建設機械
【課題】負荷掛け時にアクチュエータが動くのを抑制する。
【解決手段】排ガス浄化装置２を再生するためにエンジン１及びポンプ３に負荷を掛けるとき（負荷掛け時）、切換弁２１（切換手段）は第２切換位置２１ｂ（第２状態）である。このとき、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間が遮断されるとともに、ポンプ３から吐出された作動油が圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。よって、負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７に供給されない。また、このアクチュエータ制御弁７（７Ａ）が動作の制御を行うアクチュエータ８（８Ａ）にも作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータ８が動くことを抑制できる。
【解決手段】排ガス浄化装置２を再生するためにエンジン１及びポンプ３に負荷を掛けるとき（負荷掛け時）、切換弁２１（切換手段）は第２切換位置２１ｂ（第２状態）である。このとき、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間が遮断されるとともに、ポンプ３から吐出された作動油が圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。よって、負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７に供給されない。また、このアクチュエータ制御弁７（７Ａ）が動作の制御を行うアクチュエータ８（８Ａ）にも作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータ８が動くことを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの排気管に排ガス浄化装置を取り付けた建設機械がある。この排ガス浄化装置としてＤＰＦ（Diesel Particulate Filter。ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲するフィルタ）がある。ＤＰＦはそのまま使用すれば捕獲物（粒子状物質）により目詰まりする。そこでエンジン及びポンプの負荷を増大させてＤＰＦを再生する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、エンジンの回転速度を高速化するとともにポンプ吐出量を制限する（絞る）ことでエンジンの負荷を増大させ、エンジンの排気温度を高めてＤＰＦの捕獲物を焼却する技術が開示されている。
特許文献２には、ポンプ吐出量とポンプ吐出圧力を同時に上昇させることでエンジンの負荷を増大させ、排ガス浄化装置に備えられた酸化触媒が活性化する温度まで排気温度を高める技術が開示されている。
【０００４】
また、図１０に従来の建設機械の油圧回路図を示す。この建設機械８００は、エンジン１と、エンジン１の排気管１ａに取り付けられた排ガス浄化装置２と、エンジン１により駆動されるポンプ３と、ポンプ３から作動油が供給されるアクチュエータ８と、ポンプ３へ作動油を供給するとともにアクチュエータ８から排出される作動油が戻される作動油タンク５と、ポンプ３とアクチュエータ８との間に設けられるとともにアクチュエータ８の動作の制御を行うアクチュエータ制御弁７と、を備える。さらに、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７とを接続する流路３１と、流路３１と作動油タンク５とを接続する流路３３と、流路３３上に設けられた圧力制御弁９と、を備える。
この建設機械８００では、上述したように、排ガス浄化装置２を再生するためにエンジン１及びポンプ３に負荷を掛ける（以下単に「負荷掛け」などと言う）。この負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油は、流路３１、流路３３、及び圧力制御弁９を通って作動油タンク５へ戻る。また、ポンプ３から吐出された作動油は、流路３１を通ってアクチュエータ制御弁７側へも流れる。
【０００５】
この負荷掛け時には、オペレーター（建設機械８００を操作する者）の意図しない動きをアクチュエータ８がする危険性がある。そこで特許文献２にはアクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）にあるときのみ負荷掛けを行う技術が記載されている。なお特許文献１にはこのような危険を回避する具体的な手段は記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２９７７２２号公報
【特許文献２】特許第３０７３３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の技術には次の問題がある。
【０００８】
まず一つには、アクチュエータ制御弁７での作動油の漏れによりアクチュエータ８が動く問題がある。すなわち、建設機械のアクチュエータ制御弁７のほとんどは通常スプール弁で構成されているが、このスプール弁には相当量の作動油の漏れが存在する。特に負荷掛け時（ポンプ３の吐出圧を昇圧した時）には、作動油の漏れ量は通常時以上に増加する。この漏れにより、アクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）のときでもアクチュエータ８に相当な圧力が掛かる。そして、オペレーターの意図しないアクチュエータ８の動きが発生する虞がある。
【０００９】
もう一つの問題として、アクチュエータ制御弁７の中立位置（切換位置７Ａｂ）を検知するセンサ（中立検出スイッチ）に異常がある場合に上記の動きが発生する問題がある。すなわち、中立検出スイッチの取り付け位置がずれた場合や、電圧ドロップした場合には、アクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）ではないにもかかわらず中立と検知する。そして、オペレーターの意図しないアクチュエータ８の動きが発生する。
【００１０】
上記のようにアクチュエータ８が動くと、建設機械８００の本体や本体に取り付けられた作業機械等が周囲物と接触し、周囲物を破損させるおそれがある。また、アクチュエータ８の動きが少ないとしても、オペレーターの意図しないアクチュエータ８の動きが発生することで製品（建設機械）への不信感を招くおそれがある。
【００１１】
本発明の目的は、負荷掛け時にアクチュエータが動くことを抑制した建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る建設機械は、エンジンと、前記エンジンの排気管に取り付けられた排ガス浄化装置と、前記エンジンにより駆動されるポンプと、前記ポンプから作動油が供給されるアクチュエータと、前記ポンプへ作動油を供給するとともに前記アクチュエータから排出される作動油が戻される作動油タンクと、前記ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられるとともに前記アクチュエータの動作の制御を行うアクチュエータ制御弁と、前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間に設けられる切換手段と、を備え、前記切換手段は、前記ポンプから吐出された作動油を前記アクチュエータ制御弁へ供給可能な第１状態と、前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間が遮断されるとともに、前記ポンプから吐出された作動油が圧力制御弁または流量制御弁を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である第２状態と、に切換可能であり、前記排ガス浄化装置を再生するために前記エンジン及び前記ポンプに負荷を掛けるとき、前記切換手段は前記第２状態である。
【００１３】
この建設機械では、排ガス浄化装置を再生するためにエンジン及びポンプに負荷を掛けるとき（負荷掛け時）、切換手段は第２状態である。切換手段が第２状態のとき、ポンプとアクチュエータ制御弁との間が遮断されるとともに、ポンプから吐出された作動油が圧力制御弁または流量制御弁を介して作動油タンクへ戻ることが可能である。よって、負荷掛け時には、ポンプから吐出された作動油はアクチュエータ制御弁に供給されない。また、このアクチュエータ制御弁が動作の制御を行うアクチュエータにも作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータが動くことを抑制できる。
