特許 7274997 作業機の油圧システム

(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】2023-05-09

(45)【発行日】2023-05-17

(54)【発明の名称】作業機の油圧システム

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/042 20060101AFI20230510BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20230510BHJP

【ＦＩ】

F15B11/042

F15B11/02 C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019181537

(22)【出願日】2019-10-01

(65)【公開番号】P2021055800

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2021-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100120341

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】福田 祐史

(72)【発明者】

【氏名】中川 裕朗

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１３０４０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０９－１７７１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５０８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】西独国特許出願公開第０２９１９２０６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】実開平０６－０６５６０２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１５Ｂ １１／００－１１／２２；２１／１４

Ｅ０２Ｆ ３／４２－ ３／４３； ３／８４－ ３／８５； ９／２０－ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動油を吐出する油圧ポンプと、
作動油によって作動する油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから吐出した作動油が供給され且つ、前記油圧アクチュエータを制御可能な第１制御弁と、
前記第１制御弁とは別に前記油圧アクチュエータを制御可能な第２制御弁と、
前記油圧ポンプと前記第１制御弁とを接続する第１油路と、
前記第１油路から分岐し且つ前記第２制御弁の入力ポートに接続される第２油路と、
前記第１制御弁と前記油圧アクチュエータとを接続する第３油路と、
前記第２制御弁の出力ポートに接続され且つ前記第３油路に合流する第４油路と、
操作部材と、
大流量モードと前記大流量モードでないモードとに切り換えるためにＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチと、
前記操作部材と前記スイッチとが接続され、前記第１制御弁の開度と前記第２制御弁の開度とを設定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記スイッチがＯＮであれば、前記操作部材の操作量が予め定められた切換量未満である場合には、前記操作部材の操作量に応じて前記第１制御弁の開度を変更し、前記操作部材の操作量が前記切換量以上である場合には、前記第１制御弁の開度を最大とし、かつ、前記操作部材の操作量に応じて前記第２制御弁の開度を大きくし、
前記スイッチがＯＦＦであれば、前記第２制御弁の開度を最小に維持し、前記操作部材の操作量に応じて前記第１制御弁の開度を変更し、前記操作部材の操作量が前記切換量以上である場合には、前記第１制御弁の開度を最大とする作業機の油圧システム。

【請求項2】

前記油圧アクチュエータの作動時の最高負荷圧と前記油圧ポンプの吐出圧との差圧が一定となるように前記油圧ポンプの吐出量を制御するロードセンシングシステムを備え、
前記油圧ポンプは、作動油の流量を可変にする可変容量ポンプである請求項１に記載の作業機の油圧システム。

【請求項3】

前記第２制御弁は、前記第１制御弁の開度が最大となった場合に、閉鎖状態から開放状態になる請求項１又は２に記載の作業機の油圧システム。

【請求項4】

前記第１制御弁は、前記第３油路に作動油を供給しない中立位置と、前記中立位置から切り換わって前記第３油路に作動油を供給する供給位置とに切り換え可能な切換弁であり、
前記第２制御弁は、前記第１制御弁が前記中立位置から前記供給位置に切り換わる際に、前記閉鎖状態から開放状態になる請求項３に記載の作業機の油圧システム。

