JP4926627B2 - 電油システム - Google Patents

Description

第１ポンプに接続される右側走行モータ用切換弁および第１アクチュエータ用切換弁を有する第１系統と、第２ポンプに接続される左側走行モータ用切換弁および第２アクチュエータ用切換弁を有する第２系統と、個々の切換弁に対応して設けられる電気式ジョイスティックと、を備えた油圧回路の電油システムに関する。

従来、建設機械の油圧回路における電油システムに関して、ポンプに接続されてアクチュエータへの圧油の供給を制御する切換弁と、この切換弁に対応して設けられる操作レバーとしての電気式ジョイスティックとを備える電油システムが知られている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の電油システムでは、電磁比例制御弁（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が、アクチュエータの切換弁である流量制御弁（５ａ、５ｂ）の対応する入力ポートに各々対応するようにパイロットライン（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を介して設けられている。そして、電気式ジョイスティックである電気レバー（７ａ´、７ｂ´）の操作量に応じた指令電流がコントローラ（１３）から出力されて電磁比例制御弁（１０ａ〜１０ｅ）に入力され、この指令電流がパイロット圧に変換され、このパイロット圧のパイロット圧油が、各パイロットライン（１５ａ〜１５ｄ）を介して、流量制御弁（５ａ、５ｂ）の対応する入力ポートに加えられるようになっている。

特開平１０−２５２１０５号公報（段落００５７、００５８、図４）

しかしながら、特許文献１に記載された電油システムでは、パイロットポンプ（３）や、このパイロットポンプ（３）から電磁比例制御弁（１０ａ〜１０ｅ）にパイロット圧油を供給する配管、パイロットライン（１５ａ〜１５ｄ）などが必要となる。このため、構成部品が多く機構が複雑な油圧回路の電油システムになってしまうという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、第１ポンプに接続される右側走行モータ用切換弁および第１アクチュエータ用切換弁を有する第１系統と、第２ポンプに接続される左側走行モータ用切換弁および第２アクチュエータ用切換弁を有する第２系統と、個々の切換弁に対応して設けられる電気式ジョイスティックと、を備えた電油システムに関し、構成を簡素化することができる電油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及び効果

本発明に係る電油システムは、第１ポンプに接続されて右側走行モータへの圧油の供給を制御する右側走行モータ用切換弁と、前記第１ポンプに接続されて第１アクチュエータへの圧油の供給を制御するクローズドセンター型の第１アクチュエータ用切換弁と、を有する第１系統と、第２ポンプに接続されて左側走行モータへの圧油の供給を制御する左側走行モータ用切換弁と、前記第２ポンプに接続されて第２アクチュエータへの圧油の供給を制御するクローズドセンター型の第２アクチュエータ用切換弁と、を有する第２系統と、前記第１系統および前記第２系統における個々の切換弁に対応して設けられる電気式ジョイスティックと、を備えた電油システムに関する。
そして、本発明に係る電油システムは、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。即ち、本発明の油圧回路は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。

上記目的を達成するための本発明の電油システムにおける第１の特徴は、前記個々の切換弁にそれぞれ設けられ、前記各電気式ジョイスティックからの指令に基づいて前記個々の切換弁をそれぞれ切り換える電動アクチュエータと、センターバイパス型の切換弁である前記右側走行モータ用切換弁及び前記左側走行モータ用切換弁と、前記第１ポンプに対して前記右側走行モータ用切換弁とタンデムに接続される前記第１アクチュエータ用切換弁と、前記第２ポンプに対して前記左側走行モータ用切換弁とタンデムに接続される前記第２アクチュエータ用切換弁と、前記第１ポンプからの圧油を前記右側走行モータ用切換弁に導入する右側走行用供給通路と、前記第２ポンプからの圧油を前記左側走行モータ用切換弁に導入する左側走行用供給通路と、前記右側走行モータ用切換弁におけるセンターバイパス通路の下流側からの圧油を前記第１アクチュエータ用切換弁に導入する第１供給通路と、前記左側走行モータ用切換弁におけるセンターバイパス通路の下流側からの圧油を前記第２アクチュエータ用切換弁に導入する第２供給通路と、前記第１ポンプとタンクとの間に設けられて、前記第１ポンプから供給される圧油の圧力を制御する第１圧力補償弁と、前記第２ポンプとタンクとの間に設けられて、前記第２ポンプから供給される圧油の圧力を制御する第２圧力補償弁と、前記各電気式ジョイスティックからの指令に基づいて前記第１圧力補償弁および前記第２圧力補償弁の作動を制御する制御部と、を備えていることである。

この構成によると、各電気式ジョイスティックから入力される電気指令に基づいて、各電動アクチュエータは第１および第２系統における個々の切換弁を切り換え、制御部は第１および第２圧力補償弁の作動を制御するようになっている。また、第１および第２ポンプから供給される圧油の圧力を制御する第１および第２圧力補償弁を制御部が制御することで、第１および第２ポンプから個々の切換弁に供給する必要な圧油の流量の制御を容易に行うことができる。そして、クローズドセンター型の第１および第２アクチュエータ用切換弁は、第１および第２圧力補償弁を介して必要な流量の圧油が供給され、電動アクチュエータが各電気式ジョイスティックからの電気指令に基づいて各切換弁を切り換える。このため、部品点数を削減して構成を簡素化することができる電油システムを得ることができる。
また、本発明の構成によると、右側および左側走行モータ用切換弁と、第１および第２アクチュエータ用切換弁とがそれぞれタンデム接続されている。このため、第１および第２圧力補償弁によって流量を制御しても右側および左側走行モータと第１および第２アクチュエータとのいずれにも適切に必要な流量の圧油を配分して供給することができ、左右走行モータと第１および第２アクチュエータのうちのいずれか一方に流量が偏って圧油が供給されてしまうことを防止できる電油システムを提供することができる。
また、本発明の構成によると、第１および第２圧力補償弁が設けられていることで、従来技術に係る電油システムで設けられているようなネガティブコントロール用の絞りが設けられていない構成となっている。このため、そのネガティブコントロール用の絞りの分に相当する圧力損失を低減することができ、特にアイドリング状態などのようなアクチュエータが作動していない状態においてエネルギーロスが少ない電油システムを提供することができる。