【００１４】
第２の発明は第１の発明に係る建設機械であって、前記切換手段が前記第２状態のとき、当該切換手段と前記アクチュエータ制御弁との間の作動油が前記切換手段を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である。
【００１５】
この建設機械では、切換手段とアクチュエータ制御弁との間の作動油の圧力は、作動油タンクの圧力となる。よって、作動油タンクの圧力よりも大きい圧力がアクチュエータ制御弁にかかる場合に比べて、アクチュエータ制御弁にかかる作動油の圧力がより小さい。よって、このアクチュエータ制御弁が動作の制御を行うアクチュエータに作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータが動くのをより確実に抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、特に、負荷掛け時にポンプとアクチュエータ制御弁との間が遮断される構成を備える。よって、負荷掛け時にポンプから吐出された作動油がアクチュエータ制御弁に供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータが動くのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】建設機械の油圧回路図である。
【図２】負荷掛け時の制御フローを示す図である。
【図３】第２実施形態の図１相当図である。
【図４】第３実施形態の図１相当図である。
【図５】第４実施形態の図１相当図である。
【図６】第５実施形態の図１相当図である。
【図７】第６実施形態の図１相当図である。
【図８】変形例１の切換弁周辺を示す油圧回路図である。
【図９】変形例２の図８相当図である。
【図１０】従来の建設機械の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る建設機械の実施形態について図面を参照して説明する。なお、第１〜第４実施形態はオープンセンターの回路、第５及び第６実施形態はクローズドセンターの回路（それぞれの回路の詳細は後述）である。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は建設機械の油圧回路図である。図２は負荷掛け時の制御フローを示す図である。以下、図１及び図２を参照して建設機械１００の構成について詳細に説明する。なお、図１０に示す従来の建設機械８００と同一の部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
建設機械１００は、具体的には例えば移動式クレーンである。この建設機械１００の概略を説明すると、図１に示すように、エンジン１及びポンプ３の負荷を増大させる（負荷掛けを行う）ことでエンジン１の排気温度を上げ、排ガス浄化装置２を再生する機能を備える。そして、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間を接続する流路３１に切換弁２１を備える。負荷掛けを行わない場合は、切換弁２１が第１切換位置２１ａに切り換わり、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７に供給される。負荷掛け時には、切換弁２１が第２切換位置２１ｂに切り換わり、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間は遮断されるとともに、ポンプ３から吐出された作動油は圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻される。
【００２１】
ポンプ３は、エンジン１により駆動される。そして、作動油タンク５からフィルタ４を介して作動油を吸入し、アクチュエータ８等に作動油を供給する。このポンプ３は、傾転角を変化させることで容量が変わる可変容量ポンプである。
【００２２】
アクチュエータ８は、ポンプ３から作動油が供給されて動作する。建設機械１００は、アクチュエータ８としてモータ８Ａとシリンダ８Ｂとを備える。モータ８Ａは、例えば建設機械１００のホイール、クローラ、上部旋回体やウインチ（それぞれ図示なし）の回転や旋回に用いられる。シリンダ８Ｂは、例えば建設機械１００のブーム（図示なし）の起伏等に用いられる。
【００２３】
アクチュエータ制御弁７は、ポンプ３とアクチュエータ８との間に設けられるとともに、アクチュエータ８の動作を制御する弁である。さらに詳しくは、６ポートを備えるスプール式の３位置切換弁である。建設機械１００は、アクチュエータ制御弁７として、モータ８Ａの動作を制御するアクチュエータ制御弁７Ａと、シリンダ８Ｂを制御するアクチュエータ制御弁７Ｂとを備える。なお、アクチュエータ制御弁７Ａと７Ｂとは機能が同一であるため、次にアクチュエータ制御弁７Ａについてのみ説明し、アクチュエータ制御弁７Ｂの説明は省略する。
【００２４】
アクチュエータ制御弁７Ａは、油圧パイロット弁（図示なし）から供給されるパイロット圧により、切換位置７Ａａ、７Ａｂ、及び７Ａｃに切り換えられる。
切換位置７Ａａ及び７Ａｃでは、ポンプ３及び流路３１からの作動油はモータ８Ａに供給され、モータ８Ａが作動する。さらに、モータ８Ａの作動に供された作動油はアクチュエータ制御弁７Ａ及び流路３２を介して作動油タンク５へ戻る。
切換位置７Ａｂは中立位置であり、ポンプ３及び流路３１からの作動油はモータ８Ａに供給されない。さらに、この作動油は流路３２（ブリード流路）を介して作動油タンク５へ戻る。すなわちオープンセンターである。なお厳密には、流路３１からの作動油はモータ８Ａ側に漏れる。
【００２５】
圧力制御弁９は、所定の圧力を超えると弁が開くリリーフ弁であり、回路の保護や負荷掛け量の制限を行う。さらに詳しくは、圧力制御弁９は、流路３１（の分岐点３３ａ）と作動油タンク５とを接続する流路３３上に設けられる。また、圧力制御弁９のバネの強さを調整することで負荷掛け時のポンプ３の仕事（圧力と流量との積）を変えることができる。なお、流路３１のうち、ポンプ３と分岐点３３ａとの間を流路３１ａ、分岐点３３ａと切換弁２１（後述）との間を流路３１ｂ、および、切換弁２１とアクチュエータ制御弁７との間を流路３１ｃとする。
【００２６】
切換弁２１（切換手段）は、２ポート２位置切換弁であり、第１切換位置２１ａと第２切換位置２１ｂとに切換可能である。この切換弁２１は、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間に設けられる。さらに詳しくは、流路３１上の分岐点３３ａよりもアクチュエータ制御弁７側（下流側）に設置される。また、入力ポートには流路３１ｂが接続され、出力ポートには流路３１ｃが接続される。
【００２７】
第１切換位置２１ａ（第１状態）では、切換弁２１は、ポンプ３から吐出された作動油をアクチュエータ制御弁７へ供給可能である。すなわち、流路３１ｂと流路３１ｃとが連通する。作動油がアクチュエータ制御弁７へ供給されることにより、アクチュエータ８が作動可能となる。
【００２８】
第２切換位置２１ｂ（第２状態）では、切換弁２１は、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間を遮断する。すなわち流路３１ｂと流路３１ｃとが遮断される。このとき、ポンプ３から吐出された作動油は流路３１ａ、流路３３、及び圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。
【００２９】
次に負荷掛け時の動作を説明する。排ガス浄化装置２に備えられたＤＰＦが捕獲物により目詰まりすると、排ガス浄化装置２の背圧が高くなる。これを圧力センサ（図示なし）が検知するとアラーム（図示なし）を鳴らしてオペレーターに知らせ、オペレーターが操作レバー（図示なし）を中立にする。このときアクチュエータ制御弁７Ａは中立位置（切換位置７Ａｂ）に切り換わる。そして、オペレーターが再生制御開始スイッチ（図示なし）を押すことで、上述したエンジン１及びポンプ３への負荷掛けを開始する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、再生制御が開始されると電磁切換弁２２が励磁され、電磁切換弁２２は切換位置２２ａから２２ｂに切り換わる。これによりパイロット圧源４０からのパイロット圧が切換弁２１にかかり、切換弁２１が第１切換位置２１ａから第２切換位置２１ｂに切り換わる。これにより、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７とが遮断される。また、ポンプ３から吐出された作動油は圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻る。
