作業機械
【課題】操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる作業機械を提供する。
【解決手段】作業機械において、連通流路５５は、第１パイロット流路５３と第２パイロット流路５４とを連通し、タンク流路５２に接続される。第１絞り５７は、第１パイロット流路５３と連通流路５５との間に設けられる。第２絞り５８は、第２パイロット流路５４と連通流路５５との間に設けられる。コントローラ４３は、第１油圧センサ４８が検知した油圧と第２油圧センサ４９が検知した油圧とに基づいて、電動モータ１８を制御する。
【解決手段】作業機械において、連通流路５５は、第１パイロット流路５３と第２パイロット流路５４とを連通し、タンク流路５２に接続される。第１絞り５７は、第１パイロット流路５３と連通流路５５との間に設けられる。第２絞り５８は、第２パイロット流路５４と連通流路５５との間に設けられる。コントローラ４３は、第１油圧センサ４８が検知した油圧と第２油圧センサ４９が検知した油圧とに基づいて、電動モータ１８を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械は、アクチュエータを操作制御するための操作装置を備えている。操作装置は、オペレータによって操作される操作部材を有しており、操作部材の操作に応じて、アクチュエータの動作が制御される。例えば、特許文献１に示される油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体に載置された上部旋回体と、上部旋回体を旋回させるためのアクチュエータとしての旋回モータとを有している。そして、操作装置のレバーの操作方向および操作量に応じて旋回モータが制御される。
【０００３】
上記の操作装置の構成の概略を図５に示す。この操作装置では、操作レバー８１の操作方向に応じて、第１パイロット圧制御弁８２と第２パイロット圧制御弁８３とが択一的に選択される。選択された一方のパイロット圧制御弁は、作動油流路８４とパイロット油圧源８５とを連通させ、パイロット油圧源８５からの作動油を操作レバー８１の操作量に応じた圧力に調整して出力する。選択されなかった他方のパイロット圧制御弁は、作動油流路８４とタンク８６とを連通させる。各作動油流路８４の油圧は圧力センサ８７，８８によって検知される。また、各作動油流路８４は絞り８９を介して接続されている。そして、コントローラ９０は、圧力センサ８７，８８によって検知された油圧に基づいて、旋回モータ９１を制御する。
【０００４】
上記の操作装置では、第１パイロット圧制御弁８２から送出される作動油は、作動油流路８４を通じて圧力センサ８７に流れ込む。ここで、仮に圧力センサ８７および圧力センサ８８のそれぞれで作動油流路８４が行き止まりになっていると、作動油中に混在するエアが圧力センサ８７の手前で滞留する、いわゆるエア溜りが発生する。エア溜りが発生すると、圧力センサ８７の検知機能を低下させる恐れがある。しかし上記の操作装置では、作動油流路８４が絞り８９を介して互いに接続されている。また、操作レバー８１の操作により第１パイロット圧制御弁８２が選択されると、第２パイロット圧制御弁８３は作動油流路８４をタンク８６に接続する。このため、第１パイロット圧制御弁８２から作動油流路８４に供給された作動油中のエアは、絞り８９、作動油流路８４、及び第２パイロット圧制御弁８３を通じてタンク８６側に逃がされる。逆に、第２パイロット圧制御弁８３が選択されると、第２パイロット圧制御弁８３から作動油流路８４に供給された作動油中のエアは、絞り８９、作動油流路８４、及び第１パイロット圧制御弁８２を通じてタンク８６側に逃がされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の操作装置では、エアがタンクに逃がされるまでに通過する経路長が長い。従って、エアがタンクに逃がされるまでに必要な時間が長くなる。この場合、操作レバーが短い時間で切り換えられると、エアがタンクに逃がされる前に作動油の流れの方向が切り換えられてしまう。このため、操作レバーの切換が短い時間で繰り返されると、作動油中のエアが、作動油流路、絞り、作動油流路の間を往復移動して、タンクに逃がされなくなる恐れがある。また、エアがタンクまで到達する時間を短くするためには、絞りの量を大きくして作動油の流れを早くすることが考えられる。しかし、この場合、作動油の流量が無駄に大きくなり、油圧源（例えば、油圧ポンプ）の効率を低下させてしまう。
【０００７】
本発明の課題は、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る作業機械は、アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、作動油を貯留するタンクと、タンクに接続されるタンク流路と、操作部材と、第１パイロット圧制御部と、第２パイロット圧制御部と、第１パイロット流路と、第２パイロット流路と、第１油圧検知部と、第２油圧検知部と、連通流路と、第１絞りと、第２絞りと、アクチュエータ制御部と、を備える。
【０００９】
第１パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有する。第１パイロット圧制御部は、操作部材の操作に応じて出力状態と排出状態とに切り換えられる。第１パイロット圧制御部は、出力状態では、第１ポンプポートと第１給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第１給排ポートから出力する。第１パイロット圧制御部は、排出状態では、第１タンクポートと第１給排ポートとを連通させる。
【００１０】
第２パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、出力状態となる。第２パイロット圧制御部は、出力状態では、第２ポンプポートと第２給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第２給排ポートから出力する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、第２タンクポートと第２給排ポートとを連通させる排出状態となる。
【００１１】
第１パイロット流路は、第１給排ポートに接続される。第２パイロット流路は、第２給排ポートに接続される。第１油圧検知部は、第１パイロット流路の油圧を検知する。第２油圧検知部は、第２パイロット流路の油圧を検知する。連通流路は、第１パイロット流路と第２パイロット流路とを連通し、タンク流路に接続される。第１絞りは、第１パイロット流路と連通流路との間に設けられる。第２絞りは、第２パイロット流路と連通流路との間に設けられる。アクチュエータ制御部は、第１油圧検知部が検知した油圧と第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて、アクチュエータを制御する。
【００１２】
この作業機械では、第１パイロット流路と第２パイロット流路とが連通流路によって連通されている。また、連通流路はタンク流路に接続されている。このため、第１パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第２パイロット流路および第２パイロット圧制御部を通らずに、連通流路およびタンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。また、第２パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第１パイロット流路および第１パイロット圧制御部を通らずに、連通流路及びタンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。このため、作動油中のエアがタンクに逃がされるまでの流路が短い。このため、エアがタンクに逃がされるまでに要する時間を短くすることができる。これにより、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる。
【００１３】
さらに、第１パイロット流路と連通流路との間に第１絞りが設けられることにより、第１油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。また、第２パイロット流路と連通流路との間に第２絞りが設けられることにより、第２油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。これにより、第１油圧検知部および第２油圧検知部による油圧の検知の精度を向上させることができる。
【００１４】
第２発明に係る作業機械は、アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、作動油を貯留するタンクと、タンクに接続されるタンク流路と、操作部材と、第１パイロット圧制御部と、第２パイロット圧制御部と、第１パイロット流路と、第２パイロット流路と、第１油圧検知部と、第２油圧検知部と、第１絞りと、第２絞りと、アクチュエータ制御部と、を備える。
【００１５】
第１パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有する。第１パイロット圧制御部は、操作部材の操作に応じて出力状態と排出状態とに切り換えられる。第１パイロット圧制御部は、出力状態では、第１ポンプポートと第１給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第１給排ポートから出力する。第１パイロット圧制御部は、排出状態では、第１タンクポートと第１給排ポートとを連通させる。
