JP2019065999A - 作業機の油圧システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単に作業油圧アクチュエータを制御する制御弁の受圧部へ作用するパイロット圧を制限することができる作業機の油圧システムを提供する。【解決手段】作業機の油圧システムは、作動油を吐出する油圧ポンプＰ２と、作動油によって作動可能な作業油圧アクチュエータ１４，１５と、作動油を受圧する受圧部を有し、且つ、受圧部に作用した作動油の圧力に基づいて作業油圧アクチュエータを制御する制御弁２０と、操作量に基づいて受圧部に作用する作動油の圧力であるパイロット圧を設定可能な作業操縦装置５７と、制御弁の受圧部と作業操縦装置とを接続するパイロット油路６０と、パイロット油路に接続され且つパイロット油路の作動油を排出可能な排出油路７０と、排出油路に設けられ且つ、操作量に対するパイロット圧を変更する変更部８０と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、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。

従来より、作業機において、様々な事情によって油圧機器等の出力を下げる必要がある。例えば、特許文献１では、エンジンに所定以上の負荷が掛かったときに、油圧機器の１つである走行ポンプの出力を下げている。詳しくは、特許文献１の作業機は、エンジンと、エンジンにより駆動する走行ポンプと、走行操作レバーと、走行操作レバーの操作に応じてパイロット油の圧力（パイロット圧）が変更可能な操作弁と、操作弁の上流側に設けられた圧力制御弁とを備えている。

特許第５６８７９７０号公報

特許文献１の作業機では、エンジンに所定以上の負荷が掛かった場合には、操作弁の上流側に配置した圧力制御弁を操作することによって、操作弁に入る作動油の圧力（一次圧）を低減し、走行ポンプの出力を低下させている。このように、走行ポンプ等の出力を下げる方法として操作弁の一次側の圧力を下げた場合、操作弁に繋がる全ての油圧機器、即ち、走行ポンプ以外の機器であって出力を低下させたくない油圧機器の出力も下がってしまうことになる。また、走行操作レバーを操作した場合の操作感（操作性）が低下してしまう虞がある。加えて、特許文献１では、作業系の油圧機器に作用する圧力を低下させるということも考慮されていない。

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、簡単に作業油圧アクチュエータを制御する制御弁の受圧部へ作用するパイロット圧を制限する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。

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可能な作業油圧アクチュエータと、作動油を受圧する受圧部を有し、且つ、前記受圧部に作用した作動油の圧力に基づいて前記作業油圧アクチュエータを制御する制御弁と、操作量に基づいて前記受圧部に作用する作動油の圧力であるパイロット圧を設定可能な作業操縦装置と、前記制御弁の受圧部と前記作業操縦装置とを接続するパイロット油路と、前記パイロット油路に接続され且つ前記パイロット油路の作動油を排出可能な排出油路と、前記排出油路に設けられ且つ、前記操作量に対する前記パイロット圧を変更する変更部と、を備えている。

前記変更部は、前記排出油路に設けられた可変絞り弁であり、前記排出油路には、少なくとも前記可変絞り弁の上流側又は下流側に差圧を発生させる差圧発生部が設けられている。
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可能な作業油圧アクチュエータと、作動油を受圧する複数の受圧部を有し、且つ、前記複数の受圧部に作用した作動油の圧力に基づいて前記作業油圧アクチュエータを制御する制御弁と、操作量に基づいて前記受圧部に作用する作動油の圧力であるパイロット圧を設定可能な作業操縦装置と、前記制御弁の複数の受圧部と前記作業操縦装置とを接続する複数のパイロット油路と、前記複数のパイロット油路に接続され且つ前記パイロット油路の作動油を排出可能な複数の排出油路と、前記排出油路に設けられ且つ、前記操作量に対する前記パイロット圧を変更する複数の変更部と、を備えている。

前記複数の変更部は、前記排出油路に設けられた可変絞り弁であり、前記排出油路には
、少なくとも前記可変絞り弁の上流側又は下流側に差圧を発生させる差圧発生部が設けられている。
前記作業操縦装置は、一方又は他方に操作可能な操作部材と、前記操作部材を一方に操作した場合に作動油の圧力である第１圧力を設定する第１操作弁と、前記操作部材を他方に操作した場合に作動油の圧力である第２圧力を設定する第２操作弁と、を有し、前記複数の受圧部は、前記第１圧力が受圧される第１受圧部と、前記第２圧力が受圧される第２受圧部と、を有し、前記複数のパイロット油路は、前記第１操作弁と第１受圧部とを接続する第１パイロット油路と、前記第２操作弁と第２受圧部とを接続する第２パイロット油路と、を有している。

前記複数の排出油路は、前記第１パイロット油路に接続された第１排出油路と、前記第２パイロット油路に接続された第２排出油路と、を有し、前記複数の変更部は、前記第１排出油路に設けられた第１変更部と、前記第２排出油路に設けられた第２変更部と、を有し、前記複数の差圧発生部は、前記第１排出油路に設けられた第１差圧発生部と、前記第２排出油路に設けられた第２差圧発生部と、を有している。

