作業機械の油圧制御装置
【課題】圧力補償付き流量制御弁によって一定のアクチュエータ流量を確保する方式を前提として、流量制御弁の差圧設定値をオペレータの好みに応じて自由に変更できるようにする。
【解決手段】複数の油圧アクチュエータを共通の油圧源としての油圧ポンプにパラレルに接続し、それぞれコントロールバルブによって作動制御する回路構成において、破砕用コントロールバルブ２９の圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う圧力補償付きの流量制御弁３０を設ける。この流量制御弁３０は、破砕用コントロールバルブ２９の操作時にパイロット圧によって上記差圧の設定値が変化するように構成する。一方、差圧設定値指令手段３９の操作に基づくコントローラ４０からの指令によって制御圧が変化するパイロット圧制御弁４１を設け、このパイロット圧制御弁４１によって流量制御弁３０の差圧設定値をオペレータの好みによって自由に変更できるようにした。
【解決手段】複数の油圧アクチュエータを共通の油圧源としての油圧ポンプにパラレルに接続し、それぞれコントロールバルブによって作動制御する回路構成において、破砕用コントロールバルブ２９の圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う圧力補償付きの流量制御弁３０を設ける。この流量制御弁３０は、破砕用コントロールバルブ２９の操作時にパイロット圧によって上記差圧の設定値が変化するように構成する。一方、差圧設定値指令手段３９の操作に基づくコントローラ４０からの指令によって制御圧が変化するパイロット圧制御弁４１を設け、このパイロット圧制御弁４１によって流量制御弁３０の差圧設定値をオペレータの好みによって自由に変更できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベルやこれを転用して構成される破砕機等の作業機械の油圧制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
油圧ショベルは、図４に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に、ブーム３、アーム４、バケット５、及びこれらを作動させる油圧アクチュエータとしてのブーム、アーム、バケット各シリンダ（油圧シリンダ）６〜８から成る作業アタッチメントＡが装着されて構成され、掘削、積み込み作業等を行う。
【０００４】
また、他の油圧アクチュエータとして、下部走行体１を走行駆動する左右の走行モータと、上部旋回体２を旋回駆動する旋回モータ(いずれも図示しない)が設けられている。
【０００５】
一方、この油圧ショベルを他の作業機械、たとえば図５に示すような破砕機に転用する場合がある。
【０００６】
この場合、作業アタッチメントＡの先端に、バケット５に代えて、図示しない破砕シリンダ（オプションアクチュエータ）により開閉作動してコンクリート構造物等を破砕するオプションとしての破砕装置９が取付けられる。従って、油圧アクチュエータは破砕シリンダを加えた七つとなる。
【０００７】
この油圧アクチュエータ群、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ群は、通常、二つにグループ分けされ、別ポンプで駆動される。
【０００８】
具体例を図６に示す。
【０００９】
図左側の第１グループＧ１は、図の上側から順にアームシリンダ７、旋回モータ１０、左走行モータ１１Ｌ、破砕シリンダ１２、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１３〜１６から成り、第１圧油供給ラインＬ１に対してパラレルに接続されている。
【００１０】
図右側の第２グループＧ２は、図の上側から順にブームシリンダ６、バケットシリンダ８、右走行モータ１１Ｒ、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１７〜１９から成り、第２圧油供給ラインＬ２に対してパラレルに接続されている。
【００１１】
また、コントロールバルブごとにリモコン弁２０〜２６が設けられ、このリモコン弁２０〜２６からのパイロット圧により各コントロールバルブ１３〜１９がストローク作動して各アクチュエータの作動が制御される。
【００１２】
一方、油圧アクチュエータ群に対する圧油供給源として第１、第２両ポンプ２７,２８が設けられ、第１油圧ポンプ２７の吐出油が第１圧油供給ラインＬ１を介して第１グループＧ１に、第２油圧ポンプ２８の吐出油が第２圧油供給ラインＬ２を介して第２グループＧ２にそれぞれ供給される。Ｔはタンクである。
【００１３】
この回路構成において、同一グループ内の複数の油圧アクチュエータを同時に作動させる複合操作時に、同時作動する油圧アクチュエータの負荷圧（作動圧）が異なる場合に、高負荷圧側のアクチュエータ流量が不足するという問題がある。
【００１４】
たとえば、旋回モータ１０とアームシリンダ７とを同時に作動させる場合、負荷圧の高い旋回モータ１０の回路流量が不足し、旋回速度が遅くなる。また、破砕シリンダ１２と他のアクチュエータとを同時に作動させる場合には、高負荷圧側の破砕シリンダの回路流量が不足する。
【００１５】
この問題を解決する手段として、たとえば特許文献１に記載された技術が公知である。
【００１６】
この技術では、全油圧アクチュエータのうち最高負荷圧の油圧アクチュエータ（以下、特定油圧アクチュエータという）以外の油圧アクチュエータの回路流量を絞り弁で絞ることにより、特定油圧アクチュエータの必要回路流量を確保する構成がとられている。
【００１７】
しかし、この技術によると、絞りによる圧損が大きくてエネルギー効率（燃費）が悪くなる上に、特定油圧アクチュエータ以外の全油圧アクチュエータに対して絞り弁を設けるため、バルブ構成が複雑化しコストアップとなる。
【００１８】
一方、特定油圧アクチュエータ用のコントロールバルブの上流側に圧力補償付きの流量制御弁を設け、この流量制御弁により、圧油供給開口の前後差圧を一定に保つように流量制御を行う技術も公知である（たとえば特許文献２参照）。
【００１９】
この技術によると、負荷圧に関係なく、前後差圧の設定値によって決まる回路流量を確保できるため、上記特定油圧アクチュエータと他のアクチュエータの複合操作時に、特定油圧アクチュエータに対して必要な回路流量を供給することができる。しかも、特許文献１の公知技術と比較して、圧損が少なくてエネルギー効率が良いとともに、バルブ構成が簡単ですむ。
【特許文献１】特開２００３−３０１８０３号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところが、公知の圧力補償付き流量制御技術によると、上記のように負荷圧に関係なく差圧設定値で決まる流量に制御できるが、差圧設定値は一定不変で変更できないため、オペレータの好みに応じた流量特性が得られず、この点で操作性が悪くなる場合があった。
【００２１】
そこで本発明は、圧力補償付き流量制御方式を前提として、差圧設定値、つまり流量特性をオペレータの好みに応じて自由に変更でき、これによって操作性を改善することができる作業機械の油圧制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
