が位置ｂのときに、すなわち、アーム用油圧シリンダ１１４が縮退するときに、アームシリンダ位置ｃに切換えられると、第１の油路１３１と第２の油路１３２を連通する。第１の油路１３１上には、電磁式の第１制御弁（油圧弁）２３が配置されている。第１制御弁２３は、連通制御弁２２が位置ｃとなる動作に連動して位置ｄとなり、油路を開放する開放状態となる。第１の油路１３１側からみて第１制御弁２３の下流に第２制御弁（油圧弁）２４が配置されている。
【００１５】
第１制御弁２３と第２制御弁２４との間にアキュムレータ３０が介装されている。アキュムレータ３０は、一対のアーム用油圧シリンダ１１４から吐出され、第１制御弁２３を通過した圧油を蓄積する。アキュムレータ３０に圧油を蓄積する間は、第２制御弁２４は閉鎖状態に保持される。蓄積された圧油をアキュムレータ３０から吐出するときは、第１制御弁２３は閉鎖状態に保持され、第２制御弁２４は位置ｅとなり、開放状態になる。
【００１６】
第１の油路１３１は、電磁式の第３制御弁（油圧弁）３２を介してライドコントロール装置を構成するリザーバ３４に接続されている。第３制御弁３２は、通常、図示の位置にセットされており、位置ｆに切り換わることにより、第１の油路１３１がリザーバ３４に連通する。ライドコントロール装置は、車両の走行時に路面から受ける衝撃・振動を抑制するダンパとして機能する装置である。これについては後述する。
【００１７】
アーム用操作レバー１１は運転室１２１内に備えられており、一対のアーム用油圧シリンダ１１４を駆動してアーム１１１を昇降する際に操作する。アーム用操作レバー１１を図示のＲＩＳＥ（反時計回り方向）に回動すると、パイロット用油圧ポンプ１３により吐出されたパイロット圧油はアーム操作用レバー１１の操作量に応じて制御され、その二次圧力が方向制御弁２１に作用して位置ａ側に切換わる。また、アーム用操作レバー１１を図示のＤＯＷＮ（時計回り方向）に回動すると、パイロット圧油は同様に二次圧油に制御され方向制御弁２１が位置ｂに切換わる。
【００１８】
なお、２６は、アンチボイド機能付きリリーフ弁である。アンチボイド機能付きリリーフ弁２６は、外力の作用により、アーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室に空隙領域が生じ、ボトム側油室内が負圧となったとき、チェック弁２７を介して作動油をボトム側油室に供給し、空隙領域を充填する。リリーフ弁２８は、主油路１３３が高い油圧となった場合に、戻り油路１３４に逃がす。
【００１９】
（回路構成―電気回路）
次に、電気回路について説明する。
制御部４０は、バッテリ４８に接続され、連通制御弁２２、第１制御弁２３、第２制御弁２４および第３制御弁２５の各ソレノイドに駆動電圧を供給する。連通制御弁２２、第１制御弁２３および第２制御弁２４と制御部４０との間には、切換スイッチ１５が設けられている。
【００２０】
制御部４０には、電源用操作部材４１を操作した際に、電源用操作部材４１から出力されるオン・オフ信号が入力される。電源用操作部材４１から出力されるオン・オフ信号は、切換スイッチ１５の切換信号であり、電源用操作部材４１を操作して制御部４０にオフ信号が送出されると、切換スイッチ１５が切断位置に保持される。このため、制御部４０と、連通制御弁２２、第１制御弁２３および第２制御弁２４とを接続する各配線が切断され、圧油をアキュムレータ３０に蓄積することが不能な状態となる。電源用操作部材４１からオン信号が送出されると、切換スイッチ１５が接続位置に保持され、制御部４０が、連通制御弁２２、第１制御弁２３および第２制御弁２４に接続された状態となる。この状態では、予め定めた条件にしたがって、制御部４０から各ソレノイドの駆動電圧が供給される。
【００２１】
