特開 2025-2725 作業機械の流体圧回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025002725

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】作業機械の流体圧回路

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/02 20060101AFI20241226BHJP

   F15B 11/17 20060101ALI20241226BHJP

   F15B 11/042 20060101ALI20241226BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

F15B11/02 M

F15B11/17

F15B11/02 J

F15B11/042

E02F9/22 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023103062

(22)【出願日】2023-06-23

(71)【出願人】

【識別番号】505236469

【氏名又は名称】キャタピラー エス エー アール エル

(74)【代理人】

【識別番号】100092565

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100112449

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】中嶌 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】喜安 浩一

(72)【発明者】

【氏名】多田 彰吾

(72)【発明者】

【氏名】ゴン ヒョンオ

【テーマコード（参考）】

2D003

3H089

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003AB01

2D003AB04

2D003BA01

2D003BB02

2D003CA04

2D003CA09

2D003DA04

2D003DB02

3H089AA22

3H089AA65

3H089AA67

3H089AA72

3H089BB05

3H089CC01

3H089CC11

3H089DA03

3H089DA07

3H089DB12

3H089DB32

3H089DB43

3H089EE36

3H089FF08

3H089GG02

3H089JJ02

(57)【要約】

【課題】単独操作時のアタッチメントの作動速度を確実かつ滑らかに増加させることができる作業機械の油圧回路を提供する。
【解決手段】コントローラ２７は、他のポンプ２５の圧力をフィードバックして一のポンプ２５のバイパス制御弁３７の開口量を制御することで一のポンプ２５の圧力を他のポンプ２５の圧力へ近づけてから、走行直進弁２８を介して一のポンプ２５からの作動油に他のポンプ２５からの作動油を合流させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のポンプと、
これらポンプから複数の流体圧アクチュエータに供給される作動流体を制御する複数の制御弁と、
走行直進弁と、
ポンプから吐出される作動流体をタンクにバイパスするバイパス制御弁と、
アタッチメント単独操作時に、アタッチメント用の流体圧アクチュエータへの作動流体の要求流量に応じて、一のポンプからの作動流体に他のポンプからの作動流体を合流させてアタッチメント用の制御弁に導入させるように走行直進弁およびバイパス制御弁を作動させるコントローラと、を備え、
コントローラは、他のポンプの圧力をフィードバックして一のポンプのバイパス制御弁の開口量を制御することで一のポンプの圧力を他のポンプの圧力へ近づけてから、走行直進弁を介して一のポンプからの作動流体に他のポンプからの作動流体を合流させる
ことを特徴とする作業機械の流体圧回路。

【請求項2】

走行直進弁は、開口特性に、ストローク量に対する開口面積の変化が抑制されたノッチ領域が設定されている
ことを特徴とする請求項１記載の作業機械の流体圧回路。

【請求項3】

アタッチメント用の流体圧アクチュエータは、バケットシリンダである
ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の流体圧回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプから複数の流体圧アクチュエータに作動流体を供給する作業機械の流体圧回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、２ポンプシステムを採用する油圧ショベル等の作業機械において、バケットの開閉動作については１ポンプからの作動油のみで制御することが一般的である。

【0003】

一方、作業機械においては、特にバケットの単独操作時に、その開閉速度を増速したいというニーズがある。

【0004】

この点、２ポンプ分の作動油をバケットシリンダに供給することが考えられるものの、バケット用の制御弁を２本にしたり、流量制御弁を使用したりすると、スペースおよびコストが増大する。

【0005】

そこで、例えば走行と他の油圧アクチュエータとの連動操作時に走行曲がりを防ぐために左右走行を１ポンプに集約して作動させる走行直進機能に利用される走行直進弁等の、油圧回路に備えられている合流切換弁を用いて、２ポンプ分の作動油を合流させ、バケットシリンダ等の油圧アクチュエータの作動速度を増加させるものが知られている（例えば、特許文献１乃至４参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１－６１７４号公報

【特許文献2】特開２０００－４５３４０号公報

【特許文献3】特開２００４－１００８４７号公報

【特許文献4】特開２０１１－２４７３６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特にバケットシリンダでは、土の有無に応じて、バケットシリンダに作動油を供給するポンプの圧力が大きく異なり、例えばこの圧力が高い状態で、圧力が相対的に低い他のポンプから作動油を合流させると、ポンプ圧がアンロードしてしまい、適切な増速が得られないおそれがある。