【請求項5】

前記第２制御弁は、前記開放状態において開度が徐々に大きくなる請求項３又は４に記載の作業機の油圧システム。

【請求項6】

前記第４油路の中途部に接続され、且つ、前記第２制御弁の出力ポートを通過した作動油を当該第３油路に流す連通位置と前記出力ポートを通過した作動油を前記油圧アクチュエータとは異なる別の油圧アクチュエータが接続される別の油路に流す切換位置とに切り換え可能な方向切換弁を備えている請求項１～５のいずれかに記載の作業機の油圧システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機の油圧システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機において、油圧アクチュエータに供給する作動油の容量を増加させる技術として特許文献１に示すものが開示されている。
特許文献１の作業機では、油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを接続する接続部と、定容量型のポンプであって作動油を吐出する第１油圧ポンプと、定容量型のポンプであって作動油を吐出し且つ前記第１油圧ポンプとは異なる第２油圧ポンプと、接続部と第１油圧ポンプとを連結する第１油路と、第２油圧ポンプと第１油路とを連結する第２油路と、第２油路に設けられ且つ当該第２油路に流れる作動油の流量を設定可能な制御弁とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－２００１０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の作業機では、例えば、制御弁を作動させることによって、第２油圧ポンプから吐出した作動油を、第２油路を介して第１油路に合流させることができ、作動油を増量することができる。この場合、第１油路へ合流する作動油が急激に増加することがあり、作動油を増量したときなどのコントロールが困難な場合があった。
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、油圧アクチュエータへの作動油の増量を行う場合でも、作動油の流量のコントロールを簡単に行うことができる作業機の油圧システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下の通りである。
作業機の油圧システムは、作動油を吐出する油圧ポンプと、作動油によって作動する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出した作動油が供給され且つ、前記油圧アクチュエータを制御可能な第１制御弁と、前記第１制御弁とは別に前記油圧アクチュエータを制御可能な第２制御弁と、前記油圧ポンプと前記第１制御弁とを接続する第１油路と、前記第１油路から分岐し且つ前記第２制御弁の入力ポートに接続される第２油路と、前記第１制御弁と前記油圧アクチュエータとを接続する第３油路と、前記第２制御弁の出力ポートに接続され且つ前記第３油路に合流する第４油路と、操作部材と、大流量モードと前記大流量モードでないモードとに切り換えるためにＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチと、前記操作部材と前記スイッチとが接続され、前記第１制御弁の開度と前記第２制御弁の開度とを設定する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記スイッチがＯＮであれば、前記操作部材の操作量が予め定められた切換量未満である場合には、前記操作部材の操作量に応じて前記第１制御弁の開度を変更し、前記操作部材の操作量が前記切換量以上である場合には、前記第１制御弁の開度を最大とし、かつ、前記操作部材の操作量に応じて前記第２制御弁の開度を大きくし、前記スイッチがＯＦＦであれば、前記第２制御弁の開度を最小に維持し、前記操作部材の操作量に応じて前記第１制御弁の開度を変更し、前記操作部材の操作量が前記切換量以上である場合には、前記第１制御弁の開度を最大とする。
作業機の油圧システムは、前記油圧アクチュエータの作動時の最高負荷圧と前記油圧ポンプの吐出圧との差圧が一定となるように前記油圧ポンプの吐出量を制御するロードセンシングシステムを備え、前記油圧ポンプは、作動油の流量を可変にする可変容量ポンプである。

【0006】

前記第２制御弁は、前記第１制御弁の開度が最大となった場合に、閉鎖状態から開放状態になる。
前記第１制御弁は、前記第３油路に作動油を供給しない中立位置と、前記中立位置から切り換わって前記第３油路に作動油を供給する供給位置とに切り換え可能な切換弁であり、前記第２制御弁は、前記第１制御弁が前記中立位置から前記供給位置に切り換わる際に、前記閉鎖状態から開放状態になる。

【0007】

前記第２制御弁は、前記開放状態において開度が徐々に大きくなる。
前記第４油路の中途部に接続され、且つ、前記第２制御弁の出力ポートを通過した作動油を当該第３油路に流す連通位置と前記出力ポートを通過した作動油を前記油圧アクチュエータとは異なる別の油圧アクチュエータが接続される別の油路に流す切換位置とに切り換え可能な方向切換弁を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、油圧アクチュエータへの作動油の増量を行う場合でも、作動油の流量のコントロールを簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】作業系の油圧システムの概略図である。

【図2】第１制御弁及び第２制御弁の拡大図である。

【図3】第１制御弁及び第２制御弁の開度、流量Ｑ１～流量Ｑ３の関係を示した図である。

【図4A】第１変形例を示す図である。

【図4B】第２変形例を示す図である。

【図4C】第３変形例を示す図である。

【図4D】第４変形例を示す図である。

【図4E】第５変形例を示す図である。

【図5】作業機の一例であるトラックローダを示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る作業機の油圧システム及びこの油圧システムを備えた作業機の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
まず、作業機の全体の構成から説明する。作業機１は、図５に示すように、作業機１は、機体２と、キャビン３と、作業装置４と、走行装置５とを備えている。尚、図５では、作業機の一例としてコンパクトトラックローダを示しているが、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダに限定されず、例えば、トラクタ、スキッドステアローダ、バックホー等であってもよい。尚、本発明において、作業機の運転席８に着座した運転者の前側（図５の左側）を前方、運転者の後側（図５の右側）を後方、運転者の左側（図５の手前側）を左方、運転者の右側（図５の奥側）を右方として説明する。

【0011】

キャビン３は、機体２に搭載されている。このキャビン３には運転席８が設けられている。作業装置４は機体２に装着されている。走行装置５は、機体２の外側に設けられている。機体２内の後部には、原動機が搭載されている。
作業装置４は、ブーム１０と、作業具１１と、リフトリンク１２と、制御リンク１３と、ブームシリンダ１４と、バケットシリンダ１５とを有している。

【0012】

ブーム１０は、キャビン３の右側及び左側に上下揺動自在に設けられている。作業具１１は、例えば、バケットであって、当該バケット１１は、ブーム１０の先端部（前端部）に上下揺動自在に設けられている。リフトリンク１２及び制御リンク１３は、ブーム１０が上下揺動自在となるように、ブーム１０の基部（後部）を支持している。ブームシリンダ１４は、伸縮することによりブーム１０を昇降させる。バケットシリンダ１５は、伸縮することによりバケット１１を揺動させる。

