JP2021076009A - 作業機械のシリーズ - Google Patents

Abstract

【課題】異なる作用が要求されるショベル毎に、要求を満足させつつ、部品の共通化を図ることが可能なショベルのシリーズ、ショベルの油圧回路、及びショベルを提供すること。【解決手段】第１の動作要素と、前記第１の動作要素を駆動する第１油圧アクチュエータと、を共通で備える、第１のショベル及び第２のショベルを有するショベルのシリーズであって、前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、前記第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する第１制御弁と、前記第１のショベルでは、前記第１の動作要素と異なる第２の動作要素を駆動する第２油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２のショベルでは、前記第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する第２制御弁と、を備える。【選択図】図６

Description

本開示は、ショベルのシリーズ、ショベルの油圧回路、及びショベルに関する。

従来、ショベルの動作要素（ブーム、アーム、バケット等）を駆動する油圧回路に関して、単純に各動作要素を駆動するだけでなく、追加的な作用を提供する技術が様々に提案されている（例えば、特許文献１等）。

特許文献１では、バケットを駆動するバケットシリンダに供給する作動油の流れを制御する制御弁以外に、合流制御弁を設けて、複数の油圧ポンプからの作動油をバケットシリンダに合流させる技術が開示されている。

特開２０１２−２０１８８５号公報

しかしながら、各ショベルで油圧回路に要求される作用が異なる場合、例えば、要求される作用が異なるショベル毎に、異なる制御弁を設けたり、異なる油路を設けたり等する必要があり、コスト上昇を招来する可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、異なる作用が要求されるショベル毎に、要求を満足させつつ、部品の共通化を図ることが可能なショベルのシリーズ、ショベルの油圧回路、及びショベルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
第１のショベル及び第２のショベルを有するショベルのシリーズであって、
前記第１のショベル及び前記第２のショベルは、共通して、下部走行体、前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体、前記上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるエンドアタッチメントのそれぞれの回転軸のうちの少なくとも一部を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータに含まれる第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する第１制御弁と、前記第１制御弁と異なる第２制御弁とを備え、
前記第１のショベルは、前記第２のショベルと異なり、前記少なくとも一部以外の前記回転軸を駆動する、又は、前記回転軸と異なる被駆動要素を駆動する、前記複数の油圧アクチュエータと異なる第２油圧アクチュエータを更に備え、
前記第２制御弁は、前記第１のショベルでは、前記第２油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２のショベルでは、前記第１制御弁と共に前記第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する、
ショベルのシリーズが提供される。

また、本開示の他の実施形態では、
第１のショベル及び第２のショベルを有するショベルのシリーズであって、
前記第１のショベル及び前記第２のショベルは、共通して、下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるエンドアタッチメントのそれぞれの回転軸を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータに含まれる第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する第１制御弁と、前記第１制御弁と異なる第２制御弁と、前記複数の油圧アクチュエータに含まれ且つ前記第１油圧アクチュエータと異なる第２油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する、前記第２制御弁と異なる第３制御弁と、を備え、
前記第２制御弁は、前記第１のショベルでは、前記第３制御弁と共に前記第２油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２のショベルでは、前記第１制御弁と共に前記第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する、
ショベルのシリーズが提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
第１のショベル及び第２のショベルを有するショベルのシリーズであって、
前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、ブームの回転軸を駆動するブームシリンダの作動油の流れを制御するブーム制御弁と、
前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、アームの回転軸を駆動するアームシリンダの作動油の流れを制御するアーム制御弁と、
前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、バケットの回転軸を駆動するバケットシリンダの作動油の流れを制御するバケット制御弁と、
前記第１のショベルでは、下部走行体の回転軸、前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体の回転軸、又は補助アタッチメントを駆動する油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２のショベルでは、前記ブーム制御弁と共に前記ブームシリンダの作動油の流れを制御する、前記アーム制御弁と共に前記アームシリンダの作動油の流れを制御する、又は前記バケットシリンダと共に前記バケットシリンダの作動油の流れを制御する第２制御弁と、を備える、
ショベルのシリーズが提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
第１空間を内蔵する第１筐体と、前記第１空間で軸方向に移動する第１スプールと、前記第１空間から外部に連通する第１ポートを含む第１制御弁と、
第２空間を内蔵する第２筐体と、前記第２空間で軸方向に移動する第２スプールと、前記第２空間から外部に連通する第２ポートを含む第２制御弁と、を備え、
前記第１筐体と前記第２筐体とは、前記第１空間と前記第２空間とが隣接する態様で結合され、
前記第１筐体及び前記第２筐体のそれぞれには、結合された状態で、前記第１ポートと前記第２ポートとの間を接続する油路を構成する第１油路及び第２油路が設けられ、
前記第１油路と前記第２油路の間を塞ぐことが可能な構造を有する、
ショベルの油圧回路が提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
前記ショベルの油圧回路を備える、
ショベルが提供される。

上述の実施形態によれば、異なる作用が要求されるショベル毎に、要求を満足させつつ、部品の共通化を図ることができる。

ショベルの側面図である。 第１のショベルの駆動系の構成を示す図である。 第２のショベルの駆動系の構成を示す図である。 第２のショベルの蓄電系の構成の一例を示す図である。 第１のショベルの油圧回路の構成の一例を示す図である。 第２のショベルの油圧回路の構成の一例を示す図である。 図６に示す油圧回路の動作の一例を示す図である。 図６に示す油圧回路の動作の他の例を示す図である。 図６に示す油圧回路の動作の更に他の例を示す図である。 第２のショベルの油圧回路の構成の他の例を示す図である。 図１０に示す油圧回路の動作の一例を示す図である。 第１のショベル及び第２のショベルに共通するコントロールバルブの構造の一例を概略的に示す断面図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

［ショベルの構成］
まず、図１〜図４を参照して、本実施形態に係るショベルの構成について説明をする。

図１は、本実施形態に係るショベルを示す側面図である。

図１に示すように、走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ（図２及び図３参照）により油圧駆動される下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載される。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられる。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられ、アーム５の先端には、バケット６が取り付けられる。アタッチメントとしてのブーム４、アーム５、及びバケット６は、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。また、上部旋回体３には、オペレータが搭乗するキャビン１０が設けられると共に、エンジン１１（図２及び図３参照）等が搭載される。

図２は、本実施形態に係るショベルの一例である第１のショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。第１のショベルは、旋回機構２が旋回油圧モータ４０により油圧駆動されることにより、上部旋回体３を旋回させることができる。

尚、図中、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細い実線でそれぞれ示される。

エンジン１１は、第１のショベルの駆動力源であり、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸には、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続される。

メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、斜板の角度（傾転角）を制御することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量（吐出圧）を制御することができる。メインポンプ１４は、２つのメインポンプ１４Ａ、１４Ｂ（図５参照）を含む。

パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプである。パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。

コントロールバルブ１７は、オペレータによる操作装置２６の操作に応じて、油圧系の制御を行う油圧制御装置である。走行油圧モータ１Ａ（右用），１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、旋回油圧モータ４０等（以下、包括的に或いは個別に「油圧アクチュエータ」と称する場合がある）は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４と各油圧アクチュエータとの間に設けられ、各油圧アクチュエータの作動油の流れ（具体的には、作動油の流量及び流れる方向）を制御する複数の油圧制御弁１７１〜１７６を含む制御弁ユニットである。コントロールバルブ１７を含む油圧回路の詳細は後述する。

尚、コントロールバルブ１７に含まれる複数の油圧制御弁（油圧制御弁１７１〜１７６）には、油圧アクチュエータへの作動油の供給及び油圧アクチュエータからの作動油の排出のうちの双方を行う油圧制御弁もあれば、一方だけを行う油圧制御弁もある。即ち、油圧制御弁１７１〜１７６は、油圧アクチュエータに供給される作動油の流れ、及び油圧アクチュエータから排出される作動油の流れの少なくとも一方を制御する。