４２は、パイロット弁１４と方向制御弁２１を連結する配管に取り付けられた、下げ指令圧力を検出する圧力センサである。圧力センサ４２は、パイロット弁１４から方向制御弁２１に供給される下げ指令パイロット圧力に関する情報を制御部４０に送出する。制御部４０は、後述するように、圧力センサ１４から送出される圧力に関する情報に基づいて、連通制御弁２２を位置ｃに切換え、また、この切換動作と同時に第１制御弁２３を位置ｄに切換える。
【００２２】
４３は、バケット１１２の高さを検出するための角度センサである。角度センサは、アーム１１１の回転軸部に取り付けられている。角度センサ４３から送出される角度情報に基づき、制御部４０でバケット１１２の高さが演算される。制御部４０は、バケット１１２が所定の高さを越えたと判断すると、第２制御弁２４に駆動電圧を供給して第２制御弁２１を位置ｅに切換える。第２制御弁２４が位置ｅに切換わることにより、アキュムレータ３０は主油路１３３に連通する。
【００２３】
制御部４０には、選択用操作部材４４を操作した際に、選択用操作部材４４から出力されるオン・オフ信号が入力される。選択用操作部材４４が操作されると、第１制御弁２３が位置ｄに、また、第３制御弁３２は位置ｆに切換えられ、アキュムレータ３０から吐出される圧油は、アーム用油圧シリンダ１１４を介してライドコントロール装置を構成するリザーバ３４に供給される。
【００２４】
（作業機械の動作）
次に、本発明の作業機械１００の動作について説明する。
作業機械１００は、スタート状態において、エンジンが駆動され、主油圧ポンプ１２およびパイロット油圧ポンプ１３がエンジンにより回転されている。
作業機械１００を、アキュムレータ３０に圧油を蓄積する仕様で使用する場合は、先ず、電源用操作部材４１をオン位置に操作し、切換スイッチ１５を各配線が接続される接続位置に保持する。これにより、制御部４０から連通制御弁２２、第１制御弁２３および第２制御弁２４に駆動電圧が供給可能な状態となる。
【００２５】
アーム用操作レバー１１をＲＩＳＥ方向に操作すると、パイロット用油圧ポンプ１３から吐出され、パイロット弁１４で制御されたパイロット圧力により、方向制御弁２１は、位置ａ側に切換えられる。これにより、主油圧ポンプ１２から吐出される圧油が第１の油路１３１を経由して一対のアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室に流入し、各アーム用油圧シリンダ１１４が伸長する。すなわち、アーム１１１が上昇し、これと共にバケット１１２が上昇する。
【００２６】
この状態では、第１制御弁２３は閉じているので、各アーム用油圧シリンダ１１４から排出された作動油は、方向制御弁２１および戻り油路１３４を経由して油タンク３８に戻る。
バケット１１２を上昇する作業を終え、次に、バケット１１２を下降する作業を行う場合、作業者は、アーム用操作レバー１１をＤＯＷＮ方向に操作する。この操作に伴い、パイロット用油圧ポンプ１３から吐出され、パイロット弁１４で制御されたパイロット圧力により、方向制御弁２１は、徐々に、位置ｂ側に切換えられる。
【００２７】
図３は、アーム用操作レバー１１の操作量Ｑと、パイロット配管３７内の下げ指令パイロット圧Ｐの関係を示す特性図である。図示の如く、アーム用操作レバー１１の操作量Ｑとパイロット圧Ｐとは正比例の関係にある。
制御部４０は、パイロット圧Ｐが限界パイロット圧ＰLを超えると連通制御弁２２および第１制御弁２３を切換える駆動電圧ＶHを送出する。このとき、アーム用操作レバー１１の操作量Ｑは、限界パイロット圧ＰLに対応する操作量Ｑａとなっている。
【００２８】
図４は、アーム用操作レバー１１の操作量Ｑと制御部４０から出力される駆動電圧Ｖとの関係を示す特性図である。上述したように、アーム用操作レバー１１の操作量Ｑが限界パイロット圧ＰLに対応する操作量Ｑａ以上では、連通制御弁２２および第１制御弁２３を駆動するための駆動電圧ＶHが出力される。
【００２９】
