特許 7261067 圧力選択装置及び油圧制御装置

(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】

(24)【登録日】2023-04-11

(45)【発行日】2023-04-19

(54)【発明の名称】圧力選択装置及び油圧制御装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/08 20060101AFI20230412BHJP

   F16K 11/07 20060101ALI20230412BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20230412BHJP

【ＦＩ】

F15B11/08 A

F16K11/07 G

E02F9/20 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019073157

(22)【出願日】2019-04-05

(65)【公開番号】P2020169723

(43)【公開日】2020-10-15

【審査請求日】2022-03-03

(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】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(72)【発明者】

【氏名】勝又 亮太

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２２０１９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１５Ｂ １１／０８

Ｆ１６Ｋ １１／０７

Ｅ０２Ｆ ９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作圧を発生させる操作部と、
入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、
前記操作圧と前記比例弁圧との高い方の圧力を選択し、前記選択した圧力を、前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧アクチュエータに出力する選択部と、
を備えた圧力選択装置。

【請求項2】

操作圧を発生させる操作部と、
入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、
前記操作圧に所定の補正圧を加算した値と前記比例弁圧との高い方に基づき、前記操作圧又は前記比例弁圧のいずれかの圧力を選択し、前記選択した圧力を、前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧アクチュエータに出力する選択部と、
を備えた圧力選択装置。

【請求項3】

前記油圧アクチュエータを駆動する油圧制御弁に前記選択した圧力を出力する請求項１又は２に記載の圧力選択装置。

【請求項4】

前記選択部は、前記操作圧と前記比例弁圧とを切り替える切替弁を備える請求項１～３のいずれか１項に記載の圧力選択装置。

【請求項5】

前記切替弁は、
一方向に沿って移動するスプールと、
前記スプールの前記一方向の第１端に設けられるとともに、前記第１端に前記操作圧が入力される操作圧室と、
前記スプールの前記第１端とは前記一方向の反対側の第２端に設けられるとともに、前記第２端に前記比例弁圧が入力される比例弁圧室と、
前記スプールの前記第１端を前記第２端に向けて押すスプリングと、
前記第１端に入力される圧力と前記第２端に入力される圧力とのいずれか高い方の圧力を出力する出力ポートと、
前記第２端に入力される圧力に対して前記第１端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される操作圧入力ポートと、
前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される比例弁圧入力ポートと、
前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記操作圧室とタンクとを接続するタンクポートと、
を有する
請求項４に記載の圧力選択装置。

【請求項6】

前記選択部は、前記操作圧が入力されることにより前記比例弁圧室及び前記比例弁圧入力ポートに前記比例弁圧を入力する他の切替弁を有する
請求項５に記載の圧力選択装置。

【請求項7】

操作圧を発生させる操作部と、
入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、
一方向に沿って移動するスプール、前記スプールの前記一方向の第１端に設けられるとともに前記操作圧が入力され、前記第１端に前記操作圧を入力させる操作圧室、前記スプールの前記第１端とは前記一方向の反対側の第２端に設けられるとともに前記比例弁圧が入力され、前記第２端に前記比例弁圧を入力させる比例弁圧室、前記スプールの前記第１端を前記第２端に向けて押すスプリング、前記第１端に入力される圧力と前記第２端に入力される圧力とのいずれか高い方の圧力を出力する出力ポート、前記第２端に入力される圧力に対して前記第１端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される操作圧入力ポート、前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される比例弁圧入力ポート、及び前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記操作圧室とタンクとを接続するタンクポートを有する切替弁と、
前記操作圧が入力されることにより前記比例弁圧室及び前記比例弁圧入力ポートに前記比例弁圧を入力する他の切替弁と、
を備えた圧力選択装置。

【請求項8】

操作圧を発生させる操作部と、
前記操作部の操作によって入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、
前記操作圧と前記比例弁圧とのいずれかの圧力を選択し、前記選択した圧力を、前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧アクチュエータに出力する選択部と、
を備え、
前記選択部は、
前記比例弁圧が前記操作圧に所定の補正圧を加算した値以下の場合、前記操作圧を選択し、前記選択した圧力を出力し、
前記操作圧に所定の補正圧を加算した値よりも前記比例弁圧が高くなった場合に前記比例弁圧を選択し、前記選択した圧力を出力し、
前記操作部の操作を停止した直後は、前記操作圧及び前記比例弁圧をタンクへと逃がす
圧力選択装置。

【請求項9】

請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の圧力選択装置と、
前記圧力選択装置の前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧制御弁と、
前記油圧制御弁によって駆動制御される前記油圧アクチュエータと、を備えた油圧制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧力選択装置及び油圧制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