【００１６】
第２パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、出力状態となる。第２パイロット圧制御部は、出力状態では、第２ポンプポートと第２給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第２給排ポートから出力する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、第２タンクポートと第２給排ポートとを連通させる排出状態となる。
【００１７】
第１パイロット流路は、第１給排ポートとタンク流路とに接続される。第２パイロット流路は、第２給排ポートとタンク流路とに接続される。第１油圧検知部は、第１パイロット流路の油圧を検知する。第２油圧検知部は、第２パイロット流路の油圧を検知する。第１絞りは、第１パイロット流路とタンク流路との間に設けられる。第２絞りは、第２パイロット流路とタンク流路との間に設けられる。アクチュエータ制御部は、第１油圧検知部が検知した油圧と第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて、アクチュエータを制御する。
【００１８】
この作業機械では、第１パイロット流路と第２パイロット流路とがそれぞれ絞りを介してタンク流路に接続されている。このため、第１パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第２パイロット流路および第２パイロット圧制御部を通らずに、タンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。また、第２パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第１パイロット流路および第１パイロット圧制御部を通らずに、タンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。このため、作動油中のエアがタンクに逃がされるまでの流路が短い。このため、エアがタンクに逃がされるまでに要する時間を短くすることができる。これにより、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる。
【００１９】
さらに、第１パイロット流路とタンク流路との間に第１絞りが設けられることにより、第１油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。また、第２パイロット流路とタンク流路との間に第２絞りが設けられることにより、第２油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。これにより、第１油圧検知部および第２油圧検知部による油圧の検知の精度を向上させることができる。
【００２０】
第３発明に係る作業機械は、第１発明又は第２発明に記載の作業機械であって、アクチュエータ制御部は、第１油圧検知部が検知した油圧又は第２油圧検知部が検知した油圧が所定の閾値以下の場合は、検知された油圧をアクチュエータの制御に使用しない。
【００２１】
この作業機械では、万一、エア溜りが生じても、エアによって実際よりも低く検知された油圧の値は、アクチュエータの制御に使用されない。これにより、アクチュエータの制御を安定させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る作業機械では、作動油中のエアがタンクに逃がされるまでの流路が短い。このため、エアがタンクに逃がされるまでに要する時間を短くすることができる。これにより、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの斜視図。
【図２】油圧ショベルの油圧回路の概略図。
【図３】旋回モータの操作に関する油圧回路を簡略化した図。
【図４】本発明の他の実施形態に係る油圧回路を示す図。
【図５】従来の作業機械の油圧回路を簡略化した図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜外観構成＞
本発明の一実施形態に係る油圧ショベル１を図１に示す。この油圧ショベル１は、走行体２と、旋回体３と、作業機４とを備えている。
【００２５】
走行体２は、一対の走行装置１１，１２を有する。各走行装置１１，１２は、履帯１３，１４と走行モータ１６，１７（図２参照）とを有し、履帯１３，１４が走行モータ１６，１７によって駆動されることによって、油圧ショベル１を走行させる。
【００２６】
旋回体３は、走行体２上に載置されている。旋回体３は、電動モータ１８（図２参照）によって走行体２上において旋回する。また、旋回体３の前部左側位置には運転室１５が設けられている。
【００２７】
作業機４は、旋回体３の前部中央位置に取り付けられており、ブーム２１、アーム２２、バケット２３を有する。ブーム２１の基端部は、旋回体３に回転可能に連結されている。また、ブーム２１の先端部はアーム２２の基端部に回転可能に連結されている。アーム２２の先端部は、バケット２３に回転可能に連結されている。また、ブーム２１、アーム２２およびバケット２３のそれぞれに対応するように油圧シリンダ（ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５およびバケットシリンダ２６）が配置されている。これらの油圧シリンダ２４〜２６が駆動されることによって作業機４が駆動され、これにより、掘削等の作業が行われる。
【００２８】
＜油圧システムの構成＞
次に、油圧ショベル１が備える油圧システムの構成を図２に示す。この油圧システムでは、第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２がエンジン３３によって駆動される。第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２は、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５、バケットシリンダ２６、走行モータ１６，１７を駆動するための駆動源となる。
【００２９】
第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油は、操作弁３４を介して、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５、バケットシリンダ２６、走行モータ１６，１７などの油圧アクチュエータに供給される。また、油圧アクチュエータに供給された作動油は、操作弁３４を介してタンク３５に排出される。具体的には、操作弁３４は、アーム操作弁３６、ブーム操作弁３７、左走行操作弁３８、右走行操作弁３９、バケット操作弁４０を有する。アーム操作弁３６は、アームシリンダ２５への作動油の供給及び排出を制御する。ブーム操作弁３７はブームシリンダ２４への作動油の供給及び排出を制御する。左走行操作弁３８は左走行モータ１７への作動油の供給及び排出を制御する。右走行操作弁３９は、右走行モータ１６への作動油の供給及び排出を制御する。バケット操作弁４０はバケットシリンダ２６への作動油の供給及び排出を制御する。アーム操作弁３６、ブーム操作弁３７、左走行操作弁３８、右走行操作弁３９、バケット操作弁４０は、それぞれ一対のパイロットポートｐ１，ｐ２を有しており、各パイロットポートｐ１，ｐ２へ所定のパイロット圧の作動油が供給されることにより、各操作弁３６〜４０が制御される。また、アーム操作弁３６、ブーム操作弁３７、バケット操作弁４０に印加されるパイロット圧は、後述する第１操作レバー装置４１および第２操作レバー装置４２が操作されることによって制御される。左走行操作弁３８および右走行操作弁３９に印加されるパイロット圧は、図示しない走行レバー装置が操作されることによって制御される。このように、各操作弁３６〜４０が制御されることにより、作業機４の動作、および走行体２の走行動作が制御される。
【００３０】
また、油圧ショベル１では、電動モータ１８によって旋回体３が旋回する。電動モータ１８は、電力によって駆動され、コントローラ４３からの電気的な制御信号によって制御される。コントローラ４３は、第１操作レバー装置４１および第２操作レバー装置４２の操作に応じて電動モータ１８を制御する。
【００３１】
＜操作レバー装置の構成＞
以下、第１操作レバー装置４１および第２操作レバー装置４２と、これらの装置に関する油圧回路の構成について詳細に説明する。
【００３２】