アーム用操作レバー１１をＤＯＷＮ方向に操作してバケット１１２を降下させる作業中、圧力センサ４２から送出されるパイロット圧Ｐが限界パイロット圧ＰLを超えると、制御部４０から、連通制御弁２２および第１制御弁２３に駆動電圧ＶHが供給される。連通制御弁２２および第１制御弁２３に駆動電圧ＶHが供給されることにより、連通制御弁２２は位置ｃに、第１制御弁２３は位置ｄに切換わる。連通制御弁２２が位置ｃに切換わることにより第１の油路１３１と第２の油路１３２が接続される。すなわち、アーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室とロッド側油室が連通する。
【００３０】
また、第１制御弁２３が位置ｄに切換わることにより、第１の油路１３１がアキュムレータ３０に連通する。但し、第２制御弁２４は閉じた位置にある。
このため、作業用アタッチメント１０２は自重により降下し、一対のアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室から圧油が第１の油路１３１に吐出される。吐出された圧油は、第１の油路１３１および第１制御弁２３を経由してアキュムレータ３０に蓄積される。
【００３１】
アキュムレータ３０に圧油を蓄積する際、一対のアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室とロッド側油室とは、連通制御弁２２を介して連通している。このため、ボトム側油室から吐出される圧油の圧力は、アーム用油圧シリンダ１１４のボトム室の断面積とロッドの断面積の比に比例する大きさとなる。例えば、ロッドの断面積がボトム側油室の断面積の１／４程度の場合、ボトム側油室からアキュムレータ３０に蓄積される圧油の圧力は、作業用アタッチメントの自重による圧力の４倍程度の大きな圧力となる。
アキュムレータ３０に圧油を蓄積する作業を終了するときには、アーム用操作レバー１１を中立位置に戻す。この操作に伴い、連通制御弁２２および第１制御弁２３への駆動電圧の供給が停止され、連通制御弁２２および第１制御弁２３は、図２に図示された閉じた位置に復帰する。
【００３２】
次に、アキュムレータ３０に蓄積された圧油を用いて、バケット１１２を上昇する作業をアシストする場合について説明する。
先ず、アーム用操作レバー１１をＲＩＳＥ方向に操作する。この操作により、パイロット用油圧ポンプ１３から吐出されるパイロット油は、パイロット弁１４で制御されたパイロット圧力となって、方向制御弁２１を位置ａ側に切換える。これにより、主油圧ポンプ１２から吐出される圧油がアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室に流入し、アーム１１１と共にバケット１１２が上昇する。
【００３３】
バケット１１２の高さ位置は、角度センサ４３から送出される角度情報に基づいて、制御部４０で演算される。そして、バケット１１２の高さ位置が、所定の高さを越えると制御部４０から第２制御弁２４に駆動電圧が送出され、第２制御弁２４が位置ｅに切換わる。
これにより、アキュムレータ３０に蓄積されていた圧油が、第２制御弁２４および第３制御弁２５を通過して主油路１３３に供給される。
【００３４】
このため、主油路１３３には、主油圧ポンプ１２により吐出される圧油にアキュムレータ３０から吐出される圧油が加算される。アーム用操作レバー１１はＲＩＳＥ方向に操作されているので、主油路１３３に供給された圧油は、方向制御弁２１および第１の油路１３１を経由してアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油路に流入する。これにより、アーム用油圧シリンダ１１４が伸長し、アーム１１１と共にバケット１１２が上昇する。
この場合、アーム用油圧シリンダ１１４を伸長する圧油は、主油圧ポンプ１２から吐出される分とアキュムレータ３０から吐出される分が加算されているので、作業用アタッチメント１０２の上昇速度が速くなり、作業効率が向上する。
【００３５】