作動油によって動作する油圧ショベル等の建設機械は、油圧制御装置によって駆動制御されている。油圧制御装置は、ブームやアーム等を動作させる油圧アクチュエータと、作業者が操作する操作部と、油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧制御弁と等を備えている。油圧制御弁は、作業者による操作部の操作に基づいて駆動する。油圧制御弁は、油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する。

【0003】

ここで、油圧制御装置に、操作部の操作圧を信号として出力するコントローラ（操作ユニット）と、コントローラからの出力信号に基づいて駆動されることにより油圧制御弁の駆動制御を行う電磁比例弁とを設ける場合がある。コントローラは、操作部の操作圧を検出し、この検出結果を所定の信号に変換する制御回路を有している。コントローラは、操作部の操作圧を、制御回路を介して所定の信号に変換して電磁比例弁に出力する。電磁比例弁を用いることにより、油圧制御装置の構造を簡素化できたり、各部品のレイアウト性を向上させたりできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平８－２８５１２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の従来技術では、操作部が操作された後、コントローラでの処理後に電磁比例弁が駆動され、これによって油圧制御弁の駆動制御が行われる。このため、コントローラでの処理時間分、操作部の操作に対する油圧制御弁の応答性が低下してしまうという課題があった。

【0006】

本発明は、電磁比例弁を用いて装置の構造を簡素化、各部品のレイアウト性を維持しつつ、操作部における操作の応答性を向上できる圧力選択装置及び油圧制御装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る圧力選択装置は、操作圧を発生させる操作部と、入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、前記操作圧と前記比例弁圧との高い方の圧力を選択し、前記選択した圧力を、前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧アクチュエータに出力する選択部と、を備えた。

【0008】

このように構成することで、操作部の操作圧と電磁比例弁の比例弁圧との両者の圧力を有効利用できる。このため、電磁比例弁を用いて装置の構造を簡素化、各部品のレイアウト性を維持しつつ、操作部における操作の応答性を向上できる。

【0009】

本発明の他の態様に係る圧力選択装置は、操作圧を発生させる操作部と、入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、前記操作圧に所定の補正圧を加算した値と前記比例弁圧との高い方に基づき、前記操作圧又は前記比例弁圧のいずれかの圧力を選択し、前記選択した圧力を、前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧アクチュエータに出力する選択部と、を備えた。

【0010】

このように構成することで、所望の圧力を随時使用することができる。このため、電磁比例弁を用いて装置の構造を簡素化、各部品のレイアウト性を維持しつつ、操作部における操作の応答性を向上できる。

【0011】

上記構成であって、前記油圧アクチュエータを駆動する油圧制御弁に前記選択した圧力を出力してもよい。

【0012】

このように構成することで、操作部における操作に対する油圧制御弁の応答性を向上できる。

【0013】

上記構成であって、前記選択部は、前記操作圧と前記比例弁圧とを切り替える切替弁を備えてもよい。

【0014】

このように構成することで、切替弁によって所望の圧力を速やかに選択して出力できる。このため、操作部における操作の応答性をより確実に向上できる。

【0015】

上記構成であって、前記切替弁は、一方向に沿って移動するスプールと、前記スプールの前記一方向の第１端に設けられるとともに、前記第１端に前記操作圧が入力される操作圧室と、前記スプールの前記第１端とは前記一方向の反対側の第２端に設けられるとともに、前記第２端に前記比例弁圧が入力される比例弁圧室と、前記スプールの前記第１端を前記第２端に向けて押すスプリングと、前記第１端に入力される圧力と前記第２端に入力される圧力とのいずれか高い方の圧力を出力する出力ポートと、前記第２端に入力される圧力に対して前記第１端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される操作圧入力ポートと、前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される比例弁圧入力ポートと、前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記操作圧室とタンクとを接続するタンクポートと、を有してもよい。

【0016】

このように構成することで、切替弁を簡素な構成としつつ、比例弁圧が操作圧に補正圧を加算した値まで上昇するまでは操作圧を出力し、比例弁圧が操作圧に補正圧を加算した値まで上昇すると、比例弁圧を出力できる。また、スプリングによって補正圧を容易に調整できる。

【0017】

上記構成であって、前記選択部は、前記操作圧が入力されることにより前記比例弁圧室及び前記比例弁圧入力ポートに前記比例弁圧を入力する他の切替弁を有してもよい。

【0018】

このように構成することで、操作圧が入力されたか否か（操作部が操作されたか否か）を他の切替弁によって判断でき、操作圧が入力された場合に、速やかに切替弁を駆動させることができる。また、操作圧が入力されない場合（操作部の操作が停止された場合）に、速やかに油圧制御弁への作動油の供給を停止させることができる。このため、操作部における操作の応答性をさらに向上できる。

