建設機械の油圧回路
【課題】ブーム操作のうち特にブーム上げ操作を行ったときに、３つの系統回路にそれぞれ圧油を供給する第１〜第３ポンプを効率良く使用し、結果としてブーム上げ速度を速めることができる建設機械の油圧回路を提供すること。
【解決手段】スプリットポンプ５１の吐出口５１ａから圧油が供給される第１系統回路、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂから圧油が供給される第２系統回路、および第３ポンプ５３から圧油が供給される第３系統回路を備える油圧回路１である。油圧回路１は、ブーム上げ操作が行われているときに、スプリットポンプ５１の２つの吐出口５１ａ・５１ｂ、および第３ポンプ５３からブーム用油圧シリンダ５７に圧油が供給されるように回路構成されている。
【解決手段】スプリットポンプ５１の吐出口５１ａから圧油が供給される第１系統回路、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂから圧油が供給される第２系統回路、および第３ポンプ５３から圧油が供給される第３系統回路を備える油圧回路１である。油圧回路１は、ブーム上げ操作が行われているときに、スプリットポンプ５１の２つの吐出口５１ａ・５１ｂ、および第３ポンプ５３からブーム用油圧シリンダ５７に圧油が供給されるように回路構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３つの系統回路を有する建設機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧回路としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された油圧回路（例えば図１）によると、ブーム単独操作が行われたとき、第１ポンプ（２２）と第３ポンプ（２４）とからブームシリンダ（１０）に圧油が供給され、第２ポンプ（２３）からの圧油は使用されずにタンクに戻されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この場合、第１ポンプ（２２）の負荷と第２ポンプ（２３）の負荷との差が大きくなり、第２ポンプ（２３）の有する効率の良い吐出量範囲が使用されない結果となる。一方、ブームを具備してなる建設機械においては、一般に、ブーム上げ速度を速めることで作業性の向上が期待できる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブーム操作のうち特にブーム上げ操作を行ったときに、３つの系統回路にそれぞれ圧油を供給する第１〜第３ポンプを効率良く使用し、結果としてブーム上げ速度を速めることができる建設機械の油圧回路を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、第１ポンプに接続される第１アンロード通路と、前記第１アンロード通路に接続され、ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用方向切換弁と、を有する第１系統回路と、第２ポンプに接続される第２アンロード通路と、前記第２アンロード通路に接続され、アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用方向切換弁と、を有する第２系統回路と、第３ポンプに接続される第３アンロード通路と、前記第３アンロード通路に接続され、旋回用アクチュエータに圧油を給排する旋回用方向切換弁と、を有する第３系統回路と、を備える建設機械の油圧回路において、ブーム上げ操作が行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路を提供する。
【０００７】
この構成によると、第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプの相互間の負荷の差を小さくすることができ、その結果、第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプをいずれも効率良く使用することができる。また、３つのポンプからの圧油でブームを上げるのでブーム上げ速度も速くなる。
【０００８】
また本発明において、ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることが好ましい。
【０００９】
この構成によると、旋回速度に比べてブーム上げ速度を格段に速めることができる。
【００１０】
さらに本発明において、前記第２系統回路に設けられ、前記第２アンロード通路に接続され、前記ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用第２方向切換弁と、前記旋回用方向切換弁の上流側の前記第３アンロード通路から分岐する合流用通路に接続され、前記第３ポンプを前記第１系統回路に接続する合流弁と、を有し、前記合流弁は、ブーム上げ操作が行われることで、前記合流用通路を前記ブーム用方向切換弁に接続するとともに、前記旋回用方向切換弁の下流側の前記第３アンロード通路をタンクに接続する第１合流位置となり、ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われたとき、前記合流弁が前記第１合流位置となって、前記第１ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第２ポンプから前記ブーム用第２方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることが好ましい。
【００１１】
この構成によると、ブーム上げ操作が行われたときに、旋回操作が行われていることを条件として第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプからブーム用アクチュエータに圧油が供給される。すなわち、旋回操作が行われているときはより多くの圧油がブーム用アクチュエータに供給され、ブーム上げ速度が速くなる。
【００１２】
さらに本発明において、前記第１系統回路に設けられ、前記第１アンロード通路に接続され、前記アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用第２方向切換弁を有し、アーム操作およびブーム下げ操作がいずれも行われているときに、前記第２ポンプから前記アーム用方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第１ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給され、且つ、前記第１ポンプから前記アーム用第２方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されることが好ましい。
【００１３】
この構成によると、第１ポンプからの圧油をアーム用アクチュエータにも供給することで、アーム操作とブーム下げ操作とのみを同時操作する場合は、それぞれの操作量に応じて第１ポンプおよび第２ポンプの流量を配分でき、エネルギーロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧回路を示す回路図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図１のＢ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、油圧ショベルの油圧回路としての実施形態を以下に示している。図示を省略するが、油圧ショベルは、走行装置、旋回体、旋回体に取り付けられたブーム、ブームの先端部に取り付けられたアーム、およびアームの先端部に取り付けられたバケットなどから構成される。