また、本発明に係る電油システムにおける第２の特徴は、前記第１圧力補償弁は、前記第１系統における全ての切換弁の切換操作量のうち最も大きい切換操作量である最大切換量に応じて圧力を制御し、前記第２圧力補償弁は、前記第２系統における全ての切換弁の切換操作量のうち最も大きい切換操作量である最大切換量に応じて圧力を制御することである。

この構成によると、第１および第２圧力補償弁のそれぞれによって、第１および第２系統のそれぞれにおける最大切換量に応じて第１および第２ポンプそれぞれからの圧油の圧力が制御される。このため、各系統における最大切換量に応じた必要な圧油の圧力が確保されるとともに、各圧力補償弁の圧力を単に各系統の最大切換量に応じて設定すればよく、容易に圧力補償弁の圧力設定を行うことができる。

また、本発明に係る電油システムにおける第３の特徴は、前記第１系統および前記第２系統における全ての切換弁は、一体的なブロックとして形成され、前記ブロックの表面には、前記第１供給通路または前記第２供給通路に連通する高圧ポートと、前記タンクに連通する低圧ポートとが形成され、前記高圧ポートと前記低圧ポートとを覆うカバーが前記ブロックの表面に脱着可能に固定され、クローズセンター型の切換弁が追加される場合には、前記カバーが外された状態にて、当該クローズセンター型の切換弁の供給ポートが前記高圧ポートに連通するとともに当該クローズセンター型の切換弁の排出ポートが前記低圧ポートに連通するように当該クローズセンター型の切換弁が前記ブロックに固定可能であることである。

この構成によると、クローズドセンター型の切換弁を追加する場合には、ブロック表面に取り付けられたカバーを外し、追加する切換弁の供給ポートおよび排出ポートをそれぞれ第１または第２供給通路に連通する高圧ポートおよびタンクに連通する低圧ポートに連通させて、その追加する切換弁をブロックに固定することができる。このため、ブロックに設けられる切換弁との間での圧油の流れる順位に関係なく、そのままブロックに切換弁を固定して容易に追加することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電油システムであって、建設機械に適用される油圧回路の電油システムを例示したものである。この図１に示す電油システム１が適用される建設機械は、ブームやアームなどの各種駆動機構を備えるクローラ車両として構成されている。そして、その電油システム１には、それらの各種駆動機構を駆動する各油圧モータおよび各シリンダなどの各アクチュエータや、この各アクチュエータを作動させる圧油を供給する第１ポンプ１１および第２ポンプ１２の２つの油圧ポンプなどが備えられている。

図１に示すように、電油システム１は、各アクチュエータ（図示せず）とその各アクチュエータへの圧油の供給を制御する切換弁（２４〜３２）を複数有する第１系統１３および第２系統１４を備えている。また、この電油システム１には、各切換弁（２４〜３２）を切り換えるための電動アクチュエータとしてのステッピングモータ（４１〜４９）、合流弁１５、第１圧力補償弁１６、第２圧力補償弁１７、これらの切換弁（２４〜３２）と合流弁１５と圧力補償弁（１６、１７）の作動を制御する制御部１８、制御部１８を介して各切換弁（２４〜３２）等を操作するための電気式ジョイスティック４０、各種通路（２０、２１、２２、２３）なども備えられている。

第１系統１３は、各種駆動機構を駆動する各アクチュエータ（図示せず）として、右側走行モータと、右側走行モータ以外のアクチュエータである第１アクチュエータと、を備えている。第１アクチュエータとしては、ブームを動作させるブームシリンダ、バケットを動作させるバケットシリンダ、ブームスイング動作のためのブームスイングシリンダが備えられている。

そして、この第１系統１３には、第１ポンプ１１に接続されて右側走行モータへの圧油の供給を制御するセンターバイパス型の切換弁である右側走行モータ用切換弁２４と、第１ポンプ１１に接続されて第１アクチュエータへの圧油の供給を制御するクローズドセンター型の切換弁である第１アクチュエータ用切換弁とが備えられている。第１系統１３では、第１アクチュエータ用切換弁は複数設けられている。そして、この第１アクチュエータ用切換弁としては、ブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用切換弁２６、バケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用切換弁２７、ブームスイングシリンダへの圧油の供給を制御するブームスイング用切換弁２８が備えられている。これらの各第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）は、右側走行モータ用切換弁２４とそれぞれタンデムに接続されている。

なお、右側走行モータ用切換弁２４は、中立位置２４ａ（図１に示す状態）と切換位置２４ｂ・２４ｃとの間で切り換えられることで、右側走行モータへの圧油の供給を制御するようになっている。右側走行モータ用切換弁２４におけるセンターバイパス通路の開度は、中立位置２４ａでは全開の状態になっており、切換位置２４ｂおよび２４ｃでは絞り３３および３４によってそれぞれ絞られた状態になっている。そして、このセンターバイパス通路の開度は、中立位置２４ａであって全開の状態から、切換位置２４ｂまたは２４ｃであって切換弁２４が最も大きく切換操作された最大操作時の最も絞られた状態まで、連続的に変化するように形成されている。