【0019】

本発明の他の態様に係る圧力選択装置は、操作圧を発生させる操作部と、入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、一方向に沿って移動するスプール、前記スプールの前記一方向の第１端に設けられるとともに前記操作圧が入力され、前記第１端に前記操作圧を入力させる操作圧室、前記スプールの前記第１端とは前記一方向の反対側の第２端に設けられるとともに前記比例弁圧が入力され、前記第２端に前記比例弁圧を入力させる比例弁圧室、前記スプールの前記第１端を前記第２端に向けて押すスプリング、前記第１端に入力される圧力と前記第２端に入力される圧力とのいずれか高い方の圧力を出力する出力ポート、前記第２端に入力される圧力に対して前記第１端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される操作圧入力ポート、前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記出力ポートに接続される比例弁圧入力ポート、及び前記第１端に入力される圧力に対して前記第２端に入力される圧力が高い場合に、前記操作圧室とタンクとを接続するタンクポートを有する切替弁と、前記操作圧が入力されることにより前記比例弁圧室及び前記比例弁圧入力ポートに前記比例弁圧を入力する他の切替弁と、を備えた。

【0020】

このように構成することで、切替弁を簡素な構成としつつ、比例弁圧が操作圧に補正圧を加算した値まで上昇するまでは操作圧を出力でき、比例弁圧が操作圧に補正圧を加算した値まで上昇すると、比例弁圧を出力できる。また、スプリングによって補正圧を容易に調整できる。
また、操作圧が入力されたか否か（操作部が操作されたか否か）を他の切替弁によって判断でき、操作圧が入力された場合に、速やかに切替弁を駆動させることができる。さらに、操作圧が入力されない場合（操作部の操作が停止された場合）に、速やかに作動油の供給を停止させることができる。このため、操作部における操作の応答性をさらに向上できる。

【0021】

本発明の他の態様に係る圧力選択装置は、操作圧を発生させる操作部と、前記操作部の操作によって入力された前記操作圧に基づいて比例弁圧を出力する電磁比例弁と、前記操作圧と前記比例弁圧とのいずれかの圧力を選択し、前記選択した圧力を、前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧アクチュエータに出力する選択部と、を備え、前記選択部は、前記比例弁圧が前記操作圧に所定の補正圧を加算した値以下の場合、前記操作圧を選択し、前記選択した圧力を出力し、前記操作圧に所定の補正圧を加算した値よりも前記比例弁圧が高くなった場合に前記比例弁圧を選択し、前記選択した圧力を出力し、前記操作部の操作を停止した直後は、前記操作圧及び前記比例弁圧をタンクへと逃がす。

【0022】

このように、操作部の操作圧に補正圧を加算した値と電磁比例弁の比例弁圧との高い方の圧力を出力することで、操作部の操作に応じて所望の圧力を速やかに出力できる。また、操作部の操作を停止した際も、操作圧及び比例弁圧をタンクへと逃がすことにより、作動油の供給を速やかに停止させることができる。このため、電磁比例弁を用いて装置の構造を簡素化、各部品のレイアウト性を維持しつつ、操作部における操作の応答性を向上できる。

【0023】

本発明の他の態様に係る油圧制御装置は、上述の圧力選択装置と、前記圧力選択装置の前記選択した圧力に基づいて駆動する油圧制御弁と、前記油圧制御弁によって駆動制御される前記油圧アクチュエータと、を備えた。

【0024】

このように構成することで、電磁比例弁を用いて装置の構造を簡素化、各部品のレイアウト性を維持しつつ、操作部の操作に対する油圧制御弁の応答性を向上できる油圧制御装置を提供できる。

【発明の効果】

【0025】

上述の圧力選択装置及び油圧制御装置は、電磁比例弁を用いて装置の構造を簡素化、各部品のレイアウト性を維持しつつ、操作部における操作の油圧制御弁の応答性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態における建設機械の概略構成図。

【図2】本発明の実施形態における油圧制御装置の概略構成図。

【図3】本発明の実施形態における第１初期動作での油圧制御装置の概略構成図。

【図4】本発明の実施形態における第２初期動作での油圧制御装置の概略構成図。

【図5】本発明の実施形態における動作中での油圧制御装置の概略構成図。

【図6】本発明の実施形態における操作停止直後での油圧制御装置の概略構成図。

【図7】本発明の実施形態における停止時の油圧制御装置の概略構成図。

【図8】本発明の実施形態における作動油の圧力の変化を示すグラフであり、（ａ）は、操作圧及び比例弁二次圧の圧力の変化を示し、（ｂ）は、選択部のケース側出力ポートの圧力の変化を示し、（ｃ）は、選択部によって選択された圧力の変化を示す。

