作業機械
【課題】操作性を低下させることなく、優先度の高い装置の作動速度を確保できる作業機械を提供する。
【解決手段】パワーショベルは、油圧力を用いて作動する走行装置とショベル機構とを有し、油圧力を供給するメインポンプ３９と、走行モータ用コントロールバルブ５２と、走行モータ用コントロールバルブ５２の作動を制御するための第１パイロット圧を生成する走行用パイロットバルブユニット３２と、ブーム用コントロールバルブ５１と、ブーム用コントロールバルブ５１の作動を制御するための第２パイロット圧を生成する右作業用パイロットバルブユニット３４と、走行装置およびショベル機構が同時に操作されたときに、メインポンプ３９から走行装置およびショベル機構に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、第１および第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧する減圧バルブ３３とを備える。
【解決手段】パワーショベルは、油圧力を用いて作動する走行装置とショベル機構とを有し、油圧力を供給するメインポンプ３９と、走行モータ用コントロールバルブ５２と、走行モータ用コントロールバルブ５２の作動を制御するための第１パイロット圧を生成する走行用パイロットバルブユニット３２と、ブーム用コントロールバルブ５１と、ブーム用コントロールバルブ５１の作動を制御するための第２パイロット圧を生成する右作業用パイロットバルブユニット３４と、走行装置およびショベル機構が同時に操作されたときに、メインポンプ３９から走行装置およびショベル機構に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、第１および第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧する減圧バルブ３３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧アクチュエータにより作業装置を作動させて作業を行う作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような作業機械の一例として、地面を掘削したり掘削した土砂等を移動させる際に使用されるスキッドステアローダやパワーショベルなどが、従来広く知られている。例えばパワーショベルは、走行装置を備えた車体に、ブーム、アームおよびバケット等の作業装置を設けて構成され、これら走行装置や作業装置は油圧駆動式のアクチュエータにより駆動される。アクチュエータに対する圧油の供給制御はコントロールバルブにより行われるが、このコントロールバルブの制御は、オペレータの操作に応じて生成されるパイロット圧に基づいて行われる（例えば、特許文献１を参照）。そして、メインポンプからコントロールバルブに供給された圧油が、コントロールバルブにより制御された供給方向および供給量でアクチュエータに供給されることで、その供給方向に応じた駆動方向およびその供給量に応じた駆動速度で、走行装置や作業装置が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９７５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、土砂等を移動させる作業の状況によっては、走行装置を駆動させる操作と作業装置を駆動させる操作とが、同時に行われることがある。このような操作が行われると、走行装置用のコントロールバルブおよび作業装置用のコントロールバルブの両方に対し、アクチュエータに対して圧油を供給させるパイロット圧が入力される。そうすると、例えば走行装置用のコントロールバルブに供給される圧油量が要求量に対して不足し、走行操作に対応したパイロット圧がコントロールバルブに入力されても、実際には操作量もしくはパイロット圧に対応する速度よりも低い速度でしか走行させることができないという現象が起きる。
【０００５】
そこで、作業装置の駆動よりも走行装置の駆動を優先させたいような場合、従来はオペレータ自身が、作業装置の作動速度を遅くする方向に操作（具体的には、操作レバーを中立位置の方向に戻す操作）を行うことで、作業装置用のコントロールバルブに供給される圧油を減少させ、その減少分を走行装置用のコントロールバルブに供給させて、走行装置の走行速度を確保していた。このように、優先度の高い装置の作動速度を確保するために、優先度の低い装置に対して作動速度を遅くする操作を行う必要があり、操作性が低下するという課題があった。
【０００６】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、操作性を低下させることなく優先度の高い装置の作動速度を確保できる作業機械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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る作業機械（例えば、実施形態におけるパワーショベル１）は、車体（例えば、実施形態における旋回台６）と、前記車体に設けられ、油圧力を用いて作動する第１および第２油圧装置（例えば、実施形態における走行装置４おおよびショベル機構７）とを有する作業機械であって、前記油圧力を供給するメイン側圧油供給源（例えば、実施形態におけるメインポンプ３９）と、前記メイン側圧油供給源から前記第１油圧装置に対する圧油供給を制御する第１コントロールバルブ（例えば、実施形態における走行モータ用コントロールバルブ５２）と、前記第１油圧装置を作動させるための第１操作装置（例えば、実施形態における右走行用操作レバー２１、左走行用操作レバー２２）を備え、前記第１操作装置に対する操作に応じて前記第１コントロールバルブの作動を制御するための第１パイロット圧を生成する第１パイロット圧生成手段（例えば、実施形態における走行用パイロットバルブユニット３２）と、前記メイン側圧油供給源から前記第２油圧装置に対する圧油供給を制御する第２コントロールバルブ（例えば、実施形態におけるブーム用コントロールバルブ５１、アーム用コントロールバルブ５３）と、前記第２油圧装置を作動させるための第２操作装置（例えば、実施形態における右作業用操作レバー１９、左作業用操作レバー２０）を備え、前記第２操作装置に対する操作に応じて前記第２コントロールバルブの作動を制御するための第２パイロット圧を生成する第２パイロット圧生成手段（例えば、実施形態における右作業用パイロットバルブユニット３４、左作業用パイロットバルブユニット３５）と、前記第１操作装置および前記第２操作装置が同時に操作されて、前記第１コントロールバルブに前記第１パイロット圧が作用するとともに、前記第２コントロールバルブに前記第２パイロット圧が作用するときに、前記メイン側圧油供給源から前記第１および前記第２油圧装置に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、前記第１および前記第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧するパイロット圧制御手段（例えば、実施形態における減圧バルブ３３）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上述の作業機械において、前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源（例えば、実施形態におけるパイロットポンプ３１）を備え、前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２コントロールバルブの作動に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることが好ましい。
【０００９】
また、上述の作業機械において、前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源を備え、前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段における前記第１もしくは前記第２パイロット圧の生成に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る作業機械は、第１操作装置および第２操作装置が同時に操作されたときに、第１および第２油圧装置に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、第１および第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧するパイロット圧制御手段を備えて構成される。このため、第１油圧装置および第２油圧装置のうちで作動速度の確保が要求される油圧装置に優先的に圧油が供給されるので、圧油供給量が不足することに起因した作動速度の低下を自動で防止でき、操作性を低下させることなく優先度の高い油圧装置の作動速度を確保できる。
