作業機械の油圧回路
【課題】作業機械の油圧回路に関し、簡素な構成で外部油圧源の利用時における走行装置の作動を防止する。
【解決手段】走行モータ１０と制御弁８とを接続する走行回路４２ｂ上に第一切換弁１９ａ，１９ｂを介装し、これに外部油圧源へと接続される外部作動油導入路６３ａを接続する。
また、走行回路４２ｂ上における第一切換弁１９ａ，１９ｂよりも制御弁８側に第二切換弁２０ａ，２０ｂを介装し、これにメイン回路４３ａから分岐形成された第一流路６０ａを接続する。
第一切換弁１９ａ，１９ｂは、走行モータ１０と制御弁８とを連通させる第一位置、及び、外部作動油導入路６３ａと制御弁８とを連通させる第二位置に切換自在とする。
また、第二切換弁２０ａ，２０ｂは、走行モータ１０と制御弁８とを連通させる第三位置、及び、走行モータ１０と第一流路６０ａとを連通させる第四位置に切換自在とする。
【解決手段】走行モータ１０と制御弁８とを接続する走行回路４２ｂ上に第一切換弁１９ａ，１９ｂを介装し、これに外部油圧源へと接続される外部作動油導入路６３ａを接続する。
また、走行回路４２ｂ上における第一切換弁１９ａ，１９ｂよりも制御弁８側に第二切換弁２０ａ，２０ｂを介装し、これにメイン回路４３ａから分岐形成された第一流路６０ａを接続する。
第一切換弁１９ａ，１９ｂは、走行モータ１０と制御弁８とを連通させる第一位置、及び、外部作動油導入路６３ａと制御弁８とを連通させる第二位置に切換自在とする。
また、第二切換弁２０ａ，２０ｂは、走行モータ１０と制御弁８とを連通させる第三位置、及び、走行モータ１０と第一流路６０ａとを連通させる第四位置に切換自在とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に搭載される油圧源だけでなく外部油圧源からの作動油の供給を受けて作動する作業機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベルをはじめとする油圧駆動の作業機械では、屋内やトンネル内といった閉鎖された空間での使用を想定して、エンジン（内燃機関）に頼ることなく油圧装置を駆動する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、外部電源からの電力供給により油圧ポンプを駆動する電動式の油圧ショベルが開示されている。この技術では、屋内作業が行われる建物の給電装置と油圧ショベルとを着脱式の電源ケーブルで接続して電動モータを駆動し、この電動モータで油圧ポンプを駆動している。また、電源ケーブルの切断時には補助バッテリにより電動モータを駆動することとしている。
【０００３】
一方、このような電動式の油圧ショベルでは、油圧装置を作動させるのに十分な出力を有する大型の電動モータが必要となり、製造コストが高騰するおそれがある。なお、電動モータとこれを駆動するためのエンジンとを搭載したハイブリッド型の油圧ショベルでは、このような課題が顕著となる。
そこで、外部から電力の供給を受ける代わりに、圧油の供給を受けて油圧装置を駆動する技術も検討されている。例えば、特許文献２には、建設車両側のバルブに移動式の外部油圧ユニットを接続し、建設車両に搭載された油圧ポンプの代わりに外部油圧ユニットから作動油を供給することで作業機を作動させる技術が開示されている。この技術では、バルブと外部油圧ユニットとの接続を解除することにより、通常の建設車両としても使用することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２５３５５号公報
【特許文献２】実開平２−５０４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に油圧ショベルの油圧ポンプは上部旋回体のポンプルーム内に設けられ、ここから機体前方のフロント作業機や旋回装置，下部走行体の走行装置の各所へと作動油が供給される。また、上部旋回体は下部走行体に対して旋回可能に搭載されるため、これらの接続部にはスイベルジョイントが設けられる。例えば、油圧ポンプと走行装置とを接続する作動油流路は、機体の旋回動作によって遮断されることがないようにスイベルジョイントの内部に設けられる。
【０００６】
一方、特許文献２の技術では、外部油圧ユニットからの作動油が流通する接続管がバルブに接続されるため、機体下方に位置する下部走行体から作動油を供給する場合には接続管をスイベルジョイントの中に挿通させる必要がある。つまり、スイベルジョイントの内部に油圧ポンプで走行装置を駆動する場合に使用される作動油流路に加えて、外部油圧ユニットからの作動油流路を設ける必要が生じ、構造が複雑化するという課題がある。
【０００７】
特に、油圧ショベルに搭載される油圧装置の駆動回路には高圧の作動油が流通するため、上部旋回体及び下部走行体に跨って配置される作動油流路の数が増加するほど、大型の高価なスイベルジョイントを用いなければならず、製造コストを低く抑えることが難しくなる。
また、油圧ショベルの外部から高圧の作動油を供給する際には、油圧回路保護の観点から油圧ショベルを移動できないようにしたい場合がある。一方、特許文献２に記載のように、外部からの作動油をバルブへと導入する構成では、走行レバーの操作によりバルブが作動し、走行装置へと作動油が供給されるおそれがある。つまり、特許文献２の技術で走行装置の作動を防止するには、通常作業時におけるバルブ制御とは異なるバルブ制御が必要となり、回路構成や制御構成が複雑になるという課題がある。
【０００８】
本件の目的の一つは、このような課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成で外部油圧源の利用を可能とすることであり、あるいは、外部油圧源の利用時における走行装置の作動を防止することである。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の作業機械の油圧回路は、油圧源から吐出される作動油を、制御弁を介して走行モータ及び油圧アクチュエータへと供給するとともに該制御弁を介してタンクへ排出する作業機械の油圧回路であって、該油圧源とは別個に設けられる外部油圧源に接続される外部作動油導入路と、該走行モータと該制御弁とを接続する走行回路上に介装されるとともに該外部作動油導入路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第一位置、及び、該外部作動油導入路と該制御弁とを連通させる第二位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第一切換弁と、該油圧源と該制御弁とを接続するメイン回路から分岐形成された第一流路と、該第一切換弁よりも該走行回路の該制御弁側に介装されるとともに該第一流路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第三位置、及び、該走行モータと該第一流路とを連通させる第四位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第二切換弁と、該メイン回路における該第一流路との分岐点よりも該油圧源側に介装され、該制御弁側から該油圧源側への逆流を防止する第一合流チェック弁と、該第一流路に介装され、該メイン回路側から該第二切換弁側への逆流を防止する第二合流チェック弁とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
例えば、油圧源の使用時には、第一切換弁の弁体を第一位置とし、第二切換弁の弁体を第三位置とする。また、外部油圧源の使用時には、第一切換弁の弁体を第二位置とし、第二切換弁の弁体を第四位置とする。
また、開示の作業機械の油圧回路は、該タンクとは別個に設けられる外部タンクに接続される外部リターン流路と、該制御弁と該タンクとを接続するリターン回路上に介装されるとともに該外部リターン流路に接続され、該制御弁と該タンクとを連通させる第五位置、及び、該制御弁と該外部リターン流路とを連通させる第六位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有するリターン切換弁とをさらに備えたことを特徴としている。
【００１１】
例えば、油圧源の使用時には、リターン切換弁の弁体を第五位置とする。また、外部油圧源の使用時には、リターン切換弁の弁体を第六位置とする。
また、開示の作業機械の油圧回路は、該油圧アクチュエータの作動量を設定するためのパイロット圧を生成するパイロット回路と、該第一流路から分岐形成され、該パイロット回路に接続された第二流路と、該第二流路上に介装された減圧弁とをさらに備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、開示の作業機械の油圧回路は、該制御弁におけるセンタバイパスの作動油圧をネガコン圧として検出するネガコン圧検出手段と、該ネガコン圧検出手段で検出された該ネガコン圧に基づいて、該外部油圧源からの作動油流量を制御する外部ネガコン制御手段とをさらに備えたことを特徴としている。
また、開示の作業機械の油圧回路は、該第一切換弁が、該作業機械の下部走行体に設けられるとともに、該第二切換弁が、該作業機械の上部旋回体に設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
開示の作業機械の油圧回路によれば、外部油圧源から供給される作動油を走行回路に導入するとともに、第一流路を介してメイン回路へと導入することにより、油圧源だけでなく外部油圧源を利用して油圧アクチュエータを駆動することができる。また、外部油圧源の利用時における走行装置の作動を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る油圧回路が適用された油圧ショベル及び外部油圧装置を示す図であり、（ａ）は油圧ショベルの側面図、（ｂ）は外部油圧装置の側面図である。
【図２】図１（ａ）の油圧ショベルの油圧回路図及びブロック構成図である。
【図３】図１（ｂ）の外部油圧装置の油圧回路図及びブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して作業機械の油圧制御装置の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、その趣旨を逸脱しない範囲で本実施形態を種々変形して実施してもよい。