【００３１】
（本実施形態の建設機械の特徴）
本実施形態の建設機械１００には以下の特徴がある。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の建設機械１００では、排ガス浄化装置２を再生するためにエンジン１及びポンプ３に負荷を掛けるとき（負荷掛け時）、切換弁２１は第２切換位置２１ｂである。切換弁２１が第２切換位置２１ｂのとき、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間が遮断されるとともに、ポンプ３から吐出された作動油が圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。よって、負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７に供給されない。また、このアクチュエータ制御弁７（７Ａ）が動作の制御を行うアクチュエータ８（８Ａ）にも作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータ８が動くことを抑制できる。
【００３３】
また、中立（切換位置７Ａｂ）を検知するセンサ（中立検出スイッチ。図示なし）をアクチュエータ制御弁７に取り付け、このセンサに異常があった場合を考える。このとき、アクチュエータ制御弁７が中立からずれた状態で（切換位置７Ａａまたは７Ａｃの状態で）負荷掛けを行うことになる。この場合でも、負荷掛け時にはアクチュエータ制御弁７に作動油が供給されないので、アクチュエータ８が動くことが抑制される。
さらに、アクチュエータ制御弁７が中立でなくても負荷掛け時にアクチュエータが動くことが抑制されるため、アクチュエータ制御弁７に中立検出スイッチを付設する必要がない。したがって、中立検出スイッチを付設する場合に比べ部品点数を削減できる。
【００３４】
（第２実施形態）
図３に第２実施形態に係る建設機械２００の油圧回路を示す。この建設機械２００は、圧力制御弁９が流路２３３に追加されている点で第１実施形態と相違する。なお、その他の構成は第１実施形態と同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
メインリリーフ弁１０は、実施形態１の圧力制御弁９（図１参照）と同一の位置に配置され、圧力制御弁９と同一の機能を有する。このメインリリーフ弁１０の設定圧力は、次に述べる圧力制御弁９（図３参照）の設定圧力よりも高い。
【００３６】
圧力制御弁９は、図３に示すように、切換弁２２１の出力ポートと作動油タンク５とを接続する流路２３３上に設けられる。この圧力制御弁９は、メインリリーフ弁１０よりも低い圧力で開放するように設定される。
【００３７】
切換弁２２１（切換手段）は３ポート２位置切換弁であり、第１切換位置２２１ａと第２切換位置２２１ｂとを備える。入力ポートには流路３１ｂが接続され、出力ポートには流路３１ｃ及び流路２３３が接続される。そして切換弁２２１は次のように動作する。
【００３８】
第１切換位置２２１ａ（第１状態）では、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７へ供給され、圧力制御弁９側には流れない。すなわち、流路３１ｂと３１ｃとが連通するとともに、流路３１ｂと流路２３３とは遮断される。
【００３９】
第２切換位置２２１ｂ（第２状態）では、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７へ供給されず、圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻る。すなわち、流路３１ｂと流路３１ｃとが遮断されるとともに、流路３１ｂと流路２３３とが連通する。負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油は、メインリリーフ弁１０よりも設定圧力の低い圧力制御弁９を通る。これにより、メインリリーフ弁１０を設けるとともに圧力制御弁９を設けない場合に比べ、ポンプ３や流路３１に負荷が掛かりすぎるのが抑制される。
【００４０】
（第３実施形態）
図４に第３実施形態に係る建設機械３００の油圧回路を示す。この建設機械３００は、第２実施形態に係る切換弁２２１と同じ動作を、切換弁２１と切換弁３２１とで行う点が第２実施形態との主な相違点である。なお、その他の構成は第１、第２実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
圧力制御弁９は、図４に示すように、切換弁２１よりも上流側に設けられる。さらに詳しくは、流路３１ｂ（３１ａでも良い）上の分岐点３３３ａと作動油タンク５とを接続する流路３３３上に設けられる。
【００４２】
切換弁３２１（切換手段）は、２ポート２位置の切換弁であり、第１切換位置３２１ａと第２切換位置３２１ｂとを備える。また、流路３３３上に設けられ、分岐点３３３ａと圧力制御弁９との間に設けられる。この切換弁３２１は次のように動作する。
【００４３】
第１状態では、切換弁２１は第１切換位置２１ａに切り換わる。それとともに、切換弁３２１は第１切換位置３２１ａに切り換わる。これにより流路３３３は遮断され、ポンプ３から吐出された作動油は切換弁３２１の下流側の圧力制御弁９に流れない。
【００４４】
第２状態では、切換弁２１は第２切換位置２１ｂに切り換わる。それとともに、切換弁３２１は第２切換位置３２１ｂに切り換わる。さらに詳しくは、第１実施形態と同様に、電磁切換弁２２が切換位置２２ａから２２ｂへ切り換わるとパイロット圧源４０からのパイロット油圧は切換弁２１に供給される。このとき、このパイロット油圧は切換弁３２１にも供給される。そして切換弁３２１が第２切換位置３２１ｂに切り換わる。これにより、ポンプ３から吐出された作動油は流路３１ａ、３１ｂ、３３３、切換弁３２１、及び圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻る。
【００４５】
（第４実施形態）
図５に第４実施形態に係る建設機械４００の油圧回路を示す。この建設機械４００は、アクチュエータ制御弁７の上流側の流路３１ｃから切換弁４２１を介して作動油タンク５へ作動油を戻す流路４３４を備える点が第２実施形態との主な相違点である。なお、その他の構成は第２実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
流路４３４は、図５に示すように、アクチュエータ制御弁７の上流側の流路３１ｃの作動油を切換弁４２１を介して作動油タンク５へ戻す流路である。さらに詳しくは、切換弁４２１と作動油タンク５とを接続する流路である。
【００４７】
切換弁４２１（切換手段）は、４ポート２位置切換弁であり、第１切換位置４２１ａと第２切換位置４２１ｂとを備え、次のように動作する。
【００４８】
第１切換位置４２１ａ（第１状態）では、流路３１ｂと３１ｃとが連通する。それとともに、流路２３３と４３４とが連通する。なお、このとき流路２３３及び４３４はポンプ３に接続されないので、これらの流路では作動油の流れはない。
【００４９】
第２切換位置４２１ｂ（第２状態）では、切換弁４２１とアクチュエータ制御弁７との間の作動油が切換弁４２１を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。さらに詳しくは、第２切換位置４２１ｂでは、第２実施形態と同様に流路３１ｂと２３３とが連通する。それとともに流路３１ｃと４３４とが連通する。これにより流路３１ｃの圧力、すなわちアクチュエータ制御弁７にかかる圧力は作動油タンク５の圧力に落とされる。
【００５０】
（本実施形態の建設機械の特徴）
本実施形態の建設機械４００には以下の特徴がある。
【００５１】
この建設機械４００では、切換弁４２１とアクチュエータ制御弁７との間（流路３１ｃ）の作動油の圧力は、作動油タンク５の圧力となる。よって、作動油タンク５の圧力よりも大きい圧力がアクチュエータ制御弁７にかかる場合に比べて、アクチュエータ制御弁７にかかる作動油の圧力がより小さい。よって、このアクチュエータ制御弁７（７Ａ）が動作の制御を行うアクチュエータ８（８Ａ）に作動油がより供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータ８が動くのをより確実に抑制できる。
