JP5357864B2

JP5357864B2 - 建設機械の油圧回路

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Publication number: JP5357864B2
Application number: JP2010505828A
Authority: JP
Inventors: 慎一池生; 均瀬川
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Nabtesco Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Nabtesco Corp
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: WO2009123047A1; KR101597174B1; KR20100127750A; CN101946096B; JPWO2009123047A1; CN101946096A

Description

本発明は、可変容量型の１シリンダ２ポート吐出のスプリットポンプを用いる建設機械の油圧回路に関する。特に、ミニショベルなどの小型建設機械用に好適な油圧回路に関する。

従来から、コントロールバルブのセンタバイパス流量の大きさによって発生する背圧を利用した複数の可変容量型ピストンポンプのネガティブ制御は広く行われてきたが、この複数のポンプは各々に斜板を備え、別々にポンプ容量を制御出来るため、それぞれのポンプから吐出される作動油の消費状態によって、最適にそれぞれのポンプの斜板を制御することによって、必要な流量のみを吐出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−１３２９７７号公報

しかしながら、斜板が一つしかないスプリットフロー型可変容量ピストンポンプ（１シリンダ２ポート吐出のスプリットポンプ）を使用した建設機械の油圧回路においては、ポンプに斜板が一つしかないためこのネガティブ制御を最適に行うことができない。そのため、オープンセンタ方式の油圧システムを採用するショベルにおいては、省エネルギーを図ることが課題であった。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、係る方式（斜板が一つしかないスプリットポンプのネガティブ制御）においても現状より省エネルギーを図ることができる建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために本発明は、一個の斜板と一個のシリンダブロックから等しい容量の２流量を吐出するスプリットポンプであって、外部信号圧力の大きさに応じて吐出容量を小さくすることが出来る当該スプリットポンプを制御するための建設機械の油圧回路において、複数のアクチュエータを制御する複数の切換弁を備え、主として２系統のセンタバイパス流量による背圧を外部信号圧力として前記スプリットポンプへフィードバックすることが出来るコントロールバルブを有し、前記複数の外部信号圧力のうち低圧選択弁によって選択された最小圧力を前記スプリットポンプにフィードバックすることができる建設機械の油圧回路を提供する。

また上記本発明は、吐出流量（吐出容量）制御手段付き（例えば、レギュレータ付き）のスプリットポンプの一方の吐出口に接続された第１アンロード通路と、前記第１アンロード通路に接続された第１系統の第１方向切換弁と、前記スプリットポンプの他方の吐出口に接続された第２アンロード通路と、前記第２アンロード通路に接続された第２系統の第２方向切換弁と、前記第１方向切換弁の下流側における前記第１アンロード通路の油圧（背圧）である第１ネガコン圧および前記第２方向切換弁の下流側における前記第２アンロード通路の油圧（背圧）である第２ネガコン圧のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として出力する低圧選択弁と、を備え、前記低圧選択弁から前記吐出流量制御手段（例えば、レギュレータ）を介して前記スプリットポンプへ前記第３ネガコン圧がフィードバックされる建設機械の油圧回路でもある。

上記本発明の構成によると、例えばいずれのポンプ吐出口の吐出流量も少なくて良い微操作時やアクチュエータを動作させないアンロード時に、ポンプの吐出流量を少なくして、オープンセンタバイパス流量を減少させることが可能となり、しいてはポンプが吐出する余剰流量を少なくして省エネルギー化、省燃費化を図ることができる。さらには、油圧システムの温度上昇を引き下げ、作動油の劣化速度を遅くし、タンク油量を少なくすることが出来るために、資源の有効活用が可能となる。また、必要最低限の流量を吐出するので、ポンプの運転騒音が減少し、より低騒音となる。

