(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数のアクチュエータにそれぞれ給排する複数の流量制御弁と、パイロット油圧源と、このパイロット油圧源から操作信号圧力を生成し対応する前記流量制御弁を切換え操作する複数のパイロット操作装置と、これらの複数のパイロット操作装置により生成された操作信号圧力のうちの複数の操作信号圧力群のそれぞれの最高圧力を選択するシャトル弁と、前記複数の操作信号圧力群の少なくとも１つに関して設けられ、その最高圧力を基に作動して前記パイロット油圧源の圧力から対応する制御信号圧力を生成する油圧切換弁と、前記シャトル弁と前記油圧切換弁の全てを内蔵したシャトルブロックとを有し、このシャトルブロック内で前記制御信号圧力を生成し、この制御信号圧力により前記油圧ポンプ、前記アクチュエータ、及び前記流量制御弁のいずれかに関連して設けられた少なくとも１つの操作器を作動させる油圧作業機の油圧回路装置において、
前記パイロット操作装置により生成された操作信号圧力のうちのブーム下げ単独操作に係る操作信号圧力を基に作動し、前記パイロット油圧源の圧力からブーム下げ用制御信号圧力を生成するブーム下げ用油圧切換弁、及び旋回単独操作に係る操作信号圧力を基に作動し、前記パイロット油圧源の圧力から旋回用制御信号圧力を生成する旋回用油圧切換弁の少なくとも一方を、前記最高圧力を基に作動する油圧切換弁とは別に、前記シャトルブロックに内蔵させたことを特徴とする油圧作業機の油圧回路装置。
【請求項２】
前記ブーム下げ用油圧切換弁、及び前記旋回用油圧切換弁から生成される制御信号圧力が、前記油圧ポンプに関連して設けられた操作器を作動させる圧力信号から成ることを特徴とする請求項１に記載の油圧作業機の油圧回路装置。
【請求項３】
前記パイロット操作装置からの同等の操作信号圧力に対し、前記ブーム下げ用切換弁、及び前記旋回用油圧切換弁から生成される制御信号圧力に基づく前記油圧ポンプからの吐出流量が、前記ポンプに関連して設けられた操作器を作動させる他の油圧切換弁から生成される制御信号圧力に基づく前記油圧ポンプからの吐出流量よりも少ないことを特徴とする請求項２に記載の油圧作業機の油圧回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧作業機の油圧回路装置に係り、特に、複数のパイロット操作装置により生成された複数の操作信号のうちの最高圧力をシャトル弁で検出し、この最高圧力を制御信号圧力として油圧ポンプのレギュレータ等の操作器を作動させる油圧作業機の油圧回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として、特開平１１−８２４１６号公報に示されるものがある。
【０００３】
この従来技術は、例えば油圧ショベルに備えられる油圧回路装置で、少なくとも１つの油圧ポンプ、例えば２つの油圧ポンプと、これらの油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する複数のアクチュエータ、例えば右走行モータ、左走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダと、油圧ポンプのそれぞれから吐出された圧油を前述の複数のアクチュエータに給排する複数の流量制御弁と、パイロット油圧源と、このパイロット油圧源から操作信号圧力を生成し対応する流量制御弁を切換え操作する複数のパイロット操作装置とを備えている。
【０００４】
また、上述の複数のパイロット操作装置により生成された操作信号圧力のうちの複数の操作信号圧力群のそれぞれの最高圧力を選択するシャトル弁と、複数の操作信号圧力群に関して設けられ、その最高圧力を基に作動して前記パイロット油圧源の圧力から対応する制御信号圧力を生成し、ポンプ制御信号等として出力する油圧切換弁と、前述のシャトル弁と前述の油圧切換弁の全てを内蔵したシャトルブロックとを有している。
【０００５】
この油圧回路装置は、シャトルブロック内で上述の制御信号圧力を生成し、この制御信号圧力により油圧ポンプ、アクチュエータ、及び流量制御弁のいずれかに関連して設けられた少なくとも１つの操作器、例えば油圧ポンプのレギュレータを作動させるようになっている。
【０００６】
このように構成される従来技術は、複数のシャトル弁をシャトルブロック内に備え、このシャトルブロック内で操作器を作動させる制御信号圧力を生成し出力するので、シャトル弁間の配管が不要となり、回路構成が簡素化できる。このため油圧回路装置の組立作業性が良くなるとともに、信号圧力伝達時の圧損を最小にすることができ、レギュレータ等の操作器を応答良く作動させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、微操作時にも高圧力を必要とするブーム上げ操作、走行操作等に合わせて、油圧ポンプのレギュレータ流量制御特性を決定した場合には、あまり圧力を発生させたくないブーム下げ操作、旋回操作のときもポンプの吐出流量が増加し、これに伴って圧力が高くなり、ブーム下げ操作、旋回操作の操作性が悪くなり、当該油圧作業機で実施される作業精度の低下を生じてしまう。