【0013】

左側及び右側の各ブーム１０の前部同士は、異形の連結パイプで連結されている。各ブーム１０の基部（後部）同士は、円形の連結パイプで連結されている。
リフトリンク１２、制御リンク１３及びブームシリンダ１４は、左側と右側の各ブーム１０に対応して機体２の左側と右側にそれぞれ設けられている。
リフトリンク１２は、各ブーム１０の基部の後部に、縦向きに設けられている。このリフトリンク１２の上部（一端側）は、各ブーム１０の基部の後部寄りに枢支軸１６（第１枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。また、リフトリンク１２の下部（他端側）は、機体２の後部寄りに枢支軸１７（第２枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第２枢支軸１７は、第１枢支軸１６の下方に設けられている。

【0014】

ブームシリンダ１４の上部は、枢支軸１８（第３枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第３枢支軸１８は、各ブーム１０の基部であって、当該基部の前部に設けられている。ブームシリンダ１４の下部は、枢支軸１９（第４枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第４枢支軸１９は、機体２の後部の下部寄りであって第３枢支軸１８の下方に設けられている。

【0015】

制御リンク１３は、リフトリンク１２の前方に設けられている。この制御リンク１３の一端は、枢支軸２０（第５枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第５枢支軸２０は、機体２であって、リフトリンク１２の前方に対応する位置に設けられている。制御リンク１３の他端は、枢支軸２１（第６枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に
枢支されている。第６枢支軸２１は、ブーム１０であって、第２枢支軸１７の前方で且つ第２枢支軸１７の上方に設けられている。

【0016】

ブームシリンダ１４を伸縮することにより、リフトリンク１２及び制御リンク１３によって各ブーム１０の基部が支持されながら、各ブーム１０が第１枢支軸１６回りに上下揺動し、各ブーム１０の先端部が昇降する。制御リンク１３は、各ブーム１０の上下揺動に伴って第５枢支軸２０回りに上下揺動する。リフトリンク１２は、制御リンク１３の上下揺動に伴って第２枢支軸１７回りに前後揺動する。

【0017】

ブーム１０の前部には、バケット１１の代わりに別の作業具が装着可能とされている。別の作業具としては、例えば、油圧圧砕機、油圧ブレーカ、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等のアタッチメント（予備アタッチメント）である。左側のブーム１０の前部には、接続部材５０が設けられている。接続部材５０は、予備アタッチメントに装備された油圧機器と、ブーム１０に設けられたパイプ等の第１管材とを接続する装置である。具体的には、接続部材５０の一端には、第１管材が接続可能で、他端には、予備アタッチメントの油圧機器に接続された第２管材が接続可能である。これにより、第１管材を流れる作動油は、第２管材を通過して油圧機器に供給される。

【0018】

バケットシリンダ１５は、各ブーム１０の前部寄りにそれぞれ配置されている。バケットシリンダ１５を伸縮することで、バケット１１が揺動される。左側及び右側の各走行装置５は、本実施形態ではクローラ型（セミクローラ型を含む）の走行装置が採用されている。なお、前輪及び後輪を有する車輪型の走行装置を採用してもよい。
図１に示すように、作業機の油圧システムは、第１油圧ポンプＰ１と、第２油圧ポンプＰ２と、複数の制御弁５６と、複数の圧力補償弁７５とを備えている。

【0019】

第１油圧ポンプＰ１は、作動油タンク２２に貯留された作動油を吐出可能である。特に、第１油圧ポンプＰ１は、主に制御に用いる作動油を吐出する。第２油圧ポンプＰ２は、第１油圧ポンプＰ１とは異なる位置に設置された可変容量ポンプであって、作動油タンク２２に貯留された作動油を吐出可能である。なお、第１油圧ポンプＰ１から吐出した作動油のうち、制御用として用いられる作動油のことをパイロット油、パイロット油の圧力のことをパイロット圧ということがある。

【0020】

第１油圧ポンプＰ１の吐出側には、作動油（パイロット油）を流す吐出油路（第１油路）４１が設けられている。吐出油路（第１油路）４１には、複数の制御弁５６が接続されている。
複数の制御弁５６は、油圧アクチュエータを制御する制御弁であって、例えば、油圧アクチュエータの１つであるブームシリンダ１４及びバケットシリンダ１５等を制御する。複数の制御弁５６は、ブーム制御弁５６Ａ及びバケット制御弁５６Ｂを含んでいる。ブーム制御弁５６Ａは、ブームシリンダ１４を制御する弁であって、バケット制御弁５６Ｂは、バケットシリンダ１５を制御する弁である。ブーム制御弁５６Ａ、バケット制御弁５６Ｂは、それぞれパイロット方式の直動スプール形３位置切換弁である。ブーム制御弁５６Ａ、バケット制御弁５６Ｂは、パイロット圧によって、中立位置、第１位置、第２位置に切り換わる。