第１操作レバー装置４１は、オペレータによって操作される第１操作レバー４４と、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、第３パイロット圧制御弁４１Ｃ、第４パイロット圧制御弁４１Ｄを有する。第２操作レバー装置４２は、オペレータによって操作される第２操作レバー４５と、第５パイロット圧制御弁４２Ａ、第６パイロット圧制御弁４２Ｂ、第７パイロット圧制御弁４２Ｃ、第８パイロット圧制御弁４２Ｄとを有する。第１操作レバー４４は、前後左右の４方向に操作することができる。第１操作レバー４４の４つの操作方向に対応して、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、第３パイロット圧制御弁４１Ｃ、第４パイロット圧制御弁４１Ｄが設けられている。第２操作レバー４５も第１操作レバー４４と同様に、前後左右の４方向に操作することができる。第２操作レバー４５の４つの操作方向に対応して、第５パイロット圧制御弁４２Ａ、第６パイロット圧制御弁４２Ｂ、第７パイロット圧制御弁４２Ｃ、第８パイロット圧制御弁４２Ｄが設けられている。オペレータは、第１操作レバー４４および第２操作レバー４５を操作することにより、作業機４の動作および旋回体３の旋回動作を制御することができる。これらのパイロット圧制御弁４１Ａ〜４１Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄのうちの６つは、マルチバルブ４７を介して、上述した操作弁３６,３７，４０の各パイロットポートｐ１，ｐ２に接続されている。また、パイロット圧制御弁４１Ａ〜４１Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄのうちの２つは、後述する油圧センサ４８，４９に接続されている。マルチバルブ４７は、状態Ｓ１から状態Ｓ４までの４つの状態に切換可能であり、各状態Ｓ１〜Ｓ４のいずれかに切り換えられることにより、パイロット圧制御弁４１Ａ〜４１Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄと、操作弁３６〜４０の各パイロットポートｐ１，ｐ２、油圧センサ４８，４９との間の接続を切り換えることができる。これにより、オペレータは、第１操作レバーおよび第２操作レバーの操作方向と、作業機の動作および旋回体の旋回動作との対応関係を所望のパターンに設定することができる。以下、マルチバルブ４７が状態Ｓ２である場合について説明する。
【００３３】
第１パイロット圧制御弁４１Ａは、第１ポンプポートＸ１と、第１タンクポートＹ１と、第１給排ポートＺ１とを有する。第１ポンプポートＸ１は、ポンプ流路５１に接続されている。ポンプ流路５１は第３油圧ポンプ５０に接続されている。第３油圧ポンプ５０は、上述した第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２とは別個のポンプである。ただし、第３油圧ポンプ５０に代えて第１油圧ポンプ３１または第２油圧ポンプ３２が用いられてもよい。第１タンクポートＹ１は、タンク流路５２に接続されている。タンク流路５２は、作動油を貯留するタンク３５に接続されている。第１給排ポートＺ１は、第１パイロット流路５３に接続されている。第１パイロット圧制御弁４１Ａは、第１操作レバー４４の操作に応じて、出力状態と、排出状態とに切り換えられる。第１パイロット圧制御弁４１Ａは、出力状態では、第１ポンプポートＸ１と第１給排ポートＺ１とを連通させ、第１操作レバー４４の操作量に応じた圧力の作動油を第１給排ポートＺ１から第１パイロット流路５３に出力する。また、第１パイロット圧制御弁４１Ａは、排出状態では、第１タンクポートＹ１と第１給排ポートＺ１とを連通させる。
【００３４】
第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、第２ポンプポートＸ２と、第２タンクポートＹ２と、第２給排ポートＺ２とを有する。第２ポンプポートＸ２は、ポンプ流路５１に接続されている。第２タンクポートＹ２は、タンク流路５２に接続されている。第２給排ポートＺ２は、第２パイロット流路５４に接続されている。第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、第１操作レバー４４の操作に応じて、出力状態と、排出状態とに切り換えられる。第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、出力状態では、第２ポンプポートＸ２と第２給排ポートＺ２とを連通させ、第１操作レバー４４の操作量に応じた圧力の作動油を第２給排ポートＺ２から第２パイロット流路５４に出力する。また、第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、排出状態では、第２タンクポートＹ２と第２給排ポートＺ２とを連通させる。
【００３５】
第１パイロット流路５３と第２パイロット流路５４とは、連通流路５５によって連通されている。連通流路５５はタンク流路５２に接続されている。また、第１パイロット流路５３と連通流路５５との間には第１絞り５７が設けられている。第２パイロット流路５４と連通流路５５との間には第２絞り５８が設けられている。
【００３６】
ここで、第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、対になっており、互いに反対向きの第１操作レバー４４の操作方向に対応している。例えば、第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、第１操作レバー４４の前方向および後方向への操作にそれぞれ対応する。或いは、第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、第１操作レバー４４の右方向および左方向への操作にそれぞれ対応する。第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、第１操作レバー４４の操作によって択一的に選択される。すなわち、第１パイロット圧制御弁４１Ａが出力状態である場合には、第２パイロット圧制御弁４１Ｂは排出状態となる。また、第１パイロット圧制御弁４１Ａが排出状態である場合には、第２パイロット圧制御弁４１Ｂは出力状態となる。
【００３７】
第１パイロット圧制御弁４１Ａを介して第１パイロット流路５３に供給された作動油の圧力は、第１油圧センサ４８によって検知される。第１油圧センサ４８は検知した作動油の圧力に応じて電気的な検知信号をコントローラ４３に出力する。また、第２パイロット圧制御弁４１Ｂを介して第２パイロット流路５４に供給された作動油の圧力は、第２油圧センサ４９によって検知される。第２油圧センサ４９は検知した作動油の圧力に応じて電気的な検知信号をコントローラ４３に出力する。
【００３８】
コントローラ４３は、第１油圧センサ４８が検知した油圧と第２油圧センサ４９が検知した油圧とに基づいて、電動モータ１８を制御する。すなわち、コントローラ４３は、第１油圧センサ４８から油圧が検知された場合と、第２油圧センサ４９から油圧が検知された場合とでは、逆方向に電動モータ１８を回転駆動する。そして、コントローラ４３は、検知された油圧の大きさに応じて、旋回速度を調整する。これにより、第１操作レバー４４の操作方向および操作量に応じて、旋回体３の旋回方向と旋回速度とが制御される。なお、コントローラ４３は、第１油圧センサ４８が検知した油圧又は第２油圧センサ４９が検知した油圧が所定の閾値以下の場合は、検知された油圧を電動モータ１８の制御に使用しない。つまり、コントローラ４３は、閾値を越えている油圧の値に基づいて電動モータ１８の制御を行う。これにより、油圧センサ４８，４９の誤検知などにより電動モータ１８が予期せぬ動作を行うことを防止することができる。
【００３９】
第３パイロット圧制御弁４１Ｃおよび第４パイロット圧制御弁４１Ｄは、上述した第１パイロット圧制御弁４１Ａおよび第２パイロット圧制御弁４１Ｂのように、対になっており、第１操作レバー４４の操作によって択一的に選択される。第３パイロット圧制御弁４１Ｃおよび第４パイロット圧制御弁４１Ｄは、第１パイロット圧制御弁４１Ａおよび第２パイロット圧制御弁４１Ｂと同様の構成である。第３パイロット圧制御弁４１Ｃは、上述したアーム操作弁３６の第２パイロットポートｐ２へ作動油の供給及び排出を制御する。第４パイロット圧制御弁４１Ｄは、上述したアーム操作弁３６の第１パイロットポートｐ１へ作動油の供給及び排出を制御する。これにより、第１操作レバー４４の操作に応じて、アームシリンダ２５に対する作動油の供給及び排出が制御され、アームシリンダ２５の伸張と収縮とが制御される。
【００４０】
第５パイロット圧制御弁４２Ａ、第６パイロット圧制御弁４２Ｂ、第７パイロット圧制御弁４２Ｃ、第８パイロット圧制御弁４２Ｄは、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、第３パイロット圧制御弁４１Ｃ、第４パイロット圧制御弁４１Ｄと同様の構成である。第５パイロット圧制御弁４２Ａと第６パイロット圧制御弁４２Ｂとは対になっており、第２操作レバー４５の操作によって択一的に選択される。また、第７パイロット圧制御弁４２Ｃと第８パイロット圧制御弁４２Ｄとが対になっており、第２操作レバー４５の操作によって択一的に選択される。第５パイロット圧制御弁４２Ａは、上述したバケット操作弁４０の第１パイロットポートｐ１への作動油の供給及び排出を制御する。第６パイロット圧制御弁４２Ｂはバケット操作弁４０の第２パイロットポートｐ２へ作動油の供給及び排出を制御する。これにより、第２操作レバー４５の操作に応じて、バケットシリンダ２６に対する作動油の供給及び排出が制御され、バケットシリンダ２６の伸張と収縮とが制御される。また、第７パイロット圧制御弁４２Ｃは、上述したブーム操作弁３７の第１パイロットポートｐ１へ作動油の供給及び排出を制御する。第８パイロット圧制御弁４２Ｄはブーム操作弁３７の第２パイロットポートｐ２へ作動油の供給及び排出を制御する。これにより、第２操作レバー４５の操作に応じて、ブームシリンダ２４に対する作動油の供給及び排出が制御され、ブームシリンダ２４の伸張と収縮とが制御される。
【００４１】
＜電動モータ１８の操作に関する制御＞
図２に示す油圧回路の構成のうち、電動モータ１８の操作に関する構成を抜き出して簡略化した図を図３に示す。以下、図３に基づいて、電動モータ１８の操作に関する制御を詳細に説明する。