【００１６】
図１の回路図中に示すように、油圧ショベルは、圧油の吐出流量を制御するレギュレータ５２付きのスプリットポンプ５１、第３ポンプ５３、パイロットポンプ５４、タンク５５・５９、バケット用油圧シリンダ５６、ブーム用油圧シリンダ５７、アーム用油圧シリンダ５８、ドーザ用油圧シリンダ６０、旋回用アクチュエータ６１、ブームスイング用油圧シリンダ６２、走行用油圧モータ（不図示）などを付属機器として備えている。そして、これら油圧シリンダ（５６〜５８、６０、６２）・走行用油圧モータなどのアクチュエータ、ポンプ（５１、５３、５４）に対して油圧回路１が組まれている。なお、ポンプ（５１、５３、５４）はエンジンで駆動される。
【００１７】
スプリットポンプ５１は、可変容量型の１シリンダ２ポート吐出のポンプであり、２つの吐出口５１ａ、５１ｂから同一流量の圧油を吐出する。スプリットポンプ５１は、本発明における第１ポンプと第２ポンプとを合わせたものに相当する。吐出口５１ａ側が第１ポンプに相当し、吐出口５１ｂ側が第２ポンプに相当する。なお、１シリンダ１ポート吐出のポンプを２台用意して、それぞれ、第１ポンプ、第２ポンプとしてもよい。
【００１８】
（油圧回路の構成）
図１〜３に示すように、油圧回路１は、第１〜第３系統回路を有する。第１系統回路は、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａから圧油が供給される系統である。第２系統回路は、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂから圧油が供給される系統である。また、第３系統回路は、第３ポンプ５３から圧油が供給される系統である。
【００１９】
（第１系統回路）
第１系統回路は、スプリットポンプ５１の一方の吐出口５１ａに接続された第１アンロード通路１２と、第１アンロード通路１２に直列接続された４つの方向切換弁４ｗ〜４ｚと、方向切換弁４ｗ〜４ｚの中で最下流に位置する方向切換弁４ｚの下流側に配置された第１補助アンロード弁７とを備えている。第１アンロード通路１２はタンク５５に連通している。方向切換弁４ｗ〜４ｚはセンターバイパス型であってかつ油圧パイロット型の方向切換弁である。また、方向切換弁４ｗ〜４ｚに対して、それぞれセンターバイパス型のサブバルブ１７ｗ〜１７ｚが一体的に設けられている。
【００２０】
ここで、方向切換弁４ｗは、走行用油圧モータに圧油を給排するする走行用方向切換弁であり、方向切換弁４ｘは、ブーム用油圧シリンダ５７に圧油を給排するブーム用方向切換弁であり、方向切換弁４ｙは、バケット用油圧シリンダ５６に圧油を給排するバケット用方向切換弁であり、方向切換弁４ｚは、アーム用油圧シリンダ５８に圧油を給排するアーム用第２方向切換弁である。
【００２１】
（第２系統回路）
第２系統回路は、スプリットポンプ５１の他方の吐出口５１ｂに接続された第２アンロード通路１３と、第２アンロード通路１３に直列接続された３つの方向切換弁５ｗ〜５ｙと、方向切換弁５ｗ〜５ｙの中で最下流に位置する方向切換弁５ｙの下流側に配置された第２補助アンロード弁８とを備えている。第２アンロード通路１３はタンク５５に連通している。方向切換弁５ｗ〜５ｙはセンターバイパス型であってかつ油圧パイロット型の方向切換弁である。また、方向切換弁５ｗ〜５ｙに対して、それぞれセンターバイパス型のサブバルブ１８ｗ〜１８ｙが一体的に設けられている。
【００２２】
ここで、方向切換弁５ｗは、走行用油圧モータに圧油を給排するする走行用方向切換弁であり、方向切換弁５ｘは、ブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油を供給するブーム用第２方向切換弁であり、方向切換弁５ｙは、アーム用油圧シリンダ５８に圧油を給排するアーム用方向切換弁である。
【００２３】
なお、ブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給されることでブームが上がり（ブーム上げ）、ブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ｂに圧油が供給されることでブームは下がる（ブーム下げ）。
【００２４】
（第３系統回路）
第３系統回路は、第３ポンプ５３に接続された第３アンロード通路２９と、第３アンロード通路２９に直列接続された３つの方向切換弁６ｗ〜６ｙとを備えている。第３アンロード通路２９は後述する合流弁９を介してタンク５５に連通している。方向切換弁６ｗ〜６ｙはセンターバイパス型であってかつ油圧パイロット型の方向切換弁である。
【００２５】
ここで、方向切換弁６ｗは、旋回用アクチュエータ６１に圧油を給排する旋回用方向切換弁であり、方向切換弁６ｘは、ドーザ用油圧シリンダ６０に圧油を給排するドーザ用方向切換弁であり、方向切換弁６ｙは、ブームスイング用油圧シリンダ６２に圧油を給排するブームスイング用方向切換弁である。
【００２６】
一方、第１パイロット通路２４と、第２パイロット通路２５と、第３パイロット通路２６とに下流側で分岐するパイロット通路２０がパイロットポンプ５４に接続されている。第１パイロット通路２４、第２パイロット通路２５、および第３パイロット通路２６は、いずれもタンク５５に連通している。第１系統の４つのサブバルブ１７ｗ〜１７ｚは、このうちの第１パイロット通路２４に直列接続され、第２系統の３つのサブバルブ１８ｗ〜１８ｙは、第２パイロット通路２５に直列接続されている。サブバルブ１７ｗ〜１８ｙは、対応する方向切換弁４ｗ〜５ｙが中立位置のとき（操作されていないとき）に連通位置となり、方向切換弁４ｗ〜５ｙが切換位置のとき（操作されているとき）に遮断位置となるように形成されている（サブバルブ１８ｗ〜１８ｙについても同様）。
【００２７】
また、第１系統の２つのサブバルブ１７ｘ・１７ｙ、および第２系統のサブバルブ１８ｙは、第３パイロット通路２６に直列接続されている。第１系統のサブバルブ１７ｗおよび第２系統のサブバルブ１８ｗは、それぞれ単独で第３パイロット通路２６に接続されている。さらに、これらとは別に、後述する合流弁９の一方の室９３には第３パイロット通路２６が接続されている。なお、合流弁９の一方の室９３の上流側であって且つ各サブバルブ（１７ｗ〜１７ｘ、１８ｗ、１８ｙ）の上流側には、第３パイロットライン絞り３４が設けられている。
【００２８】
［合流弁］
ここで、方向切換弁６ｗ〜６ｙの中で最下流に位置する方向切換弁６ｙの下流側には合流弁９が配置されている。合流弁９は、第３ポンプ５３からの圧油を第１系統回路および第２系統回路に供給するための３位置弁である。
【００２９】
旋回用方向切換弁６ｗの上流側の第３アンロード通路２９から合流用通路１１が分岐し、この合流用通路１１は合流弁９に接続している。また、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９も合流弁９に接続している。
【００３０】