【発明を実施するための形態】

【0027】

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0028】

＜建設機械＞
図１は、建設機械１００の概略構成図である。
図１に示すように、建設機械１００は、例えば油圧ショベルである。建設機械１００は、旋回体１０１と、走行体１０２とを備えている。旋回体１０１は、走行体１０２の上に旋回可能に設けられている。旋回体１０１は、図示しない油圧モータによって旋回動される。

【0029】

旋回体１０１は、操作者が搭乗されるキャブ１０３と、キャブ１０３に一端が揺動自在に連結されているブーム１０４と、ブーム１０４のキャブ１０３とは反対側の他端（先端）に揺動自在に一端が連結されているアーム１０５と、アーム１０５のブーム１０４とは反対側の他端（先端）に揺動自在に連結されているバケット１０６とを備えている。これらキャブ１０３、ブーム１０４、アーム１０５、及びバケット１０６等は、油圧制御装置１２０の油圧アクチュエータ１０７によって駆動される。

【0030】

油圧制御装置１２０は、キャブ１０３内に設けられた油圧ポンプ１０８から供給される作動油に基づいて駆動する。油圧制御装置１２０は、油圧アクチュエータ１０７と、油圧ポンプ１０８から供給される作動油によって油圧アクチュエータ１０７の駆動制御を行う油圧制御弁１０９と、油圧制御弁１０９の駆動制御を行う圧力選択装置１とにより構成されている。また、キャブ１０３内には、旋回体１０１、キャブ１０３、ブーム１０４、アーム１０５、及びバケット１０６等を操作するための操作部１１０が設けられている。
油圧アクチュエータ１０７は、旋回体１０１を旋回動させる油圧モータやキャブ１０３、ブーム１０４、アーム１０５、及びバケット１０６等を駆動させる油圧シリンダ等である。
油圧制御弁１０９は、油圧アクチュエータ１０７に接続されており、この油圧アクチュエータ１０７に所望の作動油を供給する。
操作部１１０は、圧力選択装置１の一部を構成している。操作部１１０の操作に基づいて圧力選択装置１が駆動される。

【0031】

＜圧力選択装置＞
図２は、圧力選択装置１の概略構成図である。
図２に示すように、圧力選択装置１は、操作部１１０の他に、電磁比例弁２と、選択部３とを主構成としている。
操作部１１０は、油圧ポンプ１０８に併設されたギアポンプ１１１に配管１１２を介して接続されている。また、操作部１１０は、第１操作圧信号ラインＬ１１を介して選択部３に接続されている。操作部１１０は、ギアポンプ１１１から供給された作動油に対し、第１操作圧信号ラインＬ１１に、操作圧の圧力を保持した作動油を出力する。以下、操作圧の圧力を保持した作動油を単に操作圧という。

【0032】

電磁比例弁２は、制御部４を介して第１操作圧信号ラインＬ１１に接続されている。また、電磁比例弁２は、選択部３に接続されている。
制御部４は、第１操作圧信号ラインＬ１１の圧力を検出するセンサ５と、センサ５の検出結果を電気信号として電磁比例弁２に出力するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６とを備えている。

【0033】

電磁比例弁２は、ＣＰＵ５から出力される電気信号に基づいて、選択部３に比例弁二次圧（請求項における比例弁圧に相当）の圧力を保持した作動油を出力する。比例弁二次圧とは、供給側からの圧力が電磁比例弁２を制御することによって減圧等して電磁比例弁２から出力される圧力のことをいう。換言すれば、比例弁二次圧とは、操作圧に基づいて電磁比例弁２によって出力される圧力をいう。
以下、比例弁二次圧の圧力を保持した作動油を単に比例弁二次圧という。また、以下の説明では、作動油の流れに沿って下流側などという場合がある。第１操作圧信号ラインＬ１１及び比例弁圧信号ラインＬ２には、下流側に、選択部３を介して油圧制御弁１０９が接続されている。

【0034】

選択部３は、ケーシング７と、ケーシング７内に設けられた第１切替弁（請求項における他の切替弁に相当）８と、ケーシング７内に設けられ、第１切替弁８よりも下流側に配置された第２切替弁（請求項における切替弁に相当）９とを主構成としている。ケーシング７には、第１操作圧信号ラインＬ１１が接続されるケース側操作圧入力ポート１０と、油圧制御弁１０９に接続され、油圧制御弁１０９に作動油を出力するケース側出力ポート（請求項における出力ポートに相当）１２と、タンク１１３に接続されるタンク接続ポート１６とが設けられている。