【００４２】
第１操作レバー４４がある方向（例えば右方向）に倒されると、第１パイロット圧制御弁４１Ａが出力状態となると共に、第２パイロット圧制御弁４１Ｂが排出状態となる。これにより、ポンプ流路５１が第１給排ポートＺ１を介して第１パイロット流路５３に接続される。また、タンク流路５２が第２給排ポートＺ２を介して第２パイロット流路５４に接続される。このため、第３油圧ポンプ５０から吐出された作動油が第１パイロット流路５３に供給され、第１油圧センサ４８が第１パイロット流路５３の油圧を検知する。第１油圧センサ４８によって検知された油圧は、検知信号に変換され、コントローラ４３に出力される。コントローラ４３は、検知信号に基づいて電動モータ１８を制御する。第１パイロット流路５３に供給された作動油は、第１絞り５７、連通流路５５、タンク流路５２を通り、タンク３５に回収される。なお、第２パイロット流路５４の作動油は、第２給排ポートＺ２およびタンク流路５２を通ってタンク３５に回収される。
【００４３】
ここで、連通流路５５において作動油にエアが含まれている場合、エアはタンク流路５２を通って直ちに排出される。第１パイロット流路５３において作動油にエアが含まれている場合、エアは第１絞り５７、連通流路５５、タンク流路５２を通って排出される。また、第２パイロット流路５４の作動油にエアが含まれている場合には、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、タンク流路５２を通って排出される。
【００４４】
次に、第１操作レバー４４が上記とは反対の方向（例えば左方向）に倒されると、第１パイロット圧制御弁４１Ａが排出状態となると共に、第２パイロット圧制御弁４１Ｂが出力状態となる。これにより、ポンプ流路５１が第２給排ポートＺ２を介して第２パイロット流路５４に接続される。また、タンク流路５２が第１給排ポートＺ１を介して第１パイロット流路５３に接続される。このため、第３油圧ポンプ５０から吐出された作動油が第２パイロット流路５４に供給され、第２油圧センサ４９が第２パイロット流路５４の油圧を検知する。第２油圧センサ４９によって検知された油圧は、検知信号に変換され、コントローラ４３に出力される。コントローラ４３は、検知信号に基づいて電動モータ１８を制御する。第２パイロット流路５４に供給された作動油は、第２絞り５８、連通流路５５、タンク流路５２を通り、タンク３５に回収される。なお、第１パイロット流路５３の作動油は、第１給排ポートＺ１およびタンク流路５２を通ってタンク３５に回収される。
【００４５】
ここで、連通流路５５において作動油にエアが含まれている場合、エアはタンク流路５２を通って直ちに排出される。第２パイロット流路５４において作動油にエアが含まれている場合、エアは第２絞り５８、連通流路５５、タンク流路５２を通って排出される。また、第１パイロット流路５３の作動油にエアが含まれている場合には、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、タンク流路５２を通って排出される。
【００４６】
以上のように、作動油のエアが排出される際に通る流路が短いため、短時間でエアを排出することができる。これにより、エア溜りの発生を抑えることができる。また、短時間でエアを排出することができるため、作動油の流速を早めるために第１絞り５７及び第２絞り５８の絞りを大きくする必要がない。このため、作動油の流量の無駄を防いで、第３油圧ポンプ５０の効率を向上させることができる。
【００４７】
＜他の実施形態＞
（ａ）上記の実施形態では、第１絞り５７と第２絞り５８との二つの絞りが設けられているが、連通流路５５とタンク流路５２との間に１つの絞り５９が設けられてもよい。
【００４８】
（ｂ）上記の実施形態では、第１パイロット流路５３とパイロット流路５４とが連通流路５５によって連通されているが、図４に示すように、第１パイロット流路５３と第２パイロット流路５４とがそれぞれ独立してタンク流路５２に接続されてもよい。この場合、第１パイロット流路５３とタンク流路５２との間に第１絞り５７が設けられ、第２パイロット流路５４とタンク流路５２との間に第２絞り５８が設けられる。
【００４９】
（ｃ）上記の実施形態では、電動モータ１８が旋回用のアクチュエータとして用いられているが、他のアクチュエータとして用いられてもよい。
【００５０】
（ｄ）上記の実施形態では、第１操作レバー装置４１は、作業機４の操作と旋回の操作とに共用されているが、作業機４の操作と旋回の操作とのそれぞれに別の操作装置が用いられてもよい。また、操作部材としては、レバーの形態に限らず、他の形態の部材が用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる効果を有し、作業機械として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１８ 電動モータ（アクチュエータ）
３５ タンク
４１Ａ 第１パイロット圧制御弁（第１パイロット圧制御部）
４１Ｂ 第２パイロット圧制御弁（第２パイロット圧制御部）
４３ コントローラ（アクチュエータ制御部）
４４ 第１操作レバー（操作部材）
４８ 第１油圧センサ（第１油圧検知部）
４９ 第２油圧センサ（第２油圧検知部）
５０ 第３油圧ポンプ
５１ ポンプ流路
５２ タンク流路
５３ 第１パイロット流路
５４ 第２パイロット流路
５５ 連通流路
５７ 第１絞り
５８ 第２絞り
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械は、アクチュエータを操作制御するための操作装置を備えている。操作装置は、オペレータによって操作される操作部材を有しており、操作部材の操作に応じて、アクチュエータの動作が制御される。例えば、特許文献１に示される油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体に載置された上部旋回体と、上部旋回体を旋回させるためのアクチュエータとしての旋回モータとを有している。そして、操作装置のレバーの操作方向および操作量に応じて旋回モータが制御される。
【０００３】
上記の操作装置の構成の概略を図５に示す。この操作装置では、操作レバー８１の操作方向に応じて、第１パイロット圧制御弁８２と第２パイロット圧制御弁８３とが択一的に選択される。選択された一方のパイロット圧制御弁は、作動油流路８４とパイロット油圧源８５とを連通させ、パイロット油圧源８５からの作動油を操作レバー８１の操作量に応じた圧力に調整して出力する。選択されなかった他方のパイロット圧制御弁は、作動油流路８４とタンク８６とを連通させる。各作動油流路８４の油圧は圧力センサ８７，８８によって検知される。また、各作動油流路８４は絞り８９を介して接続されている。そして、コントローラ９０は、圧力センサ８７，８８によって検知された油圧に基づいて、旋回モータ９１を制御する。
【０００４】
上記の操作装置では、第１パイロット圧制御弁８２から送出される作動油は、作動油流路８４を通じて圧力センサ８７に流れ込む。ここで、仮に圧力センサ８７および圧力センサ８８のそれぞれで作動油流路８４が行き止まりになっていると、作動油中に混在するエアが圧力センサ８７の手前で滞留する、いわゆるエア溜りが発生する。エア溜りが発生すると、圧力センサ８７の検知機能を低下させる恐れがある。しかし上記の操作装置では、作動油流路８４が絞り８９を介して互いに接続されている。また、操作レバー８１の操作により第１パイロット圧制御弁８２が選択されると、第２パイロット圧制御弁８３は作動油流路８４をタンク８６に接続する。このため、第１パイロット圧制御弁８２から作動油流路８４に供給された作動油中のエアは、絞り８９、作動油流路８４、及び第２パイロット圧制御弁８３を通じてタンク８６側に逃がされる。逆に、第２パイロット圧制御弁８３が選択されると、第２パイロット圧制御弁８３から作動油流路８４に供給された作動油中のエアは、絞り８９、作動油流路８４、及び第１パイロット圧制御弁８２を通じてタンク８６側に逃がされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の操作装置では、エアがタンクに逃がされるまでに通過する経路長が長い。従って、エアがタンクに逃がされるまでに必要な時間が長くなる。この場合、操作レバーが短い時間で切り換えられると、エアがタンクに逃がされる前に作動油の流れの方向が切り換えられてしまう。このため、操作レバーの切換が短い時間で繰り返されると、作動油中のエアが、作動油流路、絞り、作動油流路の間を往復移動して、タンクに逃がされなくなる恐れがある。また、エアがタンクまで到達する時間を短くするためには、絞りの量を大きくして作動油の流れを早くすることが考えられる。しかし、この場合、作動油の流量が無駄に大きくなり、油圧源（例えば、油圧ポンプ）の効率を低下させてしまう。
【０００７】
本発明の課題は、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る作業機械は、アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、作動油を貯留するタンクと、タンクに接続されるタンク流路と、操作部材と、第１パイロット圧制御部と、第２パイロット圧制御部と、第１パイロット流路と、第２パイロット流路と、第１油圧検知部と、第２油圧検知部と、連通流路と、第１絞りと、第２絞りと、アクチュエータ制御部と、を備える。
【０００９】