［１．全体構成］
本発明は、図１（ａ）に示す油圧ショベル７０（作業機械）に適用される。この油圧ショベル７０は、クローラ式の走行装置を装備した下部走行体７１と、下部走行体７１に搭載された上部旋回体７２とを備えて構成される。上部旋回体７２は、旋回装置を介して下部走行体７１の上に旋回自在に設置される。下部走行体７１と上部旋回体７２との接続部には、内部に作動油の流路が形成されたロータリージョイント１６（スイベルジョイント）が設けられる。
【００１６】
上部旋回体７２の車両前方側には、車両前方へ延出するように設けられたフロント作業機８０が設けられ、その車体左側に操作者が搭乗するキャブ７４が設けられる。また、上部旋回体７２の後端部には機体の重量バランスをとるためのカウンタウェイト７３が設けられ、その機体前方側にエンジンルーム７５が設けられる。エンジンルーム７５の内部には、エンジン３（内燃機関）が配置される。
【００１７】
エンジンルーム７５に隣接するポンプルーム内には、油圧ショベル７０に搭載される各種油圧装置の油圧駆動源となるメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７が設けられる。これらのメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７は、ポンプドライブ４を介してエンジン３の出力軸に接続される。ポンプドライブ４は、エンジン３で生成された動力を各ポンプ５，６，７へ分配するとともに回転数及びトルクを調整する変速機としての機能を有する。エンジン３の作動時にはこれらのメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７が駆動され、メインポンプ５，６及びパイロットポンプ７から吐出される作動油が後述する油圧回路へと供給される。
【００１８】
フロント作業機８０は、上部旋回体７２に基端部を軸支されたブーム８１と、ブーム８１の先端に軸支されたアーム８２と、さらにアーム８２の先端に軸支されたバケット８３とを有する。ブーム８１及び上部旋回体７２の間には一対のブームシリンダ１１が介装され、伸縮動作によりブーム８１を上下方向に駆動する。同様に、アームシリンダ１２及びバケットシリンダ１３は、伸縮動作によりアーム８２及びバケット８３をそれぞれ駆動する。これらの油圧アクチュエータの作動量を入力するための操作レバーはキャブ７４内に配置される。
【００１９】
下部走行体７１のフレームには、エンジン３の停止時に機体外部から作動油供給を受けるためのジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃ（ホースジョイント）が設けられる。エンジン３の停止時にはメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７が作動しないため、これらのジョイント２７ａ，２７ｂから導入される作動油が後述する油圧回路に供給されるとともに、ジョイント２７ｃから排出される。
【００２０】
エンジン３の停止時に作動油を供給するための外部油圧装置９０を図１（ｂ）に示す。外部油圧装置９０は、油圧ショベル７０とは別個に設けられる動力生成ユニットであり、メインポンプ５，６及びパイロットポンプ７の代わりに作動油を供給する機能を有する。
外部油圧装置９０の内部には、外部から電力の供給を受けて作動する外部電動機３１，外部ポンプドライブ３２，外部メインポンプ３３，３４及び外部パイロットポンプ３５が設けられる。外部メインポンプ３３，３４及び外部パイロットポンプ３５は、外部ポンプドライブ３２を介して外部電動機３１の出力軸に接続され、外部電動機３１によって駆動される。
【００２１】
また、外部油圧装置９０には、油圧ショベル７０との間の作動油の出入口としての外部ジョイント４９ａ，４９ｂ，４９ｃ（ホースジョイント）が設けられる。例えば、油圧ショベル７０のエンジン３の停止時には、これらの外部ジョイント４９ａ，４９ｂ，４９ｃと油圧ショベル７０側のジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃとがホース等で接続され、油圧回路が形成される。
【００２２】
［２．ショベル側油圧回路］
図２に、油圧ショベル７０の駆動に係るショベル側油圧回路１の全体構成を示す。
ショベル側油圧回路１は、一対のメインポンプ５，６から各種アクチュエータへの作動油流路を構成するとともに、パイロットポンプ７からパイロット回路１５への作動油流路を構成する回路である。各種アクチュエータの例として、図２中にブームシリンダ１１，アームシリンダ１２，バケットシリンダ１３，走行モータ９，１０及び旋回モータ１４を示す。走行モータ９，１０はそれぞれ、下部走行体７１の左右の走行装置に内装される。
【００２３】
メインポンプ５，６と各種アクチュエータとの間の油圧回路上には、複数の制御弁を内蔵したメインコントロールバルブ８（制御弁）が設けられる。メインコントロールバルブ８は、各種アクチュエータへの作動油流量及び流通方向を制御する複数の弁が内蔵されたバルブユニットである。メインポンプ５，６から吐出された作動油は、メインコントロールバルブ８を介してそれぞれのアクチュエータに供給され、またそれぞれのアクチュエータからの戻り油は、メインコントロールバルブ８を介してタンク４０へと流れる。
【００２４】
以下、メインポンプ５，６とメインコントロールバルブ８との間の作動油流路のことをメイン回路４３ａ，４３ｂと呼び、メインコントロールバルブ８と走行モータ９，１０との間の作動油流路のことを走行回路４２ａ，４２ｂと呼ぶ。また、メインコントロールバルブ８とタンク４０との間の作動油流路をリターン回路４４と呼ぶ。
メインポンプ５，６のそれぞれには、傾転斜板の傾斜角を調整することにより吐出流量及び吐出圧を制御するレギュレータ５ａ，６ａ（斜板制御機構）が併設される。レギュレータ５ａ，６ａは、メインコントロールバルブ８におけるセンタバイパスの作動油圧（ネガコン圧）の高低に対応するようにメインポンプ５，６の吐出流量を減少又は増加させて、メインポンプ５，６の出力を一定に保たせる機能を有する。以下、メインコントロールバルブ８のセンタバイパスとレギュレータ５ａ，６ａとを接続する作動油流路のことをネガコン回路４５ａ，４５ｂと呼ぶ。
【００２５】
ネガコン回路４５ａ，４５ｂには、ネガコン圧を検出する圧力センサ２８ａ，２８ｂが介装される。一方の圧力センサ２８ａは、一方のメインポンプ５から供給される作動油によって生じるネガコン圧Ｐ1を検出し、他方の圧力センサ２８ｂは、他方のメインポンプ６から供給される作動油によって生じるネガコン圧Ｐ2を検出する。圧力センサ２８ａ，２８ｂで検出されたこれらのネガコン圧Ｐ1，Ｐ2は、後述するデータ処理器２９へ伝達される。
【００２６】
各メイン回路４３ａ，４３ｂはそれぞれ同様の構成であり、また各走行回路４２ａ，４２ｂはそれぞれ同様の構成である。ここでは、一方のメイン回路４３ａ及び走行回路４２ｂを代表して詳述し、他方のメイン回路４３ｂ及び走行回路４２ａについての重複する記載は部分的に省略する。
メイン回路４３ａの中途からは、第一流路６０ａが分岐形成される。メイン回路４３ａと第一流路６０ａとの分岐点よりもメインポンプ５側には第一合流チェック弁２２ａが介装され、メインポンプ５側への作動油の逆流が防止される。また、第一流路６０ａ上にも第二合流チェック弁２３ａが介装される。したがって、作動油の流通方向は、メインポンプ５及び第一流路６０ａ側からメインコントロールバルブ８へと向かう方向に制限される。なお、メイン回路４３ｂからも第一流路６０ｂが分岐形成され、第一合流チェック弁２２ｂ及び第二合流チェック弁２３ｂが設けられる。
【００２７】
走行回路４２ｂには、二種類の切換弁が二個ずつ介装される。走行回路４２ｂでは、作動油が走行モータ１０へと向かう流入側の流路と、走行モータ１０から排出される流出側の流路とが対をなしており、それぞれの流路に対して二種類の切換弁が設けられる。走行モータ１０側に介装されるものを第一切換弁１９ａ，１９ｂと呼び、メインコントロールバルブ８側に介装されるものを第二切換弁２０ａ，２０ｂと呼ぶ。
【００２８】
第一切換弁１９ａ，１９ｂはロータリージョイント１６よりも下方（下部走行体７１側）に配置され、第二切換弁２０ａ，２０ｂはロータリージョイント１６よりも上方（上部旋回体７２側）に配置される。また、第一切換弁１９ａ，１９ｂ及び第二切換弁２０ａ，２０ｂは、ともにスプール（弁体）の位置を二位置に切換自在に構成される。
第一切換弁１９ａ，１９ｂには、一端をジョイント２７ａに接続された外部作動油導入路６３ａの他端が接続される。第一切換弁１９ａ，１９ｂのスプール位置には、走行モータ１０及びメインコントロールバルブ８間を接続する第一位置ａと、外部作動油導入路６３ａをメインコントロールバルブ８側へと接続させる第二位置ｂとが設けられる。
【００２９】
第二切換弁２０ａ，２０ｂには、第一流路６０ａが接続される。第二切換弁２０ａ，２０ｂのスプール位置には、走行モータ１０及びメインコントロールバルブ８間を接続する第三位置ｃと、第一流路６０ａを走行モータ１０側へと接続させる第四位置ｄとが設けられる。
ここで、第一切換弁１９ａ，１９ｂと第二切換弁２０ａ，２０ｂとの間を繋ぐ流路を接続路４６と呼ぶ。第一切換弁１９ａ，１９ｂのスプール位置が第二位置であるときには、外部作動油導入路６３ａと接続路４６とが連通する。このとき、第二切換弁２０ａ，２０ｂのスプール位置が第四位置であれば、接続路４６と第一流路６０ａとが連通し、すなわち、外部作動油導入路６３ａと第一流路６０ａとが繋がる。接続路４６は、ロータリージョイント１６（スイベルジョイント）の内部に形成される。
【００３０】
第一位置ａ及び第三位置ｃは、油圧ショベル７０の通常駆動時（例えばメインポンプ５，６の作動時）における作動油流路を形成する位置である。一方、第二位置ｂ及び第四位置ｄは、外部油圧装置９０から供給される作動油流路を形成する位置である。
なお、走行回路４２ａにおける第一切換弁１７ａ，１７ｂはそれぞれ、走行回路４２ｂにおける第一切換弁１９ａ，１９ｂに対応する機能を有する。同様に、走行回路４２ａにおける第二切換弁１８ａ，１８ｂは、走行回路４２ｂにおける第二切換弁２０ａ，２０ｂに対応する機能を有する。また、第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び第二切換弁１８ａ，１８ｂの間を繋ぐ流路を接続路４７と呼ぶ。接続路４７は、接続路４６と同様に、ロータリージョイント１６の内部に形成される。