合流弁９と第１系統回路との間は第１系統合流用通路３３で接続され、合流弁９と第２系統回路との間は第２系統合流用通路３５で接続されている。第１系統合流用通路３３は、ブーム用方向切換弁４ｘ、バケット用方向切換弁４ｙ、およびアーム用第２方向切換弁４ｚに接続している。また、第２系統合流用通路３５は、ブーム用第２方向切換弁５ｘに接続している。
【００３１】
合流弁９は、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９をタンク５５に接続する非合流位置９ａと、合流用通路１１を第１系統回路に接続するとともに、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９をタンク５５に接続する第１合流位置９ｂと、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９および合流用通路１１を第１系統回路および第２系統回路に接続する第２合流位置９ｃと、を有する。
【００３２】
合流弁９の一方の室９３には、第３パイロットライン絞り３４の下流側のパイロット圧が入力され、室９３と同じ側に形成された室９２にはブーム上げ用のパイロット圧が入力されている。合流弁９の他方の室にはバネ９１（付勢手段）が配置されている。また、合流弁９の他方の室には、合流弁９が非合流位置９ａ、第１合流位置９ｂのときに、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９の圧が入力されている。
【００３３】
合流弁９の一方の室９２にブーム上げ用のパイロット圧が入力されると、合流弁９は第１合流位置９ｂとなる。また、方向切換弁４ｘ・４ｙ・５ｙに連動してサブバルブ１７ｘ・１７ｙ・１８ｙのいずれかが遮断位置になり、方向切換弁４ｗに連動してサブバルブ１７ｗが遮断位置になり、且つ方向切換弁５ｗに連動してサブバルブ１８ｗが遮断位置になるとパイロットポンプ５４からのパイロット圧が一方の室９３に導入されて、合流弁９は第２合流位置９ｃとなる。
【００３４】
また、合流弁９が第１合流位置９ｂにあるときの合流用通路１１と第１系統合流用通路３３との間の通路に絞り９４が設けられ、第２合流位置９ｃにあるときの合流用通路１１と第１系統合流用通路３３との間の通路に絞り９５が設けられている。
【００３５】
［補助アンロード弁］
前記した第１補助アンロード弁７は、方向切換弁４ｚの下流側の油圧である第１ネガコン圧および第１パイロット通路２４からのパイロット圧が入力され、第１系統のすべての方向切換弁４ｗ〜４ｚが操作されていないときに当該第１ネガコン圧に替わって当該パイロットポンプ圧を第１アンロード弁２および低圧選択弁１０に出力するように構成された弁である（第２補助アンロード弁８についても同様）。
【００３６】
［低圧選択弁］
低圧選択弁１０は、第１補助アンロード弁の出力圧（第１ネガコン圧または第１パイロット通路２４からのパイロット圧）および第２補助アンロード弁の出力圧（第２ネガコン圧（方向切換弁５ｙの下流側の油圧）または第２パイロット通路２５からのパイロット圧）のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧としてレギュレータ５２および第１アンロード弁２に出力するように構成された弁である。
【００３７】
［アンロード弁］
また、第１アンロード弁２は、第１補助アンロード弁７の出力圧および低圧選択弁１０からの第３ネガコン圧に応じてスプリットポンプ５１からの油をタンク５９へ排出するように構成された弁である（第２アンロード弁３についても同様）。
【００３８】
（油圧ショベルの作動）
（ブーム上げ＋旋回操作）
まず、ブーム上げ操作と旋回操作とが同時に行われているときの作動について説明する。なお、以下の説明では、旋回操作に先行してブーム上げ操作が行われたときの作動について説明するが、ブーム上げ操作に先行して旋回操作が行われてもよいし、ブーム上げ操作と旋回操作とが同時に開始されてもよい。
【００３９】
ブーム上げ操作により、ブーム用方向切換弁４ｘのパイロット室４ｘａにパイロット圧が導入されるとともに、ブーム用第２方向切換弁５ｘのパイロット室５ｘａにパイロット圧が導入され、且つ合流弁９のパイロット室９２にもパイロット圧が導入される。
【００４０】
これにより、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）からブーム用方向切換弁４ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給されるとともに、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂ（第２ポンプ）からブーム用第２方向切換弁５ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給される。
【００４１】
このとき、合流弁９は非合流位置９ａから第１合流位置９ｂに切り換わっている。まだ、旋回操作が行われていないため、第３ポンプ５３の吐出油は、旋回用方向切換弁６ｗの下流側の第３アンロード通路２９から合流弁９を経由してタンク５５へ流出する。そのため、第３アンロード通路２９から分岐する合流用通路１１の圧が上昇せず、第１系統合流用通路３３へ油は流れない。
【００４２】
少し遅れて旋回操作が行われ、旋回用方向切換弁６ｗのパイロット室６ｗａにパイロット圧が導入されると、旋回用方向切換弁６ｗが動作する（切り換わる）ことで、旋回用方向切換弁６ｗの上流側の第３アンロード通路２９の圧が上昇し合流用通路１１に油が流れる。これにより、第３ポンプ５３から第１系統合流用通路３３に油が流れ、ブーム用方向切換弁４ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給される。その結果、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ、吐出口５１ｂ、および第３ポンプ５３のいずれもからブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給される。
【００４３】
［効果］
ブーム上げ操作時、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ、吐出口５１ｂ、および第３ポンプのいずれもからブーム用油圧シリンダ５７に圧油が供給されるので、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）、吐出口５１ｂ（第２ポンプ）、および第３ポンプの相互間の負荷の差を小さくすることができ、その結果、第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプをいずれも効率良く使用することができる。
【００４４】
特に、スプリットポンプ５１の場合は、２つの吐出口５１ａ、５１ｂからの油吐出量が同じなので、第２系統の吐出口５１ｂ（第２ポンプ）から使用されずにタンク５５に戻る余剰流量を減少させることができることで、エネルギーロスを低減することができる。
【００４５】
また、３つのポンプからの圧油でブームを上げるのでブーム上げ速度が飛躍的に速くなる。例えば油圧ショベルにおいて、ブーム上げ操作は、掘削作業とは異なりバケット内の土砂を持ち上げるだけなので大きな負荷はかからない。また、バケット内の土砂を積み降ろしする前作業では地面よりも上方をバケットが移動する動きとなるので、作業員の視認性がよく素早いブーム駆動が要求される。こうした前作業においてブーム上げ速度が飛躍的に速まることで作業性が向上する。さらには、掘削から土砂排出までの一回あたりの作業時間が短縮することでエンジンの燃費も向上する。