また、第１系統１３における個々の切換弁（２４、２６、２７、２８）には、ステッピングモータ（４１、４３、４４、４５）がそれぞれ設けられている。すなわち、ステッピングモータ４１は右側走行モータ用切換弁２４を、ステッピングモータ４３はブーム用切換弁２６を、ステッピングモータ４４はバケット用切換弁２７を、ステッピングモータ４５はブームスイング用切換弁２８を、それぞれ切り換える電動アクチュエータとして設けられている。なお、本実施形態では、かかる電動アクチュエータとしてステッピングモータを用いる場合を例にとって説明するが、ステッピングモータ以外の他の手段を用いることもできる。これらの各ステッピングモータ（４１、４３〜４５）の作動は、個々の切換弁（２４、２６〜２８）をそれぞれ切り換えるように、個々の切換弁（２４、２６〜２８）に対応する各電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて制御部１８により制御される。なお、電気式ジョイスティック４０は、操作者（建設機械の運転者）によって操作される操作手段であって、第１系統１３における個々の切換弁（２４、２６〜２８）に対応して複数設けられている。

第２系統１４は、各種駆動機構を駆動する各アクチュエータ（図示せず）として、左側走行モータと、左側走行モータ以外のアクチュエータである第２アクチュエータと、を備えている。第２アクチュエータとしては、ドーザを動作させるドーザシリンダ、アタッチメントとして取り換え可能なサービス用のアクチュエータ、アームを動作させるアームシリンダ、クローラの上部に配設される上位体の旋回動作を行わせるための旋回モータが備えられている。

そして、この第２系統１４には、第２ポンプ１２に接続されて左側走行モータへの圧油の供給を制御するセンターバイパス型の切換弁である左側走行モータ用切換弁２５と、第２ポンプ１２に接続されて第２アクチュエータへの圧油の供給を制御するクローズドセンター型の切換弁である第２アクチュエータ用切換弁とが備えられている。第２系統１４では、第２アクチュエータ用切換弁は複数設けられている。そして、この第２アクチュエータ用切換弁としては、ドーザシリンダへの圧油の供給を制御するドーザ用切換弁２９、サービス用アクチュエータへの圧油の供給を制御するサービス用切換弁３０、アームシリンダへの圧油の供給を制御するアーム用切換弁３１、旋回モータへの圧油の供給を制御する旋回モータ用切換弁３２が備えられている。これらの各第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）は、左側走行モータ用切換弁２５とそれぞれタンデムに接続されている。

なお、左側走行モータ用切換弁２５は、中立位置２５ａ（図１に示す状態）と切換位置２５ｂ・２５ｃとの間で切り換えられることで、左側走行モータへの圧油の供給を制御するようになっている。左側走行モータ用切換弁２５におけるセンターバイパス通路の開度は、中立位置２５ａでは全開の状態になっており、切換位置２５ｂおよび２５ｃでは絞り３５および３６によってそれぞれ絞られた状態になっている。そして、このセンターバイパス通路の開度は、中立位置２５ａであって全開の状態から、切換位置２５ｂまたは２５ｃであって切換弁２５が最も大きく切換操作された最大操作時の最も絞られた状態まで、連続的に変化するように形成されている。

また、第２系統１４における個々の切換弁（２５、２９、３０、３１、３２）には、ステッピングモータ（４２、４６、４７、４８、４９）がそれぞれ設けられている。すなわち、ステッピングモータ４２は左側走行モータ用切換弁２５を、ステッピングモータ４６はドーザ用切換弁２９を、ステッピングモータ４７はサービス用切換弁３０を、ステッピングモータ４８はアーム用切換弁３１を、ステッピングモータ４９は旋回モータ用切換弁３２を、それぞれ切り換える電動アクチュエータとして設けられている。これらの各ステッピングモータ（４２、４６〜４９）の作動は、個々の切換弁（２５、２９〜３２）をそれぞれ切り換えるように、個々の切換弁（２５、２９〜３２）に対応する各電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて制御部１８により制御される。なお、電気式ジョイスティック４０は、第２系統１４における個々の切換弁（２４、２６〜２８）にも対応して複数設けられている。

また、電油システム１には、前述の各種通路として、右側走行用供給通路２０、左側走行用供給通路２１、第１供給通路２２、第２供給通路２３などが備えられている。右側走行用供給通路２０は、第１ポンプ１１からの圧油を右側走行モータ用切換弁２４に導入するように設けられている。左側走行用供給通路２１は、第２ポンプ１２からの圧油を左側走行モータ用切換弁２５に導入するように設けられている。なお、右側走行用供給通路２０は連通路２０ａを介して合流弁１５に接続されており、左側走行用供給通路２１は連通路２１ａを介して合流弁１５に接続されている。

第１供給通路２２は、右側走行モータ用切換弁２４におけるセンターバイパス通路の下流側からの圧油を各第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）に導入するように設けられている。すなわち、第１供給通路２２は、右側走行モータ用切換弁２４の下流側を各パラレル通路（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）をそれぞれ介して各切換弁（２６、２７、２８）にそれぞれ接続している。これにより、各切換弁（２６、２７、２８）がそれぞれ、右側走行モータ用切換弁２４とタンデムに接続されている。また、第１供給通路２２の最も下流側は合流弁１５に接続されている。