また本発明において、前記スプリットポンプは、吐出容量を制御するレギュレータを備え、前記２系統のセンタバイパスの一方が、前記スプリットポンプの一方の吐出口に接続された第１アンロード通路であり、前記２系統のセンタバイパスの他方が、前記スプリットポンプの他方の吐出口に接続された第２アンロード通路であり、前記複数の切換弁が、前記第１アンロード通路に接続された第１系統の第１方向切換弁および前記第２アンロード通路に接続された第２系統の第２方向切換弁であり、前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路に連通されたタンクと、前記第１方向切換弁と前記タンクとの間の前記第１アンロード通路に設けられた第１絞りと、前記第２方向切換弁と前記タンクとの間の前記第２アンロード通路に設けられた第２絞りと、を有し、前記外部信号圧力であって前記第１絞りの上流側の油圧である第１ネガコン圧、および前記外部信号圧力であって前記第２絞りの上流側の油圧である第２ネガコン圧、のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として前記低圧選択弁は出力し、前記最小圧力は前記第３ネガコン圧であって、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに逃がす第１アンロード弁と、を備えることが好ましい。

この構成によると、第１系統が使用されていないときや、第１系統の必要流量が第２系統よりも少ないときは、第１系統の第１アンロード通路を流れようとする余剰油を第１アンロード弁からタンクに逃がすことができる。

さらに本発明において、前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに逃がす第２アンロード弁を備えることが好ましい。

この構成によると、第２系統においても第１系統と同様に、第２系統が使用されていないときや、第２系統の必要流量が第１系統よりも少ないときは、第２系統の第２アンロード通路を流れようとする余剰油を第２アンロード弁からタンクに逃がすことができる。

さらに本発明において、前記第２アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第２アンロード弁の一方の第１室に前記第２ネガコン圧が入力され、当該第２アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第２アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第２アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第２ネガコン圧が高いときに、連通位置となることが好ましい。

ここで、第１方向切換弁が操作されて第１ネガコン圧が第２ネガコン圧よりも低下すると、スプリットポンプの吐出流量が増加し、第２アンロード通路を流れる油の余剰流量が増えようとする。このとき、第１ネガコン圧の低下にともない第２アンロード弁の他方の室からの押圧力が低下して、一方の室からの押圧力が勝るようになると、当該第２アンロード弁は連通位置に移動する。これにより、第２アンロード通路を流れようとする余剰油を第２アンロード弁からタンクに逃がすことができ、第２絞りでのエネルギーロスを低減できる。

さらに本発明において、前記第１アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第１アンロード弁の一方の第１室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該第１アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第１アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第１アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第１ネガコン圧が高いときに、連通位置となることが好ましい。

ここで、第２方向切換弁が操作されて第２ネガコン圧が第１ネガコン圧よりも低下すると、スプリットポンプの吐出流量が増加し、第１アンロード通路を流れる油の余剰流量が増えようとする。このとき、第２ネガコン圧の低下にともない第１アンロード弁の他方の室からの押圧力が低下して、一方の室からの押圧力が勝るようになると、当該第１アンロード弁は連通位置に移動する。これにより、第１アンロード通路を流れようとする余剰油を第１アンロード弁からタンクに逃がすことができ、第１絞りでのエネルギーロスを低減できる。

さらに本発明において、前記第２アンロード弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに油を逃がすことが好ましい。

この構成によると、方向切換弁の非操作時にも第２アンロード通路を流れようとする余剰油を第２アンロード弁からタンクに逃がすことができ、第２絞りでのエネルギーロスをより低減できる。

さらに本発明において、前記第１アンロード弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに油を逃がすことが好ましい。

この構成によると、方向切換弁の非操作時にも第１アンロード通路を流れようとする余剰油を第１アンロード弁からタンクに逃がすことができ、第１絞りでのエネルギーロスをより低減できる。

さらに本発明において、一端がパイロットポンプに接続され他端が前記タンクに接続された第１パイロット通路と、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁に対してそれぞれ一体的に形成されるとともに、前記第１パイロット通路に直列に配置された複数のサブバルブと、最上流の前記サブバルブよりも上流側の前記第１パイロット通路が一方の室に接続され、他方の室に押圧手段が配置された非操作信号生成弁と、を備え、前記サブバルブは、対応する前記方向切換弁が中立位置のときに連通位置になり切換位置のときに遮断位置になり、前記非操作信号生成弁は、少なくとも１つの前記サブバルブが遮断位置のときに、前記第１アンロード弁および前記第２アンロード弁の一方の第２室をいずれも前記タンクに接続し、すべての前記サブバルブが連通位置のときに、当該第２室をいずれも前記パイロットポンプに接続することが好ましい。