【００４６】
また、上記した例のように、ブーム上げ操作と旋回操作とが同時に行われた場合、旋回速度に比べてブーム上げ速度が格段に速まる。旋回用アクチュエータ６１には１つのポンプからの圧油供給となるが、ブーム用油圧シリンダ５７には３つのポンプからの圧油供給となるからである。具体的には、例えばトラックへの土砂積み作業において、旋回体が最大加速減速で約４５度旋回する間に、地面高さからトラック荷台高さまでバケットを上げることができる。
【００４７】
ここで、ブーム上げ操作が行われたときに、旋回操作が行われていることを条件として３つのポンプからブーム用油圧シリンダ５７に圧油が供給される。すなわち、旋回操作が行われているときはより多くの圧油がブーム用油圧シリンダ５７に供給され、ブーム上げ速度が速くなる。
【００４８】
（アーム操作＋ブーム下げ）
次に、アーム操作とブーム下げ操作とを同時に行う（同時操作する）ときの作動について説明する。
【００４９】
アーム操作とブーム下げ操作とを同時に行うと、アーム用方向切換弁５ｙの例えばパイロット室５ｙａにパイロット圧が導入されるとともに、ブーム用方向切換弁４ｘのパイロット室４ｘｂにパイロット圧が導入され、且つアーム用第２方向切換弁４ｚのパイロット室４ｚａにパイロット圧が導入される。
【００５０】
これにより、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂ（第２ポンプ）からアーム用方向切換弁５ｙを介してアーム用油圧シリンダ５８に圧油が供給されるとともに、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）からブーム用方向切換弁４ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ｂに圧油が供給され、且つスプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）からアーム用第２方向切換弁４ｚを介してアーム用油圧シリンダ５８に圧油が供給される。
【００５１】
［効果］
第１ポンプからの圧油をブーム用油圧シリンダ５７のみに供給するのではなく、アーム用油圧シリンダ５８にも供給することで、アーム操作とブーム下げ操作とのみを同時操作する場合（第１系統回路および第２系統回路に接続されたアクチュエータのうち操作されているのがアームとブームのみの場合）は、それぞれの操作量に応じて第１ポンプおよび第２ポンプの流量を配分でき、エネルギーロスを低減することができる。また、その結果、エンジンの燃費が向上する。特にスプリットポンプ５１の場合は、第１ポンプの負荷と第２ポンプの負荷との差を減少させて使用できるのでエネルギーロスが少なく有利である。
【００５２】
また、例えば、掘削・土砂の積み降ろし・水平ならしのいずれの作業においても、アーム操作量に対するブーム操作量は僅かであり、従来は、第１系統の圧油の大半を余剰としてタンク５５へ流出させていた（従来は、第２ポンプおよび第３ポンプ５３からアーム用油圧シリンダ５８へ圧油を供給していた）。本実施形態の油圧回路１によると、アーム操作とブーム下げ操作とを同時に行うときは、第１ポンプの余剰分をアーム用油圧シリンダ５８に供給することで、第３ポンプ５３の負荷を低減することができる。結果として、エンジン出力をスプリットポンプ５１（第１ポンプおよび第２ポンプ）に多く配分することができる。
【００５３】
なお、例えばアーム操作のみを行う場合においても、第１ポンプおよび第２ポンプからアーム用油圧シリンダ５８に圧油が供給されるので第１ポンプの負荷と第２ポンプの負荷との差を減少させることができる。
【００５４】
（変形例）
前記した油圧回路１の変形例について記載する。合流弁９が第１合流位置９ｂにあるときの、方向切換弁６ｗ〜６ｙの下流側の第３アンロード通路２９とタンク５５との間の通路（バルブ内通路）に絞りを設けることも好ましい。この絞りにより、ブーム上げ操作が行われて合流弁９が第１合流位置９ｂに切り換わったとき、旋回操作が行われていないときでも、第３ポンプ５３からの圧油をブーム用方向切換弁４ｘおよびブーム用第２方向切換弁５ｘからブーム用油圧シリンダ５７に供給することが可能となる。すなわち、第３ポンプ５３からの圧油をブーム用方向切換弁４ｘ、ブーム用第２方向切換弁５ｘの２つの弁から送ることができ、圧力損失を低減させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１：油圧回路
２：第１アンロード弁
３：第２アンロード弁
４ｘ：ブーム用方向切換弁
５ｙ：アーム用方向切換弁
６ｗ：旋回用方向切換弁
９：合流弁
１０：低圧選択弁
１２：第１アンロード通路
１３：第２アンロード通路
２９：第３アンロード通路
５１：スプリットポンプ（第１ポンプおよび第２ポンプ）
５２：レギュレータ
５３：第３ポンプ
５４：パイロットポンプ
５５、５９：タンク
５６：バケット用油圧シリンダ（バケット用アクチュエータ）
５７：ブーム用油圧シリンダ（ブーム用アクチュエータ）
５８：アーム用油圧シリンダ（アーム用アクチュエータ）
６１：旋回用アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３つの系統回路を有する建設機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧回路としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された油圧回路（例えば図１）によると、ブーム単独操作が行われたとき、第１ポンプ（２２）と第３ポンプ（２４）とからブームシリンダ（１０）に圧油が供給され、第２ポンプ（２３）からの圧油は使用されずにタンクに戻されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この場合、第１ポンプ（２２）の負荷と第２ポンプ（２３）の負荷との差が大きくなり、第２ポンプ（２３）の有する効率の良い吐出量範囲が使用されない結果となる。一方、ブームを具備してなる建設機械においては、一般に、ブーム上げ速度を速めることで作業性の向上が期待できる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブーム操作のうち特にブーム上げ操作を行ったときに、３つの系統回路にそれぞれ圧油を供給する第１〜第３ポンプを効率良く使用し、結果としてブーム上げ速度を速めることができる建設機械の油圧回路を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、第１ポンプに接続される第１アンロード通路と、前記第１アンロード通路に接続され、ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用方向切換弁と、を有する第１系統回路と、第２ポンプに接続される第２アンロード通路と、前記第２アンロード通路に接続され、アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用方向切換弁と、を有する第２系統回路と、第３ポンプに接続される第３アンロード通路と、前記第３アンロード通路に接続され、旋回用アクチュエータに圧油を給排する旋回用方向切換弁と、を有する第３系統回路と、を備える建設機械の油圧回路において、ブーム上げ操作が行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路を提供する。