第２供給通路２３は、左側走行モータ用切換弁２５におけるセンターバイパス通路の下流側からの圧油を各第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）に導入するように設けられている。すなわち、第２供給通路２３は、左側走行モータ用切換弁２５の下流側を各パラレル通路（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）をそれぞれ介して各切換弁（２９、３０、３１、３２）にそれぞれ接続している。これにより、各切換弁（２９、３０、３１、３２）がそれぞれ、左側走行モータ用切換弁２５とタンデムに接続されている。また、第２供給通路２３の最も下流側は合流弁１５に接続されている。

合流弁１５は、電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて制御部１８から発信される制御指令に基づいて励磁状態と消磁状態との切り換えが行われることで切換操作される電磁切換弁として設けられている。そして、遮断位置１５ａと合流位置１５ｂと走直位置１５ｃとの間で切換操作されるようになっている。遮断位置１５ａ（図１に示す状態）では、第１供給通路２２と第２供給通路２３とを遮断するようになっている。そして、この遮断位置１５ａでは、さらに、連通路２０ａと連通路２１ａとを遮断することで右側走行用供給通路２０と左側走行用供給通路２１とを遮断するようにもなっている。一方、この遮断位置１５ａから切り換えられる合流位置１５ｂでは、第１供給通路２２と第２供給通路２３とが連通され、右側走行用供給通路２０と左側走行用供給通路２１とが遮断（連通路２０ａと連通路２１ａとが遮断）された状態になっている。また、中立位置１５ａから切り換えられる走直位置１５ｃでは、第１供給通路２２と第２供給通路２３とが連通されるとともに、連通路２０ａと連通路２１ａとが接続されることで右側走行用供給通路２０と左側走行用供給通路２１とが連通された状態になっている。この合流弁１５は、遮断位置１５ａから合流位置１５ｂまで、第１供給通路２２と第２供給通路２３とを連通する通路の開度が連続的に増加するように形成されている。なお、本実施形態では電磁切換弁として構成された合流弁１５を例示しているが、この例に限らず、切換弁（２４〜３２）の場合と同様にステッピングモータなどの電動アクチュエータにより切り換えられる合流弁１５を用いることもできる。

第１圧力補償弁１６は、第１ポンプ１１とタンク１９との間に配置されており、第１ポンプ１１とタンク１９との間の通路の開度を調整する電磁比例弁として設けられている。これにより、電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて制御部１８から発信される制御指令に基づいて第１ポンプ１１から供給される圧油の圧力を制御するようになっている。また、第２圧力補償弁１７は、第２ポンプ１２とタンク１９との間に配置されており、第２ポンプ１２とタンク１９との間の通路の開度を調整する電磁比例弁として設けられている。これにより、電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて制御部１８から発信される制御指令に基づいて第２ポンプ１２から供給される圧油の圧力を制御するようになっている。

制御部１８は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory））、電流制御回路などを備えて構成されている。この制御部１８は、各切換弁（２４〜３２）に設けられた各ステッピングモータ（４１〜４９）と、合流弁１５、第１圧力補償弁１６および第２圧力補償弁１７の各コイル部とにそれぞれ通電可能なように接続されている。また、制御部１８は、各切換弁（２４〜３２）に対応する各電気式ジョイスティック４０にも接続されている。そして、この制御部１８は、電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて、各ステッピングモータ（４１〜４９）が設けられた各切換弁（２４〜３２）、合流弁１５、第１圧力補償弁１６、および第２圧力補償弁１７の作動を制御してこれらの各弁（１５〜１７、２４〜３２）を切換操作することができるようになっている。また、第１圧力補償弁１６および第２圧力補償弁１７の上流側には、圧油の圧力を検出する圧力ピックアップ（図示せず）が設けられており、この各圧力ピックアップの検出結果も制御部１８に入力されるようになっている。

制御部１８は、第１および第２系統（１３、１４）における各切換弁（２４〜３２）に対応する各電気式ジョイスティック４０からの指令である出力信号を検出し、この検出された出力信号に基づいて各切換弁（２４〜３２）の切換操作量を検出する。そして、制御部１８は、この切換操作量の検出結果に基づいて、各切換弁（２４〜３２）に設けられた各ステッピングモータ（４１〜４９）を作動させ、各切換弁（２４〜３２）の切換の作動を制御する。

また、制御部１８は、第１系統１３における各切換弁（２４、２６〜２８）の切換操作量の検出結果に基づいて、第１系統１３の全ての切換弁（２４、２６〜２８）の切換操作量のうち最も大きい切換操作量である最大切換量に応じた制御指令を第１圧力補償弁１６に出力する。第１圧力補償弁１６は、制御部１８からの制御指令に基づいて作動することで、その最大切換量に応じて、第１ポンプ１１から供給される圧油の圧力を制御することになる。そして、制御部１８は、第２系統１４における各切換弁（２５、２９〜３２）の切換操作量の検出結果に基づいて、第２系統１４の全ての切換弁（２５、２６〜２８）の切換操作量のうち最も大きい切換操作量である最大切換量に応じた制御指令を第２圧力補償弁１７に出力する。第２圧力補償弁１７は、制御部１８からの制御指令に基づいて作動することで、その最大切換量に応じて、第２ポンプ１２から供給される圧油の圧力を制御することになる。

また、制御部１８は、第１圧力補償弁１６および第２圧力補償弁１７の上流側の圧力を検出する圧力ピックアップの検出結果にも基づいて第１圧力補償弁１６および第２圧力補償弁１７の作動を制御するようになっている。すなわち、制御部１８は、合流弁１５が合流位置１５ｂまたは走直位置１５ｃに切り換わったときには、前述の両圧力ピックアップの検出結果を比較して、第１および第２圧力補償弁（１６、１７）がそれぞれ制御する圧油の圧力のうちの高い方の圧力に一致させるように、低い方の圧力を制御している第１圧力補償弁１６または第２圧力補償弁１７に制御指令を出力する。この制御指令に基づいて第１圧力補償弁１６または第２圧力補償弁１７が作動することで、第１および第２圧力補償弁（１６、１７）がそれぞれ制御する圧油の圧力のうちの高い方の圧力に統一されて制御されることになる。