この構成によると、非操作信号生成弁は、すべてのサブバルブが連通位置のときに、第１アンロード弁および第２アンロード弁の一方の第２室をいずれもパイロットポンプに接続する。これにより、第１アンロード弁および第２アンロード弁は遮断位置から連通位置へ切り換わる。したがって、第１アンロード弁および第２アンロード弁の連通位置への切り換え操作が、１つの非操作信号生成弁を付加することで可能となる。

さらに本発明において、前記非操作信号生成弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を少なくする油圧信号を出力することが好ましい。

この構成によると、方向切換弁の非操作時にスプリットポンプの吐出流量を少なくすることで、方向切換弁の非操作時におけるエネルギーロスを低減できる。

さらに本発明において、一端が前記非操作信号生成弁に接続され他端が前記低圧選択弁に接続された第２パイロット通路と、前記第２パイロット通路に設けられ、前記非操作信号生成弁の出力および前記第３ネガコン圧のうちの高い方の油圧を選択し、当該油圧を前記レギュレータに出力するシャトル弁と、を備えることが好ましい。

この構成によると、非操作信号生成弁からの信号を、レギュレータ用信号とアンロード弁用信号とに併用することで、油圧回路を簡素化できる。

さらに本発明において、前記非操作信号生成弁の一方の室に入力される油圧信号を、エンジンのアイドル制御のオートアイドル信号として用いることが好ましい。

この構成によると、非操作信号生成弁のための信号とオートアイドル信号とを併用することで、油圧回路を簡素化できる。

さらに本発明において、前記第１ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を最大とするときに前記第１アンロード弁を遮断位置に保持するとともに、前記第２ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を最大とするときに前記第２アンロード弁を遮断位置に保持するアンロード弁遮断位置保持機構を備えることが好ましい。

この構成によると、第１ネガコン圧がスプリットポンプの吐出流量を最大とするときに第１アンロード弁を遮断位置に保持するとともに、かつ第２ネガコン圧がスプリットポンプの吐出流量を最大とするときに第２アンロード弁を遮断位置に保持することにより、第１系統および第２系統のいずれにおいても、その系統においてスプリットポンプの吐出流量以上の油量を必要とする場合には、その系統のアンロード弁は遮断位置に保持される。これにより、スプリットポンプの吐出流量以上の油量を必要とする系統の流量が減ることはない。すなわち、スプリットポンプの吐出流量が最大時のときのアクチュエータの操作性を向上させることができる。

さらに本発明において、前記第１アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第１アンロード弁の一方の第１室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該第１アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第１アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第１アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第１ネガコン圧が高いときに、連通位置となり、前記第２アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第２アンロード弁の一方の第１室に前記第２ネガコン圧が入力され、当該第２アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第２アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第２アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第２ネガコン圧が高いときに、連通位置となり、前記アンロード弁遮断位置保持機構は、前記第１アンロード弁および前記第２アンロード弁の他方の室と前記低圧選択弁との間に設けられ、当該低圧選択弁から当該両アンロード弁へ向かう方向を順方向とする第１逆止弁と、当該両アンロード弁から当該低圧選択弁へ向かう方向を順方向とする第２逆止弁と、を備え、当該第２逆止弁は、前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を最大とする圧力よりも高い圧力に前記第３ネガコン圧がなっているときに開くことが好ましい。

この構成によると、逆止弁が２つという簡素な構成で、アンロード弁遮断位置保持機構を形成することができる。

さらに本発明において、前記スプリットポンプは、吐出容量を制御するレギュレータを備え、前記２系統のセンタバイパスの一方が、前記スプリットポンプの一方の吐出口に接続された第１アンロード通路であり、前記２系統のセンタバイパスの他方が、前記スプリットポンプの他方の吐出口に接続された第２アンロード通路であり、前記複数の切換弁が、前記第１アンロード通路に接続された第１系統の第１方向切換弁および前記第２アンロード通路に接続された第２系統の第２方向切換弁であり、前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路に連通されたタンクと、前記第１方向切換弁と前記タンクとの間の前記第１アンロード通路に設けられた第１絞りと、前記第２方向切換弁と前記タンクとの間の前記第２アンロード通路に設けられた第２絞りと、を有し、前記外部信号圧力であって前記第１絞りの上流側の油圧である第１ネガコン圧、および前記外部信号圧力であって前記第２絞りの上流側の油圧である第２ネガコン圧、のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として前記低圧選択弁は出力し、前記最小圧力は前記第３ネガコン圧であって、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに逃がすとともに、前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに逃がすアンロード弁と、を備えることが好ましい。