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可能な作業油圧アクチュエータと、作動油を受圧する複数の受圧部を有し、且つ、前記複数の受圧部に作用した作動油の圧力に基づいて前記作業油圧アクチュエータを制御する制御弁と、操作量に基づいて前記受圧部に作用する作動油の圧力であるパイロット圧を設定可能な作業操縦装置と、前記制御弁の複数の受圧部と前記作業操縦装置とを接続する複数のパイロット油路と、前記複数のパイロット油路に接続され且つ前記パイロット油路の作動油を排出可能な排出油路と、前記排出油路に設けられ且つ、前記操作量に対する前記パイロット圧を変更する変更部と、を備えている。

前記変更部は、前記排出油路に設けられた可変絞り弁であり、前記排出油路には、少なくとも前記可変絞り弁の上流側又は下流側に差圧を発生させる差圧発生部が設けられている。
前記作業操縦装置は、一方又は他方に操作可能な操作部材と、前記操作部材を一方に操作した場合に作動油の圧力である第１圧力を設定する第１操作弁と、前記操作部材を他方に操作した場合に作動油の圧力である第２圧力を設定する第２操作弁と、を有し、前記複数の受圧部は、前記第１圧力が受圧される第１受圧部と、前記第２圧力が受圧される第２受圧部と、を有し、前記複数のパイロット油路は、前記第１操作弁と第１受圧部とを接続する第１パイロット油路と、前記第２操作弁と第２受圧部とを接続する第２パイロット油路と、を有している。

前記排出油路は、前記第１パイロット油路及び前記第２パイロット油路に接続された第１接続油路と、前記第１接続油路に接続された第２接続油路とを有し、前記可変絞り弁は、前記第２接続油路に設けられ、前記差圧発生部は、前記第２接続油路に設けられている。
前記第１接続油路に設けられ且つ、前記第１パイロット油路又は第２パイロット油路の作動油の圧力を選択する圧力選択弁を備えている。

前記第１パイロット油路から第２接続油路に作動油が流れることを許容し且つ、前記第２接続油路から前記第１パイロット油路に作動油が流れることを阻止する第１逆止弁と、前記第２パイロット油路から第２接続油路に作動油が流れることを許容し且つ、前記第２接続油路から前記第２パイロット油路に作動油が流れることを阻止する第２逆止弁と、を備えている。

前記差圧発生部は、逆止弁、リリーフ弁のいずれかである。

本発明によれば、簡単に作業油圧アクチュエータを制御する制御弁の受圧部へ作用するパイロット圧を制限することができる。

作業系の油圧システムを示す図である。 操作量とパイロット圧との関係を示す図である。 操作量とパイロット圧との関係を示す他の図である。 作業系の油圧システムの第１の変形例を示す図である。 作業系の油圧システムの第２の変形例を示す図である。 作業系の油圧システムの第３の変形例を示す図である。 作業系の油圧システムの第４の変形例を示す図である。 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。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４は、本発明に係る作業機の側面図を示している。図４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。但し、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダアローダに限定されず、例えば、スキッドステアローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。

作業機１は、図４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。本発明の実施形態において、作業機１の運転席８に着座した運転者の前側（図４の左側）を前方、運転者の後側（図４の右側）を後方、運転者の左側（図４の手前側）を左方、運転者の右側（図４の奥側）を右方として説明する。また、前後の方向に直交する方向である水平方向を機体幅方向として説明する。機体２の中央部から右部或いは左部へ向かう方向を機体外方として説明する。言い換えれば、機体外方とは、機体幅方向であって、機体２から離れる方向である。機体外方とは反対の方向を、機体内方として説明する。言い換えれば、機体内方とは、機体幅方向であって、機体２に近づく方向である。

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。

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。

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を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。

ブームシリンダ１４の上部は、枢支軸を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。ブームシリンダ１４の下部は、枢支軸を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。
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、枢支軸を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。制御リンク１３の他端は、枢支軸を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。

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が枢支軸回りに上下揺動し、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枢支軸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枢支軸回りに前後揺動する。

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、接続部材が設けられている。接続部材は、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。

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、油圧システムは、第１油圧ポンプＰ１と、第２油圧ポンプＰ２とを有している。第１油圧ポンプＰ１は、ブームシリンダ１４、バケットシリンダ１５又はブーム２２の先端側に取り付けられるアタッチメントの油圧アクチュエータを駆動するために使用される。第２油圧ポンプＰ２（パイロットポンプ）は、主として制御圧又は信号圧としての作動油の圧力を供給するために使用される。以降、説明の便宜上、制御圧又は信号圧としての作動油のことを「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。

また、作業系の油圧システムは、複数の制御弁２０を備えている。複数の制御弁２０は、それぞれ作業系の油圧アクチュエータ（作業油圧アクチュエータ）を制御する弁である。具体的には、複数の制御弁２０は、ブーム制御弁２０Ａ、バケット制御弁２０Ｂ、予備制御弁２０Ｃである。第１油圧ポンプＰ１と複数の制御弁２０（ブーム制御弁２０Ａ、バケット制御弁２０Ｂ、予備制御弁２０Ｃ）とは、吐出油路により接続されている。

