特許 7397194 建設機械

(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】2023-12-04

(45)【発行日】2023-12-12

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20231205BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20231205BHJP

   F15B 21/14 20060101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 M

F15B11/02 V

F15B21/14 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022532330

(86)(22)【出願日】2021-04-07

(86)【国際出願番号】 JP2021014801

(87)【国際公開番号】W WO2021256060

(87)【国際公開日】2021-12-23

【審査請求日】2022-08-17

(31)【優先権主張番号】P 2020104904

(32)【優先日】2020-06-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】土方 聖二

(72)【発明者】

【氏名】釣賀 靖貴

(72)【発明者】

【氏名】平工 賢二

(72)【発明者】

【氏名】星野 雅俊

【審査官】佐久間 友梨

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０６９４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０５９０２０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｆ１５Ｂ １１／０２

１１／０２８

１１／０８

２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動油を貯留するタンクと、
油圧シリンダと、
前記油圧シリンダからの戻り油を蓄えるアキュムレータと、
前記油圧シリンダのボトム側油室と前記アキュムレータとを接続する第１油路に配置された第１制御弁と、
前記油圧シリンダのロッド側油室と前記タンクとを接続する第２油路に配置された第２制御弁とを備えた建設機械において、
前記ロッド側油室と前記アキュムレータとを接続する第３油路に配置された第３制御弁と、
前記第１油路のうち前記ボトム側油室と前記第１制御弁とを接続する油路部分と前記第３油路のうち前記ロッド側油室と前記第３制御弁とを接続する油路部分とを接続する第４油路に配置された第４制御弁と、
前記油圧シリンダの動作を指示するための操作レバーと、
前記操作レバーを介して入力される指示に応じて、前記第１制御弁、前記第２制御弁および前記第３制御弁を制御するコントローラと、
前記ボトム側油室の圧力を検出する第１圧力センサとを備え、
前記第４制御弁は、前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの伸長動作が指示された場合に閉じ、前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの収縮動作が指示された場合に開くように構成されており、
前記コントローラは、
前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの伸長動作が指示され、かつ前記第１圧力センサで検出した前記ボトム側油室の圧力が第１の所定の圧力より高い場合に、前記第１制御弁および前記第２制御弁を開くと共に前記第３制御弁を閉じ、
前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの伸長動作が指示され、かつ前記第１圧力センサで検出した前記ボトム側油室の圧力が前記第１の所定の圧力以下の場合に、前記第１制御弁および前記第３制御弁を開くと共に前記第２制御弁を閉じる
ことを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
油圧ポンプを備え、
前記第４制御弁は、前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記油圧シリンダに供給すると共に前記油圧シリンダからの戻り油を前記タンクに排出することが可能な方向制御弁である
ことを特徴とする建設機械。

【請求項3】

請求項２に記載の建設機械において、
前記第１油路のうち前記ボトム側油室と前記第１制御弁とを接続する油路部分に配置された第１パイロットチェック弁と、
前記第４油路のうち前記ボトム側油室と前記方向制御弁とを接続する油路部分に配置された第２パイロットチェック弁と、
前記第１制御弁と前記第２制御弁と前記第３制御弁と前記第１パイロットチェック弁とを一体化する第１バルブブロックと、
前記方向制御弁と前記第２パイロットチェック弁とを一体化する第２バルブブロックとを備えた
ことを特徴とする建設機械。

【請求項4】

請求項１に記載の建設機械において、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出ポートを前記アキュムレータまたは前記タンクに選択的に接続する第５制御弁と、
前記アキュムレータの圧力を検出する第２圧力センサとを備え、
前記コントローラは、前記第２圧力センサで検出した前記アキュムレータの圧力が第２の所定の圧力以上の場合は、前記油圧ポンプの吐出ポートが前記タンクに接続されるように前記第５制御弁を制御し、前記第２圧力センサで検出した前記アキュムレータの圧力が前記第２の所定の圧力より低い場合は、前記油圧ポンプの吐出ポートが前記アキュムレータに接続されるように前記第５制御弁を制御する
ことを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１によれば、ブームの下げ動作時にブームシリンダのボトム側とロッド側を連通させ、さらにボトム側をアキュムレータに接続することにより、ブームシリンダからの戻り油を昇圧してアキュムレータに蓄えることができる。さらに特許文献２では、アキュムレータに蓄えた圧油をブームシリンダに供給し、その分ポンプからブームシリンダに送る流量を低減させることにより、燃費を低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２７５７６９号公報

