(57)【要約】【課題】クレーン作業時に、旋回モータ、走行モータ、各シリンダを連動操作する場合においても、クレーン作業に適した旋回速度を確保しつつ効率的な作業を行うことが可能な油圧ショベルの油圧回路を提供する。【解決手段】油圧源７４からの出力圧とネガコン油路３５、３６に発生した発生圧とを高圧選択して、ネガコン圧として出力するシャトル弁７０、７１と、クレーン作業時に油圧源７４からの出力圧をシャトル弁７０、７１に導くように切り換わる電磁切換弁７２と、油圧源７４からの出力圧を減圧させる減圧弁７３とを備えたネガコン圧制限回路３７を設け、クレーン作業時に、旋回用リモコン弁２９を単独操作した場合には、油圧源７４からの出力圧を減圧弁７３で減圧させずにシャトル弁７０、７１に導入し、他のリモコン弁３０〜３４が操作された場合には、減圧弁７３で油圧源７４からの出力圧を減圧させてシャトル弁７０、７１に導入する。【選択図】図１
2009167618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショベル仕様とクレーン仕様に切り換え可能な油圧ショベルの油圧回路であって、
可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプから複数のモータ及びシリンダに供給する作動油の流量をスプールの移動によって制御するコントロールバルブと、ネガコン圧によって油圧ポンプの駆動を制御するためのネガコン油路とを備えるとともに、
油圧源からの出力圧とネガコン油路に発生した発生圧とを高圧選択してネガコン圧として出力するシャトル弁と、クレーン作業時に油圧源からの出力圧をシャトル弁に導入するように切り換わる電磁切換弁と、作用するパイロット圧に応じて油圧源からの出力圧を減圧させる減圧弁とを備えたネガコン圧制限回路が設けられており、
クレーン作業時に、旋回モータを駆動させるための旋回用リモコン弁を単独操作した場合には、油圧源からの出力圧が減圧弁で減圧されずにシャトル弁に導入され、
走行モータ、各シリンダを駆動させるための他のリモコン弁が操作された場合には、減圧弁で油圧源からの出力圧が減圧されてシャトル弁に導入されるように構成されていることを特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
【請求項２】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧回路において、
他のリモコン弁とネガコン圧制限回路の減圧弁を繋ぐパイロット油路が設けられ、
走行モータ、各シリンダを駆動させるための他のリモコン弁が操作された場合には、パイロット油路を通じて他のリモコン弁のリモコン圧をパイロット圧として減圧弁に導き、他のリモコン弁のリモコン圧に応じて減圧弁で油圧源からの出力圧が減圧されるように構成されていることを特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の油圧ショベルの油圧回路において、
旋回用リモコン弁と旋回用リモコン弁に一次圧を供給する油圧源との間に設けられ、他のリモコン弁のリモコン圧をパイロット圧として作用させることにより、油圧源から旋回用リモコン弁に供給する一次圧を減圧させる減圧弁と、クレーン作業時に他のリモコン弁のリモコン圧を減圧弁に導くように切り換わる電磁切換弁とを備えた旋回リモコン圧制限回路が設けられていることを特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベル仕様とクレーン仕様に切り換え可能な油圧ショベルの油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
土砂などの掘削や積込みなどを行うショベル仕様に加え、吊り荷の運搬を行うクレーン仕様で使用できるように構成した、いわゆるショベルクレーンと称する油圧ショベルがある。この油圧ショベル１は、例えば図５に示すように、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３上に上下方向に起倒自在に取り付けられたフロント作業機４とを備えて構成されている。また、フロント作業機４は、後端が上部旋回体３に回動自在に支持されたブーム５と、ブーム５の先端に後端が回動自在に支持されたアーム６と、アーム６の先端に回動自在に取り付けられたバケット７とを備えて多関節状に形成され、吊り荷Ｗを係止するフック８をバケット７側に装着して構成されている。
【０００３】
そして、オペレーターによる操作レバー（ブーム用リモコン弁、アーム用リモコン弁、バケット用リモコン弁）の操作に応じて油圧回路から作動油が給排されることにより、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１の各シリンダが伸縮駆動し、ブーム５とアーム６とバケット７がそれぞれ回動する。また、オペレーターによる操作レバー（旋回用リモコン弁、走行用リモコン弁）の旋回操作や走行操作に応じて油圧回路から作動油が給排されることにより、旋回モータや走行モータが回転駆動し、上部旋回体３が旋回し、下部走行体２によって油圧ショベル１が走行する。
【０００４】