【0035】

第１切替弁８は、いわゆる３ポート２位置方向制御弁である。第１切替弁８は、一方向（図２では左右方向）に長い第１スプール１３を有している。第１スプール１３は、ケーシング７内を軸方向に沿って移動する。第１切替弁８には、第１スプール１３の第１端側に、ケース側操作圧入力ポート１０と第２操作圧信号ラインＬ１２を介して接続される第１操作圧室１４が設けられている。この第１操作圧室１４を介し、第１スプール１３の第１端に操作圧が作用される。

【0036】

第１切替弁８には、第１スプール１３の第１端とは軸方向の反対側である第２端側に、スプリング室１５が設けられている。スプリング室１５には、第１スプール１３の第２端を弾性的に押す第１スプリング１８が設けられている。

【0037】

第１切替弁８には、第１比例弁圧信号ラインＬ２１を介して電磁比例弁２に接続される第１比例弁圧入力ポート１７が設けられている。第１比例弁圧信号ラインＬ２１に、比例弁二次圧が出力される。第１切替弁８には、第２切替弁９に第２比例弁圧信号ラインＬ２２を介して接続される第１比例弁圧出力ポート１９が設けられている。第１切替弁８には、第１タンクラインＬＴ１を介してタンク接続ポート１６に接続される第１タンクポート２０が設けられている。

【0038】

第２切替弁９は、いわゆる６ポート２位置方向制御弁である。第２切替弁９は、一方向（図２では左右方向）に長い第２スプール（請求項におけるスプールに相当）２１を有している。第２スプール２１は、ケーシング７内を軸方向に沿って移動する。第２切替弁９には、第２スプール２１の第１端側に、操作圧が作用される第２操作圧室（請求項における操作圧室に相当）２２が設けられている。この第２操作圧室２２を介し、第２スプール２１の第１端に操作圧が作用される。また、第２操作圧室２２には、第２スプール２１の第１端を弾性的に押す第２スプリング（請求項におけるスプリングに相当）２３が設けられている。

【0039】

第２切替弁９には、第２スプール２１の第１端とは軸方向の反対側である第２端側に、比例弁二次圧が作用される比例弁圧室２４が設けられている。比例弁圧室２４には、第２比例弁圧信号ラインＬ２２から分岐された第３比例弁圧信号ラインＬ２３が接続されている。これにより、比例弁圧室２４に比例弁二次圧が作用される。この比例弁圧室２４を介し、第２スプール２１の第２端に比例弁二次圧が作用される。

【0040】

第２切替弁９には、第２操作圧信号ラインＬ１２から分岐された第３操作圧信号ラインＬ１３が接続される操作圧入力ポート２５が設けられている。第２切替弁９には、第２比例弁圧信号ラインＬ２２が接続される第２比例弁圧入力ポート（請求項における比例弁圧入力ポートに相当）２６が設けられている。第２切替弁９には、第１タンクラインＬＴ１から分岐された第２タンクラインＬＴ２が接続される第２タンクポート（請求項におけるタンクポートに相当）３２が設けられている。

【0041】

第２切替弁９には、操作圧を出力する第１操作圧出力ポート２７及び第２操作圧出力ポート（請求項における出力ポートに相当）２８が設けられている。第１操作圧出力ポート２７は、第４操作圧信号ラインＬ１４を介して第２操作圧室２２に接続されている。

【0042】

第２切替弁９には、比例弁二次圧を出力する第２比例弁圧出力ポート（請求項における出力ポートに相当）２９が設けられている。第２操作圧出力ポート２８には、第５操作圧信号ラインＬ１５が接続されている。第５操作圧信号ラインＬ１５には、第５操作圧信号ラインＬ１５での作動油の逆流を防止する逆止弁３０が設けられている。

【0043】

第２比例弁圧出力ポート２９には、第４比例弁圧信号ラインＬ２４が接続されている。第４比例弁圧信号ラインＬ２４には、第４比例弁圧信号ラインＬ２４での作動油の逆流を防止する逆止弁３１が設けられている。第５操作圧信号Ｌ１５と第４比例弁圧信号ラインＬ２４とは、各逆止弁３０，３１の下流側で合流されている。この合流点は、選択圧ラインＬＳを介してケース側出力ポート１２に接続されている。