【文献】特開２００９－２７５７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１及び特許文献２の構成では、ブームシリンダのボトム圧を昇圧させてアキュムレータを蓄圧することから、アキュムレータの圧力も高くなる。このように高圧に蓄圧されたアキュムレータからブームシリンダに圧油を供給すると大きな圧力損失が発生し、アキュムレータに蓄えたエネルギーを有効に使えない懸念がある。ここで、ブームシリンダのボトム圧は、アームとバケットを含むフロントの姿勢に応じて変化する。例えばアームとバケットを抱え込んだ姿勢ではブームのボトム圧が低下する。その状態でアキュムレータからブームシリンダのボトム側に圧油を供給すると大きな圧力損失が生じる。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アキュムレータで油圧シリンダを効率良く駆動することが可能な建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、作動油を貯留するタンクと、油圧シリンダと、前記油圧シリンダからの戻り油を蓄えるアキュムレータと、前記油圧シリンダのボトム側油室と前記アキュムレータとを接続する第１油路に配置された第１制御弁と、前記油圧シリンダのロッド側油室と前記タンクとを接続する第２油路に配置された第２制御弁とを備えた建設機械において、前記ロッド側油室と前記アキュムレータとを接続する第３油路に配置された第３制御弁と、前記第１油路のうち前記ボトム側油室と前記第１制御弁とを接続する油路部分と前記第３油路のうち前記ロッド側油室と前記第３制御弁とを接続する油路部分とを接続する第４油路に配置された第４制御弁と、前記油圧シリンダの動作を指示するための操作レバーと、前記操作レバーを介して入力される指示に応じて、前記第１制御弁、前記第２制御弁および前記第３制御弁を制御するコントローラと、前記ボトム側油室の圧力を検出する第１圧力センサとを備え、前記第４制御弁は、前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの収縮動作が指示された場合に開くように構成されており、前記コントローラは、前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの伸長動作が指示され、かつ前記第１圧力センサで検出した前記ボトム側油室の圧力が第１の所定の圧力より高い場合に、前記第１制御弁および前記第２制御弁を開くと共に前記第３制御弁を閉じ、前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの伸長動作が指示され、かつ前記第１圧力センサで検出した前記ボトム側油室の圧力が前記第１の所定の圧力以下の場合に、前記第１制御弁および前記第３制御弁を開くと共に前記第２制御弁を閉じるものとする。

【0007】

以上のように構成した本発明によれば、油圧シリンダを収縮駆動する際に、第４制御弁を開いて油圧シリンダのボトム側をロッド側に連通させてボトム側を昇圧すると共に、第１制御弁を開いてボトム側をアキュムレータに連通させることにより、アキュムレータにボトム側からの戻り油を高圧で蓄えることが可能となる。また、油圧シリンダを伸長駆動する際に、第４制御弁を閉じて油圧シリンダのボトム側とロッド側との連通を解除すると共に、第１制御弁を開いてボトム側をアキュムレータに連通させ、かつ第２制御弁および第３制御弁のいずれか一方を開くことにより、ロッド側の背圧を調整しつつアキュムレータからボトム側に圧油を供給することができる。これにより、アキュムレータと油圧シリンダ１のボトム側との圧力差を小さくすることができるため、第１制御弁における圧力損失を低減することが可能となる。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る建設機械によれば、アキュムレータで油圧シリンダを効率良く駆動することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【図2】本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図である。

【図3】本発明の第１の実施例におけるコントローラのブームシリンダの駆動に係る制御フローを示す図である。

【図4】本発明の第１の実施例におけるコントローラのアキュムレータの蓄圧動作に係る制御フローを示す図である。

【図5】本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。

【0011】

図１は、本実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【0012】

図１に示すように、油圧ショベル１００は、走行体１０１と、走行体１０１上に旋回可能に配置され、車体を構成する旋回体１０２と、旋回体１０２に上下方向に回動可能に取り付けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置１０３とを備えている。旋回体１０２は、旋回モータ１０４によって駆動される。