一方、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダの各シリンダ、旋回モータ、走行モータを駆動させるための油圧回路には、例えば特許文献１に開示されるように、油圧シリンダの伸縮により作動油の吐出量（流量、供給量）が増減する油圧ポンプと、各シリンダ、旋回モータ、走行モータへの作動油の給排を制御するコントロールバルブと、油圧源からの出力圧とネガコン油路（ネガティブコントロール油路）に発生した発生圧とを高圧選択しネガコン圧として油圧シリンダに出力するシャトル弁と、油圧源とシャトル弁との間に設けられた電磁比例減圧弁と、旋回用リモコン弁の旋回操作を検出する圧力スイッチと、圧力スイッチの検出結果に基づいて電磁比例減圧弁を制御するコントローラと、コントローラにショベル仕様とクレーン仕様の切り換えを判別させるための切換スイッチとを備えて構成したものがある。
【０００５】
この油圧回路においては、切換スイッチのスイッチ操作によってショベル仕様からクレーン仕様に切り換えた場合に、旋回用リモコン弁を操作すると圧力スイッチがオンになり、コントローラからの指令信号によって電磁比例減圧弁が開放される。そして、油圧源からの出力圧とネガコン油路の発生圧をシャトル弁で高圧選択して油圧シリンダに出力することで、油圧ポンプの吐出量が小流量に変更される。これにより、クレーン作業時には、旋回モータへの作動油の供給量が減少して旋回モータの回転が低回転となり、このクレーン作業に適した旋回速度を確保することが可能になる。
【０００６】
また、クレーン作業時（クレーン仕様時）に、旋回モータではなくブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、走行モータを駆動させるように操作レバーを操作した場合には、コントローラによって電磁比例減圧弁が閉止位置に保持され、油圧源からの出力圧が電磁比例減圧弁で遮断される。このため、油圧ポンプから大流量の作動油が吐出され、各シリンダ、走行モータへの作動油の供給量が増加し、クレーン仕様でありながらショベル仕様時と同様の速い駆動速度でブーム、アーム、バケット、走行モータを駆動することが可能になる。これにより、クレーン作業時の作業効率の向上を図っている。
【特許文献１】特開２００５−６０９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の油圧回路において、クレーン作業時に、旋回用リモコン弁を単独で操作（旋回単独操作）した場合には旋回速度をクレーン作業に適した低速に抑えることが可能であるが、旋回モータ、走行モータ、各シリンダを連動操作した場合には、特に負荷圧が高くなるアーム上げ操作やブーム上げ操作を連動して行った場合には、略水平方向で上部旋回体を旋回させる旋回モータの負荷圧が低いため、走行モータや各シリンダに供給される作動油が旋回系に流れ込み、旋回速度が急に速くなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、クレーン作業時に、旋回モータ、走行モータ、各シリンダを連動操作する場合においても、クレーン作業に適した旋回速度を確保しつつ効率的な作業を行うことが可能な油圧ショベルの油圧回路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】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧回路は、ショベル仕様とクレーン仕様に切り換え可能な油圧ショベルの油圧回路であって、可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプから複数のモータ及びシリンダに供給する作動油の流量をスプールの移動によって制御するコントロールバルブと、ネガコン圧によって油圧ポンプの駆動を制御するためのネガコン油路とを備えるとともに、油圧源からの出力圧とネガコン油路に発生した発生圧とを高圧選択してネガコン圧として出力するシャトル弁と、クレーン作業時に油圧源からの出力圧をシャトル弁に導入するように切り換わる電磁切換弁と、作用するパイロット圧に応じて油圧源からの出力圧を減圧させる減圧弁とを備えたネガコン圧制限回路が設けられており、クレーン作業時に、旋回モータを駆動させるための旋回用リモコン弁を単独操作した場合には、油圧源からの出力圧が減圧弁で減圧されずにシャトル弁に導入され、走行モータ、各シリンダを駆動させるための他のリモコン弁が操作された場合には、減圧弁で油圧源からの出力圧が減圧されてシャトル弁に導入されるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の油圧ショベルの油圧回路は、請求項１記載の油圧ショベルの油圧回路において、他のリモコン弁とネガコン圧制限回路の減圧弁を繋ぐパイロット油路が設けられ、走行モータ、各シリンダを駆動させるための他のリモコン弁が操作された場合には、パイロット油路を通じて他のリモコン弁のリモコン圧をパイロット圧として減圧弁に導き、他のリモコン弁のリモコン圧に応じて減圧弁で油圧源からの出力圧が減圧されるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の油圧ショベルの油圧回路は、請求項１または請求項２に記載の油圧ショベルの油圧回路において、旋回用リモコン弁と旋回用リモコン弁に一次圧を供給する油圧源との間に設けられ、他のリモコン弁のリモコン圧をパイロット圧として作用させることにより、油圧源から旋回用リモコン弁に供給する一次圧を減圧させる減圧弁と、クレーン作業時に他のリモコン弁のリモコン圧を減圧弁に導くように切り換わる電磁切換弁とを備えた旋回リモコン圧制限回路が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の油圧ショベルの油圧回路によれば、クレーン作業時（クレーン仕様時）に、旋回用リモコン弁を単独操作した場合に、ネガコン圧制限回路の減圧弁で油圧源からの出力圧が減圧されずにシャトル弁に導かれ、このとき、旋回用リモコン弁を操作して旋回モータに作動油を供給するようにコントロールバルブのスプールが移動するとともにネガコン油路の発生圧が下がるため、シャトル弁で油圧源からの出力圧が高圧選択される。そして、減圧弁で減圧されていない油圧源の出力圧をネガコン圧として油圧ポンプの駆動が制御されるため、この油圧源の出力圧に応じて油圧ポンプの吐出量ひいては旋回モータに供給される作動油の流量を小流量に抑えることが可能になる。これにより、旋回用リモコン弁を単独操作した場合に、確実に旋回速度を低く抑えてクレーン作業に適した旋回速度を確保することが可能になる。