【００１１】
上述の作業機械において、第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応するコントロールバルブの作動に応じて、パイロット側圧油供給源から優先度の低い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段に、パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることが好ましい。このように、優先度の高い油圧装置に対応するコントロールバルブの作動に応じてパイロット元圧を減圧させる構成とした場合には、パイロット元圧を減圧させるタイミング精度を高めることが可能になり、優先度の高い油圧装置の作動速度を確実に確保できる。
【００１２】
また、上述の作業機械において、第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段におけるパイロット圧の生成に応じて、パイロット側圧油供給源から優先度の低い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段に、パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることが好ましい。このように、優先度の高い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段におけるパイロット圧の生成に応じてパイロット元圧を減圧させる構成とした場合にも、パイロット元圧を減圧させるタイミング精度を高めることができて、優先度の高い油圧装置の作動速度を確実に確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した作業機械の一例としてのパワーショベルを示す斜視図である。
【図２】上記パワーショベルの油圧回路図である。
【図３】別の実施例に係る油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１には、本発明を適用した作業機械の一例としてクローラ型のパワーショベル１を示しており、まずこの図１を参照しながら、パワーショベル１の全体構成について説明する。
【００１５】
このパワーショベル１は、平面視略Ｈ字状の走行台車２（車体）の左右に走行機構３，３が設けられて構成される走行装置４と、走行台車２の後部に上下に揺動自在に設けられたブレード５と、走行台車２の上部に旋回可能に設けられた旋回台６と、旋回台６の前部に設けられたショベル機構７と、旋回台６の上部に立設された運転者搭乗用のオペレータキャビン８（車体）とから構成されている。
【００１６】
走行装置４を構成する左右一対の走行機構３，３は、走行台車２の左右前部に設けられた駆動用スプロケットホイール９と、走行台車２の左右後部に設けられたアイドラホイール１０との間に履帯１１が巻き掛けられて構成される。駆動用スプロケットホイール９は、油圧で作動する走行油圧モータ５４（図２参照）により回転駆動される。ブレード５は、油圧駆動式のブレードシリンダ（不図示）の作動により揺動され、旋回台６は、油圧で作動動する旋回油圧モータ（不図示）により旋回動される。なお、走行油圧モータ５４は、左右一対の駆動用スプロケットホイール９のそれぞれに対応させて設けられている。
【００１７】
ショベル機構７は、旋回台６の前部に起伏動自在に枢結されたブーム１２と、ブーム１２の先端部にブーム１２の起伏面内で上下に揺動自在に枢結されたアーム１３と、アーム１３の先端に上下で揺動自在に枢結されたバケット１４と、油圧駆動式のブームシリンダ１５、アームシリンダ１６、及びバケットシリンダ１７とから構成されている。ブーム１２はブームシリンダ１５により起伏動され、アーム１３はアームシリンダ１６により揺動され、バケット１４はバケットシリンダ１７により揺動される。以降の説明では、走行油圧モータ５４を「走行用油圧アクチュエータ」と呼び、一方、走行油圧モータ５４以外の油圧アクチュエータ（シリンダ１５〜１７やブレード５のブレードシリンダ等）を纏めて「作業用油圧アクチュエータ」と呼ぶことにする。
【００１８】
オペレータキャビン８は、上下前後左右が囲まれた矩形箱状に形成されており、内部に運転者が前方に向いて着座するためのオペレータシート１８が設けられている。オペレータシート１８の左右には、ショベル機構７等の作動動操作を行うための一対の右作業用操作レバー１９と左作業用操作レバー２０とが設けられており、また、オペレータシート１８の前方には、走行装置４の作動操作を行うための一対の右走行用操作レバー２１と左走行用操作レバー２２とが設けられている。右走行用操作レバー２１は、走行装置４における右側の走行油圧モータ５４を操作するための操作レバーで、左走行用操作レバー２２は、走行装置４における左側の走行油圧モータ５４を操作するための操作レバーである。
【００１９】
このように構成されるパワーショベル１においては、オペレータがオペレータシート１８に着座して、右作業用操作レバー１９および左作業用操作レバー２０を前後左右に傾動操作したり、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２を前後に傾動操作することにより、パワーショベル１を前後に走行させたり、また、ショベル機構７等の作動を制御して、掘削等の作業をさせたりすることができる。
【００２０】
以上ここまでは、パワーショベル１の全体構成について説明した。次に、このパワーショベル１の油圧回路にについて、以下の実施例１と実施例２とに分けて詳しく説明する。
【実施例１】
【００２１】
まず、図２を参照しながら、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせる構成例としての油圧回路３０について説明する。なお、図２には、走行用油圧アクチュエータおよび作業用油圧アクチュエータの操作に関連する部分を中心に抜粋した油圧回路３０を示している。
【００２２】
油圧回路３０は、パイロットポンプ３１、走行用パイロットバルブユニット３２、減圧バルブ３３、右作業用パイロットバルブユニット３４、左作業用パイロットバルブユニット３５、メインポンプ３９、ブーム用コントロールバルブ５１、走行モータ用コントロールバルブ５２、およびアーム用コントロールバルブ５３等を備えて構成される
【００２３】
パイロットポンプ３１は、例えばエンジン（不図示）により回転駆動されることで、作動油タンク３７に貯留された作動油を吸い上げ、所定圧の圧油としてパイロット油路４０に吐出する。パイロット油路４０内の油圧は、パイロット圧調圧バルブ４０ａにより所定のパイロット油圧に調圧される。
【００２４】
走行用パイロットバルブユニット３２は、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２の根本部分に設けられており、右走行用操作レバー２１に対する前後への傾動操作に応じてパイロット圧を生成する一対のパイロットバルブ（不図示）と、左走行用操作レバー２２に対する前後への傾動操作に応じてパイロット圧を生成する一対のパイロットバルブ（不図示）とを備えて構成される。この走行用パイロットバルブユニット３２は、パイロット油路４０から分岐した第１パイロット油路４１を介してパイロット油路４０と繋がれており、上記パイロット油圧が供給される。
【００２５】
右作業用パイロットバルブユニット３４は、右作業用操作レバー１９の根本部分に設けられており、右作業用操作レバー１９に対する前後左右への傾動操作に応じたパイロット圧を生成する複数（４つ）のパイロットバルブ（不図示）を備えて構成される。
この右作業用パイロットバルブユニット３４は、パイロット油路４０から分岐した第２パイロット油路４２ａ、および減圧バルブ３３を介して第２パイロット油路４２ａに繋がれた第３パイロット油路４２ｂを介してパイロット油路４０と繋がれており、上記パイロット油圧が供給される。
【００２６】
左作業用パイロットバルブユニット３５は、左作業用操作レバー２０の根本部分に設けられており、左作業用操作レバー２０に対する前後左右への傾動操作に応じたパイロット圧を生成する複数（４つ）のパイロットバルブ（不図示）を備えて構成される。この左作業用パイロットバルブユニット３５は、パイロット油路４０から分岐した第２パイロット油路４２ａ、および減圧バルブ３３を介して第２パイロット油路４２ａに繋がれた第３パイロット油路４２ｂを介してパイロット油路４０と繋がれており、上記パイロット油圧が供給される。
【００２７】