【００５２】
なお、本実施形態の油圧回路はオープンセンターの回路である。すなわち、アクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）のとき、流路３１ｃの作動油は流路３２（ブリード流路）から作動油タンク５へ戻る。よって原則として流路３１ｃの作動油によりアクチュエータ８が動くことはない。しかしながら、誤った操作等によりアクチュエータ制御弁７が中立位置以外の位置（切換位置７Ａａ又は７Ａｃ）にある場合、流路３１ｃの作動油がアクチュエータ８へ流れてアクチュエータ８が動くことがある。そこで上記のように流路３１ｃの作動油の圧力を作動油タンク５の圧力に落とすことで、負荷掛け時にアクチュエータが動くのをより確実に抑制できる。
【００５３】
（第５実施形態）
図６に第５実施形態に係る建設機械５００の油圧回路を示す。第４実施形態に係る建設機械４００（図５参照）はオープンセンターの回路を構成するが、建設機械５００はクローズドセンターの回路を構成する。また建設機械５００は、圧力制御弁としてアンロード弁５０９を備える点で第４実施形態と相違する。なお、その他の構成については第４実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
アクチュエータ制御弁５０７は、図６に示すように、アクチュエータ８の制御を行う切換弁である。アクチュエータ８の作動時（切換位置５０７Ａａ及び５０７Ａｃのとき）は、第４実施形態と同様に、アクチュエータ８の作動に供された作動油は流路５３２を通って作動油タンク５へ戻る。一方でアクチュエータ８を作動させない時（中立位置、すなわち切換位置５０７Ａｂのとき）は、流路３１ｃと流路５３２とは遮断される。これにより流路３１ｃの作動油は流路５３２からは作動油タンク５へ戻らない。すなわちクローズドセンターである。
【００５５】
圧力補償弁５２３はアクチュエータ制御弁５０７の上流側に設けられ、アクチュエータ制御弁５０７に供給される作動油の流量を一定に保つ。なお、この圧力補償弁５２３は、負荷掛け時にポンプ３とアクチュエータ制御弁７とを遮断する機能を備えない。
【００５６】
アンロード弁５０９（圧力制御弁）は、流路２３３に設けられる切換弁であり、切換位置５０９ａと切換位置５０９ｂとを備える。これらの切換位置については後述する。
【００５７】
切換弁５２１（切換手段）は、４ポート２位置切換弁であり、第１切換位置５２１ａと第２切換位置５２１ｂとを備える。
【００５８】
第１切換位置５２１ａ（第１状態）では、流路３１ａと３１ｃとが連通する。それとともに、ポンプ３から吐出された作動油はアンロード弁５０９側へ流れることが可能である。すなわち、流路３１ａと２３３とが連通する。
ここで、アクチュエータ制御弁５０７が切換位置５０７Ａｂ（中立状態）のとき、アンロード弁５０９は切換位置５０９ａである。そして、ポンプ３から吐出された作動油は流路３１ａ、切換弁５２１、流路２３３、及びアンロード弁５０９を介して作動油タンク５へ戻る。
また、アクチュエータ制御弁５０７が切換位置５０７Ａａまたは５０７Ａｃのとき（オペレーターがレバー操作をしたとき）、アンロード弁５０９は切換位置５０９ｂである。さらに詳しくは、流路３１ｃの作動油は、圧力補償弁５２３、アクチュエータ制御弁５０７、及び流路５３５を介してアンロード弁５０９へ供給され、アンロード弁５０９が切換位置５０９ｂに切り換わる。これにより流路２３３は遮断される。そして、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ８Ａへ供給される。
【００５９】
第２切換位置５２１ｂ（第２状態）では、流路３１ｃと流路４３４とが連通し、流路３１ｃの作動油が作動油タンク５へ戻る。
ここで、この回路はクローズドセンターである。すなわちアクチュエータ制御弁５０７が切換位置５０７Ａｂ（中立状態）のとき、流路３１ｃの作動油は流路５３２からは作動油タンク５へ戻らない。よって、そのままでは作動油が流路３１ｃに留まり、アクチュエータ８が作動するおそれがある。しかしながら上記のように流路３１ｃの作動油は流路４３４を通って作動油タンク５に戻るので、アクチュエータ８が動かない。
【００６０】
（第６実施形態）
図７に第６実施形態に係る建設機械６００の油圧回路を示す。この建設機械６００は流路６３３にアンロード弁５０９を備える点で第５実施形態と相違する。なお、圧力制御弁９、メインリリーフ弁１０、および切換弁４２１については第５実施形態と相違するが、第４実施形態（図５参照）と同一である。その他の構成は第５実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
アンロード弁５０９は、図７に示すように、流路６３３に設けられる。この流路６３３は、流路３１ｃと作動油タンク５とを接続する。さらに詳しくは、流路６３３は、切換弁４２１と圧力補償弁５２３との間の分岐点６３３ａと、作動油タンク５とを接続する。
【００６２】
上記の実施形態１〜６では負荷圧力の設定を圧力制御弁で行ったが、負荷圧力の設定は流量制御弁でも行うことができる。
【００６３】
（変形例１）
図８に変形例１に係る切換弁２２１周辺を示す油圧回路を示す。第２実施形態の圧力制御弁９（図３参照）は、絞り７０９（流量制御弁）に代えることができる。この場合、絞り７０９の開口面積を調整することで負荷圧力（流路３１内の圧力）を制御する。
【００６４】
（変形例２）
図９に変形例２に係る切換弁４２１周辺を示す油圧回路を示す。第４実施形態の圧力制御弁９（図５参照）は、絞り７０９に代えることもできる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００６６】
例えば、図１、３〜９に示すように、上記実施形態では切換手段として１つ又は２つの切換弁を用いることで第１状態と第２状態とを切り換えた。しかしながら、上記実施形態において１つの弁で行った動作を２以上の弁で行う等、弁の数や位置を変更しても本発明を適用し得る。さらに詳しくは例えば、図３に示す切換弁２２１と同じ動作を、図４に示す切換弁２１及び切換弁３２１の２つの切換弁で行った。これと同様に例えば、図５に示す切換弁４２１の機能を２つに分け、一方の切換弁を流路２３３に接続し、他方の切換弁を流路４３４に接続する構成等にしても良い。
【００６７】
また例えば、図１、３〜７に示すように、上記実施形態ではアクチュエータ８としてモータ８Ａとシリンダ８Ｂとを示したが、アクチュエータ８の数は１または３以上でも良い。
また、アクチュエータ８が複数の場合は、少なくとも一つのアクチュエータ制御弁７の上流側に切換手段（図１に示す切換弁２１など）があれば発明を適用できる。
さらに詳しくは、例えば走行系によく使われる中立Ａ−Ｂ−Ｔアクチュエータを用いた場合は、アクチュエータ制御弁が中立状態の時にアクチュエータにかかる圧力が強制的に作動油タンク５の圧力に落とされる。このように、建設機械に設けられた複数のアクチュエータの中には、負荷掛け時にアクチュエータが動くことがあまり問題にならないものもある。こういったアクチュエータの上流側には切換弁２１を設けず、その他のアクチュエータ８（負荷掛け時に動くことが問題となるアクチュエータ）の上流側にのみ切換弁２１を設ける構成としても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１ エンジン
１ａ 排気管
２ 排ガス浄化装置
３ ポンプ
８ アクチュエータ
５ 作動油タンク
７ アクチュエータ制御弁
２１、２２１、３２１、４２１、５２１ 切換弁（切換手段）
９ 圧力制御弁
１０ メインリリーフ弁（圧力制御弁）
５０９ アンロード弁（圧力制御弁）
７０９ 絞り（流量制御弁）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの排気管に排ガス浄化装置を取り付けた建設機械がある。この排ガス浄化装置としてＤＰＦ（Diesel Particulate Filter。ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲するフィルタ）がある。ＤＰＦはそのまま使用すれば捕獲物（粒子状物質）により目詰まりする。そこでエンジン及びポンプの負荷を増大させてＤＰＦを再生する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、エンジンの回転速度を高速化するとともにポンプ吐出量を制限する（絞る）ことでエンジンの負荷を増大させ、エンジンの排気温度を高めてＤＰＦの捕獲物を焼却する技術が開示されている。