第１パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有する。第１パイロット圧制御部は、操作部材の操作に応じて出力状態と排出状態とに切り換えられる。第１パイロット圧制御部は、出力状態では、第１ポンプポートと第１給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第１給排ポートから出力する。第１パイロット圧制御部は、排出状態では、第１タンクポートと第１給排ポートとを連通させる。
【００１０】
第２パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、出力状態となる。第２パイロット圧制御部は、出力状態では、第２ポンプポートと第２給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第２給排ポートから出力する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、第２タンクポートと第２給排ポートとを連通させる排出状態となる。
【００１１】
第１パイロット流路は、第１給排ポートに接続される。第２パイロット流路は、第２給排ポートに接続される。第１油圧検知部は、第１パイロット流路の油圧を検知する。第２油圧検知部は、第２パイロット流路の油圧を検知する。連通流路は、第１パイロット流路と第２パイロット流路とを連通し、タンク流路に接続される。第１絞りは、第１パイロット流路と連通流路との間に設けられる。第２絞りは、第２パイロット流路と連通流路との間に設けられる。アクチュエータ制御部は、第１油圧検知部が検知した油圧と第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて、アクチュエータを制御する。
【００１２】
この作業機械では、第１パイロット流路と第２パイロット流路とが連通流路によって連通されている。また、連通流路はタンク流路に接続されている。このため、第１パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第２パイロット流路および第２パイロット圧制御部を通らずに、連通流路およびタンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。また、第２パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第１パイロット流路および第１パイロット圧制御部を通らずに、連通流路及びタンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。このため、作動油中のエアがタンクに逃がされるまでの流路が短い。このため、エアがタンクに逃がされるまでに要する時間を短くすることができる。これにより、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる。
【００１３】
さらに、第１パイロット流路と連通流路との間に第１絞りが設けられることにより、第１油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。また、第２パイロット流路と連通流路との間に第２絞りが設けられることにより、第２油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。これにより、第１油圧検知部および第２油圧検知部による油圧の検知の精度を向上させることができる。
【００１４】
第２発明に係る作業機械は、アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、作動油を貯留するタンクと、タンクに接続されるタンク流路と、操作部材と、第１パイロット圧制御部と、第２パイロット圧制御部と、第１パイロット流路と、第２パイロット流路と、第１油圧検知部と、第２油圧検知部と、第１絞りと、第２絞りと、アクチュエータ制御部と、を備える。
【００１５】
第１パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有する。第１パイロット圧制御部は、操作部材の操作に応じて出力状態と排出状態とに切り換えられる。第１パイロット圧制御部は、出力状態では、第１ポンプポートと第１給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第１給排ポートから出力する。第１パイロット圧制御部は、排出状態では、第１タンクポートと第１給排ポートとを連通させる。
【００１６】
第２パイロット圧制御部は、ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、出力状態となる。第２パイロット圧制御部は、出力状態では、第２ポンプポートと第２給排ポートとを連通させ、操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を第２給排ポートから出力する。第２パイロット圧制御部は、第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、第２タンクポートと第２給排ポートとを連通させる排出状態となる。
【００１７】
第１パイロット流路は、第１給排ポートとタンク流路とに接続される。第２パイロット流路は、第２給排ポートとタンク流路とに接続される。第１油圧検知部は、第１パイロット流路の油圧を検知する。第２油圧検知部は、第２パイロット流路の油圧を検知する。第１絞りは、第１パイロット流路とタンク流路との間に設けられる。第２絞りは、第２パイロット流路とタンク流路との間に設けられる。アクチュエータ制御部は、第１油圧検知部が検知した油圧と第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて、アクチュエータを制御する。
【００１８】
この作業機械では、第１パイロット流路と第２パイロット流路とがそれぞれ絞りを介してタンク流路に接続されている。このため、第１パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第２パイロット流路および第２パイロット圧制御部を通らずに、タンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。また、第２パイロット流路を流れる作動油中のエアは、第１パイロット流路および第１パイロット圧制御部を通らずに、タンク流路を通ってタンクに逃がされることができる。このため、作動油中のエアがタンクに逃がされるまでの流路が短い。このため、エアがタンクに逃がされるまでに要する時間を短くすることができる。これにより、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる。
【００１９】
さらに、第１パイロット流路とタンク流路との間に第１絞りが設けられることにより、第１油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。また、第２パイロット流路とタンク流路との間に第２絞りが設けられることにより、第２油圧検知部が検知する油圧が、タンク流路の油圧の影響を受けることを抑えることができる。これにより、第１油圧検知部および第２油圧検知部による油圧の検知の精度を向上させることができる。
【００２０】
第３発明に係る作業機械は、第１発明又は第２発明に記載の作業機械であって、アクチュエータ制御部は、第１油圧検知部が検知した油圧又は第２油圧検知部が検知した油圧が所定の閾値以下の場合は、検知された油圧をアクチュエータの制御に使用しない。
【００２１】
この作業機械では、万一、エア溜りが生じても、エアによって実際よりも低く検知された油圧の値は、アクチュエータの制御に使用されない。これにより、アクチュエータの制御を安定させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る作業機械では、作動油中のエアがタンクに逃がされるまでの流路が短い。このため、エアがタンクに逃がされるまでに要する時間を短くすることができる。これにより、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの斜視図。
【図２】油圧ショベルの油圧回路の概略図。
【図３】旋回モータの操作に関する油圧回路を簡略化した図。
【図４】本発明の他の実施形態に係る油圧回路を示す図。
【図５】従来の作業機械の油圧回路を簡略化した図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜外観構成＞
本発明の一実施形態に係る油圧ショベル１を図１に示す。この油圧ショベル１は、走行体２と、旋回体３と、作業機４とを備えている。
【００２５】
走行体２は、一対の走行装置１１，１２を有する。各走行装置１１，１２は、履帯１３，１４と走行モータ１６，１７（図２参照）とを有し、履帯１３，１４が走行モータ１６，１７によって駆動されることによって、油圧ショベル１を走行させる。
【００２６】
旋回体３は、走行体２上に載置されている。旋回体３は、電動モータ１８（図２参照）によって走行体２上において旋回する。また、旋回体３の前部左側位置には運転室１５が設けられている。
【００２７】
作業機４は、旋回体３の前部中央位置に取り付けられており、ブーム２１、アーム２２、バケット２３を有する。ブーム２１の基端部は、旋回体３に回転可能に連結されている。また、ブーム２１の先端部はアーム２２の基端部に回転可能に連結されている。アーム２２の先端部は、バケット２３に回転可能に連結されている。また、ブーム２１、アーム２２およびバケット２３のそれぞれに対応するように油圧シリンダ（ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５およびバケットシリンダ２６）が配置されている。これらの油圧シリンダ２４〜２６が駆動されることによって作業機４が駆動され、これにより、掘削等の作業が行われる。