操作装置２６は、レバー２６Ａ，２６Ｂ、ペダル２６Ｃを含み、下部走行体１（具体的には、走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ）、上部旋回体３（具体的には、旋回油圧モータ４０）、ブーム４（具体的には、ブームシリンダ７）、アーム５（具体的には、アームシリンダ８）、及びバケット６（具体的には、バケットシリンダ９）等の操作を行うための操作手段である。レバー２６Ａ，２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び油圧ライン２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続される。これにより、コントロールバルブ１７には、操作装置２６における上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じたパイロット信号（パイロット圧）が入力される。圧力センサ２９は、コントローラ３０に接続される。これにより、コントローラ３０には、操作装置２６における上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じた圧力信号が入力される。

コントローラ３０は、ショベルにおける駆動制御を行う主たる制御装置である。コントローラ３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を含む演算処理装置で構成され、ＲＯＭに格納される各種駆動制御用のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種駆動制御が実現される。

図３は、本実施形態に係るショベルの他の例である第２のショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。以下、第１のショベルと同様の構成には、同一の符号を付し、第１のショベルと異なる部分を中心に説明を行う。

尚、図中、図２と同様、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細い実線でそれぞれ示される。

第２のショベルにおけるメイン駆動部としてのエンジン１１と、アシスト駆動部としての電動発電機１２は、減速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続される。減速機１３の出力軸には、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続される。即ち、エンジン１１は、減速機１３を介してメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動し、電動発電機１２は、エンジン１１をアシストしてメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動することができる。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続される。

コントロールバルブ１７は、第１のショベルと同様、オペレータによる操作装置２６の操作に応じて、油圧系の制御を行う。コントロールバルブ１７を含む油圧回路の詳細は後述する。

尚、後述の如く、第２のショベルでは、旋回機構２が電動化されるため、コントロールバルブ１７は、旋回油圧モータ４０に接続されない。

電動発電機１２には、インバータ１８Ａを介して、蓄電装置の一例としてのキャパシタ１９（図４参照）を含む蓄電系１２０が接続される。

また、第２のショベルは、旋回機構２が電動化され、旋回機構２（上部旋回体３）を駆動する旋回用電動機２１が設けられる。旋回用電動機２１は、インバータ１８Ｂを介して蓄電系１２０に接続される。旋回用電動機２１は、上部旋回体３の旋回減速動作に応じて、回生発電を行う。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４が接続される。

コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される圧力信号（操作装置２６における上部旋回体３の操作状態を表す信号）を速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。

尚、圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２（即ち、上部旋回体３）を旋回させるための操作装置２６における操作量を表す信号である。

また、コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（電動（アシスト）運転又は発電運転の切り替え）を行うとともに、昇降圧コンバータ１００（図３参照）を駆動制御することによるキャパシタ１９（図３参照）の充放電制御を行う。コントローラ３０は、キャパシタ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、及び旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づき、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行い、これによりキャパシタ１９の充放電制御を行う。

また、コントローラ３０は、後述する油圧制御弁１７１等の制御を行う。詳細は、後述する。

図４は、蓄電系１２０の構成の一例を示す回路図である。

蓄電系１２０は、キャパシタ１９、昇降圧コンバータ１００、ＤＣバス１１０等を含む。

ＤＣバス１１０は、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を制御する。キャパシタ１９には、キャパシタ１９の電圧値、及び電流値を検出するキャパシタ電圧検出部１１２、及びキャパシタ電流検出部１１３が設けられる。キャパシタ電圧検出部１１２、及びキャパシタ電流検出部１１３により検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流値は、コントローラ３０に供給される。

昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値を一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える。ＤＣバス１１０は、インバータ１８Ａ、１８Ｂと昇降圧コンバータ１００との間に配設され、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１は、ＤＣバス１１０を介して、電力の授受を行う。

昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１により検出されるＤＣバス電圧値、キャパシタ電圧検出部１１２により検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部１１３により検出されるキャパシタ電流値に基づき、コントローラ３０により実行される。

［ショベルの油圧回路の詳細］
次に、図５〜図１１を参照して、本実施形態に係るショベルにおける油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の詳細について説明する。

尚、後述する第１のショベルの油圧回路（図５）では、油圧制御弁１７１が旋回油圧モータ４０に接続される態様を例示するが、油圧制御弁１７１は、旋回油圧モータ４０以外に接続されてもよい。例えば、第１のショベルの油圧制御弁１７１は、グラップル等を含む補助アタッチメントを駆動する油圧アクチュエータに接続される態様であってもよい。また、第１のショベルの油圧制御弁１７１は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９（以下、包括的に或いは個別に「基本アタッチメント」と称する）のうち、後述する第２のショベルの油圧制御弁１７１に接続される一の基本アタッチメントと異なる他の基本アタッチメント（後述する図６〜図１１の例では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８の何れか）に接続される態様であってもよい。また、後述する第２のショベルの油圧回路（図６）では、油圧制御弁１７１がバケットシリンダ９に接続されるが、バケットシリンダ９以外の基本アタッチメント（ブームシリンダ７、アームシリンダ８）に接続されてもよい。また、後述する第１のショベル及び第２のショベルの油圧回路（図５〜図１１）では、油圧制御弁１７１が油圧アクチュエータから排出される作動油を作動油タンク２５０に排出する態様を例示するが、油圧制御弁１７１は、油圧アクチュエータから排出される作動油を回生する態様であってもよい。例えば、第１のショベルの油圧制御弁１７１の一方のポート（後述するポートＰ２１，Ｐ２２の何れか）は、ブームシリンダ７のボトム側油室に接続されてよい。また、例えば、第２のショベルの油圧制御弁１７１の一方のポート（ポートＰ２１，Ｐ２２の何れか）は、ブームシリンダ７のボトム側油室に接続されてよい。そして、当該油圧制御弁１７１は、ブーム下げ動作時にブームシリンダ７のボトム側油室から排出される作動油を他方のポートから他の油圧アクチュエータに供給したり、発電機と同軸で構成される油圧モータに出力して発電させたり、アキュムレータに供給したり等により、回生してよい。

＜第１のショベルの油圧回路の一例＞
図５は、コントロールバルブ１７を含む第１のショベルの油圧回路の構成の一例を示す図である。コントロールバルブ１７は、油圧制御弁１７１〜１７６を含む。また、コントロールバルブ１７は、センターバイパス油路２０１（２０１Ａ，２０１Ｂ）、パラレル油路２１１（２１１Ａ，２１１Ｂ）等を含む。

尚、図５では、油圧制御弁１７１〜１７６が中立状態である。また、図５では、走行油圧モータ１Ａ，１Ｂを油圧駆動する油圧制御弁等は、省略される。

図５に示すように、当該油圧回路は、高圧油圧ライン１６（１６Ａ，１６Ｂ）を経て、２つのメインポンプ１４Ａ，１４Ｂのそれぞれから吐出される作動油を、センターバイパス油路２０１（２０１Ａ，２０１Ｂ）を通じて、作動油タンク２５０まで循環させる。また、当該油圧回路は、メインポンプ１４Ａ，１４Ｂからの作動油を、センターバイパス油路２０１Ａ，２０１Ｂのそれぞれから分岐するパラレル油路２１１（２１１Ａ，２１１Ｂ）を通じて、油圧制御弁１７１〜１７３及び油圧制御弁１７４〜１７６に供給する。