特許文献２には、ポンプ吐出量とポンプ吐出圧力を同時に上昇させることでエンジンの負荷を増大させ、排ガス浄化装置に備えられた酸化触媒が活性化する温度まで排気温度を高める技術が開示されている。
【０００４】
また、図１０に従来の建設機械の油圧回路図を示す。この建設機械８００は、エンジン１と、エンジン１の排気管１ａに取り付けられた排ガス浄化装置２と、エンジン１により駆動されるポンプ３と、ポンプ３から作動油が供給されるアクチュエータ８と、ポンプ３へ作動油を供給するとともにアクチュエータ８から排出される作動油が戻される作動油タンク５と、ポンプ３とアクチュエータ８との間に設けられるとともにアクチュエータ８の動作の制御を行うアクチュエータ制御弁７と、を備える。さらに、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７とを接続する流路３１と、流路３１と作動油タンク５とを接続する流路３３と、流路３３上に設けられた圧力制御弁９と、を備える。
この建設機械８００では、上述したように、排ガス浄化装置２を再生するためにエンジン１及びポンプ３に負荷を掛ける（以下単に「負荷掛け」などと言う）。この負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油は、流路３１、流路３３、及び圧力制御弁９を通って作動油タンク５へ戻る。また、ポンプ３から吐出された作動油は、流路３１を通ってアクチュエータ制御弁７側へも流れる。
【０００５】
この負荷掛け時には、オペレーター（建設機械８００を操作する者）の意図しない動きをアクチュエータ８がする危険性がある。そこで特許文献２にはアクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）にあるときのみ負荷掛けを行う技術が記載されている。なお特許文献１にはこのような危険を回避する具体的な手段は記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２９７７２２号公報
【特許文献２】特許第３０７３３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の技術には次の問題がある。
【０００８】
まず一つには、アクチュエータ制御弁７での作動油の漏れによりアクチュエータ８が動く問題がある。すなわち、建設機械のアクチュエータ制御弁７のほとんどは通常スプール弁で構成されているが、このスプール弁には相当量の作動油の漏れが存在する。特に負荷掛け時（ポンプ３の吐出圧を昇圧した時）には、作動油の漏れ量は通常時以上に増加する。この漏れにより、アクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）のときでもアクチュエータ８に相当な圧力が掛かる。そして、オペレーターの意図しないアクチュエータ８の動きが発生する虞がある。
【０００９】
もう一つの問題として、アクチュエータ制御弁７の中立位置（切換位置７Ａｂ）を検知するセンサ（中立検出スイッチ）に異常がある場合に上記の動きが発生する問題がある。すなわち、中立検出スイッチの取り付け位置がずれた場合や、電圧ドロップした場合には、アクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）ではないにもかかわらず中立と検知する。そして、オペレーターの意図しないアクチュエータ８の動きが発生する。
【００１０】
上記のようにアクチュエータ８が動くと、建設機械８００の本体や本体に取り付けられた作業機械等が周囲物と接触し、周囲物を破損させるおそれがある。また、アクチュエータ８の動きが少ないとしても、オペレーターの意図しないアクチュエータ８の動きが発生することで製品（建設機械）への不信感を招くおそれがある。
【００１１】
本発明の目的は、負荷掛け時にアクチュエータが動くことを抑制した建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る建設機械は、エンジンと、前記エンジンの排気管に取り付けられた排ガス浄化装置と、前記エンジンにより駆動されるポンプと、前記ポンプから作動油が供給されるアクチュエータと、前記ポンプへ作動油を供給するとともに前記アクチュエータから排出される作動油が戻される作動油タンクと、前記ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられるとともに前記アクチュエータの動作の制御を行うアクチュエータ制御弁と、前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間に設けられる切換手段と、を備え、前記切換手段は、前記ポンプから吐出された作動油を前記アクチュエータ制御弁へ供給可能な第１状態と、前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間が遮断されるとともに、前記ポンプから吐出された作動油が圧力制御弁または流量制御弁を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である第２状態と、に切換可能であり、前記排ガス浄化装置を再生するために前記エンジン及び前記ポンプに負荷を掛けるとき、前記切換手段は前記第２状態である。
【００１３】
この建設機械では、排ガス浄化装置を再生するためにエンジン及びポンプに負荷を掛けるとき（負荷掛け時）、切換手段は第２状態である。切換手段が第２状態のとき、ポンプとアクチュエータ制御弁との間が遮断されるとともに、ポンプから吐出された作動油が圧力制御弁または流量制御弁を介して作動油タンクへ戻ることが可能である。よって、負荷掛け時には、ポンプから吐出された作動油はアクチュエータ制御弁に供給されない。また、このアクチュエータ制御弁が動作の制御を行うアクチュエータにも作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータが動くことを抑制できる。
【００１４】
第２の発明は第１の発明に係る建設機械であって、前記切換手段が前記第２状態のとき、当該切換手段と前記アクチュエータ制御弁との間の作動油が前記切換手段を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である。
【００１５】
この建設機械では、切換手段とアクチュエータ制御弁との間の作動油の圧力は、作動油タンクの圧力となる。よって、作動油タンクの圧力よりも大きい圧力がアクチュエータ制御弁にかかる場合に比べて、アクチュエータ制御弁にかかる作動油の圧力がより小さい。よって、このアクチュエータ制御弁が動作の制御を行うアクチュエータに作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータが動くのをより確実に抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、特に、負荷掛け時にポンプとアクチュエータ制御弁との間が遮断される構成を備える。よって、負荷掛け時にポンプから吐出された作動油がアクチュエータ制御弁に供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータが動くのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】建設機械の油圧回路図である。
【図２】負荷掛け時の制御フローを示す図である。
【図３】第２実施形態の図１相当図である。
【図４】第３実施形態の図１相当図である。
【図５】第４実施形態の図１相当図である。
【図６】第５実施形態の図１相当図である。
【図７】第６実施形態の図１相当図である。
【図８】変形例１の切換弁周辺を示す油圧回路図である。
【図９】変形例２の図８相当図である。
【図１０】従来の建設機械の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る建設機械の実施形態について図面を参照して説明する。なお、第１〜第４実施形態はオープンセンターの回路、第５及び第６実施形態はクローズドセンターの回路（それぞれの回路の詳細は後述）である。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は建設機械の油圧回路図である。図２は負荷掛け時の制御フローを示す図である。以下、図１及び図２を参照して建設機械１００の構成について詳細に説明する。なお、図１０に示す従来の建設機械８００と同一の部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