また、制御部１８は、第１系統１３および第２系統１４における各切換弁（２４〜３２）についての切換操作量の検出結果に基づいて判断される所定の３つの条件（第１乃至第３条件）のうち少なくともいずれか１つの条件が成立したときに、合流弁１５が合流位置１５ｂに切り換わるように合流弁１５の作動を制御するようになっている。ここで、合流位置１５ｂに切り換わるために成立することが必要とされている第１の条件としては、第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）および第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）のうちで所定の切換弁がその対応する電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて操作されている条件が判断される。ここでいう所定の切換弁の操作とは、ブーム用切換弁２６の単独操作、アーム用切換弁３１の単独操作、バケット用切換弁２７の単独操作、サービス用切換弁３０の単独操作、ブーム用切換弁２６とアーム用切換弁３１の複合操作、ブーム用切換弁２６とバケット用切換弁２７の複合操作、ブーム用切換弁２６とサービス用切換弁３０の複合操作、アーム用切換弁３１とバケット用切換弁２７の複合操作、または、ブーム用切換弁２６とアーム用切換弁３１とバケット用切換弁２７の複合操作、などである。また、第２の条件としては、右側走行モータ用切換弁２４と、第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）のうちの少なくとも１つの切換弁とが、対応する電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて同時に操作されている条件が判断される。また、第３の条件としては、左側走行モータ用切換弁２５と、第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）のうちの少なくとも１つの切換弁とが、対応する電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて同時に操作されている条件が判断される。

また、制御部１８は、右側走行モータ用切換弁２４および左側走行モータ用切換弁２５についての切換操作量の検出結果に基づいて、右側走行モータ用切換弁２４および左側走行モータ用切換弁２５がその対応する電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいて同時に操作され、且つ、第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）および第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）のうちの少なくともいずれかもその対応する電気式ジョイスティック４０からの指令に基づいてさらに同時に操作されたときに、合流弁１５が走直位置１５ｃに切り換わるように合流弁１５の作動を制御するようになっている。

次に、制御部１８による合流弁１５の上述のような切換操作制御が行われたときの電油システム１の作動について説明する。まず、合流弁１５が遮断位置１５ａのときには、第１系統１３には第１ポンプ１１からの圧油が供給される。そして、第２系統１４には第２ポンプ１２からの圧油が供給される。この状態から、前述の第１乃至第３条件のうちの少なくとも１つの条件が成立したことが制御部１８にて検知されると、制御部１８からの制御指令に基づいて、合流弁１５が合流位置１５ｂに切り換えられることになる。合流弁１５が合流位置１５ｂに切り換えられると、右側走行用供給通路２０と左側走行用供給通路２１とは遮断された状態のままで、第１供給通路２２と第２供給通路２３とが接続されることになる。このため、第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）に供給される右側走行モータ用切換弁２４の下流側からの圧油と、第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）に供給される左側走行モータ用切換弁２５の下流側の圧油とが、相互に補い合うように供給されることになる。すなわち、第１アクチュエータまたは第２アクチュエータにおいて不足している流量の圧油を、第１系統１３と第２系統１４とでそれぞれが補い合うように供給することができることになる。

また、合流弁１５が遮断位置１５ａまたは合流位置１５ｂにある状態から、右側走行モータ用切換弁２４および左側走行モータ用切換弁２５が同時に操作され、且つ、第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）および第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）のうちの少なくともいずれかもさらに同時に操作されている状態になったことが制御部１８にて検知されると、制御部１８からの制御指令に基づいて、合流弁１５が走直位置１５ｃに切り換えられることになる。合流弁１５が走直位置１５ｃに切り換えられると、連通路２０ａと連通路２１ａとが接続されて、右側走行モータ用切換弁２４の上流側の右側走行用供給通路２０と左側走行モータ用切換弁２５の上流側の左側走行用供給通路２１とが連通することになる。そしてさらに、右側走行モータ用切換弁２４の下流側の第１供給通路２２と左側走行モータ用切換弁２５の下流側の第２供給通路２３とが接続されることになる。

このように、右側走行用供給通路２０と左側走行用供給通路２１とが連通するため、第１ポンプ１１および第２ポンプ１２の両方からの圧油が右側走行モータ用切換弁２４および左側走行モータ用切換弁２５に優先的に供給される。そして、その余剰分の流量の圧油が、第１供給通路２２を通じて第１アクチュエータ用切換弁（２６〜２８）に供給され、第２供給通路２３を通じて第２アクチュエータ用切換弁（２９〜３２）に供給されることになる。そしてさらに、第１供給通路２２と第２供給通路２３とが接続されるため、第１アクチュエータまたは第２アクチュエータにおいて不足している流量の圧油を、第１系統１３と第２系統１４とでそれぞれが補い合うように供給することができることになる。

