特許 5964188 建設機械の油圧回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5964188

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】建設機械の油圧回路

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/00 20060101AFI20160721BHJP

   F15B 11/17 20060101ALI20160721BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/00 H

   F15B11/00 Q

   F15B11/17

   E02F9/22 L

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-204210(P2012-204210)

(22)【出願日】2012年9月18日

(65)【公開番号】特開2014-59015(P2014-59015A)

(43)【公開日】2014年4月3日

【審査請求日】2015年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(72)【発明者】

【氏名】中野 潤

【審査官】 関 義彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１２３０４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第３７５６８１４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吐出流量を制御するレギュレータ付きのスプリットポンプの一方の吐出口に接続された第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た第１系統の第１方向切換弁と、
前記スプリットポンプの他方の吐出口に接続された第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た第２系統の第２方向切換弁と、
前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路に連通されたタンクと、
前記第１方向切換弁と前記タンクとの間の前記第１アンロード通路に設けられた第１絞りと、
前記第２方向切換弁と前記タンクとの間の前記第２アンロード通路に設けられた第２絞りと、
前記第１絞りの上流側の油圧である第１ネガコン圧および前記第２絞りの上流側の油圧である第２ネガコン圧のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として出力する低圧選択弁と、
前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに逃がす連通位置、および前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する遮断位置を有する第１アンロード弁と、
を備える建設機械の油圧回路において、
少なくとも前記第１方向切換弁が操作されていないときに、当該第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに油を逃がすアンロード位置を前記第１アンロード弁にさらに設けたことを特徴とする、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、
前記第１アンロード弁と前記タンクとの間に、遮断位置と連通位置とを有する第１アンロードフロコン弁が配置されており、
前記第１アンロード弁がアンロード位置のときに、前記第１アンロードフロコン弁を連通位置に保持す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１アンロードフロコン弁の一方の圧力室および他方の圧力室は、前記第１アンロード弁の上流側の前記第１アンロード通路に当該第１アンロード弁を介して接続されており、
前記第１アンロード弁は、アンロード位置のとき、当該第１アンロード弁の上流側の前記第１アンロード通路と前記第１アンロードフロコン弁の一方の圧力室との間を遮断するとともに、当該第１アンロード弁の上流側の前記第１アンロード通路と前記第１アンロードフロコン弁の他方の圧力室との間を連通させることにより、前記第１アンロード弁がアンロード位置のときに、前記第１アンロードフロコン弁が連通位置に保持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アンロード弁は、
中立の位置に遮断位置が配置され、遮断位置の一方に連通位置が配置され、遮断位置の他方にアンロード位置が配置されており、
連通位置側の圧力室には前記第１ネガコン圧が入力され、アンロード位置側の圧力室には前記低圧選択弁の出力および非操作信号生成弁の油圧信号のうちの高い方の油圧が入力されており、
連通位置側の圧力室とアンロード位置側の圧力室とが同圧のときに当該第１アンロード弁を遮断位置に保持する中立ばねを有することを特徴とする、建設機械の油圧回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可変容量型の１シリンダ２ポート吐出のスプリットポンプを用い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の例えば図９に記載された油圧回路においては、例えば第１アンロード弁（２）に関して、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油をタンク（５４）に逃がす弁位置と、方向切換弁が操作されていないときに油をタンク（５４）に逃がす弁位置とが、同じ連通位置（２ａ）であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２００９／１２３０４７（図９）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、第１アンロード弁（２）の連通位置（２ａ）は、アクチュエータに給排する油の圧力コントロールをするためにその開度が制限されることがある。連通位置（２ａ）の開度が制限されていると、方向切換弁が操作されていないときに油をタンク（５４）に逃がす場合において十分な開度が得られず、圧力損失が生じる。このように、特許文献１に記載された油圧回路には、圧力損失を低減し得る余地が残されていた。