ブーム制御弁２０Ａは、ブーム１０を作動させる作業油圧アクチュエータであるブームシリンダ１４を制御する弁である。ブーム制御弁２０Ａは、直動スプール形３位置切換弁である。ブーム制御弁２０Ａは、パイロット油を受圧する複数の受圧部を有している。複数の受圧部は、第１受圧部３１ａと、第２受圧部３１ｂとである。第１受圧部３１ａは、ブーム制御弁２０Ａの本体（ボディ）に設けられ、パイロット油が供給された場合には当該パイロット圧が作用する部分である。第２受圧部３１ｂは、ブーム制御弁２０Ａの本体に設けられ、パイロット油が供給された場合には当該パイロット圧が作用する部分である。

バケット制御弁２０Ｂは、バケット１１を作動させる作業油圧アクチュエータであるバケットシリンダ１５を制御する弁である。バケット制御弁２０Ｂは、パイロット方式の直動スプール形３位置切換弁である。バケット制御弁２０Ｂは、パイロット油を受圧する複数の受圧部を有している。複数の受圧部は、第１受圧部３２ａと、第２受圧部３２ｂとである。第１受圧部３２ａは、バケット制御弁２０Ｂの本体（ボディ）に設けられ、パイロット油が供給された場合には当該パイロット圧が作用する部分である。第２受圧部３２ｂは、バケット制御弁２０Ｂの本体に設けられ、パイロット油が供給された場合には当該パイロット圧が作用する部分である。

予備制御弁２０Ｃは、予備アタッチメントを作動させる作業油圧アクチュエータである予備油圧アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ等）を制御する弁である。予備制御弁２０Ｃは、パイロット方式の直動スプール形３位置切換弁である。予備制御弁２０Ｃは、パイロット油を受圧する複数の受圧部を有している。複数の受圧部は、第１受圧部３３ａと、第２受圧部３３ｂとである。第１受圧部３３ａは、予備制御弁２０Ｃの本体（ボディ）に設けられ、パイロット油が供給された場合には当該パイロット圧が作用する部分である。第２受圧部３３ｂは、予備制御弁２０Ｃの本体に設けられ、パイロット油が供給された場合には当該パイロット圧が作用する部分である。

作業系の油圧システムは、作業操縦装置５７を備えている。作業操縦装置５７は、複数の制御弁２０のそれぞれを操作する装置である。作業操縦装置５７は、操作が行われた場合、制御弁２０の受圧部（第１受圧部３１ａ、３２ａ、第２受圧部３１ｂ、３２ｂ）に作用するパイロット圧を設定することができる。
具体的には、作業操縦装置５７は、操作部材５８と、複数の操作弁５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄとを有している。操作部材５８は、レバー等で構成されていて、前、後、右、左に揺動自在である。複数の操作弁５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄは、油路を介して第２油圧ポンプＰ２に接続されていて、操作部材５８の操作に応じてパイロット圧を設定する。

例えば、操作部材５８を前側に傾動させると、操作弁５９Ａは、当該操作部材５８の操作量に応じて、第１受圧部３１ａに作用するパイロット圧を設定する。第１受圧部３１ａに作用したパイロット圧が所定以上である場合、ブーム制御弁２０Ａが切り換わり、ブームシリンダ１４が収縮して、ブーム１０は下降する。
操作部材５８を後側に傾動させると、操作弁５９Ｂは、当該操作部材５８の操作量に応じて、第２受圧部３１ｂに作用するパイロット圧を設定する。第２受圧部３１ｂに作用したパイロット圧が所定以上である場合、ブーム制御弁２０Ａが切り換わり、ブームシリンダ１４が伸長して、ブーム１０は上昇する。

また、操作部材５８を右側に傾動させると、操作弁５９Ｃは、当該操作部材５８の操作量に応じて、第１受圧部３２ａに作用するパイロット圧を設定する。第１受圧部３２ａに作用したパイロット圧が所定以上である場合、バケット制御弁２０Ｂが切り換わり、バケットシリンダ１５が伸長して、バケット１１はダンプ動作する。操作部材５８を左側に傾動させると、操作弁５９Ｄは、当該操作部材５８の操作量に応じて、第２受圧部３２ｂに作用するパイロット圧を設定する。第２受圧部３２ｂに作用したパイロット圧が所定以上である場合、バケット制御弁２０Ｃが切り換わり、バケットシリンダ１５が収縮して、バケット１１はスクイ動作する。

また、作業操縦装置５７は、レバー等の操作部材５８の他に、スイッチ５５を有している。スイッチ５５は、揺動自在なスライドスイッチ等である。スイッチ５５は、制御装置６５に接続されている。スイッチ５５の操作によって、予備制御弁２０Ｃの受圧部（第１受圧部３３ａ、第２受圧部３３ｂ）に作用するパイロット圧を設定することができる。詳しくは、制御装置６５には、電磁比例弁５６Ａ、５６Ｂが接続されている。スイッチ５５を左方向等の一方に揺動すると、電磁比例弁５６Ａが当該スイッチ５５の操作量に応じて開度が変更する。また、スイッチ５５を右方向等の他方に揺動すると、電磁比例弁５６Ｂが当該スイッチ５５の操作量に応じて開度が変更する。このように、スイッチ５５を介して電磁比例弁５５Ａ、５５Ｂを設定することによって、予備制御弁２０Ｃの第１受圧部３３ａ、第２受圧部３３ｂに作用するパイロット圧を変更し、予備制御弁２０Ｃを切り換えることができる。