【0008】

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、単独操作時のアタッチメントの作動速度を確実かつ滑らかに増加させることができる作業機械の流体圧回路を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１記載の発明は、複数のポンプと、これらポンプから複数の流体圧アクチュエータに供給される作動流体を制御する複数の制御弁と、走行直進弁と、ポンプから吐出される作動流体をタンクにバイパスするバイパス制御弁と、アタッチメント単独操作時に、アタッチメント用の流体圧アクチュエータへの作動流体の要求流量に応じて、一のポンプからの作動流体に他のポンプからの作動流体を合流させてアタッチメント用の制御弁に導入させるように走行直進弁およびバイパス制御弁を作動させるコントローラと、を備え、コントローラが、他のポンプの圧力をフィードバックして一のポンプのバイパス制御弁の開口量を制御することで一のポンプの圧力を他のポンプの圧力へ近づけてから、走行直進弁を介して一のポンプからの作動流体に他のポンプからの作動流体を合流させる作業機械の流体圧回路である。

【0010】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の作業機械の流体圧回路における走行直進弁が、開口特性に、ストローク量に対する開口面積の変化が抑制されたノッチ領域が設定されている作業機械の流体圧回路である。

【0011】

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の作業機械の流体圧回路におけるアタッチメント用の流体圧アクチュエータが、バケットシリンダである作業機械の流体圧回路である。

【発明の効果】

【0012】

請求項１記載の発明によれば、直進走行のための走行直進弁を利用して、アタッチメント用の流体圧アクチュエータの単独操作時に、複数のポンプからの作動流体を少ないショックで合流させて供給し、アタッチメントの作動速度を確実かつ滑らかに増加させることができる。

【0013】

請求項２記載の発明によれば、合流される作動流体の流量をノッチ領域で滑らかに変化させることができ、走行直進弁を介した作動流体の合流時のショックをより確実に抑制できる。

【0014】

請求項３記載の発明によれば、バケットの負荷に応じて変動する一のポンプの負荷圧に応じた適切な増速が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る作業機械の流体圧回路の第１の実施の形態を示す回路図であり、（ａ）は連動操作かつ走行直進機能オフ状態を示し、（ｂ）は連動操作かつ走行直進機能オン状態を示し、（ｃ）はアタッチメントの単独操作状態を示す。

【図2】同上流体圧回路におけるコントローラによるアタッチメントの単独操作時における走行直進弁の使用判断の制御を示すフローチャートである。

【図3】同上流体圧回路のアタッチメント用の操作装置の操作量と、ポンプ要求流量、および、アタッチメント用の制御弁と走行直進弁とのストロークと、の関係の一例を示すグラフである。

【図4】同上流体圧回路の走行直進弁のノッチ制御の開口特性の一例を示すグラフである。

【図5】同上流体圧回路を備える作業機械の例を示す側面図である。

【図6】本発明に係る作業機械の流体圧回路の第２の実施の形態を示す回路図であり、（ａ）は連動操作かつ走行直進機能オフ状態を示し、（ｂ）は連動操作かつ走行直進機能オン状態を示し、（ｃ）はアタッチメントの単独操作状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を、図１乃至図５に示された第１の実施の形態、および、図６に示された他の実施の形態に基いて詳細に説明する。

【0017】

先ず、図１乃至図５に示された第１の実施の形態について説明する。

【0018】

図５において、１は作業機械である。作業機械１は、旋回型の作業機械を例に挙げ、図示される例では、油圧ショベルである。作業機械１は、下部走行体２およびこの下部走行体２に旋回可能に設けられた旋回体である上部旋回体３を備える。

【0019】

下部走行体２は、左右一対の履帯式走行装置５を備える。各履帯式走行装置５は、前後に長尺のフレーム６に対し、スプロケット７、従動輪（アイドラ）８および複数の履帯ローラ９がそれぞれ回転自在に設けられ、無端状の履帯１０がそれらに亘り巻き掛けられている。スプロケット７が、流体圧アクチュエータとしての流体圧モータである走行モータ１１により回転駆動されて履帯１０が回行駆動される。

【0020】

上部旋回体３は、下部走行体２のフレーム６に対し、旋回支持部１３により旋回可能に支持されている。上部旋回体３は、流体圧アクチュエータとしての流体圧モータである旋回モータ１４により旋回支持部１３を中心として下部走行体２に対して旋回される。