請求項１の発明は、複数の油圧アクチュエータが共通の油圧源としての油圧ポンプにパラレルに接続され、それぞれコントロールバルブによって作動制御される作業機械の油圧制御装置において、上記油圧ポンプと、上記複数の油圧アクチュエータのうち特定の油圧アクチュエータの作動を制御する特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に、上記特定のコントロールバルブの圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるとともに、パイロットポートに加えられるパイロット圧によって上記差圧の設定値が変化するように構成され、かつ、この流量制御弁に供給されるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段と、この差圧設定値指令手段の操作に基づいて上記パイロット圧制御弁に上記差圧の設定値を指令する制御手段とが設けられたものである。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、作業機械としての油圧ショベルの走行モータ、旋回モータ、及びオプションアクチュエータとしての破砕シリンダのうちいずれか一つの油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブを上記特定のコントロールバルブとして圧力補償付き流量制御弁、パイロット圧制御弁及び制御手段が設けられたものである。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成おいて、複数の油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路にそれぞれ上記圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この各流量制御弁によって流量制御された油を合流させて上記特定の油圧アクチュエータに供給するように構成されたものである。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、油圧ポンプとして、上記特定の油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータから成る第１グループを駆動する第１油圧ポンプと、特定の油圧アクチュエータを含まない複数の油圧アクチュエータから成る第２グループを駆動する第２油圧ポンプとが設けられるとともに、上記圧力補償付きの流量制御弁として、第１油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第１流量制御弁、上記第２油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第２流量制御弁がそれぞれ設けられ、この第２流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記第２油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるように構成されたものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、パラレルに接続された複数の油圧アクチュエータを共通の油圧ポンプで駆動する回路構成において、油圧ポンプと特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に圧力補償付きの流量制御弁を設け、この流量制御弁によって、特定のコントロールバルブにおける圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う構成としたから、基本的な作用効果として、特定の油圧アクチュエータ（請求項２では走行モータ、旋回モータ、破砕シリンダのいずれか一つ）に対し、その負荷圧に関係なく設定値によって決まる流量を供給することができる。
【００２７】
従って、負荷圧の高い油圧アクチュエータ（たとえば破砕シリンダ）を上記特定油圧アクチュエータとして流量制御弁を設けることにより、この特定油圧アクチュエータと、これよりも負荷圧の低い他の油圧アクチュエータとを同時に作動させる複合操作時に、特定油圧アクチュエータの必要回路流量を確保することができる。
【００２８】
しかも、このような圧力補償付き流量制御方式において、流量制御弁を、パイロット圧によって設定値が変化する油圧パイロット弁として構成し、この流量制御弁のパイロット圧を、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段からの指令に応じて制御する構成としたから、流量制御弁の差圧設定値を自由に変更することができる。
【００２９】
すなわち、圧力補償付き流量制御方式を前提として、特定油圧アクチュエータの流量特性をオペレータの好みに応じて自由に変更でき、これによって操作性を改善することができる。
【００３０】
ところで、油圧ショベル等の作業機械においては、一般に複数（通常は請求項４のように二つ）の油圧ポンプが設けられ、この各ポンプの吐出量が各油圧アクチュエータ（請求項４では第１、第２グループ）に振り分けられる。
【００３１】
この場合、請求項３,４の発明によると、各油圧ポンプと特定のコントロールバルブとを結ぶ管路にそれぞれ圧力補償付きの流量制御弁を設け、この各流量制御弁によって流量制御された油を合流させて特定油圧アクチュエータに供給する構成としたから、流量制御の範囲を拡大することができる。このため、操作性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下の実施形態では、背景技術の説明に合せて、破砕機に転用された油圧ショベルを適用対象として例にとっている。
【００３３】
第１実施形態（図１参照）
第１実施形態において、以下の点は図６に示す従来技術と同じである。
【００３４】
（Ａ）油圧アクチュエータとして、ブーム、アーム、バケット各シリンダ６〜８のほか、左右の走行モータ１１Ｌ,１１Ｒと旋回モータ１０、それに破砕装置用の破砕シリンダ１２とを具備する点。
【００３５】
（Ｂ）この油圧アクチュエータ群、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット式のコントロールバルブ群が第１及び第２の二つのグループＧ１,Ｇ２に分けられている点。
【００３６】
（Ｃ）図左側の第１グループＧ１は、図の上側から順にアームシリンダ７、旋回モータ１０、左走行モータ１１Ｌ、破砕シリンダ１２、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１３,１４,１５,２９から成り、第１圧油供給ラインＬ１に対してパラレルに接続されている点。
【００３７】
（Ｄ）図右側の第２グループＧ２は、図の上側から順にブームシリンダ６、バケットシリンダ８、右走行モータ１１Ｒ、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１７,１８,１９から成り、第２圧油供給ラインＬ２に対してパラレルに接続されている点。