逆に、ブーム下げ操作、旋回操作の操作性の向上を考慮して圧力の発生が抑え気味となるように油圧ポンプのレギュレータ流量制御特性を決定した場合には、ブーム上げ操作、走行操作等の高圧力を必要とする各種操作の操作性が悪くなり、当該油圧作業機で実施される各種作業の作業精度が低下する問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、高圧力を要する操作と、圧力を抑え気味に発生させたい操作の双方を円滑に実施させることができる油圧作業機の油圧回路装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数のアクチュエータにそれぞれ給排する複数の流量制御弁と、パイロット油圧源と、このパイロット油圧源から操作信号圧力を生成し対応する前記流量制御弁を切換え操作する複数のパイロット操作装置と、これらの複数のパイロット操作装置により生成された操作信号圧力のうちの複数の操作信号圧力群のそれぞれの最高圧力を選択するシャトル弁と、前記複数の操作信号圧力群の少なくとも１つに関して設けられ、その最高圧力を基に作動して前記パイロット油圧源の圧力から対応する制御信号圧力を生成する油圧切換弁と、前記シャトル弁と前記油圧切換弁の全てを内蔵したシャトルブロックとを有し、このシャトルブロック内で前記制御信号圧力を生成し、この制御信号圧力により前記油圧ポンプ、前記アクチュエータ、及び前記流量制御弁のいずれかに関連して設けられた少なくとも１つの操作器を作動させる油圧作業機の油圧回路装置において、前記パイロット操作装置により生成された操作信号圧力のうちのブーム下げ単独操作に係る操作信号圧力を基に作動し、前記パイロット油圧源の圧力からブーム下げ用制御信号圧力を生成するブーム下げ用油圧切換弁、及び旋回単独操作に係る操作信号圧力を基に作動し、前記パイロット油圧源の圧力から旋回用制御信号圧力を生成する旋回用油圧切換弁の少なくとも一方を、前記最高圧力を基に作動する油圧切換弁とは別に、前記シャトルブロックに内蔵させた構成にしてある。
【００１０】
このように構成した本発明では、例えばブーム下げ用油圧切換弁を備えた場合には、ブーム下げ単独操作が実施されるに際し、ブーム下げ操作に係る操作信号圧力に応じてブーム下げ用油圧切換弁が切換えられ、ブーム下げ用制御信号圧力がシャトルブロック内で生成されて、操作器例えば油圧ポンプのレギュレータに出力される。したがって、レギュレータはブーム下げ用制御信号圧力に応じた流量を油圧ポンプから吐出させるように作動する。
【００１１】
また例えば旋回用油圧切換弁を備えた場合には、旋回単独操作が実施されるに際し、旋回操作に係る操作信号圧力に応じて旋回用油圧切換弁が切換えられ、旋回用制御信号圧力がシャトルブロック内で生成されて、操作器例えば油圧ポンプのレギュレータに出力される。したがって、レギュレータは旋回用制御信号圧力に応じた流量を油圧ポンプから吐出させるように作動する。
【００１２】
また例えば、上述したようなブーム下げ単独操作、あるいは旋回単独操作以外の操作の実施に際し、該当する諸操作に係る操作信号圧力群の最高圧力が複数のシャトル弁を介して選択され、この最高圧力に応じて上述したブーム下げ用油圧切換弁、あるいは旋回用油圧切換弁とは異なる油圧切換弁が切換えられ、該当する制御信号圧力がシャトルブロック内で生成されて、操作器例えば油圧ポンプのレギュレータに出力される。したがって、レギュレータは上述した最高圧力に基づいて出力される制御信号圧力に応じた流量を油圧ポンプから吐出させるように作動する。
【００１３】
ここで例えばレギュレータが、与えられる制御信号圧力が大きくなるにつれて大きな流量を油圧ポンプから吐出させるように作動するものである場合には、予めブーム下げ用油圧切換弁の切換え操作に伴って出力されるブーム下げ用制御信号圧力の値、あるいは旋回用油圧切換弁の切換え操作に伴って出力される旋回用制御信号圧力の値が、上述した最高圧力に基づいて作動する油圧切換弁の切換え操作に伴って出力される制御信号圧力の値よりも低い値となるように設定することがおこなわれる。
【００１４】
これにより、高圧力を要する操作に際しては、該当する諸操作に係る操作信号圧力群の最高圧力に基づいて作動する油圧切換弁の切換え操作に伴って出力される制御信号圧力が、レギュレータに与えられ、レギュレータが油圧ポンプの流量を大きくさせるように作動し、これに伴って高圧力の操作を実施できる。また、ブーム下げ単独操作、あるいは旋回単独操作、すなわち圧力を抑え気味に発生させたい操作に際しては、ブーム下げ用油圧切換弁、あるいは旋回用油圧切換弁の切換え操作に伴って出力されるブーム下げ用制御信号圧力、あるいは旋回用制御信号圧力がレギュレータに与えられ、レギュレータが油圧ポンプの流量を抑え気味にするように作動し、これに伴って圧力を抑え気味に発生させたいブーム下げ単独操作、あるいは旋回単独操作を実施できる。すなわち、本発明によれば高圧力を要する操作と、圧力を抑え気味に発生させたいブーム下げ単独操作、あるいは旋回単独操作との双方を円滑に実施させることができ、良好な操作性を確保することができる。
【００１５】
上述のように構成した場合、前記ブーム下げ用油圧切換弁、及び前記旋回用油圧切換弁から生成される制御信号圧力が、前記油圧ポンプに関連して設けられた操作器を作動させる圧力信号から成る構成であってもよい。
【００１６】
さらに、この場合、前記パイロット操作装置からの同等の操作信号圧力に対し、前記ブーム下げ用切換弁、及び前記旋回用油圧切換弁から生成される制御信号圧力に基づく前記油圧ポンプからの吐出流量が、前記ポンプに関連して設けられた操作器を作動させる他の油圧切換弁から生成される制御信号圧力に基づく前記油圧ポンプからの吐出流量よりも少なくなる構成にしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の油圧作業機の油圧回路装置の実施形態を図に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明の油圧回路装置の実施形態が備えられる油圧作業機の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【００１９】
この油圧ショベルは、下部走行体１００と、上部旋回体１０１と、作業フロント１０２とを有している。下部走行体１００には右走行モータ１６、左走行モータ２１が配置され、これらの走行モータ１６，２１によりクローラ１００ａが回転駆動され、前方または後方に走行する。上部旋回体１０１には後述の旋回モータ１８が搭載され、この旋回モータ１８により上部旋回体１０１が下部走行体１００に対して右方向または左方向に旋回される。作業フロント１０２はブーム１０３、アーム１０４、バケット１０５から成り、ブーム１０３はブームシリンダ２０により上下動され、アーム１０４はアームシリンダ１９によりダンプ側（開く側）またはクラウド側（掻き込む側）に操作され、バケット１０５はバケットシリンダ１７によりダンプ側（開く側）またはクラウド側（掻き込む側）に操作される。