【００１４】
一方、旋回用リモコン弁と、ブーム用リモコン弁、アーム用リモコン弁、バケット用リモコン弁、走行用リモコン弁などの他のリモコン弁とを連動操作した場合には、ネガコン圧制限回路の減圧弁によって油圧源からの出力圧が減圧される。そして、このように減圧した油圧源からの出力圧（二次圧）がシャトル弁で高圧選択されてネガコン圧として出力されるため、油圧ポンプの吐出量を減圧弁による減圧の程度に応じて増大させることが可能になる。これにより、クレーン作業時においても、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダの各シリンダ、走行モータに供給される作動油の流量を増やすことができ、各シリンダ、走行モータの駆動速度を速くすることが可能になる。また、このとき、油圧源からの出力圧（一次圧）やこの出力圧を減圧する減圧弁の減圧特性を予め調整しておくことによって、旋回速度を低く抑えてクレーン作業に適した旋回速度を確保することが可能である。
【００１５】
よって、クレーン作業時に、ネガコン圧制限回路でネガコン圧を制御して油圧ポンプからの作動油の流量を制御することにより、クレーン作業に適した旋回速度を確保しつつ効率的な作業を行うことが可能になる。
【００１６】
請求項２記載の油圧ショベルの油圧回路によれば、他のリモコン弁を操作するとともに（同時に）、減圧弁で油圧源からの出力圧を減圧させることが可能になる。これにより、連動性を高め、確実に油圧ポンプからの作動油の流量ひいては各シリンダ、旋回モータ、走行モータの駆動速度をそれぞれ好適に制御することが可能になる。
【００１７】
請求項３記載の油圧ショベルの油圧回路によれば、クレーン作業時に、旋回用リモコン弁と他のリモコン弁を連動操作した場合に、旋回リモコン圧制限回路の減圧弁で油圧源からの一次圧を減圧させ、この減圧弁で減圧した一次圧を旋回用リモコン弁に供給することが可能になる。このため、旋回用リモコン弁の操作量に対してコントロールバルブの旋回モータに作動油を供給するスプールの移動量を小さく制限することが可能になり、旋回モータに供給される作動油の流量を少なくすることが可能になる。これにより、旋回用リモコン弁と他のリモコン弁を連動操作した場合に、ネガコン圧制限回路によって油圧ポンプからの作動油の流量（吐出量、供給量）が増えたとしても、他のリモコン弁の操作に連動して旋回速度を確実にクレーン作業に適した低速に抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路について説明する。ここで、本実施形態は、ショベル仕様とクレーン仕様に切り換え可能な油圧ショベルのブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダの各シリンダ、旋回モータ、走行モータの駆動を制御するための油圧回路に関するものである。なお、本実施形態では、図５に示した油圧ショベル１と共通する構成に対し同一符号を付して説明を行う。
【００１９】
本実施形態の油圧ショベルの油圧回路Ａは、図１に示すように、原動機（エンジン）２０により駆動して作動油を、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１の各シリンダ、旋回モータ２１、走行モータ２５に供給するための可変容量型の油圧ポンプ２６、２７と、油圧ポンプ２６、２７から各シリンダ９〜１１、旋回モータ２１、走行モータ２５に供給する作動油の流量をスプールの移動によって制御するコントロールバルブ２８と、オペレーターによる操作レバーの手動操作量に応じてコントロールバルブ２８のスプールを移動させるためのパイロット圧を出力するリモコン弁２９〜３４と、ネガコン圧によって油圧ポンプ２６、２７の駆動を制御するためのネガコン油路３５、３６と、ネガコン圧制限回路３７と、旋回リモコン圧制限回路３８とを備えて構成されている。
【００２０】
コントロールバルブ２８は、一対のアーム用流量制御弁２８ａ、２８ｂと、旋回用流量制御弁２８ｃと、一対の走行用流量制御弁２８ｄ、２８ｅと、バケット用流量制御弁２８ｆと、一対のブーム用流量制御弁２８ｇ、２８ｈとを備えて構成されている。そして、各流量制御弁２８ａ〜２８ｈのスプールの切り換えによって、油圧ポンプ２６、２７から吐出された作動油の流量が制御され、各シリンダ９〜１１、旋回モータ２１、走行モータ２５の駆動が制御される。
【００２１】
また、本実施形態においては、一対の油圧ポンプ２６、２７が設けられており、一方の油圧ポンプ２６は、一方のアーム用流量制御弁２８ａと、旋回用流量制御弁２８ｃと、一方の走行用流量制御弁２８ｄと、一方のブーム用流量制御弁２８ｇとに供給油路３９を通じて作動油を供給するように設けられている。他方の油圧ポンプ２７は、他方のアーム用流量制御弁２８ｂと、他方の走行用流量制御弁２８ｅと、バケット用流量制御弁２８ｆと、他方のブーム用流量制御弁２８ｈに供給油路４０を通じて作動油を供給するように設けられている。