【0044】

＜圧力選択装置の動作＞
次に、図２から図７に基づいて、圧力選択装置１の動作について説明する。

【0045】

＜初期位置＞
まず、図２に基づいて、圧力選択装置１の初期位置について説明する。初期位置とは、操作部１１０によって何ら操作されていない状態をいう。
図２に示すように、初期位置では、操作部１１０から操作圧が出力されていない。このため、第１切替弁８では、第１操作圧室１４に操作圧が作用されない。これにより、第１スプール１３は、第１スプリング１８によって第２端が弾性的に押され、第１操作圧室１４側に位置している。この状態では、第１スプール１３によって、第１比例弁圧入力ポート１７が閉じられている。また、第１スプール１３によって、第１比例弁圧出力ポート１９と第１タンクポート２０とが接続されている。

【0046】

一方、第２切替弁９では、第２操作圧室２２に操作圧が作用されないとともに、比例弁圧室２４に比例弁二次圧が作用されない。このため、第２スプール２１は、第２スプリング２３によって第１端が弾性的に押され、比例弁圧室２４側に位置している。この状態では、第２スプール２１によって、操作圧入力ポート２５と第１操作圧出力ポート２７とが接続されている。
また、第２スプール２１によって、操作圧入力ポート２５と第２操作圧出力ポート２８とが接続されている。さらに、第２スプール２１によって、第２比例弁圧入力ポート２６、第２比例弁圧出力ポート２９、及び第２タンクポート３２が閉じられている。

【0047】

＜第１初期動作＞
次に、図３に基づいて、圧力選択装置１の第１初期動作について説明する。第１初期動作とは、操作部１１０の操作開始直後の動作をいう。
図３は、第１初期動作での圧力選択装置１の概略構成図である。
図３に示すように、第１初期動作によって第１切替弁８の第１操作圧室１４に操作圧が作用されるが、第１初期動作では、第１切替弁８の第１スプリング１８の弾性力よりも操作圧の力が弱い。

【0048】

このため、第１スプール１３は第１操作圧室１４側に位置したままである。操作圧は、第１操作圧室１４に作用されつつ、第２操作圧信号ラインＬ１２、第３操作圧信号ラインＬ１３、第２切替弁９の操作圧入力ポート２５、第２切替弁９の第２操作圧出力ポート２８、第５操作圧信号ラインＬ１５、選択圧ラインＬＳ、及びケース側出力ポート１２を介して油圧制御弁１０９に出力される。油圧制御弁１０９は、操作圧に基づいて駆動される。つまり、選択部３の第１初期動作では、油圧制御弁１０９を駆動させるための圧力として操作圧が出力される。
また、操作圧は、第２切替弁９の操作圧入力ポート２５、第２切替弁９の第１操作圧出力ポート２７、及び第４操作圧信号ラインＬ１４を介して第２操作圧室２２に作用される。

【0049】

＜第２初期動作＞
次に、図４に基づいて、圧力選択装置１の第２初期動作について説明する。第２初期動作とは、第１初期動作を経過した直後の動作をいう。
図４は、第２初期動作での圧力選択装置１の概略構成図である。
図４に示すように、第２初期動作では、第１操作圧室１４の操作圧が上昇される。このため、第１スプリング１８の弾性力に抗してスプリング室１５側に第１スプール１３が移動される（図４における矢印Ｙ１参照）。すると、第１スプール１３によって、第１切替弁８の第１比例弁圧入力ポート１７と第１比例弁圧出力ポート１９とが接続される。これにより、比例弁二次圧は、第１比例弁圧信号ラインＬ２１，第１切替弁８の第１比例弁圧入力ポート１７、第１切替弁８の第１比例弁圧出力ポート１９、第２比例弁圧信号ラインＬ２２、及び第３比例弁圧信号ラインＬ２３を介して第２切替弁９の比例弁圧室２４に作用される。

【0050】

この時点では、第２切替弁９の第２操作圧室２２に作用される操作圧に対し、比例弁圧室２４に作用される比例弁二次圧が小さい。このため、第２スプール２１は、比例弁圧室２４側に位置したままである。これにより、選択部３の第２初期動作では、操作圧が選択されてケース側出力ポート１２から出力される。油圧制御弁１０９は、操作圧に基づいて駆動される。

【0051】

＜動作中＞
次に、図５に基づいて、圧力選択装置１の動作中について説明する。動作中とは、第２初期動作を経過し、継続的に油圧制御弁１０９に作動油が供給されている動作をいう。
図５は、動作中での圧力選択装置１の概略構成図である。
図５に示すように、動作中での第１切替弁８では、第１操作圧室１４に操作圧が作用され続けており、第２初期動作と同様に第１スプール１３はスプリング室１５側に位置している。