作業系の油圧システムは、複数のパイロット油路６０を備えている。複数のパイロット油路６０は、作業操縦装置５７と、複数の受圧部（第１受圧部３１ａ、３２ａ、第２受圧部３１ｂ、３２ｂ）とを接続する油路である。具体的には、複数のパイロット油路６０は、操作弁５９Ａと第１受圧部３１ａとを接続するパイロット油路６０ａ、操作弁５９Ｂと第２受圧部３１ｂとを接続するパイロット油路６０ｂ、操作弁５９Ｃと第１受圧部３２ａとを接続するパイロット油路６０ｃ、操作弁５９Ｄと第２受圧部３２ｂとを接続するパイロット油路６０ｄである。

作業系の油圧システムは、複数の排出油路７０を備えている。複数の排出油路７０は、複数のパイロット油路６０に接続した油路であって、当該複数のパイロット油路６０のパイロット油を作動油タンク２３等に排出可能である。具体的には、複数の排出油路７０は、パイロット油路６０ａに接続された排出油路７０ａ、パイロット油路６０ｂに接続された排出油路７０ｂ、パイロット油路６０ｃに接続された排出油路７０ｃと、パイロット油路６０ｄに接続された排出油路７０ｄである。

また、複数のパイロット油路６０において、当該複数のパイロット油路６０と複数の排
出油路７０とを接続する接続部７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄと、複数の操作弁５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄとの間には、絞り部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄが設けられている。
作業系の油圧システムは、複数の変更部８０と、複数の差圧発生部９０とを備えている。複数の変更部８０は、作業操縦装置５７の操作量に対する受圧部（第１受圧部３３ａ、第２受圧部３３ｂ）に作用するパイロット圧（２次パイロット圧）を変更する。即ち、複数の変更部８０は、少なくとも作業操縦装置５７の操作量に対する２次パイロット圧の増加量（傾き）を変更可能である。なお、複数の変更部８０は、作業操縦装置５７の操作量に対する２次パイロット圧との減少量（傾き）を変更可能であってもよい。

複数の変更部８０は、複数の排出油路７０に設けられている。複数の変更部８０は、排出油路７０ａに設けられた変更部８０ａ、排出油路７０ｂに設けられた変更部８０ｂ、排出油路７０ｃに設けられた変更部８０ｃ、排出油路７０ｄに設けられた変更部８０ｄである。
変更部８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは、電磁式の可変絞り弁（電気式の可変絞り弁）である。可変絞り弁は、絞り面積を零、即ち、通路を完全に閉鎖する閉鎖位置８１と、通路を最大に開放する開放位置８２とに切り換えることが可能な弁である。また、可変絞り弁は、閉鎖位置８１から開放位置８２の間の任意の位置で、絞り面積を設定することが可能である。

可変絞り弁の絞り量は、制御装置６５に設けられたスイッチ６６等で行うことが可能である。スイッチ６６は、運転席８の近傍に設けられ、運転者等が操作可能である。例えば、スイッチ６６はＯＮ／ＯＦＦの切換可能なスイッチであって、当該スイッチ６６のＯＮ又はＯＦＦを示す信号が制御装置６５に入力される。スイッチ６６がＯＮである場合は、複数のパイロット油路６０のパイロット圧（操作弁５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄの２次パイロット圧）が制限され、スイッチ６６がＯＦＦである場合は、２次パイロット圧は制限されない。例えば、スイッチ６６がＯＮである場合は、制御装置６５は、可変絞り弁の絞り量を設定して、変更部８０の絞り径（絞り面積）を、絞り部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄの絞り径に一致させる。一方、スイッチ６６がＯＦＦである場合は、制御装置６５は、可変絞り弁を閉鎖位置８１にする。また、制御装置６５に回動可能なボリューム、スライドスイッチ等で構成された変更操作部材６８を設け、変更操作部材６８を操作することで、作業操縦装置５７の操作量に対する２次パイロット圧との増加量（傾き）を変更してもよい。
なお、上述した可変絞り弁の絞り量の設定は一例であり、限定されない。

複数の差圧発生部９０は、複数の排出油路７０に設けられている。複数の差圧発生部９０は、少なくとも複数の変更部８０の上流側又は下流側において差圧を発生させる部分である。
複数の差圧発生部９０は、複数の変更部８０の下流側に設けられている。複数の差圧発生部９０は、変更部８０ａの下流側に設けられた差圧発生部９０Ａ、変更部８０ｂの下流側に設けられた差圧発生部９０Ｂ、変更部８０ｃの下流側に設けられた差圧発生部９０Ｃ、変更部８０ｄの下流側に設けられた差圧発生部９０Ｄである。差圧発生部９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄは、パイロット油路６０側から変更部８０に向けて作動油が流れるのを許容し且つパイロット油路６０側に作動油が流れるのを阻止する逆止弁である。なお、この実施形態では、複数の差圧発生部９０が複数の変更部８０の下流側に設けられているが、複数の差圧発生部９０が複数の変更部８０の上流側に設けられていてもよい。