【００２２】
また、一方の油圧ポンプ２６に繋がる供給油路３９は、一方のアーム用流量制御弁２８ａと、旋回用流量制御弁２８ｃと、一方の走行用流量制御弁２８ｄと、一方のブーム用流量制御弁２８ｇのそれぞれのスプールが中立位置に配された状態（図１に示す状態）で、各流量制御弁２８ａ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｇのセンタバイパスに連通するセンタバイパス油路４１に繋がる。また、このセンタバイパス油路４１を流通する作動油をタンク４２に返送する第１戻し油路４３がコントロールバルブ２８に接続されている。この第１戻し油路４３には、第１リリーフ弁４４が設けられ、第１リリーフ弁４４よりも作動油流通方向上流側（一方の油圧ポンプ２６側）に第１ネガコン油路３５が分岐して設けられている。
【００２３】
そして、各流量制御弁２８ａ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｇのスプールが中立位置に配された状態において、センタバイパス油路４１から第１戻し油路４３に作動油が流通するとともに、第１リリーフ弁４４によって第１ネガコン油路３５にネガコン圧（発生圧）が発生する。このネガコン圧によって油圧シリンダなどのポンプ斜板制御装置４５が駆動し、一方の油圧ポンプ２６からの作動油の吐出量が増減する。すなわち、ネガコン圧が大きくなると一方の油圧ポンプ２６の出力が抑えられて小流量の作動油を吐出し、ネガコン圧が小さくなると大流量の作動油が吐出される。
【００２４】
他方の油圧ポンプ２７に繋がる供給油路４０は、他方のアーム用流量制御弁２８ｂと、他方の走行用流量制御弁２８ｅと、バケット用流量制御弁２８ｆと、他方のブーム用流量制御弁２８ｈのそれぞれのスプールが中立位置に配された状態（図１に示す状態）で、各流量制御弁２８ｂ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｈのセンタバイパスに連通するセンタバイパス油路４６に繋がる。また、このセンタバイパス油路４６を流通する作動油をタンク４２に返送する第２戻し油路４７がコントロールバルブ２８に接続されている。この第２戻し油路４７には、第２リリーフ弁４８が設けられ、第２リリーフ弁４８よりも作動油流通方向上流側（他方の油圧ポンプ２７側）に第２ネガコン油路３６が分岐して設けられている。そして、各流量制御弁２８ｂ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｈのスプールが中立位置に配された状態において、第２リリーフ弁４８によって第２ネガコン油路３６にネガコン圧（発生圧）が発生し、このネガコン圧によって油圧シリンダなどのポンプ斜板制御装置４９が駆動して、他方の油圧ポンプ２７からの作動油の吐出量が増減する。
【００２５】
また、本実施形態においては、オペレーターによる操作レバーの手動操作によってそれぞれ操作されて、コントロールバルブ２８の各流量制御弁２８ａ〜２８ｈのスプールを移動させるためのパイロット圧を出力する旋回用リモコン弁２９と、アーム用リモコン弁３０と、バケット用リモコン弁３１と、ブーム用リモコン弁３２と、走行用リモコン弁３３、３４とが設けられている。そして、これらリモコン弁２９〜３３はそれぞれ、油圧源５０からの一次圧を操作レバーの操作量に応じて減圧し、各流量制御弁２８ａ〜２８ｈのスプールの一端部側あるいは他端部側に二次圧（リモコン圧、パイロット圧）を出力して、各スプールを移動させる。これにより、各リモコン弁２９〜３３の操作に応じて油圧ポンプ２６、２７から吐出された作動油は、各流量制御弁２８ａ〜２８ｈで流量制御されて各シリンダ９〜１１、及び旋回モータ２１、走行モータ２５に供給される。なお、図１においては、各リモコン弁２９〜３３と各流量制御弁２８ａ〜２８ｈとを繋ぐ一対のパイロット油路を省略している。
【００２６】
また、旋回用リモコン弁２９を除くリモコン弁（他のリモコン弁）３０〜３３はそれぞれ、一対のパイロット油路がシャトル弁５１〜５５を介して第１バイパス油路５６〜６０で繋げられている。さらに、バケット用リモコン弁３１とブーム用リモコン弁３２の第１バイパス油路５７、５８同士、及び一対の走行用リモコン弁３３、３４の第１バイパス油路５９、６０同士が、それぞれシャトル弁６１、６２を介して第２バイパス油路６３、６４で繋げられている。さらに、アーム用リモコン弁３０の第１バイパス油路５６と、バケット用リモコン弁３１とブーム用リモコン弁３２の第１バイパス油路５７、５８同士を繋ぐ第２バイパス油路６３とが、シャトル弁６５を介して第３バイパス油路６６で繋げられている。さらに、この第３バイパス油路６６と、一対の走行用リモコン弁３３、３４の第１バイパス油路５９、６０同士を繋ぐ第２パイロット油路６４とが、シャトル弁６７を介して第４バイパス油路６８で繋げられている。
【００２７】
一方、本実施形態のネガコン圧制限回路３７は、第１ネガコン油路３５と第２ネガコン油路３６のネガコン圧を制御するためのものであり、シャトル弁７０、７１と、電磁切換弁７２と、外部パイロット式減圧弁（減圧弁）７３とを備えて構成されている。シャトル弁７０、７１は、第１ネガコン油路３５と第２ネガコン油路３６にそれぞれ設けられており、油圧源７４（５０）からの出力圧と、リリーフ弁４４、４８によって各ネガコン油路３５、３６に発生した発生圧とを高圧選択して、ネガコン圧として各ポンプ斜板制御装置４５、４９に出力する。電磁切換弁７２は、油圧源７４とシャトル弁７０、７１の間に設けられ、例えば切換スイッチ（不図示）のスイッチ操作によってショベル仕様からクレーン仕様に切り換えた際に、これを判別したコントローラ（不図示）からの指令信号によって油圧源７４からの出力圧をシャトル弁７０、７１に導入するように切り換わる。外部パイロット式減圧弁７３は、電磁切換弁７２とシャトル弁７０、７１の間に設けられ、作用するパイロット圧に応じて油圧源７４からの出力圧を減圧させる。また、このネガコン圧制限回路３７では、ショベル仕様時に、電磁切換弁７２によって油圧源７４からの出力圧が遮断され、ネガコン圧制限回路３７内の作動油が電磁切換弁７２を通じてタンク７５に戻される。