この構成によると、第１系統が使用されていないときや、第１系統の必要流量が第２系統よりも少ないときは、第１系統の第１アンロード通路を流れようとする余剰油をアンロード弁からタンクに逃がすことができる。また、第２系統においても第１系統と同様に、第２系統が使用されていないときや、第２系統の必要流量が第１系統よりも少ないときは、第２系統の第２アンロード通路を流れようとする余剰油をアンロード弁からタンクに逃がすことができる。

さらに、第１系および第２系に対してそれぞれアンロード弁を設けるのではなく、これら両系統に対してアンロード弁を１つ設ければよいので、弁の数を少なくでき、油圧回路を簡素化できる。

さらに本発明において、前記アンロード弁は、前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する中立位置と、前記第１アンロード通路を前記タンクに連通し前記第２アンロード通路と当該タンクとの間を遮断する第１切換位置と、前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断し前記第２アンロード通路を当該タンクに連通する第２切換位置と、を備え、当該アンロード弁の一方の室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該アンロード弁の他方の室に前記第２ネガコン圧が入力され、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに前記第１切換位置となり、前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに前記第２切換位置となることが好ましい。

ここで、例えば第２方向切換弁が操作されて第２ネガコン圧が第１ネガコン圧よりも低下すると、スプリットポンプの吐出流量が増加し、第１アンロード通路を流れる油の余剰流量が増えようとする。このとき、アンロード弁は第１切換位置に移動する。これにより、第１アンロード通路を流れようとする余剰油をアンロード弁からタンクに逃がすことができ、第１絞りでのエネルギーロスを低減できる。

同様に、第１方向切換弁が操作されて第１ネガコン圧が第２ネガコン圧よりも低下すると、スプリットポンプの吐出流量が増加し、第２アンロード通路を流れる油の余剰流量が増えようとする。このとき、アンロード弁は第２切換位置に移動する。これにより、第２アンロード通路を流れようとする余剰油をアンロード弁からタンクに逃がすことができ、第２絞りでのエネルギーロスを低減できる。

また、上記アンロード弁に接続するパイロット通路は２本のみでよいので、油圧回路は簡素化される。

さらに本発明において、前記スプリットポンプと前記第１方向切換弁との間の前記第１アンロード通路から分岐する第１分岐アンロード通路、および前記スプリットポンプと前記第２方向切換弁との間の前記第２アンロード通路から分岐する第２分岐アンロード通路に接続された中立アンロード弁を備え、前記中立アンロード弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路および前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに油を逃がすことが好ましい。

この構成によると、方向切換弁の非操作時には、第１アンロード通路および第２アンロード通路を流れようとする余剰油を上記中立アンロード弁からタンクに逃がすことができ、第１絞りおよび第２絞りでのエネルギーロスをより低減できる。

さらに本発明において、一端がパイロットポンプに接続され他端が前記タンクに接続された第１パイロット通路と、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁に対してそれぞれ一体的に形成されるとともに、前記第１パイロット通路に直列に配置された複数のサブバルブと、最上流の前記サブバルブよりも上流側の前記第１パイロット通路が一方の室に接続され、他方の室に押圧手段が配置された非操作信号生成弁と、を備え、前記サブバルブは、対応する前記方向切換弁が中立位置のときに連通位置になり切換位置のときに遮断位置になり、前記非操作信号生成弁は、少なくとも１つの前記サブバルブが遮断位置のときに、前記中立アンロード弁のパイロット室を前記タンクに接続して当該中立アンロード弁を遮断位置とし、すべての前記サブバルブが連通位置のときに、当該パイロット室を前記パイロットポンプに接続して当該中立アンロード弁を連通位置とすることが好ましい。

この構成によると、非操作信号生成弁は、すべてのサブバルブが連通位置のときに、中立アンロード弁のパイロット室をパイロットポンプに接続する。これにより、中立アンロード弁は遮断位置から連通位置へ切り換わる。したがって、方向切換弁の非操作時における第１アンロード通路および第２アンロード通路の油逃がしを、１つの中立アンロード弁および１つの非操作信号生成弁を付加することで可能となる。