【００２０】
図２〜５は本発明の第１実施形態の説明図で、図２は図１に示す油圧ショベルに備えられる本発明の第１実施形態の全体構成を示す油圧回路図、図３は図２に示す第１実施形態に備えられる流量制御弁とアクチュエータを示す油圧回路図、図４は図３に示す流量制御弁を切換え操作するパイロット操作装置を示す油圧回路図、図５は図２に示す第１実施形態に備えられるシャトルブロックを示す油圧回路である。
【００２１】
この第１実施形態は、図２に示すように、主油圧ポンプ１ａ，１ｂと、パイロットポンプ２と、これらのポンプ１ａ，１ｂ，２を回転駆動するエンジン３と、主油圧ポンプ１ａ，１ｂに接続された弁装置４とを備えている。弁装置４は流量制御弁５〜８と流量制御弁９〜１３の２つの弁グループを有し、流量制御弁５〜８は主油圧ポンプ１ａの吐出路１４ａにつながるセンタバイパスライン１５ａ上に位置し、流量制御弁９〜１３は主油圧ポンプ１ｂの吐出路１４ｂにつながるセンタバイパスライン１５ｂ上に位置している。
【００２２】
主油圧ポンプ１ａ，１ｂは斜板式の可変容量ポンプであり、これらの油圧ポンプ１ａ，１ｂには斜板の傾転、すなわち押しのけ容積を制御するレギュレータ２８ａ，２８ｂが設けられている。
【００２３】
パイロットポンプ２の吐出路３０にはパイロットポンプ２の吐出圧力を一定圧に保持するパイロットリリーフ弁３１が接続され、パイロットポンプ２とパイロットリリーフ弁３１でパイロット油圧源を構成している。
【００２４】
弁装置４の流量制御弁５〜８及び９〜１３はパイロット操作装置３５，３６，３７からの操作信号圧力により切換え操作される。パイロット操作装置３５，３６，３７はパイロットポンプ２の吐出圧力（一定圧）を元圧にしてそれぞれの操作信号圧力を生成する。
【００２５】
パイロット操作装置３５，３６，３７により生成された操作信号圧力はシャトルブロック５０に一旦導入され、このシャトルブロック５０を介して同図２に示すように流量制御弁５〜８及び９〜１３に与えられる。また、シャトルブロック５０では後述するように、パイロット操作装置３５，３６，３７からの操作信号圧力に基づいて、フロント操作信号Ｘｆ、走行操作信号Ｘｔ、ポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２が生成される。例えばポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２は制御信号圧力として、それぞれ信号管路５２，５３を介してポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂに出力される。
【００２６】
図３に示すように、弁装置４に含まれる流量制御弁５〜８及び９〜１３は、センタバイパスタイプであり、主油圧ポンプ１ａ，１ｂから吐出された圧油はこれらの流量制御弁５〜１３によりアクチュエータの対応するものに供給される。アクチュエータは前述のとおり、右走行モータ１６、バケットシリンダ１７、旋回モータ１８、アームシリンダ１９、ブームシリンダ２０、左走行モータ２１である。
【００２７】
流量制御弁５は走行右用、流量制御弁６はバケット用、流量制御弁７は第１ブーム用、流量制御弁８は第２アーム用、流量制御弁９は旋回用、流量制御弁１０は第１アーム用、流量制御弁１１は第２ブーム用、流量制御弁１２は予備用、流量制御弁１３は走行左用である。すなわち、ブームシリンダ２０に対して２つの流量制御弁７，１１が設けられるとともに、アームシリンダ１９に対して２つの流量制御弁８，１０が設けられ、ブームシリンダ２０とアームシリンダ１９には、それぞれ、２つの油圧ポンプ１ａ，１ｂからの圧油が合流して供給されるようになっている。
【００２８】
図４に示すように、パイロット操作装置３５は、走行右用のパイロット操作装置３８及び走行左用のパイロット操作装置３９から成り、それぞれ、１対のパイロット弁（減圧弁）３８ａ，３８ｂ及び３９ａ，３９ｂと操作ペダル３８ｃ，３９ｃとを有し、操作ペダル３８ｃを前後方向に操作するとその操作方向に応じてパイロット弁３８ａ，３８ｂのいずれか一方が作動し、操作量に応じた操作信号圧力ＡｆまたはＡｒが生成され、操作ペダル３９ｃを前後方向に操作するとその操作方向に応じてパイロット弁３９ａ，３９ｂのいずれか一方が作動し、操作量に応じた操作信号圧力ＢｆまたはＢｒが生成される。操作信号圧力Ａｆは走行右前進用であり、操作信号圧力Ａｒは走行右後進用であり、操作信号圧力Ｂｆは走行左前進用であり、操作信号圧力Ｂｒは走行左後進用である。
【００２９】
パイロット操作装置３６は、バケット用のパイロット操作装置４０及びブーム用のパイロット操作装置４１から成り、それぞれ、１対のパイロット弁（減圧弁）４０ａ，４０ｂ及び４１ａ，４１ｂと共通の操作レバー４０ｃとを有し、操作レバー４０ｃを左右方向に操作するとその操作方向に応じてパイロット弁４０ａ，４０ｂのいずれか一方が作動し、操作量に応じた操作信号圧力ＣｃまたはＣｄが生成され、操作レバー４０ｃを前後方向に操作するとその操作方向に応じてパイロット弁４１ａ，４１ｂのいずれか一方が作動し、操作量に応じた操作信号圧力ＤｕまたはＤｄが生成される。操作信号圧力Ｃｃはバケットクラウド用であり、操作信号圧力Ｃｄはバケットダンプ用であり、操作信号圧力Ｄｕはブーム上げ用であり、操作信号圧力Ｄｄはブーム下げ用である。
【００３０】
パイロット操作装置３７は、アーム用のパイロット操作装置４２及び旋回用のパイロット操作装置４３から成り、それぞれ、１対のパイロット弁（減圧弁）４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，４３ｂと共通の操作レバー４２ｃとを有し、操作レバー４２ｃを左右方向に操作するとその操作方向に応じてパイロット弁４２ａ，４２ｂのいずれか一方が作動し、操作量に応じた操作信号圧力ＥｃまたはＥｄが生成され、操作レバー４２ｃを前後方向に操作するとその操作方向に応じてパイロット弁４３ａ，４３ｂのいずれか一方が作動し、操作量に応じた操作信号圧力Ｆｒ，Ｆ１が生成される。操作信号圧力Ｅｃはアームクラウド用であり、操作信号圧力Ｅｄはアームダンプ用であり、操作信号圧力Ｆｒは旋回右用であり、操作信号圧力Ｆ１は旋回左用である。