【0021】

ブーム制御弁５６Ａには、油路を介してブームシリンダ１４が接続され、バケット制御弁５６Ｂには、油路を介してバケットシリンダ１５が接続されている。
ブーム１０、バケット１１の操作は、運転席８の周囲に設けられた操作レバー５８によって行うことができる。操作レバー５８は、中立位置から、前後、左右、斜め方向に傾動可能に支持されている。操作レバー５８を傾動操作することにより、操作レバー５８の下部に設けられた各パイロット弁を操作することができる。

【0022】

操作レバー５８を前側に傾動させると、下降用パイロット弁５９Ａが操作されて当該下降用パイロット弁５９Ａからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、ブーム制御弁５６Ａの受圧部に作用し、ブーム１０は下降する。
操作レバー５８を後側に傾動させると、上昇用パイロット弁５９Ｂが操作されて当該上昇用パイロット弁５９Ｂからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、ブーム制
御弁５６Ａの受圧部に作用し、ブーム１０は上昇する。

【0023】

操作レバー５８を右側に傾動させると、バケットダンプ用のパイロット弁５９Ｃが操作され、バケット制御弁５６Ｂの受圧部にパイロット油が作用する。その結果、バケット制御弁５６Ｂは、バケットシリンダ１５を伸長させる方向に作動し、操作レバー５８の傾動量に比例した速度でバケット１１がダンプ動作する。
操作レバー５８を左側に傾動させると、バケットスクイ用のパイロット弁５９Ｄが操作され、バケット制御弁５６Ｂの受圧部にパイロット油が作用する。その結果、バケット制御弁５６Ｂは、バケットシリンダ１５を縮小させる方向に作動し、操作レバー５８の傾動量に比例した速度でバケット１１がスクイ動作する。

【0024】

さて、作業機の油圧システムは、１つの油圧アクチュエータを複数の制御弁５６によって制御が可能である。具体的には、複数の制御弁５６は、ブーム制御弁５６Ａ及びバケット制御弁５６Ｂの他に、第１予備制御弁５６Ｃと、第２予備制御弁５６Ｄとを含んでいる。第１予備制御弁５６Ｃ及び第２予備制御弁５６Ｄは、予備アタッチメントに設けられた１つの油圧アクチュエータ２６を制御することが可能である。油圧アクチュエータ２６は、油圧シリンダ、油圧モータ、油圧ポンプ等である。なお、説明の便宜上、第１予備制御弁５６Ｃのことを「第１制御弁５６Ｃ」、第２予備制御弁５６Ｄのことを「第２制御弁５６Ｄ」という。

【0025】

なお、作業機の油圧システムは、ロードセンシングシステムを備えている。ロードセンシングシステムは、油圧アクチュエータの作動時の最高負荷圧と第２油圧ポンプＰ２の吐出圧との差圧が一定となるように第２油圧ポンプＰ２を制御する（第２油圧ポンプＰ２の吐出量を制御する）システムである。ロードセンシングシステムは、複数の制御弁５６が接続されたＰＬＳ油路７０と、ＰＰＳ油路７１と、レギュレータ７２、傾転ピストン７３とを有している。

【0026】

複数の制御弁５６のうち、最も負荷圧が高い圧力（ＰＬＳ信号圧）がＰＬＳ油路７０に作用する一方、ＰＰＳ油路７１がレギュレータ７２に伝達される。第２油圧ポンプＰ２の作動油の吐出圧であるＰＰＳ信号圧とＰＬＳ信号圧との差圧（ＰＰＳ信号圧－ＰＬＳ信号圧）が一定になるように、レギュレータ７２は、傾転ピストン７３を作動させる。
図２に示すように、第１制御弁５６Ｃは、入力ポート８０ａ、出力ポート８０ｂ、８０ｃ、排出ポート８０ｄ、循環ポート８０ｅ、８０ｆを有している。入力ポート８０ａには、吐出油路（第１油路）４１が接続され、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油が導入される。出力ポート８０ｂ、８０ｃには、給排油路８１ａ、８１ｂが接続されている。また、循環ポート８０ｅ、８０ｆは、給排油路８１ｃにより接続されている。

【0027】

第１制御弁５６Ｃの入力ポート８０ａに導入された作動油は、循環ポート８０ｅ、８０ｆ及び給排油路８１ｃを通過して、給排油路８１ａ、８１ｂに流れる。即ち、給排油路８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、第１制御弁５６Ｃと油圧アクチュエータ２６とを接続する第３油路である。
第１制御弁５６Ｃは、パイロット方式の直動スプール形３位置切換弁であって、中立位置８３ｃと、第１位置８３ａと、第２位置８３ｂに切り換わる。第１制御弁５６Ｃが中立位置８３ｃである場合、入力ポート８０ａと、循環ポート８０ｅ、８０ｆとが連通しないため、出力ポート８０ｂ、８０ｃから第３油路８１ａ、８１ｂへ作動油は流れない。即ち、第１制御弁５６Ｃが中立位置８３ｃである場合は、油圧アクチュエータ２６に作動油を供給しない。

