(57)【要約】【課題】簡単な構成で各制御弁の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能な流体圧回路を提供する。【解決手段】旋回用油圧モータ16mに作動油を供給する可変容量型の第１のポンプＰ1をエンジン19により駆動する。スティックシリンダ22cに作動油を供給する固定容量型の第２のポンプＰ2を、無段変速機27を介してエンジン19により駆動する。バケットシリンダ23cに作動油を供給する固定容量型の第３のポンプＰ3を、無段変速機31を介してエンジン19により駆動する。旋回用油圧モータ16mおよびシリンダ22c，23cにそれぞれ供給する作動油を少なくとも方向制御する制御弁CV1〜CV3の少なくともいずれかの操作量に応じて、第１のポンプＰ1の容量および無段変速機27，31の変速比をコントローラCTによって変える。【選択図】図１
2016205451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１乃至第３の流体圧アクチュエータと、
エンジンにより駆動され、第１の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する可変容量型の第１のポンプと、
無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第２の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する固定容量型の第２のポンプと、
無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第３の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する固定容量型の第３のポンプと、
第１乃至第３の流体圧アクチュエータにそれぞれ供給される作動流体を少なくとも方向制御する第１乃至第３の制御弁と、
第１乃至第３の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプの容量および各無段変速機の変速比を変えるコントローラと
を具備したことを特徴とする流体圧回路。
【請求項２】
第４の流体圧アクチュエータと、
第４の流体圧アクチュエータに供給される作動流体を少なくとも方向制御する第４の制御弁とを具備し、
第３のポンプは、第３および第４の流体圧アクチュエータにそれぞれ作動流体を供給し、
コントローラは、第１乃至第４の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプの容量および各無段変速機の変速比を変える
ことを特徴とする請求項１記載の流体圧回路。
【請求項３】
第１乃至第４の流体圧アクチュエータと、
エンジンにより駆動され、第１および第３の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する可変容量型の第１のポンプと、
無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第２の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する固定容量型の第２のポンプと、
無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第３および第４の流体圧アクチュエータのそれぞれに作動流体を供給する固定容量型の第３のポンプと、
第１乃至第４の流体圧アクチュエータにそれぞれ供給される作動流体を少なくとも方向制御する第１乃至第４の制御弁と、
第１乃至第４の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプの容量および各無段変速機の変速比を変えるコントローラと、
少なくとも第３の制御弁の操作量に応じて第３の流体圧アクチュエータに対して第１のポンプと第３のポンプとから選択的に作動流体を供給するように切替える切替弁と
を具備したことを特徴とする流体圧回路。
【請求項４】
機体と、
機体に搭載された作業装置と、
これら機体および作業装置に設けられた請求項２または３記載の流体圧回路とを具備し、
機体は、
下部走行体と、
この下部走行体に軸支され第１の流体圧アクチュエータである旋回モータにより旋回される上部旋回体とを備え、
作業装置は、
上部旋回体に軸連結されて第４の流体圧アクチュエータであるブームシリンダにより回動されるブームと、
ブームの先端に軸連結されて第２の流体圧アクチュエータであるスティックシリンダにより回動されるスティックと、
スティックの先端に軸連結されて第３の流体圧アクチュエータであるバケットシリンダにより回動されるバケットとを備えた
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】