【００２８】
＜油圧システムの構成＞
次に、油圧ショベル１が備える油圧システムの構成を図２に示す。この油圧システムでは、第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２がエンジン３３によって駆動される。第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２は、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５、バケットシリンダ２６、走行モータ１６，１７を駆動するための駆動源となる。
【００２９】
第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油は、操作弁３４を介して、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５、バケットシリンダ２６、走行モータ１６，１７などの油圧アクチュエータに供給される。また、油圧アクチュエータに供給された作動油は、操作弁３４を介してタンク３５に排出される。具体的には、操作弁３４は、アーム操作弁３６、ブーム操作弁３７、左走行操作弁３８、右走行操作弁３９、バケット操作弁４０を有する。アーム操作弁３６は、アームシリンダ２５への作動油の供給及び排出を制御する。ブーム操作弁３７はブームシリンダ２４への作動油の供給及び排出を制御する。左走行操作弁３８は左走行モータ１７への作動油の供給及び排出を制御する。右走行操作弁３９は、右走行モータ１６への作動油の供給及び排出を制御する。バケット操作弁４０はバケットシリンダ２６への作動油の供給及び排出を制御する。アーム操作弁３６、ブーム操作弁３７、左走行操作弁３８、右走行操作弁３９、バケット操作弁４０は、それぞれ一対のパイロットポートｐ１，ｐ２を有しており、各パイロットポートｐ１，ｐ２へ所定のパイロット圧の作動油が供給されることにより、各操作弁３６〜４０が制御される。また、アーム操作弁３６、ブーム操作弁３７、バケット操作弁４０に印加されるパイロット圧は、後述する第１操作レバー装置４１および第２操作レバー装置４２が操作されることによって制御される。左走行操作弁３８および右走行操作弁３９に印加されるパイロット圧は、図示しない走行レバー装置が操作されることによって制御される。このように、各操作弁３６〜４０が制御されることにより、作業機４の動作、および走行体２の走行動作が制御される。
【００３０】
また、油圧ショベル１では、電動モータ１８によって旋回体３が旋回する。電動モータ１８は、電力によって駆動され、コントローラ４３からの電気的な制御信号によって制御される。コントローラ４３は、第１操作レバー装置４１および第２操作レバー装置４２の操作に応じて電動モータ１８を制御する。
【００３１】
＜操作レバー装置の構成＞
以下、第１操作レバー装置４１および第２操作レバー装置４２と、これらの装置に関する油圧回路の構成について詳細に説明する。
【００３２】
第１操作レバー装置４１は、オペレータによって操作される第１操作レバー４４と、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、第３パイロット圧制御弁４１Ｃ、第４パイロット圧制御弁４１Ｄを有する。第２操作レバー装置４２は、オペレータによって操作される第２操作レバー４５と、第５パイロット圧制御弁４２Ａ、第６パイロット圧制御弁４２Ｂ、第７パイロット圧制御弁４２Ｃ、第８パイロット圧制御弁４２Ｄとを有する。第１操作レバー４４は、前後左右の４方向に操作することができる。第１操作レバー４４の４つの操作方向に対応して、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、第３パイロット圧制御弁４１Ｃ、第４パイロット圧制御弁４１Ｄが設けられている。第２操作レバー４５も第１操作レバー４４と同様に、前後左右の４方向に操作することができる。第２操作レバー４５の４つの操作方向に対応して、第５パイロット圧制御弁４２Ａ、第６パイロット圧制御弁４２Ｂ、第７パイロット圧制御弁４２Ｃ、第８パイロット圧制御弁４２Ｄが設けられている。オペレータは、第１操作レバー４４および第２操作レバー４５を操作することにより、作業機４の動作および旋回体３の旋回動作を制御することができる。これらのパイロット圧制御弁４１Ａ〜４１Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄのうちの６つは、マルチバルブ４７を介して、上述した操作弁３６,３７，４０の各パイロットポートｐ１，ｐ２に接続されている。また、パイロット圧制御弁４１Ａ〜４１Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄのうちの２つは、後述する油圧センサ４８，４９に接続されている。マルチバルブ４７は、状態Ｓ１から状態Ｓ４までの４つの状態に切換可能であり、各状態Ｓ１〜Ｓ４のいずれかに切り換えられることにより、パイロット圧制御弁４１Ａ〜４１Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄと、操作弁３６〜４０の各パイロットポートｐ１，ｐ２、油圧センサ４８，４９との間の接続を切り換えることができる。これにより、オペレータは、第１操作レバーおよび第２操作レバーの操作方向と、作業機の動作および旋回体の旋回動作との対応関係を所望のパターンに設定することができる。以下、マルチバルブ４７が状態Ｓ２である場合について説明する。
【００３３】
第１パイロット圧制御弁４１Ａは、第１ポンプポートＸ１と、第１タンクポートＹ１と、第１給排ポートＺ１とを有する。第１ポンプポートＸ１は、ポンプ流路５１に接続されている。ポンプ流路５１は第３油圧ポンプ５０に接続されている。第３油圧ポンプ５０は、上述した第１油圧ポンプ３１および第２油圧ポンプ３２とは別個のポンプである。ただし、第３油圧ポンプ５０に代えて第１油圧ポンプ３１または第２油圧ポンプ３２が用いられてもよい。第１タンクポートＹ１は、タンク流路５２に接続されている。タンク流路５２は、作動油を貯留するタンク３５に接続されている。第１給排ポートＺ１は、第１パイロット流路５３に接続されている。第１パイロット圧制御弁４１Ａは、第１操作レバー４４の操作に応じて、出力状態と、排出状態とに切り換えられる。第１パイロット圧制御弁４１Ａは、出力状態では、第１ポンプポートＸ１と第１給排ポートＺ１とを連通させ、第１操作レバー４４の操作量に応じた圧力の作動油を第１給排ポートＺ１から第１パイロット流路５３に出力する。また、第１パイロット圧制御弁４１Ａは、排出状態では、第１タンクポートＹ１と第１給排ポートＺ１とを連通させる。
【００３４】
第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、第２ポンプポートＸ２と、第２タンクポートＹ２と、第２給排ポートＺ２とを有する。第２ポンプポートＸ２は、ポンプ流路５１に接続されている。第２タンクポートＹ２は、タンク流路５２に接続されている。第２給排ポートＺ２は、第２パイロット流路５４に接続されている。第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、第１操作レバー４４の操作に応じて、出力状態と、排出状態とに切り換えられる。第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、出力状態では、第２ポンプポートＸ２と第２給排ポートＺ２とを連通させ、第１操作レバー４４の操作量に応じた圧力の作動油を第２給排ポートＺ２から第２パイロット流路５４に出力する。また、第２パイロット圧制御弁４１Ｂは、排出状態では、第２タンクポートＹ２と第２給排ポートＺ２とを連通させる。
【００３５】
第１パイロット流路５３と第２パイロット流路５４とは、連通流路５５によって連通されている。連通流路５５はタンク流路５２に接続されている。また、第１パイロット流路５３と連通流路５５との間には第１絞り５７が設けられている。第２パイロット流路５４と連通流路５５との間には第２絞り５８が設けられている。
【００３６】
ここで、第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、対になっており、互いに反対向きの第１操作レバー４４の操作方向に対応している。例えば、第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、第１操作レバー４４の前方向および後方向への操作にそれぞれ対応する。或いは、第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、第１操作レバー４４の右方向および左方向への操作にそれぞれ対応する。第１パイロット圧制御弁４１Ａと第２パイロット圧制御弁４１Ｂとは、第１操作レバー４４の操作によって択一的に選択される。すなわち、第１パイロット圧制御弁４１Ａが出力状態である場合には、第２パイロット圧制御弁４１Ｂは排出状態となる。また、第１パイロット圧制御弁４１Ａが排出状態である場合には、第２パイロット圧制御弁４１Ｂは出力状態となる。
【００３７】