また、上述した電油システム１は、第１系統１３および第２系統１４における全ての切換弁（２４〜３２）と合流弁１５と第１および第２圧力補償弁（１６、１７）とが、図１にて一点鎖線で示すように一体的なブロック５０として形成されている。電油システム１を構成するこのブロック５０の表面には、右側走行用供給通路２０を介して第１供給通路２２に連通する高圧ポート５１と、タンク１９に連通する低圧ポート５２とが形成されている。そして、電油システム１においては、高圧ポート５１と低圧ポート５２とを覆うように、図１にて二点鎖線で示すカバー５３がブロック５０の表面に脱着可能に固定されることになる。なお、図１では、第１供給通路２２に連通する高圧ポート５１とタンクに連通する低圧ポート５２とを覆うカバー５３が設けられる場合を例示しているが、この通りでなくてもよく、ブロック５０に第２供給通路２３に連通する高圧ポートとタンクに連通する低圧ポートとが設けられてこれらを覆うカバーが設けられるものであってもよい。

また、電油システム１では、クローズドセンター型の切換弁５４を容易に追加できるようになっている。具体的には、この電油システム１においては、切換弁５４を追加する場合には、カバー５３が外された状態にて、切換弁５４の供給ポート５５が高圧ポート５１に連通するとともに切換弁５４の排出ポート５６が低圧ポート５２に連通するようにこの切換弁５４がブロック５０に固定可能になっている。なお、図１に示す状態では、切換弁５４が追加された状態であってカバー５３が外された状態（二点鎖線で示すカバー５３が無い状態）になっているが、切換弁５４が追加されていない状態では、カバー５３は図中の二点鎖線で示す位置に固定されることになる。また、図１に示すように、切換弁５４に切換弁（２４〜３２）と同様の電動アクチュエータであるステッピングモータ５７を設けることで、制御部１８にステッピングモータ５７を接続して同様に切換弁５４の切換の作動を制御部１８によって制御するようにすることができる。

以上説明したように、本実施形態の電油システム１では、各電気式ジョイスティック４０から入力される電気指令に基づいて、各ステッピングモータ（４１〜４９）は第１および第２系統（１３、１４）における個々の切換弁（２４〜３２）を切り換え、制御部１８は第１および第２圧力補償弁（１６、１７）の作動を制御するようになっている。また、第１および第２ポンプ（１１、１２）から供給される圧油の圧力を制御する第１および第２圧力補償弁（１６、１７）を制御部１８が制御することで、第１および第２ポンプ（１１、１２）から個々の切換弁（２４〜３２）に供給する必要な圧油の流量の制御を容易に行うことができる。そして、クローズドセンター型の第１および第２アクチュエータ用切換弁（２４〜３２）は、第１および第２圧力補償弁（１６、１７）を介して必要な流量の圧油が供給され、ステッピングモータ（４１〜４９）が各電気式ジョイスティック４０からの電気指令に基づいて各切換弁（２４〜３２）を切り換える。このため、部品点数を削減して構成を簡素化することができる電油システムを得ることができる。

また、電油システム１によると、右側および左側走行モータ用切換弁（２４、２５）と、第１および第２アクチュエータ用切換弁（２６〜３２）とがそれぞれタンデム接続されている。このため、第１および第２圧力補償弁（１６、１７）によって流量を制御しても右側および左側走行モータと第１および第２アクチュエータとのいずれにも適切に必要な流量の圧油を配分して供給することができ、左右走行モータと第１および第２アクチュエータのうちのいずれか一方に流量が偏って圧油が供給されてしまうことを防止できる。

また、電油システム１によると、第１および第２圧力補償弁（１６、１７）が設けられていることで、従来技術に係る電油システムで設けられているようなネガティブコントロール用の絞りが設けられていない構成となっている。このため、そのネガティブコントロール用の絞りの分に相当する圧力損失を低減することができ、特にアイドリング状態などのようなアクチュエータが作動していない状態においてエネルギーロスが少ない電油システムを提供することができる。

また、電油システム１によると、第１および第２圧力補償弁（１６、１７）のそれぞれによって、第１および第２系統（１３、１４）のそれぞれにおける最大切換量に応じて第１および第２ポンプ（１１、１２）それぞれからの圧油の圧力が制御される。このため、各系統（１３、１４）における最大切換量に応じた必要な圧油の圧力が確保されるとともに、各圧力補償弁（１６、１７）の圧力を単に各系統（１３、１４）の最大切換量に応じて設定すればよく、容易に圧力補償弁（１６、１７）の圧力設定を行うことができる。

また、電油システム１によると、クローズドセンター型の切換弁５４を追加する場合には、ブロック５０の表面に取り付けられたカバー５３を外し、追加する切換弁５４の供給ポート５５および排出ポート５６をそれぞれ第１供給通路２２に連通する高圧ポート５１およびタンク１９に連通する低圧ポート５２に連通させて、その追加する切換弁５４をブロック５０に固定することができる。このため、ブロック５０に設けられる切換弁（２４〜３２）との間での圧油の流れる順位に関係なく、そのままブロック５０に切換弁５４を固定して容易に追加することができる。

また、電油システム１では、合流弁１５を走直位置１５ａに切り換えることで、右側および左側の走行モータ（２４、２５）に優先して第１および第２ポンプ（１１、１２）の両方からの圧油を供給することができ、その余剰分を第１および第２アクチュエータ用切換弁（２６〜３２）に供給することができる。そして、このとき、第１または第２アクチュエータにおいて不足している流量の圧油を第１系統１３と第２系統１４とで相互に補い合っているため、第１または第２アクチュエータの作動速度が遅くなってしまうことも抑制できる。また、合流弁１５には合流位置１５ｂが設けられているため、右側および左側走行用供給通路（２０、２１）が遮断されていても、第１または第２アクチュエータにおいて不足している圧油を第１系統１３と第２系統１４とで相互に補い合うことができ、第１および第２アクチュエータの作動速度が遅くなってしまうことを抑制できる。また、電油システム１では、合流弁１５を１つ設けるだけでよく、電油システムの小型化と簡素化とを実現することもできる。従って、走行速度が制限されてしまうことを抑制するよう左右の走行モータに必要な圧油の量を確保するとともに、小型で簡素な構成の電油システムを提供することができる。