【００３１】
図５に示すシャトルブロック５０は、本体６０と、この本体６０内に設けられるシャトル弁６１〜６３，６５〜７５，９０，９１と、諸操作に係る操作信号圧力群の最高圧力に応じて作動する油圧切換弁８１，８２と、ブーム下げ操作に係る操作信号圧力Ｄｄに応じて作動するブーム下げ用油圧切換弁８３とを備えている。
【００３２】
シャトル弁６１〜６３，６５〜６７は、シャトル弁群の最上段に配置され、シャトル弁６１は走行右前進の操作信号圧力Ａｆと走行右後進の操作信号圧力Ａｒの高圧側を選択し、シャトル弁６２は走行左前進の操作信号圧力Ｂｆと走行左後進の操作信号圧力Ｂｒの高圧側を選択し、シャトル弁６３はバケットクラウドの操作信号圧力Ｃｃとバケットダンプの操作信号圧力Ｃｄの高圧側を選択し、シャトル弁６５はアームクラウドの操作信号圧力Ｅｃとアームダンプの操作信号圧力Ｅｄの高圧側を選択し、シャトル弁６６は旋回右の操作信号圧力Ｆｒと旋回左の操作信号圧力Ｆ１の高圧側を選択し、シャトル弁６７は予備のアクチュエータが予備の流量制御弁１２に接続された場合に設けられる予備のパイロット操作装置の１対のパイロット弁からの操作信号圧力の高圧側を選択する。
【００３３】
シャトル弁６８〜７０は、シャトル弁群の２段目に配置され、シャトル弁６８は最上段のシャトル弁６１とシャトル弁６２のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁６９はブーム上げの操作信号圧力Ｄｕと最上段のシャトル弁６５で選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁７０は最上段のシャトル弁６６とシャトル弁６７の高圧側を選択する。
【００３４】
シャトル弁７１，７２はシャトル弁群の３段目に配置され、シャトル弁７１は最上段のシャトル弁６３と２段目のシャトル弁６９のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁７２は２段目のシャトル弁６９とシャトル弁７０のそれぞれで選択した高圧側を選択する。
【００３５】
シャトル弁７３，７４はシャトル弁群の４段目に配置され、シャトル弁７３は最上段のシャトル弁６１と３段目のシャトル弁７１のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁７４は３段目のシャトル弁７１とシャトル弁７２のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択する。
【００３６】
シャトル弁７５はシャトル弁群の５段目に配置され、最上段のシャトル弁６２と３段目のシャトル弁７２のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択する。
【００３７】
４段目のシャトル弁７３の後段に配置される油圧切換弁８１は、シャトル弁７３で選択された操作信号圧力が受圧部８１ａに与えられることにより切換えられ、パイロットポンプ２の圧力から対応する制御信号圧力を生成する。
【００３８】
また、シャトル弁７５の後段に配置される油圧切換弁８２は、シャトル弁７５で選択された操作信号圧力が受圧部８２ａに与えられることにより切換えられ、パイロットポンプ２の圧力から対応する制御信号圧力を生成する。
【００３９】
これらの油圧切換弁８１，８２とは別に設けたブーム下げ用油圧切換弁８３は、ブーム下げ操作に係る操作信号圧力Ｄｄが受圧部８３ａに与えられることにより切換えられ、パイロットポンプ２の圧力から対応するブーム下げ用制御信号圧力を生成する。
【００４０】
上述した油圧切換弁８１，８２と、ブーム下げ用油圧切換弁８３のばねを含む外形の寸法は、例えば同等に設定してあるが、パイロットポンプ２に連なる流路８５と、シャトル弁９０，９１間の流路８６に連なる流路８７とを連通させるブーム下げ用油圧切換弁８３内の流路８３ｂの断面積を、油圧切換弁８１，８２内の流路８１ｂ，８２ｂの断面積に比べて予め小さく設定してある。これにより、図６に示すように、油圧切換弁８１，８２の受圧部８１ａ，８２ｂに与えられる操作信号圧力Ｐｉに応じて出力される制御信号圧力、すなわちポンプ制御信号ＸＰ１（ＸＰ２）の特性Ｓ１に対し、ブーム下げ用油圧切換弁８３の特性は下方に平行移動した特性Ｓ２となる。つまり、操作信号圧力Ｐｉの大きさが等しい場合、ブーム下げ用油圧切換弁８３から出力される制御信号圧力（ポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２）の値は、油圧切換弁８１，８２から出力される制御信号圧力（ポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２）の値に比べて低くなる。
【００４１】
再び図５に戻って説明をおこなうが、最下段には、シャトル弁９０，９１が配置され、このうちのシャトル弁９０は、油圧切換弁８１で生成された制御信号圧力とブーム下げ用油圧切換弁８３で生成されたブーム下げ用制御信号圧力の高圧側を選択し、ポンプ制御信号ＸＰ１として出力する。
【００４２】
シャトル弁９１は、油圧切換弁８２で生成された制御信号圧力とブーム下げ用油圧切換弁８３で生成された制御信号圧力の高圧側を選択し、ポンプ制御信号ＸＰ２として出力する。
【００４３】
なお、シャトル弁６８で選択された操作信号圧力は走行操作信号Ｘｔとして出力され、走行系の制御に活用される。また、シャトル弁７４で選択された操作信号圧力はフロント操作信号Ｘｆとして出力され、作業フロント１０２の駆動制御に活用される。
【００４４】