第１パイロット圧制御弁４１Ａを介して第１パイロット流路５３に供給された作動油の圧力は、第１油圧センサ４８によって検知される。第１油圧センサ４８は検知した作動油の圧力に応じて電気的な検知信号をコントローラ４３に出力する。また、第２パイロット圧制御弁４１Ｂを介して第２パイロット流路５４に供給された作動油の圧力は、第２油圧センサ４９によって検知される。第２油圧センサ４９は検知した作動油の圧力に応じて電気的な検知信号をコントローラ４３に出力する。
【００３８】
コントローラ４３は、第１油圧センサ４８が検知した油圧と第２油圧センサ４９が検知した油圧とに基づいて、電動モータ１８を制御する。すなわち、コントローラ４３は、第１油圧センサ４８から油圧が検知された場合と、第２油圧センサ４９から油圧が検知された場合とでは、逆方向に電動モータ１８を回転駆動する。そして、コントローラ４３は、検知された油圧の大きさに応じて、旋回速度を調整する。これにより、第１操作レバー４４の操作方向および操作量に応じて、旋回体３の旋回方向と旋回速度とが制御される。なお、コントローラ４３は、第１油圧センサ４８が検知した油圧又は第２油圧センサ４９が検知した油圧が所定の閾値以下の場合は、検知された油圧を電動モータ１８の制御に使用しない。つまり、コントローラ４３は、閾値を越えている油圧の値に基づいて電動モータ１８の制御を行う。これにより、油圧センサ４８，４９の誤検知などにより電動モータ１８が予期せぬ動作を行うことを防止することができる。
【００３９】
第３パイロット圧制御弁４１Ｃおよび第４パイロット圧制御弁４１Ｄは、上述した第１パイロット圧制御弁４１Ａおよび第２パイロット圧制御弁４１Ｂのように、対になっており、第１操作レバー４４の操作によって択一的に選択される。第３パイロット圧制御弁４１Ｃおよび第４パイロット圧制御弁４１Ｄは、第１パイロット圧制御弁４１Ａおよび第２パイロット圧制御弁４１Ｂと同様の構成である。第３パイロット圧制御弁４１Ｃは、上述したアーム操作弁３６の第２パイロットポートｐ２へ作動油の供給及び排出を制御する。第４パイロット圧制御弁４１Ｄは、上述したアーム操作弁３６の第１パイロットポートｐ１へ作動油の供給及び排出を制御する。これにより、第１操作レバー４４の操作に応じて、アームシリンダ２５に対する作動油の供給及び排出が制御され、アームシリンダ２５の伸張と収縮とが制御される。
【００４０】
第５パイロット圧制御弁４２Ａ、第６パイロット圧制御弁４２Ｂ、第７パイロット圧制御弁４２Ｃ、第８パイロット圧制御弁４２Ｄは、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、第３パイロット圧制御弁４１Ｃ、第４パイロット圧制御弁４１Ｄと同様の構成である。第５パイロット圧制御弁４２Ａと第６パイロット圧制御弁４２Ｂとは対になっており、第２操作レバー４５の操作によって択一的に選択される。また、第７パイロット圧制御弁４２Ｃと第８パイロット圧制御弁４２Ｄとが対になっており、第２操作レバー４５の操作によって択一的に選択される。第５パイロット圧制御弁４２Ａは、上述したバケット操作弁４０の第１パイロットポートｐ１への作動油の供給及び排出を制御する。第６パイロット圧制御弁４２Ｂはバケット操作弁４０の第２パイロットポートｐ２へ作動油の供給及び排出を制御する。これにより、第２操作レバー４５の操作に応じて、バケットシリンダ２６に対する作動油の供給及び排出が制御され、バケットシリンダ２６の伸張と収縮とが制御される。また、第７パイロット圧制御弁４２Ｃは、上述したブーム操作弁３７の第１パイロットポートｐ１へ作動油の供給及び排出を制御する。第８パイロット圧制御弁４２Ｄはブーム操作弁３７の第２パイロットポートｐ２へ作動油の供給及び排出を制御する。これにより、第２操作レバー４５の操作に応じて、ブームシリンダ２４に対する作動油の供給及び排出が制御され、ブームシリンダ２４の伸張と収縮とが制御される。
【００４１】
＜電動モータ１８の操作に関する制御＞
図２に示す油圧回路の構成のうち、電動モータ１８の操作に関する構成を抜き出して簡略化した図を図３に示す。以下、図３に基づいて、電動モータ１８の操作に関する制御を詳細に説明する。
【００４２】
第１操作レバー４４がある方向（例えば右方向）に倒されると、第１パイロット圧制御弁４１Ａが出力状態となると共に、第２パイロット圧制御弁４１Ｂが排出状態となる。これにより、ポンプ流路５１が第１給排ポートＺ１を介して第１パイロット流路５３に接続される。また、タンク流路５２が第２給排ポートＺ２を介して第２パイロット流路５４に接続される。このため、第３油圧ポンプ５０から吐出された作動油が第１パイロット流路５３に供給され、第１油圧センサ４８が第１パイロット流路５３の油圧を検知する。第１油圧センサ４８によって検知された油圧は、検知信号に変換され、コントローラ４３に出力される。コントローラ４３は、検知信号に基づいて電動モータ１８を制御する。第１パイロット流路５３に供給された作動油は、第１絞り５７、連通流路５５、タンク流路５２を通り、タンク３５に回収される。なお、第２パイロット流路５４の作動油は、第２給排ポートＺ２およびタンク流路５２を通ってタンク３５に回収される。
【００４３】
ここで、連通流路５５において作動油にエアが含まれている場合、エアはタンク流路５２を通って直ちに排出される。第１パイロット流路５３において作動油にエアが含まれている場合、エアは第１絞り５７、連通流路５５、タンク流路５２を通って排出される。また、第２パイロット流路５４の作動油にエアが含まれている場合には、第２パイロット圧制御弁４１Ｂ、タンク流路５２を通って排出される。
【００４４】
次に、第１操作レバー４４が上記とは反対の方向（例えば左方向）に倒されると、第１パイロット圧制御弁４１Ａが排出状態となると共に、第２パイロット圧制御弁４１Ｂが出力状態となる。これにより、ポンプ流路５１が第２給排ポートＺ２を介して第２パイロット流路５４に接続される。また、タンク流路５２が第１給排ポートＺ１を介して第１パイロット流路５３に接続される。このため、第３油圧ポンプ５０から吐出された作動油が第２パイロット流路５４に供給され、第２油圧センサ４９が第２パイロット流路５４の油圧を検知する。第２油圧センサ４９によって検知された油圧は、検知信号に変換され、コントローラ４３に出力される。コントローラ４３は、検知信号に基づいて電動モータ１８を制御する。第２パイロット流路５４に供給された作動油は、第２絞り５８、連通流路５５、タンク流路５２を通り、タンク３５に回収される。なお、第１パイロット流路５３の作動油は、第１給排ポートＺ１およびタンク流路５２を通ってタンク３５に回収される。
【００４５】
ここで、連通流路５５において作動油にエアが含まれている場合、エアはタンク流路５２を通って直ちに排出される。第２パイロット流路５４において作動油にエアが含まれている場合、エアは第２絞り５８、連通流路５５、タンク流路５２を通って排出される。また、第１パイロット流路５３の作動油にエアが含まれている場合には、第１パイロット圧制御弁４１Ａ、タンク流路５２を通って排出される。
【００４６】
以上のように、作動油のエアが排出される際に通る流路が短いため、短時間でエアを排出することができる。これにより、エア溜りの発生を抑えることができる。また、短時間でエアを排出することができるため、作動油の流速を早めるために第１絞り５７及び第２絞り５８の絞りを大きくする必要がない。このため、作動油の流量の無駄を防いで、第３油圧ポンプ５０の効率を向上させることができる。
【００４７】
＜他の実施形態＞
（ａ）上記の実施形態では、第１絞り５７と第２絞り５８との二つの絞りが設けられているが、連通流路５５とタンク流路５２との間に１つの絞り５９が設けられてもよい。
【００４８】
（ｂ）上記の実施形態では、第１パイロット流路５３とパイロット流路５４とが連通流路５５によって連通されているが、図４に示すように、第１パイロット流路５３と第２パイロット流路５４とがそれぞれ独立してタンク流路５２に接続されてもよい。この場合、第１パイロット流路５３とタンク流路５２との間に第１絞り５７が設けられ、第２パイロット流路５４とタンク流路５２との間に第２絞り５８が設けられる。
【００４９】
（ｃ）上記の実施形態では、電動モータ１８が旋回用のアクチュエータとして用いられているが、他のアクチュエータとして用いられてもよい。
【００５０】
（ｄ）上記の実施形態では、第１操作レバー装置４１は、作業機４の操作と旋回の操作とに共用されているが、作業機４の操作と旋回の操作とのそれぞれに別の操作装置が用いられてもよい。また、操作部材としては、レバーの形態に限らず、他の形態の部材が用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、操作部材の切換が短時間に繰り返された場合であってもエア溜りの発生を抑えることができる効果を有し、作業機械として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１８ 電動モータ（アクチュエータ）
３５ タンク
４１Ａ 第１パイロット圧制御弁（第１パイロット圧制御部）
４１Ｂ 第２パイロット圧制御弁（第２パイロット圧制御部）
４３ コントローラ（アクチュエータ制御部）
４４ 第１操作レバー（操作部材）
４８ 第１油圧センサ（第１油圧検知部）
４９ 第２油圧センサ（第２油圧検知部）
５０ 第３油圧ポンプ
５１ ポンプ流路
５２ タンク流路
５３ 第１パイロット流路
５４ 第２パイロット流路
５５ 連通流路
５７ 第１絞り
５８ 第２絞り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と
作動油を貯留するタンクと、
前記タンクに接続されるタンク流路と、