【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、圧力損失を従来よりも低減す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、吐出流量を制御するレギュレータ付きのスプリットポンプの一方の吐出口に接続された第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た第１系統の第１方向切換弁と、前記スプリットポンプの他方の吐出口に接続された第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た第２系統の第２方向切換弁と、前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路に連通されたタンクと、前記第１方向切換弁と前記タンクとの間の前記第１アンロード通路に設けられた第１絞りと、前記第２方向切換弁と前記タンクとの間の前記第２アンロード通路に設けられた第２絞りと、前記第１絞りの上流側の油圧である第１ネガコン圧および前記第２絞りの上流側の油圧である第２ネガコン圧のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として出力する低圧選択弁と、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに逃がす連通位置、および前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する遮断位置を有する第１アンロード弁と、を備える建設機械の油圧回路において、少なくとも前記第１方向切換弁が操作されていないときに、当該第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに油を逃がすアンロード位置を前記第１アンロード弁にさらに設けたことを特徴とする、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ネガコン圧と第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油をタンクに逃がす連通位置とは別に、方向切換弁が操作されていないときに油をタンクに逃がすアンロード位置を第１アンロード弁に設けたことで、アンロード位置の通路開口を大きくすることができ、第１アンロード弁を流れる余剰油による圧力損失を従来よりも低減することができる。その結果、圧力損失を従来よりも低減することができる建設機械の油圧回路とすることができる。

【0008】

また本発明において、前記第１アンロード弁と前記タンクとの間に、遮断位置と連通位置とを有する第１アンロードフロコン弁が配置されており、前記第１アンロード弁がアンロード位置のときに、前記第１アンロードフロコン弁を連通位置に保持することが好ましい。

【0009】

この構成によると、第１アンロードフロコン弁を流れる余剰油による圧力損失も従来よりも低減することができる。

【0010】

さらに本発明において、前記第１アンロードフロコン弁の一方の圧力室および他方の圧力室は、前記第１アンロード弁の上流側の前記第１アンロード通路に当該第１アンロード弁を介して接続されており、前記第１アンロード弁は、アンロード位置のとき、当該第１アンロード弁の上流側の前記第１アンロード通路と前記第１アンロードフロコン弁の一方の圧力室との間を遮断するとともに、当該第１アンロード弁の上流側の前記第１アンロード通路と前記第１アンロードフロコン弁の他方の圧力室との間を連通させることにより、前記第１アンロード弁がアンロード位置のときに、前記第１アンロードフロコン弁が連通位置に保持されることが好ましい。

【0011】

この構成によると、第１アンロード弁に連動して第１アンロードフロコン弁は連通位置となる。すなわち、第１アンロード弁がアンロード位置のときに第１アンロードフロコン弁を連通位置に保持するための新たな弁などを追加することなく、第１アンロードフロコン弁を流れる余剰油による圧力損失を従来よりも低減することができる。

【0012】

さらに本発明において、前記第１アンロード弁は、中立の位置に遮断位置が配置され、遮断位置の一方に連通位置が配置され、遮断位置の他方にアンロード位置が配置されており、連通位置側の圧力室には前記第１ネガコン圧が入力され、アンロード位置側の圧力室には前記低圧選択弁の出力および非操作信号生成弁の油圧信号のうちの高い方の油圧が入力されており、連通位置側の圧力室とアンロード位置側の圧力室とが同圧のときに当該第１アンロード弁を遮断位置に保持する中立ばねを有することが好ましい。

【0013】

この構成によると、第１アンロード弁の両端部にそれぞれ１つずつ圧力室を設けるだけでよいので、従来のようなアンロード弁の両端部に計３つの圧力室を設ける構成（例えば国際公開ＷＯ２００９／１２３０４７（図９）に記載の第１アンロード弁（２））よりも簡素な構成とすることができる。

【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】スプリットポンプの吐出流量特性、およびアンロード弁の開口特性を示すグラフである。

【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１は、本発明の一実施形態に係る油圧回路１を示す回路図であり、図２は、図１のＡ部拡大図である。なお、本実施形態に係る油圧回路１は、油圧ショベル以外の建設機械にも適用することができる。