【００３１】
リターン回路４４上には、リターン切換弁２１が介装される。リターン切換弁２１には、一端をジョイント２７ｃに接続された外部リターン流路６２の他端が接続される。リターン切換弁２１のスプール位置には、メインコントロールバルブ８及びタンク４０を連通させる第五位置ｅと、メインコントロールバルブ８及び外部リターン流路６２間を連通させる第六位置ｆとが設けられる。
【００３２】
第五位置ｅは、油圧ショベル７０の通常駆動時における作動油のタンク４０への還流路を形成する位置である。一方、第六位置ｆは、外部油圧装置９０への還流路を形成する位置である。
第一流路６０ａにおける第二合流チェック弁２３ａよりも第二切換弁２０ａ，２０ｂ側から分岐して、第二流路６１ａが形成される。第二流路６１ａは、第一流路６０ａを流通する作動油を油圧ショベル７０のパイロット回路１５へ供給するための流路であり、パイロットポンプ７及びパイロット回路１５間を繋ぐパイロット流路４８に接続される。なお、第一流路６０ｂからも、パイロット回路１５へ作動油を供給するための第二流路６１ｂが分岐形成される。
【００３３】
パイロット回路１５と第二流路６１ａとの接続点よりもパイロットポンプ７側には、第三合流チェック弁２４が介装され、パイロットポンプ７側への作動油の逆流が防止される。また、第二流路６１ａ上にも第四合流チェック弁２５ａが介装される。したがって、作動油の流通方向は、パイロットポンプ７及び第二流路６１ａ側からパイロット回路１５へと向かう方向に制限される。
【００３４】
また、第二流路６１ａ上の第四合流チェック弁２５ａよりもパイロット回路１５側には減圧弁２６が介装される。これにより、減圧された第一流路６０ａの作動油圧がパイロット回路１５へと導入される。
第二流路６１ｂにも同様に、第四合流チェック弁２５ｂが介装される。なお、二本の第二流路６１ａ，６１ｂの合流点よりも下流側（パイロット回路１５側）に減圧弁２６が配置される。
【００３５】
油圧ショベル７０にはデータ処理器２９及び送信機３０が設けられる。データ処理器２９は、外部油圧装置９０へ伝達される情報を処理するための電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスとして提供される。データ処理器２９は、圧力センサ２８ａ，２８ｂで検出されたネガコン圧Ｐ1，Ｐ2を読み込み、Ａ／Ｄ変換等を行って送信データを生成する。ここで生成された送信データは、無線通信により送信機３０から送信される。
【００３６】
［３．外部油圧回路］
図３に、外部油圧装置９０に内蔵された外部油圧回路２の全体構成を示す。
外部油圧回路２において、一対の外部メインポンプ３３，３４の作動油吐出口は、それぞれ外部ジョイント４９ａ，４９ｂに接続され、ホース５２ａ，５２ｂを介してショベル側油圧回路１のジョイント２７ａ，２７ｂに接続される。また、ショベル側油圧回路１のジョイント２７ｃは、ホース５２ｃを介して外部ジョイント４９ｃに接続される。ジョイント２７ｃと外部タンク４１とを結ぶ外部リターン流路６５上には、外部オイルクーラ３７が介装される。
【００３７】
外部パイロットポンプ３５は、外部パイロットリリーフ回路３６に作動油を供給するものである。外部パイロットリリーフ回路３６とは、回路保護のために設けているリリーフ回路である。
外部メインポンプ３３，３４のそれぞれには、傾転斜板の傾斜角を調整することにより吐出流量及び吐出圧を制御する外部レギュレータ３３ａ，３４ａ（斜板制御機構）が併設される。外部レギュレータ３３ａ，３４ａは、油圧ショベル７０側のネガコン圧の高低に対応するように外部メインポンプ３３，３４の吐出流量を減少又は増加させて、外部メインポンプ３３，３４の出力を一定に保たせる機能を有する。つまり、ショベル側油圧回路１のメインポンプ５，６で実施されるネガコン制御と同様の制御が外部メインポンプ３３，３４に対して実施される。
【００３８】
外部レギュレータ３３ａ，３４ａにおけるネガコン用のパイロット作動油は、外部パイロットリリーフ回路３６から導入される。外部パイロットリリーフ回路３６と外部レギュレータ３３ａ，３４ａとの間の流路上には、外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂが介装される。外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂは、外部パイロットリリーフ回路３６側の作動油圧を制御して、適切な圧力の作動油を外部レギュレータ３３ａ，３４ａ側に供給する機能を有する。
【００３９】
外部油圧装置９０には、受信機５０及び比例弁ドライバ５１が設けられる。受信機５０は、油圧ショベル７０の送信機３０からの送信データを受信して比例弁ドライバ５１へ入力するものである。また、比例弁ドライバ５１は、入力された送信データに基づいて外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂの開度を制御する電子制御装置である。
ここでは、油圧ショベル７０のネガコン圧Ｐ1，Ｐ2と同一圧の作動油が外部レギュレータ３３ａ，３４ａ側に供給されるように、比例弁ドライバ５１が外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂを制御する。したがって
外部メインポンプ３３はメインポンプ５の代理としての作動油供給源となり、外部メインポンプ３４はメインポンプ６の代理としての作動油供給源となる。
【００４０】
［４．作用，効果］
［４−１．エンジン３の作動時］
油圧ショベル７０のエンジン３の作動時には、走行回路４２ａの第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び走行回路４２ｂの第一切換弁１９ａ，１９ｂの全てのスプール位置と第一位置ａに設定する。同時に、走行回路４２ａの第二切換弁１８ａ，１８ｂ及び走行回路４２ｂの第二切換弁２０ａ，２０ｂの全てのスプール位置と第三位置ｃに設定する。また、リターン切換弁２１のスプール位置は第五位置ｅとする。
【００４１】
油圧ショベル７０のメインポンプ５，６はエンジン３によって駆動され、それぞれのメインポンプ５，６から吐出された作動油がメイン回路４３ａ，４３ｂ側へと流通する。メイン回路４３ａ，４３ｂから分岐形成された第一流路６０ａ，６０ｂには第二合流チェック弁２３ａ，２３ｂが介装されているため、作動油の第一流路６０ａ，６０ｂ側への流出が防止され、メインコントロールバルブ８側へと流入する。
【００４２】
したがって、図示しない走行操作レバーへの操作入力に応じて作動油が走行回路４２ａ，４２ｂへと供給される。例えば、走行モータ９には第二切換弁１８ａ及び第一切換弁１７ａを介して作動油が供給され、戻り油は第一切換弁１７ｂ及び第二切換弁１８ｂを介してメインコントロールバルブ８に戻る。走行モータ９の回転方向が逆方向である場合には、作動油の流通方向が逆になる。
【００４３】
同様に、走行モータ１０の駆動時には、例えば第二切換弁２０ａ及び第一切換弁１９ａを介して作動油が供給され、戻り油は第一切換弁１９ｂ及び第二切換弁２０ｂを介してメインコントロールバルブ８に戻る。作動油の流通方向は、走行モータ１０の回転方向に依存する。メインコントロールバルブ８に戻った作動油はリターン回路４４を流通し、リターン切換弁２１を介してタンク４０へ排出される。
【００４４】
図示しないブーム操作レバーやアーム操作レバーが操作された場合には、その操作量及び操作方向に応じてブームシリンダ１１やアームシリンダ１２へ作動油が供給され、ブーム８１やアーム８２を作動させることができる。メインポンプ５，６の吐出流量は、メインコントロールバルブ８のセンタバイパスの作動油圧（ネガコン圧）に応じて制御される。したがって、油圧ショベル７０の通常の運転が可能である。
【００４５】
［４−２．外部油圧装置９０の作動時］
外部油圧装置９０での駆動時には、走行回路４２ａの第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び走行回路４２ｂの第一切換弁１９ａ，１９ｂの全てのスプール位置と第二位置ｂに設定する。同時に、走行回路４２ａの第二切換弁１８ａ，１８ｂ及び走行回路４２ｂの第二切換弁２０ａ，２０ｂの全てのスプール位置と第四位置ｄに設定する。リターン切換弁２１のスプール位置は第六位置ｆとする。
【００４６】
さらに、図３に示すように、ショベル側油圧回路１のジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃを外部油圧回路２の外部ジョイント４９ａ，４９ｂ，４９ｃのそれぞれにホース５２ａ，５２ｂ，５２ｃで接続し、外部油圧装置９０を外部電源に接続する。
油圧ショベル７０のメインポンプ５，６は停止しており作動油を吐出しない。その代わりに、外部メインポンプ３３，３４から吐出される作動油がショベル側油圧回路１に導入される。
【００４７】
例えば、一方の外部メインポンプ３３から吐出される作動油は、ホース５２ａを介して外部作動油導入路６３ａに導入される。このとき、走行回路４２ｂの第一切換弁１９ａ，１９ｂのスプールはともに第二位置ｂとされているため、作動油は双方の接続路４６へ導入される。さらに、第二切換弁２０ａ，２０ｂのスプールがともに第四位置ｄとされているため、接続路４６の作動油は第一流路６０ａへと導入され、第二合流チェック弁２３ａを介してメイン回路４３ａに供給される。メイン回路４３ａには第一合流チェック弁２２ａが介装されているため、作動油のメインポンプ５側への流出が防止され、メインコントロールバルブ８側へと流入する。
【００４８】
同様に、他方の外部メインポンプ３４から吐出される作動油は、ホース５２ｂを介して外部作動油導入路６３ｂに導入され、走行回路４２ａの第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び第二切換弁１８ａ，１８ｂを介して第一流路６０ｂへと導入され、第二合流チェック弁２３ｂを介してメイン回路４３ｂに供給される。また、第一合流チェック弁２２ｂにより作動油のメインポンプ６側への逆流も防止される。
【００４９】