本発明は、複数の流体圧アクチュエータに対してそれぞれ作動流体を供給する複数のポンプを有する流体圧回路およびこれを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のポンプ吐出流量を合流させる流体圧回路としては、油圧ショベルなどの作業機械に備えられる既存のポンプおよび制御弁の組み合わせを変えることで、２ポンプからの吐出油を合流させて、各油圧アクチュエータの制御弁に供給可能としたものがある。しかしながら、この構成の場合、例えば作業機械の作業装置を構成するブーム、スティックおよびバケットを全て同時に回動操作する、いわゆる３連動操作を行ったときに、合流や分配で効率が低下する。
【０００３】
そこで、作業機械の上部旋回体を下部走行体に対して旋回させる旋回モータに圧油を供給するポンプをさらに用いて、３ポンプからの吐出油を合流および分配することで、効率を向上し、動作速度を向上するものがある。
【０００４】
具体的に、例えば可変容量型の２つのポンプからの圧油の供給により動作するアームシリンダに対して旋回モータに圧油を供給する別途の固定容量型のポンプからの吐出油を合流させてアームシリンダの動作を増速する構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３７３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の構成では、３つのポンプがそれぞれエンジンの共通の出力軸に接続されて同回転数で駆動され、各ポンプに最適な回転数制御が行われず、ポンプ容量を変化させることによりポンプ流量を制御することになる。この場合に、可変容量型のポンプが必要となり、構造が複雑になることと、低容量で容積効率が著しく低下することが課題である。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、簡単な構成で各制御弁の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能な流体圧回路およびこれを備えた作業機械を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、第１乃至第３の流体圧アクチュエータと、エンジンにより駆動され、第１の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する可変容量型の第１のポンプと、無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第２の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する固定容量型の第２のポンプと、無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第３の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する固定容量型の第３のポンプと、第１乃至第３の流体圧アクチュエータにそれぞれ供給される作動流体を少なくとも方向制御する第１乃至第３の制御弁と、第１乃至第３の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプの容量および各無段変速機の変速比を変えるコントローラとを具備した流体圧回路である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の流体圧回路において、第４の流体圧アクチュエータと、第４の流体圧アクチュエータに供給される作動流体を少なくとも方向制御する第４の制御弁とを具備し、第３のポンプが、第３および第４の流体圧アクチュエータにそれぞれ作動流体を供給し、コントローラが、第１乃至第４の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプの容量および無段変速機の変速比を変える流体圧回路である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、第１乃至第４の流体圧アクチュエータと、エンジンにより駆動され、第１および第３の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する可変容量型の第１のポンプと、無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第２の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する固定容量型の第２のポンプと、無段変速機を介してエンジンにより駆動され、第３および第４の流体圧アクチュエータのそれぞれに作動流体を供給する固定容量型の第３のポンプと、第１乃至第４の流体圧アクチュエータにそれぞれ供給される作動流体を少なくとも方向制御する第１乃至第４の制御弁と、第１乃至第４の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプの容量および各無段変速機の変速比を変えるコントローラと、少なくとも第３の制御弁の操作量に応じて第３の流体圧アクチュエータに対して第１のポンプと第３のポンプとから選択的に作動流体を供給するように切替える切替弁とを具備した流体圧回路である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、機体と、機体に搭載された作業装置と、これら機体および作業装置に設けられた請求項２または３記載の流体圧回路とを具備し、機体が、下部走行体と、この下部走行体に軸支され第１の流体圧アクチュエータである旋回モータにより旋回される上部旋回体とを備え、作業装置が、上部旋回体に軸連結されて第４の流体圧アクチュエータであるブームシリンダにより回動されるブームと、ブームの先端に軸連結されて第２の流体圧アクチュエータであるスティックシリンダにより回動されるスティックと、スティックの先端に軸連結されて第３の流体圧アクチュエータであるバケットシリンダにより回動されるバケットとを備えた作業機械である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、可変容量型の第１のポンプから第１の流体圧アクチュエータに作動流体を供給し、固定容量型の第２のポンプから第２の流体圧アクチュエータに作動流体を供給し、固定容量型の第３のポンプから第３の流体圧アクチュエータに作動流体を供給し、かつ、第１乃至第３の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じてコントローラにより第１のポンプの容量、および、第２および第３のポンプのそれぞれをエンジンと接続する各無段変速機の変速比を変える。この結果、複雑な構成および制御を用いることなく簡単な構成で、各制御弁の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能になる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、第３のポンプが、第３の流体圧アクチュエータ、第４の流体圧アクチュエータあるいは第３および第４の流体圧アクチュエータに作動流体を供給し、コントローラが、第１乃至第４の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプの容量および各無段変速機の変速比を変える。この結果、複雑な構成および制御を用いることなく簡単な構成で、各制御弁のより様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能になる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、可変容量型の第１のポンプから第１の流体圧アクチュエータ、第３の流体圧アクチュエータあるいは第１および第３の流体圧アクチュエータに作動流体を供給し、固定容量型の第２のポンプから第２の流体圧アクチュエータに作動流体を供給し、固定容量型の第３のポンプから第３の流体圧アクチュエータ、第４の流体圧アクチュエータあるいは第３および第４の流体圧アクチュエータに作動流体を供給するとともに、切替弁により、少なくとも第３の制御弁の操作量に応じて第３の流体圧アクチュエータに対して第１のポンプと第３のポンプとから選択的に作動流体を供給するように切替え、かつ、第１乃至第４の制御弁の少なくともいずれかの操作量に応じてコントローラにより第１のポンプの容量、および、第２および第３のポンプのそれぞれをエンジンと接続する各無段変速機の変速比を変える。この結果、複雑な構成および制御を用いることなく簡単な構成で、各制御弁の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能になる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、簡単な構成で各制御弁の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能となり、作業装置のブーム、スティックおよびバケットの連動性、および、効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る流体圧回路の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】同上流体圧回路を備えた作業機械の側面図である。
【図３】本発明に係る流体圧回路の他の実施の形態の切替弁の一の切替状態を示す回路図である。
【図４】同上切替弁の他の切替状態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を、本発明を、図１および図２に示された一実施の形態、図３および図４に示された他の実施の形態に基いて詳細に説明する。
【００１８】
先ず、図１および図２に示された一実施の形態を説明する。
【００１９】