【００２８】
また、このネガコン圧制限回路３７においては、旋回用リモコン弁２９を除くリモコン弁３０〜３３を繋ぐ第４バイパス油路６８のシャトル弁６７と、外部パイロット式減圧弁７３とがパイロット油路７６を介して接続されている。そして、アーム用リモコン弁３０とバケット用リモコン弁３１とブーム用リモコン弁３２と走行用リモコン弁３３、３４の各リモコン弁を操作した際に、各バイパス油路５６〜６０、６３、６４、６６、６８と各シャトル弁５１〜５５、６１、６２、６５、６７とによって高圧選択されたリモコン圧が、パイロット圧として外部パイロット式減圧弁７３に作用する。これにより、外部パイロット式減圧弁７３は、このパイロット圧（リモコン圧）に応じて油圧源７４からの出力圧を減圧させる。
【００２９】
本実施形態の旋回リモコン圧制限回路３８は、旋回用リモコン弁２９に供給される油圧源５０からの一次圧を制御して、この旋回用リモコン弁２９から旋回用流量制御弁２８ｃに出力するパイロット圧を制御するためのものである。この旋回リモコン圧制限回路３８は、外部パイロット式減圧弁（減圧弁）７７と電磁切換弁７８とを備えて構成されている。外部パイロット式減圧弁７７は、油圧源５０と旋回用リモコン弁２９の間に設けられ、作用するパイロット圧に応じて油圧源５０からの一次圧を減圧させる。
【００３０】
また、本実施形態では、アーム６を上げるようにアーム用流量制御弁２８ａ、２８ｂにパイロット圧を出力するアーム用リモコン弁３０の一方のパイロット油路（アーム上げ側油路）及びブーム５を上げるようにブーム用流量制御弁２８ｇ、２８ｈにパイロット圧を出力するブーム用リモコン弁３２の一方のパイロット油路（ブーム上げ側油路）が、シャトル弁７９を備える第５バイパス油路８０で接続されている。
【００３１】
旋回リモコン圧制限回路３８の電磁切換弁７８は、この第５バイパス油路８０のシャトル弁７９と外部パイロット式減圧弁７７の間に設けられており、例えば切換スイッチ（不図示）のスイッチ操作によってショベル仕様からクレーン仕様に切り換えた際に、これを判別したコントローラ（不図示）からの指令信号によって切り換わる。そして、クレーン仕様時（クレーン作業時）にアーム用リモコン弁３０のアーム上げ側油路とブーム用リモコン弁３２のブーム上げ側油路のそれぞれのリモコン圧が、第５バイパス油路８０のシャトル弁７９で高圧選択され、電磁切換弁７８は、このリモコン圧を外部パイロット式減圧弁７７に導き、パイロット圧として外部パイロット式減圧弁７７に作用させる。これにより、外部パイロット式減圧弁７７は、クレーン仕様時にアーム用リモコン弁３０やブーム用リモコン弁３２のアーム上げ操作やブーム上げ操作によって発生したリモコン圧に応じて、油圧源５０から旋回用リモコン弁２９に供給する一次圧を減圧させる。
【００３２】
ついで、上記の構成からなる油圧回路Ａによって油圧ショベル１の各シリンダ９〜１１、旋回モータ２１、走行モータ２５の駆動を制御する方法について説明するとともに、本実施形態の油圧ショベルの油圧回路Ａの作用及び効果について説明する。
【００３３】
はじめに、バケット７で土砂などの掘削や積込みなどを行う通常作業時（ショベル仕様時）においては、ネガコン圧制限回路３７と旋回リモコン圧制限回路３８のそれぞれの電磁切換弁７２、７８をオフにする。すなわち、例えばコントローラが通常作業であることを判別し、このコントローラからの指令信号によってネガコン圧制限回路３７の電磁切換弁７２が切り換わり、油圧源７４と外部パイロット式減圧弁７３の間が遮断される。また、同じくコントローラからの指令信号によって旋回リモコン圧制限回路３８の電磁切換弁７８が切り換わり、第５バイパス油路８０のシャトル弁７９と外部パイロット式減圧弁７７との間が遮断される。
【００３４】
そして、このようにネガコン圧制限回路３７の電磁切換弁７２がオフ状態であることにより、通常作業時においては、ネガコン圧制限回路３７内の作動油が電磁切換弁７２を通じてタンク７５に戻される。これにより、各シャトル弁７０、７１が、各リリーフ弁４４、４８によって第１ネガコン油路３５と第２ネガコン油路３６に発生した発生圧をネガコン圧として出力し、このネガコン圧によって油圧ポンプ２６、２７からの作動油の流量が制御される。
【００３５】
また、旋回リモコン圧制限回路３８の電磁切換弁７８がオフ状態であることにより、油圧源５０からの一次圧が外部パイロット式減圧弁７７で減圧されることなく旋回用リモコン弁２９に導入される。
【００３６】