【０００７】
この構成によると、第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプの相互間の負荷の差を小さくすることができ、その結果、第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプをいずれも効率良く使用することができる。また、３つのポンプからの圧油でブームを上げるのでブーム上げ速度も速くなる。
【０００８】
また本発明において、ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることが好ましい。
【０００９】
この構成によると、旋回速度に比べてブーム上げ速度を格段に速めることができる。
【００１０】
さらに本発明において、前記第２系統回路に設けられ、前記第２アンロード通路に接続され、前記ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用第２方向切換弁と、前記旋回用方向切換弁の上流側の前記第３アンロード通路から分岐する合流用通路に接続され、前記第３ポンプを前記第１系統回路に接続する合流弁と、を有し、前記合流弁は、ブーム上げ操作が行われることで、前記合流用通路を前記ブーム用方向切換弁に接続するとともに、前記旋回用方向切換弁の下流側の前記第３アンロード通路をタンクに接続する第１合流位置となり、ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われたとき、前記合流弁が前記第１合流位置となって、前記第１ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第２ポンプから前記ブーム用第２方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることが好ましい。
【００１１】
この構成によると、ブーム上げ操作が行われたときに、旋回操作が行われていることを条件として第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプからブーム用アクチュエータに圧油が供給される。すなわち、旋回操作が行われているときはより多くの圧油がブーム用アクチュエータに供給され、ブーム上げ速度が速くなる。
【００１２】
さらに本発明において、前記第１系統回路に設けられ、前記第１アンロード通路に接続され、前記アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用第２方向切換弁を有し、アーム操作およびブーム下げ操作がいずれも行われているときに、前記第２ポンプから前記アーム用方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第１ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給され、且つ、前記第１ポンプから前記アーム用第２方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されることが好ましい。
【００１３】
この構成によると、第１ポンプからの圧油をアーム用アクチュエータにも供給することで、アーム操作とブーム下げ操作とのみを同時操作する場合は、それぞれの操作量に応じて第１ポンプおよび第２ポンプの流量を配分でき、エネルギーロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧回路を示す回路図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図１のＢ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、油圧ショベルの油圧回路としての実施形態を以下に示している。図示を省略するが、油圧ショベルは、走行装置、旋回体、旋回体に取り付けられたブーム、ブームの先端部に取り付けられたアーム、およびアームの先端部に取り付けられたバケットなどから構成される。
【００１６】
図１の回路図中に示すように、油圧ショベルは、圧油の吐出流量を制御するレギュレータ５２付きのスプリットポンプ５１、第３ポンプ５３、パイロットポンプ５４、タンク５５・５９、バケット用油圧シリンダ５６、ブーム用油圧シリンダ５７、アーム用油圧シリンダ５８、ドーザ用油圧シリンダ６０、旋回用アクチュエータ６１、ブームスイング用油圧シリンダ６２、走行用油圧モータ（不図示）などを付属機器として備えている。そして、これら油圧シリンダ（５６〜５８、６０、６２）・走行用油圧モータなどのアクチュエータ、ポンプ（５１、５３、５４）に対して油圧回路１が組まれている。なお、ポンプ（５１、５３、５４）はエンジンで駆動される。
【００１７】
スプリットポンプ５１は、可変容量型の１シリンダ２ポート吐出のポンプであり、２つの吐出口５１ａ、５１ｂから同一流量の圧油を吐出する。スプリットポンプ５１は、本発明における第１ポンプと第２ポンプとを合わせたものに相当する。吐出口５１ａ側が第１ポンプに相当し、吐出口５１ｂ側が第２ポンプに相当する。なお、１シリンダ１ポート吐出のポンプを２台用意して、それぞれ、第１ポンプ、第２ポンプとしてもよい。
【００１８】
（油圧回路の構成）
図１〜３に示すように、油圧回路１は、第１〜第３系統回路を有する。第１系統回路は、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａから圧油が供給される系統である。第２系統回路は、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂから圧油が供給される系統である。また、第３系統回路は、第３ポンプ５３から圧油が供給される系統である。
【００１９】
（第１系統回路）
第１系統回路は、スプリットポンプ５１の一方の吐出口５１ａに接続された第１アンロード通路１２と、第１アンロード通路１２に直列接続された４つの方向切換弁４ｗ〜４ｚと、方向切換弁４ｗ〜４ｚの中で最下流に位置する方向切換弁４ｚの下流側に配置された第１補助アンロード弁７とを備えている。第１アンロード通路１２はタンク５５に連通している。方向切換弁４ｗ〜４ｚはセンターバイパス型であってかつ油圧パイロット型の方向切換弁である。また、方向切換弁４ｗ〜４ｚに対して、それぞれセンターバイパス型のサブバルブ１７ｗ〜１７ｚが一体的に設けられている。
【００２０】
ここで、方向切換弁４ｗは、走行用油圧モータに圧油を給排するする走行用方向切換弁であり、方向切換弁４ｘは、ブーム用油圧シリンダ５７に圧油を給排するブーム用方向切換弁であり、方向切換弁４ｙは、バケット用油圧シリンダ５６に圧油を給排するバケット用方向切換弁であり、方向切換弁４ｚは、アーム用油圧シリンダ５８に圧油を給排するアーム用第２方向切換弁である。
【００２１】
（第２系統回路）
第２系統回路は、スプリットポンプ５１の他方の吐出口５１ｂに接続された第２アンロード通路１３と、第２アンロード通路１３に直列接続された３つの方向切換弁５ｗ〜５ｙと、方向切換弁５ｗ〜５ｙの中で最下流に位置する方向切換弁５ｙの下流側に配置された第２補助アンロード弁８とを備えている。第２アンロード通路１３はタンク５５に連通している。方向切換弁５ｗ〜５ｙはセンターバイパス型であってかつ油圧パイロット型の方向切換弁である。また、方向切換弁５ｗ〜５ｙに対して、それぞれセンターバイパス型のサブバルブ１８ｗ〜１８ｙが一体的に設けられている。