【0028】

第１制御弁５６Ｃが第１位置８３ａである場合、入力ポート８０ａと循環ポート８０ｅとが連通し且つ、循環ポート８０ｆと出力ポート８０ｂとが連通するため、出力ポート８０ｂから給排油路（第３油路）８１ａに作動油が供給される。即ち、第１制御弁５６Ｃが供給位置である第１位置８３ａである場合は、油圧アクチュエータ２６に作動油を供給する。

【0029】

また、第１制御弁５６Ｃが第２位置８３ｂである場合、入力ポート８０ａと循環ポート８０ｅとが連通し且つ、循環ポート８０ｆと出力ポート８０ｃとが連通するため、出力ポート８０ｃから給排油路（第３油路）８１ｂに作動油が供給される。即ち、第１制御弁５
６Ｃが供給位置である第２位置８３ｂにも、油圧アクチュエータ２６に作動油を供給する。

【0030】

なお、図１に示すように、第１制御弁５６Ｃは、制御装置８８によって開度が設定される第１比例弁６０Ａ及び第２比例弁６０Ｂによって操作される。具体的には、制御装置８８には、スイッチ等の操作部材８９が接続され、操作部材８９の操作量に基づいて、第１比例弁６０Ａ及び第２比例弁６０Ｂの開度が設定され、その結果、第１制御弁５６Ｃの受圧部８７に第１比例弁６０Ａ及び第２比例弁６０Ｂのいずれかのパイロット圧が作用し、油圧アクチュエータ２６を操作することができる。

【0031】

図２に示すように、第２制御弁５６Ｄは、入力ポート９０ａ、出力ポート９０ｂを有している。入力ポート８０ａには、第２油路４２が接続されている。第２油路４２は、吐出油路（第１油路）４１から分岐した油路であって、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油が導入される。出力ポート９０ｂには、第４油路４４が接続されている。第４油路４４は、第３油路の１つである給排油路８１ｃに合流する。

【0032】

第２制御弁５６Ｄは、パイロット方式の直動スプール形２位置切換弁であって、第１位置９１ａと、第２位置９１ｂに切り換わる。第２制御弁５６Ｄが第１位置９１ａである場合、入力ポート９０ａと出力ポート９０ｂとが遮断される。即ち、第２制御弁５６Ｄが閉鎖状態であるため、出力ポート９０ｂから第４油路４４へ作動油は供給されない。
第２制御弁５６Ｄが第２位置９１ｂである場合、入力ポート９０ａと出力ポート９０ｂとが連通するため、出力ポート９０ｂから第４油路４４へ作動油が供給される。

【0033】

第２制御弁５６Ｄは、パイロット油を受圧する受圧部９３を備えている。受圧部９３へ作用するパイロット圧が所定未満（切換圧未満）であると、第２制御弁５６Ｄは、第１位置９１ａであって閉鎖状態である。一方、受圧部９３へ作用するパイロット圧が所定以上（切換圧以上）であると、第２制御弁５６Ｄは、第１位置９１ａから第２位置９１ｂに次第に切り換わり、閉鎖状態から開放状態になる。即ち、第２制御弁５６Ｄは、受圧部９３へ作用するパイロット圧が大きくなるにつれて開度が大きくなる。受圧部９３へのパイロット圧の設定は、油路９４を介して接続された比例弁９５により設定される。比例弁９５には、パイロット油路９６が接続され、パイロット油路９６には、第２油圧ポンプＰ２から吐出したパイロット油が供給される。比例弁９５の開度は、制御装置８８によって設定される。例えば、制御装置８８は、第１制御弁５６Ｃの開度が所定以上となった場合、即ち、第１制御弁５６Ｃを操作する第１比例弁６０Ａ及び第２比例弁６０Ｂのいずれかの開度が所定以上になった場合、比例弁９５のソレノイド９５ａを励磁する。比例弁９５のソレノイド９５ａが励磁されると、比例弁９５は閉鎖状態から開放状態に移行するため、第２制御弁５６Ｄの受圧部９３へ作用するパイロット圧が上昇する。つまり、比例弁９５が閉鎖状態から開放状態に推移すると、第２制御弁５６Ｄも閉鎖状態から開放状態に推移する。

【0034】

図３は、第１制御弁５６Ｃの開度、第１制御弁５６Ｃから供給される流量Ｑ１、第２制御弁５６Ｄの開度、第２制御弁５６Ｄから供給される流量Ｑ２、給排油路８１ｃ（第３油路）を流れる作動油の流量Ｑ３との関係を示した図である。図３において、最小及び最大は、第１制御弁５６Ｃ及び第２制御弁５６Ｄのそれぞれの開度を示している。なお、図１に示すように、第１制御弁５６Ｃの開度Ｌ１、第２制御弁５６Ｄの開度Ｌ２の設定は、制御装置８８が比例弁９５の開度を変更することによって行う。