さらに、第一流路６０ａ，６０ｂから第二流路６１ａ，６１ｂ側へと作動油が分流し、減圧弁２６で減圧された作動油がパイロット回路１５に供給される。したがって、ブーム操作レバーやアーム操作レバーが操作された場合には、その操作量及び操作方向に応じてブームシリンダ１１やアームシリンダ１２へ作動油が供給され、ブーム８１やアーム８２を作動させることができる。
【００５０】
一方、走行回路４２ａ、４２ｂには外部作動油導入路６３ａ，６３ｂからの作動油が流通しており、第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂにおいて走行モータ９，１０側への作動油供給が遮断される。したがって、誤って走行操作レバーへの操作入力がなされた場合であっても、走行モータ９，１０の作動を確実に防止することができる。
また、メインコントロールバルブ８のセンタバイパスの作動油圧（ネガコン圧）Ｐ1，Ｐ2の情報は、油圧ショベル７０の送信機３０から外部油圧装置９０に無線送信される。外部油圧装置９０では、油圧ショベル７０のネガコン圧Ｐ1，Ｐ2に応じて外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂが制御され、外部メインポンプ３３，３４の吐出流量が制御される。
【００５１】
このように、開示の作業機械の油圧回路によれば、外部メインポンプ３３，３４（外部油圧源）から供給される作動油を走行回路４２ａ，４２ｂに導入するとともに、第一流路６０ａ，６０ｂを介してメイン回路４３ａ，４３ｂへと導入することにより、メインポンプ５，６だけでなく外部メインポンプ３３，３４を利用して油圧アクチュエータを駆動することができる。また、外部メインポンプ３３，３４の利用時における走行モータ９，１０の作動を確実に防止することができる。
【００５２】
また、メインポンプ５，６を利用するモードから外部メインポンプ３３，３４を利用するモードへと油圧回路を切り換えるには、第一切換弁１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ，第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂ及びリターン切換弁２１のスプール位置を一斉に変更するだけで済み、容易に切り換え作業を実施することができる。
また、メイン回路４３ａ，４３ｂと第一流路６０ａ，６０ｂとの接続部におけるそれぞれの上流側に第一合流チェック弁２２ａ，２２ｂ及び第二合流チェック弁２３ａ，２３ｂを介装することにより、メインポンプ５，６及び外部メインポンプ３３，３４からの作動油の流通方向を一意に設定することができ、油圧回路の動作を安定させることができる。
【００５３】
また、開示の油圧回路は、外部メインポンプ３３，３４から供給される作動油をメイン回路４３ａ，４３ｂだけでなくパイロット回路１５にも供給する回路構成である。したがって、外部メインポンプ３３，３４をメインポンプ５，６の代理としてだけでなく、パイロットポンプ７の代理として機能させることができる。さらに、第二流路６１ａ，６１ｂの作動油圧を減圧弁２６で減圧してパイロット回路１５に供給しているため、ブーム操作やアーム操作に係るパイロット圧の生成に支障を生じることもなく、通常運転時とほぼ同一の操作感を提供することができる。
【００５４】
また、ネガコン圧Ｐ1，Ｐ2に応じて外部メインポンプ３３，３４の吐出流量が制御されるため、ブーム８１やアーム８２の作動時においても、油圧ショベル７０の通常運転時と同一の操作感を確保することができる。また、外部メインポンプ３３，３４の出力が一定となるため、たとえ大きな負荷変動が生じたとしても適切な作動油流量を確保することができる。
【００５５】
また、外部メインポンプ３３，３４からの作動油供給時には、メインコントロールバルブ８からの戻り油が外部リターン流路６２及びホース５２ｃを通って外部タンク４１へと戻されるため、外部油圧装置９０に一定の作動油流量を確保することができる。
また、開示の油圧回路では、ロータリージョイント１６を挟んでその下方に第一切換弁１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂを配置し、上方に第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂを配置している。つまり、外部油圧装置９０からの作動油供給時には、通所運転時における走行モータ９，１０の駆動用の作動油流路が油圧ショベル７０全体の動力導入路として転用されることになる。したがって、下部走行体７１と上部旋回体７２とを結ぶロータリージョイント１６の内部流路の有効利用が可能となる。また、ロータリージョイント１６の内部に形成される流路数及び流路断面積を変更することなく適用することができ、既存のロータリージョイントをそのまま流用することができる。
【００５６】
［５．その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態における第一切換弁１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ，第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂ及びリターン切換弁２１のスプール位置の切り換え手法は任意であり、手動で切り換える構成としてもよいし、自動的に切り換えられる構成としてもよい。前者の場合、簡素な構成でのモード切換が可能であり、コストをさらに削減することができる。後者の場合、上記の切換弁として電磁切換弁を使用するとともに、電磁切換弁を電気的に制御する切換制御装置（切換制御手段）を用いることが考えられる。切換制御装置に要求される機能としては、スイッチ操作あるいはジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃへのホース５２ａ，５２ｂ，５２ｃの差し込み等を検知して、電磁切換弁のスプール位置を変更する制御信号を出力すること等である。このような構成により、メインポンプ５，６及び外部メインポンプ３３，３４の切り換え作業を自動的に行うことができ、利便性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、走行モータ及び油圧アクチュエータを有する作業機械（例えば、油圧ショベルや油圧式クレーン，下部走行体に油圧走行装置を備えた車両等）全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ショベル側油圧回路
２ 外部油圧回路
３ エンジン
５，６ メインポンプ（油圧源）
５ａ，６ａ レギュレータ
７ パイロットポンプ
８ メインコントロールバルブ（制御弁）
９，１０ 走行モータ
１５ パイロット回路
１６ ロータリージョイント
２１ リターン切換弁
２２ａ，２２ｂ 第一合流チェック弁
２３ａ，２３ｂ 第二合流チェック弁
２４ 第三合流チェック弁
２５ａ，２５ｂ 第四合流チェック弁
２６ 減圧弁
２８ａ，２８ｂ 圧力センサ（ネガコン圧検出手段）
２９ データ処理器
３０ 送信機
３３，３４ 外部メインポンプ（外部油圧源）
３３ａ，３４ａ 外部レギュレータ（外部ネガコン制御手段）
３５ 外部パイロットポンプ
３６ 外部パイロットリリーフ回路
３９ａ，３９ｂ 外部電磁比例減圧弁
４２ａ，４２ｂ 走行回路
４３ａ，４３ｂ メイン回路
４４ リターン回路
４５ａ，４５ｂ ネガコン回路
４６，４７ 接続路
４８ パイロット流路
５０ 受信機
５１ 比例弁ドライバ
６０ａ，６０ｂ 第一流路
６１ａ，６１ｂ 第二流路
６２ 外部リターン流路
６３ａ，６３ｂ 外部作動油導入路
６５ 外部リターン流路
７０ 油圧ショベル（作業機械）
９０ 外部油圧装置
Ｐ1，Ｐ2 ネガコン圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に搭載される油圧源だけでなく外部油圧源からの作動油の供給を受けて作動する作業機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベルをはじめとする油圧駆動の作業機械では、屋内やトンネル内といった閉鎖された空間での使用を想定して、エンジン（内燃機関）に頼ることなく油圧装置を駆動する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、外部電源からの電力供給により油圧ポンプを駆動する電動式の油圧ショベルが開示されている。この技術では、屋内作業が行われる建物の給電装置と油圧ショベルとを着脱式の電源ケーブルで接続して電動モータを駆動し、この電動モータで油圧ポンプを駆動している。また、電源ケーブルの切断時には補助バッテリにより電動モータを駆動することとしている。
【０００３】
一方、このような電動式の油圧ショベルでは、油圧装置を作動させるのに十分な出力を有する大型の電動モータが必要となり、製造コストが高騰するおそれがある。なお、電動モータとこれを駆動するためのエンジンとを搭載したハイブリッド型の油圧ショベルでは、このような課題が顕著となる。
そこで、外部から電力の供給を受ける代わりに、圧油の供給を受けて油圧装置を駆動する技術も検討されている。例えば、特許文献２には、建設車両側のバルブに移動式の外部油圧ユニットを接続し、建設車両に搭載された油圧ポンプの代わりに外部油圧ユニットから作動油を供給することで作業機を作動させる技術が開示されている。この技術では、バルブと外部油圧ユニットとの接続を解除することにより、通常の建設車両としても使用することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２５３５５号公報
【特許文献２】実開平２−５０４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に油圧ショベルの油圧ポンプは上部旋回体のポンプルーム内に設けられ、ここから機体前方のフロント作業機や旋回装置，下部走行体の走行装置の各所へと作動油が供給される。また、上部旋回体は下部走行体に対して旋回可能に搭載されるため、これらの接続部にはスイベルジョイントが設けられる。例えば、油圧ポンプと走行装置とを接続する作動油流路は、機体の旋回動作によって遮断されることがないようにスイベルジョイントの内部に設けられる。
【０００６】