【００３８】
（Ｅ）コントロールバルブごとにリモコン弁２０〜２６が設けられ、このリモコン弁２０〜２６からのパイロット圧により各コントロールバルブがストローク作動して各アクチュエータの作動が制御される点。
【００３９】
（Ｆ）油圧アクチュエータ群に対する圧油供給源として第１、第２両ポンプ２７,２８が設けられ、第１油圧ポンプ２７の吐出油が第１圧油供給ラインＬ１を介して第１グループＧ１に、第２油圧ポンプ２８の吐出油が第２圧油供給ラインＬ２を介して第２グループＧ２にそれぞれ供給される点。
【００４０】
なお、破砕用コントロールバルブ２９は、図６に示す破砕用コントロールバルブ１６とはバルブ構成が異なるため異なる符号を付している。
【００４１】
第１実施形態では、第１グループＧ１中で負荷圧が最も高い破砕シリンダ１２を特定油圧アクチュエータ、破砕用コントロールバルブ２９を特定コントロールバルブとして、同コントロールバルブ２９と第１油圧ポンプ２７とを結ぶ第１圧油供給ラインＬ１の最上流部分に圧力補償付きの流量制御弁３０が設けられている。
【００４２】
この流量制御弁３０は、片側（図の左側）に優先側パイロットポート３１、反対側（同、右側）に非優先側パイロットポート３２を備えた油圧パイロット弁として構成され、両側パイロットポート３１,３２に加えられるパイロット圧に応じて、図左側の優先位置イと、右側の非優先位置ロとの間で切換わり、かつ、流量制御を行う。３３は流量制御弁３０のスプリングである。
【００４３】
同制御弁３０には、第１圧油供給ラインＬ１に通じる通路（図の方向性に従って右側通路という）３４と、破砕用コントロールバルブ２９の圧油供給開口に通じる通路（同、左側通路という）３５とが設けられ、左側通路３５がポンプ吐出油を破砕用コントロールバルブ２９に優先的に送る優先通路となり、右側通路３４が余剰流量を第１圧油供給ラインＬ１（他のコントロールバルブ１３〜１５）に送る通路となる。
【００４４】
流量制御弁３０の優先側パイロットポート３１には破砕シリンダ作動時の負荷圧（作動圧）Ｐｏｈが、また右側パイロットポート３２には破砕シリンダ作動時の供給圧Ｐｏｉがそれぞれパイロット管路３６,３７を介してパイロット圧として加えられる。
【００４５】
なお、左側パイロット管路３６は絞り３８を介してタンクＴに通じている。
【００４６】
また、非優先側パイロットポート３２に、差圧設定値指令手段３９及び制御手段としてのコントローラ４０によって制御されるパイロット圧制御弁（電磁比例弁）４１が接続され、このパイロット圧制御弁４１の出力Ｐｅも非優先側パイロットポート３２にパイロット圧として加えられる。
【００４７】
差圧設定値指令手段３９は、オペレータが差圧設定値を、たとえば「高速」「中速」「低速」という形で段階的に、あるいは低速から高速まで無段連続的に選択する所謂操作パネルとして構成され、この差圧設定値指令手段３９からの指令がコントローラ４０経由でパイロット圧制御弁４１に加えられることにより、流量制御弁３０の差圧設定値が変化する。
【００４８】
この点を含めたこの装置の作用を詳述する。
【００４９】
破砕用コントロールバルブ２９が破砕シリンダ伸び側または縮み側に操作されると、前記のように破砕シリンダ１２の負荷圧Ｐｏｈが流量制御弁３０の優先側パイロットポート３１にパイロット圧として加えられ、図示のように同制御弁３０が優先位置イにセットされる。
【００５０】
この状態で、第１油圧ポンプ２７の吐出油が、流量制御弁３０の左側通路３５及び破砕用コントロールバルブ２９を介して破砕シリンダ１２に優先的に供給され、余剰油が第１圧油供給ラインＬ１に供給される。
【００５１】
一方、破砕シリンダ１２に供給される圧力Ｐｏｉとパイロット圧制御弁４１の出力（制御圧力）Ｐｅとが右側パイロットポート３２にパイロット圧として加えられる。
【００５２】
この結果、流量制御弁３０は、次式の圧力でバランスがとられる。次式中、Ａ１はパイロット圧Ｐｏｈ、Ｐｏｉに対する流量制御弁３０の受圧部面積、Ａ２はパイロット圧Ｐｅに対する受圧部面積、Ｆｓはスプリング３３のバネ力である。
【００５３】
Ｐｏｈ・Ａ１＋Ｆｓ＝Ｐｏｉ・Ａ１＋Ｐｅ・Ａ２……式１
これにより、破砕用コントロールバルブ２９の供給側開口の前後差圧ΔＰ＝Ｐｏｉ−Ｐｏｈは次式のようになる。
【００５４】
ΔＰ＝Ｐｏｉ−Ｐｏｈ＝Ｆｓ／Ａ１−Ｐｅ・Ａ２／Ａ１……式２
そして、破砕用コントロールバルブ２９の流量Ｑｏは、同コントロールバルブ２９の開口面積をＡｏとすると、次式により与えられる。ここで、Ｃｖは流量係数、ｇは重力加速度、γは作動油の比重である。
【００５５】
Ｑｏ＝ＣｖＡｏ√（２ｇ・ΔＰ／γ）……式３
以上より、差圧設定値指令手段３９の操作を通じてパイロット圧制御弁４１の制御圧力Ｐｅを０〜Ｆｓ／Ａ２の範囲で制御することで差圧設定値を変化させ、破砕シリンダ１２の流量を０〜ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）の範囲で任意に設定することが可能となる。
【００５６】
すなわち、オペレータが差圧設定値指令手段３９を高速側または低速側に操作することにより、コントローラ４０からパイロット圧制御弁４１に上記操作に応じたパイロット圧Ｐｅの指令が出され、このパイロット圧Ｐｅに応じた流量制御が行われる。
【００５７】
たとえば、オペレータが速度アップの指令を出すと、パイロット圧Ｐｅが減少して、式２より差圧ΔＰが増加し、式３よりＱｏが増加することで破砕シリンダ１２の速度が増加する。逆に、速度ダウンの指令を出すと、パイロット圧Ｐｅが増加して差圧ΔＰが減少し、Ｑｏが減少することで破砕シリンダ１２の動作速度が低下する。
【００５８】
なお、破砕シリンダ１２の操作がない場合、左側パイロット管路３６の圧力が低下するため、流量制御弁３０は非優先位置ロにセットされる。この状態では、第１油圧ポンプ２７の吐出油は第１圧油供給ラインＬ１（破砕シリンダ１２以外のアクチュエータ）に優先的に供給される。
【００５９】
このように、特定油圧アクチュエータである破砕シリンダ１２の操作が行われると、圧力補償付き流量制御弁３０によって制御された優先流量が破砕シリンダ１２に供給されるため、この破砕シリンダ１２と、第１グループＧ１内の他の油圧アクチュエータ（アームシリンダ７、旋回モータ１０、左走行モータ１１Ｌ）とを同時に作動させる複合操作時に、破砕シリンダ１２の負荷圧に関係なく一定流量が優先的に供給される。このため、負荷圧の高い破砕シリンダ１２の回路流量が不足して動作速度が低下する問題を解消することができる。
【００６０】
しかも、このような圧力補償付き流量制御方式において、流量制御弁３０をパイロット圧によって差圧設定値が変化する油圧パイロット弁として構成し、この流量制御弁３０のパイロット圧Ｐｅを、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段３９からの指令に応じて制御する構成としたから、流量制御弁３０の差圧設定値を自由に変更することができる。
【００６１】
すなわち、圧力補償付き流量制御方式を前提として、特定油圧アクチュエータ（破砕シリンダ１２）の流量特性をオペレータの好みに応じて自由に変更でき、これによって操作性を改善することができる。
【００６２】
第２実施形態（図２参照）