減圧バルブ３３は、第２パイロット油路４２ａと第３パイロット油路４２ｂとの接続部分に設けられており、第２パイロット油路４２ａ内のパイロット圧を有した圧油を減圧することなくそのまま右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力する通常位置と、後述する減圧信号が入力されることで、第２パイロット油路４２ａ内のパイロット圧を有した圧油を減圧して右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力する減圧位置とに切換可能な構成となっている。なお、減圧バルブ３３は、減圧信号が非入力の状態では通常位置に位置している。
【００２８】
メインポンプ３９は、例えばエンジンにより回転駆動されることで、作動油タンク３７に貯留された作動油を吸い上げ、ブーム用コントロールバルブ５１、走行モータ用コントロールバルブ５２およびアーム用コントロールバルブ５３を繋ぐメイン油路４９に、所定圧の圧油として吐出する。メイン油路４９内の油圧は、メイン圧調圧バルブ（不図示）により所定の油圧に調圧される。
【００２９】
ブーム用コントロールバルブ５１は、移動位置に応じてメイン油路４９とブームシリンダ１５とを繋ぐ油路を切換可能なバルブスプール（不図示）が移動自在に挿入されて構成され、端部に一対の上昇側パイロットポートと降下側パイロットポートとを備えて構成される。この一対のパイロットポートは、例えば右作業用パイロットバルブユニット３４を構成するパイロットバルブとそれぞれ繋がれている。そのため、ブーム用コントロールバルブ５１は、右作業用パイロットバルブユニット３４で生成されたパイロット圧に応じてバルブスプールが移動されることで、メイン油路４９からの圧油をバルブスプールの移動位置に応じた供給方向および供給量でブームシリンダ１５に供給する。そうすることで、ブームシリンダ１５が伸縮されて、旋回台６に対してブーム１２が上下に揺動される。
【００３０】
また、ブーム用コントロールバルブ５１は、バルブスプールの移動に応じて移動される減圧信号生成部５１ａを備えており、パイロット油路４０から分岐した第４パイロット油路４３とこの減圧信号生成部５１ａとが繋がれている。減圧信号生成部５１ａは、その移動位置に関らず第４パイロット油路４３からの圧油を通過させる構成となっている。なお、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせるように構成された油圧回路３０においては、この減圧信号生成部５１ａを省いても良い。
【００３１】
走行モータ用コントロールバルブ５２は、移動位置に応じてメイン油路４９と走行油圧モータ５４とを繋ぐ油路を切換可能なバルブスプール（不図示）が移動自在に挿入されて構成され、端部に一対の前進側パイロットポートと後進側パイロットポートとを備えて構成される。この一対のパイロットポートは、例えば走行用パイロットバルブユニット３２を構成するパイロットバルブとそれぞれ繋がれている。そのため、走行モータ用コントロールバルブ５２は、走行用パイロットバルブユニット３２で生成されたパイロット圧に応じてバルブスプールが移動されることで、メイン油路４９からの圧油をバルブスプールの移動位置に応じた供給方向および供給量で走行油圧モータ５４に供給する。そうすることで、走行油圧モータ５４がその供給方向に応じた駆動方向に、その供給量に応じた回転速度で駆動されて、走行装置４が前進走行または後進走行される。
【００３２】
走行モータ用コントロールバルブ５２は、バルブスプールの移動に応じて移動される減圧信号生成部５２ａを備えており、この減圧信号生成部５２ａは、バルブスプールが中立位置に位置する場合には、第４パイロット油路４３の圧油をポート内を介して通過させ、バルブスプールが前進位置または後進位置に位置する場合には、第４パイロット油路４３を塞ぐことで第４パイロット油路４３内に所定圧の減圧信号を発生させるようになっている。
【００３３】
また、パイロット油路４０には絞り４３ａが設けられており、この絞り４３ａによって、絞り４３ａよりも上流側のパイロット油路４０をパイロット圧調圧バルブ４０ａにより調圧された所定のパイロット油圧に維持され、絞り４３ａの開口面積に応じた油圧に減圧された作動油が第４パイロット油路４３および第５パイロット油路４４に供給される。
【００３４】
アーム用コントロールバルブ５３は、移動位置に応じてメイン油路４９とアームシリンダ１６とを繋ぐ油路を切換可能なバルブスプール（不図示）が移動自在に挿入されて構成され、端部に一対の上昇側パイロットポートと降下側パイロットポートとを備えて構成される。この一対のパイロットポートは、例えば左作業用パイロットバルブユニット３５を構成するパイロットバルブとそれぞれ繋がれている。そのため、アーム用コントロールバルブ５３は、左作業用パイロットバルブユニット３５で生成されたパイロット圧に応じてバルブスプールが移動されることで、メイン油路４９からの圧油をバルブスプールの移動位置に応じた供給方向および供給量でアームシリンダ１６に供給する。そうすることで、アームシリンダ１６が伸縮されて、ブーム１２に対してアーム１３が上下に揺動される。
【００３５】
また、アーム用コントロールバルブ５３は、バルブスプールの移動に応じて移動される減圧信号生成部５３ａを備えており、この減圧信号生成部５３ａと第４パイロット油路４３とが繋がれている。減圧信号生成部５３ａは、その移動位置に関らず第４パイロット油路４３からの圧油を通過させる構成となっている。なお、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせるように構成された油圧回路３０においては、この減圧信号生成部５３ａを省いても良い。
【００３６】
以上ここまでは、油圧回路３０の構成について説明した。このように構成されるパワーショベル１において、例えば右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２を操作して前進走行させながら、同時に右作業用操作レバー１９も操作してブーム１２を揺動させる操作が行われることがある。このような操作が行われた場合、従来のパワーショベルにおいては、例えば前進走行させるパイロット圧が走行モータ用コントロールバルブに入力されても、操作量に対応する速度よりも低い速度でしか前進走行させることができないとう現象が発生していた。
【００３７】
そこで、本発明を適用したパワーショベル１においては、操作性を低下させることなく、ショベル機構７等の駆動よりも優先度の高い走行装置４の駆動を優先させて行わせる構成を特徴構成として備えている。
【００３８】
この特徴構成について、右作業用操作レバー１９のみが操作されている状態において、さらに右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作される場合を例示して、以下に説明する。
【００３９】
まず、右作業用操作レバー１９のみが単独で操作されている状態（右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作されていない状態）では、走行用パイロットバルブユニット３２において第１パイロット油路４１からの圧油を基にしてパイロット圧は生成されていない。このとき、絞り４３ａにより、パイロット油路４０、第１パイロット油路４１および第２パイロット油路４２ａが所定のパイロット油圧に維持されたままで、第４パイロット油路４３では減圧信号が生成されることなく、第４パイロット油路４３の作動油はドレインされる。減圧バルブ３３は、減圧信号の入力がないために通常位置に位置し、第２パイロット油路４２ａの圧油が、減圧バルブ３３で減圧されることなく第３パイロット油路４２ｂを介して、右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力される。
【００４０】
右作業用パイロットバルブユニット３４において、右作業用操作レバー１９の傾動操作に応じたパイロット圧が生成され、このパイロット圧が例えばブーム用コントロールバルブ５１に出力される。そうすることで、ブーム用コントロールバルブ５１によって制御された供給方向および供給量で、メインポンプ３９からメイン油路４９に吐出された圧油がブームシリンダ１５に供給され、ブームシリンダ１５が伸縮作動される。
【００４１】
上述の操作状態において、さらに右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が追加的に操作されると、走行用パイロットバルブユニット３２において、第１パイロット油路４１からのパイロット油圧を基にして、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２への操作に応じたパイロット圧が生成される。そのパイロット圧が走行モータ用コントロールバルブ５２に出力されることで、走行モータ用コントロールバルブ５２の減圧信号生成部５２ａにおいて、第４パイロット油路４３が塞がれて、第４パイロット油路４３および第５パイロット油路４４に減圧信号が生成される。この減圧信号が、第５パイロット油路４４を介して減圧バルブ３３に入力されることで、減圧バルブ３３は通常位置から減圧位置に切り換わり、第２パイロット油路４２ａからのパイロット油圧が減圧バルブ３３で減圧されて、第３パイロット油路４２ｂを介して右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力される。