【００２２】
ここで、方向切換弁５ｗは、走行用油圧モータに圧油を給排するする走行用方向切換弁であり、方向切換弁５ｘは、ブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油を供給するブーム用第２方向切換弁であり、方向切換弁５ｙは、アーム用油圧シリンダ５８に圧油を給排するアーム用方向切換弁である。
【００２３】
なお、ブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給されることでブームが上がり（ブーム上げ）、ブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ｂに圧油が供給されることでブームは下がる（ブーム下げ）。
【００２４】
（第３系統回路）
第３系統回路は、第３ポンプ５３に接続された第３アンロード通路２９と、第３アンロード通路２９に直列接続された３つの方向切換弁６ｗ〜６ｙとを備えている。第３アンロード通路２９は後述する合流弁９を介してタンク５５に連通している。方向切換弁６ｗ〜６ｙはセンターバイパス型であってかつ油圧パイロット型の方向切換弁である。
【００２５】
ここで、方向切換弁６ｗは、旋回用アクチュエータ６１に圧油を給排する旋回用方向切換弁であり、方向切換弁６ｘは、ドーザ用油圧シリンダ６０に圧油を給排するドーザ用方向切換弁であり、方向切換弁６ｙは、ブームスイング用油圧シリンダ６２に圧油を給排するブームスイング用方向切換弁である。
【００２６】
一方、第１パイロット通路２４と、第２パイロット通路２５と、第３パイロット通路２６とに下流側で分岐するパイロット通路２０がパイロットポンプ５４に接続されている。第１パイロット通路２４、第２パイロット通路２５、および第３パイロット通路２６は、いずれもタンク５５に連通している。第１系統の４つのサブバルブ１７ｗ〜１７ｚは、このうちの第１パイロット通路２４に直列接続され、第２系統の３つのサブバルブ１８ｗ〜１８ｙは、第２パイロット通路２５に直列接続されている。サブバルブ１７ｗ〜１８ｙは、対応する方向切換弁４ｗ〜５ｙが中立位置のとき（操作されていないとき）に連通位置となり、方向切換弁４ｗ〜５ｙが切換位置のとき（操作されているとき）に遮断位置となるように形成されている（サブバルブ１８ｗ〜１８ｙについても同様）。
【００２７】
また、第１系統の２つのサブバルブ１７ｘ・１７ｙ、および第２系統のサブバルブ１８ｙは、第３パイロット通路２６に直列接続されている。第１系統のサブバルブ１７ｗおよび第２系統のサブバルブ１８ｗは、それぞれ単独で第３パイロット通路２６に接続されている。さらに、これらとは別に、後述する合流弁９の一方の室９３には第３パイロット通路２６が接続されている。なお、合流弁９の一方の室９３の上流側であって且つ各サブバルブ（１７ｗ〜１７ｘ、１８ｗ、１８ｙ）の上流側には、第３パイロットライン絞り３４が設けられている。
【００２８】
［合流弁］
ここで、方向切換弁６ｗ〜６ｙの中で最下流に位置する方向切換弁６ｙの下流側には合流弁９が配置されている。合流弁９は、第３ポンプ５３からの圧油を第１系統回路および第２系統回路に供給するための３位置弁である。
【００２９】
旋回用方向切換弁６ｗの上流側の第３アンロード通路２９から合流用通路１１が分岐し、この合流用通路１１は合流弁９に接続している。また、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９も合流弁９に接続している。
【００３０】
合流弁９と第１系統回路との間は第１系統合流用通路３３で接続され、合流弁９と第２系統回路との間は第２系統合流用通路３５で接続されている。第１系統合流用通路３３は、ブーム用方向切換弁４ｘ、バケット用方向切換弁４ｙ、およびアーム用第２方向切換弁４ｚに接続している。また、第２系統合流用通路３５は、ブーム用第２方向切換弁５ｘに接続している。
【００３１】
合流弁９は、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９をタンク５５に接続する非合流位置９ａと、合流用通路１１を第１系統回路に接続するとともに、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９をタンク５５に接続する第１合流位置９ｂと、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９および合流用通路１１を第１系統回路および第２系統回路に接続する第２合流位置９ｃと、を有する。
【００３２】
合流弁９の一方の室９３には、第３パイロットライン絞り３４の下流側のパイロット圧が入力され、室９３と同じ側に形成された室９２にはブーム上げ用のパイロット圧が入力されている。合流弁９の他方の室にはバネ９１（付勢手段）が配置されている。また、合流弁９の他方の室には、合流弁９が非合流位置９ａ、第１合流位置９ｂのときに、方向切換弁６ｙの下流側の第３アンロード通路２９の圧が入力されている。
【００３３】
合流弁９の一方の室９２にブーム上げ用のパイロット圧が入力されると、合流弁９は第１合流位置９ｂとなる。また、方向切換弁４ｘ・４ｙ・５ｙに連動してサブバルブ１７ｘ・１７ｙ・１８ｙのいずれかが遮断位置になり、方向切換弁４ｗに連動してサブバルブ１７ｗが遮断位置になり、且つ方向切換弁５ｗに連動してサブバルブ１８ｗが遮断位置になるとパイロットポンプ５４からのパイロット圧が一方の室９３に導入されて、合流弁９は第２合流位置９ｃとなる。
【００３４】
また、合流弁９が第１合流位置９ｂにあるときの合流用通路１１と第１系統合流用通路３３との間の通路に絞り９４が設けられ、第２合流位置９ｃにあるときの合流用通路１１と第１系統合流用通路３３との間の通路に絞り９５が設けられている。
【００３５】
［補助アンロード弁］
前記した第１補助アンロード弁７は、方向切換弁４ｚの下流側の油圧である第１ネガコン圧および第１パイロット通路２４からのパイロット圧が入力され、第１系統のすべての方向切換弁４ｗ〜４ｚが操作されていないときに当該第１ネガコン圧に替わって当該パイロットポンプ圧を第１アンロード弁２および低圧選択弁１０に出力するように構成された弁である（第２補助アンロード弁８についても同様）。
【００３６】
［低圧選択弁］
低圧選択弁１０は、第１補助アンロード弁の出力圧（第１ネガコン圧または第１パイロット通路２４からのパイロット圧）および第２補助アンロード弁の出力圧（第２ネガコン圧（方向切換弁５ｙの下流側の油圧）または第２パイロット通路２５からのパイロット圧）のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧としてレギュレータ５２および第１アンロード弁２に出力するように構成された弁である。
【００３７】
［アンロード弁］
また、第１アンロード弁２は、第１補助アンロード弁７の出力圧および低圧選択弁１０からの第３ネガコン圧に応じてスプリットポンプ５１からの油をタンク５９へ排出するように構成された弁である（第２アンロード弁３についても同様）。
【００３８】
（油圧ショベルの作動）
（ブーム上げ＋旋回操作）