さらに本発明において、前記第１ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を最大とするときに前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する位置に前記アンロード弁を保持し、かつ前記第２ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を最大とするときに前記第２アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する位置に前記アンロード弁を保持するアンロード弁遮断位置保持機構を備えることが好ましい。

この構成によると、第１ネガコン圧がスプリットポンプの吐出流量を最大とするときに第１アンロード通路とタンクとの間を遮断する位置にアンロード弁を保持するとともに、第２ネガコン圧がスプリットポンプの吐出流用を最大とするときに第２アンロード通路とタンクとの間を遮断する位置にアンロード弁を保持することにより、第１系統および第２系統のいずれにおいても、その系統においてスプリットポンプの吐出流量以上の油量を必要とする場合には、その系統においてアンロード弁から油は逃げない。これにより、スプリットポンプの吐出流量以上の油量を必要とする系統の流量が不用意に減ることはない。すなわち、スプリットポンプの吐出流量が最大時のときのアクチュエータの操作性を向上させることができる。

さらに本発明において、前記アンロード弁は、前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する中立位置と、前記第１アンロード通路を前記タンクに連通し前記第２アンロード通路と当該タンクとの間を遮断する第１切換位置と、前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断し前記第２アンロード通路を当該タンクに連通する第２切換位置と、を備え、当該アンロード弁の一方の室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該アンロード弁の他方の室に前記第２ネガコン圧が入力され、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに前記第１切換位置となり、前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに前記第２切換位置となり、前記アンロード弁遮断位置保持機構は、前記第１絞りの上流側の第１分岐点と前記アンロード弁の一方の室との間に設けられ、当該第１分岐点から当該アンロード弁へ向かう方向を順方向とする第１逆止弁と、前記第１逆止弁に並列に設けられ、前記アンロード弁から前記第１分岐点へ向かう方向を順方向とする第２逆止弁と、前記第２絞りの上流側の第２分岐点と前記アンロード弁の他方の室との間に設けられ、当該第２分岐点から当該アンロード弁へ向かう方向を順方向とする第３逆止弁と、前記第３逆止弁に並列に設けられ、前記アンロード弁から前記第２分岐点へ向かう方向を順方向とする第４逆止弁と、を備え、前記第２逆止弁は、前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を最大とする圧力よりも高い圧力に前記第１ネガコン圧がなっているときに開き、前記第４逆止弁は、前記スプリットポンプの吐出流量（吐出容量）を最大とする圧力よりも高い圧力に前記第２ネガコン圧がなっているときに開くことが好ましい。

この構成によると、逆止弁が４つという簡素な構成で、アンロード弁遮断位置保持機構を形成することができる。

本発明によると、スプリットポンプが吐出する余剰流量を少なくして省エネルギー化、省燃費化を図ることができる。さらには、油圧システムの温度上昇を引き下げ、作動油の劣化速度を遅くし、タンク油量を少なくすることが出来るために、資源の有効活用が可能となる。また、必要最低限の流量を吐出するので、ポンプの運転騒音が減少し、より低騒音となる。

本発明の第１実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。馬力制御時のポンプ吐出圧力を固定した場合のパイロット圧力―流量特性線図である。センタバイパス流量―パイロット圧力特性線図である。パイロット圧力に応じて馬力特性を変化させる場合のポンプの吐出圧力―流量特性線図である。パイロット圧力に応じてポンプ容量を変化させる場合のポンプの吐出圧力― 流量特性線図である。本発明の第２実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第３実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第４実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第５実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。スプリットポンプの吐出流量特性、およびアンロード弁の開口特性を示すグラフである。本発明の第６実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第７実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。方向切換弁を操作したときの第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との関係を示すグラフである。本発明の第８実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第９実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第１０実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第１１実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第１２実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。本発明の第１３実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、建設機械の油圧回路として油圧ショベルの油圧回路を例に挙げ、その実施形態を以下に示している。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る建設機械の油圧回路を示す回路図である。ここで、ポンプ１１１は、入力軸とスプラインで結合された一つのシリンダブロックに、偶数本のピストンが嵌合され、等しい容量の液体を吐出し、且つ１個の斜板１１２を持ったスプリットフロー型可変容量ピストンポンプ（スプリットポンプ）であって、エンジン馬力を有効に活用するための定トルク制御機構１４２を備えている。この定トルク制御機構１４２は、複数の吐出圧力の合計、更には付属する定吐出容量型ポンプ１１３の吐出圧力に応じて斜板１１２の角度を変化させ、ポンプの軸入力トルクがある一定のトルクを超えないように制御される建設機械、特にミニショベル等で広く用いられている。