さて、作業系の油圧システムでは、操作部材５８を前、後に揺動させる場合において、制御弁２０（作業油圧アクチュエータ）がスムーズに作動することができるようにしている。或いは、操作部材５８を右、左に揺動させる場合において、制御弁２０（作業油圧アクチュエータ）がスムーズに作動することができるようにしている。
説明の便宜上、操作部材５８において、一方側を「前又は右」とし、一方側と反対側である他方向を「後又は左」として説明を進める。また、操作部材５８を一方側に操作した場合に作動する一方側の操作弁（操作弁５９Ａ、５９Ｃ）のことを「第１操作弁」、操作
部材５８を他方側に操作した場合に作動する他方側の操作弁（操作弁５９Ｂ、５９Ｄ）のことを「第２操作弁」という。

また、第１受圧部３１ａ、３２ａと、第１操作弁５９Ａ、５９Ｃとをそれぞれ接続する油路６０ａ、６０ｃのことを「第１パイロット油路」、第２受圧部３１ｂ、３２ｂと、第２操作弁５９Ｂ、５９Ｄとをそれぞれ接続する油路６０ｂ、６０ｄのことを「第２パイロット油路」、第１パイロット油路６０ａ、６０ｃに接続された排出油路７０ａ、７０ｃのことを「第１排出油路」、第２パイロット油路６０ｂ、６０ｄに接続された排出油路７０ｂ、７０ｄのことを「第２排出油路」という、また、第１排出油路７０ａ、７０ｃに設けられた変更部８０ａ、８０ｃのことを「第１変更部」、第２排出油路７０ｂ、７０ｄに設けられた変更部８０ｂ、８０ｄのことを「第２変更部」、第１排出油路７０ａ、７０ｃに設けられた差圧発生部９０Ａ、９０Ｃのことを「第１差圧発生部」、第２排出油路７０ｂ、７０ｄに設けられた差圧発生部９０Ｂ、９０Ｄのことを「第２差圧発生部」という。

図１に示すように、ブーム制御弁２０Ａの第１受圧部３１ａに着目した場合、第１受圧部３１ａと第１操作弁５９Ａとを接続する第１パイロット油路６０ａに、排出油路７０ａが設けられ、当該第１排出油路７０ａに第１変更部８０ａ及び第１差圧発生部９０Ａが設けられている。また、ブーム制御弁２０Ａの第２受圧部３１ｂに着目した場合、第２受圧部３１ｂと第２操作弁５９Ｂとを接続する第２パイロット油路６０ｂに、第２排出油路７０ｂが設けられ、当該第２排出油路７０ｂに第２変更部８０ｂ及び第２差圧発生部９０Ｂが設けられている。

したがって、操作部材５８を中立位置から前側（一方側）又は後側（他方側）に揺動させた場合において、中立位置から所定範囲（例えば、不感帯）では、第１差圧発生部９０Ａ又は第２差圧発生部９０Ｂによって、第１変更部８０ａ又は第２変更部８０ｂから排出されるパイロット油を制限することができる。その結果、操作部材５８の操作の初動段階では、ブーム制御弁２０Ａの第１受圧部３１ａに作用するパイロット圧である第１圧力、又は、第２受圧部３１ｂに作用するパイロット圧である第２圧力を上昇させることができる。一方、操作部材５８を前側又は後側の揺動が所定範囲を超えた場合には、第１変更部８０ａ及び第１差圧発生部９０Ａ、又は、第２変更部８０ｂ及び第２差圧発生部９０Ｂからパイロット油を排出することで、ブーム制御弁２０Ａに作用する２次パイロット圧の上限を設定することができる。

また、バケット制御弁２０Ｂの第１受圧部３２ａに着目した場合、第１受圧部３２ａと第１操作弁５９Ｃとを接続する第１パイロット油路６０ｃに、第１排出油路７０ｃが設けられ、当該第１排出油路７０ｃに変更部８０ｃ及び第１差圧発生部９０Ｃが設けられている。また、ブーム制御弁２０Ａの第２受圧部３２ｂに着目した場合、第２受圧部３２ｂと第２操作弁５９Ｄとを接続する第２パイロット油路６０ｄに、第２排出油路７０ｄが設けられ、当該第２排出油路７０ｄに変更部８０ｄ及び第２差圧発生部９０Ｄが設けられている。

したがって、操作部材５８を中立位置から右側（一方側）又は左側（他方側）に揺動させた場合において、中立位置から所定範囲では、第１差圧発生部９０Ｃ又は第２差圧発生部９０Ｄによって、第１変更部８０ｃ又は第２変更部８０ｄから排出されるパイロット油を制限することができる。その結果、操作部材５８の操作の初動段階では、バケット制御弁２０Ｂの第１受圧部３２ａに作用するパイロット圧である第１圧力、又は、第２受圧部３２ｂに作用するパイロット圧である第２圧力を上昇させることができる。一方、操作部材５８を右側又は左側の揺動が所定範囲を超えた場合には、第１変更部８０ｃ及び第１差圧発生部９０Ｃ、又は、第２変更部８０ｄ及び第２差圧発生部９０Ｄからパイロット油を排出することで、バケット制御弁２０Ｂに作用する２次パイロット圧の上限を設定することができる。