建設機械１００は、具体的には例えば移動式クレーンである。この建設機械１００の概略を説明すると、図１に示すように、エンジン１及びポンプ３の負荷を増大させる（負荷掛けを行う）ことでエンジン１の排気温度を上げ、排ガス浄化装置２を再生する機能を備える。そして、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間を接続する流路３１に切換弁２１を備える。負荷掛けを行わない場合は、切換弁２１が第１切換位置２１ａに切り換わり、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７に供給される。負荷掛け時には、切換弁２１が第２切換位置２１ｂに切り換わり、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間は遮断されるとともに、ポンプ３から吐出された作動油は圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻される。
【００２１】
ポンプ３は、エンジン１により駆動される。そして、作動油タンク５からフィルタ４を介して作動油を吸入し、アクチュエータ８等に作動油を供給する。このポンプ３は、傾転角を変化させることで容量が変わる可変容量ポンプである。
【００２２】
アクチュエータ８は、ポンプ３から作動油が供給されて動作する。建設機械１００は、アクチュエータ８としてモータ８Ａとシリンダ８Ｂとを備える。モータ８Ａは、例えば建設機械１００のホイール、クローラ、上部旋回体やウインチ（それぞれ図示なし）の回転や旋回に用いられる。シリンダ８Ｂは、例えば建設機械１００のブーム（図示なし）の起伏等に用いられる。
【００２３】
アクチュエータ制御弁７は、ポンプ３とアクチュエータ８との間に設けられるとともに、アクチュエータ８の動作を制御する弁である。さらに詳しくは、６ポートを備えるスプール式の３位置切換弁である。建設機械１００は、アクチュエータ制御弁７として、モータ８Ａの動作を制御するアクチュエータ制御弁７Ａと、シリンダ８Ｂを制御するアクチュエータ制御弁７Ｂとを備える。なお、アクチュエータ制御弁７Ａと７Ｂとは機能が同一であるため、次にアクチュエータ制御弁７Ａについてのみ説明し、アクチュエータ制御弁７Ｂの説明は省略する。
【００２４】
アクチュエータ制御弁７Ａは、油圧パイロット弁（図示なし）から供給されるパイロット圧により、切換位置７Ａａ、７Ａｂ、及び７Ａｃに切り換えられる。
切換位置７Ａａ及び７Ａｃでは、ポンプ３及び流路３１からの作動油はモータ８Ａに供給され、モータ８Ａが作動する。さらに、モータ８Ａの作動に供された作動油はアクチュエータ制御弁７Ａ及び流路３２を介して作動油タンク５へ戻る。
切換位置７Ａｂは中立位置であり、ポンプ３及び流路３１からの作動油はモータ８Ａに供給されない。さらに、この作動油は流路３２（ブリード流路）を介して作動油タンク５へ戻る。すなわちオープンセンターである。なお厳密には、流路３１からの作動油はモータ８Ａ側に漏れる。
【００２５】
圧力制御弁９は、所定の圧力を超えると弁が開くリリーフ弁であり、回路の保護や負荷掛け量の制限を行う。さらに詳しくは、圧力制御弁９は、流路３１（の分岐点３３ａ）と作動油タンク５とを接続する流路３３上に設けられる。また、圧力制御弁９のバネの強さを調整することで負荷掛け時のポンプ３の仕事（圧力と流量との積）を変えることができる。なお、流路３１のうち、ポンプ３と分岐点３３ａとの間を流路３１ａ、分岐点３３ａと切換弁２１（後述）との間を流路３１ｂ、および、切換弁２１とアクチュエータ制御弁７との間を流路３１ｃとする。
【００２６】
切換弁２１（切換手段）は、２ポート２位置切換弁であり、第１切換位置２１ａと第２切換位置２１ｂとに切換可能である。この切換弁２１は、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間に設けられる。さらに詳しくは、流路３１上の分岐点３３ａよりもアクチュエータ制御弁７側（下流側）に設置される。また、入力ポートには流路３１ｂが接続され、出力ポートには流路３１ｃが接続される。
【００２７】
第１切換位置２１ａ（第１状態）では、切換弁２１は、ポンプ３から吐出された作動油をアクチュエータ制御弁７へ供給可能である。すなわち、流路３１ｂと流路３１ｃとが連通する。作動油がアクチュエータ制御弁７へ供給されることにより、アクチュエータ８が作動可能となる。
【００２８】
第２切換位置２１ｂ（第２状態）では、切換弁２１は、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間を遮断する。すなわち流路３１ｂと流路３１ｃとが遮断される。このとき、ポンプ３から吐出された作動油は流路３１ａ、流路３３、及び圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。
【００２９】
次に負荷掛け時の動作を説明する。排ガス浄化装置２に備えられたＤＰＦが捕獲物により目詰まりすると、排ガス浄化装置２の背圧が高くなる。これを圧力センサ（図示なし）が検知するとアラーム（図示なし）を鳴らしてオペレーターに知らせ、オペレーターが操作レバー（図示なし）を中立にする。このときアクチュエータ制御弁７Ａは中立位置（切換位置７Ａｂ）に切り換わる。そして、オペレーターが再生制御開始スイッチ（図示なし）を押すことで、上述したエンジン１及びポンプ３への負荷掛けを開始する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、再生制御が開始されると電磁切換弁２２が励磁され、電磁切換弁２２は切換位置２２ａから２２ｂに切り換わる。これによりパイロット圧源４０からのパイロット圧が切換弁２１にかかり、切換弁２１が第１切換位置２１ａから第２切換位置２１ｂに切り換わる。これにより、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７とが遮断される。また、ポンプ３から吐出された作動油は圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻る。
【００３１】
（本実施形態の建設機械の特徴）
本実施形態の建設機械１００には以下の特徴がある。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の建設機械１００では、排ガス浄化装置２を再生するためにエンジン１及びポンプ３に負荷を掛けるとき（負荷掛け時）、切換弁２１は第２切換位置２１ｂである。切換弁２１が第２切換位置２１ｂのとき、ポンプ３とアクチュエータ制御弁７との間が遮断されるとともに、ポンプ３から吐出された作動油が圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。よって、負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７に供給されない。また、このアクチュエータ制御弁７（７Ａ）が動作の制御を行うアクチュエータ８（８Ａ）にも作動油が供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータ８が動くことを抑制できる。
【００３３】
また、中立（切換位置７Ａｂ）を検知するセンサ（中立検出スイッチ。図示なし）をアクチュエータ制御弁７に取り付け、このセンサに異常があった場合を考える。このとき、アクチュエータ制御弁７が中立からずれた状態で（切換位置７Ａａまたは７Ａｃの状態で）負荷掛けを行うことになる。この場合でも、負荷掛け時にはアクチュエータ制御弁７に作動油が供給されないので、アクチュエータ８が動くことが抑制される。
さらに、アクチュエータ制御弁７が中立でなくても負荷掛け時にアクチュエータが動くことが抑制されるため、アクチュエータ制御弁７に中立検出スイッチを付設する必要がない。したがって、中立検出スイッチを付設する場合に比べ部品点数を削減できる。
【００３４】
（第２実施形態）
図３に第２実施形態に係る建設機械２００の油圧回路を示す。この建設機械２００は、圧力制御弁９が流路２３３に追加されている点で第１実施形態と相違する。なお、その他の構成は第１実施形態と同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