尚、メインポンプ１４Ａ，１４Ｂの制御方式としては、例えば、ネガティブコントロール絞り（以下、ネガコン絞りと称する）２３０（２３０Ａ，２３０Ｂ）で発生する制御圧（ネガコン圧）に基づくネガティブコントロール制御（以下、「ネガコン制御」と称する）が採用される。また、メインポンプ１４Ａ，１４Ｂは、吸収馬力がエンジン１１による出力馬力を超えないように、レギュレータ（不図示）により吐出量の制御がなされる（全馬力制御）。

センターバイパス油路２０１Ａには、メインポンプ１４Ａ側から油圧制御弁１７１，１７２，１７３の順で、油圧制御弁１７１〜１７３が直列に配置される。また、パラレル油路２１１Ａは、センターバイパス油路２０１Ａのうちの油圧制御弁１７１の手前で分岐し、更に、油路２１２Ａ〜２１４Ａに分岐し、それぞれ、油圧制御弁１７１〜１７３に接続される。これにより、各油圧制御弁１７１〜１７３は、パラレル油路２１１Ａを通じてメインポンプ１４Ａから供給される高圧の作動油を各油圧アクチュエータに供給することができる。

尚、油路２１２Ａ〜２１４Ａには、それぞれ、逆流防止のためのチェック弁Ｃ１Ａ〜Ｃ３Ａが設けられる。また、センターバイパス油路２０１Ａのうちの油圧制御弁１７２と油圧制御弁１７３との間の油路２０３Ａから分岐する油路２０５Ａは、チェック弁Ｃ４Ａを有し、油路２１４Ａと合流する。即ち、油圧制御弁１７３よりも上流側（メインポンプ１４Ａ側）のセンターバイパス油路が連通している場合（即ち、上流側の油圧制御弁１７１，１７２が中立状態の場合）、センターバイパス油路２０１Ａから油路２０５Ａ及び油圧制御弁１７３を通じて、油圧アクチュエータに作動油が供給されうる。

センターバイパス油路２０１Ｂには、メインポンプ１４Ｂ側から油圧制御弁１７４，１７５，１７６の順で、油圧制御弁１７４〜１７６が直列に配置される。また、パラレル油路２１１Ｂは、センターバイパス油路２０１Ｂのうちの油圧制御弁１７４の手前で分岐し、更に、油路２１２Ｂ〜２１４Ｂに分岐し、それぞれ、油圧制御弁１７４〜１７６に接続される。これにより、各油圧制御弁１７４〜１７６は、パラレル油路２１１Ｂを通じてメインポンプ１４Ｂから供給される高圧の作動油を各油圧アクチュエータに供給することができる。

尚、油路２１２Ｂ〜２１４Ｂには、逆流防止用のチェック弁Ｃ１Ｂ〜Ｃ３Ｂが設けられる。また、センターバイパス油路２０１Ｂのうちの油圧制御弁１７５と油圧制御弁１７６との間の油路２０３Ｂから分岐する油路２０５Ｂは、チェック弁Ｃ４Ｂを有し、油路２１４Ｂと合流する。即ち、油圧制御弁１７６よりも上流側（メインポンプ１４Ｂ側）のセンターバイパス油路２０１Ｂが連通している場合（即ち、上流側の油圧制御弁１７４，１７５が中立状態の場合）、センターバイパス油路２０１Ｂから油路２０５Ｂ及び油圧制御弁１７６を通じて、油圧アクチュエータに作動油が供給されうる。

油圧制御弁１７１は、メインポンプ１４Ａが吐出する作動油を旋回油圧モータ４０で循環させるスプール弁である。油圧制御弁１７１は、ポートＰ２、具体的には、１対のポートＰ２１，Ｐ２２を有し、それぞれが旋回油圧モータ４０の２つのポートに接続される。油圧制御弁１７１は、操作装置２６（具体的には、旋回操作に対応するレバー）から２次側のパイロット圧が２つのパイロットポートに入力されることにより、スプールが中立位置（図５に示す状態）から図中左方向或いは右方向に移動する。油圧制御弁１７１は、中立位置に対するスプールの移動（図中左方向或いは右方向）に応じて、作動油の流れる方向を切り替えると共に、作動油の流量を調整する。

油圧制御弁１７２は、メインポンプ１４Ａが吐出する作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に導入するスプール弁である。また、油圧制御弁１７２は、ブームシリンダ７のボトム側油室から排出される作動油をアームシリンダ８の駆動用に回生する。油圧制御弁１７２は、中立位置に対するスプールの移動（図中左方向或いは右方向）に応じて、作動油の流れる方向を切り替えると共に、作動油の流量を調整する。

油圧制御弁１７２は、操作装置２６から２次側のパイロット圧（具体的には、操作装置２６における所定量以上のブーム上げ操作に対応するパイロット圧）が供給されると、スプールが中立位置（図５に示す位置）から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７２は、パラレル油路２１１Ａ（油路２１３Ａ）を通じてメインポンプ１４Ａから供給される作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に導入し、後述する油圧制御弁１７５と共に、比較的操作量が大きいブーム上げ動作を実現する。

また、油圧制御弁１７２は、操作装置２６において、ブーム４の下げ動作（ブーム下げ動作）とアーム５の開き動作（アーム開き動作）或いはアーム５の閉じ動作（アーム閉じ動作）に対応する複合操作が行われると、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。具体的には、油圧制御弁１７２は、電磁比例弁２６１から供給されるパイロット圧に応じて、スプールが図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７２は、ブームシリンダ７のボトム側油室から排出される作動油をセンターバイパス油路２０１Ａ（具体的には、油路２０３Ａ）に導入し、油路２０５Ａ及び油圧制御弁１７３を通じて、アームシリンダ８に供給することができる（ブーム回生）。

尚、電磁比例弁２６１は、例えば、操作装置２６（アーム５の操作に対応するレバー）の二次側パイロット圧を元圧として、コントローラ３０からの制御信号に応じて、油圧制御弁１７２のパイロットポート（図中左側）に作用するパイロット圧を制御する。電磁比例弁２６１は、例えば、減圧弁である。

油圧制御弁１７３は、メインポンプ１４Ａが吐出する作動油をアームシリンダ８に導入すると共に、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンク２５０に排出するスプール弁である。油圧制御弁１７３は、操作装置２６（具体的には、アーム操作に対応するレバー）から２次側のパイロット圧が２つのパイロットポートに入力されることにより、スプールが図中左方向或いは右方向に移動する。油圧制御弁１７３は、中立位置に対するスプールの移動（図中左方向或いは右方向）に応じて、作動油の流れる方向を切り替えると共に、作動油の流量を調整する。

油圧制御弁１７３は、操作装置２６からアーム開き操作に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７３は、メインポンプ１４Ａから吐出される作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に導入すると共に、アームシリンダ８のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、アーム開き動作を実現することができる。また、油圧制御弁１７３は、操作装置２６からアーム閉じ操作に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７３は、メインポンプ１４Ａから吐出される作動油をアームシリンダ８のボトム側油室に導入すると共に、アームシリンダ８のロッド側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、アーム閉じ動作を実現することができる。

油圧制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｂが吐出する作動油をバケットシリンダ９に導入し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンク２５０に排出するスプール弁である。油圧制御弁１７４は、ポートＰ１、具体的には、１対のポートＰ１１，Ｐ１２を有し、それぞれがバケットシリンダ９のロッド側油室及びボトム側油室に接続される。油圧制御弁１７４は、操作装置２６（具体的には、バケット操作に対応するレバー）から２次側のパイロット圧が２つのパイロットポートに入力されることにより、スプールが図中左方向或いは右方向に移動する。油圧制御弁１７３は、中立位置に対するスプールの移動（図中左方向或いは右方向）に応じて、作動油の流れる方向を切り替えると共に、作動油の流量を調整する。