【0013】

作業装置１０３は、旋回体１０２に上下方向に回動可能に取り付けられるブーム１０５と、ブーム１０５の先端に上下方向に回動可能に取り付けられるアーム１０６と、アーム１０６の先端に上下方向に回動可能に取り付けられるバケット１０７とを含んでいる。ブーム１０５はブームシリンダ１によって駆動され、アーム１０６はアームシリンダ１０８によって駆動され、バケット１０７はバケットシリンダ１０９によって駆動される。

【0014】

旋回体１０２上の前側位置には運転室１１０を設けてあり、後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト１１１を設けてある。運転室１１０とカウンタウエイト１１１の間には機械室１１２を設けてある。機械室１１２には、エンジン、油圧ポンプ、コントロールバルブ１１３等が収容される。コントロールバルブ１１３は、油圧ポンプから各アクチュエータへ供給される作動油の流れを制御する。

【0015】

本実施の形態に係る油圧ショベル１００には、以下の各実施例で説明する油圧駆動装置が搭載される。

【実施例1】

【0016】

図２は、本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
（構成）
図２を参照し、油圧駆動装置２００の構成について説明する。

【0017】

アキュムレータ４は、ブームシリンダ１からの戻り油を蓄え、ブームシリンダ１の駆動時に圧油を供給する油圧機器である。アキュムレータ４とブームシリンダ１のボトム側油室１ａとは油路２１を介して接続されており、油路２１には制御弁２およびパイロットチェック弁８が配置されている。制御弁２は、コントローラ６からの制御信号を受けて油路２１を連通または遮断する。パイロットチェック弁８は、後述するブーム下げパイロット圧Ｐｄが発生している間だけ開弁し、ブーム下げパイロット圧Ｐｄが発生していないときは閉弁状態に保たれる。これにより、ブーム下げ動作時を除き、ブームシリンダ１のボトム側油室１ａの圧力が保持されるため、ブームシリンダ１が意図せず収縮動作することを防ぐことができる。油路２１のうちボトム側油室１ａとパイロットチェック弁８とを接続する油路部分には、ボトム側油室１ａの圧力を検出する圧力センサ９が設けられており、圧力センサ９の信号はコントローラ６に入力される。

【0018】

ブームシリンダ１のロッド側油室１ｂとタンク２０とは油路２２で接続されており、油路２２には制御弁３が配置されている。制御弁３は、コントローラ６からの制御信号を受けて油路２２を連通または遮断する。

【0019】

ブームシリンダ１のロッド側油室１ｂとアキュムレータ４とは油路２３で接続されており、油路２３には制御弁１０が配置されている。制御弁１０は、コントローラ６からの制御信号を受けて油路２３を連通または遮断する。

【0020】

油圧ポンプ１３は主にアキュムレータ４を蓄圧するための油圧機器であり、油圧ポンプ１３の吐出ポートは制御弁１８および油路２４を介してアキュムレータ４に接続されている。制御弁１８は、コントローラ６からの制御信号を受けて、図示ノーマル位置から切換操作される。制御弁１８がノーマル位置にあるときは油圧ポンプ１３の吐出油はタンク２０に排出され、制御弁１８がノーマル位置から切り換えられると、油圧ポンプ１３の吐出油がアキュムレータ４に蓄えられる。油路２４には、アキュムレータ４の圧力を検出する圧力センサ１９が設けられており、圧力センサ１９の信号はコントローラ６に入力される。

【0021】

油路２１のうちパイロットチェック弁８と制御弁２とを接続する油路部分は、油路２４を介して油路２３のうちロッド側油室１ｂと制御弁１０とを接続する部分と接続されており、油路２４には制御弁７が配置されている。制御弁７は、後述するブーム下げパイロット圧Ｐｄにより、図示遮断位置から連通位置に切換操作される。これにより、ブーム下げ動作時には、ブームシリンダ１のボトム側がロッド側と連通し、ブームシリンダ１のボトム側が昇圧される。