【0052】

一方、第２切替弁９では、比例弁圧室２４の比例弁二次圧が上昇される。このとき、この比例弁二次圧は、第２切替弁９の第２操作圧室２２における操作圧に第２スプリング２３の弾性力（請求項における補正圧に相当）を加算した値よりも大きくなる。このため、第２操作圧室２２側に第２スプール２１が移動される（図５における矢印Ｙ２参照）。すると、第２スプール２１によって、第２切替弁９の第２比例弁圧入力ポート２６と第２比例弁圧出力ポート２９とが接続される。また、第２スプール２１によって、第２切替弁９の操作圧入力ポート２５と第２操作圧出力ポート２８とは閉じたままである。これにより、比例弁二次圧は、第２比例弁圧信号ラインＬ２２，第２切替弁９の第２比例弁圧入力ポート２６、第２切替弁９の第２比例弁圧出力ポート２９、第４比例弁圧信号ラインＬ２４，選択圧ラインＬＳ、及びケース側出力ポート１２を介して油圧制御弁１０９に出力される。油圧制御弁１０９は、比例弁二次圧に基づいて駆動される。つまり、選択部３の動作中では、比例弁二次圧が選択されて出力される。

【0053】

また、第２スプール２１によって、第２切替弁９の第２タンクポート３２と第１操作圧出力ポート２７とが接続される。これにより、第２操作圧室２２に作用されている操作圧は、第４操作圧信号ラインＬ１４、第２切替弁９の第１操作圧出力ポート２７、第２切替弁９の第２タンクポート３２、第２タンクラインＬＴ２、第１タンクラインＬＴ１、及びタンク接続ポート１６を介してタンク１１３へと逃がされる。つまり、タンク１１３に第２操作圧室２２の作動油が還流される。

【0054】

＜操作停止直後＞
次に、図６に基づいて、圧力選択装置１の操作停止直後の動作について説明する。操作停止直後とは、動作中から操作部１１０の操作を停止した直後をいう。
図６は、操作停止直後での圧力選択装置１の概略構成図である。
図６に示すように、操作停止直後は、操作部１１０からの操作圧の出力が停止される。このため、第１切替弁８では、第１操作圧室１４に操作圧が作用されない。これにより、第１スプリング１８によって第２端が弾性的に押され、第１操作圧室１４側に第１スプール１３が移動される（図６における矢印Ｙ３参照）。

【0055】

すると、第１スプール１３によって、第１切替弁８の第１比例弁圧出力ポート１９と第１タンクポート２０とが接続される。これにより、第２切替弁９の比例弁圧室２４に作用されている比例弁二次圧は、第３比例弁圧信号ラインＬ２３、第２比例弁圧信号ラインＬ２２、第１比例弁圧出力ポート１９、第１タンクポート２０、第１タンクラインＬＴ１、及びタンク接続ポート１６を介してタンク１１３へと逃がされる。つまり、タンク１１３に比例弁圧室２４の作動油が還流される。

【0056】

操作停止直後の第２切替弁９では、比例弁圧室２４の比例弁二次圧は、動作中と同様に第２切替弁９の第２操作圧室２２における操作圧に第２スプリング２３の弾性力を加算した値よりも大きい。このため、第２操作圧室２２は、動作中と同様にタンク１１３に接続されている。

【0057】

＜停止時＞
次に、図７に基づいて、圧力選択装置１の停止時について説明する。
図７は、停止時の圧力選択装置１の概略構成図である。
図７に示すように、停止時の圧力選択装置１は、初期位置の圧力選択装置１（図３参照）と同様である。すなわち、第２切替弁９の比例弁圧室２４に作用されている比例弁二次圧がタンク１１３へと逃がされることにより、第１スプール１３は、第１スプリング１８によって第２端が弾性的に押され、第１操作圧室１４側へ移動される。これにより、圧力選択装置１は、初期位置へと戻る。

【0058】

図８は、作動油の圧力の変化を示すグラフであり、（ａ）は、縦軸を圧力とし、横軸を時間としたときの選択部３に入力される操作圧及び比例弁二次圧の圧力の変化を示し、（ｂ）は、縦軸を圧力とし、横軸を時間としたときの選択部３のケース側出力ポート１２の圧力の変化を示し、（ｃ）は、選択部３によって選択された圧力の変化を示す。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）の横軸（時間軸）は対応している。図８（ａ）の第１スプール切替圧力とは、第１切替弁８の第１スプリング１８の弾性力に抗してスプリング室１５側に第１スプール１３が移動される第１操作圧室１４の操作圧である。