【0021】

上部旋回体３には、オペレータが着座する運転室であるキャブ１６の側方に作業装置１７が軸連結される。また、上部旋回体３には、エンジンやポンプ、コントロールバルブ等が収容された機械室１８が設けられ、作業装置１７を挟んでキャブ１６と反対側の側方に、作動油タンクや燃料タンク等の各種タンク等が設けられ、かつ、機械室１８や各種タンクに対して作業装置１７とは反対側の端部に、カウンタウエイト１９が搭載される。

【0022】

作業装置１７は、複数のリンク部材２１を備え、それらリンク部材２１が流体圧アクチュエータとしての流体圧シリンダである油圧シリンダ２２の伸縮に応じて動作される。本実施の形態において、作業装置１７は、リンク部材としてのブーム２１ａ、リンク部材としてのスティック（アーム）２１ｂ、リンク部材としてのアタッチメントであるバケット２１ｃを有する。ブーム２１ａは、基端部が上部旋回体３に軸連結され、スティック２１ｂは、基端部がブーム２１ａの先端部に軸連結され、バケット２１ｃは、スティック２１ｂの先端部に軸連結される。ブーム２１ａ、スティック２１ｂ、および、バケット２１ｃは、それぞれ油圧シリンダであるブームシリンダ２２ａ、油圧シリンダであるスティックシリンダ（アームシリンダ）２２ｂ、および、油圧シリンダであるバケットシリンダ２２ｃにより回動される。ブーム２１ａは、ブームシリンダ２２ａの伸縮により機体、すなわち上部旋回体３に対して上下回動可能であり、スティック２１ｂは、スティックシリンダ２２ｂの伸縮によりブーム２１ａに対して前後回動可能であり、バケット２１ｃは、バケットシリンダ２２ｃの伸縮によりスティック２１ｂに対して前後回動可能である。なお、作業装置１７の構成は、この構成に限定されず、４以上のリンク部材２１を備えるように構成してもよいし、バケット２１ｃに代えて、適宜のアタッチメントが取り付けられてもよい。

【0023】

作業機械１には、図１（ａ）乃至図１（ｃ）に示される流体圧回路である油圧回路が搭載される。油圧回路は、複数のポンプ（メインポンプ）２５と、これらポンプ２５から複数の流体圧アクチュエータに供給される作動流体である作動油を制御する複数の制御弁２６と、制御弁２６の動作を制御するコントローラ２７と、を備える。

【0024】

ポンプ２５は、３つ以上でもよいが、本実施の形態では例えば第一ポンプ２５ａと第二ポンプ２５ｂとの一対が設定されている。ポンプ２５は、エンジンの出力軸に接続され、エンジンにより駆動される。ポンプ２５としては、例えば可変容量型ポンプが用いられる。

【0025】

制御弁２６は、コントロールバルブとして１ブロック内に集合して設けられたスプール弁である。ポンプ２５から吐出された作動油が制御弁２６に供給され、これらの制御弁２６の変位方向および変位量に応じて作動油を方向制御および流量制御して、流体圧アクチュエータにそれぞれ供給するようになっている。各制御弁２６は、レバーまたはペダル等の操作装置の操作量に応じて制御される。操作装置の操作量に応じた信号がコントローラ２７の入力側に入力され、その入力された信号に基づきコントローラ２７から出力される流量指令用の指令信号の電流値に応じて、ポンプ２５による作動油の吐出量が制御される。すなわち、本実施の形態において、ポンプ２５は、電流制御式のものであり、コントローラ２７から出力される指令信号を受けた電磁弁（電磁比例弁）により作動されるレギュレータによって斜板等の容量可変手段が制御されることで、無負荷時の最小流量から負荷に応じて可変調整可能となっている。

【0026】

本実施の形態では、制御弁２６には、ポンプ２５のそれぞれに対応して制御弁グループが設定されている。つまり、１つのポンプ２５毎に、１つの制御弁グループが設定されている。図示される例では、主として第一ポンプ２５ａから吐出された作動油を流体圧アクチュエータに供給する第一制御弁グループＢＧａと、主として第二ポンプ２５ｂから吐出された作動油を流体圧アクチュエータに供給する第二制御弁グループＢＧｂと、が設定されている。

【0027】

第一制御弁グループＢＧａと第二制御弁グループＢＧｂとの一方には、一方の走行モータ１１（図５）に供給される作動油の流量および方向を制御する走行用の制御弁２６が少なくとも含まれ、他方には、他方の走行モータ１１（図５）供給される作動油の流量および方向を制御する走行用の制御弁２６が少なくとも含まれる。