【0035】

図３に示すように、第１制御弁５６Ｃの開度が増加するにつれて、ラインＬ１に示すように流量Ｑ１が徐々に増加する。また、第２制御弁５６Ｄの開度が増加するにつれて流量Ｑ２もラインＬ２に示すように増加する。
ここで、第１制御弁５６Ｃが中立位置８３ｃであって開度が零（最小）である場合、第２制御弁５６Ｄは第１位置９１ａ（閉鎖状態）であって開度は零（最小）である。第１制御弁５６Ｃが中立位置８３ｃから第１位置（供給位置）８３ａ、８３ｂに切り換わり、第１制御弁５６Ｃの開度が所定Ｐ１０未満である場合も、第２制御弁５６Ｄは第１位置９１ａ（閉鎖状態）であって開度は零（最小）である。

【0036】

第２制御弁５６Ｄが閉鎖状態（開度が零）であると、第２油路４２から第２制御弁５６
Ｄに向かう作動油は、第２制御弁５６Ｄから第４油路４４に供給されない。そのため、第１制御弁５６Ｃの開度が零から所定Ｐ１０未満である場合は、作動油の流量Ｑ３は、第１制御弁５６Ｃの開度に応じて増加し、流量Ｑ１と同じである。
一方、第１制御弁５６Ｃの開度が所定Ｐ１０以上である場合、第２制御弁５６Ｄは第１位置９１ａ（閉鎖状態）から第２位置９１ｂ（開放状態）に切り換わり、作動油の流量Ｑ２は、第２制御弁５６Ｄの開度に応じて増加するため、流量Ｑ３もラインＬ３に示すように、第２制御弁５６Ｄの開度に応じて増加する。例えば、第１制御弁５６Ｃの開度が最大であり所定Ｐ１０以上である場合、（第１制御弁５６Ｃのスプールがフルストロークである場合）、第２制御弁５６Ｄは第１位置９１ａ（閉鎖状態）から第２位置９１ｂ（開放状態）に切り換わる。

【0037】

第２制御弁５６Ｄが開放状態であると、第２油路４２から第２制御弁５６Ｄに向かう作動油が、第２制御弁５６Ｄから第４油路４４へ供給され、第４油路４４の作動油は給排油路８１ｃに合流させることができる。つまり、第１制御弁５６Ｃの開度が所定Ｐ１０以上になった時点で、作動油の流量Ｑ３は、第２制御弁５６Ｄの開度に応じて増加する。
以上のように、第１制御弁５６Ｃ及び第２制御弁５６Ｄによれば、第１制御弁５６Ｃの開度が所定Ｐ１０未満である場合には、当該第１制御弁５６Ｃの開度によって油圧アクチュエータ２６に供給する作動油の流量を設定することができ、第１制御弁５６Ｃの開度が所定Ｐ１０以上である場合には、当該第１制御弁５６Ｃ及び第２制御弁５６Ｄの開度によって油圧アクチュエータ２６に供給する作動油の流量を設定することができる。したがって、油圧アクチュエータ２６への作動油の供給量が一定流量で良い場合には、第１制御弁５６Ｃを操作することによって、油圧アクチュエータ２６を作動させることができる。一方、油圧アクチュエータ２６への作動油の供給量が一定流量よりも大流量にする場合は、例えば、第１制御弁５６Ｃのスプールをフルストロークにした状態で第２制御弁５６Ｄの開度を調整することによって、油圧アクチュエータ２６を作動させることができる。

【0038】

図１に示すように、制御装置８８には、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチ９９が接続されている。スイッチ９９がＯＮであって、大流量を流すモードである場合、操作部材８９の操作量が予め定められた切換量未満である場合には、操作部材８９の操作量に応じて第１制御弁５６Ｃの開度を変更する。また、操作部材８９の操作量が切換量以上である場合には、第１制御弁５６Ｃの開度を最大としたうえで、操作部材８９の操作量に応じて第２制御弁５６Ｄの開度を大きくする。例えば、操作部材８９の操作量が切換量以上である場合には、第２制御弁５６の開度は、操作部材８９の操作量に応じて大きくする。

【0039】

図４Ａは、作業機の油圧システムの第１変形例を示している。第１変形例は、第２制御弁５６Ｄを変更した例である。第２制御弁５６Ｄは、排出ポート９０ｃ、９０ｄを有している。排出ポート９０ｃは、排出油路４５の一端が接続され、当該排出油路４５の他端は、給排油路８１ａに接続されている。排出ポート９０ｄは、排出油路４６が接続されている。第２制御弁５６Ｄが第１位置９１ａである場合、入力ポート９０ａと、出力ポート９０ｂとが遮断される。第２制御弁５６Ｄが第２位置９１ｂである場合、排出ポート９０ｃ、９０ｄが連通し、給排油路８１ａの作動油は、排出油路４５及び第２制御弁５６Ｄを通過して、排出油路４６に排出される。また、第２制御弁５６Ｄが第２位置９１ｂである場合、入力ポート９０ａと出力ポート９０ｂが連通し、第４油路４４に第２油路４２の作動油が供給される。