そして、このようにネガコン圧制限回路３７と旋回リモコン圧制限回路３８のそれぞれの電磁切換弁７２、７８がオフ状態である場合には、オペレーターによる操作レバーの操作に応じて旋回用リモコン弁２９が旋回操作されると、旋回リモコン圧制限回路３８の外部パイロット式減圧弁７７で油圧源５０からの一次圧が減圧されていないため、操作レバーの操作量に応じて大きな二次圧（パイロット圧）がコントロールバルブ２８の旋回用流量制御弁２８ｃのスプールに作用する。このように大きなパイロット圧が作用してスプールが移動し切り換わるとともに作動油が供給されて旋回モータ２１が駆動する。このとき、旋回用流量制御弁２８ｃのスプールが切り換わるとともに第１ネガコン油路３５のネガコン圧が低下して、油圧ポンプ２６から大流量の作動油が吐出される。このため、例えば操作レバーを最大の操作量で旋回操作すると、スプールが最大ストロークで移動して全開し、油圧ポンプ２６から吐出された大流量の作動油が旋回モータ２１に供給され、速い旋回速度で上部旋回体３が旋回する。これにより、通常作業時においては、上部旋回体３を速い旋回速度で旋回させる通常の旋回操作が可能になる。
【００３７】
また、この通常作業時に、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４（他のリモコン弁）をそれぞれ、オペレーターが操作レバーで操作した場合においても、旋回用リモコン弁２９を操作した場合と同様に、各リモコン弁３０〜３４から大きなパイロット圧が、アーム用流量制御弁２８ａ、２８ｂと、走行用流量制御弁２８ｄ、２８ｅと、バケット用流量制御弁２８ｆと、ブーム用流量制御弁２８ｇ、２８ｈのそれぞれのスプールに作用する。このため、例えば操作レバーを最大の操作量で操作すると、スプールが最大ストロークで移動して全開し、各スプールが移動して切り換わるとともにブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１、走行モータ２５に大流量の作動油が供給される。これにより、通常作業時においては、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１、走行モータ２５がそれぞれ速い駆動速度で駆動し、ブーム５、アーム６、バケット７、下部走行体２を速い駆動速度で駆動させる通常の駆動操作が可能になる。
【００３８】
一方、バケット７に装着したフック８で吊り荷Ｗの運搬を行うクレーン作業時（クレーン仕様時）においては、オペレーターが例えば切換スイッチをスイッチ操作するとともにコントローラから指令信号が出力され、この指令信号に基づいてオフ状態のネガコン圧制限回路３７と旋回リモコン圧制限回路３８のそれぞれの電磁切換弁７２、７８がオンになる。すなわち、例えばコントローラによって通常作業からクレーン作業に変更されることが判別され、このコントローラからの指令信号に基づいて、ネガコン圧制限回路３７の電磁切換弁７２が、油圧源７４と外部パイロット式減圧弁７３とを連通させるように切り換わる。また、同じくコントローラからの指令信号に基づいて、旋回リモコン圧制限回路３８の電磁切換弁７８が、第５バイパス油路８０と外部パイロット式減圧弁７７とを連通させるように切り換わる。
【００３９】
このようにネガコン圧制限回路３７と旋回リモコン圧制限回路３８のそれぞれの電磁切換弁７２、７８がオンになった状態で、オペレーターが操作レバーを旋回操作して旋回用リモコン弁２９のみを駆動させた場合には、すなわち旋回単独操作を行った場合には、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４が操作されていないため、ネガコン圧制限回路３７の外部パイロット式減圧弁７３にパイロット圧が導入されない。このため、外部パイロット式減圧弁７３（７７）のパイロット圧と出力圧（二次圧）の関係を示す図２のＭ−Ｎ間で表されるように、ネガコン圧制限回路３７の油圧源７４の出力圧が外部パイロット式減圧弁７３で減圧されずに高圧のまま第１ネガコン油路３５と第２ネガコン油路３６の各シャトル弁７０、７１に導入される。
【００４０】
そして、旋回用リモコン弁２９を単独で旋回操作して旋回用流量制御弁２８ｃのスプールが切り換わるとともに第１ネガコン油路３５と第２ネガコン油路３６の各リリーフ弁４４、４８によって発生する発生圧が低下するため、ネガコン圧制限回路３７の各シャトル弁７０、７１は、外部パイロット式減圧弁７３で減圧されずに導かれたネガコン圧制限回路３７の油圧源７４からの出力圧を高圧選択し、ネガコン圧として各ポンプ斜板制御装置４５、４９に出力する。これにより、ネガコン圧と油圧ポンプ２６、２７から吐出される作動油の流量の関係を示す図３の破線Ｓ１で表されるように、旋回単独操作時の油圧ポンプ２６、２７から吐出される作動油の流量は、小流量に抑えられる。
【００４１】
このため、図４に示すように、オペレーターが操作レバーを最大で旋回操作し、旋回用流量制御弁２８ｃのスプールが最大ストロークで移動して、センタバイパスの開口が閉じ、油圧ポンプ２６、２７から旋回モータ２１に作動油を供給する開口及び旋回モータ２１からタンク４２に作動油を排出する開口が全開（開口面積が最大）になったとしても、油圧ポンプ２６、２７から吐出される作動油の流量が小流量に抑えられ、旋回モータ２１への作動油の供給量が少なくなる。これにより、通常作業時と同様に操作レバーの操作量に応じてスプールが移動して切り換わったとしても、低速で旋回モータ２１が駆動し、低速で上部旋回体３が旋回することになる。よって、クレーン作業時に旋回単独操作を行った場合には、低速で旋回するため、フック８に係止した吊り荷Ｗが振られることがなく、クレーン作業に適した旋回速度を確保してクレーン作業が行える。
【００４２】