シャトル弁９０，９１のそれぞれから出力されるポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２は、図２に示す信号管路５２，５３のそれぞれを介して、ポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂに与えられる。すなわち、ポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂはポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の値に応じて油圧ポンプ１ａ，１ｂの吐出流量を制御する。
【００４５】
このように構成した第１実施形態における動作を以下に説明する。
【００４６】
［ブーム下げ単独操作を除く各操作について］
走行右用のパイロット操作装置３８、バケット用のパイロット操作装置４０、例えばブーム上げ操作に使用されるときのパイロット操作装置４１、アーム用のパイロット操作装置４２の少なくとも１つが操作されると、対応する操作信号圧力が流量制御弁５〜８の対応するものに与えられるとともに、操作信号圧力が１つの場合はその操作信号圧力が、操作信号圧力が複数ある場合にはその操作信号圧力のうちの最高圧力がシャトル弁６１，６３，６５，６９，７１，７３により選択され、油圧切換弁８１の受圧部８１ａに与えられる。これにより油圧切換弁８１が切換えられ、この油圧切換弁８１から制御信号圧力が出力され、シャトル弁９０を介してポンプ制御信号ＸＰ１として主油圧ポンプ１ａのレギュレータ２８ａに出力される。レギュレータ２８ａは、例えばポンプ制御信号ＸＰ１の圧力が上昇するにしたがって主油圧ポンプ１ａの傾転を増大させる特性を有しており、ポンプ制御信号ＸＰ１が与えられるとそれに応じて主油圧ポンプ１ａの吐出流量を増大させる。これにより操作信号圧力に対応する流量制御弁が切換えられるとともに、主油圧ポンプ１ａからは操作信号圧力に応じた流量の圧油が吐出され、右走行モータ１６、バケットシリンダ１７、アームシリンダ１９、ブームシリンダ２０の対応するものに供給され、これらのアクチュエータが駆動される。
【００４７】
走行左用のパイロット操作装置３９、例えばブーム上げ操作に使用されるときのパイロット操作装置４１、アーム用のパイロット操作装置４２、旋回用のパイロット操作装置４３の少なくとも１つが操作されると、対応する操作信号圧力が流量制御弁９，１０，１１の対応するものに与えられるとともに、操作信号圧力が１つの場合にはその操作信号圧力が、操作信号圧力が複数ある場合にはその操作信号圧力のうちの最高圧力がシャトル弁６２，６５，６６，６９，７０，７２，７５により選択され、油圧切換弁８２の受圧部８２ａに与えられる。これにより油圧切換弁８２が切換えられ、この油圧切換弁８２から制御信号圧力が出力され、シャトル弁９１を介してポンプ制御信号ＸＰ２としてポンプレギュレータ２８ｂに出力される。ポンプレギュレータ２８ｂもレギュレータ２８ａと同様に、例えばポンプ制御信号ＸＰ２の圧力が上昇するにしたがって主油圧ポンプ１ｂの傾転を増大させる特性を有しており、ポンプ制御信号ＸＰ２が与えられるとそれに応じて主油圧ポンプ１ｂの吐出流量を増大させる。これにより操作信号圧力に対応する流量制御弁が切換えられるとともに、主油圧ポンプ１ｂからは操作信号圧力に応じた流量の圧油が吐出され、旋回モータ１８、アームシリンダ１９、ブームシリンダ２０、左走行モータ２１の対応するものに供給され、これらのアクチュエータが駆動される。
【００４８】
バケット用のパイロット操作装置４０、ブーム上げ操作として使用されるときのパイロット操作装置４１、アーム用のパイロット操作装置４２、旋回用のパイロット操作装置４３の少なくとも１つが操作されると、対応する操作信号圧力が流量制御弁６，７，８及び９，１０，１１の対応するものに与えられるとともに、操作信号圧力が１つの場合はその操作信号圧力が、操作信号圧力が複数ある場合にはその操作信号圧力のうちの最高圧力がシャトル弁６３，６５，６６，６９，７０，７１，７２，７４により選択され、フロント操作信号Ｘｆとして出力される。
【００４９】
また、走行右用のパイロット操作装置３８、走行左用のパイロット操作装置３９を操作したときに、走行・フロント複合操作を意図して、さらにバケット用のパイロット操作装置４０、ブーム上げ操作として使用されるときのパイロット操作装置４１、アーム用のパイロット操作装置４２、旋回用のパイロット操作装置４３の少なくとも１つを操作したときは、それぞれの操作信号圧力が流量制御弁５，１３及び流量制御弁６，７，８及び９，１０，１１の対応するものに与えられるとともに、バケット用のパイロット操作装置４０、ブーム上げとして使用されるときのパイロット操作装置４１、アーム用のパイロット操作装置４２、旋回用のパイロット操作装置４３からの操作信号圧力のうちの最高圧力がシャトル弁６３，６５，６６，６９，７０，７１，７２，７４により選択され、フロント操作信号Ｘｆとして出力される。
【００５０】
さらに、ブーム下げ操作として使用されるときのパイロット操作装置４１の操作を除く各操作（走行右用のパイロット操作装置３８、走行左用のパイロット操作装置３９、バケット用のパイロット操作装置４０、ブーム上げ操作として使用されるときのパイロット操作装置４１、アーム用のパイロット操作装置４２、旋回用のパイロット操作装置４３の各操作）のうちの少なくとも１つが実施されると、対応する操作信号圧力が流量制御弁５〜１１，１３の対応するものに与えられるとともに、走行右用のパイロット操作装置３８、走行左用のパイロット操作装置３９の少なくとも１つが操作された場合には、それらの操作信号圧力のうちの最高圧力がシャトル弁６１，６２，６８により選択され、走行操作信号Ｘｔとして出力され、バケット用のパイロット操作装置４０、ブーム上げ操作として使用されるときのパイロット操作装置４１、アーム用のパイロット操作装置４２、旋回用のパイロット操作装置４３の少なくとも１つが操作された場合は、上述のようにそれらの操作信号圧力のうちの最高圧力がフロント操作信号Ｘｆとして出力される。
【００５１】
［ブーム下げ単独操作について］