【0028】

一例として、本実施の形態の第一制御弁グループＢＧａには、例えば右側の走行モータ１１（図５）に供給される作動油の流量および方向を制御する走行用の制御弁２６ｔｒＲと、ブームシリンダ２２ａ（図５）に供給される作動油の流量および方向を制御するブーム用の制御弁２６ｂｍと、アタッチメント用の流体圧アクチュエータであるバケットシリンダ２２ｃ（図５）に供給される作動油の流量および方向を制御するアタッチメント用（バケット用）の制御弁２６ａｔと、が少なくとも含まれる。

【0029】

また、第二制御弁グループＢＧｂには、例えば左側の走行モータ１１（図５）に供給される作動油の流量および方向を制御する走行用の制御弁２６ｔｒＬと、スティックシリンダ２２ｂ（図５）に供給される作動油の流量および方向を制御するスティック用の制御弁２６ｓｔと、旋回モータ１４（図５）に供給される作動油の流量および方向を制御する旋回用の制御弁２６ｓｗと、が少なくとも含まれる。

【0030】

なお、各制御弁２６から各流体圧アクチュエータへの作動油の供給通路および供給された作動油をタンクへと戻すリターン通路については図示を省略している。

【0031】

また、走行用の制御弁２６ｔｒＬ、２６ｔｒＲを除く制御弁２６については、制御弁グループＢＧａ，ＢＧｂ毎にまとめて図示している。

【0032】

さらに、制御弁２６については、その他の任意の動作部に供給される作動油の流量および方向を制御するものが含まれていてよく、その制御弁２６が第一制御弁グループＢＧａと第二制御弁グループＢＧｂとのいずれに含まれているかは任意であって、本実施の形態では説明を明確にするために図示を省略している。

【0033】

そして、これら２つの制御弁グループＢＧａ，ＢＧｂ間に、直進走行用の走行直進弁２８が設けられている。走行直進弁２８は、左右の走行モータ１１（図５）用の制御弁２６への作動油の等量供給を確保することで、作業機械１（図５）の直進を可能とするものである。走行直進弁２８は、走行直進機能のオフ位置である第一位置Ｘと、走行直進機能のオン位置である第二位置Ｙと、が設定されている。走行直進機能のオンオフについては、例えばスイッチ等の設定手段を用いてオペレータにより設定される。本実施の形態において、走行直進弁２８には、比例制御弁が用いられる。すなわち、走行直進弁２８は、第一位置Ｘと第二位置Ｙとの間で開口量（ストローク量）が連続的に変化可能に構成されている。

【0034】

本実施の形態において、走行直進弁２８のスプールには、流出側と流入側とのそれぞれにノッチ部が形成されている。ノッチ部は、走行直進弁２８の開口特性において、ストローク量（スプール移動量）に対して開口面積の変化を抑制し、作動油を整流することで走行直進弁２８の開閉時の急動作に対するショックを緩和するノッチ領域を設定するものであり、例えばスプールのランド部の外周部にスプール移動方向に沿って形成された複数の切欠部からなる。例えば、本実施の形態の走行直進弁２８の開口特性の一例を図４に示す。従来例の走行直進弁では、機械加工の簡素化と切り換え時のショックの緩和とを両立する最低限のノッチ領域しかなかったのに対して、図示される例では、二点鎖線に示される従来例と比較して、アタッチメント用の流体圧アクチュエータに流入させるポンプ流量を制御可能な開口量（連続的に変化し、かつ油圧システムとして許容される圧損に収まる開口量）を基準値として、その開口量までノッチ領域ＡＮが拡大されている。ノッチ領域ＡＮは、全ストロークの中央部を少なくとも含み、開口面積が０となる範囲に亘り、設定されている。また、走行直進弁２８の開口特性は、ノッチ領域ＡＮにおいても、開口面積０に向かい、ストローク量に対する開口面積の変化が抑制されている。そのため、本実施の形態の走行直進弁２８の開口特性は、通常領域とノッチ領域ＡＮとが連なる位置と、ノッチ領域ＡＮにおいて開口面積が０となる近傍の位置と、の２点において、ストローク量に対する開口面積の変化率が変化するように設定されている。