また、電油システム１によると、第１または第２圧力補償弁（１６、１７）によって、第１系統１３と第２系統１４とにおいて高圧側の系統に圧力を一致させるように制御されるため、低圧側の系統から高圧側の系統へも圧油を合流させることができ、第１および第２ポンプ（１１、１２）からの圧油を効率よく両系統に供給して作業効率の向上を図ることができる。

また、電油システム１によると、第１乃至第３の条件のいずれか１つの条件が成立したときには合流弁１５が合流位置１５ｂに切り換わるため、第１及び第２系統（１３、１４）のうちの一方の系統において切換弁が多く操作されることで圧油の流量が不足したときに、他方の系統から圧油を供給することができる。

また、電油システム１によると、合流弁１５が走直位置１５ｃのときに、第１および第２ポンプ（１１、１２）の両方からの圧油を第１および第２アクチュエータ用切換弁（２６〜３２）に供給することができ、第１および第２アクチュエータの速度の低下を防止できる。

また、電油システム１によると、右側および左側走行モータ用切換弁（２４、２５）におけるセンターバイパス通路が全閉することがないため、常に、走行モータ以外の他のアクチュエータ用の切換弁である第１および第２アクチュエータ用切換弁（２６〜３２）へも圧油を供給することができる。

また、電油システム１によると、合流弁１５が遮断位置１５ａから合流位置１５ｂに切り換わるまでの第１および第２供給通路（２２、２３）を連通する通路の開度が連続的に増加するものであるため、第１系統１３および第２系統１４における必要な圧油の流量に応じて、合流させる流量を適切に調整することができる。また、第１および第２供給通路（２２、２３）を連通する通路の開度を適宜調整することで、第１および第２系統（１３、１４）のうちの一方に優先的に圧油を供給するような流量配分で供給することもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、次の別実施形態に係る油圧回路を実施することもできる。

（１）本実施形態においては、第１圧力補償弁１６が、制御部１８からの制御指令に基づいて、第１系統１３における全ての切換弁（２４、２６〜２８）の切換操作量のうち最も大きい切換操作量である最大切換量に応じて圧力を制御する場合を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよい。第１圧力補償弁１６が、制御部１８からの制御指令に基づいて、第１系統１３における全てのアクチュエータ（右側走行モータ、第１アクチュエータ）の負荷圧力のうち最も高い圧力である最高負荷圧力に応じて第１ポンプ１１から供給される圧油の圧力を制御するものであってもよい。

また、第２圧力補償弁１７についても、上記と同様の制御を行うものであってもよい。すなわち、第２圧力補償弁１７が、制御部１８からの制御指令に基づいて、第２系統１４における全てのアクチュエータ（左側走行モータ、第２アクチュエータ）の負荷圧力のうち最も高い圧力である最高負荷圧力に応じて第２ポンプ１２から供給される圧油の圧力を制御するものであってもよい。この別実施形態の場合、例えば、全てのアクチュエータ（左右の走行モータ、第１および第２アクチュエータ）のそれぞれに、圧油の圧力を検出する圧力ピックアップを設け、この各圧力ピックアップの検出結果を制御部１８に入力するようにすることで、制御部１８からの制御指令に基づいて第１圧力補償弁１６および第２圧力補償弁１７に上述の制御を行わせることができる。

（２）合流弁１５のかわりに図２に示すような合流弁３７を備える油圧回路を実施することもできる。すなわち、一方側から、右側および左側走行用供給通路（２０、２１）を遮断し第１および第２供給通路（２２、２３）を遮断する遮断位置３７ａ、右側および左側走行用供給通路（２０、２１）を遮断し第１および第２供給通路（２２、２３）を連通する合流位置３７ｂ、右側および左側走行用供給通路（２０、２１）を連通し第１および第２供給通路（２２、２３）を連通する走直位置３７ｃがこの順番で配置される合流弁３７であってもよい。そして、制御部１８が、右側および左側走行モータの作動に必要な圧油の流量または第１アクチュエータおよび第２アクチュエータの作動に必要な圧油の流量に基づいて、走直位置３７ｃから合流位置３７ｂに戻るように切り換わるよう合流弁３７を制御するものであってもよい。この場合、右側および左側走行モータや第１および第２アクチュエータの作動にそれぞれ必要な圧油の流量は、各切換弁についての切換操作量の検出結果に基づいて判断することができる。
上述した構成によると、第１および第２アクチュエータの作動に必要な圧油の流量が多いとき、または、右側および左側走行モータの作動に必要な圧油の流量が少ないときに、合流弁３７を走直位置３７ｃから合流位置３７ｂへと切り換えることができ、第１および第２アクチュエータへ優先して圧油を供給することができる。

また、図２に示す合流弁３７は、遮断位置３７ａ若しくは合流位置３７ｂから走直位置３７ｃまで、右側走行用供給通路２０と左側走行用供給通路２１とを連通する通路３８の開度が連続的に増加するように形成されている。このように、合流弁３７を備える別実施形態の電油システムでは、通路３８の開度が連続的に増加するものであるため、第１および第２アクチュエータと右側および左側走行モータとの必要な圧油の流量に応じて第１および第２系統（１３、１４）に供給する圧油の流量を適切に調整することができ、効率よく圧油を配分して両系統（１３、１４）に供給することができる。