【００４２】
そうすることにより、右作業用操作レバー１９に対する操作量に見合ったパイロット圧よりも低いパイロット圧が生成される。そのため、ブーム用コントロールバルブ５１においては、そのパイロット圧に基づいてバルブスプールが移動制御されて、右作業用操作レバー１９への操作量に対応する供給量よりも少ない量の圧油が、ブーム用コントロールバルブ５１からブームシリンダ１５に供給される。
【００４３】
一方で、走行用パイロットバルブユニット３２においては、第１パイロット油路４１からのパイロット油圧を基にして、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２への操作に応じたパイロット圧が生成される。ここで、走行モータ用コントロールバルブ５２においては、減圧バルブ３３により第３パイロット油路４２ｂを減圧させることでブーム用コントロールバルブ５１に供給されなかった分の圧油もが供給されるので、バルブスプールの移動位置に応じた供給量の圧油を走行油圧モータ５４に供給することができる。そのため、右作業用操作レバー１９に加えて、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作された場合であっても、自動で走行速度を確保することが可能になる。
【００４４】
なお、上述した場合とは反対に、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２のみが単独で操作されている状態において、さらに右作業用操作レバー１９が追加的に操作された場合、右作業用操作レバー１９に対する操作が開始される時点において、既に減圧信号が減圧バルブ３３に入力されている。そのため、この状態において、右作業用操作レバー１９が追加的に操作されても、走行速度を低下させることなく確保できる。
【実施例２】
【００４５】
次に、図３を参照しながら、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせる実施例２に係る油圧回路１３０について説明する。なお、図３には、走行用油圧アクチュエータおよび作業用油圧アクチュエータの操作に関連する部分を中心に抜粋した油圧回路１３０を示している。また、上述した油圧回路３０と同一部材には同一の番号を付してその説明を省略し、油圧回路３０とは異なる部材について説明する。
【００４６】
実施例２に係る油圧回路１３０は、実施例１に係る油圧回路３０と比較して、ブーム用コントロールバルブ１５１、走行モータ用コントロールバルブ１５２、およびアーム用コントロールバルブ１５３のそれぞれに、減圧信号生成部が設けられておらず、シンプルな構成となっている。また、油圧回路１３０には、第４パイロット油路４３に相当する構成および圧力保持絞り４３ａに相当する構成が省略されており、シンプルに構成されている。
【００４７】
油圧回路１３０においては、走行用パイロットバルブユニット３２を構成する複数のパイロットバルブのうちで、例えば右走行用操作レバー２１に対する前後への傾動操作に応じてパイロット圧を生成する一対のパイロットバルブと、走行モータ用コントロールバルブ１５２の端部とを繋ぐパイロット油路３２ａ，３２ｂに跨って、シャトルバルブ１４０が設けられている。このシャトルバルブ１４０は、第５パイロット油路１４４を介して減圧バルブ３３と繋がれている。
【００４８】
そのため、右走行用操作レバー２１が操作されて、パイロットバルブにおいて前進用または後進用のパイロット圧が生成されると、このパイロット圧が減圧信号として、シャトルバルブ１４０を介して減圧バルブ３３に出力される。そうすると、減圧バルブ３３により第３パイロット油路４２ｂ内が減圧されるので、実施例１と同様に、右作業用操作レバー１９に加えて、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作された場合であっても、自動で走行速度を確保することが可能になる。
【００４９】
上述の実施例２においては、走行用パイロットバルブユニット３２を構成する４のパイロットバルブのうちで、一対のパイロット油路３２ａ，３２ｂに跨ってシャトルバルブ１４０を設けた構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、走行用パイロットバルブユニット３２において、残りの一対のパイロットバルブに対応するパイロット油路にも、シャトルバルブを設けることで、走行用パイロットバルブユニット３２を構成するいずれかのパイロットバルブにおいて生成されたパイロット圧を、減圧信号として減圧バルブ３３に出力する構成としても良い。
【００５０】
上述の実施例１および２においては、エンジンを用いてパイロットポンプ３１およびメインポンプ３９を回転駆動させる構成を例示したが、例えば、エンジンに代えて電動モータを用いることで、これらのポンプを回転駆動させる構成としても良い。
【００５１】
上述の実施例１および２では、作業機械の一例としてのパワーショベル１に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこのパワーショベルに限定して適用されるものではない。例えば、スキッドステアローダ等の作業機械に対しても、同様に本発明を適用できて、同様の効果を得ることができる。
【００５２】
上述の実施例１および２では、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせるように構成された油圧回路について説明したが、この油路回路は本発明の一例を示したものであって、この構成に限定されるものではない。例えば実施例１において、減圧バルブ３３の配設位置、および第４パイロット油路４３を塞いで減圧信号を生成する減圧信号生成部の配設位置を変更することで、走行装置４の駆動に対してショベル機構７等の駆動を優先させる構成も可能である。また、例えば実施例２において、減圧バルブ３３の配設位置、およびシャトルバルブ１４０の配設位置を変更することで、走行装置４の駆動に対してショベル機構７等の駆動を優先させる構成も可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１ パワーショベル（作業機械）
４ 走行装置（第１油圧装置）
６ 旋回台（車体）
７ ショベル機構（第２油圧装置）
１９ 右作業用操作レバー（第２操作装置）
２０ 左作業用操作レバー（第２操作装置）
２１ 右走行用操作レバー（第１操作装置）
２２ 左走行用操作レバー（第１操作装置）
３１ パイロットポンプ（パイロット側圧油供給源）
３２ 走行用パイロットバルブユニット（第１パイロット圧生成手段）
３３ 減圧バルブ（パイロット圧制御手段）
３４ 右作業用パイロットバルブユニット（第２パイロット圧生成手段）
３５ 左作業用パイロットバルブユニット（第２パイロット圧生成手段）
３９ メインポンプ（メイン側圧油供給源）
５１ ブーム用コントロールバルブ（第２コントロールバルブ）
５２ 走行モータ用コントロールバルブ（第１コントロールバルブ）
５３ アーム用コントロールバルブ（第２コントロールバルブ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧アクチュエータにより作業装置を作動させて作業を行う作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような作業機械の一例として、地面を掘削したり掘削した土砂等を移動させる際に使用されるスキッドステアローダやパワーショベルなどが、従来広く知られている。例えばパワーショベルは、走行装置を備えた車体に、ブーム、アームおよびバケット等の作業装置を設けて構成され、これら走行装置や作業装置は油圧駆動式のアクチュエータにより駆動される。アクチュエータに対する圧油の供給制御はコントロールバルブにより行われるが、このコントロールバルブの制御は、オペレータの操作に応じて生成されるパイロット圧に基づいて行われる（例えば、特許文献１を参照）。そして、メインポンプからコントロールバルブに供給された圧油が、コントロールバルブにより制御された供給方向および供給量でアクチュエータに供給されることで、その供給方向に応じた駆動方向およびその供給量に応じた駆動速度で、走行装置や作業装置が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９７５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、土砂等を移動させる作業の状況によっては、走行装置を駆動させる操作と作業装置を駆動させる操作とが、同時に行われることがある。このような操作が行われると、走行装置用のコントロールバルブおよび作業装置用のコントロールバルブの両方に対し、アクチュエータに対して圧油を供給させるパイロット圧が入力される。そうすると、例えば走行装置用のコントロールバルブに供給される圧油量が要求量に対して不足し、走行操作に対応したパイロット圧がコントロールバルブに入力されても、実際には操作量もしくはパイロット圧に対応する速度よりも低い速度でしか走行させることができないという現象が起きる。