【0035】

そして、図１（ａ）乃至図１（ｃ）に示されるように、第一ポンプ２５ａのポンプ通路３０ａ，３１ａの一方、例えばポンプ通路３０ａが走行用の制御弁２６ｔｒＲと接続され、他方、例えばポンプ通路３１ａが走行直進弁２８と接続されている。また、第二ポンプ２５ｂのポンプ通路３０ｂ，３１ｂの一方、例えばポンプ通路３０ｂがスティック用の制御弁２６ｓｔおよび旋回用の制御弁２６ｓｗとそれぞれ接続され、他方、例えばポンプ通路３１ｂが走行直進弁２８と接続されている。さらに、ポンプ２５には、バイパス制御弁３７が設定されている。バイパス制御弁３７により、ポンプ２５から吐出される作動油をタンク３８にバイパス可能である。ポンプ吐出量とバイパス制御弁３７の開口量とによりポンプ２５のシステム圧が制御される。本実施の形態では、第一ポンプ２５ａと第二ポンプ２５ｂに対応して、第一バイパス制御弁３７ａと第二バイパス制御弁３７ｂとが設定されている。バイパス制御弁３７ａ，３７ｂは、バイパス通路３６ａ，３６ｂを介してポンプ通路３０ａ，３０ｂと接続されている。そして、走行直進弁２８に対し、ブーム用の制御弁２６ｂｍおよびアタッチメント用の制御弁２６ａｔと、走行用の制御弁２６ｔｒＬと、が、それぞれ作動油を供給するためのパラレルフィーダ通路３２，３３で接続されている。パラレルフィーダ通路３２と走行用の制御弁２６ｔｒＲとが、逆止弁３４を備え作動油を供給するための通路３５で接続されている。

【0036】

走行直進弁２８の動作は、制御弁２６およびバイパス制御弁３７の動作とともに、コントローラ２７により制御される。コントローラ２７は、例えばキャブ１６（図５）に搭載された車載コントローラである。

【0037】

コントローラ２７は、オペレータが複数の流体圧アクチュエータを連動操作するとき、走行直進機能がオフであれば走行直進弁２８を第一位置Ｘに設定するように、走行直進機能がオンであれば走行直進弁２８を第二位置Ｙに設定するように、それぞれ走行直進弁２８の制御用の指令信号を生成し出力する。

【0038】

走行直進機能がオフの場合、図１（ａ）に示されるように、コントローラ２７からの指令信号により第一位置Ｘとなった走行直進弁２８は、ポンプ通路３１ａとパラレルフィーダ通路３２とを連通させ、ポンプ通路３１ｂとパラレルフィーダ通路３３とを連通させる。この状態で、第一ポンプ２５ａから吐出された作動油が走行用の制御弁２６ｔｒＲ、ブーム用の制御弁２６ｂｍ、アタッチメント用の制御弁２６ａｔ等に導入され、第二ポンプ２５ｂから吐出された作動油が走行用の制御弁２６ｔｒＬ、スティック用の制御弁２６ｓｔ、旋回用の制御弁２６ｓｗ等に導入されて、オペレータによる操作装置の操作量および操作方向に応じて生成された信号がコントローラ２７に入力され、コントローラ２７が、その信号に基づいて指令信号を生成して出力することで、各制御弁２６が独立して動作し、作動油が各流体圧アクチュエータに供給される。そこで、図５に示される各走行モータ１１の回転方向および速度、旋回モータ１４の回転方向および速度、ブームシリンダ２２ａの伸縮および速度、スティックシリンダ２２ｂの伸縮および速度、バケットシリンダ２２ｃの伸縮および速度がそれぞれ独立して制御され、オペレータによる操作装置の操作に応じて、下部走行体２の走行、上部旋回体３の旋回、および、作業装置１７の動作が行われる。