油圧制御弁１７４は、操作装置２６からバケット６の開き操作（バケット開き操作）に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をバケットシリンダ９のロッド側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、バケット６の開き動作（バケット開き動作）を実現することができる。また、油圧制御弁１７４は、操作装置２６からバケット閉じ操作に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をバケットシリンダ９のボトム側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９のロッド側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、バケット閉じ動作を実現することができる。

油圧制御弁１７５は、メインポンプ１４Ｂが吐出する作動油をブームシリンダ７に導入し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンク２５０に排出するスプール弁である。油圧制御弁１７５は、操作装置２６（具体的には、ブーム操作に対応するレバー）から２次側のパイロット圧が２つのパイロットポートに入力されることにより、スプールが図中左方向或いは右方向に移動する。油圧制御弁１７５は、中立位置に対するスプールの移動（図中左方向或いは右方向）に応じて、作動油の流れる方向を切り替えると共に、作動油の流量を調整する。

油圧制御弁１７５は、操作装置２６からブーム上げ操作に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７５は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に導入すると共に、ブームシリンダ７のロッド側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、ブーム上げ動作を実現することができる。また、油圧制御弁１７５は、操作装置２６からブーム下げ操作に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７５は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をブームシリンダ７のロッド側油室に導入すると共に、ブームシリンダ７のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、ブーム下げ動作を実現することができる。

また、油圧制御弁１７５は、ブーム下げ側位置（図中右側のスプール位置）におけるＣＴ油路（ブームシリンダ７のボトム側油室と作動油タンク２５０を繋ぐ油路）とＰＣ油路（メインポンプ１４Ｂとブームシリンダ７のロッド側油室とを繋ぐ油路）の間にチェック弁を含む再生油路１７５Ａを備える。再生油路１７５Ａは、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油をブームシリンダ７のロッド側油室に流入させるために設けられる（ブーム再生）。また、再生油路１７５Ａの開口面積は、油圧制御弁１７５のスプールのブーム下げ方向（図中左方向）への変位量に比例する。

油圧制御弁１７６は、メインポンプ１４Ｂが吐出する作動油をアームシリンダ８に導入し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンク２５０に排出するスプール弁である。油圧制御弁１７５は、操作装置２６（具体的には、アーム５の操作に対応するレバー）から２次側のパイロット圧が２つのパイロットポートに入力されることにより、スプールが図中左方向或いは右方向に移動する。油圧制御弁１７６は、中立位置に対するスプールの移動（図中左方向或いは右方向）に応じて、作動油の流れる方向を切り替えると共に、作動油の流量を調整する。

油圧制御弁１７６は、操作装置２６からアーム開き操作に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７６は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に導入すると共に、アームシリンダ８のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、アーム開き動作を実現することができる。また、油圧制御弁１７６は、操作装置２６からアーム閉じ操作に対応するパイロット圧が入力されると、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７６は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をアームシリンダ８のボトム側油室に導入すると共に、アームシリンダ８のロッド側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出し、アーム閉じ動作を実現することができる。

＜第２のショベルの油圧回路の一例＞
図６は、コントロールバルブ１７を含む第２のショベルの油圧回路の構成の一例を示す図である。以下、第１のショベルの油圧回路と同様の構成には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。

油圧制御弁１７１は、第１のショベルにおける油圧制御弁１７１と同様の構成（後述する構造）を有するが、その作用（機能）が異なる。具体的には、図６に示すように、油圧制御弁１７１は、第１のショベル（図５）と異なり、メインポンプ１４Ａが吐出する作動油をバケットシリンダ９に供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンク２５０に排出するスプール弁である。即ち、油圧制御弁１７１は、油圧制御弁１７４により駆動されるバケットシリンダ９のメータイン合流弁として機能する。第２のショベルは、旋回機構２が電動化され、旋回油圧モータ４０を駆動する必要がないからである。

尚、第１のショベルと第２のショベルとの上述した作用（機能）の差異は、スプールの交換により実現することができる。即ち、第１のショベルと第２のショベルのそれぞれの要求する作用（機能）を実現しつつ、後述するスプールが組み込まれる筐体３０１（図１２参照）等は、第１のショベルと第２のショベルとの間で共用化することができる。

油圧制御弁１７１は、電磁比例弁２６２，２６３から図中左側及び右側のパイロットポートに供給されるパイロット圧が入力されることにより、スプールが図中左方向或いは右方向に移動する。油圧制御弁１７１は、中立位置に対するスプールの移動（図中左方向或いは右方向）に応じて、作動油の流れる方向を切り替えると共に、作動油の流量を調整する。具体的には、油圧制御弁１７１は、操作装置２６における所定の操作状態（詳細は後述）に応じた電磁比例弁２６２からのパイロット圧に応じて、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７１は、メインポンプ１４Ａから吐出される作動油をバケットシリンダ９のロッド側油室に導入し、且つ、バケットシリンダ９のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。また、油圧制御弁１７１は、操作装置２６における所定の操作状態（詳細は後述）に応じた電磁比例弁２６３からのパイロット圧に応じて、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７１は、メインポンプ１４Ａから吐出される作動油をバケットシリンダ９のボトム側油室に導入し、且つ、バケットシリンダ９のロッド側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。

尚、電磁比例弁２６２，２６３は、それぞれ、例えば、操作装置２６（バケット６の操作に対応するレバー）の二次側のパイロット圧を元圧とし、コントローラ３０からの制御信号に応じて、油圧制御弁１７１の図中左側及び右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。電磁比例弁２６２，２６３は、例えば、減圧弁である。

油圧制御弁１７４は、第１のショベルと同様、メインポンプ１４Ｂが吐出する作動油をバケットシリンダ９に導入し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンク２５０に排出するスプール弁である。油圧制御弁１７４は、第１のショベルと異なり、操作装置２６の２次側のパイロット圧の代わりに、電磁比例弁２６４，２６４から図中左側及び右側のパイロットポートに作用するパイロット圧で作動する。

電磁比例弁２６４，２６５は、それぞれ、例えば、操作装置２６（バケット６の操作に対応するレバー）の二次側のパイロット圧を元圧とし、コントローラ３０からの制御信号に応じて、油圧制御弁１７４の図中左側及び右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。電磁比例弁２６４，２６５は、例えば、減圧弁である。電磁比例弁２６４，２６５は、基本的に、バケット６の操作に対応するレバーの二次側のパイロット圧を油圧制御弁１７４の図中左側及び右側のパイロットポートに供給する。即ち、油圧制御弁１７４は、基本的に、バケット６のレバー操作に応じた動作を行う。但し、操作装置２６において、後述する特定の操作が行われた場合（図８参照）、例外的に、電磁比例弁２６４，２６５は、コントローラ３０からの制御信号に応じて、バケット６のレバー操作に対応するパイロット圧（操作装置２６の２次側のパイロット圧）が油圧制御弁１７４のパイロットポートに作用しないように、操作装置２６の２次側のパイロット圧を減圧する。これにより、油圧制御弁１７４は、操作装置２６におけるバケット６のレバー操作に依らず、中立状態を維持することができる。

図７は、図６に示す油圧回路の動作の一例を示す。具体的には、バケット６単独での開き動作（具体的には、バケット６の位置決め動作等）に対応するレバー操作が操作装置２６において行われている場合の動作状態を示す。

尚、図７において、油圧制御弁１７１〜１７６は、実現されている作動油の流れの状態のみを示し、スプールの移動により実現可能な他の状態の図示を省略している。

操作装置２６において、バケット６の単独動作（バケット開き動作）に対応するレバー操作が行われているため、図７に示すように、油圧制御弁１７４は、スプールが中立位置から右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をバケットシリンダ９のロッド側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。