図２は、作業機械としての油圧ショベル11を示し、この油圧ショベル11は、油圧(流体圧)駆動式の機体12と、この機体12に搭載された油圧(流体圧)駆動式の作業装置13とを具備している。機体12は、下部走行体14に旋回軸受部15を介して上部旋回体16が旋回用油圧モータ16mにより旋回可能に設けられ、この上部旋回体16には、運転室を形成するキャブ17と、機械室18とが搭載され、この機械室18には、図１に示されたエンジン19と、このエンジン19により駆動される第１乃至第３のポンプＰ1〜Ｐ3とが搭載されている。
【００２０】
作業装置13は、上部旋回体16に軸支されブームシリンダ21cにより回動されるブーム21と、このブーム21の先端部に軸連結されスティックシリンダ22cにより回動されるスティック22と、このスティック22の先端部に軸連結されバケットシリンダ23cにより回動される部材に取り付けられたバケット23とを備えている。
【００２１】
第１のポンプＰ1は、斜板などの容量可変手段に対してレギュレータ24が設けられて、このレギュレータ24に、コントローラCTで生成された制御信号により容量が可変される可変容量型ポンプである。この第１のポンプＰ1は、エンジン19の出力軸19aに接続されており、このエンジン19の回転数と同回転数で駆動される。そして、この第１のポンプＰ1の出力通路25は、第１の逆止弁CH1を介して第１の制御弁である旋回用制御弁CV1と接続されており、これら第１の逆止弁CH1および旋回用制御弁CV1を経て、第１のポンプＰ1が第１の流体圧アクチュエータである旋回モータとしての旋回用油圧モータ16mに作動流体としての作動油を供給するようになっている。
【００２２】
第２のポンプＰ2は、エンジン19の出力軸19aに対して無段変速機能を有する(第１の)無段変速機27を介して(第１の)入力軸28が接続されこの入力軸28の一回転当たりのポンプ容量が固定されている固定容量型ポンプである。すなわち、この第２のポンプＰ2は、エンジン19の回転数と同回転数、または異なる回転数で回転される。そして、この第２のポンプＰ2の出力通路29は、第２の逆止弁CH2を介して第２の制御弁であるスティック用制御弁CV2と接続されており、これら第２の逆止弁CH2およびスティック用制御弁CV2を経て、第２のポンプＰ2が第２の流体圧アクチュエータであるスティックシリンダ22cに作動流体としての作動油を供給するようになっている。
【００２３】
第３のポンプＰ3は、エンジン19の出力軸19aに対して無段変速機能を有する(第２の)無段変速機31を介して(第２の)入力軸32が接続されこの入力軸32の一回転当たりのポンプ容量が固定されている固定容量型ポンプである。すなわち、この第３のポンプＰ3は、エンジン19の回転数と同回転数、または異なる回転数で回転される。この第３のポンプＰ3の出力通路33は、通路34，35に分岐され、通路34は、第３の逆止弁CH3を介して第３の制御弁であるバケット用制御弁CV3と接続され、通路35は、第４の逆止弁CH4を介して第４の制御弁であるブーム用制御弁CV4と接続されている。そして、この第３のポンプＰ3は、第３の逆止弁CH3およびバケット用制御弁CV3を経て、第３の流体圧アクチュエータであるバケットシリンダ23cに作動流体としての作動油を供給するとともに、第４の逆止弁CH4およびブーム用制御弁CV4を経て、第４の流体圧アクチュエータであるブームシリンダ21cに作動流体としての作動油を供給するようになっている。
【００２４】
各制御弁CV1〜CV4は、それぞれパイロットポンプ(図示せず)から供給されるパイロット１次圧油を、運転室内に設けられたレバーやペダルなどの複数(例えば左右一対)の操作体36(１つのみ図示)の操作に連動する手動式パイロット操作弁(図示せず)によりそれぞれ減圧調整されたパイロット２次圧油により変位制御される。これら制御弁CV1〜CV4は、例えば単一のブロックBLKの内部に摺動自在に設けられたスプールなどであり、各ポンプＰ1〜Ｐ3から供給された作動油を方向制御および流量制御して、それぞれ旋回用油圧モータ16m、スティックシリンダ22c、バケットシリンダ23c、および、ブームシリンダ21cに供給する。なお、上記のブロックBLKの内部には、例えば機体12の下部走行体14に設けられた左右の走行用油圧モータ(図示せず)への作動油を方向制御および流量制御するスプールなども備えられているが、図１には、上記の旋回用油圧モータ16mおよび各シリンダ21c〜23cに対する回路のみを示し、他の回路は省略する。
【００２５】
そして、各逆止弁CH1〜CH4および各制御弁CV1〜CV4が単一ブロックBLK内に組込まれて複合弁を構成している。
【００２６】
無段変速機27，31は、コントローラCTで生成された(第１および第２の)変速制御信号がそれぞれ入力されることで、これら変速制御信号のそれぞれに応じて変速比を無段階に変更可能となっている。
【００２７】