アーム用油圧シリンダ１１４を伸長して、作業用アタッチメント１０２を上昇する作業の後、作業用アタッチメント１０２を降下する作業においては、上述した如く、アーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室から流出する圧油をアキュムレータ３０に蓄積することができる。
【００３６】
ホイールローダは、掘削作業中において大きな走行駆動力とリフト力が必要とされる。この駆動力およびリフト力に見合う十分な出力が得られるようにするとエンジンが大きくなってしまう。本発明の作業機械の実施形態では、アキュムレータ３０に蓄積された圧油を第２制御弁２４を切換えることにより、主としてアーム用油圧シリンダ１１４あるいは図２には図示はしないがバケット用油圧シリンダ１１５、ステアリング用油圧シリンダの伸縮に使用することができる。これにより、エンジン出力を、主として走行駆動力として使用することができる。このため、エンジンを小型化することが可能となる。
また、掘削作業が終了後、アキュムレータ３０に残った圧油を、そのまま、アーム用油圧シリンダ１１４の伸長に使用することで、アーム１１１の上昇速度を大きくすることも可能である。
【００３７】
アキュムレータ３０に蓄積された圧油を活用してライドコントロール装置を構成することができる。第１制御弁２３が位置ｄに切換わっている状態で、選択用操作部材４４をオン操作すると制御部４０から第３制御弁３２に駆動電圧が供給され、第３制御弁３２が位置ｆに切換わる。この場合、第２制御弁２４および連通制御弁２２は閉じている。この状態では、アキュムレータ３０に蓄積されている圧油が、第１制御弁２３を介してアーム用シリンダ１１４のボトム側油室に作用する。また、アーム用油圧シリンダ１１４のロッド側油室が第３制御弁３２を介してリザーバ３４に連通している。このため、アーム１１１が衝撃や振動を受け、アーム用油圧シリンダ１１４のロッドに大きな押圧力が作用した場合、この押圧力を吸収してアキュムレータ３０の圧力が作用する。このとき、アーム用油圧シリンダ１１４が収縮した量の作動油は、リザーバ３４から第３制御弁３２を介して、アーム用油圧シリンダ１１４のロッド側油室に流入する。このようにして、アーム１１１に作用する衝撃や振動を吸収することができる。つまり、アキュムレータ３０およびリザーバ３４により、ライドコントロール装置を構成する。
【００３８】
本発明に係る作業機械１００の実施形態１においては下記の効果を奏する。
（１）一対のアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室同士およびロッド側油室同士を接続し、且つ、ボトム側油室およびロッド側油室を接続することによりボトム側油室から吐出される圧油の圧力を増大し、この圧油をアキュムレータ３０に蓄積するようにした。このため、圧油を蓄積するための別の油圧シリンダを必要とすることはなく、増加する油圧シリンダのために作業機械１００のレイアウト変更をする必要がない。また、作業機械１００のコストを安価に抑えることができる。
（２）アーム操作用レバー１１をＤＯＷＮ方向に操作して操作量Ｑａに達した時点で、アキュムレータ３０への圧油の蓄積が開始されるようにした。つまり、アキュムレータ３０への圧油の蓄積が開始される前に、作業用アタッチメント１０２は降下を始めている。このため、作業用アタッチメント１０２の降下時間を短縮する。
（３）主油圧ポンプ１２により吐出される圧油を用いて作業用アタッチメントを上昇し、その高さが所定の高さとなったとき、第２制御弁２４を開放してアキュムレータ３０に蓄積されていた圧油により、作業用アタッチメントの上昇の作業をアシストするようにした。このため、作業用アタッチメントが上昇する速度を大きくし、作業の効率を向上する。
【００３９】