このポンプ１１１に対し、外部信号圧力１１４に応じて、定トルク制御機構１４２（例えばレギュレータ）を追加することにより、ポンプ１１１の吐出圧力を固定とした場合の外部信号圧力１１４に対するポンプ１１１の容量特性は図２のごとき特性となる。この機構によるポンプ１１１の吐出圧力に対する流量特性は、例えば図４または図５のように外部信号圧力１１４が零であるときの特性１５１，１６１に対して、ポンプ１１１の吐出流量を減じる特性１５２，１６２にすることが可能となる。この特性１５２，１６２を達成する方法は、一般的に広く知られている可変容量型ピストンポンプの制御機構であり、詳細な説明を省略する。なお、図３は、センタバイパス流量とパイロット圧力（ネガコン圧力）との関係を示す図である。図３に示したように、センタバイパス流量が多くなるほど、パイロット圧力（ネガコン圧力）は大きくなる。

なお、参照符号１２３、１３０はコントロールバルブ１１５，１１６のネガティブコントロール圧力ラインを示し、さらに参照符号１３２は例えば旋回モータ及びドーザシリンダ用コントロールバルブであり、１３３，１３４は、それぞれ旋回モータ、ドーザシリンダを示し、参照符号１３５はリリーフ弁である。また、参照符号１３６はメインリリーフ弁を示す。

なお、図２、図４、および図５において、ポンプ吐出流量Ｑ１，Ｑ２はポンプ１１１，１１１ａの吐出流量を示し、ポンプ圧力Ｐ１，Ｐ２はポンプ１１１，１１１ａのポンプ圧力を示す。なお、ポンプ１１１，１１１ａというように記載しているが、全く異なる２つのポンプが存在するわけではない。ポンプ１１１とポンプ１１１ａとで、１個の斜板１１２を持ったポンプ１１１（１シリンダ２ポート吐出のスプリットポンプ）を構成する。

コントロールバルブ１１５，１１６は、ポンプ１１１の各吐出流量につき複数のアクチュエータ１１９，１２０，１２５，１２６，１２７を駆動するために二つに大きく分けられ、各バルブ１１５，１１６に配置された複数の切換弁１１８，１２４（換言すれば、複数の切換弁１１８は第１系統の第１方向切換弁であり、複数の切換弁１２４は第２系統の第２方向切換弁である）を持ち、該切換弁１１８，１２４の操作量に応じてセンタバイパス通路１３，１４の開口（図示しない）を小さくして、アクチュエータ１１９，１２０，１２５，１２６，１２７に流量を導くようになっている。なお、センタバイパス通路１３は、換言すれば、スプリットポンプの一方の吐出口に接続された第１アンロード通路であり、センタバイパス通路１４は、換言すれば、スプリットポンプの他方の吐出口に接続された第２アンロード通路である。

よって、例えば切換弁１1８の操作により、該当するアクチュエータ１１９に吐出流量が流れ、流量が消費される場合は、タンクポート１２１には余剰油のみが流れるようになっている。従って、全てのアクチュエータ１１９，１２０，１２５，１２６，１２７においてポンプ１１１の吐出流量全てが消費されない場合には、すべての余剰油はコントロールバルブ１１５，１１６のタンクポート１２１、１２８を介して、タンク５４へ戻ることになる。このとき、余剰油量とポンプ１１１の吐出圧力に応じた損失エネルギーが発生していることになり、この余剰油量を如何に少なくするかということが建設機械の油圧回路における省エネルギーを図る際の課題である。

これまでは、このようなポンプ１１１（スプリットフロー型可変容量ピストンポンプ）を制御するためのオープンセンタ方式のコントロールバルブ１１５，１１６を使用した油圧回路においては、ポンプ１１１の斜板１１２が一つであるため、ポンプ１１１の２つの吐出口から常にほぼ等しい容量の油をポンプ１１１が吐出するため、二つのコントロールバルブ１１５，１１６のタンクポート１２１，１２８を通過する流量に応じて、各々のポンプ、例えばポンプ１１１，１１１ａの吐出量を最適に減ずることが出来なかった。