コントローラCTは、エンジン19の回転数を制御する回転数制御機能と、第１のポンプＰ1の容量および無段変速機27，31の変速比を制御することで第１乃至第３のポンプＰ1〜Ｐ3からの作動油の吐出量を制御する吐出量制御機能とを備えている。具体的に、コントローラCTは、図示されない回転数センサによりエンジン19の回転数を検出しつつ、運転室に設けられた図示されないアクセルダイヤルなどの回転数設定手段により設定された目標回転数に基き、エンジン19内部の燃料噴射器の燃料噴射タイミングおよび噴射量などを制御する電気信号(電流など)を生成する。また、コントローラCTは、上記操作体36の操作量に応じて、すなわち各制御弁CV1〜CV4の少なくともいずれかの操作量、本実施の形態では各制御弁CV1〜CV4のそれぞれの操作量に応じて上記制御信号および変速制御信号などの電気信号(電流など)を生成する。コントローラCTにより各制御弁CV1〜CV4のそれぞれの操作量を検出する操作量検出手段としては、例えば本実施の形態では、各操作体36の操作量を電気信号で読み込む構成としているが、例えば各操作体36の操作にそれぞれ連動する手動式パイロット操作弁(リモコン弁)の操作量に応じて出力されるパイロット２次圧を油圧センサにより検出する構成、あるいは、制御弁CV1〜CV4のストローク量を電気信号に変換するセンサにより検出する構成などを用いることもできる。さらに、コントローラCTは、図示されない圧力センサで検出した第１乃至第３のポンプＰ1〜Ｐ3の油圧負荷、すなわちバケットシリンダ23cを含む作業装置13の各種流体圧アクチュエータである旋回用油圧モータ16mおよびシリンダ21c〜23cに加わる油圧負荷の負荷圧と所定の閾値とを比較し、その大小関係に応じて、エンジン19に過大な負荷が掛からないように制御信号および変速制御信号などの電気信号(電流など)を生成する。
【００２８】
次に、図面に示される実施の形態の動作を説明する。
【００２９】
各操作に応じてコントローラCTから出力された制御信号および変速制御信号により、第１のポンプＰ1のポンプ容量、および、第２および第３のポンプＰ2，Ｐ3の回転数を制御し、第１乃至第３のポンプＰ1〜Ｐ3からの作動油の吐出量を設定する。第１のポンプＰ1からは、旋回用油圧モータ16mに作動油を吐出し、下部走行体14に対する上部旋回体16の旋回の速度および角度を制御する。第２のポンプＰ2からは、スティックシリンダ22cに作動油を吐出し、スティック22の回動(スティックイン／スティックアウト)の角度および速度を制御する。第３のポンプＰ3からは、バケットシリンダ23cとブームシリンダ21cとのいずれか、あるいは双方に作動油を吐出し、バケット23の回動(バケットイン／バケットアウト)、および、ブーム21の回動(ブーム上げ／ブーム下げ)のそれぞれの角度および速度を制御する。
【００３０】
例えばブーム21を上げつつスティック22をキャブ17から離反する方向に回動させるスティックアウト動作およびバケット23をスティック22側に引き寄せるバケットイン動作をさせるダンプ積込み作業などの、ブーム21、スティック22およびバケット23を同時に作動させる３連動操作時には、旋回用油圧モータ16mへの作動油の供給はほぼ不要で、基本的に作業装置13のブームシリンダ21c、スティックシリンダ22cおよびバケットシリンダ23cのみに作動油を供給すればよい。そのため、コントローラCTは、このような３連動操作を検出した場合、第１のポンプＰ1の容量を相対的に小さくする制御信号をレギュレータ24に出力するとともに、無段変速機27，31の変速比を相対的に大きく設定する変速制御信号を出力することで、第２および第３のポンプＰ2，Ｐ3の回転数をそれぞれ増加させて、第２のポンプＰ2からスティックシリンダ22cへの作動油の吐出量を増加させるとともに、第３のポンプＰ3からブームシリンダ21cおよびバケットシリンダ23cへの作動油の吐出量を増加させる。この結果、上記のような３連動が良好な操作性で円滑に行われる。
【００３１】
このように、上記の実施の形態によれば、可変容量型の第１のポンプＰ1から旋回用油圧モータ16mに作動油を供給し、固定容量型の第２のポンプＰ2からスティックシリンダ22cに作動油を供給し、固定容量型の第３のポンプＰ3からバケットシリンダ23cに作動油を供給し、かつ、各制御弁CV1〜CV3の少なくともいずれかの操作量に応じてコントローラCTにより第１のポンプＰ1の容量、および、第２および第３のポンプＰ2，Ｐ3のそれぞれをエンジン19と接続する各無段変速機27，31の変速比を変える。この結果、複雑な構成および制御を用いることなく簡単な構成で、各制御弁CV1〜CV3の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能になる。
【００３２】
しかも、本実施の形態では、第３のポンプＰ3が、バケットシリンダ23c、ブームシリンダ21cあるいはシリンダ23c，21cに作動油を供給し、コントローラCTが、各制御弁CV1〜CV4の少なくともいずれかの操作量に応じて第１のポンプＰ1の容量および各無段変速機27，31の変速比を変える。この結果、複雑な構成および制御を用いることなく簡単な構成で、各制御弁CV1〜CV4のより様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能になる。