【0016】

図１に示すように、この油圧回路１が適用される油圧ショベルは、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、ポンプ５３、パイロットポンプ５４、タンク５５、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、走行用油圧モータ（不図示）などを備えている。そして、これら油圧シリンダ（５６〜５８、６０）・走行用油圧モータなどのアクチュエータ、ポンプ（５１、５３、５４）、およびレギュレータ５２に対して油圧回路１が組まれている。

【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。また、スプリットポンプ５１は、エンジン（不図示）により駆動される。

【0018】

（油圧回路の構成）
（アンロード通路）
図１、２に示すように、油圧回路１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、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とを備えている。第１アンロード通路１２および第２アンロード通路１３は、下流側で合流してタンク５５に連通している。第１アンロード通路１２は第１系統のアンロード通路であり、第２アンロード通路１３は第２系統のアンロード通路である。また、油圧回路１は、ポンプ５３に接続された第３系統の第３アンロード通路２９も備えている。この第３アンロード通路２９もタンク５５に連通している。

【0019】

（方向切換弁）
油圧回路１は、第１アンロード通路１２に直列接続された第１系統の３つの第１方向切換弁４ｘ〜４ｚと、第２アンロード通路１３に直列接続された第２系統の３つの第２方向切換弁５ｘ〜５ｚとを備えている。第１方向切換弁４ｘ〜４ｚおよび第２方向切換弁５ｘ〜５ｚは、すべて、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。なお、油圧回路１は、第３アンロード通路２９に直列接続された第３系統の３つの第３方向切換弁６ｘ〜６ｚも備えている。

【0020】

ここで、例えば、第１方向切換弁４ｘ・第２方向切換弁５ｘは、走行用油圧モータ（不図示）への圧油の供給を制御する弁である。第１方向切換弁４ｙは、ブームを動作させるブーム用油圧シリンダ５７への圧油の供給を制御する弁であり、第１方向切換弁４ｚは、バケットを動作させるバケット用油圧シリンダ５６への圧油の供給を制御する弁である。また、第２方向切換弁５ｚは、アームを動作させるアーム用油圧シリンダ５８への圧油の供給を制御する弁であり、第３方向切換弁６ｙは、ドーザ用油圧シリンダ６０への圧油の供給を制御する弁である。

【0021】

ここで、第１方向切換弁４ｘ〜４ｚのうち、最下流側の第１方向切換弁４ｚとタンク５５との間の第１アンロード通路１２には、第１系統の第１絞り１０が設けられている。同様に、第２方向切換弁５ｘ〜５ｚのうち、最下流側の第２方向切換弁５ｚとタンク５５との間の第２アンロード通路１３には、第２系統の第２絞り１１が設けられている。

【0022】

また、第１〜第３系統のすべての方向切換弁４ｘ〜４ｚ・５ｘ〜５ｚ・６ｘ〜６ｚに対して、それぞれサブバルブ１７ｘ〜１７ｚ・１８ｘ〜１８ｚ・２８ｘ〜２８ｚが一体的に設けられている。サブバルブ１７ｘ〜１７ｚ・１８ｘ〜１８ｚ・２８ｘ〜２８ｚはすべてセンターバイパス型のバルブである。また、第１パイロット通路２６と第２パイロット通路２７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〜第３系統のすべてのサブバルブ１７ｘ〜１７ｚ・１８ｘ〜１８ｚ・２８ｘ〜２８ｚは、このうちの第１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１７ｘおよび第２系統のサブバルブ１８ｘは、第２パイロット通路２７にも直列接続されている。サブバルブ１７ｘ〜１７ｚ・１８ｘ〜１８ｚ・２８ｘ〜２８ｚは、対応する方向切換弁４ｘ〜４ｚ・５ｘ〜５ｚ・６ｘ〜６ｚが中立位置のとき（操作されていないとき）に連通位置（第１パイロット通路２６連通位置）となり、方向切換弁４ｘ〜４ｚ・５ｘ〜５ｚ・６ｘ〜６ｚが切換位置のとき（操作されているとき）に遮断位置（第１パイロット通路２６遮断位置）となるように形成されている。