また、油圧制御弁１７１は、操作装置２６におけるレバー操作（バケット開き動作に対応するレバー操作）に応じて、中立位置から図中右方向に移動する。具体的には、コントローラ３０は、圧力センサ２９の圧力信号に基づき、バケット６の単独動作（バケット開き動作）に対応するレバー操作を検出すると、電磁比例弁２６２に対して、油圧制御弁１７１のスプールを右方向に移動させるパイロット圧を生成する制御信号を送信する。そして、電磁比例弁２６２は、当該制御信号に応じたパイロット圧を生成し、油圧制御弁１７１の左側のパイロットポートに作用させ、油圧制御弁１７１のスプールは、中立位置から右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７１は、バケットシリンダ９のロッド側油室に作動油を導入し、且つ、ボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。

通常、バケット６の駆動負荷は、ブーム４、アーム５等に比して、低い。そのため、複合操作時に、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油が油圧制御弁１７４〜１７６を通じて、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９に万遍なく供給される必要があることから、通常、油圧制御弁１７４のポートＰ１（ポートＰ１１，Ｐ１２）の開口が比較的狭くなっている。従って、バケット６に単独動作を行わせる際、油圧制御弁１７４のポートＰ１１，Ｐ１２の開口の狭さに起因して、油圧制御弁１７４における圧力損失が比較的高くなる傾向になる。これに対して、本例に係る油圧回路の動作によれば、バケット６の単独動作時に、油圧制御弁１７４に加えて、油圧制御弁１７１がバケットシリンダ９を駆動する構成を採用する。これにより、油圧制御弁１７１、１７４の双方から供給される作動油でバケットシリンダ９を駆動できるため、メインポンプ１４Ａ，１４Ｂのそれぞれから油圧制御弁１７１，１７４に供給される作動油の流量（吐出圧力）は、油圧制御弁１７４がメインポンプ１４Ｂからの作動油だけでバケット６を駆動する場合より小さくすることができる。換言すれば、同じ流量（圧力）の作動油を油圧制御弁１７１、１７４の２つのポートＰ１，Ｐ２の開口でバケットシリンダ９に導入できるため、油圧制御弁１７４だけでバケットシリンダ９を駆動する場合よりもメータイン側の圧力損失を低減することができる。また、バケットシリンダ９から排出される作動油も油圧制御弁１７１，１７４の２つのポートＰ１，Ｐ２の開口で作動油タンク２５０に排出できるため、メータアウト側の圧力損失を低減することができる。そのため、バケット６の単独動作時のエネルギ効率を高めることができる。

また、仮に、油圧制御弁１７１をバケットシリンダ９の駆動に利用しない場合、メインポンプ１４Ａから吐出される作動油は、ネガコン制御により流量が絞られるとは言え、無駄にセンターバイパス油路２０１Ａを通って作動油タンク２５０に排出される。これに対して、本例に係る油圧回路の動作によれば、バケット６の単独動作時に、メインポンプ１４Ａから吐出される作動油が有効にバケットシリンダ９の駆動に利用されるため、エネルギ効率を高めることができる。

尚、図７に示す一例では、バケット開き動作が行われている場合を例示したが、バケット６の閉じ動作が行われる場合についても、油圧制御弁１７１，１７４の双方でバケットシリンダ９を駆動する構成は同様である。具体的には、油圧制御弁１７１、１７４は、共に、スプールが図中左方向に移動することにより、それぞれ、メインポンプ１４Ａ，１４Ｂから吐出される作動油をバケットシリンダ９のボトム側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンク２５０に排出する。この際、油圧制御弁１７１は、コントローラ３０からの制御信号に応じて作動する電磁比例弁２６３の作用により、スプールが図中左方向に移動する。これにより、同様の作用・効果を奏する。

続いて、図８は、図６に示す油圧回路の動作の他の例を示す。具体的には、ブーム下げ動作とバケット開き動作との複合動作（具体的には、払い作業等を行う動作）に対応するレバー操作が操作装置２６において行われている場合の動作状態を表す。

尚、図８において、油圧制御弁１７１〜１７６は、実現されている作動油の流れの状態のみを示し、スプールの移動により実現可能な他の状態の図示を省略している。

操作装置２６において、ブーム下げ動作とバケット開き動作に対応するレバー操作が行われると、図８に示すように、油圧制御弁１７５は、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７５は、メインポンプ１４Ｂから吐出された作動油をブームシリンダ７のロッド側油室に導入する。また、油圧制御弁１７５は、ブームシリンダ７のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出しつつ、一部の作動油を、再生油路１７５Ａを介して、ブームシリンダ７のロッド側油室に導入（再生）する。一方、油圧制御弁１７４は、スプールが中立位置のままで移動しない。即ち、油圧制御弁１７４は、操作装置２６におけるバケット開き動作に対応するレバー操作に対して、バケットシリンダ９の駆動を行わない。

尚、コントローラ３０は、圧力センサ２９の圧力信号に基づき、ブーム下げ動作とバケット開き動作との複合動作に対応するレバー操作を検出すると、電磁比例弁２６４に対して、操作装置２６の２次側のパイロット圧を減圧させる制御信号を送信する。そして、電磁比例弁２６４は、操作装置２６の２次側のパイロット圧が油圧制御弁１７４の左側のパイロットポートに作用しないようにし、油圧制御弁１７４の中立状態を維持する。これにより、油圧制御弁１７４がバケットシリンダ９の駆動を行わないようにすることができる。

また、油圧制御弁１７１は、操作装置２６において、ブーム下げ動作とバケット開き動作に対応するレバー操作が行われると、スプールが右方向に移動する。具体的には、コントローラ３０は、圧力センサ２９の圧力信号に基づき、ブーム下げ動作とバケット動作（バケット開き動作）の複合動作に対応するレバー操作を検出すると、電磁比例弁２６２に対して、油圧制御弁１７１のスプールを右方向に移動させるパイロット圧を生成する制御信号を送信する。そして、電磁比例弁２６２は、当該制御信号に応じたパイロット圧を生成し、油圧制御弁１７１の左側のパイロットポートに作用させ、油圧制御弁１７１のスプールは、中立位置から右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７１は、バケットシリンダ９のロッド側油室に作動油を導入し、且つ、ボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。

ブーム下げ動作とバケット動作の複合動作時に、通常通り、油圧制御弁１７４でバケットシリンダ９を駆動すると、メインポンプ１４Ｂの吐出圧力は、バケット６を駆動するために必要な負荷圧にまで上昇する。そのため、油圧制御弁１７５を通じて、同じメインポンプ１４Ｂから吐出される作動油が導入されるブームシリンダ７のロッド側油室の圧力は、比較的高くなってしまう。すると、ブームシリンダ７のボトム側油室とロッド側油室との差圧が小さくなってしまい、再生油路１７５Ａを通じて、ブームシリンダ７のロッド側油室に導入される作動油の流量が比較的少なくなる可能性がある。

これに対して、本例に係る油圧回路の動作によれば、ブーム下げ動作とバケット動作の複合動作時に、油圧制御弁１７４の代わりに、油圧制御弁１７１がバケットシリンダ９の駆動を行う。従って、油圧制御弁１７１は、メインポンプ１４Ａからの作動油をバケットシリンダ９に導入するため、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油の吐出圧力を高める必要がなく、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力は、比較的低くすることができる。そのため、バケット６のボトム側油室とロッド側油室の差圧を比較的大きく保持することが可能となり、再生油路１７５Ａを通じた再生流量の低下によるエネルギ効率の低下を抑制することができる。