【０００５】
そこで、作業装置の駆動よりも走行装置の駆動を優先させたいような場合、従来はオペレータ自身が、作業装置の作動速度を遅くする方向に操作（具体的には、操作レバーを中立位置の方向に戻す操作）を行うことで、作業装置用のコントロールバルブに供給される圧油を減少させ、その減少分を走行装置用のコントロールバルブに供給させて、走行装置の走行速度を確保していた。このように、優先度の高い装置の作動速度を確保するために、優先度の低い装置に対して作動速度を遅くする操作を行う必要があり、操作性が低下するという課題があった。
【０００６】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、操作性を低下させることなく優先度の高い装置の作動速度を確保できる作業機械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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る作業機械（例えば、実施形態におけるパワーショベル１）は、車体（例えば、実施形態における旋回台６）と、前記車体に設けられ、油圧力を用いて作動する第１および第２油圧装置（例えば、実施形態における走行装置４おおよびショベル機構７）とを有する作業機械であって、前記油圧力を供給するメイン側圧油供給源（例えば、実施形態におけるメインポンプ３９）と、前記メイン側圧油供給源から前記第１油圧装置に対する圧油供給を制御する第１コントロールバルブ（例えば、実施形態における走行モータ用コントロールバルブ５２）と、前記第１油圧装置を作動させるための第１操作装置（例えば、実施形態における右走行用操作レバー２１、左走行用操作レバー２２）を備え、前記第１操作装置に対する操作に応じて前記第１コントロールバルブの作動を制御するための第１パイロット圧を生成する第１パイロット圧生成手段（例えば、実施形態における走行用パイロットバルブユニット３２）と、前記メイン側圧油供給源から前記第２油圧装置に対する圧油供給を制御する第２コントロールバルブ（例えば、実施形態におけるブーム用コントロールバルブ５１、アーム用コントロールバルブ５３）と、前記第２油圧装置を作動させるための第２操作装置（例えば、実施形態における右作業用操作レバー１９、左作業用操作レバー２０）を備え、前記第２操作装置に対する操作に応じて前記第２コントロールバルブの作動を制御するための第２パイロット圧を生成する第２パイロット圧生成手段（例えば、実施形態における右作業用パイロットバルブユニット３４、左作業用パイロットバルブユニット３５）と、前記第１操作装置および前記第２操作装置が同時に操作されて、前記第１コントロールバルブに前記第１パイロット圧が作用するとともに、前記第２コントロールバルブに前記第２パイロット圧が作用するときに、前記メイン側圧油供給源から前記第１および前記第２油圧装置に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、前記第１および前記第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧するパイロット圧制御手段（例えば、実施形態における減圧バルブ３３）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上述の作業機械において、前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源（例えば、実施形態におけるパイロットポンプ３１）を備え、前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２コントロールバルブの作動に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることが好ましい。
【０００９】
また、上述の作業機械において、前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源を備え、前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段における前記第１もしくは前記第２パイロット圧の生成に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る作業機械は、第１操作装置および第２操作装置が同時に操作されたときに、第１および第２油圧装置に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、第１および第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧するパイロット圧制御手段を備えて構成される。このため、第１油圧装置および第２油圧装置のうちで作動速度の確保が要求される油圧装置に優先的に圧油が供給されるので、圧油供給量が不足することに起因した作動速度の低下を自動で防止でき、操作性を低下させることなく優先度の高い油圧装置の作動速度を確保できる。
【００１１】
上述の作業機械において、第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応するコントロールバルブの作動に応じて、パイロット側圧油供給源から優先度の低い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段に、パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることが好ましい。このように、優先度の高い油圧装置に対応するコントロールバルブの作動に応じてパイロット元圧を減圧させる構成とした場合には、パイロット元圧を減圧させるタイミング精度を高めることが可能になり、優先度の高い油圧装置の作動速度を確実に確保できる。
【００１２】
また、上述の作業機械において、第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段におけるパイロット圧の生成に応じて、パイロット側圧油供給源から優先度の低い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段に、パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることが好ましい。このように、優先度の高い油圧装置に対応するパイロット圧生成手段におけるパイロット圧の生成に応じてパイロット元圧を減圧させる構成とした場合にも、パイロット元圧を減圧させるタイミング精度を高めることができて、優先度の高い油圧装置の作動速度を確実に確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した作業機械の一例としてのパワーショベルを示す斜視図である。
【図２】上記パワーショベルの油圧回路図である。
【図３】別の実施例に係る油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１には、本発明を適用した作業機械の一例としてクローラ型のパワーショベル１を示しており、まずこの図１を参照しながら、パワーショベル１の全体構成について説明する。
【００１５】
このパワーショベル１は、平面視略Ｈ字状の走行台車２（車体）の左右に走行機構３，３が設けられて構成される走行装置４と、走行台車２の後部に上下に揺動自在に設けられたブレード５と、走行台車２の上部に旋回可能に設けられた旋回台６と、旋回台６の前部に設けられたショベル機構７と、旋回台６の上部に立設された運転者搭乗用のオペレータキャビン８（車体）とから構成されている。
【００１６】
走行装置４を構成する左右一対の走行機構３，３は、走行台車２の左右前部に設けられた駆動用スプロケットホイール９と、走行台車２の左右後部に設けられたアイドラホイール１０との間に履帯１１が巻き掛けられて構成される。駆動用スプロケットホイール９は、油圧で作動する走行油圧モータ５４（図２参照）により回転駆動される。ブレード５は、油圧駆動式のブレードシリンダ（不図示）の作動により揺動され、旋回台６は、油圧で作動動する旋回油圧モータ（不図示）により旋回動される。なお、走行油圧モータ５４は、左右一対の駆動用スプロケットホイール９のそれぞれに対応させて設けられている。
【００１７】