そして特に、ブーム下げ単独操作に際してパイロット操作装置４１が操作されると、対応する操作信号圧力Ｄｄが流量制御弁７，１１に与えられるとともに、その操作信号圧力Ｄｄが図５に示すシャトルバルブ５０に内蔵されるブーム下げ用油圧切換弁８３の受圧部８３ａに与えられる。これによりブーム下げ用油圧切換弁８３が切換えられ、このブーム下げ用油圧切換弁８３からブーム下げ用制御信号圧力が出力されシャトル弁９０，９１のそれぞれを介してポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２が信号管路５２，５３を介してポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂに出力される。
【００５２】
このときのポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の値は、図６に示すように、ブーム下げ単独操作を除く他の各操作と同等の操作量の場合に、他の各操作に伴って油圧切換弁８１，８２を介して出力されるポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の値に比べて低い値となる。してがって、ポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂによって制御される主油圧ポンプ１ａ，１ｂから吐出される流量は、図７の特性Ｋ２で示すように、油圧切換弁８１，８２を介して出力されるポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２によってポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂが制御される場合の特性Ｋ１に比べて抑え気味となり、これに伴ってブームシリンダ２０で発生する圧力も抑え気味の低い圧力とすることができる。このように第１実施形態では、圧力を抑え気味にして実施させたいブーム下げ単独操作を良好におこなわせることができる。
【００５３】
以上述べたように、この第１実施形態によれば、ブーム下げ単独操作を除く高圧力を要する操作と、圧力を抑え気味に発生させたいブーム下げ単独操作との双方を円滑に実施させることができ、良好な操作性を確保でき、この油圧ショベルで実施される各種作業の作業精度を向上させることができる。
【００５４】
図８は本発明の第２実施形態の要部を構成するシャトルブロックを示す油圧回路図である。
【００５５】
この第２実施形態では、シャトルブロック５０内の最上段にブーム上げの操作信号圧力Ｄｕとブーム下げの操作信号圧力Ｄｄの高圧側を選択するシャトル弁６４を設けてある。このシャトル弁６４で選択された圧力は第１実施形態においても備えられていたシャトル弁６９に与えられる。
【００５６】
特に、この第２実施形態は、シャトル弁７３，７５で選択された高圧力に応じて切換えられる油圧切換弁８１，８２とは別に、旋回用油圧切換弁８４を設けてある。この旋回用油圧切換弁８４は、シャトル弁６０で選択された旋回に係る操作信号圧力が受圧部８４ａに与えられることにより切換えられ、パイロットポンプ２の圧力から対応する旋回用制御信号圧力を生成する。
【００５７】
さらに、油圧切換弁８２、旋回用油圧切換弁８４の後段に、油圧切換弁８２で生成された制御信号圧力と、旋回用油圧切換弁８４で生成された旋回用制御信号圧力のうちの高圧側を選択してポンプ制御信号ＸＰ２を出力するシャトル弁９２を設けてある。
【００５８】
上述した油圧切換弁８１，８２と、旋回用油圧切換弁８４のばねを含む外形寸法は、例えば同等に設定してあるが、パイロットポンプ２に連なる流路８５と、シャトル弁９２に連なる流路８８とを連通させる旋回用油圧切換弁８４内の流路８４ｂの断面積を、油圧切換弁８１，８２内の流路８１ｂ，８２ｂの断面積に比べて予め小さく設定してある。これにより、図６に示すように、油圧切換弁８１，８２から出力されるポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の特性Ｓ１に対し、旋回用油圧切換弁８４の特性は下方に平行移動した特性Ｓ２となる。
【００５９】
その他の構成については、前述した第１実施形態と同等である。
【００６０】
このように構成した第２実施形態では、例えばポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂの操作に関して言えば、旋回単独操作を除く各操作においては、油圧切換弁８１で生成された制御信号圧力であるポンプ制御信号ＸＰ１が信号管路５２を介してポンプレギュレータ２８ａに与えられる。また、シャトル弁９２で選択された圧力、すなわち油圧切換弁８２で生成された制御信号圧力、旋回用油圧切換弁８４で生成された旋回用制御信号圧力のうちの高圧側の圧力であるポンプ制御信号ＸＰ２が信号管路５３を介してポンプレギュレータ２８ｂに与えられる。これによりポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂが主油圧ポンプ１ａ，１ｂから吐出される流量を制御する。このときのポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の値は前述したように、図６の特性Ｓ１上のものである。また、ポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂで制御される主油圧ポンプ１ａ，１ｂの流量Ｑの値は、図７の特性Ｋ１上のものとなる。
【００６１】
旋回単独操作においては、旋回用油圧切換弁８４で生成された旋回用制御信号圧力がシャトル弁９２を介してポンプ制御信号ＸＰ２として出力され、ポンプレギュレータ２８ｂに与えられる。これによりポンプレギュレータ２８ｂが主油圧ポンプ１ｂから吐出される流量を制御する。このときのポンプ制御信号ＸＰ２の値は前述したように、図６の特性Ｓ２上のものである。すなわち、旋回単独操作を除く他の操作時のポンプ制御信号ＸＰ２の値に比べて低い値となる。
【００６２】
したがって、ポンプレギュレータ２８ｂで制御される主油圧ポンプ１ｂの流量Ｑの値は、図７の特性Ｋ２上のものとなり、油圧切換弁８２を介して出力されるポンプ制御信号ＸＰ２によってレギュレータ２８ｂが制御される場合の特性Ｋ１に比べて抑え気味となり、これに伴って旋回モータ１８で発生する圧力も抑え気味の低い圧力とすることができる。このように第２実施形態では、圧力を抑え気味にして実施させたい旋回単独操作を良好におこなわせることができる。