メインリリーフ弁１０は、実施形態１の圧力制御弁９（図１参照）と同一の位置に配置され、圧力制御弁９と同一の機能を有する。このメインリリーフ弁１０の設定圧力は、次に述べる圧力制御弁９（図３参照）の設定圧力よりも高い。
【００３６】
圧力制御弁９は、図３に示すように、切換弁２２１の出力ポートと作動油タンク５とを接続する流路２３３上に設けられる。この圧力制御弁９は、メインリリーフ弁１０よりも低い圧力で開放するように設定される。
【００３７】
切換弁２２１（切換手段）は３ポート２位置切換弁であり、第１切換位置２２１ａと第２切換位置２２１ｂとを備える。入力ポートには流路３１ｂが接続され、出力ポートには流路３１ｃ及び流路２３３が接続される。そして切換弁２２１は次のように動作する。
【００３８】
第１切換位置２２１ａ（第１状態）では、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７へ供給され、圧力制御弁９側には流れない。すなわち、流路３１ｂと３１ｃとが連通するとともに、流路３１ｂと流路２３３とは遮断される。
【００３９】
第２切換位置２２１ｂ（第２状態）では、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ制御弁７へ供給されず、圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻る。すなわち、流路３１ｂと流路３１ｃとが遮断されるとともに、流路３１ｂと流路２３３とが連通する。負荷掛け時には、ポンプ３から吐出された作動油は、メインリリーフ弁１０よりも設定圧力の低い圧力制御弁９を通る。これにより、メインリリーフ弁１０を設けるとともに圧力制御弁９を設けない場合に比べ、ポンプ３や流路３１に負荷が掛かりすぎるのが抑制される。
【００４０】
（第３実施形態）
図４に第３実施形態に係る建設機械３００の油圧回路を示す。この建設機械３００は、第２実施形態に係る切換弁２２１と同じ動作を、切換弁２１と切換弁３２１とで行う点が第２実施形態との主な相違点である。なお、その他の構成は第１、第２実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
圧力制御弁９は、図４に示すように、切換弁２１よりも上流側に設けられる。さらに詳しくは、流路３１ｂ（３１ａでも良い）上の分岐点３３３ａと作動油タンク５とを接続する流路３３３上に設けられる。
【００４２】
切換弁３２１（切換手段）は、２ポート２位置の切換弁であり、第１切換位置３２１ａと第２切換位置３２１ｂとを備える。また、流路３３３上に設けられ、分岐点３３３ａと圧力制御弁９との間に設けられる。この切換弁３２１は次のように動作する。
【００４３】
第１状態では、切換弁２１は第１切換位置２１ａに切り換わる。それとともに、切換弁３２１は第１切換位置３２１ａに切り換わる。これにより流路３３３は遮断され、ポンプ３から吐出された作動油は切換弁３２１の下流側の圧力制御弁９に流れない。
【００４４】
第２状態では、切換弁２１は第２切換位置２１ｂに切り換わる。それとともに、切換弁３２１は第２切換位置３２１ｂに切り換わる。さらに詳しくは、第１実施形態と同様に、電磁切換弁２２が切換位置２２ａから２２ｂへ切り換わるとパイロット圧源４０からのパイロット油圧は切換弁２１に供給される。このとき、このパイロット油圧は切換弁３２１にも供給される。そして切換弁３２１が第２切換位置３２１ｂに切り換わる。これにより、ポンプ３から吐出された作動油は流路３１ａ、３１ｂ、３３３、切換弁３２１、及び圧力制御弁９を介して作動油タンク５へ戻る。
【００４５】
（第４実施形態）
図５に第４実施形態に係る建設機械４００の油圧回路を示す。この建設機械４００は、アクチュエータ制御弁７の上流側の流路３１ｃから切換弁４２１を介して作動油タンク５へ作動油を戻す流路４３４を備える点が第２実施形態との主な相違点である。なお、その他の構成は第２実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
流路４３４は、図５に示すように、アクチュエータ制御弁７の上流側の流路３１ｃの作動油を切換弁４２１を介して作動油タンク５へ戻す流路である。さらに詳しくは、切換弁４２１と作動油タンク５とを接続する流路である。
【００４７】
切換弁４２１（切換手段）は、４ポート２位置切換弁であり、第１切換位置４２１ａと第２切換位置４２１ｂとを備え、次のように動作する。
【００４８】
第１切換位置４２１ａ（第１状態）では、流路３１ｂと３１ｃとが連通する。それとともに、流路２３３と４３４とが連通する。なお、このとき流路２３３及び４３４はポンプ３に接続されないので、これらの流路では作動油の流れはない。
【００４９】
第２切換位置４２１ｂ（第２状態）では、切換弁４２１とアクチュエータ制御弁７との間の作動油が切換弁４２１を介して作動油タンク５へ戻ることが可能である。さらに詳しくは、第２切換位置４２１ｂでは、第２実施形態と同様に流路３１ｂと２３３とが連通する。それとともに流路３１ｃと４３４とが連通する。これにより流路３１ｃの圧力、すなわちアクチュエータ制御弁７にかかる圧力は作動油タンク５の圧力に落とされる。
【００５０】
（本実施形態の建設機械の特徴）
本実施形態の建設機械４００には以下の特徴がある。
【００５１】
この建設機械４００では、切換弁４２１とアクチュエータ制御弁７との間（流路３１ｃ）の作動油の圧力は、作動油タンク５の圧力となる。よって、作動油タンク５の圧力よりも大きい圧力がアクチュエータ制御弁７にかかる場合に比べて、アクチュエータ制御弁７にかかる作動油の圧力がより小さい。よって、このアクチュエータ制御弁７（７Ａ）が動作の制御を行うアクチュエータ８（８Ａ）に作動油がより供給されない。したがって、負荷掛け時にアクチュエータ８が動くのをより確実に抑制できる。
【００５２】
なお、本実施形態の油圧回路はオープンセンターの回路である。すなわち、アクチュエータ制御弁７が中立位置（切換位置７Ａｂ）のとき、流路３１ｃの作動油は流路３２（ブリード流路）から作動油タンク５へ戻る。よって原則として流路３１ｃの作動油によりアクチュエータ８が動くことはない。しかしながら、誤った操作等によりアクチュエータ制御弁７が中立位置以外の位置（切換位置７Ａａ又は７Ａｃ）にある場合、流路３１ｃの作動油がアクチュエータ８へ流れてアクチュエータ８が動くことがある。そこで上記のように流路３１ｃの作動油の圧力を作動油タンク５の圧力に落とすことで、負荷掛け時にアクチュエータが動くのをより確実に抑制できる。
【００５３】
（第５実施形態）
図６に第５実施形態に係る建設機械５００の油圧回路を示す。第４実施形態に係る建設機械４００（図５参照）はオープンセンターの回路を構成するが、建設機械５００はクローズドセンターの回路を構成する。また建設機械５００は、圧力制御弁としてアンロード弁５０９を備える点で第４実施形態と相違する。なお、その他の構成については第４実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
アクチュエータ制御弁５０７は、図６に示すように、アクチュエータ８の制御を行う切換弁である。アクチュエータ８の作動時（切換位置５０７Ａａ及び５０７Ａｃのとき）は、第４実施形態と同様に、アクチュエータ８の作動に供された作動油は流路５３２を通って作動油タンク５へ戻る。一方でアクチュエータ８を作動させない時（中立位置、すなわち切換位置５０７Ａｂのとき）は、流路３１ｃと流路５３２とは遮断される。これにより流路３１ｃの作動油は流路５３２からは作動油タンク５へ戻らない。すなわちクローズドセンターである。
【００５５】
圧力補償弁５２３はアクチュエータ制御弁５０７の上流側に設けられ、アクチュエータ制御弁５０７に供給される作動油の流量を一定に保つ。なお、この圧力補償弁５２３は、負荷掛け時にポンプ３とアクチュエータ制御弁７とを遮断する機能を備えない。
【００５６】
アンロード弁５０９（圧力制御弁）は、流路２３３に設けられる切換弁であり、切換位置５０９ａと切換位置５０９ｂとを備える。これらの切換位置については後述する。
【００５７】
切換弁５２１（切換手段）は、４ポート２位置切換弁であり、第１切換位置５２１ａと第２切換位置５２１ｂとを備える。
【００５８】
第１切換位置５２１ａ（第１状態）では、流路３１ａと３１ｃとが連通する。それとともに、ポンプ３から吐出された作動油はアンロード弁５０９側へ流れることが可能である。すなわち、流路３１ａと２３３とが連通する。