【0022】

オペレータにより操作レバー５がブーム上げ方向に操作されるとブーム上げパイロット圧Ｐｕが発生し、ブーム下げ方向に操作されるとブーム下げパイロット圧Ｐｄが発生する。ブーム下げパイロット圧Ｐｄは圧力センサ１１によって検出され、ブーム上げパイロット圧Ｐｕは圧力センサ１２によって検出され、圧力センサ１１，１２の信号はコントローラ６に入力される。

【0023】

次に、コントローラ６の処理内容について図３および図４を用いて説明する。図３はブームシリンダ１の駆動に係る制御フローを表したものであり、図４はアキュムレータ４の蓄圧動作に係る制御フローを表わしたものである。これらの制御フローは、例えば図示しないキースイッチをＯＮにした場合に開始され、同時並行的に実行される。

【0024】

最初に、図３を参照し、ブームシリンダ１の駆動に係る制御フローについて説明する。

【0025】

コントローラ６は、まず、圧力センサ１２でブーム上げパイロット圧Ｐｕが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

【0026】

ステップＳ１０１でＹｅｓ（ブーム上げパイロット圧Ｐｕが検出された）と判定した場合は、圧力センサ９で検出したブームシリンダ１のボトム圧が所定の圧力ｓｅｔ１よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0027】

ステップＳ１０２でＹｅｓ（ブームシリンダ１のボトム圧が所定の圧力ｓｅｔ１よりも高い）と判定した場合は、制御弁１０は閉じたまま、制御弁２，３を開き（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０１へ戻る。これにより、ロッド側の背圧を抑えつつブームシリンダ１を伸長動作させることができる。

【0028】

ステップＳ１０２でＮｏ（ブームシリンダ１のボトム圧が所定の圧力ｓｅｔ１以下である）と判定した場合は、制御弁３は閉じたまま、制御弁２，１０を開き（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０１へ戻る。これにより、ロッド側に背圧を立てつつブームシリンダ１を伸張動作させることができる。この時、ブームシリンダ１とアキュムレータ４の圧力差が小さくなり、アキュムレータ４からブームシリンダ１へ圧油を供給する際の圧力損失が抑えられるため、効率良くブームシリンダ１を駆動することが可能となる。

【0029】

ステップＳ１０１でＮｏ（ブーム上げパイロット圧Ｐｕが検出されなかった）と判定した場合は、圧力センサ１１でブーム下げパイロット圧Ｐｄが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0030】

ステップＳ１０５でＹｅｓ（ブーム下げパイロット圧Ｐｄが検出された）と判定した場合は、制御弁３，１０は閉じたまま、制御弁２を開き（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０１へ戻る。この時、ブーム下げパイロット圧Ｐｄにより制御弁７は連通位置に切り換えられる。これにより、ブームシリンダ１のボトム側から排出された圧油の一部が制御弁２を介してアキュムレータ４に蓄えられると共に、残りの一部が制御弁７を介してブームシリンダ１のロッド側に供給され、ブームシリンダ１が収縮動作する。

【0031】

ステップＳ１０５でＮｏ（ブーム下げパイロット圧Ｐｄが検出されなかった）と判定した場合は、制御弁２，３，１０を閉じ（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０１へ戻る。これにより、ブームシリンダ１に作動油を給排する油路２１～２３が全て遮断されるため、ブームシリンダ１は静止状態に保たれる。

【0032】

次に、図４を参照し、アキュムレータ４の蓄圧動作に係る制御フローについて説明する。

【0033】

コントローラ６は、まず、圧力センサ１９で検出したアキュムレータ４の圧力（アキュムレータ圧）が所定の圧力ｓｅｔ２よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここでいう所定の圧力ｓｅｔ２は、制御弁７を開いてロッド側に背圧を立てた状態でもブームシリンダ１のボトム側油室１ａに圧油を供給できる程度の圧力に設定される。

【0034】

ステップＳ２０１でＹｅｓ（アキュムレータ圧が所定の圧力ｓｅｔ２よりも低い）と判定した場合は、制御弁１８をノーマル位置から切り換えて油圧ポンプ１３の吐出ポートをアキュムレータ４に接続し（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０１へ戻る。これにより、油圧ポンプ１３の吐出油がアキュムレータ４に蓄えられ、アキュムレータ４の圧力が所定の圧力ｓｅｔ２以上に保たれるため、任意のタイミングでブームシリンダ１を駆動することが可能となる。