【００３３】
特に、本実施の形態では、第１乃至第３のポンプＰ1〜Ｐ3から、旋回用油圧モータ16mおよびシリンダ21c〜23cへの作動油の合流や配分を行う弁を備えないため、構成が簡略であるとともに合流や配分に伴う効率の低下を防止でき、より安価で高効率な油圧回路を実現できる。
【００３４】
この結果、簡単な構成で各制御弁CV1〜CV4の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能となり、作業装置13のブーム21、スティック22およびバケット23の連動性、および、効率(燃費効率)を向上できる。
【００３５】
次に、図３および図４に示された他の実施の形態を説明する。なお、図１および図２に示された実施の形態と同様の部分については、同一符号を付して、その説明を簡略化する。
【００３６】
この実施の形態では、第１のポンプＰ1の出力通路25が通路38，39に分岐され、通路38が、第１の逆止弁CH1を介して旋回用制御弁CV1と接続されており、通路39が通路34にて第３の逆止弁CH3の上流側に設けられた切替弁である合流弁40と接続されている。すなわち第１のポンプＰ1は、第１の逆止弁CH1および旋回用制御弁CV1を経て旋回用油圧モータ16mに作動油を供給するとともに、合流弁40、第３の逆止弁CH3およびバケット用制御弁CV3を経てバケットシリンダ23cに作動油を供給する。また、第３のポンプＰ3は、合流弁40、第３の逆止弁CH3およびバケット用制御弁CV3を経てバケットシリンダ23cに作動油を供給するとともに、第４の逆止弁CH4およびブーム用制御弁CV4を経てブームシリンダ21cに作動油を供給する。
【００３７】
合流弁40は、少なくともバケット用制御弁CV3の操作量、本実施の形態では各制御弁CV1〜CV4の操作量に応じてバケットシリンダ23cに対して第１のポンプＰ1と第３のポンプＰ3とから選択的に作動流体を供給するように切替えるもので、図示されないパイロットポンプから供給されるパイロット圧の有無によって第１のポンプＰ1からバケットシリンダ23cに作動油を供給する第１の切替位置40Aと、第３のポンプＰ3からバケットシリンダ23cに作動油を供給する第２の切替位置40Bとを切り替えることが可能なパイロット操作式のものである。この合流弁40は、例えばブロックBLK内に組込まれている。また、この合流弁40には、図示しないが、この合流弁40に対してパイロット圧を排出して合流弁40を第１の切替位置40Aに制御するパイロット圧切替用電磁弁が備えられており、このパイロット圧切替用電磁弁に対して、各制御弁CV1〜CV4の操作量と圧力センサで検出された負荷圧からコントローラCTが電気信号を出力することで、合流弁40が切替えられるようになっている。
【００３８】
パイロット圧切替用電磁弁は、合流弁40を第１の切替位置40Aに制御する第１の制御位置と、合流弁40を第２の切替位置40Bに制御する第２の制御位置とを有する。そして、第１の制御位置は、パイロットポンプからのパイロット圧油を遮断するとともに合流弁40に作用していたパイロット圧油をタンクに戻し、第２の制御位置は、パイロットポンプからのパイロット圧油を合流弁40に供給する。
【００３９】
そして、コントローラCTは、各制御弁CV1〜CV4の操作量と各ポンプＰ1〜Ｐ3の負荷圧からバケットシリンダ23cへの流量をポンプＰ1から供給することが可能と判断した場合は、パイロット圧切替用電磁弁を第１の制御位置に制御することで、合流弁40も図３に示された第１の切替位置40Aに制御される。このため、第１のポンプＰ1から吐出された作動油が合流弁40を経てバケットシリンダ23cに供給され、第３のポンプＰ3から吐出された作動油がブームシリンダ21cのみに供給される。したがって、第１乃至第３のポンプＰ1〜Ｐ3が、それぞれバケットシリンダ23c、ブームシリンダ21cおよびスティックシリンダ22cの専用のポンプとなる。また、各制御弁CV1〜CV4の操作量と各ポンプＰ1〜Ｐ3の負荷圧からバケットシリンダ23cへの流量をポンプＰ1から供給することが不可能と判断した場合には、パイロット圧切替用電磁弁を第２の制御位置に制御することで、合流弁40も図４に示された第２の切替位置40Bに制御される。このため、第１のポンプＰ1から吐出された作動油は旋回用油圧モータ16mに供給され、第３のポンプＰ3から吐出された作動油がバケットシリンダ23cとブームシリンダ21cとのいずれか、あるいは双方に供給される。
【００４０】