尚、図８に示す一例では、バケット開き動作が行われている場合を例示したが、バケット６の閉じ動作が行われる場合についても、油圧制御弁１７４の代わりに油圧制御弁１７１でバケットシリンダ９を駆動する構成は同様である。具体的には、油圧制御弁１７４は、中立状態を維持する。この際、油圧制御弁１７４は、コントローラ３０からの制御信号に応じて作動する電磁比例弁２６５の作用により、操作装置２６の２次側のパイロット圧が右側のパイロットポートに作用せず、中立状態を維持することができる。また、油圧制御弁１７１は、スプールが図中左方向に移動することにより、メインポンプ１４Ａから吐出される作動油をバケットシリンダ９のボトム側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンク２５０に排出する。この際、油圧制御弁１７１は、コントローラ３０からの制御信号に応じて作動する電磁比例弁２６３の作用により、スプールが図中左方向に移動する。これにより、同様の作用・効果を奏する。

続いて、図９は、図６に示す油圧回路の動作の更に他の例を示す図である。具体的には、ブーム下げ動作と、アーム開き動作と、バケット開き動作の複合動作（具体的には、ダンプ積み込み作業時の動作等）に対応するレバー操作が操作装置２６において行われている場合の動作状態を表す。

操作装置２６において、ブーム下げ動作、アーム開き動作、及びバケット開き動作の複合動作に対応するレバー操作が行われると、図９に示すように、油圧制御弁１７３，１７６は、それぞれ、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７３，１７６は、それぞれ、メインポンプ１４Ａ，１４Ｂから吐出される作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に導入すると共に、アームシリンダ８のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。また、油圧制御弁１７５は、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７５は、メインポンプ１４Ｂから吐出された作動油をブームシリンダ７のロッド側油室に導入する。また、油圧制御弁１７５は、ブームシリンダ７のロッド側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出しつつ、一部の作動油を、再生油路１７５Ａを介して、ブームシリンダ７のロッド側油室に導入（再生）する。また、油圧制御弁１７４は、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｂから吐出された作動油をバケットシリンダ９のロッド側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。

また、油圧制御弁１７２は、操作装置２６において、少なくともブーム下げ動作とアーム開き動作を含む複合動作に対応するレバー操作が行われると、スプールが中立位置から図中左方向に移動する。具体的には、コントローラ３０は、圧力センサ２９の圧力信号に基づき、ブーム下げ動作とアーム開き動作を含む複合動作に対応するレバー操作を検出すると、電磁比例弁２６１に対して、油圧制御弁１７２のスプールを右方向に移動させるパイロット圧を生成する制御信号を送信する。そして、電磁比例弁２６１は、当該制御信号に応じたパイロット圧を生成し、油圧制御弁１７２の左側のパイロットポートに作用させ、油圧制御弁１７２のスプールは、中立位置から右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７２は、ブームシリンダ７のボトム側油室の作動油をセンターバイパス油路２０１Ａ（具体的には、油路２０３Ａ）に導入し、油路２０５Ａ及び油圧制御弁１７３を通じて、アームシリンダ８のロッド側油室に導入することができる。そのため、アーム５の操作速度を上昇させることができる。

また、油圧制御弁１７１は、操作装置２６において、ブーム下げ動作、アーム開き動作、及びバケット開き動作に対応するレバー操作が行われると、スプールが中立位置から図中右方向に移動する。具体的には、コントローラ３０は、圧力センサ２９の圧力信号に基づき、ブーム下げ動作、アーム開き動作、及びバケット開き動作の複合動作に対応するレバー操作を検出すると、電磁比例弁２６２に対して、油圧制御弁１７１のスプールを右方向に移動させるパイロット圧を生成する制御信号を送信する。そして、電磁比例弁２６２は、当該制御信号に応じたパイロット圧を生成し、油圧制御弁１７１の左側のパイロットポートに作用させ、油圧制御弁１７１のスプールは、中立位置から右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７１は、バケットシリンダ９のロッド側油室に作動油を導入し、且つ、ボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。これにより、油圧制御弁１７４に加えて、油圧制御弁１７１でバケットシリンダ９を駆動するため、バケット６の操作速度を上昇させることができる。また、上述したアーム５の操作速度の上昇に合わせて、バケット６の操作速度も上昇させることができるため、操作性を向上させることができる。

尚、図９に示す一例では、バケット開き動作が行われている場合を例示したが、バケット６の閉じ動作が行われる場合についても、油圧制御弁１７１，１７４の双方でバケットシリンダ９を駆動する構成は同様である。具体的には、油圧制御弁１７１、１７４は、共に、スプールが図中左方向に移動することにより、それぞれ、メインポンプ１４Ａ，１４Ｂから吐出される作動油をバケットシリンダ９のボトム側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンク２５０に排出する。この際、油圧制御弁１７１は、コントローラ３０からの制御信号に応じて作動する電磁比例弁２６３の作用により、スプールが図中左方向に移動する。これにより、同様の作用・効果を奏する。

＜第２のショベルの油圧回路の他の例＞
図１０は、第２のショベルの油圧回路の構成の他の例を示す図である。以下、上述した第１のショベルの油圧回路の一例及び第２のショベルの油圧回路の一例と同様の構成には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。

油圧制御弁１７１は、第１のショベルにおける油圧制御弁１７１と同様の構成（後述する構造）を有するが、上述した第２のショベルの油圧回路の一例（図６）と同様、その作用（機能）が異なる。具体的には、図１０に示すように、油圧制御弁１７１は、第１のショベル（図５）と異なり、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンク２５０に排出するスプール弁である。即ち、上述した第２のショベルの油圧回路の一例と同様、油圧制御弁１７１のポートＰ１がバケットシリンダ９と接続されるが、接続されるポートＰ１は、ポートＰ１１，Ｐ１２のうちの一方であり、油圧制御弁１７１は、油圧制御弁１７４により駆動されるバケットシリンダ９のメータアウト開放弁として機能する。

図１１は、図１０に示す油圧回路の動作の一例を示す図である。
具体的には、バケット６単独での開き動作（具体的には、バケット６の位置決め動作等）に対応するレバー操作が操作装置２６において行われている場合の動作状態を示す。

尚、図１１において、油圧制御弁１７１〜１７６は、実現されている作動油の流れの状態のみを示し、スプールの移動により実現可能な他の状態の図示を省略している。

操作装置２６において、バケット６の単独動作（バケット開き動作）に対応するレバー操作が行われているため、図１１に示すように、油圧制御弁１７４は、スプールが中立位置から右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｂから吐出される作動油をバケットシリンダ９のロッド側油室に導入すると共に、バケットシリンダ９のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。

また、油圧制御弁１７１は、操作装置２６におけるレバー操作（バケット開き動作に対応するレバー操作）に応じて、中立位置から図中右方向に移動する。具体的には、コントローラ３０は、圧力センサ２９の圧力信号に基づき、バケット６の単独動作（バケット開き動作）に対応するレバー操作を検出すると、電磁比例弁２６２に対して、油圧制御弁１７１のスプールを右方向に移動させるパイロット圧を生成する制御信号を送信する。そして、電磁比例弁２６２は、当該制御信号に応じたパイロット圧を生成し、油圧制御弁１７１の左側のパイロットポートに作用させ、油圧制御弁１７１のスプールは、中立位置から右方向に移動する。これにより、油圧制御弁１７１は、バケットシリンダ９のボトム側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。

上述の如く、バケット６に単独動作を行わせる際、油圧制御弁１７４のポートＰ１１，Ｐ１２の開口の狭さに起因して、油圧制御弁１７４における圧力損失が比較的高くなる傾向になる。これに対して、本例に係る油圧回路の動作によれば、バケット６の単独動作時に、バケットシリンダ９から排出される作動油を油圧制御弁１７１，１７４の２つのポートＰ１，Ｐ２の開口で作動油タンク２５０に排出できるため、メータアウト側の圧力損失（背圧損失）を低減することができる。そのため、バケット６の単独動作時のエネルギ効率を高めることができる。