ここで、アクチュエータ制御弁５０７が切換位置５０７Ａｂ（中立状態）のとき、アンロード弁５０９は切換位置５０９ａである。そして、ポンプ３から吐出された作動油は流路３１ａ、切換弁５２１、流路２３３、及びアンロード弁５０９を介して作動油タンク５へ戻る。
また、アクチュエータ制御弁５０７が切換位置５０７Ａａまたは５０７Ａｃのとき（オペレーターがレバー操作をしたとき）、アンロード弁５０９は切換位置５０９ｂである。さらに詳しくは、流路３１ｃの作動油は、圧力補償弁５２３、アクチュエータ制御弁５０７、及び流路５３５を介してアンロード弁５０９へ供給され、アンロード弁５０９が切換位置５０９ｂに切り換わる。これにより流路２３３は遮断される。そして、ポンプ３から吐出された作動油はアクチュエータ８Ａへ供給される。
【００５９】
第２切換位置５２１ｂ（第２状態）では、流路３１ｃと流路４３４とが連通し、流路３１ｃの作動油が作動油タンク５へ戻る。
ここで、この回路はクローズドセンターである。すなわちアクチュエータ制御弁５０７が切換位置５０７Ａｂ（中立状態）のとき、流路３１ｃの作動油は流路５３２からは作動油タンク５へ戻らない。よって、そのままでは作動油が流路３１ｃに留まり、アクチュエータ８が作動するおそれがある。しかしながら上記のように流路３１ｃの作動油は流路４３４を通って作動油タンク５に戻るので、アクチュエータ８が動かない。
【００６０】
（第６実施形態）
図７に第６実施形態に係る建設機械６００の油圧回路を示す。この建設機械６００は流路６３３にアンロード弁５０９を備える点で第５実施形態と相違する。なお、圧力制御弁９、メインリリーフ弁１０、および切換弁４２１については第５実施形態と相違するが、第４実施形態（図５参照）と同一である。その他の構成は第５実施形態と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
アンロード弁５０９は、図７に示すように、流路６３３に設けられる。この流路６３３は、流路３１ｃと作動油タンク５とを接続する。さらに詳しくは、流路６３３は、切換弁４２１と圧力補償弁５２３との間の分岐点６３３ａと、作動油タンク５とを接続する。
【００６２】
上記の実施形態１〜６では負荷圧力の設定を圧力制御弁で行ったが、負荷圧力の設定は流量制御弁でも行うことができる。
【００６３】
（変形例１）
図８に変形例１に係る切換弁２２１周辺を示す油圧回路を示す。第２実施形態の圧力制御弁９（図３参照）は、絞り７０９（流量制御弁）に代えることができる。この場合、絞り７０９の開口面積を調整することで負荷圧力（流路３１内の圧力）を制御する。
【００６４】
（変形例２）
図９に変形例２に係る切換弁４２１周辺を示す油圧回路を示す。第４実施形態の圧力制御弁９（図５参照）は、絞り７０９に代えることもできる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００６６】
例えば、図１、３〜９に示すように、上記実施形態では切換手段として１つ又は２つの切換弁を用いることで第１状態と第２状態とを切り換えた。しかしながら、上記実施形態において１つの弁で行った動作を２以上の弁で行う等、弁の数や位置を変更しても本発明を適用し得る。さらに詳しくは例えば、図３に示す切換弁２２１と同じ動作を、図４に示す切換弁２１及び切換弁３２１の２つの切換弁で行った。これと同様に例えば、図５に示す切換弁４２１の機能を２つに分け、一方の切換弁を流路２３３に接続し、他方の切換弁を流路４３４に接続する構成等にしても良い。
【００６７】
また例えば、図１、３〜７に示すように、上記実施形態ではアクチュエータ８としてモータ８Ａとシリンダ８Ｂとを示したが、アクチュエータ８の数は１または３以上でも良い。
また、アクチュエータ８が複数の場合は、少なくとも一つのアクチュエータ制御弁７の上流側に切換手段（図１に示す切換弁２１など）があれば発明を適用できる。
さらに詳しくは、例えば走行系によく使われる中立Ａ−Ｂ−Ｔアクチュエータを用いた場合は、アクチュエータ制御弁が中立状態の時にアクチュエータにかかる圧力が強制的に作動油タンク５の圧力に落とされる。このように、建設機械に設けられた複数のアクチュエータの中には、負荷掛け時にアクチュエータが動くことがあまり問題にならないものもある。こういったアクチュエータの上流側には切換弁２１を設けず、その他のアクチュエータ８（負荷掛け時に動くことが問題となるアクチュエータ）の上流側にのみ切換弁２１を設ける構成としても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１ エンジン
１ａ 排気管
２ 排ガス浄化装置
３ ポンプ
８ アクチュエータ
５ 作動油タンク
７ アクチュエータ制御弁
２１、２２１、３２１、４２１、５２１ 切換弁（切換手段）
９ 圧力制御弁
１０ メインリリーフ弁（圧力制御弁）
５０９ アンロード弁（圧力制御弁）
７０９ 絞り（流量制御弁）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの排気管に取り付けられた排ガス浄化装置と、
前記エンジンにより駆動されるポンプと、
前記ポンプから作動油が供給されるアクチュエータと、
前記ポンプへ作動油を供給するとともに前記アクチュエータから排出される作動油が戻される作動油タンクと、
前記ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられるとともに前記アクチュエータの動作の制御を行うアクチュエータ制御弁と、
前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間に設けられる切換手段と、を備え、
前記切換手段は、
前記ポンプから吐出された作動油を前記アクチュエータ制御弁へ供給可能な第１状態と、
前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間が遮断されるとともに、前記ポンプから吐出された作動油が圧力制御弁または流量制御弁を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である第２状態と、に切換可能であり、
前記排ガス浄化装置を再生するために前記エンジン及び前記ポンプに負荷を掛けるとき、前記切換手段は前記第２状態である建設機械。
【請求項２】
前記切換手段が前記第２状態のとき、当該切換手段と前記アクチュエータ制御弁との間の作動油が前記切換手段を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である、請求項１に記載の建設機械。
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの排気管に取り付けられた排ガス浄化装置と、
前記エンジンにより駆動されるポンプと、
前記ポンプから作動油が供給されるアクチュエータと、
前記ポンプへ作動油を供給するとともに前記アクチュエータから排出される作動油が戻される作動油タンクと、
前記ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられるとともに前記アクチュエータの動作の制御を行うアクチュエータ制御弁と、
前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間に設けられる切換手段と、を備え、
前記切換手段は、
前記ポンプから吐出された作動油を前記アクチュエータ制御弁へ供給可能な第１状態と、
前記ポンプと前記アクチュエータ制御弁との間が遮断されるとともに、前記ポンプから吐出された作動油が圧力制御弁または流量制御弁を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である第２状態と、に切換可能であり、
前記排ガス浄化装置を再生するために前記エンジン及び前記ポンプに負荷を掛けるとき、前記切換手段は前記第２状態である建設機械。
【請求項２】
前記切換手段が前記第２状態のとき、当該切換手段と前記アクチュエータ制御弁との間の作動油が前記切換手段を介して前記作動油タンクへ戻ることが可能である、請求項１に記載の建設機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１３２９１２（Ｐ２０１１−１３２９１２Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４５２４（Ｐ２００９−２９４５２４）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]