【0035】

ステップＳ２０１でＮｏ（アキュムレータ圧が所定の圧力ｓｅｔ２以上である）と判定した場合は、制御弁１８をノーマル位置に戻して油圧ポンプ１３の吐出ポートをタンク２０に接続し（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０１へ戻る。これにより、油圧ポンプ１３によって必要以上にアキュムレータ４が蓄圧されないため、不要なエネルギー消費を抑えることができる。
（動作）
図２を参照し、油圧駆動装置２００の動作について説明する。

【0036】

まず、ブーム１０５の下げ動作（ブームシリンダ１の収縮動作）について説明する。

【0037】

操作レバー５をブーム下げ方向に操作すると、ブーム下げパイロット圧Ｐｄによってパイロットチェック弁８の圧力保持が解除されると共に制御弁７が開き、ブームシリンダ１のボトム側がロッド側と連通して昇圧される。また同時に、コントローラ６が制御弁２を開くことにより、ボトム側の圧油がアキュムレータ４に流入してエネルギーが回生されると共にブームシリンダ１が収縮する。この時、昇圧されたボトム圧によってアキュムレータ４が蓄圧される。

【0038】

次に、ブーム１０５の上げ動作（ブームシリンダ１の伸長動作）について説明する。

【0039】

操作レバー５がブーム上げ方向に操作されると、コントローラ６はブーム上げパイロット圧Ｐｕが検出されたと判定し、制御弁２を開くと共にブームシリンダ１のボトム圧に応じて制御弁３，１０のいずれか一方を開く。具体的には、ブームシリンダ１のボトム圧が所定の圧力ｓｅｔ１より高い場合は、制御弁１０を閉じた状態で制御弁３を開くことによりロッド側の背圧を抑え、効率よくブームシリンダ１を伸長させる。このとき、アキュムレータ４の圧力とボトム圧との圧力差が小さいため、制御弁２で大きな圧力損失は生じない。一方、ブームシリンダ１のボトム圧が所定の圧力ｓｅｔ１以下のときは、制御弁３を閉じた状態で制御弁１０を開き、ブームシリンダ１のロッド側をアキュムレータ４に接続することにより、ロッド側に背圧を発生させる。これにより、ブームシリンダ１のボトム側の圧力も上昇するため、ブームシリンダ１のボトム側とアキュムレータ４との圧力差が小さくなり、制御弁２で発生する圧力損失を小さくすることができる。この時、ブームシリンダ１のロッド側に発生させた背圧は制御弁１０を介してそのままアキュムレータ４に回生されるため、背圧を発生させることによるエネルギー損失は生じない。
（効果）
本実施例では、作動油を貯留するタンク２０と、油圧シリンダ１と、油圧シリンダ１からの戻り油を蓄えるアキュムレータ４と、油圧シリンダ１のボトム側油室１ａとアキュムレータ４とを接続する第１油路２１に配置された第１制御弁２と、油圧シリンダ１のロッド側油室１ｂとタンク２０とを接続する第２油路２２に配置された第２制御弁３とを備えた建設機械１００において、ロッド側油室１ｂとアキュムレータ４とを接続する第３油路２３に配置された第３制御弁１０と、第１油路２１のうちボトム側油室１ａと第１制御弁２とを接続する油路部分と第３油路２３のうちロッド側油室と第３制御弁１０とを接続する油路部分とを接続する第４油路２４に配置された第４制御弁７とを備える。

【0040】

以上のように構成した本実施例によれば、油圧シリンダ１を収縮駆動する際に、第４制御弁７を開いて油圧シリンダ１のボトム側をロッド側に連通させてボトム側を昇圧すると共に、第１制御弁２を開いてボトム側をアキュムレータ４に連通させることにより、アキュムレータ４にボトム側からの戻り油を高圧で蓄えることが可能となる。また、油圧シリンダ１を伸長駆動する際に、第４制御弁７を閉じて油圧シリンダ１のボトム側とロッド側との連通を解除すると共に、第１制御弁２を開いてボトム側をアキュムレータ４に連通させ、かつ第２制御弁３および第３制御弁１０のいずれか一方を開くことにより、ロッド側の背圧を調整しつつアキュムレータ４からボトム側に圧油を供給することができる。これにより、アキュムレータ４と油圧シリンダ１のボトム側との圧力差を小さくすることができるため、第１制御弁２における圧力損失を低減することが可能となる。