図２Ａ及び２Ｂは、操作部材（操作弁）の操作量とパイロット圧との関係を示す図である。図２Ａ及び２Ｂに示すパイロット圧は、第１パイロット油路６０ａ、６０ｃ、第２パイロット油路６０ｂ、６０ｄの２次パイロット圧（受圧部に作用する２次パイロット圧）である。なお、図２Ａ及び２Ｂに示すパイロット圧は、複数のパイロット油路６０側に設
けた絞り部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄの絞り面積と、排出油路７０側に設けた変更部８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｃの絞り面積とを同じにして、操作部材８４を操作した場合の圧力である。また、図２Ａ及び２Ｂの圧力は一例であり、限定されない。

図２Ａに示すように、２次パイロット圧を制限しない場合（第１パイロット油路６０ａ、６０ｃ、第２パイロット油路６０ｂ、６０ｄのパイロット油を排出油路７０に排出しない場合）、パイロット圧Ｐ１は、操作量が２０％を超えた時点で、油圧アクチュエータの作動に必要なパイロット圧Ｐ３に達して制御弁２０が切り換わり、油圧アクチュエータの作動が開始される。操作量が約２０％を超えて以降は、パイロット圧力Ｐ１は、操作量に応じて２次パイロット圧が上昇（増加）する。

また、従来のように、操作弁に供給されるパイロット油の１次パイロット圧を制限するアンチストールでも、図２Ａに示すように、パイロット圧Ｐ４は、操作量が約２０％を超えた時点でパイロット圧Ｐ３に達して制御弁２０が切り換わり、油圧アクチュエータの作動が開始される。また、従来の１次パイロット圧を制限する場合は、操作量が３０％を超えた時点で２次パイロット圧Ｐ４が一定になるため、操作性が低下する場合がある。

また、図２Ｂに示すように、２次パイロット圧を制限するために、単に排出油路７０及び変更部８０のみを設ける（第１差圧発生部９０Ａ、９０Ｃ、第２差圧発生部９０Ｂ、９０Ｄを設けない場合）において、操作部材５８を操作した場合、操作量が約７０％を超えないと、パイロット圧力Ｐ２はパイロット圧Ｐ３に達せず、制御弁２０が切り変わらない。そのため、操作性が低下する可能性がある。

一方、上述した実施形態のように、第１差圧発生部９０Ａ、９０Ｃ、第２差圧発生部９０Ｂ、９０Ｄを設けた油圧システムにおいて、操作部材５８を操作した場合、図２Ｂに示すように、操作量が略３０％を超えた時点で２次パイロット圧Ｐ５がパイロット圧Ｐ３と略同じ又はそれ以上であるため、通常時とほとんど変わらずに、制御弁２０の切換が行われ、油圧アクチュエータを作動させることができる。なお、第１差圧発生部９０Ａ、９０Ｃ、第２差圧発生部９０Ｂ、９０Ｄにおける差圧の設定は、制御弁２０が中立位置から切り換わり始める圧力、即ち、スプールを移動させるのに必要な圧力Ｐ３に設定することが好ましい。

また、上述した実施形態では、可変絞り弁等で構成された変更部８０によって操作量に対するパイロット圧Ｐ５を変更することができる。例えば、図２Ｂに示すように、変更部８０によって、パイロット圧Ｐ５の傾きを変更することができる。そのため、所定の操作量であっても、２次パイロット圧を異ならせることができるため、様々な状況に応じた操作性を実現することができる。

図３Ａ〜図３Ｄは、作業系の油圧システムにおいて、排出油路、絞り部、差圧発生部等を変形した変形例を示している。図３Ａは、ブーム制御弁２０Ａの周囲の排出油路、絞り部、差圧発生部を変形した例であるが、他の制御弁にも適用可能である。また、図３Ａにおいて他の箇所は上述した実施形態の油圧システムと同様の構成である。
図３Ａに示すように、排出油路７１は、第１接続油路７２と、第２接続油路７３とを有している。第１接続油路７２は、第１パイロット油路６０ａ及び第２パイロット油路６０ｂに接続された油路である。第２接続油路７３は、第１接続油路７２に接続され、第１接続油路７２の作動油を、作動油タンク等に排出する。第２接続油路７３には、絞り面積（内径）が固定の絞り部８３が設けられている。絞り部８３の下流側に、差圧発生部９０Ｅが設けられている。差圧発生部９０Ｅは、第１接続油路７２からの作動油を、第２接続油路７３を通過させて排出することを許容し、且つ、第２接続油路７３側の作動油を、絞り部８３を通過させて第１接続油路７２に流すことを阻止する逆止弁である。

また、第１接続油路７２には、第１逆止弁７４ａと、第２逆止弁７４ｂとが設けられている。第１逆止弁７４ａは、第１接続油路７２と第２接続油路７３とを接続する接続部７５と、第１接続油路７２と第１パイロット油路６０ａとを接続する接続部７６ａとの区間に設けられている。第１逆止弁７４ａは、第１パイロット油路６０ａから第２接続油路７３に作動油が流れることを許容し且つ、第２接続油路７３から第１パイロット油路６０ａに作動油が流れることを阻止する。