【0023】

なお、サブバルブ２８ｚの上流側の第１パイロット通路２６には第１パイロットライン絞り１６が設けられ、サブバルブ１８ｘの上流側の第２パイロット通路２７には第２パイロットライン絞り３０が設けられている。第１パイロット通路２６、第２パイロット通路２７は、いずれもサブバルブが連通位置のときタンク５５に連通する。

【0024】

（低圧選択弁）
また、油圧回路１は、第１絞り１０の上流側の油圧である第１ネガコン圧および第２絞り１１の上流側の油圧である第２ネガコン圧のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として出力する低圧選択弁９を備えている。ここで、低圧選択弁８の一方の圧力室９１には、第１方向切換弁４ｚと第１絞り１０との間の第１アンロード通路１２の油圧である上記第１ネガコン圧が入力され、低圧選択弁９の他方の圧力室９２には、第２方向切換弁５ｚと第２絞り１１との間の第２アンロード通路１３の油圧である上記第２ネガコン圧が入力されている。

【0025】

また、低圧選択弁９とレギュレータ５２とを接続するレギュレータ用パイロット通路１５が設けられている。このレギュレータ用パイロット通路１５により、低圧選択弁９から出力される第３ネガコン圧がレギュレータ５２に入力される。

【0026】

（アンロード弁）
また、油圧回路１は、遮断位置２ａ、連通位置２ｂ、およびアンロード位置２ｃを備える第１アンロード弁２を備えている。この第１アンロード弁２は、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａと第１方向切換弁４ｘとの間の第１アンロード通路１２に配置されている。

【0027】

第１アンロード弁２の遮断位置２ａは、最上流側の第１方向切換弁４ｘよりも上流側の第１アンロード通路１２とタンク５５との間を遮断する位置である。また、第１アンロード弁２の連通位置２ｂは、第１ネガコン圧が第２ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、最上流側の第１方向切換弁４ｘよりも上流側の第１アンロード通路１２からタンク５５に逃がす位置である。また、第１アンロード弁２のアンロード位置２ｃは、少なくとも第１方向切換弁４ｘ〜４ｚのすべてが操作されていないときに、最上流側の第１方向切換弁４ｘよりも上流側の第１アンロード通路１２からタンク５５に油を逃がす位置である。なお、遮断位置２ａ、連通位置２ｂ、およびアンロード位置２ｃのいずれの位置においても、第１アンロード弁２の上流側の第１アンロード通路１２と第１アンロード弁２の下流側の第１アンロード通路１２とは連通するようにされている。

【0028】

ここで、第１アンロード弁２は、中立の位置に遮断位置２ａが配置され、遮断位置２ａを挟むようにその両側に連通位置２ｂおよびアンロード位置２ｃが配置されている。連通位置２ｂ側の圧力室２２には第１ネガコン圧が入力され、アンロード位置２ｃ側の圧力室２１には低圧選択弁９の出力および後述の非操作信号生成弁１９の油圧信号のうちの高い方の油圧が入力されている。具体的には、レギュレータ用パイロット通路１５から分岐する通路３６と、非操作信号生成弁１９からの通路３７とが合流させられた後、圧力室２１に接続させられることで、低圧選択弁９の出力および後述の非操作信号生成弁１９の油圧信号のうちの高い方の油圧が圧力室２１に入力される。また、連通位置２ｂ側の圧力室２２とアンロード位置２ｃ側の圧力室２１とが同圧のときに当該第１アンロード弁２を遮断位置２ａに保持する中立ばね２４，２３（付勢手段）が、それぞれ圧力室２２，２１に配置されている。

【0029】

また、第１アンロード弁２が連通位置２ｂのときに、当該第１アンロード弁２の上流側の第１アンロード通路１２とタンク５５とを連通させる第１アンロード弁２内の通路には絞り２５が設けられている。第１アンロード弁２がアンロード位置２ｃのときの第１アンロード弁２内のタンク５５へつながる通路開口は、連通位置２ｂのときの第１アンロード弁２内のタンク５５へつながる通路開口よりも大きい。