【0041】

また、本実施例に係る建設機械１００は、油圧シリンダ１の動作を指示するための操作レバー５と、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の伸長動作が指示された場合に、第１制御弁２を開くと共に第２制御弁３および第３制御弁１０のいずれか一方を開くように制御するコントローラ６とを備え、コントローラ６は、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の伸長動作が指示された場合に第４制御弁７を閉じ、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の収縮動作が指示された場合に第４制御弁７を開くように制御する。

【0042】

このように構成することにより、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の収縮動作が指示された場合は、第４制御弁７が開くことにより油圧シリンダ１のボトム側がロッド側に連通して昇圧され、かつ第１制御弁２が開いてボトム側がアキュムレータ４に連通するため、アキュムレータ４にボトム側の戻り油を高圧で蓄えることができる。また、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の伸長動作が指示された場合は、第４制御弁７が閉じることにより油圧シリンダ１のボトム側とロッド側との連通が解除され、かつ第２制御弁３および第３制御弁１０のいずれか一方が開いてロッド側がタンク２０またはアキュムレータ４に連通するため、ロッド側の背圧を調整することができる。

【0043】

また、本実施例に係る建設機械１００は、ボトム側油室１ａの圧力を検出する第１圧力センサ９を備え、コントローラ６は、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の伸長動作が指示され、かつ第１圧力センサ９で検出したボトム側油室１ａの圧力が第１の所定の圧力ｓｅｔ１より高い場合は、第３制御弁１０を閉じると共に第２制御弁３を開き、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の伸長動作が指示され、かつ第１圧力センサ９で検出したボトム側油室１ａの圧力が第１の所定の圧力ｓｅｔ１以下の場合は、第２制御弁３を閉じると共に第３制御弁１０を開くように制御する。

【0044】

このように構成することにより、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の伸長動作が指示された場合でボトム側油室１ａの圧力が第１の所定の圧力ｓｅｔ１以下のときは、ロッド側をアキュムレータ４に連通させて背圧を立て、アキュムレータ４と油圧シリンダ１のボトム側との圧力差を小さくすることにより、制御弁２における圧力損失を低減することができる。また、操作レバー５を介して油圧シリンダ１の伸長動作が指示された場合でボトム側油室１ａの圧力が第１の所定の圧力ｓｅｔ１より高いときは、ロッド側をタンク２０に連通させて背圧を抑えることにより、効率良く油圧シリンダ１を伸長駆動することができる。

【0045】

また、本実施例に係る建設機械１００は、油圧ポンプ１３と、油圧ポンプ１３の吐出ポートをアキュムレータ４またはタンク２０に選択的に接続する第５制御弁１８と、アキュムレータ４の圧力を検出する第２圧力センサ１９とを備え、コントローラ６は、第２圧力センサ１９で検出したアキュムレータ４の圧力が第２の所定の圧力ｓｅｔ２以上の場合は、油圧ポンプ１３の吐出ポートがタンク２０に接続されるように第５制御弁１８を制御し、第２圧力センサ１９で検出したアキュムレータ４の圧力が第２の所定の圧力ｓｅｔ２より低い場合は、油圧ポンプ１３の吐出ポートがアキュムレータ４に接続されるように第５制御弁１８を制御する。

【0046】

このように構成することにより、アキュムレータ４の圧力が第２の所定の圧力ｓｅｔ２以上に保たれるため、任意のタイミングで油圧シリンダ１を駆動することが可能となる。

【実施例2】

【0047】

図５は、本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図である。

【0048】

本実施例に係る油圧駆動装置２００は、油圧ポンプ１３の吐出油をブームシリンダ１に供給し、ブームシリンダ１から排出される圧油をタンク２０に流すための方向制御弁１４を備えている。方向制御弁１４は、ブーム上げパイロット圧Ｐｕによって図示中立位置から左側位置に切換操作され、ブーム下げパイロット圧Ｐｄによって中立位置から右側位置に切換操作される。左側位置に切換操作された方向制御弁１４は、油圧ポンプ１３の吐出ポートをブームシリンダ１のボトム側油室１ａに連通させると共にロッド側油室１ｂをタンク２０に連通させる。右側位置に切換操作された方向制御弁１４は、ブームシリンダ１のボトム側油室１ａをロッド側油室１ｂに連通させる。このように、方向制御弁１４の右側位置には、第１の実施例における制御弁７（図２に示す）の機能が実装されている。