第２逆止弁７４ｂは。接続部７５と、第１接続油路７２と第２パイロット油路６０ｂとを接続する接続部７６ｂとの区間に設けられている。第２逆止弁７４ｂは、第２パイロット油路６０ｂから第２接続油路７３に作動油が流れることを許容し且つ、第２接続油路７３から第２パイロット油路６０ｂに作動油が流れることを阻止する。
また、第１接続油路７２において、差圧発生部９０Ｅと接続部７５との間には、切換弁７７が設けられている。切換弁７７は、閉鎖位置である第１位置７７ａと、開放位置である第２位置７７ｂとに切換可能な弁である。切換弁７７の切換は、制御装置６５に接続されたＯＮ／ＯＦＦに切換可能なスイッチ６７で行う。スイッチ６７は、運転席８の近傍に設けられ、運転者等が操作可能である。運転者がスイッチ６７を操作して、当該スイッチ６７がＯＮになると、制御装置６５は、切換弁７７を第２位置７７ｂに切り換えることで、２次パイロット圧の制限を行うことができる。一方、運転者がスイッチ６７を操作して、当該スイッチ６７がＯＦＦになると、制御装置６５は、切換弁７７を第１位置７７ａに切り換えることで、２次パイロット圧の制限を停止することができる。

図３Ｂに示すように、第１接続油路７２には、圧力選択弁７８が設けられている。圧力選択弁７８は、第１パイロット油路６０ａ又は第２パイロット油路６０ｂのパイロット圧、即ち、第１パイロット油路６０ａに作用するパイロット圧（第１接続油路７２において、接続部７６ａと圧力選択弁７８との間の区間）に作用するパイロット圧と、第２パイロット油路６０ｂに作用するパイロット圧（第１接続油路７２において、接続部７６ｂと圧力選択弁７８との間の区間）に作用するパイロット圧のうち、高いパイロット圧を第２接続油路７３に伝達する。

また、第２接続油路７３には、可変絞り弁で構成された変更部８０ｅが設けられ、変更部８０ｅの下流側には、逆止弁で構成された差圧発生部９０Ｆが設けられている。
図３Ｃに示すように、第２接続油路７３には、変更部８０ｆが設けられている。変更部８０ｆは、手動式の可変絞り弁である。変更部８０ｆの下流側には、リリーフ弁で構成された差圧発生部９０Ｇが設けられている。

図３Ｄに示すように、排出油路７０は、複数の排出油路７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅを有している。排出油路７０ｅは、他の排出油路７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄを下流側で合流する油路である。排出油路７０ｅには、逆止弁で構成された差圧発生部９０Ｈが設けられている。
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。なお、差圧発生部９０は、逆止弁であってもリリーフ弁であってもよい。

１ 作業機
２０ 制御弁
２０Ａ ブーム制御弁
２０Ｂ バケット制御弁
２０Ｃ 予備制御弁
３１ａ 第１受圧部
３１ｂ 第２受圧部
３２ａ 第１受圧部
３２ｂ 第２受圧部
３３ａ 第１受圧部
３３ｂ 第２受圧部３３
５７ 作業操縦装置
５８ 操作部材
５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄ 操作弁
６０ パイロット油路
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ パイロット油路
７０ 排出油路
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ 排出油路
７１ 排出油路
７２ 第１接続油路
７３ 第２接続油路
７４ａ 第１逆止弁
７４ｂ 第２逆止弁
７５ 接続部
７６ａ 接続部
７６ｂ 接続部
７７ 切換弁
７７ａ 第１位置
７７ｂ 第２位置
７８ 圧力選択弁
８０ 変更部
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８０ｅ、８０ｆ 変更部
８１ 閉鎖位置
８２ 開放位置
８３ 絞り部
８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄ 絞り部
９０ 差圧発生部
９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｆ、９０Ｇ 差圧発生部
Ｐ１ 第１油圧ポンプ
Ｐ２ 第２油圧ポンプ

Claims (13)