【0030】

同様に、油圧回路１は、遮断位置３ａ、連通位置３ｂ、およびアンロード位置３ｃを備える第２アンロード弁３を備えている。この第２アンロード弁３は、スプリットポンプ５１の吐出口５１ｂと第２方向切換弁５ｘとの間の第２アンロード通路１３に配置されている。前記した第１アンロード弁２の構成と、第２アンロード弁３の構成とは、相互に系統が異なることを除いて同じである。

【0031】

（アンロードフロコン弁）
また、油圧回路１は、第１アンロード弁２とタンク５５との間の当該第１アンロード弁２の下流側通路３８に設けられた第１アンロードフロコン弁３１を備えている。第１アンロードフロコン弁３１は、遮断位置３１ａと連通位置３１ｂとを備えている。

【0032】

第１アンロードフロコン弁３１の一方の圧力室３３および他方の圧力室３４は、第１アンロード弁２の上流側の第１アンロード通路１２に当該第１アンロード弁２を介して接続されている。また、第１アンロードフロコン弁３１の他方の圧力室３４には、ばね３５（付勢手段）が配置されている。ここで、第１アンロード弁２がアンロード位置２ｃのとき、当該第１アンロード弁２の上流側の第１アンロード通路１２と第１アンロードフロコン弁３１の一方の圧力室３３との間が遮断されるとともに、当該第１アンロード弁２の上流側の第１アンロード通路１２と第１アンロードフロコン弁３１の他方の圧力室３４との間が連通するように回路構成されている。これにより、第１アンロード弁２がアンロード位置２ｃのとき、第１アンロードフロコン弁３１は連通位置３１ｂに保持される。

【0033】

同様に、油圧回路１は、第２アンロード弁３とタンク５５との間の当該第２アンロード弁３の下流側通路３９に設けられた第２アンロードフロコン弁３２を備えている。第２アンロードフロコン弁３２は、遮断位置３２ａと連通位置３２ｂとを備えている。前記した第１アンロードフロコン弁３１の構成と、第２アンロードフロコン弁３２の構成とは、相互に系統が異なることを除いて同じである。

【0034】

なお、アンロードフロコン弁３１，３２は、アクチュエータの負荷圧力に関係なく、方向切換弁の操作量に見合った余剰流量の油をタンク５５に逃がして、アクチュエータの操作性悪化をより抑制するための弁である。

【0035】

（非操作信号生成弁）
また、油圧回路１は、非操作信号生成弁１９を備えている。非操作信号生成弁１９の一方の圧力室４１には、第３系統のサブバルブ２８ｘの下流側であって且つ第２系統のサブバルブ１８ｘの上流側の第１パイロット通路２６から分岐する通路４０が接続されている。また、この圧力室１１には、ばね４２（付勢手段）が配置されている。また、非操作信号生成弁１９の他方の圧力室４３には、第１パイロットライン絞り１６および第２パイロットライン絞り３０の上流側のパイロット通路２０の圧が入力されている。

【0036】

この非操作信号生成弁１９は、第１系統および第２系統のすべてのサブバルブ１７ｘ〜１７ｚ・１８ｘ〜１８ｚが連通位置（第１パイロット通路２６連通位置）のときに、第１アンロード弁２のアンロード位置２ｃ側の圧力室２１および第２アンロード弁３のアンロード位置３ｃ側の圧力室にパイロット通路２０の圧を導入し、サブバルブ１７ｘ〜１７ｚ・１８ｘ〜１８ｚのうちの少なくとも１つのサブバルブが遮断位置（第１パイロット通路２６遮断位置）のときにアンロード弁２，３の圧力室へのパイロット通路２０圧導入を遮断するように形成されている。

【0037】

（油圧ショベルの作動）
ここでは、まず、スプリットポンプ５１およびアンロード弁２，３の特性について説明する。図３（ａ）は、スプリットポンプ５１の吐出流量特性を示すグラフである。図３（ｂ）は、アンロード弁２，３が連通位置２ｂ，３ｂに切り換わっていく際のタンク５５へつながる（絞り２５が設けられた）弁内通路の開口特性を示すグラフである。また、図３（ｃ）は、アンロード弁２，３がアンロード位置２ｃ，３ｃに切り換わっていく際のタンク５５へつながる弁内通路の開口特性を示すグラフである。