【0039】

また、走行直進機能がオンの場合、図１（ｂ）に示されるように、コントローラ２７は、走行直進弁２８を第二位置Ｙに切り換えるように、走行直進弁２８の制御用の指令信号を生成し出力する。第二位置Ｙとなった走行直進弁２８は、ポンプ通路３１ａとパラレルフィーダ通路３３とを連通させ、ポンプ通路３１ｂとパラレルフィーダ通路３２とを連通させる。この状態で、第一ポンプ２５ａから吐出された作動油が走行用の制御弁２６ｔｒＲ，２６ｔｒＬに導入され、第二ポンプ２５ｂから吐出された作動油がブーム用の制御弁２６ｂｍ、アタッチメント用の制御弁２６ａｔ、スティック用の制御弁２６ｓｔ、旋回用の制御弁２６ｓｗ等に導入されて、オペレータによる操作装置の操作量および操作方向に応じて生成された信号がコントローラ２７に入力され、コントローラ２７が、その信号に基づいて指令信号を生成して出力することで、各制御弁２６が独立して動作し、作動油が各流体圧アクチュエータに供給される。そこで、作動油が共通の第一ポンプ２５ａから等量供給された図５に示される各走行モータ１１が同方向に同速度で回転することで作業機械１が直進しつつ、旋回モータ１４の回転方向および速度、ブームシリンダ２２ａの伸縮および速度、スティックシリンダ２２ｂの伸縮および速度、バケットシリンダ２２ｃの伸縮および速度がそれぞれ独立して制御され、オペレータによる操作装置の操作に応じて、上部旋回体３の旋回、および、作業装置１７の動作が行われる。

【0040】

さらに、図１（ｃ）に示されるように、コントローラ２７は、オペレータがアタッチメント、本実施の形態ではバケット２１ｃ（図５）を単独操作するとき、作動油の要求流量に応じて、つまりアタッチメントの操作用のレバーまたはペダル等の操作装置の操作量に応じて、走行直進弁２８を作動させる指令信号を生成し出力する。

【0041】

すなわち、コントローラ２７は、図２に示されるように、アタッチメントの操作用の操作装置の操作が入力されたか否かを判定し（ステップＳ１）、アタッチメントの操作用の操作装置の操作が入力されたと判定された場合（ステップＳ１のＹＥＳの場合）、そのアタッチメント以外の操作用の操作装置の操作が入力されたか否かを判定し（ステップＳ２）、アタッチメント以外の操作用の操作装置の操作が入力されていないと判定された場合（ステップＳ２のＮＯの場合）、要求流量が一のポンプ２５（本実施の形態では第一ポンプ２５ａ）の最大吐出量以下の所定の流量よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３）、要求流量が所定の流量よりも大きいと判定された場合に、その要求流量と一のポンプ２５の吐出量との差分を他のポンプ２５（本実施の形態では第二ポンプ２５ｂ）から補充するように、走行直進弁２８を作動させる。それ以外の判定の場合には、それぞれステップＳ１に戻る。

【0042】

図３に、アタッチメント用の操作装置の操作量と、ポンプ２５ａ，２５ｂ（図１（ｃ））のポンプ要求流量Ｑａ，Ｑｂ、および、アタッチメント用の制御弁２６ａｔ（図５）と走行直進弁２８とのストロークＳｔ１，Ｓｔ２と、の関係の一例を示す。図示される例では、操作装置の操作量に応じた所定の流量Ｑを超える要求流量に対して、走行制御弁２８（図１（ｃ））の開口量が操作量に応じて最大ストロークＳｔまで徐々に大きくなるように制御される。

【0043】

本実施の形態では、図１（ｃ）に示されるように、アタッチメント用の流体圧アクチュエータ（バケットシリンダ２２ｃ（図５））の単独操作であることにより走行用の制御弁２６ｔｒＲが中立位置にあることで、アタッチメントの操作用の操作装置の操作量に応じて第一ポンプ２５ａからの作動油が制御弁２６ｔｒＲから通路３５を介してパラレルフィーダ通路３２からアタッチメント用の制御弁２６ａｔに導入される。アタッチメントの操作用の操作装置の操作量が所定の操作量よりも大きい場合には、走行直進弁２８が作動し、その開口量に応じて第二ポンプ２５ｂからの作動油が合流されてアタッチメント用の制御弁２６ａｔに導入される。そこで、アタッチメントの動作、本実施の形態ではバケット２１ｃ（図５）の開閉動作が増速される。

【0044】

このとき、コントローラ２７では、複数の流体圧アクチュエータの連動操作の制御から、アタッチメント用の流体圧アクチュエータ（バケットシリンダ２２ｃ（図５））の単独操作の制御へと移行する際に、レイトリミッタ処理、つまり走行直進弁２８の切り換え速度を抑制する制御を行い、漸次的に滑らかに移行するようにすることが好ましい。同様に、アタッチメント用の流体圧アクチュエータの単独操作の制御から、複数の流体圧アクチュエータの連動操作の制御へと移行する際にも、レイトリミッタ制御を行い、漸次的に滑らかに移行するようにすることが好ましい。