1. 作動油を吐出する油圧ポンプと、
   作動油によって作動可能な作業油圧アクチュエータと、
   作動油を受圧する受圧部を有し、且つ、前記受圧部に作用した作動油の圧力に基づいて前記作業油圧アクチュエータを制御する制御弁と、
   操作量に基づいて前記受圧部に作用する作動油の圧力であるパイロット圧を設定可能な作業操縦装置と、
   前記制御弁の受圧部と前記作業操縦装置とを接続するパイロット油路と、
   前記パイロット油路に接続され且つ前記パイロット油路の作動油を排出可能な排出油路と、
   前記排出油路に設けられ且つ、前記操作量に対する前記パイロット圧を変更する変更部と、
   を備えている作業機の油圧システム。
2. 前記変更部は、前記排出油路に設けられた可変絞り弁であり、
   前記排出油路には、少なくとも前記可変絞り弁の上流側又は下流側に差圧を発生させる差圧発生部が設けられている請求項１に記載の作業機の油圧システム。
3. 作動油を吐出する油圧ポンプと、
   作動油によって作動可能な作業油圧アクチュエータと、
   作動油を受圧する複数の受圧部を有し、且つ、前記複数の受圧部に作用した作動油の圧力に基づいて前記作業油圧アクチュエータを制御する制御弁と、
   操作量に基づいて前記受圧部に作用する作動油の圧力であるパイロット圧を設定可能な作業操縦装置と、
   前記制御弁の複数の受圧部と前記作業操縦装置とを接続する複数のパイロット油路と、
   前記複数のパイロット油路に接続され且つ前記パイロット油路の作動油を排出可能な複数の排出油路と、
   前記排出油路に設けられ且つ、前記操作量に対する前記パイロット圧を変更する複数の変更部と、
   を備えている作業機の油圧システム。
4. 前記複数の変更部は、前記排出油路に設けられた可変絞り弁であり、
   前記排出油路には、少なくとも前記可変絞り弁の上流側又は下流側に差圧を発生させる差圧発生部が設けられている請求項３に記載の作業機の油圧システム。
5. 前記作業操縦装置は、一方又は他方に操作可能な操作部材と、前記操作部材を一方に操作した場合に作動油の圧力である第１圧力を設定する第１操作弁と、前記操作部材を他方に操作した場合に作動油の圧力である第２圧力を設定する第２操作弁と、を有し、
   前記複数の受圧部は、前記第１圧力が受圧される第１受圧部と、前記第２圧力が受圧される第２受圧部と、を有し、
   前記複数のパイロット油路は、前記第１操作弁と第１受圧部とを接続する第１パイロット油路と、前記第２操作弁と第２受圧部とを接続する第２パイロット油路と、を有している請求項４に記載の作業機の油圧システム。
6. 前記複数の排出油路は、前記第１パイロット油路に接続された第１排出油路と、前記第２パイロット油路に接続された第２排出油路と、を有し、
   前記複数の変更部は、前記第１排出油路に設けられた第１変更部と、前記第２排出油路に設けられた第２変更部と、を有し、
   前記複数の差圧発生部は、前記第１排出油路に設けられた第１差圧発生部と、前記第２
   排出油路に設けられた第２差圧発生部と、を有している請求項５に記載の作業機の油圧システム。
7. 作動油を吐出する油圧ポンプと、
   作動油によって作動可能な作業油圧アクチュエータと、
   作動油を受圧する複数の受圧部を有し、且つ、前記複数の受圧部に作用した作動油の圧力に基づいて前記作業油圧アクチュエータを制御する制御弁と、
   操作量に基づいて前記受圧部に作用する作動油の圧力であるパイロット圧を設定可能な作業操縦装置と、
   前記制御弁の複数の受圧部と前記作業操縦装置とを接続する複数のパイロット油路と、
   前記複数のパイロット油路に接続され且つ前記パイロット油路の作動油を排出可能な排出油路と、
   前記排出油路に設けられ且つ、前記操作量に対する前記パイロット圧を変更する変更部と、
   を備えている作業機の油圧システム。
8. 前記変更部は、前記排出油路に設けられた可変絞り弁であり、
   前記排出油路には、少なくとも前記可変絞り弁の上流側又は下流側に差圧を発生させる差圧発生部が設けられている請求項７に記載の作業機の油圧システム。
9. 前記作業操縦装置は、一方又は他方に操作可能な操作部材と、前記操作部材を一方に操作した場合に作動油の圧力である第１圧力を設定する第１操作弁と、前記操作部材を他方に操作した場合に作動油の圧力である第２圧力を設定する第２操作弁と、を有し、
   前記複数の受圧部は、前記第１圧力が受圧される第１受圧部と、前記第２圧力が受圧される第２受圧部と、を有し、
   前記複数のパイロット油路は、前記第１操作弁と第１受圧部とを接続する第１パイロット油路と、前記第２操作弁と第２受圧部とを接続する第２パイロット油路と、を有している請求項８に記載の作業機の油圧システム。
10. 前記排出油路は、前記第１パイロット油路及び前記第２パイロット油路に接続された第１接続油路と、前記第１接続油路に接続された第２接続油路とを有し、
    前記可変絞り弁は、前記第２接続油路に設けられ、前記差圧発生部は、前記第２接続油路に設けられている請求項６に記載の作業機の油圧システム。
11. 前記第１接続油路に設けられ且つ、前記第１パイロット油路又は第２パイロット油路の作動油の圧力を選択する圧力選択弁を備えている請求項１０に記載の作業機の油圧システム。
12. 前記第１パイロット油路から第２接続油路に作動油が流れることを許容し且つ、前記第２接続油路から前記第１パイロット油路に作動油が流れることを阻止する第１逆止弁と、
    前記第２パイロット油路から第２接続油路に作動油が流れることを許容し且つ、前記第２接続油路から前記第２パイロット油路に作動油が流れることを阻止する第２逆止弁と、
    を備えている請求項７に記載の作業機の油圧システム。
13. 前記差圧発生部は、逆止弁、リリーフ弁のいずれかである請求項１〜１２のいずれかに記載の作業機の油圧システム。

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