（４）制御部４０から連通制御弁２２、第１制御弁２３および第２制御弁２４のそれぞれに駆動電圧を、電源用操作部材４１のオン信号で切換わる切換スイッチ１５により接続および切断するようにした。これにより、作業機械の運転者は、アキュムレータ３０に油圧を蓄積する回生モードと、アキュムレータ３０に油圧を蓄積しない通常モードとを選択して操作を行うことができる。また、電源用操作部材４１を遮蔽部材により遮蔽可能な構造とすることにより、遮蔽部材により遮蔽しない場合には、作業機械１００をアキュムレータ３０による回生機能を有する仕様とし、遮蔽部材により遮蔽した場合にはアキュムレータ３０による回生機能を行わない仕様とすることができる。このように回生仕様と回生でない仕様を選択可能とすることにより、機種数を低減し、ひいては生産効率を向上することができる。
（５）アキュムレータ３０に蓄積された圧油を、作業用アタッチメント１０２の上昇に使用する以外に、ライドコントロール装置としても使用できるようにした。ライドコントロール装置としての活用は、作業用アタッチメント１０２を保持する際に必要とされる圧力を使用することが可能であり、装置を小型化することができる。
【００４０】
［実施形態２］
図５は、本発明の作業機械の実施形態２を示す回路ブロックである。
図５に図示される実施形態２が図２に図示される実施形態１と相違する点を下記に示す。
ａ．第２制御弁２４が、チェック弁５１に置き換わっている。また、後述するように方向制御弁２１は、２１’に変わっている。
ｂ．制御部４０と連通制御弁２２および第１制御弁２３との間に設けられた切換スイッチ１５が省略され、また、電源用操作部材４１が省略されている。
ｃ．第３制御弁３２およびリザーバ３４が省略され、また、選択用操作部材４４が省略されている。
ｄ．角度センサ４３が省略されている。
【００４１】
相違点ｂは、実施形態２では、常に、アキュムレータ３０に圧油を蓄積する作業が可能な状態の作業機械であることを意味する。
相違点ｃは、実施形態２では、アキュムレータ３０に蓄積された圧油の供給は、主油圧ポンプ１２により圧油が吐出される主油路１３３と、他の油圧装置とのいずれかを選択する手段を有していないことを意味する。
【００４２】
次に、相違点ａに関して説明する。
実施形態２では、第２制御弁２４に代えて安価なチェック弁５１を搭載した構成となっている。実施形態１では、アキュムレータ３０に圧油を蓄積する際、圧油が主油路１３３を経由して作業機械１００における他の油路に流入することを、第２制御弁２４により防止していた。実施形態２においては、上記第２制御弁２４の機能を方向切換弁２１’により行う。すなわち、アキュムレータ３０に蓄積されるべき圧油は、方向制御弁２１’が位置ｎとされていることにより、方向制御弁２１’への流入を阻止される。チェック弁５１は、主油圧ポンプ１２により吐出される圧油が、アキュムレータ３０に流入されるのを防止する。
【００４３】
一対のアーム用油圧シリンダ１１４のボトム側油室から吐出されアキュムレータ３０に蓄積される圧油の圧力は、主油圧ポンプ１２から圧油が吐出される主油路１３３の圧力と略同一である。従って、リリーフ弁２８も、実施形態１の場合と同様なものでよい。
なお、実施形態２において、角度センサ４３が省略されているのは、第２制御弁２４がチェック弁５１に置き換えられたためである。
他の構成は、実施形態１と同様であり、同一の構成に同一の図面参照番号を付して説明を省略する。
【００４４】
実施形態２においても、実施形態１の（１）および（２）と同様の効果を奏する。特に、コストに関しては、実施形態１の場合より、一層、安価とすることができる。
【００４５】
上記各実施形態において、第１制御弁２３をチェック弁に代替することが可能である。この場合、チェック弁は、第１の油路１３１側からアキュムレータ３０側への圧油の流入を許容し、アキュムレータ３０側から第１の油路１３１側への圧油の流入を阻止するように設けられる。
また、第２制御弁２４またはチェック弁５１に代えて、比例弁を使用し、アキュムレータ３０から吐出される圧油の流量を制御するようにしてもよい。方向制御弁２１を電磁式としたり、第１〜第３制御弁２２〜２５をパイロット圧で位置の切換を行う油圧式としたりしてもよい。