【００６３】
以上のように、この第２実施形態によれば、旋回単独操作を除く高圧を要する操作と、圧力を抑え気味に発生させたい旋回単独操作との双方を円滑に実施させることができ、良好な操作性を確保でき、この油圧ショベルで実施される各種作業の作業精度を向上させることができる。
【００６４】
図９は本発明の第３実施形態の要部を構成するシャトルブロックを示す油圧回路図である。
【００６５】
この第３実施形態は、前述した第１実施形態と第２実施形態を組み合わせたものである。
【００６６】
すなわち、シャトルブロック５０内に、シャトル弁７３で選択された高圧側の圧力により切換えられる油圧切換弁８１と、シャトル弁７５で選択された高圧側の圧力により切換えられる油圧切換弁８２との他に、ブーム下げの操作信号圧力Ｄｄにより切換えられるブーム下げ用油圧切換弁８３と、シャトル弁６６で選択された旋回に係る操作信号圧力ＦｒあるいはＦ１により切換えられる旋回用油圧切換弁８４とを設けてある。また、シャトル弁９１の後段には、シャトル弁９１で選択された圧力と、旋回用油圧切換弁８４で生成された旋回用制御信号圧力のうちの高圧側を選択し、ポンプ制御信号ＸＰ２として出力するシャトル弁９３を設けてある。
【００６７】
上述した油圧切換弁８１，８２と、ブーム下げ用油圧切換弁８３、旋回用油圧切換弁８４のばねを含む外形寸法は、例えば同等に設定してあるが、パイロットポンプ２に連なる流路８５と、シャトル弁９０，９１間の流路８６に連なる流路８７とを連通させるブーム下げ用油圧切換弁８３内の流路８３ｂの断面積を、油圧切換弁８１，８２内の流路８１ｂ，８２ｂの断面積に比べて予め小さく設定してあり、また、パイロットポンプ２に連なる流路８５と、シャトル弁９３に連なる流路８９とを連通させる旋回用油圧切換弁８４内の流路８４ｂの断面積を、油圧切換弁８１，８２内の流路８１ｂ，８２ｂの断面積に比べて予め小さく設定してある。
【００６８】
これにより、図６に示すように、油圧切換弁８１，８２から出力されるポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の特性Ｓ１に対し、ブーム下げ用油圧切換弁８３の特性、及び旋回用油圧切換弁８４の特性は下方に平行移動した特性Ｓ２となる。
【００６９】
その他の構成については、前述した第１実施形態と同等である。
【００７０】
このように構成した第３実施形態では、例えばポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂの操作に関して言えば、ブーム下げ単独操作、及び旋回単独操作を除く各操作においては、前述した第１実施形態におけるのと同様に、油圧切換弁８１で生成された制御信号圧力がシャトル弁９０を介してポンプ制御信号圧力ＸＰ１として信号管路５２に出力され、ポンプレュギレータ２８ａに与えられる。また、油圧切換弁８２で生成された制御信号圧力がシャトル弁９１を介してポンプ制御信号圧力ＸＰ２として信号管路５３に出力され、ポンプレギュレータ２８ｂに与えられる。これにより、ポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂが主油圧ポンプ１ａ，１ｂから吐出される流量を制御する。このときのポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の値は前述したように、図６の特性Ｓ１上のものである。また、ポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂで制御される主油圧ポンプ１ａ，１ｂの流量Ｑの値は特性Ｋ１上のものとなる。
【００７１】
ブーム下げ単独操作においては、ブーム下げ用油圧切換弁８３で生成されたブーム下げ用制御信号圧力がシャトル弁９０，９１，９３を介してポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２として出力され、ポンプレギュレータ２８ａ，２８ｂのそれぞれに与えられる。これによりレギュレータ２８ａ，２８ｂが主油圧ポンプ１ａ，１ｂから吐出される流量を制御する。このときのポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の値は、図６の特性Ｓ２上のものである。すなわち、ブーム下げ単独操作、及び後述の旋回単独操作を除く各操作時のポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の値に比べて低い値となる。したがって、レギュレータ２８ａ，２８ｂで制御される主油圧ポンプ１ａ，１ｂの流量Ｑの値は、図７の特性Ｋ２上のものとなり、油圧切換弁８１，８２を介して出力されるポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２によってレギュレータ２８ａ，２８ｂが制御される場合の特性Ｋ１に比べて抑え気味となり、これに伴ってブームシリンダ２０で発生する圧力も抑え気味の低い圧力とすることができる。
【００７２】
旋回単独操作においては、旋回用油圧切換弁８４で生成された旋回用制御信号圧力がシャトル弁９３を介してポンプ制御信号ＸＰ２として出力され、ポンプレギュレータ１８ｂに与えられる。これによりポンプレギュレータ２８ｂが主油圧ポンプ１ｂから吐出される流量を制御する。このときのポンプ制御信号ＸＰ２の値は、図６の特性Ｓ２上のものである。すなわち、前述のブーム下げ単独操作、及び旋回単独操作を除く各操作時のポンプ制御信号ＸＰ２の値に比べて低い値となる。したがって、ポンプレギュレータ２８ｂで制御される主油圧ポンプ１ｂの流量Ｑの値は、図７の特性Ｋ２上のものとなり、油圧切換弁８１，８２を介して出力されるポンプ制御信号圧力ＸＰ２によってレギュレータ２８ｂが制御される場合の特性Ｋ１に比べて抑え気味となり、これに伴って旋回モータ１８で発生する圧力も抑え気味の低い圧力とすることができる。