尚、図１１に示す一例では、バケット開き動作が行われている場合を例示したが、バケット６の閉じ動作が行われる場合についても、油圧制御弁１７１でバケットシリンダ９の作動油を作動油タンク２５０に排出する構成は同様である。具体的には、油圧制御弁１７１は、スプールが図中左方向に移動することにより、バケットシリンダ９のロッド側油室の作動油を作動油タンク２５０に排出する。この際、油圧制御弁１７１は、コントローラ３０からの制御信号に応じて作動する電磁比例弁２６３の作用により、スプールが図中左方向に移動する。これにより、同様の作用・効果を奏する。

［コントロールバルブの共用化］
上述の如く、本実施形態に係る第１のショベルと第２のショベルを有するショベルのシリーズ（以下、ショベルシリーズと称する）は、油圧制御弁１７２〜１７６の構成及び作用（機能）を共通とし、油圧制御弁１７１の構成及び作用（機能）を異にする。具体的には、コントロールバルブ１７は、第１のショベルと第２のショベルに共通して、バケットシリンダ９（第１油圧アクチュエータの一例）に供給される作動油の流れを制御する油圧制御弁１７４（第１制御弁の一例）と、第１のショベルでは、上部旋回体３（第２の動作要素の一例）を駆動する旋回油圧モータ４０（第２油圧アクチュエータの一例）に供給される作動油の流れを制御し、第２のショベルでは、バケットシリンダ９に供給される作動油の流れを制御する油圧制御弁１７１（第２制御弁の一例）と、を備える。これにより、ショベルシリーズにおいて、コントロールバルブ１７を含む油圧回路の油圧制御弁１７１で異なる作用を実現しつつ、コントロールバルブ１７のショベルシリーズ間での共用化を図ることができる。

図１２は、コントロールバルブ１７の構造の一例を示す断面図である。具体的には、コントロールバルブ１７のうちの油圧制御弁１７１，１７４に対応する部分の断面図である。

図１２に示すように、コントロールバルブ１７は、油圧制御弁１７１〜１７３（具体的には、スプールとスプールが軸方向に移動可能な内部空間）、センターバイパス油路２０１Ａ及びパラレル油路２１１Ａ等が組み込まれる筐体３０１と、油圧制御弁１７４〜１７６（具体的には、スプールとスプールが軸方向に移動可能な内部空間）、センターバイパス油路２０１Ｂ、及びパラレル油路２１１Ｂ等が組み込まれる筐体３１１を含む。筐体３０１と筐体３１１は、図示しない締結部により締結される。

尚、油圧制御弁１７２、１７３は、筐体３０１以外の筐体に内蔵される態様であってもよい。また、油圧制御弁１７５、１７６は、筐体３１１以外の筐体に内蔵される態様であってもよい。

筐体３０１（第２筐体の一例）は、油圧制御弁１７１のスプールが軸方向に移動する内部空間３０２を内蔵する。

内部空間３０２のスプールが移動する方向の両端には、パイロットポート３０３，３０４が設けられる。

また、内部空間３０２から外部に連通する態様で（具体的には、内部空間３０２から筐体３１１側と反対方向に延出し、外部に連通する）ポートＰ２１，Ｐ２２が設けられる。

筐体３１１（第１筐体の一例）は、油圧制御弁１７４のスプールが軸方向に移動する内部空間３１２を内蔵する。

内部空間３１２のスプールが移動する方向の両端には、パイロットポート３１３，３１４が設けられる。

また、内部空間３１２から外部に連通する態様で（具体的には、内部空間３１２から筐体３０１側と反対方向に延出し、外部に連通する）ポートＰ１１，Ｐ１２が設けられる。

筐体３０１と筐体３１１は、図１２に示すように、内部空間３０２と内部空間３１２が隣接する態様で、結合（締結）される。そして、筐体３０１，３１１のそれぞれには、結合された状態で、ポートＰ２（Ｐ２１，Ｐ２２）とポートＰ１（Ｐ１１，Ｐ１２）との間を接続する油路を構成する油路３０５，３０６（第２油路の一例）及び油路３１５，３１６（第１油路の一例）が設けられる。これにより、上述した第２のショベルの油圧回路（図６、図１０参照）の如く、油圧制御弁１７１のポートＰ２（Ｐ２１，Ｐ２２）を油圧制御弁１７４と同じ油圧アクチュエータ（バケットシリンダ９）に接続する構成を実現することができる。即ち、油圧制御弁１７１，１７４のポートＰ２，Ｐ１を同じ油圧アクチュエータ（バケットシリンダ９）に接続することができる。

また、油路３０５，３０６及び油路３１５，３１６は、ポートＰ１とポートＰ２とが連通しないように、筐体３０１，３１１が締結される前の状態で、塞ぐことが可能な構造を有する。例えば、油路３０５，３０６及び油路３１５，３１６の少なくとも一方に栓として機能する部材を挿入することにより、油路３０５，３０６と油路３１５，３１６の間が非連通になるようにしてよい。また、油路３０５，３０６と油路３１５，３１６の間（即ち、筐体３０１と筐体３１１との間）に所定のシール材を設けることにより、油路３０５，３０６と油路３１５，３１６の間が非連通になるようにしてよい。これにより、上述した第１のショベルの油圧回路（図５参照）の如く、油圧制御弁１７１，１７４の各ポートＰ２，Ｐ１を異なる油圧アクチュエータに接続することができる。具体的には、油圧制御弁１７１のポートＰ２（Ｐ２１，Ｐ２２）を旋回油圧モータ４０に接続し、油圧制御弁１７４のポートＰ１（Ｐ１１，Ｐ１２）をバケットシリンダ９に接続することができる。

このように、図１２に示す一例によれば、油圧制御弁１７１に異なる作用を要求する本実施形態に係るショベルシリーズ（第１のショベルと第２のショベル）の間で、コントロールバルブ１７を共用することができる。

尚、図１２に示す一例では、ポートＰ１，Ｐ２をコントロールバルブ１７の内部（筐体３０１，３１１の内部）で接続するが、外部で合流させる態様であってもよい。例えば、ポートＰ１，Ｐ２に接続された油圧ホースを外部で合流させて、共通の油圧アクチュエータ（バケットシリンダ９）に接続する態様であってもよい。

［変形・変更］
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上述した第２ショベルの油圧回路の一例に対する動作の一例（図７）、更に他の例（図９）、及び第２のショベルの油圧回路の一例に対する動作の一例（図１１）において、油圧制御弁１７１は、センターバイパス油路２０１Ａ、パラレル油路２１１Ａに接続されるが、センターバイパス油路２０１Ｂ，パラレル油路２１１Ｂに接続される態様であってもよい。即ち、油圧制御弁１７１は、油圧制御弁１７４と同じ、メインポンプ１４Ｂから作動油の供給を受ける構成であってもよい。