アキュムレータ３０に蓄積された圧油を活用して、周辺の油圧装置の駆動をアシストすることができる。実施形態の場合は、作業用アタッチメント１０２またはライドコントロール装置のいずれかをアシストする場合で説明したが、他の油圧装置の駆動をアシストすることもできる。
【００４６】
上記各実施形態では、第１の油路１３１から供給される圧油をアキュムレータ３０に蓄積する際、第２制御弁２４または方向制御弁２１’により、圧油が作動回路に流入するのを阻止していた。しかし、アキュムレータ３０と第１の油路１３１を閉回路として、アキュムレータ３０を閉回路の終端部に配設すれば、第２制御弁２４または方向制御弁２１’がなくても第１の油路１３１からの圧油が作動回路に流入することはない。この場合、アキュムレータ３０に蓄積された圧油を活用するには、例えば、図２における第１制御弁２３に、供給先の作動回路に接続するための切換位置を増設しておけばよい。
【００４７】
上記実施形態では、バケット１１２の高さが所定の高さを越えたことを角度センサ４３が検出したときに、第２制御弁２４を位置ｅに切換えて、アキュムレータ３０を主油路１３３に連通するようにしている。しかし、バケット１１２の高さが所定の高さ以上である場合のみに限らず、バケット１１２の高さが所定の高さの範囲内である場合に第２制御弁２４を切換えるようにしてもよい。また、第２制御弁２４の位置ｅへの切換えは、手動による操作部材により行うようにしてもよい。あるいは、アーム用油圧シリンダ１１４を伸長する操作に連動して行うようにしてもよい。
【００４８】
本発明の作業機械１００は、作業用アタッチメント１０２がバケット１１２であるもの以外に、クラムシェル、フォーク、圧砕機、ブレーカ等にも適用が可能である。
その他、本発明に係る作業機械は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、吐出回路に圧油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプから圧油が供給され、作業用アタッチメントの昇降を行う油圧シリンダと、油圧シリンダのボトム側油室に連通される第１の油路と、油圧シリンダのロッド側油室に連通される第２の油路と、第１の位置に切換えられているときは、第１の油路と第２の油路とを連通し、第２の位置に切換えられているときは、第１の油路と第２の油路とを互いに遮断する連通制御弁と、第１の油路に発生した圧油を蓄積するアキュムレータと、第１の油路に発生した圧油を前記アキュムレータに蓄積する際、アキュムレータ側から第１の油路側への圧油の流入を阻止する第１の油圧弁と、アキュムレータに蓄積された圧油を作動回路に供給する際、第１の油路と作動回路とを連通する第２の油圧弁と、作業用アタッチメントの下げ操作に連動して、第１の油路と第２の油路とが連通するように連通制御弁を第１の位置に切換え、作業用アタッチメントの上げ操作に連動して、第１の油路と第２の油路とが遮断されるように連通制御弁を第２の位置に切換え、且つ、アキュムレータと作動回路とが連通するように第２の油圧弁を切換える制御手段とを備えるようにしたものであればよい。
【符号の説明】
【００４９】
１１    アーム用操作レバー
１２    主油圧ポンプ
１３    パイロット用油圧ポンプ
１５    切換スイッチ
２１    方向制御弁
２２    連通制御弁
２３〜２５    制御弁（油圧弁）
３２    第３制御弁
３４    リザーバ
４０    電源部
４１    電源用操作部材
４２    圧力センサ
４３    角度センサ
４４    選択用操作部材
１００  作業機械
１０２  作業用アタッチメント
１１４  アーム用油圧シリンダ
１３１  第１の油路
１３２  第２の油路
【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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