【0038】

図３（ａ）にスプリットポンプ５１の吐出流量特性を示すように、スプリットポンプ５１の吐出流量は、レギュレータ５２により調整され、ネガコン圧力（第３ネガコン圧）が０〜Ｐｆのとき最大流量Ｑｍａｘとなり、ネガコン圧力がＰｆ〜Ｐｓのときネガコン圧力の増加に比例して下がり、ネガコン圧力がＰｓ以上のとき最小流量Ｑｍｉｎとなる。なお、Ｐｆ＜Ｐｓである。また、Ｐｆは、スプリットポンプ５１の吐出流量が最大（Ｑｍａｘ）となるときの最大のネガコン圧であり、Ｐｓは、スプリットポンプ５１の吐出流量が最小（Ｑｍｉｎ）となるときの最小のネガコン圧である。また、スプリットポンプ５１の吐出流量とは、２つの吐出口５１ａ、５１ｂのうちの一方から吐出される吐出流量のことをいうこととする。

【0039】

図３（ｂ）にアンロード弁２，３が連通位置２ｂ，３ｂに切り換わっていく際の弁開口特性を実線で示すように、アンロード弁２，３のタンク５５へつながる（絞り２５が設けられた）弁内通路の開口面積は、ネガコン差圧（第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との差の絶対値）が０のとき０（遮断位置２ａ，３ａ）となり、ネガコン差圧が０〜（Ｐｓ−Ｐｆ）のときネガコン差圧の増加に比例して大きくなり（アンロード弁ストローク中間位置）、ネガコン差圧がＰｓ−Ｐｆ以上のとき最大開口面積（アンロード弁ストローク最大位置）となる。なお、アンロード弁２，３の開口面積が大きくなるほど、アンロード弁２，３を流れる油量は増加する。

【0040】

なお、図３（ｂ）に示した例では、連通位置２ｂ，３ｂに切り換わっていく際のアンロード弁２，３の開口特性を線形としているが、アンロード弁２，３の製作上の都合やオペレータの好みにより、アンロード弁２，３の開口特性を非線形としてもよい。例えば、図３（ｂ）に一点鎖線で示したように、開口特性を凹形状とすることで、複合操作時の供給流量が増し、追加複合操作時のみ圧力を高めることができ、その結果、操作の力強さが増す。また、図３（ｂ）に二点鎖線で示したように、開口特性を凸形状とすることで操作のソフト感が増す。

【0041】

一方、図３（ｃ）にアンロード弁２，３がアンロード位置２ｃ，３ｃに切り換わっていく際の弁開口特性を実線で示すように、アンロード弁２，３がアンロード位置２ｃ，３ｃのときのアンロード弁２，３内のタンク５５へつながる弁内通路の最大開口面積は、アンロード弁２，３が連通位置２ｂ，３ｂのときのタンク５５へつながる弁内通路の最大開口面積（図３（ｂ）参照）よりも大きい。また、アンロード位置２ｃ，３ｃに切り換わっていく際の線形の開口特性の傾きは、連通位置２ｂ，３ｂに切り換わっていく際の線形の開口特性の傾きよりも大きい。なお、アンロード位置２ｃ，３ｃに切り換わっていく際の開口特性を非線形としてもよい。

【0042】

次に、油圧ショベルの作動（油圧回路１の作動）について図１、２を参照しつつ説明する。まず、第１〜第３系統のすべての方向切換弁４ｘ〜４ｚ・５ｘ〜５ｚ・６ｘ〜６ｚが操作されていない状態を仮定する。このとき、すべてのサブバルブ１７ｘ〜１７ｚ・１８ｘ〜１８ｚ・２８ｘ〜２８ｚは連通位置となっており、第１パイロット通路２６はタンク５５に連通している。そのため、第１パイロット通路２６から分岐する通路４０の圧は低い。一方、非操作信号生成弁１９の圧力室４３にはパイロット通路２０の圧（パイロットポンプ５４からの圧油）が入力されている。そのため、非操作信号生成弁１９は位置１９ｂの状態となる。その結果、通路３７はパイロットポンプ５４に接続される。