操作部材と、
前記ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有し、前記第１ポンプポートと前記第１給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第１給排ポートから出力する出力状態と、前記第１タンクポートと前記第１給排ポートとを連通させる排出状態とに、前記操作部材の操作に応じて切り換えられる第１パイロット圧制御部と、
前記ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有し、前記第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、前記第２ポンプポートと前記第２給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第２給排ポートから出力する出力状態となり、前記第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、前記第２タンクポートと前記第２給排ポートとを連通させる排出状態となる第２パイロット圧制御部と、
前記第１給排ポートに接続される第１パイロット流路と、
前記第２給排ポートに接続される第２パイロット流路と、
前記第１パイロット流路の油圧を検知する第１油圧検知部と、
前記第２パイロット流路の油圧を検知する第２油圧検知部と、
前記第１パイロット流路と前記第２パイロット流路とを連通し、前記タンク流路に接続される連通流路と、
前記第１パイロット流路と前記連通流路との間に設けられる第１絞りと、
前記第２パイロット流路と前記連通流路との間に設けられる第２絞りと、
前記第１油圧検知部が検知した油圧と前記第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備える作業機械。
【請求項２】
アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と
作動油を貯留するタンクと、
前記タンクに接続されるタンク流路と、
操作部材と、
前記ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有し、前記第１ポンプポートと前記第１給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第１給排ポートから出力する出力状態と、前記第１タンクポートと前記第１給排ポートとを連通させる排出状態とに前記操作部材の操作に応じて切り換えられる第１パイロット圧制御部と、
前記ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有し、前記第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、前記第２ポンプポートと前記第２給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第２給排ポートから出力する出力状態となり、前記第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、前記第２タンクポートと前記第２給排ポートとを連通させる排出状態となる第２パイロット圧制御部と、
前記第１給排ポートと前記タンク流路とに接続される第１パイロット流路と、
前記第２給排ポートと前記タンク流路とに接続される第２パイロット流路と、
前記第１パイロット流路の油圧を検知する第１油圧検知部と、
前記第２パイロット流路の油圧を検知する第２油圧検知部と、
前記第１パイロット流路と前記タンク流路との間に設けられる第１絞りと、
前記第２パイロット流路と前記タンク流路との間に設けられる第２絞りと、
前記第１油圧検知部が検知した油圧と前記第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備える作業機械。
【請求項３】
前記アクチュエータ制御部は、前記第１油圧検知部が検知した油圧又は前記第２油圧検知部が検知した油圧が所定の閾値以下の場合は、検知された前記油圧を前記アクチュエータの制御に使用しない、
請求項１または請求項２に記載の作業機械。
【請求項１】
アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と
作動油を貯留するタンクと、
前記タンクに接続されるタンク流路と、
操作部材と、
前記ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有し、前記第１ポンプポートと前記第１給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第１給排ポートから出力する出力状態と、前記第１タンクポートと前記第１給排ポートとを連通させる排出状態とに、前記操作部材の操作に応じて切り換えられる第１パイロット圧制御部と、
前記ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有し、前記第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、前記第２ポンプポートと前記第２給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第２給排ポートから出力する出力状態となり、前記第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、前記第２タンクポートと前記第２給排ポートとを連通させる排出状態となる第２パイロット圧制御部と、
前記第１給排ポートに接続される第１パイロット流路と、
前記第２給排ポートに接続される第２パイロット流路と、
前記第１パイロット流路の油圧を検知する第１油圧検知部と、
前記第２パイロット流路の油圧を検知する第２油圧検知部と、
前記第１パイロット流路と前記第２パイロット流路とを連通し、前記タンク流路に接続される連通流路と、
前記第１パイロット流路と前記連通流路との間に設けられる第１絞りと、
前記第２パイロット流路と前記連通流路との間に設けられる第２絞りと、
前記第１油圧検知部が検知した油圧と前記第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備える作業機械。
【請求項２】
アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と
作動油を貯留するタンクと、
前記タンクに接続されるタンク流路と、
操作部材と、
前記ポンプ流路に接続される第１ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第１タンクポートと、第１給排ポートとを有し、前記第１ポンプポートと前記第１給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第１給排ポートから出力する出力状態と、前記第１タンクポートと前記第１給排ポートとを連通させる排出状態とに前記操作部材の操作に応じて切り換えられる第１パイロット圧制御部と、
前記ポンプ流路に接続される第２ポンプポートと、前記タンク流路に接続される第２タンクポートと、第２給排ポートとを有し、前記第１パイロット圧制御部が排出状態である場合には、前記第２ポンプポートと前記第２給排ポートとを連通させ前記操作部材の操作量に応じた圧力の作動油を前記第２給排ポートから出力する出力状態となり、前記第１パイロット圧制御部が出力状態である場合には、前記第２タンクポートと前記第２給排ポートとを連通させる排出状態となる第２パイロット圧制御部と、
前記第１給排ポートと前記タンク流路とに接続される第１パイロット流路と、
前記第２給排ポートと前記タンク流路とに接続される第２パイロット流路と、
前記第１パイロット流路の油圧を検知する第１油圧検知部と、
前記第２パイロット流路の油圧を検知する第２油圧検知部と、
前記第１パイロット流路と前記タンク流路との間に設けられる第１絞りと、
前記第２パイロット流路と前記タンク流路との間に設けられる第２絞りと、
前記第１油圧検知部が検知した油圧と前記第２油圧検知部が検知した油圧とに基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備える作業機械。
【請求項３】
前記アクチュエータ制御部は、前記第１油圧検知部が検知した油圧又は前記第２油圧検知部が検知した油圧が所定の閾値以下の場合は、検知された前記油圧を前記アクチュエータの制御に使用しない、
請求項１または請求項２に記載の作業機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７９７２８（Ｐ２０１３−７９７２８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−８２７８（Ｐ２０１３−８２７８）
【出願日】平成２５年１月２１日（２０１３．１．２１）
【分割の表示】特願２００９−１３１１４２（Ｐ２００９−１３１１４２）の分割
【原出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月２１日（２０１３．１．２１）
【分割の表示】特願２００９−１３１１４２（Ｐ２００９−１３１１４２）の分割
【原出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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