ついで、クレーン作業時に、旋回操作と、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１、走行モータ２５の各駆動操作とを連動して行った場合には、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４をそれぞれ操作するとともに、操作したリモコン弁３０〜３４のリモコン圧が、第１〜第４バイパス油路５６〜６０、６３、６４、６６、６８及びこれらバイパス油路５６〜６０、６３、６４、６６、６８に設けられたシャトル弁５１〜５５、６１、６２、６５、６７によって高圧選択され、パイロット油路７６を通じてネガコン圧制限回路３７の外部パイロット式減圧弁７３に導入され、パイロット圧として作用する。
【００４３】
このようにパイロット圧（リモコン圧）が作用するとともに、ネガコン圧制限回路３７の油圧源７４からの出力圧（一次圧）が外部パイロット式減圧弁７３によって減圧され、減圧した出力圧（二次圧）が第１ネガコン油路３５と第２ネガコン油路３６に設けたシャトル弁７０、７１に導入される。また、このとき、各リモコン弁２９〜３４を連動操作して、各流量制御弁２８ａ〜２８ｈのスプールが切り換わるとともに第１ネガコン油路３５と第２ネガコン油路３６の各リリーフ弁４４、４８によって発生した発生圧が低下する。このため、ネガコン圧制限回路３７の各シャトル弁７０、７１は、外部パイロット式減圧弁７３で減圧した油圧源７４からの出力圧（二次圧）を高圧選択し、ネガコン圧として各ポンプ斜板制御装置４５、４９に出力する。
【００４４】
そして、外部パイロット式減圧弁７３で減圧した油圧源７４からの出力圧（二次圧）がシャトル弁７０、７１からネガコン圧として出力されるため、すなわち、連動操作時には、旋回単独操作時の外部パイロット式減圧弁７３で減圧されていないネガコン圧よりも小さなネガコン圧が出力されるため、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４の操作量が大きくなるに従い、油圧ポンプ２６、２７から吐出される作動油の流量は、図３の破線で示した旋回単独操作時の最大流量Ｓ１よりも大きな連動時操作時の最大流量Ｓ２まで徐々に増加する。
【００４５】
このため、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４の各リモコン弁を操作した際には、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１、走行モータ２５に、通常作業時と同様に多くの作動油が供給される。これにより、クレーン作業時においても、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１、走行モータ２５がそれぞれ速い駆動速度で駆動し、ブーム５、アーム６、バケット７、下部走行体２を速い駆動速度で駆動させることが可能になる。
【００４６】
また、このとき、アーム用リモコン弁３０やブーム用リモコン弁３２を、アーム６やブーム５を上げるように操作した場合には、特に負荷圧が大きくなるが、本実施形態においては、アーム用リモコン弁３０やブーム用リモコン弁３２をアーム６やブーム５を上げるように操作するとともに、アーム上げ側のリモコン圧とブーム上げ側のリモコン圧が、第５バイパス油路８０のシャトル弁７９で高圧選択されて、旋回リモコン圧制限回路３８の外部パイロット式減圧弁７７にパイロット圧として導かれる。そして、このようにアーム用リモコン弁３０やブーム用リモコン弁３２のリモコン圧が高圧選択されて外部パイロット式減圧弁７７に導かれることにより、この高圧選択されたリモコン圧（パイロット圧）に応じて油圧源５０からの一次圧が、外部パイロット式減圧弁７７で減圧されて旋回用リモコン弁２９に導入される。
【００４７】
このため、図４に示すように、旋回用リモコン弁２９を最大で操作した場合においても、油圧源５０からの一次圧が減圧されていることで、旋回用流量制御弁２８ｃのスプールに作用するパイロット圧が小さくなり、スプールの最大ストロークが小さく抑えられる。これにより、連動操作時には、通常作業時やクレーン作業時の旋回単独操作時よりも、旋回用リモコン弁２９の操作量に対するスプールの開口面積が小さくなり、油圧ポンプ２６、２７の作動油の流量が大流量である場合においても、旋回モータ２１に供給される作動油の流量が少なくなる。
【００４８】
よって、クレーン作業時に、連動操作を行った場合においても、ネガコン圧制限回路３７で油圧ポンプ２６、２７の吐出量を増やすとともに旋回リモコン圧制限回路３８で旋回用リモコン弁２９に導入する油圧源５０からの一次圧を下げることで、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１、走行モータ２５の駆動速度を速くし、且つ旋回モータ２１の旋回速度を低速に抑制でき、クレーン作業に適した旋回速度を確保しつつ効率的な作業を行うことが可能になる。
【００４９】
したがって、本実施形態の油圧ショベルの油圧回路Ａによれば、クレーン作業時（クレーン仕様時）に、旋回用リモコン弁２９を単独操作した場合には、ネガコン圧制限回路３７の外部パイロット式減圧弁７３で油圧源７４からの出力圧が減圧されずにシャトル弁７０、７１に導かれ、このシャトル弁７０、７１で高圧選択されてネガコン圧として出力される。これにより、旋回単独操作時には、油圧源７４の出力圧に応じて油圧ポンプ２６、２７の吐出量ひいては旋回モータ２１に供給される作動油の流量を小流量に抑えることが可能になり、確実に旋回速度を低く抑えてクレーン作業に適した旋回速度を確保することが可能になる。
【００５０】