【0040】

図４Ｂは、作業機の油圧システムの第２変形例を示している。第２変形例は、第２制御弁５６Ｄを変更した例である。第２変形例は、第２制御弁５６Ｄは、第１位置９１ａと、第２位置９１ｂと、第３位置９１ｃとの３位置切換弁である。図４Ｂの場合、２つの比例弁９５によって、第１位置９１ａ、第２位置９１ｂ、第３位置９３ｃのいずれかに切り換えることができる。

【0041】

図４Ｃは、作業機の油圧システムの第３変形例を示している。第３変形例は、第４油路４４の接続先を変更した例である。第４油路４４は、第２制御弁５６Ｄの出力ポート９０ｂと給排油路８１ｂとを接続している。第２制御弁５６Ｄが第２位置９１ｂである場合、第４油路４４の作動油は、第１制御弁５６Ｃを通過せずに、給排油路８１ｂに合流させる
ことができる。

【0042】

図４Ｄは、作業機の油圧システムの第４変形例を示している。第４変形例は、第４油路４４の中途部に方向切換弁１１０を接続した変形例を示している。方向切換弁１１０は、電子方式の直動スプール形２位置切換弁であって、第１位置（連通位置）１１１ａと、第２位置（切換位置）１１１ｂとに切り換え可能である。また、方向切換弁１１０は、入力ポート１１２ａと、出力ポート１１２ｂ、１１２ｃとを有している。入力ポート１１２ａには第２油路４２が接続されている。出力ポート１１２ｂには、給排油路８１ｂが接続されている。出力ポート１１２ｃは、油圧アクチュエータ２６とは異なる別の油圧アクチュエータが接続される油路１１３が接続されている。

【0043】

方向切換弁１１０は、制御装置８８によって切り換え可能である。制御装置８８には、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチ１１５が接続されている。スイッチ１１５がＯＦＦである場合、制御装置８８は方向切換弁１１０のソレノイドを消磁して、方向切換弁１１０は第１位置（連通位置）１１１ａに保持される。第１位置（連通位置）１１１ａである場合、第２制御弁５６Ｄの出力ポート９０ｂを通過した作動油は第４油路４４から給排油路８１ｂに流れる。

【0044】

スイッチ１１５がＯＮである場合、制御装置８８は方向切換弁１１０のソレノイドを励磁して、方向切換弁１１０を第２位置（切換位置）１１１ｂに切り換える。第２位置（切換位置）１１１ｂである場合、第２制御弁５６Ｄの出力ポート９０ｂを通過した作動油は第４油路４４から油路１１３に流れる。したがって、方向切換弁１１０を切り換えることで、給排油路８１ｂに作動油を合流させたり、給排油路８１ｂとは別の油路１１３に作動油を流すことができる。

【0045】

図４Ｅは、作業機の油圧システムの第５変形例を示している。第５変形例は、第２制御弁５６Ｄと方向切換弁１１０とを統合した統合弁１５６Ｄであって、統合弁１５６Ｄは３位置切換弁である。統合弁１５６Ｄは、中立位置１９１ａと、第２制御弁５６Ｄのように第２油路４２へ作動油を流す連通位置１９１ｂと、油路１１３に作動油を流す切換位置１９１ｃとに切り換え可能である。油路１１３には、別の油圧アクチュエータを制御する制御弁１１６が設けられている。

【0046】

なお、第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）へ供給する作動油を増量する場合、即ち、増量モードである場合は、ラジエータ、オイルクーラ等を冷却するための冷却ファンの出力（回転数）を変えてもよい。例えば、増量モードである場合は、増量モードでない通常モードよりも冷却ファンの回転数を制御装置８８の制御によって高くする。或いは、ラジエータ、オイルクーラを冷却する際の目標温度を、増量モードでは通常モードよりも低くする。或いは、増量モードでは、冷却ファンの回転数を高くする時間（冷却時間）を通常モードよりも長くする。

【0047】

作業機の油圧システムは、油圧ポンプＰ２と、油圧アクチュエータ２６と、油圧ポンプＰ２から吐出した作動油が供給され且つ油圧アクチュエータ２６を制御可能な第１制御弁５６Ｃと、第１制御弁５６Ｃとは別に油圧アクチュエータ２６を制御可能な第２制御弁５６Ｄと、油圧ポンプＰ２と第１制御弁５６Ｃとを接続する第１油路４１と、第１油路４１から分岐し且つ第２制御弁５６Ｄの入力ポート９０ａに接続される第２油路４２と、第１制御弁５６Ｃと油圧アクチュエータ２６とを接続する第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）と、第２制御弁５６Ｄの出力ポート９０ｂに接続され且つ第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）に合流する第４油路４４と、を備えている。これによれば、第１制御弁５６Ｃと第２制御弁５６Ｄとの両方を作動させることによって、第１油路４１の作動油を、第４油路４４を介して第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）に増量することができ、作動油の流量のコントロールを簡単に行うことができる。