以下の第２、第３両実施形態については、第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００６３】
第２実施形態では、破砕シリンダ１２に代えて旋回モータ１０を特定油圧アクチュエータとし、旋回用コントロールバルブ４２を特定コントロールバルブとして、流量制御弁３０により制御された流量を旋回用コントロールバルブ４２を介して旋回モータ１０に優先的に供給する構成がとられている。
【００６４】
この構成によると、第１グループＧ１内での旋回動作と他のアクチュエータ動作が同時に行われる複合操作時に、旋回モータ１０にその負荷圧にかかわらず一定流量が供給されるため、旋回モータ１０の回路流量が不足し、動作速度が低下する問題を解決できるとともに、オペレータの好みに応じて旋回速度を自由に変更することができる。
【００６５】
なお、この場合、破砕用コントロールバルブ１６は、図６に示す従来回路における破砕用コントロールバルブ１６と同じバルブ構成でよいため同じ符号を付している。
【００６６】
ところで、走行モータ１１Ｌを特定油圧アクチュエータとして、これに優先流量を供給する構成をとることもできる。
【００６７】
第３実施形態（図３参照）
第３実施形態においては、たとえば第１実施形態の構成を前提として、第２油圧ポンプ２８の吐出側にも、第１実施形態の圧力補償付き流量制御弁３０と同じ構成の圧力補償付き流量制御弁３０´（以下、これらを第１、第２流量制御弁という）が設けられている。
【００６８】
この第２流量制御弁３０´は、左側通路３５が破砕用コントロールバルブ２９の圧油供給開口に、右側通路３４が第２圧油供給ラインＬ２にそれぞれ通じる状態で設けられ、第１流量制御弁３０と同様に、優先側パイロットポート３１に破砕シリンダ１２の負荷圧Ｐｏｈが、非優先側パイロットポート３２に破砕シリンダ作動時の供給圧Ｐｏｉとパイロット圧制御弁４１´の制御圧力Ｐｅとがそれぞれ加えられる。
【００６９】
この構成によると、第２流量制御弁３０´によって制御された第２油圧ポンプ２８からの優先流量が、第１流量制御弁３０ルートで供給される第１油圧ポンプ２７からの優先流量と合流して破砕シリンダ１２に供給される。
【００７０】
従って、第２実施形態によると、たとえばオペレータが破砕シリンダ流量を増加させるように差圧設定値指令手段３９を操作した場合、流量が０〜ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）までは、第１流量制御弁３０によって制御し、これを超える範囲（最大で２ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）で第２流量制御弁３０´によって流量制御することができる。
【００７１】
すなわち、破砕シリンダ１２の流量を０〜２ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）の範囲で連続的に制御することが可能となり、破砕シリンダ１２の動作速度をきわめて広い範囲で調整することが可能となるため、操作性をさらに向上させることができる。
【００７２】
この第３実施形態の構成は、他のアクチュエータを特定油圧アクチュエータとした場合も同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す回路構成図である。
【図４】油圧ショベルの概略側面図である。
【図５】油圧ショベルを破砕機に転用した状態の概略側面図である。
【図６】従来の回路構成図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｇ１ 第１グループ
Ｇ２ 第２グループ
Ｌ１,Ｌ２ 圧油供給ライン
１ 油圧ショベルの下部走行体
２ 同、上部旋回体
Ａ 同、作業アタッチメント
３ 作業アタッチメントを構成するブーム
４ 同、アーム
５ 同、バケット
６ ブームシリンダ
７ アームシリンダ
８ バケットシリンダ
９ 破砕装置
１０ 旋回モータ
１１Ｌ 左走行モータ
１１Ｒ 右走行モータ
１２ 特定油圧アクチュエータとしての破砕シリンダ
１３ アーム用コントロールバルブ
１４ 旋回用コントロールバルブ
１５ 左走行用コントロールバルブ
１７ ブーム用コントロールバルブ
１８ バケット用コントロールバルブ
２９ 特定コントロールバルブとしての破砕用コントロールバルブ
２７ 第１油圧ポンプ
２８ 第２油圧ポンプ
２９ 破砕用コントロールバルブ
３０ 圧力補償付き流量制御弁
３１,３２ 同流量制御弁の両側パイロットポート
３４ 右側通路
３５ 左側通路
３６,３７ パイロット管路
３９ 差圧設定値指令手段
４０ 制御手段としてのコントローラ
４１ パイロット圧制御弁
４２ 旋回用コントロールバルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベルやこれを転用して構成される破砕機等の作業機械の油圧制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
油圧ショベルは、図４に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に、ブーム３、アーム４、バケット５、及びこれらを作動させる油圧アクチュエータとしてのブーム、アーム、バケット各シリンダ（油圧シリンダ）６〜８から成る作業アタッチメントＡが装着されて構成され、掘削、積み込み作業等を行う。
【０００４】
また、他の油圧アクチュエータとして、下部走行体１を走行駆動する左右の走行モータと、上部旋回体２を旋回駆動する旋回モータ(いずれも図示しない)が設けられている。
【０００５】
一方、この油圧ショベルを他の作業機械、たとえば図５に示すような破砕機に転用する場合がある。
【０００６】
この場合、作業アタッチメントＡの先端に、バケット５に代えて、図示しない破砕シリンダ（オプションアクチュエータ）により開閉作動してコンクリート構造物等を破砕するオプションとしての破砕装置９が取付けられる。従って、油圧アクチュエータは破砕シリンダを加えた七つとなる。
【０００７】
この油圧アクチュエータ群、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ群は、通常、二つにグループ分けされ、別ポンプで駆動される。
【０００８】
具体例を図６に示す。
【０００９】
図左側の第１グループＧ１は、図の上側から順にアームシリンダ７、旋回モータ１０、左走行モータ１１Ｌ、破砕シリンダ１２、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１３〜１６から成り、第１圧油供給ラインＬ１に対してパラレルに接続されている。
【００１０】
図右側の第２グループＧ２は、図の上側から順にブームシリンダ６、バケットシリンダ８、右走行モータ１１Ｒ、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１７〜１９から成り、第２圧油供給ラインＬ２に対してパラレルに接続されている。
【００１１】
また、コントロールバルブごとにリモコン弁２０〜２６が設けられ、このリモコン弁２０〜２６からのパイロット圧により各コントロールバルブ１３〜１９がストローク作動して各アクチュエータの作動が制御される。
【００１２】