また、クレーン作業時に、旋回用リモコン弁２９と、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４とを連動操作した場合には、ネガコン圧制限回路３７の外部パイロット式減圧弁７３によって油圧源７４からの出力圧が減圧され、このように減圧した油圧源７４からの出力圧（二次圧）が、シャトル弁７０、７１で高圧選択されてネガコン圧として出力される。これにより、連動操作時には、油圧ポンプ２６、２７の吐出量を増大させることが可能になり、クレーン作業時においても、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１の各シリンダ、走行モータ２５に供給される作動油の流量を増やすことができ、これらの駆動速度を速くすることが可能になる。
【００５１】
また、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４をそれぞれ操作するとともに（同時に）、これらリモコン弁３０〜３４のリモコン圧を高圧選択して、パイロット圧としてネガコン圧制限回路３７の外部パイロット式減圧弁７３に導入し、油圧源７４からの出力圧を減圧させることが可能になる。これにより、連動性を高め、確実に油圧ポンプ２６、２７からの作動油の流量ひいては各シリンダ９〜１１、旋回モータ２１、走行モータ２５の駆動速度をそれぞれ好適に制御することが可能になる。
【００５２】
さらに、クレーン作業時に、旋回用リモコン弁２９と、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４とを連動操作した場合に、旋回リモコン圧制限回路３８の外部パイロット式減圧弁７７で油圧源５０からの一次圧を減圧させ、この外部パイロット式減圧弁７７で減圧した一次圧を旋回用リモコン弁２９に供給することが可能になる。このため、旋回用リモコン弁２９の操作量に対して旋回用流量制御弁２８ｃのスプールの移動量（最大ストローク）を小さく制限することが可能になり、旋回モータ２１に供給される作動油の流量を少なくすることが可能になる。これにより、連動操作時に、ネガコン圧制限回路３７によって油圧ポンプ２６、２７からの作動油の流量（吐出量、供給量）が増えたとしても、アーム用リモコン弁３０、バケット用リモコン弁３１、ブーム用リモコン弁３２、走行用リモコン弁３３、３４の操作に連動して旋回速度を確実にクレーン作業に適した低速に抑制することが可能になる。
【００５３】
よって、本実施形態の油圧ショベルの油圧回路Ａによれば、クレーン作業時に、ネガコン圧制限回路３７でネガコン圧を制御して油圧ポンプ２６、２７からの作動油の流量を制御し、旋回リモコン圧制限回路３８で旋回用リモコン弁２９の一次圧を制御して旋回用流量制御弁２８ｃのスプールのストロークを小さく制限することにより、クレーン作業に適した旋回速度を確保しつつ効率的な作業を行うことが可能になる。
【００５４】
なお、本発明は、上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、ネガコン圧制限回路３７とともに旋回リモコン圧制限回路３８を備えて油圧回路Ａが構成されているものとしたが、必ずしも旋回リモコン圧制限回路３８を備えていなくてもよく、例えば、ネガコン圧制限回路３７において、油圧源７４からの出力圧を予め小さく調整したり、この出力圧を減圧する外部パイロット式減圧弁７３の減圧特性を調整して、連動操作時に油圧ポンプ２６、２７からの作動油の流量の増加量を少なくし、旋回速度をクレーン作業に適した低速に抑制するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路が具備する減圧弁の減圧特性を示す図である。
【図３】旋回単独操作時と連動操作時におけるネガコン圧と油圧ポンプから吐出される作動油の流量との関係を示す図である。
【図４】旋回単独操作時と連動操作時における旋回用流量制御弁のスプールのストロークとスプールの開口面積との関係を示す図である。
【図５】ショベル仕様とクレーン仕様に切り換え可能な油圧ショベルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１      油圧ショベル
２      下部走行体
３      上部旋回体
４      フロント作業機
５      ブーム
６      アーム
７      バケット
８      フック
９      ブームシリンダ
１０    アームシリンダ
１１    バケットシリンダ
２１    旋回モータ
２５    走行モータ
２６    油圧ポンプ
２７    油圧ポンプ
２８    コントロールバルブ
２９    旋回用リモコン弁
３０    アーム用リモコン弁（他のリモコン弁）
３１    バケット用リモコン弁（他のリモコン弁）
３２    ブーム用リモコン弁（他のリモコン弁）
３３    走行用リモコン弁（他のリモコン弁）
３４    走行用リモコン弁（他のリモコン弁）
３５    第１ネガコン油路
３６    第２ネガコン油路
３７    ネガコン圧制限回路
３８    旋回リモコン圧制限回路
４４    第１リリーフ弁
４５    ポンプ斜板制御装置
４８    第２リリーフ弁
４９    ポンプ斜板制御装置
５０    油圧源
７０    シャトル弁
７１    シャトル弁
７２    電磁切換弁
７３    外部パイロット式減圧弁（減圧弁）
７４    油圧源
７５    タンク
７６    パイロット油路
７７    外部パイロット式減圧弁（減圧弁）
７８    電磁切換弁
Ａ      油圧回路
Ｗ      吊り荷
【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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