【0045】

特に、アタッチメントがバケット２１ｃ（図５）である場合、掘削される土の有無や地盤等に応じて、負荷圧が大きく変動するため、それに応じて、アタッチメント用のアクチュエータに作動油を供給する第一ポンプ２５ａの圧力が大きく変動する。第一ポンプ２５ａのポンプ圧が高い状態で、圧力が相対的に低い第二ポンプ２５ｂへ連通させると第二ポンプ２５ｂ側の第二バイパス制御弁３７ｂを経由して第一ポンプ２５ａの圧油がアンロードしたり、合流時のショックが発生したりする。

【0046】

これを回避するため、コントローラ２７は、走行直進弁２８を介して第二ポンプ２５ｂの作動油を合流させる際に、第一ポンプ２５ａの圧力をフィードバックし、第二ポンプ２５ｂの圧力を第一ポンプ２５ａの圧力へ近づけるように第二バイパス制御弁３７ｂの開口量を制御する指令信号を生成して、第二ポンプ２５ｂの圧力を第一ポンプ２５ａの圧力へ近づけてから合流させる。

【0047】

そこで、直進走行のための走行直進弁２８を利用して、省スペースかつ低コストで、アタッチメント用の流体圧アクチュエータの単独操作時に、複数のポンプ２５からの作動油を少ないショックで合流させて供給し、アタッチメントの作動速度を確実かつ滑らかに増加させることができる。

【0048】

特に、アタッチメント用の流体圧アクチュエータがバケット２１ｃ用のバケットシリンダ２２ｃである場合に、バケット２１ｃの負荷に応じて変動する第一ポンプ２５ａの負荷圧に応じた適切な増速が可能になる。

【0049】

走行直進弁２８を比例制御弁とすることで、作動油の合流時にレバー等の操作装置に生じるショックを緩和でき、滑らかな操作が可能になる。

【0050】

また、走行直進弁２８の開口特性に、ストローク量に対する開口面積の変化が抑制されたノッチ領域ＡＮが大きく設定されているため、合流される作動油の流量を滑らかに変化させることができ、走行直進弁２８を介した作動油の合流時のショックをより確実に抑制できる。

【0051】

次に、図６に示された第２の実施の形態について説明する。

【0052】

本実施の形態では、第一ポンプ２５ａのポンプ通路３０ａ，３１ａの一方、例えばポンプ通路３０ａがブーム用の制御弁２６ｂｍおよびアタッチメント用の制御弁２６ａｔとそれぞれ接続され、他方、例えばポンプ通路３１ａが走行直進弁２８と接続されている。また、第二ポンプ２５ｂのポンプ通路３０ｂ，３１ｂの一方、例えばポンプ通路３０ｂが走行用の制御弁２６ｔｒＬと接続され、他方、例えばポンプ通路３１ｂが走行直進弁２８と接続されている。走行直進弁２８に対し、走行用の制御弁２６ｔｒＲと、スティック用の制御弁２６ｓｔおよび旋回用の制御弁２６ｓｗと、が、それぞれ作動油を供給するためのパラレルフィーダ通路４０，４１で接続されている。また、このパラレルフィーダ通路４１と走行用の制御弁２６ｔｒＬとが、逆止弁４３を備え作動油を供給するための通路４４で接続されている。

【0053】

そして、第１の実施の形態と同様に、走行直進機能がオフの場合、図６（ａ）に示されるように、コントローラ２７からの指令信号により第一位置Ｘとなった走行直進弁２８は、ポンプ通路３１ａとパラレルフィーダ通路４０とを連通させ、ポンプ通路３１ｂとパラレルフィーダ通路４１とを連通させる。この状態で、第一ポンプ２５ａから吐出された作動油が走行用の制御弁２６ｔｒＲ、ブーム用の制御弁２６ｂｍ、アタッチメント用の制御弁２６ａｔ等に導入され、第二ポンプ２５ｂから吐出された作動油が走行用の制御弁２６ｔｒＬ、スティック用の制御弁２６ｓｔ、旋回用の制御弁２６ｓｗ等に導入されて、オペレータによる操作装置の操作量および操作方向に応じて生成された信号がコントローラ２７に入力され、コントローラ２７が、その信号に基づいて指令信号を生成して出力することで、各制御弁２６が独立して動作し、作動油が各流体圧アクチュエータに供給される。そこで、図５に示される各走行モータ１１の回転方向および速度、旋回モータ１４の回転方向および速度、ブームシリンダ２２ａの伸縮および速度、スティックシリンダ２２ｂの伸縮および速度、バケットシリンダ２２ｃの伸縮および速度がそれぞれ独立して制御され、オペレータによる操作装置の操作に応じて、下部走行体２の走行、上部旋回体３の旋回、および、作業装置１７の動作が行われる。