一方、特許文献２の技術では、外部油圧ユニットからの作動油が流通する接続管がバルブに接続されるため、機体下方に位置する下部走行体から作動油を供給する場合には接続管をスイベルジョイントの中に挿通させる必要がある。つまり、スイベルジョイントの内部に油圧ポンプで走行装置を駆動する場合に使用される作動油流路に加えて、外部油圧ユニットからの作動油流路を設ける必要が生じ、構造が複雑化するという課題がある。
【０００７】
特に、油圧ショベルに搭載される油圧装置の駆動回路には高圧の作動油が流通するため、上部旋回体及び下部走行体に跨って配置される作動油流路の数が増加するほど、大型の高価なスイベルジョイントを用いなければならず、製造コストを低く抑えることが難しくなる。
また、油圧ショベルの外部から高圧の作動油を供給する際には、油圧回路保護の観点から油圧ショベルを移動できないようにしたい場合がある。一方、特許文献２に記載のように、外部からの作動油をバルブへと導入する構成では、走行レバーの操作によりバルブが作動し、走行装置へと作動油が供給されるおそれがある。つまり、特許文献２の技術で走行装置の作動を防止するには、通常作業時におけるバルブ制御とは異なるバルブ制御が必要となり、回路構成や制御構成が複雑になるという課題がある。
【０００８】
本件の目的の一つは、このような課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成で外部油圧源の利用を可能とすることであり、あるいは、外部油圧源の利用時における走行装置の作動を防止することである。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の作業機械の油圧回路は、油圧源から吐出される作動油を、制御弁を介して走行モータ及び油圧アクチュエータへと供給するとともに該制御弁を介してタンクへ排出する作業機械の油圧回路であって、該油圧源とは別個に設けられる外部油圧源に接続される外部作動油導入路と、該走行モータと該制御弁とを接続する走行回路上に介装されるとともに該外部作動油導入路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第一位置、及び、該外部作動油導入路と該制御弁とを連通させる第二位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第一切換弁と、該油圧源と該制御弁とを接続するメイン回路から分岐形成された第一流路と、該第一切換弁よりも該走行回路の該制御弁側に介装されるとともに該第一流路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第三位置、及び、該走行モータと該第一流路とを連通させる第四位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第二切換弁と、該メイン回路における該第一流路との分岐点よりも該油圧源側に介装され、該制御弁側から該油圧源側への逆流を防止する第一合流チェック弁と、該第一流路に介装され、該メイン回路側から該第二切換弁側への逆流を防止する第二合流チェック弁とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
例えば、油圧源の使用時には、第一切換弁の弁体を第一位置とし、第二切換弁の弁体を第三位置とする。また、外部油圧源の使用時には、第一切換弁の弁体を第二位置とし、第二切換弁の弁体を第四位置とする。
また、開示の作業機械の油圧回路は、該タンクとは別個に設けられる外部タンクに接続される外部リターン流路と、該制御弁と該タンクとを接続するリターン回路上に介装されるとともに該外部リターン流路に接続され、該制御弁と該タンクとを連通させる第五位置、及び、該制御弁と該外部リターン流路とを連通させる第六位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有するリターン切換弁とをさらに備えたことを特徴としている。
【００１１】
例えば、油圧源の使用時には、リターン切換弁の弁体を第五位置とする。また、外部油圧源の使用時には、リターン切換弁の弁体を第六位置とする。
また、開示の作業機械の油圧回路は、該油圧アクチュエータの作動量を設定するためのパイロット圧を生成するパイロット回路と、該第一流路から分岐形成され、該パイロット回路に接続された第二流路と、該第二流路上に介装された減圧弁とをさらに備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、開示の作業機械の油圧回路は、該制御弁におけるセンタバイパスの作動油圧をネガコン圧として検出するネガコン圧検出手段と、該ネガコン圧検出手段で検出された該ネガコン圧に基づいて、該外部油圧源からの作動油流量を制御する外部ネガコン制御手段とをさらに備えたことを特徴としている。
また、開示の作業機械の油圧回路は、該第一切換弁が、該作業機械の下部走行体に設けられるとともに、該第二切換弁が、該作業機械の上部旋回体に設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
開示の作業機械の油圧回路によれば、外部油圧源から供給される作動油を走行回路に導入するとともに、第一流路を介してメイン回路へと導入することにより、油圧源だけでなく外部油圧源を利用して油圧アクチュエータを駆動することができる。また、外部油圧源の利用時における走行装置の作動を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る油圧回路が適用された油圧ショベル及び外部油圧装置を示す図であり、（ａ）は油圧ショベルの側面図、（ｂ）は外部油圧装置の側面図である。
【図２】図１（ａ）の油圧ショベルの油圧回路図及びブロック構成図である。
【図３】図１（ｂ）の外部油圧装置の油圧回路図及びブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して作業機械の油圧制御装置の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、その趣旨を逸脱しない範囲で本実施形態を種々変形して実施してもよい。
［１．全体構成］
本発明は、図１（ａ）に示す油圧ショベル７０（作業機械）に適用される。この油圧ショベル７０は、クローラ式の走行装置を装備した下部走行体７１と、下部走行体７１に搭載された上部旋回体７２とを備えて構成される。上部旋回体７２は、旋回装置を介して下部走行体７１の上に旋回自在に設置される。下部走行体７１と上部旋回体７２との接続部には、内部に作動油の流路が形成されたロータリージョイント１６（スイベルジョイント）が設けられる。
【００１６】
上部旋回体７２の車両前方側には、車両前方へ延出するように設けられたフロント作業機８０が設けられ、その車体左側に操作者が搭乗するキャブ７４が設けられる。また、上部旋回体７２の後端部には機体の重量バランスをとるためのカウンタウェイト７３が設けられ、その機体前方側にエンジンルーム７５が設けられる。エンジンルーム７５の内部には、エンジン３（内燃機関）が配置される。
【００１７】
エンジンルーム７５に隣接するポンプルーム内には、油圧ショベル７０に搭載される各種油圧装置の油圧駆動源となるメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７が設けられる。これらのメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７は、ポンプドライブ４を介してエンジン３の出力軸に接続される。ポンプドライブ４は、エンジン３で生成された動力を各ポンプ５，６，７へ分配するとともに回転数及びトルクを調整する変速機としての機能を有する。エンジン３の作動時にはこれらのメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７が駆動され、メインポンプ５，６及びパイロットポンプ７から吐出される作動油が後述する油圧回路へと供給される。
【００１８】
フロント作業機８０は、上部旋回体７２に基端部を軸支されたブーム８１と、ブーム８１の先端に軸支されたアーム８２と、さらにアーム８２の先端に軸支されたバケット８３とを有する。ブーム８１及び上部旋回体７２の間には一対のブームシリンダ１１が介装され、伸縮動作によりブーム８１を上下方向に駆動する。同様に、アームシリンダ１２及びバケットシリンダ１３は、伸縮動作によりアーム８２及びバケット８３をそれぞれ駆動する。これらの油圧アクチュエータの作動量を入力するための操作レバーはキャブ７４内に配置される。
【００１９】
下部走行体７１のフレームには、エンジン３の停止時に機体外部から作動油供給を受けるためのジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃ（ホースジョイント）が設けられる。エンジン３の停止時にはメインポンプ５，６及びパイロットポンプ７が作動しないため、これらのジョイント２７ａ，２７ｂから導入される作動油が後述する油圧回路に供給されるとともに、ジョイント２７ｃから排出される。
【００２０】
エンジン３の停止時に作動油を供給するための外部油圧装置９０を図１（ｂ）に示す。外部油圧装置９０は、油圧ショベル７０とは別個に設けられる動力生成ユニットであり、メインポンプ５，６及びパイロットポンプ７の代わりに作動油を供給する機能を有する。
外部油圧装置９０の内部には、外部から電力の供給を受けて作動する外部電動機３１，外部ポンプドライブ３２，外部メインポンプ３３，３４及び外部パイロットポンプ３５が設けられる。外部メインポンプ３３，３４及び外部パイロットポンプ３５は、外部ポンプドライブ３２を介して外部電動機３１の出力軸に接続され、外部電動機３１によって駆動される。
【００２１】
また、外部油圧装置９０には、油圧ショベル７０との間の作動油の出入口としての外部ジョイント４９ａ，４９ｂ，４９ｃ（ホースジョイント）が設けられる。例えば、油圧ショベル７０のエンジン３の停止時には、これらの外部ジョイント４９ａ，４９ｂ，４９ｃと油圧ショベル７０側のジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃとがホース等で接続され、油圧回路が形成される。
【００２２】
［２．ショベル側油圧回路］