一方、油圧アクチュエータ群に対する圧油供給源として第１、第２両ポンプ２７,２８が設けられ、第１油圧ポンプ２７の吐出油が第１圧油供給ラインＬ１を介して第１グループＧ１に、第２油圧ポンプ２８の吐出油が第２圧油供給ラインＬ２を介して第２グループＧ２にそれぞれ供給される。Ｔはタンクである。
【００１３】
この回路構成において、同一グループ内の複数の油圧アクチュエータを同時に作動させる複合操作時に、同時作動する油圧アクチュエータの負荷圧（作動圧）が異なる場合に、高負荷圧側のアクチュエータ流量が不足するという問題がある。
【００１４】
たとえば、旋回モータ１０とアームシリンダ７とを同時に作動させる場合、負荷圧の高い旋回モータ１０の回路流量が不足し、旋回速度が遅くなる。また、破砕シリンダ１２と他のアクチュエータとを同時に作動させる場合には、高負荷圧側の破砕シリンダの回路流量が不足する。
【００１５】
この問題を解決する手段として、たとえば特許文献１に記載された技術が公知である。
【００１６】
この技術では、全油圧アクチュエータのうち最高負荷圧の油圧アクチュエータ（以下、特定油圧アクチュエータという）以外の油圧アクチュエータの回路流量を絞り弁で絞ることにより、特定油圧アクチュエータの必要回路流量を確保する構成がとられている。
【００１７】
しかし、この技術によると、絞りによる圧損が大きくてエネルギー効率（燃費）が悪くなる上に、特定油圧アクチュエータ以外の全油圧アクチュエータに対して絞り弁を設けるため、バルブ構成が複雑化しコストアップとなる。
【００１８】
一方、特定油圧アクチュエータ用のコントロールバルブの上流側に圧力補償付きの流量制御弁を設け、この流量制御弁により、圧油供給開口の前後差圧を一定に保つように流量制御を行う技術も公知である（たとえば特許文献２参照）。
【００１９】
この技術によると、負荷圧に関係なく、前後差圧の設定値によって決まる回路流量を確保できるため、上記特定油圧アクチュエータと他のアクチュエータの複合操作時に、特定油圧アクチュエータに対して必要な回路流量を供給することができる。しかも、特許文献１の公知技術と比較して、圧損が少なくてエネルギー効率が良いとともに、バルブ構成が簡単ですむ。
【特許文献１】特開２００３−３０１８０３号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところが、公知の圧力補償付き流量制御技術によると、上記のように負荷圧に関係なく差圧設定値で決まる流量に制御できるが、差圧設定値は一定不変で変更できないため、オペレータの好みに応じた流量特性が得られず、この点で操作性が悪くなる場合があった。
【００２１】
そこで本発明は、圧力補償付き流量制御方式を前提として、差圧設定値、つまり流量特性をオペレータの好みに応じて自由に変更でき、これによって操作性を改善することができる作業機械の油圧制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
請求項１の発明は、複数の油圧アクチュエータが共通の油圧源としての油圧ポンプにパラレルに接続され、それぞれコントロールバルブによって作動制御される作業機械の油圧制御装置において、上記油圧ポンプと、上記複数の油圧アクチュエータのうち特定の油圧アクチュエータの作動を制御する特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に、上記特定のコントロールバルブの圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるとともに、パイロットポートに加えられるパイロット圧によって上記差圧の設定値が変化するように構成され、かつ、この流量制御弁に供給されるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段と、この差圧設定値指令手段の操作に基づいて上記パイロット圧制御弁に上記差圧の設定値を指令する制御手段とが設けられたものである。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、作業機械としての油圧ショベルの走行モータ、旋回モータ、及びオプションアクチュエータとしての破砕シリンダのうちいずれか一つの油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブを上記特定のコントロールバルブとして圧力補償付き流量制御弁、パイロット圧制御弁及び制御手段が設けられたものである。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成おいて、複数の油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路にそれぞれ上記圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この各流量制御弁によって流量制御された油を合流させて上記特定の油圧アクチュエータに供給するように構成されたものである。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、油圧ポンプとして、上記特定の油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータから成る第１グループを駆動する第１油圧ポンプと、特定の油圧アクチュエータを含まない複数の油圧アクチュエータから成る第２グループを駆動する第２油圧ポンプとが設けられるとともに、上記圧力補償付きの流量制御弁として、第１油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第１流量制御弁、上記第２油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第２流量制御弁がそれぞれ設けられ、この第２流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記第２油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるように構成されたものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、パラレルに接続された複数の油圧アクチュエータを共通の油圧ポンプで駆動する回路構成において、油圧ポンプと特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に圧力補償付きの流量制御弁を設け、この流量制御弁によって、特定のコントロールバルブにおける圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う構成としたから、基本的な作用効果として、特定の油圧アクチュエータ（請求項２では走行モータ、旋回モータ、破砕シリンダのいずれか一つ）に対し、その負荷圧に関係なく設定値によって決まる流量を供給することができる。
【００２７】
従って、負荷圧の高い油圧アクチュエータ（たとえば破砕シリンダ）を上記特定油圧アクチュエータとして流量制御弁を設けることにより、この特定油圧アクチュエータと、これよりも負荷圧の低い他の油圧アクチュエータとを同時に作動させる複合操作時に、特定油圧アクチュエータの必要回路流量を確保することができる。