具体的に、例えばブーム21を上げつつスティック22をキャブ17から離反する方向に回動させるスティックアウト動作およびバケット23をスティック22側に引き寄せるバケットイン動作をさせるダンプ積込み作業などの、ブーム21、スティック22およびバケット23を同時に作動させる３連動操作時には、旋回用油圧モータ16mへの作動油の供給はほぼ不要で、基本的に作業装置13のブームシリンダ21c、スティックシリンダ22cおよびバケットシリンダ23cのみに作動油を供給すればよい。そのため、コントローラCTは、このような３連動操作を検出した場合、合流弁40を第１の切替位置40Aに切替える電気信号をパイロット圧切替用電磁弁に出力して、シリンダ23c，22c，21cに対して第１乃至第３のポンプＰ1，Ｐ2，Ｐ3からそれぞれ独立して作動油を供給するように切替えるとともに、第１のポンプＰ1の容量を相対的に大きくする制御信号をレギュレータ24に出力して第１のポンプＰ1の容量を増加させ、かつ、無段変速機27，31の変速比を相対的に大きく設定する変速制御信号を出力して第２および第３のポンプＰ2，Ｐ3の回転数をそれぞれ増加させて、第２のポンプＰ2からスティックシリンダ22cへの作動油の吐出量を増加させるとともに、第３のポンプＰ3からブームシリンダ21cへの作動油の吐出量を増加させる。この結果、上記のような３連動が良好な操作性で円滑に行われる。
【００４１】
一方、ブーム21、スティック22あるいはバケット23の動作に大きな増速などが不要である場合や、上部旋回体16の旋回を増速する場合などには、コントローラCTは、合流弁40を第２の切替位置40Bに切替える電気信号をパイロット圧切替用電磁弁に出力して、旋回用油圧モータ16mに対して第１のポンプＰ1から作動油を供給し、スティックシリンダ22cに対して第２のポンプＰ2から作動油を供給し、バケットシリンダ23cとブームシリンダ21cとの少なくともいずれかに対して第３のポンプＰ3から作動油を供給するように切替えるとともに、第１のポンプＰ1の容量、および、無段変速機27，31の変速比を必要に応じて変化させるように制御信号と変速制御信号とを出力する。
【００４２】
このように、可変容量型の第１のポンプＰ1から旋回用油圧モータ16m、バケットシリンダ23cあるいはこれら旋回用油圧モータ16mおよびバケットシリンダ23cのそれぞれに作動油を供給し、固定容量型の第２のポンプＰ2からスティックシリンダ22cに作動油を供給し、固定容量型の第３のポンプＰ3からバケットシリンダ23c、ブームシリンダ21cあるいはこれらシリンダ23c，21cのそれぞれに作動油を供給するとともに、合流弁40により、少なくともバケット用制御弁CV3の操作量に応じてバケットシリンダ23cに対して第１のポンプＰ1と第３のポンプＰ3とから選択的に作動油を供給するように切替え、かつ、各制御弁CV1〜CV4の少なくともいずれかの操作量に応じてコントローラCTにより第１のポンプＰ1の容量、および、第２および第３のポンプＰ2，Ｐ3のそれぞれをエンジン19と接続する各無段変速機27，31の変速比を変える。この結果、複雑な構成および制御を用いることなく簡単な構成で、各制御弁CV1〜CV4の様々な操作に対する各ポンプ流量の最適化が可能になる。
【００４３】
特に、本実施の形態では、合流弁40を用いて、シリンダ21c〜23cに作動油を供給するポンプを独立させることができるので、特に３連動操作時の作業装置13の連動性を向上できるとともに、効率(燃費効率)をより改善できる。
【００４４】
なお、上記各実施の形態の流体圧回路は、作業機械以外の流体圧回路にも適用できる。特に、第１の流体圧アクチュエータを旋回用油圧モータ16m、第２の流体圧アクチュエータをスティックシリンダ22c、第３の流体圧アクチュエータをバケットシリンダ23c、第４の流体圧アクチュエータをブームシリンダ21cとしたが、この他の各種流体圧アクチュエータを必要に応じて第１乃至第４の流体圧アクチュエータとして適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、流体圧回路を搭載した作業機械の製造業、販売業などに携わる事業者にとって産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００４６】
CT    コントローラ
CV1   第１の制御弁である旋回用制御弁
CV2   第２の制御弁であるスティック用制御弁
CV3   第３の制御弁であるバケット用制御弁
CV4   第４の制御弁であるブーム用制御弁
Ｐ1   第１のポンプ
Ｐ2   第２のポンプ
Ｐ3   第３のポンプ
11    作業機械としての油圧ショベル
12    機体
13    作業装置
14    下部走行体
16    上部旋回体
16m   第１の流体圧アクチュエータである旋回モータとしての旋回用油圧モータ
19    エンジン
21    ブーム
21c   第４の流体圧アクチュエータであるブームシリンダ
22    スティック
22c   第２の流体圧アクチュエータであるスティックシリンダ
23    バケット
23c   第３の流体圧アクチュエータであるバケットシリンダ
27，31    無段変速機
40    切替弁である合流弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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