１ 下部走行体
１Ａ，１Ｂ 走行油圧モータ
２ 旋回機構
３ 上部旋回体（第２の動作要素）
４ ブーム
５ アーム
６ バケット（第１の動作要素）
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ（第１油圧アクチュエータ）
１０ キャビン
１１ エンジン
１２ 電動発電機
１３ 減速機
１４，１４Ａ，１４Ｂ メインポンプ（油圧ポンプ）
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
１８Ａ，１８Ｂ インバータ
１９ キャパシタ
２１ 旋回用電動機
２２ レゾルバ
２３ メカニカルブレーキ
２４ 旋回減速機
２５ パイロットライン
２６ 操作装置
２６Ａ，２６Ｂ レバー
２６Ｃ ペダル
２７，２８ 油圧ライン
２９ 圧力センサ
３０ コントローラ
４０ 旋回油圧モータ
１７１ 油圧制御弁（第２制御弁）
１７２ 油圧制御弁
１７３ 油圧制御弁
１７４ 油圧制御弁（第１制御弁）
１７５ 油圧制御弁
１７６ 油圧制御弁
２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ センターバイパス油路
２０２Ａ，２０３Ａ，２０４Ａ，２０５Ａ 油路
２０２Ｂ，２０３Ｂ，２０４Ｂ，２０５Ｂ 油路
２１１，２１１Ａ，２１１Ｂ パラレル油路
２１２Ａ，２１３Ａ，２１４Ａ 油路
２１２Ｂ，２１３Ｂ，２１４Ｂ 油路
２３０，２３０Ａ，２３０Ｂ ネガティブコントロール絞り
２５０ 作動油タンク
２６１〜２６３ 電磁比例弁
３０１ 筐体（第２筐体）
３０２ 内部空間（第２空間）
３０３，３０４ パイロットポート
３０５，３０６ 油路（第２油路）
３１１ 筐体（第１筐体）
３１２ 内部空間（第１空間）
３１３，３１４ パイロットポート
３１５，３１６ 油路（第１油路）
Ｃ１Ａ〜Ｃ４Ａ，Ｃ１Ｂ〜Ｃ４Ｂ チェック弁
Ｐ１ ポート（第１ポート）
Ｐ１１，Ｐ１２ ポート
Ｐ２ ポート（第２ポート）
Ｐ２１，Ｐ２２ ポート

本開示は、作業機械のシリーズに関する。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
第１の作業機械及び第２の作業機械を有する作業機械のシリーズであって、
前記第１の作業機械及び前記第２の作業機械は、共通して、下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられ、複数の被駆動要素を含む作業装置と、前記下部走行体、前記上部旋回体、及び前記複数の被駆動要素のうちの第１の被駆動要素を駆動する第１の油圧アクチュエータと、前記第１の油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する第１の制御弁と、前記第１の制御弁と異なる第２の制御弁と、を備え、
前記第１の作業機械は、前記第２の作業機械と異なり、前記下部走行体、前記上部旋回体、及び前記複数の被駆動要素のうちの、前記第１の被駆動要素と異なる第２の被駆動要素、又は、前記下部走行体、前記上部旋回体、及び前記複数の被駆動要素と異なる第３の被駆動要素を駆動する第２の油圧アクチュエータを更に備え、
前記第２の制御弁は、前記第１の作業機械では、前記第２の油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２の作業機械では、前記第１の制御弁と共に前記第１の油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する、
作業機械のシリーズが提供される。

Claims (11)

1. 第１のショベル及び第２のショベルを有するショベルのシリーズであって、
   前記第１のショベル及び前記第２のショベルは、共通して、下部走行体、前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体、前記上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるエンドアタッチメントのそれぞれの回転軸のうちの少なくとも一部を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータに含まれる第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する第１制御弁と、前記第１制御弁と異なる第２制御弁とを備え、
   前記第１のショベルは、前記第２のショベルと異なり、前記少なくとも一部以外の前記回転軸を駆動する、又は、前記回転軸と異なる被駆動要素を駆動する、前記複数の油圧アクチュエータと異なる第２油圧アクチュエータを更に備え、
   前記第２制御弁は、前記第１のショベルでは、前記第２油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２のショベルでは、前記第１制御弁と共に前記第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する、
   ショベルのシリーズ。
2. 前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、前記第１制御弁の第１ポートが前記第１油圧アクチュエータに接続され、
   前記第１のショベルでは、前記第２制御弁の第２ポートが前記第２油圧アクチュエータに接続され、前記第２のショベルでは、前記第２ポートが前記第１油圧アクチュエータと接続される、
   請求項１に記載のショベルのシリーズ。
3. 前記第１のショベルは、前記上部旋回体を駆動する前記第２油圧アクチュエータとしての旋回油圧モータを備え、
   前記第２のショベルは、前記上部旋回体を駆動する電動機を備え、
   前記第１油圧アクチュエータは、前記ブーム、前記アーム、及び前記エンドアタッチメントのそれぞれの回転軸のうちの何れかを駆動する、
   請求項１又は２に記載のショベルのシリーズ。
4. 前記第１のショベルは、前記第２のショベルと異なり、補助アタッチメントを備え、
   前記第１油圧アクチュエータは、前記ブーム、前記アーム、及び前記エンドアタッチメントのそれぞれの回転軸のうちの何れかを駆動し、
   前記第２油圧アクチュエータは、前記補助アタッチメントを駆動する、
   請求項１又は２に記載のショベルのシリーズ。
5. 第１のショベル及び第２のショベルを有するショベルのシリーズであって、
   前記第１のショベル及び前記第２のショベルは、共通して、下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるエンドアタッチメントのそれぞれの回転軸を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータに含まれる第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する第１制御弁と、前記第１制御弁と異なる第２制御弁と、前記複数の油圧アクチュエータに含まれ且つ前記第１油圧アクチュエータと異なる第２油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する、前記第２制御弁と異なる第３制御弁と、を備え、
   前記第２制御弁は、前記第１のショベルでは、前記第３制御弁と共に前記第２油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２のショベルでは、前記第１制御弁と共に前記第１油圧アクチュエータの作動油の流れを制御する、
   ショベルのシリーズ。
6. 前記第１のショベルでは、前記第２制御弁が前記第２油圧アクチュエータから排出される作動油を回生する、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載のショベルのシリーズ。
7. 前記第２のショベルでは、前記第２制御弁が前記第１油圧アクチュエータから排出される作動油を回生する、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載のショベルのシリーズ。
8. 第１のショベル及び第２のショベルを有するショベルのシリーズであって、
   前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、ブームの回転軸を駆動するブームシリンダの作動油の流れを制御するブーム制御弁と、
   前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、アームの回転軸を駆動するアームシリンダの作動油の流れを制御するアーム制御弁と、
   前記第１のショベルと前記第２のショベルに共通して、バケットの回転軸を駆動するバケットシリンダの作動油の流れを制御するバケット制御弁と、
   前記第１のショベルでは、下部走行体の回転軸、前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体の回転軸、又は補助アタッチメントを駆動する油圧アクチュエータの作動油の流れを制御し、前記第２のショベルでは、前記ブーム制御弁と共に前記ブームシリンダの作動油の流れを制御する、前記アーム制御弁と共に前記アームシリンダの作動油の流れを制御する、又は前記バケットシリンダと共に前記バケットシリンダの作動油の流れを制御する第２制御弁と、を備える、
   ショベルのシリーズ。
9. 第１空間を内蔵する第１筐体と、前記第１空間で軸方向に移動する第１スプールと、前記第１空間から外部に連通する第１ポートを含む第１制御弁と、
   第２空間を内蔵する第２筐体と、前記第２空間で軸方向に移動する第２スプールと、前記第２空間から外部に連通する第２ポートを含む第２制御弁と、を備え、
   前記第１筐体と前記第２筐体とは、前記第１空間と前記第２空間とが隣接する態様で結合され、
   前記第１筐体及び前記第２筐体のそれぞれには、結合された状態で、前記第１ポートと前記第２ポートとの間を接続する油路を構成する第１油路及び第２油路が設けられ、
   前記第１油路と前記第２油路の間を塞ぐことが可能な構造を有する、
   ショベルの油圧回路。
10. 前記第１ポートは、ショベルの第１動作要素を駆動する第１油圧アクチュエータに接続され、
    前記第２ポートは、前記第１油路及び前記第２油路を介して、前記第１ポートと連通し、
    前記第２制御弁は、前記第１動作要素を操作する操作装置の操作状態に応じて、前記第２ポートから前記第１油路及び前記第２油路を介して、前記第１油圧アクチュエータに作動油を導入する又は前記第１油圧アクチュエータから作動油を排出する、
    請求項９に記載のショベルの油圧回路。
11. 前記請求項９又は１０に記載のショベルの油圧回路を備える、
    ショベル。

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