【0048】

第２制御弁５６Ｄは、第１制御弁５６Ｃの開度が所定以上となった場合に、閉鎖状態から開放状態になる。これによれば、第２制御弁５６Ｄが第１制御弁５６Ｃの開度が所定以上となった場合に開放状態になるため、第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）へ供給する作動油を徐々に増加させることができ、作動油の流量のコントロールを簡単に行うことができる。

【0049】

第１制御弁５６Ｃは、第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）に作動油を供給しない中立位置と、中立位置から切り換わって第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）に作動油を供給する供給位置とに切り換え可能な切換弁であり、第２制御弁５６Ｄは、第１制御弁５６Ｃが中立位置から供給位置に切り換わる際に、閉鎖状態から開放状態になる。これによれば、第１制御弁５６Ｃが第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）への作動油の供給を開始してから、第２制御弁５６Ｄが作動油を供給することになるため、この点からも第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）へ供給する作動油を徐々に増加させることができ、作動油の流量のコントロールを簡単に行うことができる。

【0050】

第２制御弁５６Ｄは、開放状態において開度が徐々に大きくなる。これによれば、第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）に合流させる作動油を少しずつ増加させることができ、油圧アクチュエータ２６のコントロールが行い易い。
作業機の油圧システムは、第４油路４４の中途部に接続され且つ第２制御弁５６Ｄの出力ポート９０ｂを通過した作動油を当該第３油路（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）に流す連通位置と出力ポート９０ｂを通過した作動油を別の油路に流す切換位置とに切り換え可能な方向切換弁１１０を備えている。これによれば、油圧アクチュエータ２６とは異なる別の油圧アクチュエータに作動油を供給することができ、別の油圧アクチュエータへ供給する作動油を増加させることが可能となる。

【0051】

油圧ポンプＰ２は、作動油の流量を可変にする可変容量ポンプである。これによれば、作動油の流量を可変にできる油圧ポンプＰ２である場合は、少なくとも第１制御弁５６Ｃ、第２制御弁５６Ｄの２つの制御弁（スプール）における可能な限りの開口（径）によって、油圧アクチュエータ２６に出来るだけ多くの作動油を供給することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0052】

１ ：作業機
２ ：機体
３ ：キャビン
４ ：作業装置
５ ：走行装置
８ ：運転席
１０ ：ブーム
１１ ：作業具（バケット）
１２ ：リフトリンク
１３ ：制御リンク
１４ ：ブームシリンダ
１５ ：バケットシリンダ
１６ ：第１枢支軸
１７ ：第２枢支軸
１８ ：第３枢支軸
１９ ：第４枢支軸
２０ ：第５枢支軸
２１ ：第６枢支軸
２２ ：作動油タンク
２６ ：油圧アクチュエータ
３５ ：フィルタ
４１ ：第１油路
４２ ：第２油路
４４ ：第４油路
４５ ：排出油路
４６ ：排出油路
５０ ：接続部材
５６ ：制御弁
５６Ａ ：ブーム制御弁
５６Ｂ ：バケット制御弁
５６Ｃ ：第１予備制御弁（第１制御弁）
５６Ｄ ：第２予備制御弁（第２制御弁）
５８ ：操作レバー
５９Ａ ：下降用パイロット弁
５９Ｂ ：上昇用パイロット弁
５９Ｃ ：パイロット弁
５９Ｄ ：パイロット弁
６０Ａ ：第１比例弁
６０Ｂ ：第２比例弁
８０ａ ：入力ポート
８０ｂ ：出力ポート
８０ｃ ：出力ポート
８０ｄ ：排出ポート
８０ｅ ：循環ポート
８０ｆ ：循環ポート
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ：第３油路（給排油路）
８３ａ ：供給位置（第１位置）
８３ｂ ：供給位置（第２位置）
８３ｃ ：中立位置
８７ ：受圧部
８８ ：制御装置
８９ ：操作部材
９０ａ ：入力ポート
９０ｂ ：出力ポート
９０ｃ ：排出ポート
９０ｄ ：排出ポート
９１ａ ：第１位置
９１ｂ ：第２位置
９３ ：受圧部
９４ ：油路
９５ ：比例弁
９５ａ ：ソレノイド
９６ ：パイロット油路
９９ ：スイッチ
１１０ ：方向切換弁
１１２ａ ：入力ポート
１１２ｂ ：出力ポート
１１２ｃ ：出力ポート
１１３ ：油路
１１５ ：スイッチ
Ｌ１ ：開度
Ｌ２ ：開度
Ｐ１ ：第１油圧ポンプ
Ｐ２ ：第２油圧ポンプ
Ｑ１ ：流量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】