【0059】

図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、圧力選択装置１の第１初期動作及び第２初期動作では、比例弁二次圧よりも圧力の高い操作圧が選択され、油圧制御弁１０９に出力されていることが確認できる。
また、圧力選択装置１の動作中では、操作圧に対して圧力の高い場合の多い比例弁二次圧が選択され、油圧制御弁１０９に出力されていることが確認できる。ここで、動作中では、操作圧よりも比例弁二次圧の圧力が低い場合がある。しかしながら、第２切替弁９の第２スプリング２３によって、圧力選択装置１の動作中は、操作圧と比例弁二次圧とが切り替わらずに比例弁二次圧が選択される。
また、圧力選択装置１の操作停止直後では、比例弁二次圧よりも圧力の低い操作圧が選択された形になる。

【0060】

このように、上述の圧力選択装置１は、操作部１１０と、電磁比例弁２と、操作圧と比例弁二次圧とのいずれかの圧力を選択して油圧制御弁１０９に出力する選択部３とを備えている。このため、操作圧と比例弁二次圧との両者の圧力を有効利用して油圧制御弁１０９の駆動制御を行うことができる。よって、電磁比例弁２を用いて圧力選択装置１の構造を簡素化、各部品のレイアウト性を維持しつつ、操作部１１０の操作に対する油圧制御弁１０９の応答性を向上できる。

【0061】

また、選択部３は、役割の異なる２つの切替弁８，９（第１切替弁８、第２切替弁９）を備えている。
第１切替弁８は、操作圧が入力されることにより第１スプール１３が切り替わることで、実質的に比例弁二次圧を有効にするか無効にするかを選択する役割を有している。このため、比例弁二次圧が上昇しきらない第１初期動作及び第２初期動作で操作圧を利用して油圧制御弁１０９を駆動させることができる。また、操作停止直後に速やかに比例弁圧をタンクに逃がして油圧制御弁１０９への作動油の供給を速やかに停止させることができる。よって、操作部１１０の操作に対する油圧制御弁１０９の応答性をさらに向上できる。

【0062】

一方、第２切替弁９は、実質的に比例弁二次圧を利用するか操作圧を利用するかを選択する役割を有している。このため、より高い圧力を利用して油圧制御弁１０９の駆動制御を行うことができるので、操作部１１０の操作に対する油圧制御弁１０９の応答性をさらに向上できる。
しかも、第２切替弁９の第２スプリング２３によって、圧力選択装置１の動作中は、操作圧と比例弁二次圧とが切り替わらずに比例弁二次圧が選択される。つまり、第２切替弁９では、操作圧に補正圧（第２スプリング２３の弾性力）を加算して、この加算した値と比例弁二次圧とを比較している。このため、必要以上に第２切替弁９が切り替わることがなく、圧力選択装置１によって安定した作動油の出力を得ることができる。

【0063】

第２切替弁９の役割を満足させるために、圧力選択装置１には、第２スプール２１の第１端に第２操作圧室２２が設けられ、第２端に比例弁圧室２４が設けられている。第２操作圧室２２には、第２スプリング２３が設けられている。第２切替弁９は、ケース側出力ポート１２に第５操作圧信号ラインＬ１５及び第４比例弁圧信号ラインＬ２４を介して接続されている。また、第２切替弁９は、タンク接続ポート１６に第１タンクラインＬＴ１、第２タンクラインＬＴ２を介して接続されている。このように、圧力選択装置１を簡素な構造とすることができ、第２スプリング２３の弾性力を操作圧に加算される補正圧として利用できる。第２スプリング２３の弾性力を変化させることにより、補正圧を容易に調整できる。

【0064】

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、建設機械１００は油圧ショベルである場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、さまざまな建設機械に上述の圧力選択装置１を採用することができる。

【0065】

上述の実施形態では、圧力選択装置１の選択部３は、ケーシング７内に第１切替弁８と第２切替弁９とを一体的に設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第１切替弁８と第２切替弁９とを別々に設けてもよい。この場合、第１切替弁８と第２切替弁９とを図示しない配管を介して接続すればよい。例えば、各ラインＬ１１～ＬＴ２を配管で構成してもよい。

【符号の説明】

【0066】

１…圧力選択装置、２…電磁比例弁、３…選択部、８…第１切替弁（他の切替弁）、９…第２切替弁（切替弁）、１２…ケース側出力ポート、２１…第２スプール（スプール）、２２…第２操作圧室（操作圧室）、２３…第２スプリング（スプリング）、２４…比例弁圧室、２５…操作圧入力ポート、２６…第２比例弁圧入力ポート、２７…第１操作圧出力ポート、２８…第２操作圧出力ポート（出力ポート）、２９…第２比例弁圧出力ポート（出力ポート）、３２…第２タンクポート（タンクポート）、１００…建設機械、１０７…油圧アクチュエータ、１０９…油圧制御弁、１１０…操作部、１２０…油圧制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】