（３）本実施形態では、制御部１８が、各電気式ジョイスティック４０からの指令である出力信号に基づいて各切換弁（２４〜３２）の切換操作量を検出し、この結果に基づいて各系統（１３、１４）における最大切換量に応じた制御指令を各圧力補償弁（１６、１７）に出力する場合を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよい。例えば、各切換弁（２４〜３２）に、その各切換弁におけるそれぞれの切換操作量を検出する切換操作量検出センサが設けられ、この切換量検出センサの検出結果が入力される制御部１８が、この検出結果に基づいて、各系統（１３、１４）における最大切換量に応じた制御指令を各圧力補償弁（１６、１７）に出力するものであってもよい。

（４）第１および第２圧力補償弁（１６、１７）の圧力を高い方の圧力に追従させるときには、圧力が高い方の圧力補償弁への制御指令を圧力が低い方の圧力補償弁にも送出するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る電油システムを例示した回路図である。 本発明の別実施形態に係る電油システムにおける合流弁を示す回路図である。

符号の説明

１ 電油システム
１１ 第１ポンプ
１２ 第２ポンプ
１３ 第１系統
１４ 第２系統
１６ 第１圧力補償弁
１７ 第２圧力補償弁
１８ 制御部
１９ タンク
２０ 右側走行用供給通路
２１ 左側走行用供給通路
２２ 第１供給通路
２３ 第２供給通路
２４ 右側走行モータ用切換弁
２５ 左側走行モータ用切換弁
２６ ブーム用切換弁（第１アクチュエータ用切換弁）
２７ バケット用切換弁（第１アクチュエータ用切換弁）
２８ ブームスイング用切換弁（第１アクチュエータ用切換弁）
２９ ドーザ用切換弁（第２アクチュエータ用切換弁）
３０ サービス用切換弁（第２アクチュエータ用切換弁）
３１ アーム用切換弁（第２アクチュエータ用切換弁）
３２ 旋回モータ用切換弁（第２アクチュエータ用切換弁）
４０ 電気式ジョイスティック
４１〜４９ ステッピングモータ（電動アクチュエータ）

Claims (3)

1. 第１ポンプに接続されて右側走行モータへの圧油の供給を制御する右側走行モータ用切換弁と、前記第１ポンプに接続されて第１アクチュエータへの圧油の供給を制御するクローズドセンター型の第１アクチュエータ用切換弁と、を有する第１系統と、
   第２ポンプに接続されて左側走行モータへの圧油の供給を制御する左側走行モータ用切換弁と、前記第２ポンプに接続されて第２アクチュエータへの圧油の供給を制御するクローズドセンター型の第２アクチュエータ用切換弁と、を有する第２系統と、
   前記第１系統および前記第２系統における個々の切換弁に対応して設けられる電気式ジョイスティックと、
   を備えた電油システムであって、
   前記個々の切換弁にそれぞれ設けられ、前記各電気式ジョイスティックからの指令に基づいて前記個々の切換弁をそれぞれ切り換える電動アクチュエータと、
   センターバイパス型の切換弁である前記右側走行モータ用切換弁及び前記左側走行モータ用切換弁と、
   前記第１ポンプに対して前記右側走行モータ用切換弁とタンデムに接続される前記第１アクチュエータ用切換弁と、
   前記第２ポンプに対して前記左側走行モータ用切換弁とタンデムに接続される前記第２アクチュエータ用切換弁と、
   前記第１ポンプからの圧油を前記右側走行モータ用切換弁に導入する右側走行用供給通路と、
   前記第２ポンプからの圧油を前記左側走行モータ用切換弁に導入する左側走行用供給通路と、
   前記右側走行モータ用切換弁におけるセンターバイパス通路の下流側からの圧油を前記第１アクチュエータ用切換弁に導入する第１供給通路と、
   前記左側走行モータ用切換弁におけるセンターバイパス通路の下流側からの圧油を前記第２アクチュエータ用切換弁に導入する第２供給通路と、
   前記第１ポンプとタンクとの間に設けられて、前記第１ポンプから供給される圧油の圧力を制御する第１圧力補償弁と、
   前記第２ポンプとタンクとの間に設けられて、前記第２ポンプから供給される圧油の圧力を制御する第２圧力補償弁と、
   前記各電気式ジョイスティックからの指令に基づいて前記第１圧力補償弁および前記第２圧力補償弁の作動を制御する制御部と、
   を備えていることを特徴とする電油システム。
2. 請求項１に記載の電油システムであって、
   前記第１圧力補償弁は、前記第１系統における全ての切換弁の切換操作量のうち最も大きい切換操作量である最大切換量に応じて圧力を制御し、
   前記第２圧力補償弁は、前記第２系統における全ての切換弁の切換操作量のうち最も大きい切換操作量である最大切換量に応じて圧力を制御することを特徴とする電油システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の電油システムであって、
   前記第１系統および前記第２系統における全ての切換弁は、一体的なブロックとして形成され、
   前記ブロックの表面には、前記第１供給通路または前記第２供給通路に連通する高圧ポートと、前記タンクに連通する低圧ポートとが形成され、
   前記高圧ポートと前記低圧ポートとを覆うカバーが前記ブロックの表面に脱着可能に固定され、
   クローズドセンター型の切換弁が追加される場合には、前記カバーが外された状態にて、当該クローズドセンター型の切換弁の供給ポートが前記高圧ポートに連通するとともに当該クローズドセンター型の切換弁の排出ポートが前記低圧ポートに連通するように当該クローズドセンター型の切換弁が前記ブロックに固定可能であることを特徴とする電油システム。

Images