【0043】

ここで、パイロットポンプ５４の吐出圧は、スプリットポンプ５１の吐出圧よりも高い。すなわち、パイロットポンプ５４の吐出圧は、第１ネガコン圧および第２ネガコン圧よりも高い。よって、第１アンロード弁２の圧力室２１には通路３７を介してパイロットポンプ５４からの高圧の圧油が入力され、第１アンロード弁２は遮断位置２ａからアンロード位置２ｃへ切り換わる（第２アンロード弁３についても同様）。なお、一般的に、ネガコン圧は３ＭＰａより低い圧に設定され、パイロットポンプ５４の圧は３ＭＰａ以上に設定される。

【0044】

第１アンロード弁２がアンロード位置２ｃに切り換わると、第１アンロード弁２の上流側の第１アンロード通路１２と第１アンロードフロコン弁３１の圧力室３３との間が遮断されるとともに、第１アンロード弁２の上流側の第１アンロード通路１２と第１アンロードフロコン弁３１の圧力室３４との間が連通する。これにより、第１アンロードフロコン弁３１は連通位置３１ｂに保持される（第２アンロードフロコン弁３２についても同様）。

【0045】

これらの結果、第１アンロード弁２の上流側（第１方向切換弁４ｘの上流側）の第１アンロード通路１２から第１アンロードフロコン弁３１を経由してタンク５５へ油が逃げる（第２アンロード弁３についても同様）。なお、このとき、パイロットポンプ５４からの高圧の圧油は、通路３７、通路３６、およびレギュレータ用パイロット通路１５を介してレギュレータ５２に入力されるので、スプリットポンプ５１の吐出流量は最小流量（Ｑｍｉｎ）となっている（図３（ａ）参照）。なお、これらにより、第１ネガコン圧および第２ネガコン圧は相互に同じ低い圧力となっている。

【0046】

この状態から例えば、第２方向切換弁５ｚを操作してアーム用油圧シリンダ５８を動作させたとすると、第２方向切換弁５ｚに連動してサブバルブ１８ｚが遮断位置になる。サブバルブ１８ｚが遮断位置になると、第１パイロットライン絞り１６前後の（上下流の）圧がほぼ等しくなり、通路４０の圧が高くなる。これにより、非操作信号生成弁１９は位置１９ｂから位置１９ａに切り換わる。非操作信号生成弁１９が位置１９ａに切り換わると、パイロットポンプ５４の吐出圧は通路３７に作用しなくなる。一方、前記したように、第１ネガコン圧および第２ネガコン圧は相互に同じ低い圧力となっている。パイロットポンプ５４の吐出圧が通路３７に作用しなくなると、第１アンロード弁２の圧力室２１（第２アンロード弁３についても同様）およびレギュレータ５２には、低圧選択弁９からの第３ネガコン圧が入力される。当該第３ネガコン圧は、相互に同じ圧力である第１ネガコン圧・第２ネガコン圧に等しい。また、第１アンロード弁２の圧力室２２には第１ネガコン圧が入力されている（第２アンロード弁３についても同様）。これにより、アンロード弁２，３はアンロード位置２ｃ，３ｃから遮断位置２ａ，３ａに戻るとともに、スプリットポンプ５１の吐出流量が増加し、第１ネガコン圧および第２ネガコン圧は上昇していく。

【0047】

一方、第２方向切換弁５ｚを操作すると第２アンロード通路１３からアーム用油圧シリンダ５８へ圧油が供給されるので、第２ネガコン圧は第１ネガコン圧よりも低くなる。第２ネガコン圧が低くなると、低圧選択弁９により、当該第２ネガコン圧が選択されて第３ネガコン圧として出力され、レギュレータ用パイロット通路１５を介してレギュレータ５２に入力される。これにより、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａおよび吐出口５１ｂからの吐出流量は、いずれも第２系統の必要流量まで増加する。