図２に、油圧ショベル７０の駆動に係るショベル側油圧回路１の全体構成を示す。
ショベル側油圧回路１は、一対のメインポンプ５，６から各種アクチュエータへの作動油流路を構成するとともに、パイロットポンプ７からパイロット回路１５への作動油流路を構成する回路である。各種アクチュエータの例として、図２中にブームシリンダ１１，アームシリンダ１２，バケットシリンダ１３，走行モータ９，１０及び旋回モータ１４を示す。走行モータ９，１０はそれぞれ、下部走行体７１の左右の走行装置に内装される。
【００２３】
メインポンプ５，６と各種アクチュエータとの間の油圧回路上には、複数の制御弁を内蔵したメインコントロールバルブ８（制御弁）が設けられる。メインコントロールバルブ８は、各種アクチュエータへの作動油流量及び流通方向を制御する複数の弁が内蔵されたバルブユニットである。メインポンプ５，６から吐出された作動油は、メインコントロールバルブ８を介してそれぞれのアクチュエータに供給され、またそれぞれのアクチュエータからの戻り油は、メインコントロールバルブ８を介してタンク４０へと流れる。
【００２４】
以下、メインポンプ５，６とメインコントロールバルブ８との間の作動油流路のことをメイン回路４３ａ，４３ｂと呼び、メインコントロールバルブ８と走行モータ９，１０との間の作動油流路のことを走行回路４２ａ，４２ｂと呼ぶ。また、メインコントロールバルブ８とタンク４０との間の作動油流路をリターン回路４４と呼ぶ。
メインポンプ５，６のそれぞれには、傾転斜板の傾斜角を調整することにより吐出流量及び吐出圧を制御するレギュレータ５ａ，６ａ（斜板制御機構）が併設される。レギュレータ５ａ，６ａは、メインコントロールバルブ８におけるセンタバイパスの作動油圧（ネガコン圧）の高低に対応するようにメインポンプ５，６の吐出流量を減少又は増加させて、メインポンプ５，６の出力を一定に保たせる機能を有する。以下、メインコントロールバルブ８のセンタバイパスとレギュレータ５ａ，６ａとを接続する作動油流路のことをネガコン回路４５ａ，４５ｂと呼ぶ。
【００２５】
ネガコン回路４５ａ，４５ｂには、ネガコン圧を検出する圧力センサ２８ａ，２８ｂが介装される。一方の圧力センサ２８ａは、一方のメインポンプ５から供給される作動油によって生じるネガコン圧Ｐ1を検出し、他方の圧力センサ２８ｂは、他方のメインポンプ６から供給される作動油によって生じるネガコン圧Ｐ2を検出する。圧力センサ２８ａ，２８ｂで検出されたこれらのネガコン圧Ｐ1，Ｐ2は、後述するデータ処理器２９へ伝達される。
【００２６】
各メイン回路４３ａ，４３ｂはそれぞれ同様の構成であり、また各走行回路４２ａ，４２ｂはそれぞれ同様の構成である。ここでは、一方のメイン回路４３ａ及び走行回路４２ｂを代表して詳述し、他方のメイン回路４３ｂ及び走行回路４２ａについての重複する記載は部分的に省略する。
メイン回路４３ａの中途からは、第一流路６０ａが分岐形成される。メイン回路４３ａと第一流路６０ａとの分岐点よりもメインポンプ５側には第一合流チェック弁２２ａが介装され、メインポンプ５側への作動油の逆流が防止される。また、第一流路６０ａ上にも第二合流チェック弁２３ａが介装される。したがって、作動油の流通方向は、メインポンプ５及び第一流路６０ａ側からメインコントロールバルブ８へと向かう方向に制限される。なお、メイン回路４３ｂからも第一流路６０ｂが分岐形成され、第一合流チェック弁２２ｂ及び第二合流チェック弁２３ｂが設けられる。
【００２７】
走行回路４２ｂには、二種類の切換弁が二個ずつ介装される。走行回路４２ｂでは、作動油が走行モータ１０へと向かう流入側の流路と、走行モータ１０から排出される流出側の流路とが対をなしており、それぞれの流路に対して二種類の切換弁が設けられる。走行モータ１０側に介装されるものを第一切換弁１９ａ，１９ｂと呼び、メインコントロールバルブ８側に介装されるものを第二切換弁２０ａ，２０ｂと呼ぶ。
【００２８】
第一切換弁１９ａ，１９ｂはロータリージョイント１６よりも下方（下部走行体７１側）に配置され、第二切換弁２０ａ，２０ｂはロータリージョイント１６よりも上方（上部旋回体７２側）に配置される。また、第一切換弁１９ａ，１９ｂ及び第二切換弁２０ａ，２０ｂは、ともにスプール（弁体）の位置を二位置に切換自在に構成される。
第一切換弁１９ａ，１９ｂには、一端をジョイント２７ａに接続された外部作動油導入路６３ａの他端が接続される。第一切換弁１９ａ，１９ｂのスプール位置には、走行モータ１０及びメインコントロールバルブ８間を接続する第一位置ａと、外部作動油導入路６３ａをメインコントロールバルブ８側へと接続させる第二位置ｂとが設けられる。
【００２９】
第二切換弁２０ａ，２０ｂには、第一流路６０ａが接続される。第二切換弁２０ａ，２０ｂのスプール位置には、走行モータ１０及びメインコントロールバルブ８間を接続する第三位置ｃと、第一流路６０ａを走行モータ１０側へと接続させる第四位置ｄとが設けられる。
ここで、第一切換弁１９ａ，１９ｂと第二切換弁２０ａ，２０ｂとの間を繋ぐ流路を接続路４６と呼ぶ。第一切換弁１９ａ，１９ｂのスプール位置が第二位置であるときには、外部作動油導入路６３ａと接続路４６とが連通する。このとき、第二切換弁２０ａ，２０ｂのスプール位置が第四位置であれば、接続路４６と第一流路６０ａとが連通し、すなわち、外部作動油導入路６３ａと第一流路６０ａとが繋がる。接続路４６は、ロータリージョイント１６（スイベルジョイント）の内部に形成される。
【００３０】
第一位置ａ及び第三位置ｃは、油圧ショベル７０の通常駆動時（例えばメインポンプ５，６の作動時）における作動油流路を形成する位置である。一方、第二位置ｂ及び第四位置ｄは、外部油圧装置９０から供給される作動油流路を形成する位置である。
なお、走行回路４２ａにおける第一切換弁１７ａ，１７ｂはそれぞれ、走行回路４２ｂにおける第一切換弁１９ａ，１９ｂに対応する機能を有する。同様に、走行回路４２ａにおける第二切換弁１８ａ，１８ｂは、走行回路４２ｂにおける第二切換弁２０ａ，２０ｂに対応する機能を有する。また、第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び第二切換弁１８ａ，１８ｂの間を繋ぐ流路を接続路４７と呼ぶ。接続路４７は、接続路４６と同様に、ロータリージョイント１６の内部に形成される。
【００３１】
リターン回路４４上には、リターン切換弁２１が介装される。リターン切換弁２１には、一端をジョイント２７ｃに接続された外部リターン流路６２の他端が接続される。リターン切換弁２１のスプール位置には、メインコントロールバルブ８及びタンク４０を連通させる第五位置ｅと、メインコントロールバルブ８及び外部リターン流路６２間を連通させる第六位置ｆとが設けられる。
【００３２】
第五位置ｅは、油圧ショベル７０の通常駆動時における作動油のタンク４０への還流路を形成する位置である。一方、第六位置ｆは、外部油圧装置９０への還流路を形成する位置である。
第一流路６０ａにおける第二合流チェック弁２３ａよりも第二切換弁２０ａ，２０ｂ側から分岐して、第二流路６１ａが形成される。第二流路６１ａは、第一流路６０ａを流通する作動油を油圧ショベル７０のパイロット回路１５へ供給するための流路であり、パイロットポンプ７及びパイロット回路１５間を繋ぐパイロット流路４８に接続される。なお、第一流路６０ｂからも、パイロット回路１５へ作動油を供給するための第二流路６１ｂが分岐形成される。
【００３３】
パイロット回路１５と第二流路６１ａとの接続点よりもパイロットポンプ７側には、第三合流チェック弁２４が介装され、パイロットポンプ７側への作動油の逆流が防止される。また、第二流路６１ａ上にも第四合流チェック弁２５ａが介装される。したがって、作動油の流通方向は、パイロットポンプ７及び第二流路６１ａ側からパイロット回路１５へと向かう方向に制限される。
【００３４】
また、第二流路６１ａ上の第四合流チェック弁２５ａよりもパイロット回路１５側には減圧弁２６が介装される。これにより、減圧された第一流路６０ａの作動油圧がパイロット回路１５へと導入される。
第二流路６１ｂにも同様に、第四合流チェック弁２５ｂが介装される。なお、二本の第二流路６１ａ，６１ｂの合流点よりも下流側（パイロット回路１５側）に減圧弁２６が配置される。
【００３５】
油圧ショベル７０にはデータ処理器２９及び送信機３０が設けられる。データ処理器２９は、外部油圧装置９０へ伝達される情報を処理するための電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスとして提供される。データ処理器２９は、圧力センサ２８ａ，２８ｂで検出されたネガコン圧Ｐ1，Ｐ2を読み込み、Ａ／Ｄ変換等を行って送信データを生成する。ここで生成された送信データは、無線通信により送信機３０から送信される。
【００３６】
［３．外部油圧回路］
図３に、外部油圧装置９０に内蔵された外部油圧回路２の全体構成を示す。
外部油圧回路２において、一対の外部メインポンプ３３，３４の作動油吐出口は、それぞれ外部ジョイント４９ａ，４９ｂに接続され、ホース５２ａ，５２ｂを介してショベル側油圧回路１のジョイント２７ａ，２７ｂに接続される。また、ショベル側油圧回路１のジョイント２７ｃは、ホース５２ｃを介して外部ジョイント４９ｃに接続される。ジョイント２７ｃと外部タンク４１とを結ぶ外部リターン流路６５上には、外部オイルクーラ３７が介装される。
【００３７】
外部パイロットポンプ３５は、外部パイロットリリーフ回路３６に作動油を供給するものである。外部パイロットリリーフ回路３６とは、回路保護のために設けているリリーフ回路である。
外部メインポンプ３３，３４のそれぞれには、傾転斜板の傾斜角を調整することにより吐出流量及び吐出圧を制御する外部レギュレータ３３ａ，３４ａ（斜板制御機構）が併設される。外部レギュレータ３３ａ，３４ａは、油圧ショベル７０側のネガコン圧の高低に対応するように外部メインポンプ３３，３４の吐出流量を減少又は増加させて、外部メインポンプ３３，３４の出力を一定に保たせる機能を有する。つまり、ショベル側油圧回路１のメインポンプ５，６で実施されるネガコン制御と同様の制御が外部メインポンプ３３，３４に対して実施される。
【００３８】