まず、ブーム上げ操作と旋回操作とが同時に行われているときの作動について説明する。なお、以下の説明では、旋回操作に先行してブーム上げ操作が行われたときの作動について説明するが、ブーム上げ操作に先行して旋回操作が行われてもよいし、ブーム上げ操作と旋回操作とが同時に開始されてもよい。
【００３９】
ブーム上げ操作により、ブーム用方向切換弁４ｘのパイロット室４ｘａにパイロット圧が導入されるとともに、ブーム用第２方向切換弁５ｘのパイロット室５ｘａにパイロット圧が導入され、且つ合流弁９のパイロット室９２にもパイロット圧が導入される。
【００４０】
これにより、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）からブーム用方向切換弁４ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給されるとともに、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂ（第２ポンプ）からブーム用第２方向切換弁５ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給される。
【００４１】
このとき、合流弁９は非合流位置９ａから第１合流位置９ｂに切り換わっている。まだ、旋回操作が行われていないため、第３ポンプ５３の吐出油は、旋回用方向切換弁６ｗの下流側の第３アンロード通路２９から合流弁９を経由してタンク５５へ流出する。そのため、第３アンロード通路２９から分岐する合流用通路１１の圧が上昇せず、第１系統合流用通路３３へ油は流れない。
【００４２】
少し遅れて旋回操作が行われ、旋回用方向切換弁６ｗのパイロット室６ｗａにパイロット圧が導入されると、旋回用方向切換弁６ｗが動作する（切り換わる）ことで、旋回用方向切換弁６ｗの上流側の第３アンロード通路２９の圧が上昇し合流用通路１１に油が流れる。これにより、第３ポンプ５３から第１系統合流用通路３３に油が流れ、ブーム用方向切換弁４ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給される。その結果、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ、吐出口５１ｂ、および第３ポンプ５３のいずれもからブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ａに圧油が供給される。
【００４３】
［効果］
ブーム上げ操作時、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ、吐出口５１ｂ、および第３ポンプのいずれもからブーム用油圧シリンダ５７に圧油が供給されるので、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）、吐出口５１ｂ（第２ポンプ）、および第３ポンプの相互間の負荷の差を小さくすることができ、その結果、第１ポンプ、第２ポンプ、および第３ポンプをいずれも効率良く使用することができる。
【００４４】
特に、スプリットポンプ５１の場合は、２つの吐出口５１ａ、５１ｂからの油吐出量が同じなので、第２系統の吐出口５１ｂ（第２ポンプ）から使用されずにタンク５５に戻る余剰流量を減少させることができることで、エネルギーロスを低減することができる。
【００４５】
また、３つのポンプからの圧油でブームを上げるのでブーム上げ速度が飛躍的に速くなる。例えば油圧ショベルにおいて、ブーム上げ操作は、掘削作業とは異なりバケット内の土砂を持ち上げるだけなので大きな負荷はかからない。また、バケット内の土砂を積み降ろしする前作業では地面よりも上方をバケットが移動する動きとなるので、作業員の視認性がよく素早いブーム駆動が要求される。こうした前作業においてブーム上げ速度が飛躍的に速まることで作業性が向上する。さらには、掘削から土砂排出までの一回あたりの作業時間が短縮することでエンジンの燃費も向上する。
【００４６】
また、上記した例のように、ブーム上げ操作と旋回操作とが同時に行われた場合、旋回速度に比べてブーム上げ速度が格段に速まる。旋回用アクチュエータ６１には１つのポンプからの圧油供給となるが、ブーム用油圧シリンダ５７には３つのポンプからの圧油供給となるからである。具体的には、例えばトラックへの土砂積み作業において、旋回体が最大加速減速で約４５度旋回する間に、地面高さからトラック荷台高さまでバケットを上げることができる。
【００４７】
ここで、ブーム上げ操作が行われたときに、旋回操作が行われていることを条件として３つのポンプからブーム用油圧シリンダ５７に圧油が供給される。すなわち、旋回操作が行われているときはより多くの圧油がブーム用油圧シリンダ５７に供給され、ブーム上げ速度が速くなる。
【００４８】
（アーム操作＋ブーム下げ）
次に、アーム操作とブーム下げ操作とを同時に行う（同時操作する）ときの作動について説明する。
【００４９】
アーム操作とブーム下げ操作とを同時に行うと、アーム用方向切換弁５ｙの例えばパイロット室５ｙａにパイロット圧が導入されるとともに、ブーム用方向切換弁４ｘのパイロット室４ｘｂにパイロット圧が導入され、且つアーム用第２方向切換弁４ｚのパイロット室４ｚａにパイロット圧が導入される。
【００５０】
これにより、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂ（第２ポンプ）からアーム用方向切換弁５ｙを介してアーム用油圧シリンダ５８に圧油が供給されるとともに、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）からブーム用方向切換弁４ｘを介してブーム用油圧シリンダ５７のシリンダ室５７ｂに圧油が供給され、且つスプリットポンプ５１の吐出口５１ａ（第１ポンプ）からアーム用第２方向切換弁４ｚを介してアーム用油圧シリンダ５８に圧油が供給される。
【００５１】
［効果］
第１ポンプからの圧油をブーム用油圧シリンダ５７のみに供給するのではなく、アーム用油圧シリンダ５８にも供給することで、アーム操作とブーム下げ操作とのみを同時操作する場合（第１系統回路および第２系統回路に接続されたアクチュエータのうち操作されているのがアームとブームのみの場合）は、それぞれの操作量に応じて第１ポンプおよび第２ポンプの流量を配分でき、エネルギーロスを低減することができる。また、その結果、エンジンの燃費が向上する。特にスプリットポンプ５１の場合は、第１ポンプの負荷と第２ポンプの負荷との差を減少させて使用できるのでエネルギーロスが少なく有利である。
【００５２】
また、例えば、掘削・土砂の積み降ろし・水平ならしのいずれの作業においても、アーム操作量に対するブーム操作量は僅かであり、従来は、第１系統の圧油の大半を余剰としてタンク５５へ流出させていた（従来は、第２ポンプおよび第３ポンプ５３からアーム用油圧シリンダ５８へ圧油を供給していた）。本実施形態の油圧回路１によると、アーム操作とブーム下げ操作とを同時に行うときは、第１ポンプの余剰分をアーム用油圧シリンダ５８に供給することで、第３ポンプ５３の負荷を低減することができる。結果として、エンジン出力をスプリットポンプ５１（第１ポンプおよび第２ポンプ）に多く配分することができる。
【００５３】
なお、例えばアーム操作のみを行う場合においても、第１ポンプおよび第２ポンプからアーム用油圧シリンダ５８に圧油が供給されるので第１ポンプの負荷と第２ポンプの負荷との差を減少させることができる。
【００５４】
（変形例）