【００２８】
しかも、このような圧力補償付き流量制御方式において、流量制御弁を、パイロット圧によって設定値が変化する油圧パイロット弁として構成し、この流量制御弁のパイロット圧を、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段からの指令に応じて制御する構成としたから、流量制御弁の差圧設定値を自由に変更することができる。
【００２９】
すなわち、圧力補償付き流量制御方式を前提として、特定油圧アクチュエータの流量特性をオペレータの好みに応じて自由に変更でき、これによって操作性を改善することができる。
【００３０】
ところで、油圧ショベル等の作業機械においては、一般に複数（通常は請求項４のように二つ）の油圧ポンプが設けられ、この各ポンプの吐出量が各油圧アクチュエータ（請求項４では第１、第２グループ）に振り分けられる。
【００３１】
この場合、請求項３,４の発明によると、各油圧ポンプと特定のコントロールバルブとを結ぶ管路にそれぞれ圧力補償付きの流量制御弁を設け、この各流量制御弁によって流量制御された油を合流させて特定油圧アクチュエータに供給する構成としたから、流量制御の範囲を拡大することができる。このため、操作性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下の実施形態では、背景技術の説明に合せて、破砕機に転用された油圧ショベルを適用対象として例にとっている。
【００３３】
第１実施形態（図１参照）
第１実施形態において、以下の点は図６に示す従来技術と同じである。
【００３４】
（Ａ）油圧アクチュエータとして、ブーム、アーム、バケット各シリンダ６〜８のほか、左右の走行モータ１１Ｌ,１１Ｒと旋回モータ１０、それに破砕装置用の破砕シリンダ１２とを具備する点。
【００３５】
（Ｂ）この油圧アクチュエータ群、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット式のコントロールバルブ群が第１及び第２の二つのグループＧ１,Ｇ２に分けられている点。
【００３６】
（Ｃ）図左側の第１グループＧ１は、図の上側から順にアームシリンダ７、旋回モータ１０、左走行モータ１１Ｌ、破砕シリンダ１２、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１３,１４,１５,２９から成り、第１圧油供給ラインＬ１に対してパラレルに接続されている点。
【００３７】
（Ｄ）図右側の第２グループＧ２は、図の上側から順にブームシリンダ６、バケットシリンダ８、右走行モータ１１Ｒ、及びこれらを個別に制御する油圧パイロット切換弁であるコントロールバルブ１７,１８,１９から成り、第２圧油供給ラインＬ２に対してパラレルに接続されている点。
【００３８】
（Ｅ）コントロールバルブごとにリモコン弁２０〜２６が設けられ、このリモコン弁２０〜２６からのパイロット圧により各コントロールバルブがストローク作動して各アクチュエータの作動が制御される点。
【００３９】
（Ｆ）油圧アクチュエータ群に対する圧油供給源として第１、第２両ポンプ２７,２８が設けられ、第１油圧ポンプ２７の吐出油が第１圧油供給ラインＬ１を介して第１グループＧ１に、第２油圧ポンプ２８の吐出油が第２圧油供給ラインＬ２を介して第２グループＧ２にそれぞれ供給される点。
【００４０】
なお、破砕用コントロールバルブ２９は、図６に示す破砕用コントロールバルブ１６とはバルブ構成が異なるため異なる符号を付している。
【００４１】
第１実施形態では、第１グループＧ１中で負荷圧が最も高い破砕シリンダ１２を特定油圧アクチュエータ、破砕用コントロールバルブ２９を特定コントロールバルブとして、同コントロールバルブ２９と第１油圧ポンプ２７とを結ぶ第１圧油供給ラインＬ１の最上流部分に圧力補償付きの流量制御弁３０が設けられている。
【００４２】
この流量制御弁３０は、片側（図の左側）に優先側パイロットポート３１、反対側（同、右側）に非優先側パイロットポート３２を備えた油圧パイロット弁として構成され、両側パイロットポート３１,３２に加えられるパイロット圧に応じて、図左側の優先位置イと、右側の非優先位置ロとの間で切換わり、かつ、流量制御を行う。３３は流量制御弁３０のスプリングである。
【００４３】
同制御弁３０には、第１圧油供給ラインＬ１に通じる通路（図の方向性に従って右側通路という）３４と、破砕用コントロールバルブ２９の圧油供給開口に通じる通路（同、左側通路という）３５とが設けられ、左側通路３５がポンプ吐出油を破砕用コントロールバルブ２９に優先的に送る優先通路となり、右側通路３４が余剰流量を第１圧油供給ラインＬ１（他のコントロールバルブ１３〜１５）に送る通路となる。
【００４４】
流量制御弁３０の優先側パイロットポート３１には破砕シリンダ作動時の負荷圧（作動圧）Ｐｏｈが、また右側パイロットポート３２には破砕シリンダ作動時の供給圧Ｐｏｉがそれぞれパイロット管路３６,３７を介してパイロット圧として加えられる。
【００４５】
なお、左側パイロット管路３６は絞り３８を介してタンクＴに通じている。
【００４６】
また、非優先側パイロットポート３２に、差圧設定値指令手段３９及び制御手段としてのコントローラ４０によって制御されるパイロット圧制御弁（電磁比例弁）４１が接続され、このパイロット圧制御弁４１の出力Ｐｅも非優先側パイロットポート３２にパイロット圧として加えられる。
【００４７】
差圧設定値指令手段３９は、オペレータが差圧設定値を、たとえば「高速」「中速」「低速」という形で段階的に、あるいは低速から高速まで無段連続的に選択する所謂操作パネルとして構成され、この差圧設定値指令手段３９からの指令がコントローラ４０経由でパイロット圧制御弁４１に加えられることにより、流量制御弁３０の差圧設定値が変化する。
【００４８】
この点を含めたこの装置の作用を詳述する。
【００４９】
破砕用コントロールバルブ２９が破砕シリンダ伸び側または縮み側に操作されると、前記のように破砕シリンダ１２の負荷圧Ｐｏｈが流量制御弁３０の優先側パイロットポート３１にパイロット圧として加えられ、図示のように同制御弁３０が優先位置イにセットされる。
【００５０】
この状態で、第１油圧ポンプ２７の吐出油が、流量制御弁３０の左側通路３５及び破砕用コントロールバルブ２９を介して破砕シリンダ１２に優先的に供給され、余剰油が第１圧油供給ラインＬ１に供給される。
【００５１】
一方、破砕シリンダ１２に供給される圧力Ｐｏｉとパイロット圧制御弁４１の出力（制御圧力）Ｐｅとが右側パイロットポート３２にパイロット圧として加えられる。
【００５２】
この結果、流量制御弁３０は、次式の圧力でバランスがとられる。次式中、Ａ１はパイロット圧Ｐｏｈ、Ｐｏｉに対する流量制御弁３０の受圧部面積、Ａ２はパイロット圧Ｐｅに対する受圧部面積、Ｆｓはスプリング３３のバネ力である。
【００５３】
Ｐｏｈ・Ａ１＋Ｆｓ＝Ｐｏｉ・Ａ１＋Ｐｅ・Ａ２……式１
これにより、破砕用コントロールバルブ２９の供給側開口の前後差圧ΔＰ＝Ｐｏｉ−Ｐｏｈは次式のようになる。
【００５４】
ΔＰ＝Ｐｏｉ−Ｐｏｈ＝Ｆｓ／Ａ１−Ｐｅ・Ａ２／Ａ１……式２