ショベル機構７は、旋回台６の前部に起伏動自在に枢結されたブーム１２と、ブーム１２の先端部にブーム１２の起伏面内で上下に揺動自在に枢結されたアーム１３と、アーム１３の先端に上下で揺動自在に枢結されたバケット１４と、油圧駆動式のブームシリンダ１５、アームシリンダ１６、及びバケットシリンダ１７とから構成されている。ブーム１２はブームシリンダ１５により起伏動され、アーム１３はアームシリンダ１６により揺動され、バケット１４はバケットシリンダ１７により揺動される。以降の説明では、走行油圧モータ５４を「走行用油圧アクチュエータ」と呼び、一方、走行油圧モータ５４以外の油圧アクチュエータ（シリンダ１５〜１７やブレード５のブレードシリンダ等）を纏めて「作業用油圧アクチュエータ」と呼ぶことにする。
【００１８】
オペレータキャビン８は、上下前後左右が囲まれた矩形箱状に形成されており、内部に運転者が前方に向いて着座するためのオペレータシート１８が設けられている。オペレータシート１８の左右には、ショベル機構７等の作動動操作を行うための一対の右作業用操作レバー１９と左作業用操作レバー２０とが設けられており、また、オペレータシート１８の前方には、走行装置４の作動操作を行うための一対の右走行用操作レバー２１と左走行用操作レバー２２とが設けられている。右走行用操作レバー２１は、走行装置４における右側の走行油圧モータ５４を操作するための操作レバーで、左走行用操作レバー２２は、走行装置４における左側の走行油圧モータ５４を操作するための操作レバーである。
【００１９】
このように構成されるパワーショベル１においては、オペレータがオペレータシート１８に着座して、右作業用操作レバー１９および左作業用操作レバー２０を前後左右に傾動操作したり、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２を前後に傾動操作することにより、パワーショベル１を前後に走行させたり、また、ショベル機構７等の作動を制御して、掘削等の作業をさせたりすることができる。
【００２０】
以上ここまでは、パワーショベル１の全体構成について説明した。次に、このパワーショベル１の油圧回路にについて、以下の実施例１と実施例２とに分けて詳しく説明する。
【実施例１】
【００２１】
まず、図２を参照しながら、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせる構成例としての油圧回路３０について説明する。なお、図２には、走行用油圧アクチュエータおよび作業用油圧アクチュエータの操作に関連する部分を中心に抜粋した油圧回路３０を示している。
【００２２】
油圧回路３０は、パイロットポンプ３１、走行用パイロットバルブユニット３２、減圧バルブ３３、右作業用パイロットバルブユニット３４、左作業用パイロットバルブユニット３５、メインポンプ３９、ブーム用コントロールバルブ５１、走行モータ用コントロールバルブ５２、およびアーム用コントロールバルブ５３等を備えて構成される
【００２３】
パイロットポンプ３１は、例えばエンジン（不図示）により回転駆動されることで、作動油タンク３７に貯留された作動油を吸い上げ、所定圧の圧油としてパイロット油路４０に吐出する。パイロット油路４０内の油圧は、パイロット圧調圧バルブ４０ａにより所定のパイロット油圧に調圧される。
【００２４】
走行用パイロットバルブユニット３２は、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２の根本部分に設けられており、右走行用操作レバー２１に対する前後への傾動操作に応じてパイロット圧を生成する一対のパイロットバルブ（不図示）と、左走行用操作レバー２２に対する前後への傾動操作に応じてパイロット圧を生成する一対のパイロットバルブ（不図示）とを備えて構成される。この走行用パイロットバルブユニット３２は、パイロット油路４０から分岐した第１パイロット油路４１を介してパイロット油路４０と繋がれており、上記パイロット油圧が供給される。
【００２５】
右作業用パイロットバルブユニット３４は、右作業用操作レバー１９の根本部分に設けられており、右作業用操作レバー１９に対する前後左右への傾動操作に応じたパイロット圧を生成する複数（４つ）のパイロットバルブ（不図示）を備えて構成される。
この右作業用パイロットバルブユニット３４は、パイロット油路４０から分岐した第２パイロット油路４２ａ、および減圧バルブ３３を介して第２パイロット油路４２ａに繋がれた第３パイロット油路４２ｂを介してパイロット油路４０と繋がれており、上記パイロット油圧が供給される。
【００２６】
左作業用パイロットバルブユニット３５は、左作業用操作レバー２０の根本部分に設けられており、左作業用操作レバー２０に対する前後左右への傾動操作に応じたパイロット圧を生成する複数（４つ）のパイロットバルブ（不図示）を備えて構成される。この左作業用パイロットバルブユニット３５は、パイロット油路４０から分岐した第２パイロット油路４２ａ、および減圧バルブ３３を介して第２パイロット油路４２ａに繋がれた第３パイロット油路４２ｂを介してパイロット油路４０と繋がれており、上記パイロット油圧が供給される。
【００２７】
減圧バルブ３３は、第２パイロット油路４２ａと第３パイロット油路４２ｂとの接続部分に設けられており、第２パイロット油路４２ａ内のパイロット圧を有した圧油を減圧することなくそのまま右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力する通常位置と、後述する減圧信号が入力されることで、第２パイロット油路４２ａ内のパイロット圧を有した圧油を減圧して右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力する減圧位置とに切換可能な構成となっている。なお、減圧バルブ３３は、減圧信号が非入力の状態では通常位置に位置している。
【００２８】
メインポンプ３９は、例えばエンジンにより回転駆動されることで、作動油タンク３７に貯留された作動油を吸い上げ、ブーム用コントロールバルブ５１、走行モータ用コントロールバルブ５２およびアーム用コントロールバルブ５３を繋ぐメイン油路４９に、所定圧の圧油として吐出する。メイン油路４９内の油圧は、メイン圧調圧バルブ（不図示）により所定の油圧に調圧される。
【００２９】
ブーム用コントロールバルブ５１は、移動位置に応じてメイン油路４９とブームシリンダ１５とを繋ぐ油路を切換可能なバルブスプール（不図示）が移動自在に挿入されて構成され、端部に一対の上昇側パイロットポートと降下側パイロットポートとを備えて構成される。この一対のパイロットポートは、例えば右作業用パイロットバルブユニット３４を構成するパイロットバルブとそれぞれ繋がれている。そのため、ブーム用コントロールバルブ５１は、右作業用パイロットバルブユニット３４で生成されたパイロット圧に応じてバルブスプールが移動されることで、メイン油路４９からの圧油をバルブスプールの移動位置に応じた供給方向および供給量でブームシリンダ１５に供給する。そうすることで、ブームシリンダ１５が伸縮されて、旋回台６に対してブーム１２が上下に揺動される。
【００３０】
また、ブーム用コントロールバルブ５１は、バルブスプールの移動に応じて移動される減圧信号生成部５１ａを備えており、パイロット油路４０から分岐した第４パイロット油路４３とこの減圧信号生成部５１ａとが繋がれている。減圧信号生成部５１ａは、その移動位置に関らず第４パイロット油路４３からの圧油を通過させる構成となっている。なお、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせるように構成された油圧回路３０においては、この減圧信号生成部５１ａを省いても良い。
【００３１】
走行モータ用コントロールバルブ５２は、移動位置に応じてメイン油路４９と走行油圧モータ５４とを繋ぐ油路を切換可能なバルブスプール（不図示）が移動自在に挿入されて構成され、端部に一対の前進側パイロットポートと後進側パイロットポートとを備えて構成される。この一対のパイロットポートは、例えば走行用パイロットバルブユニット３２を構成するパイロットバルブとそれぞれ繋がれている。そのため、走行モータ用コントロールバルブ５２は、走行用パイロットバルブユニット３２で生成されたパイロット圧に応じてバルブスプールが移動されることで、メイン油路４９からの圧油をバルブスプールの移動位置に応じた供給方向および供給量で走行油圧モータ５４に供給する。そうすることで、走行油圧モータ５４がその供給方向に応じた駆動方向に、その供給量に応じた回転速度で駆動されて、走行装置４が前進走行または後進走行される。
【００３２】
走行モータ用コントロールバルブ５２は、バルブスプールの移動に応じて移動される減圧信号生成部５２ａを備えており、この減圧信号生成部５２ａは、バルブスプールが中立位置に位置する場合には、第４パイロット油路４３の圧油をポート内を介して通過させ、バルブスプールが前進位置または後進位置に位置する場合には、第４パイロット油路４３を塞ぐことで第４パイロット油路４３内に所定圧の減圧信号を発生させるようになっている。
【００３３】