前記した油圧回路１の変形例について記載する。合流弁９が第１合流位置９ｂにあるときの、方向切換弁６ｗ〜６ｙの下流側の第３アンロード通路２９とタンク５５との間の通路（バルブ内通路）に絞りを設けることも好ましい。この絞りにより、ブーム上げ操作が行われて合流弁９が第１合流位置９ｂに切り換わったとき、旋回操作が行われていないときでも、第３ポンプ５３からの圧油をブーム用方向切換弁４ｘおよびブーム用第２方向切換弁５ｘからブーム用油圧シリンダ５７に供給することが可能となる。すなわち、第３ポンプ５３からの圧油をブーム用方向切換弁４ｘ、ブーム用第２方向切換弁５ｘの２つの弁から送ることができ、圧力損失を低減させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１：油圧回路
２：第１アンロード弁
３：第２アンロード弁
４ｘ：ブーム用方向切換弁
５ｙ：アーム用方向切換弁
６ｗ：旋回用方向切換弁
９：合流弁
１０：低圧選択弁
１２：第１アンロード通路
１３：第２アンロード通路
２９：第３アンロード通路
５１：スプリットポンプ（第１ポンプおよび第２ポンプ）
５２：レギュレータ
５３：第３ポンプ
５４：パイロットポンプ
５５、５９：タンク
５６：バケット用油圧シリンダ（バケット用アクチュエータ）
５７：ブーム用油圧シリンダ（ブーム用アクチュエータ）
５８：アーム用油圧シリンダ（アーム用アクチュエータ）
６１：旋回用アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポンプに接続される第１アンロード通路と、
前記第１アンロード通路に接続され、ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用方向切換弁と、
を有する第１系統回路と、
第２ポンプに接続される第２アンロード通路と、
前記第２アンロード通路に接続され、アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用方向切換弁と、
を有する第２系統回路と、
第３ポンプに接続される第３アンロード通路と、
前記第３アンロード通路に接続され、旋回用アクチュエータに圧油を給排する旋回用方向切換弁と、
を有する第３系統回路と、
を備える建設機械の油圧回路において、
ブーム上げ操作が行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第２系統回路に設けられ、前記第２アンロード通路に接続され、前記ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用第２方向切換弁と、
前記旋回用方向切換弁の上流側の前記第３アンロード通路から分岐する合流用通路に接続され、前記第３ポンプを前記第１系統回路に接続する合流弁と、
を有し、
前記合流弁は、ブーム上げ操作が行われることで、前記合流用通路を前記ブーム用方向切換弁に接続するとともに、前記旋回用方向切換弁の下流側の前記第３アンロード通路をタンクに接続する第１合流位置となり、
ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われたとき、前記合流弁が前記第１合流位置となって、前記第１ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第２ポンプから前記ブーム用第２方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１系統回路に設けられ、前記第１アンロード通路に接続され、前記アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用第２方向切換弁を有し、
アーム操作およびブーム下げ操作がいずれも行われているときに、前記第２ポンプから前記アーム用方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第１ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給され、且つ、前記第１ポンプから前記アーム用第２方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項１】
第１ポンプに接続される第１アンロード通路と、
前記第１アンロード通路に接続され、ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用方向切換弁と、
を有する第１系統回路と、
第２ポンプに接続される第２アンロード通路と、
前記第２アンロード通路に接続され、アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用方向切換弁と、
を有する第２系統回路と、
第３ポンプに接続される第３アンロード通路と、
前記第３アンロード通路に接続され、旋回用アクチュエータに圧油を給排する旋回用方向切換弁と、
を有する第３系統回路と、
を備える建設機械の油圧回路において、
ブーム上げ操作が行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われているときに、前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第２系統回路に設けられ、前記第２アンロード通路に接続され、前記ブーム用アクチュエータに圧油を給排するブーム用第２方向切換弁と、
前記旋回用方向切換弁の上流側の前記第３アンロード通路から分岐する合流用通路に接続され、前記第３ポンプを前記第１系統回路に接続する合流弁と、
を有し、
前記合流弁は、ブーム上げ操作が行われることで、前記合流用通路を前記ブーム用方向切換弁に接続するとともに、前記旋回用方向切換弁の下流側の前記第３アンロード通路をタンクに接続する第１合流位置となり、
ブーム上げ操作および旋回操作がいずれも行われたとき、前記合流弁が前記第１合流位置となって、前記第１ポンプ、および前記第３ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第２ポンプから前記ブーム用第２方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１系統回路に設けられ、前記第１アンロード通路に接続され、前記アーム用アクチュエータに圧油を給排するアーム用第２方向切換弁を有し、
アーム操作およびブーム下げ操作がいずれも行われているときに、前記第２ポンプから前記アーム用方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されるとともに、前記第１ポンプから前記ブーム用方向切換弁を介して前記ブーム用アクチュエータに圧油が供給され、且つ、前記第１ポンプから前記アーム用第２方向切換弁を介して前記アーム用アクチュエータに圧油が供給されることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１０８６１４（Ｐ２０１３−１０８６１４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６６５７（Ｐ２０１１−２５６６５７）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
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