そして、破砕用コントロールバルブ２９の流量Ｑｏは、同コントロールバルブ２９の開口面積をＡｏとすると、次式により与えられる。ここで、Ｃｖは流量係数、ｇは重力加速度、γは作動油の比重である。
【００５５】
Ｑｏ＝ＣｖＡｏ√（２ｇ・ΔＰ／γ）……式３
以上より、差圧設定値指令手段３９の操作を通じてパイロット圧制御弁４１の制御圧力Ｐｅを０〜Ｆｓ／Ａ２の範囲で制御することで差圧設定値を変化させ、破砕シリンダ１２の流量を０〜ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）の範囲で任意に設定することが可能となる。
【００５６】
すなわち、オペレータが差圧設定値指令手段３９を高速側または低速側に操作することにより、コントローラ４０からパイロット圧制御弁４１に上記操作に応じたパイロット圧Ｐｅの指令が出され、このパイロット圧Ｐｅに応じた流量制御が行われる。
【００５７】
たとえば、オペレータが速度アップの指令を出すと、パイロット圧Ｐｅが減少して、式２より差圧ΔＰが増加し、式３よりＱｏが増加することで破砕シリンダ１２の速度が増加する。逆に、速度ダウンの指令を出すと、パイロット圧Ｐｅが増加して差圧ΔＰが減少し、Ｑｏが減少することで破砕シリンダ１２の動作速度が低下する。
【００５８】
なお、破砕シリンダ１２の操作がない場合、左側パイロット管路３６の圧力が低下するため、流量制御弁３０は非優先位置ロにセットされる。この状態では、第１油圧ポンプ２７の吐出油は第１圧油供給ラインＬ１（破砕シリンダ１２以外のアクチュエータ）に優先的に供給される。
【００５９】
このように、特定油圧アクチュエータである破砕シリンダ１２の操作が行われると、圧力補償付き流量制御弁３０によって制御された優先流量が破砕シリンダ１２に供給されるため、この破砕シリンダ１２と、第１グループＧ１内の他の油圧アクチュエータ（アームシリンダ７、旋回モータ１０、左走行モータ１１Ｌ）とを同時に作動させる複合操作時に、破砕シリンダ１２の負荷圧に関係なく一定流量が優先的に供給される。このため、負荷圧の高い破砕シリンダ１２の回路流量が不足して動作速度が低下する問題を解消することができる。
【００６０】
しかも、このような圧力補償付き流量制御方式において、流量制御弁３０をパイロット圧によって差圧設定値が変化する油圧パイロット弁として構成し、この流量制御弁３０のパイロット圧Ｐｅを、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段３９からの指令に応じて制御する構成としたから、流量制御弁３０の差圧設定値を自由に変更することができる。
【００６１】
すなわち、圧力補償付き流量制御方式を前提として、特定油圧アクチュエータ（破砕シリンダ１２）の流量特性をオペレータの好みに応じて自由に変更でき、これによって操作性を改善することができる。
【００６２】
第２実施形態（図２参照）
以下の第２、第３両実施形態については、第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００６３】
第２実施形態では、破砕シリンダ１２に代えて旋回モータ１０を特定油圧アクチュエータとし、旋回用コントロールバルブ４２を特定コントロールバルブとして、流量制御弁３０により制御された流量を旋回用コントロールバルブ４２を介して旋回モータ１０に優先的に供給する構成がとられている。
【００６４】
この構成によると、第１グループＧ１内での旋回動作と他のアクチュエータ動作が同時に行われる複合操作時に、旋回モータ１０にその負荷圧にかかわらず一定流量が供給されるため、旋回モータ１０の回路流量が不足し、動作速度が低下する問題を解決できるとともに、オペレータの好みに応じて旋回速度を自由に変更することができる。
【００６５】
なお、この場合、破砕用コントロールバルブ１６は、図６に示す従来回路における破砕用コントロールバルブ１６と同じバルブ構成でよいため同じ符号を付している。
【００６６】
ところで、走行モータ１１Ｌを特定油圧アクチュエータとして、これに優先流量を供給する構成をとることもできる。
【００６７】
第３実施形態（図３参照）
第３実施形態においては、たとえば第１実施形態の構成を前提として、第２油圧ポンプ２８の吐出側にも、第１実施形態の圧力補償付き流量制御弁３０と同じ構成の圧力補償付き流量制御弁３０´（以下、これらを第１、第２流量制御弁という）が設けられている。
【００６８】
この第２流量制御弁３０´は、左側通路３５が破砕用コントロールバルブ２９の圧油供給開口に、右側通路３４が第２圧油供給ラインＬ２にそれぞれ通じる状態で設けられ、第１流量制御弁３０と同様に、優先側パイロットポート３１に破砕シリンダ１２の負荷圧Ｐｏｈが、非優先側パイロットポート３２に破砕シリンダ作動時の供給圧Ｐｏｉとパイロット圧制御弁４１´の制御圧力Ｐｅとがそれぞれ加えられる。
【００６９】
この構成によると、第２流量制御弁３０´によって制御された第２油圧ポンプ２８からの優先流量が、第１流量制御弁３０ルートで供給される第１油圧ポンプ２７からの優先流量と合流して破砕シリンダ１２に供給される。
【００７０】
従って、第２実施形態によると、たとえばオペレータが破砕シリンダ流量を増加させるように差圧設定値指令手段３９を操作した場合、流量が０〜ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）までは、第１流量制御弁３０によって制御し、これを超える範囲（最大で２ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）で第２流量制御弁３０´によって流量制御することができる。
【００７１】
すなわち、破砕シリンダ１２の流量を０〜２ＣｖＡｏ√（２ｇ・Ｆｓ／Ａ１γ）の範囲で連続的に制御することが可能となり、破砕シリンダ１２の動作速度をきわめて広い範囲で調整することが可能となるため、操作性をさらに向上させることができる。
【００７２】
この第３実施形態の構成は、他のアクチュエータを特定油圧アクチュエータとした場合も同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す回路構成図である。
【図４】油圧ショベルの概略側面図である。
【図５】油圧ショベルを破砕機に転用した状態の概略側面図である。
【図６】従来の回路構成図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｇ１ 第１グループ
Ｇ２ 第２グループ
Ｌ１,Ｌ２ 圧油供給ライン
１ 油圧ショベルの下部走行体
２ 同、上部旋回体
Ａ 同、作業アタッチメント
３ 作業アタッチメントを構成するブーム
４ 同、アーム
５ 同、バケット
６ ブームシリンダ
７ アームシリンダ
８ バケットシリンダ
９ 破砕装置
１０ 旋回モータ
１１Ｌ 左走行モータ
１１Ｒ 右走行モータ
１２ 特定油圧アクチュエータとしての破砕シリンダ
１３ アーム用コントロールバルブ
１４ 旋回用コントロールバルブ
１５ 左走行用コントロールバルブ
１７ ブーム用コントロールバルブ
１８ バケット用コントロールバルブ
２９ 特定コントロールバルブとしての破砕用コントロールバルブ
２７ 第１油圧ポンプ
２８ 第２油圧ポンプ
２９ 破砕用コントロールバルブ
３０ 圧力補償付き流量制御弁
３１,３２ 同流量制御弁の両側パイロットポート