【0054】

また、走行直進機能がオンの場合、走行直進弁２８を第二位置Ｙに切り換えるように、走行直進弁２８の制御用の指令信号を生成し出力する。図６（ｂ）に示されるように、第二位置Ｙとなった走行直進弁２８は、ポンプ通路３１ａとパラレルフィーダ通路４１とを連通させ、ポンプ通路３１ｂとパラレルフィーダ通路４０とを連通させる。この状態で、第一ポンプ２５ａから吐出された作動油がブーム用の制御弁２６ｂｍ、アタッチメント用の制御弁２６ａｔ、スティック用の制御弁２６ｓｔ、旋回用の制御弁２６ｓｗ等に導入され、第二ポンプ２５ｂから吐出された作動油が走行用の制御弁２６ｔｒＲ，２６ｔｒＬに導入されて、オペレータによる操作装置の操作量および操作方向に応じて生成された信号がコントローラ２７に入力され、コントローラ２７が、その信号に基づいて指令信号を生成して出力することで、各制御弁２６が独立して動作し、作動油が各流体圧アクチュエータに供給される。そこで、作動油が共通の第二ポンプ２５ｂから等量供給された図５に示される各走行モータ１１が同方向に同速度で回転することで作業機械１が直進しつつ、旋回モータ１４の回転方向および速度、ブームシリンダ２２ａの伸縮および速度、スティックシリンダ２２ｂの伸縮および速度、バケットシリンダ２２ｃの伸縮および速度がそれぞれ独立して制御され、オペレータによる操作装置の操作に応じて、上部旋回体３の旋回、および、作業装置１７の動作が行われる。

【0055】

さらに、図６（ｃ）に示されるように、コントローラ２７は、オペレータがアタッチメント、本実施の形態ではバケット２１ｃ（図５）を単独操作するとき、作動油の要求流量に応じて、つまりアタッチメントの操作用のレバーまたはペダル等の操作装置の操作量に応じて、走行直進弁２８を作動させる指令信号を生成し出力する。

【0056】

本実施の形態では、アタッチメントの操作用の操作装置の操作量に応じて第一ポンプ２５ａからの作動油がアタッチメント用の制御弁２６ａｔに導入される。アタッチメントの操作用の操作装置の操作量が所定の操作量よりも大きい場合には、走行直進弁２８が作動し、その開口量に応じて、第二ポンプ２５ｂから走行用の制御弁２６ｔｒＬに導入された作動油が、中立位置にある走行用の制御弁２６ｔｒＬから通路４４、パラレルフィーダ通路４１、走行直進弁２８、および、ポンプ通路３１ａを介してポンプ通路３０ａに合流されてアタッチメント用の制御弁２６ａｔに導入される。そこで、アタッチメントの動作、本実施の形態ではバケット２１ｃ（図５）の開閉動作が増速される。

【0057】

このとき、コントローラ２７は、走行直進弁２８を介して第二ポンプ２５ｂの作動油を合流させる際に、第一ポンプ２５ａの圧力をフィードバックし、第二ポンプ２５ｂの圧力を第一ポンプ２５ａの圧力へ近づけるように第二バイパス制御弁３７ｂの開口量を制御する指令信号を生成して、第二ポンプ２５ｂの圧力を第一ポンプ２５ａの圧力へ近づけてから合流させる。そこで、直進走行のための走行直進弁２８を利用して、省スペースかつ低コストで、アタッチメント用の流体圧アクチュエータの単独操作時に、複数のポンプ２５からの作動油を少ないショックで合流させて供給し、アタッチメントの作動速度を確実かつ滑らかに増加させることができる等、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、例えば油圧回路を備える作業機械を製造、販売する産業において利用可能である。

【符号の説明】

【0059】

２２ｃ アタッチメント用の流体圧アクチュエータであるバケットシリンダ
２５ ポンプ
２６ 制御弁
２７ コントローラ
２８ 走行直進弁
３７ バイパス制御弁
３８ タンク
ＡＮ ノッチ領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】