外部レギュレータ３３ａ，３４ａにおけるネガコン用のパイロット作動油は、外部パイロットリリーフ回路３６から導入される。外部パイロットリリーフ回路３６と外部レギュレータ３３ａ，３４ａとの間の流路上には、外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂが介装される。外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂは、外部パイロットリリーフ回路３６側の作動油圧を制御して、適切な圧力の作動油を外部レギュレータ３３ａ，３４ａ側に供給する機能を有する。
【００３９】
外部油圧装置９０には、受信機５０及び比例弁ドライバ５１が設けられる。受信機５０は、油圧ショベル７０の送信機３０からの送信データを受信して比例弁ドライバ５１へ入力するものである。また、比例弁ドライバ５１は、入力された送信データに基づいて外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂの開度を制御する電子制御装置である。
ここでは、油圧ショベル７０のネガコン圧Ｐ1，Ｐ2と同一圧の作動油が外部レギュレータ３３ａ，３４ａ側に供給されるように、比例弁ドライバ５１が外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂを制御する。したがって
外部メインポンプ３３はメインポンプ５の代理としての作動油供給源となり、外部メインポンプ３４はメインポンプ６の代理としての作動油供給源となる。
【００４０】
［４．作用，効果］
［４−１．エンジン３の作動時］
油圧ショベル７０のエンジン３の作動時には、走行回路４２ａの第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び走行回路４２ｂの第一切換弁１９ａ，１９ｂの全てのスプール位置と第一位置ａに設定する。同時に、走行回路４２ａの第二切換弁１８ａ，１８ｂ及び走行回路４２ｂの第二切換弁２０ａ，２０ｂの全てのスプール位置と第三位置ｃに設定する。また、リターン切換弁２１のスプール位置は第五位置ｅとする。
【００４１】
油圧ショベル７０のメインポンプ５，６はエンジン３によって駆動され、それぞれのメインポンプ５，６から吐出された作動油がメイン回路４３ａ，４３ｂ側へと流通する。メイン回路４３ａ，４３ｂから分岐形成された第一流路６０ａ，６０ｂには第二合流チェック弁２３ａ，２３ｂが介装されているため、作動油の第一流路６０ａ，６０ｂ側への流出が防止され、メインコントロールバルブ８側へと流入する。
【００４２】
したがって、図示しない走行操作レバーへの操作入力に応じて作動油が走行回路４２ａ，４２ｂへと供給される。例えば、走行モータ９には第二切換弁１８ａ及び第一切換弁１７ａを介して作動油が供給され、戻り油は第一切換弁１７ｂ及び第二切換弁１８ｂを介してメインコントロールバルブ８に戻る。走行モータ９の回転方向が逆方向である場合には、作動油の流通方向が逆になる。
【００４３】
同様に、走行モータ１０の駆動時には、例えば第二切換弁２０ａ及び第一切換弁１９ａを介して作動油が供給され、戻り油は第一切換弁１９ｂ及び第二切換弁２０ｂを介してメインコントロールバルブ８に戻る。作動油の流通方向は、走行モータ１０の回転方向に依存する。メインコントロールバルブ８に戻った作動油はリターン回路４４を流通し、リターン切換弁２１を介してタンク４０へ排出される。
【００４４】
図示しないブーム操作レバーやアーム操作レバーが操作された場合には、その操作量及び操作方向に応じてブームシリンダ１１やアームシリンダ１２へ作動油が供給され、ブーム８１やアーム８２を作動させることができる。メインポンプ５，６の吐出流量は、メインコントロールバルブ８のセンタバイパスの作動油圧（ネガコン圧）に応じて制御される。したがって、油圧ショベル７０の通常の運転が可能である。
【００４５】
［４−２．外部油圧装置９０の作動時］
外部油圧装置９０での駆動時には、走行回路４２ａの第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び走行回路４２ｂの第一切換弁１９ａ，１９ｂの全てのスプール位置と第二位置ｂに設定する。同時に、走行回路４２ａの第二切換弁１８ａ，１８ｂ及び走行回路４２ｂの第二切換弁２０ａ，２０ｂの全てのスプール位置と第四位置ｄに設定する。リターン切換弁２１のスプール位置は第六位置ｆとする。
【００４６】
さらに、図３に示すように、ショベル側油圧回路１のジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃを外部油圧回路２の外部ジョイント４９ａ，４９ｂ，４９ｃのそれぞれにホース５２ａ，５２ｂ，５２ｃで接続し、外部油圧装置９０を外部電源に接続する。
油圧ショベル７０のメインポンプ５，６は停止しており作動油を吐出しない。その代わりに、外部メインポンプ３３，３４から吐出される作動油がショベル側油圧回路１に導入される。
【００４７】
例えば、一方の外部メインポンプ３３から吐出される作動油は、ホース５２ａを介して外部作動油導入路６３ａに導入される。このとき、走行回路４２ｂの第一切換弁１９ａ，１９ｂのスプールはともに第二位置ｂとされているため、作動油は双方の接続路４６へ導入される。さらに、第二切換弁２０ａ，２０ｂのスプールがともに第四位置ｄとされているため、接続路４６の作動油は第一流路６０ａへと導入され、第二合流チェック弁２３ａを介してメイン回路４３ａに供給される。メイン回路４３ａには第一合流チェック弁２２ａが介装されているため、作動油のメインポンプ５側への流出が防止され、メインコントロールバルブ８側へと流入する。
【００４８】
同様に、他方の外部メインポンプ３４から吐出される作動油は、ホース５２ｂを介して外部作動油導入路６３ｂに導入され、走行回路４２ａの第一切換弁１７ａ，１７ｂ及び第二切換弁１８ａ，１８ｂを介して第一流路６０ｂへと導入され、第二合流チェック弁２３ｂを介してメイン回路４３ｂに供給される。また、第一合流チェック弁２２ｂにより作動油のメインポンプ６側への逆流も防止される。
【００４９】
さらに、第一流路６０ａ，６０ｂから第二流路６１ａ，６１ｂ側へと作動油が分流し、減圧弁２６で減圧された作動油がパイロット回路１５に供給される。したがって、ブーム操作レバーやアーム操作レバーが操作された場合には、その操作量及び操作方向に応じてブームシリンダ１１やアームシリンダ１２へ作動油が供給され、ブーム８１やアーム８２を作動させることができる。
【００５０】
一方、走行回路４２ａ、４２ｂには外部作動油導入路６３ａ，６３ｂからの作動油が流通しており、第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂにおいて走行モータ９，１０側への作動油供給が遮断される。したがって、誤って走行操作レバーへの操作入力がなされた場合であっても、走行モータ９，１０の作動を確実に防止することができる。
また、メインコントロールバルブ８のセンタバイパスの作動油圧（ネガコン圧）Ｐ1，Ｐ2の情報は、油圧ショベル７０の送信機３０から外部油圧装置９０に無線送信される。外部油圧装置９０では、油圧ショベル７０のネガコン圧Ｐ1，Ｐ2に応じて外部電磁比例減圧弁３９ａ，３９ｂが制御され、外部メインポンプ３３，３４の吐出流量が制御される。
【００５１】
このように、開示の作業機械の油圧回路によれば、外部メインポンプ３３，３４（外部油圧源）から供給される作動油を走行回路４２ａ，４２ｂに導入するとともに、第一流路６０ａ，６０ｂを介してメイン回路４３ａ，４３ｂへと導入することにより、メインポンプ５，６だけでなく外部メインポンプ３３，３４を利用して油圧アクチュエータを駆動することができる。また、外部メインポンプ３３，３４の利用時における走行モータ９，１０の作動を確実に防止することができる。
【００５２】
また、メインポンプ５，６を利用するモードから外部メインポンプ３３，３４を利用するモードへと油圧回路を切り換えるには、第一切換弁１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ，第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂ及びリターン切換弁２１のスプール位置を一斉に変更するだけで済み、容易に切り換え作業を実施することができる。
また、メイン回路４３ａ，４３ｂと第一流路６０ａ，６０ｂとの接続部におけるそれぞれの上流側に第一合流チェック弁２２ａ，２２ｂ及び第二合流チェック弁２３ａ，２３ｂを介装することにより、メインポンプ５，６及び外部メインポンプ３３，３４からの作動油の流通方向を一意に設定することができ、油圧回路の動作を安定させることができる。
【００５３】
また、開示の油圧回路は、外部メインポンプ３３，３４から供給される作動油をメイン回路４３ａ，４３ｂだけでなくパイロット回路１５にも供給する回路構成である。したがって、外部メインポンプ３３，３４をメインポンプ５，６の代理としてだけでなく、パイロットポンプ７の代理として機能させることができる。さらに、第二流路６１ａ，６１ｂの作動油圧を減圧弁２６で減圧してパイロット回路１５に供給しているため、ブーム操作やアーム操作に係るパイロット圧の生成に支障を生じることもなく、通常運転時とほぼ同一の操作感を提供することができる。
【００５４】
また、ネガコン圧Ｐ1，Ｐ2に応じて外部メインポンプ３３，３４の吐出流量が制御されるため、ブーム８１やアーム８２の作動時においても、油圧ショベル７０の通常運転時と同一の操作感を確保することができる。また、外部メインポンプ３３，３４の出力が一定となるため、たとえ大きな負荷変動が生じたとしても適切な作動油流量を確保することができる。
【００５５】
また、外部メインポンプ３３，３４からの作動油供給時には、メインコントロールバルブ８からの戻り油が外部リターン流路６２及びホース５２ｃを通って外部タンク４１へと戻されるため、外部油圧装置９０に一定の作動油流量を確保することができる。
また、開示の油圧回路では、ロータリージョイント１６を挟んでその下方に第一切換弁１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂを配置し、上方に第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂを配置している。つまり、外部油圧装置９０からの作動油供給時には、通所運転時における走行モータ９，１０の駆動用の作動油流路が油圧ショベル７０全体の動力導入路として転用されることになる。したがって、下部走行体７１と上部旋回体７２とを結ぶロータリージョイント１６の内部流路の有効利用が可能となる。また、ロータリージョイント１６の内部に形成される流路数及び流路断面積を変更することなく適用することができ、既存のロータリージョイントをそのまま流用することができる。