３４ 右側通路
３５ 左側通路
３６,３７ パイロット管路
３９ 差圧設定値指令手段
４０ 制御手段としてのコントローラ
４１ パイロット圧制御弁
４２ 旋回用コントロールバルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の油圧アクチュエータが共通の油圧源としての油圧ポンプにパラレルに接続され、それぞれコントロールバルブによって作動制御される作業機械の油圧制御装置において、上記油圧ポンプと、上記複数の油圧アクチュエータのうち特定の油圧アクチュエータの作動を制御する特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に、上記特定のコントロールバルブの圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるとともに、パイロットポートに加えられるパイロット圧によって上記差圧の設定値が変化するように構成され、かつ、この流量制御弁に供給されるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段と、この差圧設定値指令手段の操作に基づいて上記パイロット圧制御弁に上記差圧の設定値を指令する制御手段とが設けられたことを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
【請求項２】
作業機械としての油圧ショベルの走行モータ、旋回モータ、及びオプションアクチュエータとしての破砕シリンダのうちいずれか一つの油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブを上記特定のコントロールバルブとして上記圧力補償付き流量制御弁、パイロット圧制御弁及び制御手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の作業機械の油圧制御装置。
【請求項３】
複数の油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路にそれぞれ上記圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この各流量制御弁によって流量制御された油を合流させて上記特定の油圧アクチュエータに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の油圧制御装置。
【請求項４】
油圧ポンプとして、上記特定の油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータから成る第１グループを駆動する第１油圧ポンプと、特定の油圧アクチュエータを含まない複数の油圧アクチュエータから成る第２グループを駆動する第２油圧ポンプとが設けられるとともに、上記圧力補償付きの流量制御弁として、第１油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第１流量制御弁、上記第２油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第２流量制御弁がそれぞれ設けられ、この第２流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記第２油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるように構成されたことを特徴とする請求項３記載の作業機械の油圧制御装置。
【請求項１】
複数の油圧アクチュエータが共通の油圧源としての油圧ポンプにパラレルに接続され、それぞれコントロールバルブによって作動制御される作業機械の油圧制御装置において、上記油圧ポンプと、上記複数の油圧アクチュエータのうち特定の油圧アクチュエータの作動を制御する特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に、上記特定のコントロールバルブの圧油供給開口の前後差圧を設定値に保つように流量制御を行う圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるとともに、パイロットポートに加えられるパイロット圧によって上記差圧の設定値が変化するように構成され、かつ、この流量制御弁に供給されるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、オペレータによって操作される差圧設定値指令手段と、この差圧設定値指令手段の操作に基づいて上記パイロット圧制御弁に上記差圧の設定値を指令する制御手段とが設けられたことを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
【請求項２】
作業機械としての油圧ショベルの走行モータ、旋回モータ、及びオプションアクチュエータとしての破砕シリンダのうちいずれか一つの油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブを上記特定のコントロールバルブとして上記圧力補償付き流量制御弁、パイロット圧制御弁及び制御手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の作業機械の油圧制御装置。
【請求項３】
複数の油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路にそれぞれ上記圧力補償付きの流量制御弁が設けられ、この各流量制御弁によって流量制御された油を合流させて上記特定の油圧アクチュエータに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の油圧制御装置。
【請求項４】
油圧ポンプとして、上記特定の油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータから成る第１グループを駆動する第１油圧ポンプと、特定の油圧アクチュエータを含まない複数の油圧アクチュエータから成る第２グループを駆動する第２油圧ポンプとが設けられるとともに、上記圧力補償付きの流量制御弁として、第１油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第１流量制御弁、上記第２油圧ポンプと上記特定のコントロールバルブとを結ぶ管路に第２流量制御弁がそれぞれ設けられ、この第２流量制御弁は、上記特定のコントロールバルブの操作時に、上記第２油圧ポンプからの吐出油を上記特定のコントロールバルブに優先的に供給する優先位置に切換わるように構成されたことを特徴とする請求項３記載の作業機械の油圧制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１０１０９６（Ｐ２０１０−１０１０９６Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４５２６（Ｐ２００８−２７４５２６）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
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