また、パイロット油路４０には絞り４３ａが設けられており、この絞り４３ａによって、絞り４３ａよりも上流側のパイロット油路４０をパイロット圧調圧バルブ４０ａにより調圧された所定のパイロット油圧に維持され、絞り４３ａの開口面積に応じた油圧に減圧された作動油が第４パイロット油路４３および第５パイロット油路４４に供給される。
【００３４】
アーム用コントロールバルブ５３は、移動位置に応じてメイン油路４９とアームシリンダ１６とを繋ぐ油路を切換可能なバルブスプール（不図示）が移動自在に挿入されて構成され、端部に一対の上昇側パイロットポートと降下側パイロットポートとを備えて構成される。この一対のパイロットポートは、例えば左作業用パイロットバルブユニット３５を構成するパイロットバルブとそれぞれ繋がれている。そのため、アーム用コントロールバルブ５３は、左作業用パイロットバルブユニット３５で生成されたパイロット圧に応じてバルブスプールが移動されることで、メイン油路４９からの圧油をバルブスプールの移動位置に応じた供給方向および供給量でアームシリンダ１６に供給する。そうすることで、アームシリンダ１６が伸縮されて、ブーム１２に対してアーム１３が上下に揺動される。
【００３５】
また、アーム用コントロールバルブ５３は、バルブスプールの移動に応じて移動される減圧信号生成部５３ａを備えており、この減圧信号生成部５３ａと第４パイロット油路４３とが繋がれている。減圧信号生成部５３ａは、その移動位置に関らず第４パイロット油路４３からの圧油を通過させる構成となっている。なお、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせるように構成された油圧回路３０においては、この減圧信号生成部５３ａを省いても良い。
【００３６】
以上ここまでは、油圧回路３０の構成について説明した。このように構成されるパワーショベル１において、例えば右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２を操作して前進走行させながら、同時に右作業用操作レバー１９も操作してブーム１２を揺動させる操作が行われることがある。このような操作が行われた場合、従来のパワーショベルにおいては、例えば前進走行させるパイロット圧が走行モータ用コントロールバルブに入力されても、操作量に対応する速度よりも低い速度でしか前進走行させることができないとう現象が発生していた。
【００３７】
そこで、本発明を適用したパワーショベル１においては、操作性を低下させることなく、ショベル機構７等の駆動よりも優先度の高い走行装置４の駆動を優先させて行わせる構成を特徴構成として備えている。
【００３８】
この特徴構成について、右作業用操作レバー１９のみが操作されている状態において、さらに右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作される場合を例示して、以下に説明する。
【００３９】
まず、右作業用操作レバー１９のみが単独で操作されている状態（右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作されていない状態）では、走行用パイロットバルブユニット３２において第１パイロット油路４１からの圧油を基にしてパイロット圧は生成されていない。このとき、絞り４３ａにより、パイロット油路４０、第１パイロット油路４１および第２パイロット油路４２ａが所定のパイロット油圧に維持されたままで、第４パイロット油路４３では減圧信号が生成されることなく、第４パイロット油路４３の作動油はドレインされる。減圧バルブ３３は、減圧信号の入力がないために通常位置に位置し、第２パイロット油路４２ａの圧油が、減圧バルブ３３で減圧されることなく第３パイロット油路４２ｂを介して、右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力される。
【００４０】
右作業用パイロットバルブユニット３４において、右作業用操作レバー１９の傾動操作に応じたパイロット圧が生成され、このパイロット圧が例えばブーム用コントロールバルブ５１に出力される。そうすることで、ブーム用コントロールバルブ５１によって制御された供給方向および供給量で、メインポンプ３９からメイン油路４９に吐出された圧油がブームシリンダ１５に供給され、ブームシリンダ１５が伸縮作動される。
【００４１】
上述の操作状態において、さらに右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が追加的に操作されると、走行用パイロットバルブユニット３２において、第１パイロット油路４１からのパイロット油圧を基にして、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２への操作に応じたパイロット圧が生成される。そのパイロット圧が走行モータ用コントロールバルブ５２に出力されることで、走行モータ用コントロールバルブ５２の減圧信号生成部５２ａにおいて、第４パイロット油路４３が塞がれて、第４パイロット油路４３および第５パイロット油路４４に減圧信号が生成される。この減圧信号が、第５パイロット油路４４を介して減圧バルブ３３に入力されることで、減圧バルブ３３は通常位置から減圧位置に切り換わり、第２パイロット油路４２ａからのパイロット油圧が減圧バルブ３３で減圧されて、第３パイロット油路４２ｂを介して右作業用パイロットバルブユニット３４および左作業用パイロットバルブユニット３５に出力される。
【００４２】
そうすることにより、右作業用操作レバー１９に対する操作量に見合ったパイロット圧よりも低いパイロット圧が生成される。そのため、ブーム用コントロールバルブ５１においては、そのパイロット圧に基づいてバルブスプールが移動制御されて、右作業用操作レバー１９への操作量に対応する供給量よりも少ない量の圧油が、ブーム用コントロールバルブ５１からブームシリンダ１５に供給される。
【００４３】
一方で、走行用パイロットバルブユニット３２においては、第１パイロット油路４１からのパイロット油圧を基にして、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２への操作に応じたパイロット圧が生成される。ここで、走行モータ用コントロールバルブ５２においては、減圧バルブ３３により第３パイロット油路４２ｂを減圧させることでブーム用コントロールバルブ５１に供給されなかった分の圧油もが供給されるので、バルブスプールの移動位置に応じた供給量の圧油を走行油圧モータ５４に供給することができる。そのため、右作業用操作レバー１９に加えて、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作された場合であっても、自動で走行速度を確保することが可能になる。
【００４４】
なお、上述した場合とは反対に、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２のみが単独で操作されている状態において、さらに右作業用操作レバー１９が追加的に操作された場合、右作業用操作レバー１９に対する操作が開始される時点において、既に減圧信号が減圧バルブ３３に入力されている。そのため、この状態において、右作業用操作レバー１９が追加的に操作されても、走行速度を低下させることなく確保できる。
【実施例２】
【００４５】
次に、図３を参照しながら、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせる実施例２に係る油圧回路１３０について説明する。なお、図３には、走行用油圧アクチュエータおよび作業用油圧アクチュエータの操作に関連する部分を中心に抜粋した油圧回路１３０を示している。また、上述した油圧回路３０と同一部材には同一の番号を付してその説明を省略し、油圧回路３０とは異なる部材について説明する。
【００４６】
実施例２に係る油圧回路１３０は、実施例１に係る油圧回路３０と比較して、ブーム用コントロールバルブ１５１、走行モータ用コントロールバルブ１５２、およびアーム用コントロールバルブ１５３のそれぞれに、減圧信号生成部が設けられておらず、シンプルな構成となっている。また、油圧回路１３０には、第４パイロット油路４３に相当する構成および圧力保持絞り４３ａに相当する構成が省略されており、シンプルに構成されている。
【００４７】
油圧回路１３０においては、走行用パイロットバルブユニット３２を構成する複数のパイロットバルブのうちで、例えば右走行用操作レバー２１に対する前後への傾動操作に応じてパイロット圧を生成する一対のパイロットバルブと、走行モータ用コントロールバルブ１５２の端部とを繋ぐパイロット油路３２ａ，３２ｂに跨って、シャトルバルブ１４０が設けられている。このシャトルバルブ１４０は、第５パイロット油路１４４を介して減圧バルブ３３と繋がれている。
【００４８】