【００５６】
［５．その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態における第一切換弁１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ，第二切換弁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂ及びリターン切換弁２１のスプール位置の切り換え手法は任意であり、手動で切り換える構成としてもよいし、自動的に切り換えられる構成としてもよい。前者の場合、簡素な構成でのモード切換が可能であり、コストをさらに削減することができる。後者の場合、上記の切換弁として電磁切換弁を使用するとともに、電磁切換弁を電気的に制御する切換制御装置（切換制御手段）を用いることが考えられる。切換制御装置に要求される機能としては、スイッチ操作あるいはジョイント２７ａ，２７ｂ，２７ｃへのホース５２ａ，５２ｂ，５２ｃの差し込み等を検知して、電磁切換弁のスプール位置を変更する制御信号を出力すること等である。このような構成により、メインポンプ５，６及び外部メインポンプ３３，３４の切り換え作業を自動的に行うことができ、利便性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、走行モータ及び油圧アクチュエータを有する作業機械（例えば、油圧ショベルや油圧式クレーン，下部走行体に油圧走行装置を備えた車両等）全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ショベル側油圧回路
２ 外部油圧回路
３ エンジン
５，６ メインポンプ（油圧源）
５ａ，６ａ レギュレータ
７ パイロットポンプ
８ メインコントロールバルブ（制御弁）
９，１０ 走行モータ
１５ パイロット回路
１６ ロータリージョイント
２１ リターン切換弁
２２ａ，２２ｂ 第一合流チェック弁
２３ａ，２３ｂ 第二合流チェック弁
２４ 第三合流チェック弁
２５ａ，２５ｂ 第四合流チェック弁
２６ 減圧弁
２８ａ，２８ｂ 圧力センサ（ネガコン圧検出手段）
２９ データ処理器
３０ 送信機
３３，３４ 外部メインポンプ（外部油圧源）
３３ａ，３４ａ 外部レギュレータ（外部ネガコン制御手段）
３５ 外部パイロットポンプ
３６ 外部パイロットリリーフ回路
３９ａ，３９ｂ 外部電磁比例減圧弁
４２ａ，４２ｂ 走行回路
４３ａ，４３ｂ メイン回路
４４ リターン回路
４５ａ，４５ｂ ネガコン回路
４６，４７ 接続路
４８ パイロット流路
５０ 受信機
５１ 比例弁ドライバ
６０ａ，６０ｂ 第一流路
６１ａ，６１ｂ 第二流路
６２ 外部リターン流路
６３ａ，６３ｂ 外部作動油導入路
６５ 外部リターン流路
７０ 油圧ショベル（作業機械）
９０ 外部油圧装置
Ｐ1，Ｐ2 ネガコン圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧源から吐出される作動油を、制御弁を介して走行モータ及び油圧アクチュエータへと供給するとともに該制御弁を介してタンクへ排出する作業機械の油圧回路であって、
該油圧源とは別個に設けられる外部油圧源に接続される外部作動油導入路と、
該走行モータと該制御弁とを接続する走行回路上に介装されるとともに該外部作動油導入路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第一位置、及び、該外部作動油導入路と該制御弁とを連通させる第二位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第一切換弁と、
該油圧源と該制御弁とを接続するメイン回路から分岐形成された第一流路と、
該第一切換弁よりも該走行回路の該制御弁側に介装されるとともに該第一流路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第三位置、及び、該走行モータと該第一流路とを連通させる第四位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第二切換弁と、
該メイン回路における該第一流路との分岐点よりも該油圧源側に介装され、該制御弁側から該油圧源側への逆流を防止する第一合流チェック弁と、
該第一流路に介装され、該メイン回路側から該第二切換弁側への逆流を防止する第二合流チェック弁と
を備えたことを特徴とする、作業機械の油圧回路。
【請求項２】
該タンクとは別個に設けられる外部タンクに接続される外部リターン流路と、
該制御弁と該タンクとを接続するリターン回路上に介装されるとともに該外部リターン流路に接続され、該制御弁と該タンクとを連通させる第五位置、及び、該制御弁と該外部リターン流路とを連通させる第六位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有するリターン切換弁とをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の油圧回路。
【請求項３】
該油圧アクチュエータの作動量を設定するためのパイロット圧を生成するパイロット回路と、
該第一流路から分岐形成され、該パイロット回路に接続された第二流路と、
該第二流路上に介装された減圧弁とをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械の油圧回路。
【請求項４】
該制御弁におけるセンタバイパスの作動油圧をネガコン圧として検出するネガコン圧検出手段と、
該ネガコン圧検出手段で検出された該ネガコン圧に基づいて、該外部油圧源からの作動油流量を制御する外部ネガコン制御手段とをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機械の油圧回路。
【請求項５】
該第一切換弁が、該作業機械の下部走行体に設けられるとともに、
該第二切換弁が、該作業機械の上部旋回体に設けられる
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の作業機械の油圧回路。
【請求項１】
油圧源から吐出される作動油を、制御弁を介して走行モータ及び油圧アクチュエータへと供給するとともに該制御弁を介してタンクへ排出する作業機械の油圧回路であって、
該油圧源とは別個に設けられる外部油圧源に接続される外部作動油導入路と、
該走行モータと該制御弁とを接続する走行回路上に介装されるとともに該外部作動油導入路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第一位置、及び、該外部作動油導入路と該制御弁とを連通させる第二位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第一切換弁と、
該油圧源と該制御弁とを接続するメイン回路から分岐形成された第一流路と、
該第一切換弁よりも該走行回路の該制御弁側に介装されるとともに該第一流路に接続され、該走行モータと該制御弁とを連通させる第三位置、及び、該走行モータと該第一流路とを連通させる第四位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有する第二切換弁と、
該メイン回路における該第一流路との分岐点よりも該油圧源側に介装され、該制御弁側から該油圧源側への逆流を防止する第一合流チェック弁と、
該第一流路に介装され、該メイン回路側から該第二切換弁側への逆流を防止する第二合流チェック弁と
を備えたことを特徴とする、作業機械の油圧回路。
【請求項２】
該タンクとは別個に設けられる外部タンクに接続される外部リターン流路と、
該制御弁と該タンクとを接続するリターン回路上に介装されるとともに該外部リターン流路に接続され、該制御弁と該タンクとを連通させる第五位置、及び、該制御弁と該外部リターン流路とを連通させる第六位置の二位置に切換自在に設けられた弁体を有するリターン切換弁とをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の油圧回路。
【請求項３】
該油圧アクチュエータの作動量を設定するためのパイロット圧を生成するパイロット回路と、
該第一流路から分岐形成され、該パイロット回路に接続された第二流路と、
該第二流路上に介装された減圧弁とをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械の油圧回路。
【請求項４】
該制御弁におけるセンタバイパスの作動油圧をネガコン圧として検出するネガコン圧検出手段と、
該ネガコン圧検出手段で検出された該ネガコン圧に基づいて、該外部油圧源からの作動油流量を制御する外部ネガコン制御手段とをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機械の油圧回路。
【請求項５】
該第一切換弁が、該作業機械の下部走行体に設けられるとともに、
該第二切換弁が、該作業機械の上部旋回体に設けられる
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の作業機械の油圧回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１２７２８０（Ｐ２０１１−１２７２８０Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８３９２０（Ｐ２００９−２８３９２０）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（５０５２３６４６９）キャタピラー エス エー アール エル (144)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（５０５２３６４６９）キャタピラー エス エー アール エル (144)
【Ｆターム（参考）】
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