【0048】

また、第１アンロード弁２の圧力室２１には、低圧選択弁９から第２ネガコン圧が入力される。第１アンロード弁２の反対側の圧力室２２には、第２ネガコン圧よりも高い第１ネガコン圧が入力されているので、第１アンロード弁２は、ネガコン差圧に応じたストローク量だけ、遮断位置２ａから連通位置２ｂへ切り換わり（移動し）、ネガコン差圧に応じたアンロード弁開口面積となって、第１系統の余剰の油（ネガコン差圧に応じた量の油）はタンク５５に逃げる。

【0049】

（効果）
以上、説明したように、油圧回路１によると、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油をタンクに逃がす連通位置２ｂとは別に、方向切換弁が操作されていないときに油をタンクに逃がすアンロード位置２ｃを第１アンロード弁２に設けたことで、アンロード位置２ｃのタンク５５へ連通する通路開口を、連通位置２ｂのタンク５５へ連通する通路開口よりも大きくすることができ、方向切換弁が操作されていないときの第１アンロード弁２を流れる余剰油による圧力損失を従来よりも低減することができる。その結果、油圧回路１を流れる油の圧力損失を従来よりも低減することができ、建設機械のエンジンの燃料消費をより低く抑えることができる。なお、アンロード位置２ｃの機能を有する弁を別途設ける必要がないというのも有効な効果である。

【0050】

また、油圧回路１によると、第１アンロード弁２がアンロード位置２ｃのときに、第１アンロードフロコン弁３１が連通位置３１ｂに保持されるので、第１アンロードフロコン弁３１を流れる余剰油による圧力損失も従来よりも低減することができる。なお、第１アンロードフロコン弁３１の圧力室３３へのアンロード位置２ｃにおける油圧導入通路遮断に替えて、アンロード位置２ｃのときに第１アンロードフロコン弁３１の圧力室３３をタンク５５に接続するように回路構成してもよい。

【0051】

また、油圧回路１によると、第１アンロード弁２に連動して第１アンロードフロコン弁３１は連通位置３１ｂとなる。すなわち、第１アンロード弁２がアンロード位置２ｃのときに第１アンロードフロコン弁３１を連通位置３１ｂに保持するための新たな弁などを追加することなく、第１アンロードフロコン弁３１を流れる余剰油による圧力損失を従来よりも低減することができる。

【0052】

さらには、油圧回路１を構成する第１アンロード弁２は、その両端部にそれぞれ１つずつ圧力室２１，２２を設けているだけである。これに対して、例えば国際公開ＷＯ２００９／１２３０４７（図９）に記載の第１アンロード弁（２）は、その両端部に計３つの圧力室を設けている。すなわち、本実施形態では、第１アンロード弁２の構成を簡素化できる。

【0053】

なお、上記した効果は、第１系統の第１アンロード弁２に関連するものであるが、第２系統の第２アンロード弁３に関しても同様である。

【0054】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。

【0055】

例えば、前記の実施形態では、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、第１アンロード弁２をアンロード位置２ｃに切り換える回路構成としているが、第２系統の方向切換弁（第２方向切換弁５ｘ〜５ｚ）の操作の有無に関係なく、第１系統のすべての方向切換弁（第１方向切換弁４ｘ〜４ｚ）が操作されていないときに第１アンロード弁２をアンロード位置２ｃに切り換える回路構成としてもよい（第２系統のアンロード弁（第２アンロード弁３）についても同様）。

【0056】

また、前記の実施形態では、アンロード弁２，３とタンク５５との間にアンロードフロコン弁３１，３２を配置しているが、アンロードフロコン弁３１，３２は必ずしも必要な弁ではない。すなわち、アンロードフロコン弁３１，３２を配置しなくてもよい。

【符号の説明】

【0057】

１：油圧回路
２：第１アンロード弁
３：第２アンロード弁
４ｘ、４ｙ、４ｚ：第１方向切換弁
５ｘ、５ｙ、５ｚ：第２方向切換弁
６ｘ、６ｙ、６ｚ：第３方向切換弁
９：低圧選択弁
１０：第１絞り
１１：第２絞り
１２：第１アンロード通路
１３：第２アンロード通路
５１：スプリットポンプ
５２：レギュレータ
５４：パイロットポンプ
５５：タンク

【図1】

【図2】

【図3】