【0049】

さらに本実施例では、方向制御弁１４と油圧シリンダ１の間にパイロットチェック弁１５を配置すると共に、方向制御弁１４とパイロットチェック弁１５を一体のバルブブロック１７として構成し、その他の弁をバルブブロック１６として構成している。すなわち、バルブブロック１７は、従来の油圧ショベルに搭載されている、油圧ポンプからアクチュエータへの圧油の供給を制御するためのメインコントロールバルブを構成し、バルブブロック１６は、アキュムレータへの圧油の供給を制御するためのハイブリッド用バルブを構成する。
（効果）
本実施例に係る建設機械１００は、油圧ポンプ１３を備え、第４制御弁１４は、油圧ポンプ１３から吐出された圧油を油圧シリンダ１に供給すると共に油圧シリンダ１からの戻り油をタンク２０に排出することが可能な方向制御弁１４である。

【0050】

以上のように構成した本実施例によれば、第１の実施例による効果に加えて、以下の効果が得られる。

【0051】

ブームシリンダ１のボトム側をロッド側に連通させて昇圧する機能を方向制御弁１４の右側位置に実装したことにより、第１の実施例における制御弁７（図２に示す）が不要となる。また、油圧ポンプ１３から方向制御弁１４を介して油圧シリンダ１に圧油を供給可能としたことにより、アキュムレータ４をチャージする必要が無くなるため、第１の実施例における制御弁１８および圧力センサ１９（図２に示す）も不要になる。これにより、油圧回路が複雑になること防ぐことができる。

【0052】

また、本実施例に係る建設機械１００は、第１油路２１のうちボトム側油室１ａと第１制御弁２とを接続する油路部分に配置された第１パイロットチェック弁８と、第４油路２４のうちボトム側油室１ａと方向制御弁１４とを接続する油路部分に配置された第２パイロットチェック弁１５と、第１制御弁２と第２制御弁３と第３制御弁１０と第１パイロットチェック弁８とを一体化する第１バルブブロック１６と、方向制御弁１４と第２パイロットチェック弁１５とを一体化する第２バルブブロック１７とを備える。

【0053】

このように構成することにより、ハイブリッド用バルブを従来のメインコントロールバルブにアドオンするだけで建設機械をハイブリッド化できると共に、メインコントロールバルブとハイブリッド用バルブのそれぞれに設けたパイロットチェック弁８，１５によりブームシリンダ１のリークを確実に防止することができる。

【0054】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。

【符号の説明】

【0055】

１…ブームシリンダ（油圧シリンダ）、２…制御弁（第１制御弁）、３…制御弁（第２制御弁）、４…アキュムレータ、５…操作レバー、６…コントローラ、７…制御弁（第４制御弁）、８…パイロットチェック弁（第１パイロットチェック弁）、９…圧力センサ（第１圧力センサ）、１０…制御弁（第３制御弁）、１１…圧力センサ、１２…圧力センサ、１３…油圧ポンプ、１４…方向制御弁（第４制御弁）、１５…パイロットチェック弁（第２パイロットチェック弁）、１６…バルブブロック（第１バルブブロック）、１７…バルブブロック（第２バルブブロック）、１８…制御弁（第５制御弁）、１９…圧力センサ（第２圧力センサ）、２０…タンク、２１…油路（第１油路）、２２…油路（第２油路）、２３…油路（第３油路）、２４…油路（第４油路）、２５…油路、２６…制御弁、１００…油圧ショベル（建設機械）、１０１…走行体、１０２…旋回体、１０３…作業装置、１０４…旋回モータ、１０５…ブーム、１０６…アーム、１０７…バケット、１０８…アームシリンダ、１０９…バケットシリンダ、１１０…運転室、１１１…カウンタウエイト、１１２…機械室、１１３…コントロールバルブ、２００…油圧駆動装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】