そのため、右走行用操作レバー２１が操作されて、パイロットバルブにおいて前進用または後進用のパイロット圧が生成されると、このパイロット圧が減圧信号として、シャトルバルブ１４０を介して減圧バルブ３３に出力される。そうすると、減圧バルブ３３により第３パイロット油路４２ｂ内が減圧されるので、実施例１と同様に、右作業用操作レバー１９に加えて、右走行用操作レバー２１および左走行用操作レバー２２が操作された場合であっても、自動で走行速度を確保することが可能になる。
【００４９】
上述の実施例２においては、走行用パイロットバルブユニット３２を構成する４のパイロットバルブのうちで、一対のパイロット油路３２ａ，３２ｂに跨ってシャトルバルブ１４０を設けた構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、走行用パイロットバルブユニット３２において、残りの一対のパイロットバルブに対応するパイロット油路にも、シャトルバルブを設けることで、走行用パイロットバルブユニット３２を構成するいずれかのパイロットバルブにおいて生成されたパイロット圧を、減圧信号として減圧バルブ３３に出力する構成としても良い。
【００５０】
上述の実施例１および２においては、エンジンを用いてパイロットポンプ３１およびメインポンプ３９を回転駆動させる構成を例示したが、例えば、エンジンに代えて電動モータを用いることで、これらのポンプを回転駆動させる構成としても良い。
【００５１】
上述の実施例１および２では、作業機械の一例としてのパワーショベル１に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこのパワーショベルに限定して適用されるものではない。例えば、スキッドステアローダ等の作業機械に対しても、同様に本発明を適用できて、同様の効果を得ることができる。
【００５２】
上述の実施例１および２では、ショベル機構７等の駆動に対して走行装置４の駆動を優先させて行わせるように構成された油圧回路について説明したが、この油路回路は本発明の一例を示したものであって、この構成に限定されるものではない。例えば実施例１において、減圧バルブ３３の配設位置、および第４パイロット油路４３を塞いで減圧信号を生成する減圧信号生成部の配設位置を変更することで、走行装置４の駆動に対してショベル機構７等の駆動を優先させる構成も可能である。また、例えば実施例２において、減圧バルブ３３の配設位置、およびシャトルバルブ１４０の配設位置を変更することで、走行装置４の駆動に対してショベル機構７等の駆動を優先させる構成も可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１ パワーショベル（作業機械）
４ 走行装置（第１油圧装置）
６ 旋回台（車体）
７ ショベル機構（第２油圧装置）
１９ 右作業用操作レバー（第２操作装置）
２０ 左作業用操作レバー（第２操作装置）
２１ 右走行用操作レバー（第１操作装置）
２２ 左走行用操作レバー（第１操作装置）
３１ パイロットポンプ（パイロット側圧油供給源）
３２ 走行用パイロットバルブユニット（第１パイロット圧生成手段）
３３ 減圧バルブ（パイロット圧制御手段）
３４ 右作業用パイロットバルブユニット（第２パイロット圧生成手段）
３５ 左作業用パイロットバルブユニット（第２パイロット圧生成手段）
３９ メインポンプ（メイン側圧油供給源）
５１ ブーム用コントロールバルブ（第２コントロールバルブ）
５２ 走行モータ用コントロールバルブ（第１コントロールバルブ）
５３ アーム用コントロールバルブ（第２コントロールバルブ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、前記車体に設けられ、油圧力を用いて作動する第１および第２油圧装置とを有する作業機械であって、
前記油圧力を供給するメイン側圧油供給源と、
前記メイン側圧油供給源から前記第１油圧装置に対する圧油供給を制御する第１コントロールバルブと、
前記第１油圧装置を作動させるための第１操作装置を備え、前記第１操作装置に対する操作に応じて前記第１コントロールバルブの作動を制御するための第１パイロット圧を生成する第１パイロット圧生成手段と、
前記メイン側圧油供給源から前記第２油圧装置に対する圧油供給を制御する第２コントロールバルブと、
前記第２油圧装置を作動させるための第２操作装置を備え、前記第２操作装置に対する操作に応じて前記第２コントロールバルブの作動を制御するための第２パイロット圧を生成する第２パイロット圧生成手段と、
前記第１操作装置および前記第２操作装置が同時に操作されて、前記第１コントロールバルブに前記第１パイロット圧が作用するとともに、前記第２コントロールバルブに前記第２パイロット圧が作用するときに、前記メイン側圧油供給源から前記第１および前記第２油圧装置に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、前記第１および前記第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧するパイロット圧制御手段とを備えることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源を備え、
前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２コントロールバルブの作動に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源を備え、
前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段における前記第１もしくは前記第２パイロット圧の生成に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
【請求項１】
車体と、前記車体に設けられ、油圧力を用いて作動する第１および第２油圧装置とを有する作業機械であって、
前記油圧力を供給するメイン側圧油供給源と、
前記メイン側圧油供給源から前記第１油圧装置に対する圧油供給を制御する第１コントロールバルブと、
前記第１油圧装置を作動させるための第１操作装置を備え、前記第１操作装置に対する操作に応じて前記第１コントロールバルブの作動を制御するための第１パイロット圧を生成する第１パイロット圧生成手段と、
前記メイン側圧油供給源から前記第２油圧装置に対する圧油供給を制御する第２コントロールバルブと、
前記第２油圧装置を作動させるための第２操作装置を備え、前記第２操作装置に対する操作に応じて前記第２コントロールバルブの作動を制御するための第２パイロット圧を生成する第２パイロット圧生成手段と、
前記第１操作装置および前記第２操作装置が同時に操作されて、前記第１コントロールバルブに前記第１パイロット圧が作用するとともに、前記第２コントロールバルブに前記第２パイロット圧が作用するときに、前記メイン側圧油供給源から前記第１および前記第２油圧装置に対する圧油の供給を優先度を付けて振り分け供給する制御を行うように、前記第１および前記第２パイロット圧の少なくともいずれかを調圧するパイロット圧制御手段とを備えることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源を備え、
前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２コントロールバルブの作動に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記第１および前記第２パイロット圧を生成するためのパイロット元圧を、前記第１パイロット圧生成手段および前記第２パイロット圧生成手段に供給するパイロット側圧油供給源を備え、
前記パイロット圧制御手段は、前記第１および第２油圧装置のうち優先度の高い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段における前記第１もしくは前記第２パイロット圧の生成に応じて、前記パイロット側圧油供給源から前記第１および第２油圧装置のうち優先度の低い油圧装置に対応する前記第１もしくは前記第２パイロット圧生成手段に、前記パイロット元圧を減圧させたパイロット減圧元圧を供給させることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１９７８３５（Ｐ２０１２−１９７８３５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１４０７（Ｐ２０１１−６１４０７）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１５０１５４）株式会社竹内製作所 (50)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１５０１５４）株式会社竹内製作所 (50)
【Ｆターム（参考）】
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