【００７３】
以上のように、この第３実施形態によれば、ブーム下げ単独操作、及び旋回単独操作を除く高圧力を要する操作と、圧力を抑え気味に発生させたいブーム下げ単独操作、あるいは旋回単独操作との双方を円滑に実施させることができ、良好な操作性を確保でき、この油圧ショベルで実施される各種作業の作業精度を向上させることができる。
【００７４】
なお、上記各実施形態では、油圧切換弁８１，８２内に形成される油路８１ｂ．８２ｂの断面積に比べて、ブーム下げ用油圧切換弁８３内に形成される油路８３ｂの断面積、あるいは旋回用油圧切換弁８４内に形成される油路８４ｂの断面積を予め小さく設定してあるが、本発明は、このように構成することには限られない。
【００７５】
例えば油路８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂを含めて、油圧切換弁８１，８２の外形寸法と、ブーム下げ用油圧切換弁８３の外形寸法、旋回用油圧切換弁８４の外形寸法とを同等に設定し、油圧切換弁８１，８２のスプールを付勢するばねの力に比べて強いばね力を有するばねをブーム下げ用油圧切換弁８３、あるいは旋回用油圧切換弁８４に設ける構成にしてもよい。
【００７６】
このように構成した場合のブーム下げ単独操作時、あるいは旋回単独操作時のポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の特性は、図６の特性Ｓ３で示すものとなる。すなわち、油圧切換弁８１，８２で生成された制御信号圧力に応じたポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２の特性Ｓ１に比べてその特性線の傾斜が緩やかになり、主油圧ポンプ１ａ，１ｂの流量Ｑの値は、図７の特性Ｋ３で示すように、油圧切換弁８１，８２で生成された制御信号圧力に応じたポンプ制御信号ＸＰ１，ＸＰ２によってレギュレータ２８ａ，２８ｂが制御される場合の特性Ｋ１に比べて抑え気味となり、これに伴って、ブームシリンダ２０あるいは旋回モータ１８で発生する圧力も抑え気味の低い圧力とすることができる。
【００７７】
このように、ブーム下げ用油圧切換弁８３、旋回用油圧切換弁８４のスプールを付勢するばねの力を考慮した構成も、上述した各実施形態におけるのと同様に、ブーム下げ単独操作、旋回単独操作を除く高圧力を要する操作と、圧力を抑え気味に発生させたいブーム下げ単独操作、あるいは旋回単独操作との双方を円滑に実施させることができ、良好な操作性を確保でき、この油圧ショベルで実施される各種作業の作業精度を向上させることができる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、高圧力を要する操作と、圧力を抑え気味に発生させたい操作の双方を円滑に実施させることができ、この油圧回路装置が備えられる油圧作業機で実施される各種作業の作業精度を従来に比べて向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油圧回路装置の実施形態が備えられる油圧作業機の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルに備えられる本発明の油圧回路装置の第１実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。
【図３】図２に示す本発明の第１実施形態に備えられる流量制御弁とアクチュエータを示す油圧回路図である。
【図４】図３に示す流量制御弁を切換え操作するパイロット操作装置を示す油圧回路図である。
【図５】図２に示す本発明の第１実施形態に備えられるシャトルブロックを示す油圧回路図である。
【図６】本発明の第１実施形態で得られるパイロット圧力（操作信号圧力）・ポンプ制御信号特性を示す特性図である。
【図７】本発明の第１実施形態で得られるパイロット圧力（操作信号圧力）・ポンプ流量特性を示す特性図である。
【図８】本発明の第２実施形態の要部を構成するシャトルブロックを示す油圧回路図である。
【図９】本発明の第３実施形態の要部を構成するシャトルブロックを示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１ａ    主油圧ポンプ
１ｂ    主油圧ポンプ
２      パイロットポンプ
４      弁装置
５〜１３  流量制御弁
１８    旋回モータ（アクチュエータ）
２０    ブームシリンダ（アクチュエータ）
２８ａ，２８ｂ  ポンプレギュレータ（操作器）
３５〜４３  パイロット操作装置
５０    シャトルブロック
５２，５３  信号管路
８１，８２  油圧切換弁
８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａ  受圧部
８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂ  流路
８３    ブーム下げ用油圧切換弁
８４    旋回用油圧切換弁
８５〜８９  流路
１０１  上部旋回体
１０３  ブーム
Ｄｄ    ブーム下げ操作信号圧力
Ｆｒ    旋回右操作信号圧力
Ｆ１    旋回左操作信号圧力
ＸＰ１  ポンプ制御信号
ＸＰ２  ポンプ制御信号
Ｓ１    油圧切換弁８１，８２の特性
Ｓ２    油圧切換弁８３，８４の特性
Ｓ３    特性
Ｋ１    油圧切換弁８１，８２の特性
Ｋ２    油圧切換弁８３，８４の特性
Ｋ３    特性
【図１】
0003777114.tif 000002
【図２】
0003777114.tif 000003
【図３】
0003777114.tif 000004
【図４】
0003777114.tif 000005
【図５】
0003777114.tif 000006
【図６】
0003777114.tif 000007
【図７】
0003777114.tif 000008
【図８】
0003777114.tif 000009
【図９】
0003777114.tif 000010