しかしながら、図１に示す本発明の第１実施形態に係る建設機械の油圧回路１（なお、「建設機械の油圧回路」を、以下、単に「油圧回路」と呼ぶ）では、この二つのコントロールバルブ１１５，１１６のタンクポート１２１，１２８の下流に固定絞り９，１０を設け、かつ該固定絞り９，１０をバイパスするリリーフ弁１４０，１４１を設けている。これにより、センタバイパス通路１３，１４を通過した余剰油量に応じた背圧を発生させている。そして、これらの背圧のうち小さいほうの背圧（最小圧力）を低圧選択弁１３１により選択し、当該最小圧力がポンプ１１１の外部信号圧力１１４として定トルク制御機構１４２に取り込まれることで、例えばレバー操作がない待機時、或いは微少操作時などのいずれのコントロールバルブ１１５，１１６でも余剰油が発生した場合に限り、ポンプ１１１の吐出流量を低減することで、省エネルギ−化を図ることができる。なお、低圧選択弁１３１ではコントロールバルブ１１５，１１６の背圧が等しい場合でも、いずれかの圧力がポンプ１１１の外部パイロットポートに導かれるようにしている。

なお、固定絞り９は、第１方向切換弁（切換弁１１８）とタンク５４との間の第１アンロード通路（センタバイパス通路１３）に設けられた第１絞りに相当し、固定絞り１０は、第２方向切換弁（切換弁１２４）とタンク５４との間の第２アンロード通路（センタバイパス通路１４）に設けられた第２絞りに相当する。また、複数の切換弁１１８のうち最下流側（センタバイパス通路１３を流れる油の向きにおける最下流側）に配置された切換弁１１８と、固定絞り９と、の間のセンタバイパス通路１３の油圧が第１ネガコン圧であり、複数の切換弁１２４のうち最下流側（センタバイパス通路１４を流れる油の向きにおける最下流側）に配置された切換弁１２４と、固定絞り１０と、の間のセンタバイパス通路１４の油圧が第２ネガコン圧である。この第１ネガコン圧は、ネガティブコントロール圧力ライン１２３を経由して低圧選択弁１３１に導入され、第２ネガコン圧は、ネガティブコントロール圧力ライン１３０を経由して低圧選択弁１３１に導入される。さらには、低圧選択弁１３１により選択され定トルク制御機構１４２へ出力される最小圧力（第１ネガコン圧および第２ネガコン圧のうちの低い方の圧力）が第３ネガコン圧である。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る油圧回路２０１を示す回路図である。図６に示すように、この油圧回路２０１が適用される油圧ショベルは、圧油の吐出流量（スプリットポンプの吐出容量）を制御するレギュレータ５２付きのスプリットポンプ５１と、パイロットポンプ５３と、走行用左側油圧モータ５５（左走行モータ５５）と、ブーム用油圧シリンダ５６と、バケット用油圧シリンダ５７と、アーム用油圧シリンダ５８と、旋回用油圧モータ５９と、走行用右側油圧モータ６０（右走行モータ６０）と、タンク５４とを備えている。そして、これら油圧モータ（５５、５９、６０）・油圧シリンダ（５６〜５８）などのアクチュエータ、ポンプ（５１、５３）、およびレギュレータ５２に対して油圧回路２０１が組まれている。

スプリットポンプ５１は、可変容量型の１シリンダ２ポート吐出のポンプであり、２つの吐出口５１ａ、５１ｂから同一流量の圧油を吐出する。また、スプリットポンプ５１は、エンジン（不図示）により駆動される。

（油圧回路の構成）
（アンロード通路）
図６に示すように、油圧回路２０１は、スプリットポンプ５１の一方の吐出口５１ａに接続された第１アンロード通路１３と、スプリットポンプ５１の他方の吐出口５１ｂに接続された第２アンロード通路１４とを備えている。第１アンロード通路１３および第２アンロード通路１４は、下流側で合流して排出通路７１に接続し、タンク５４に連通している。第１アンロード通路１３は第１系統のアンロード通路であり、第２アンロード通路１４は第２系統のアンロード通路である。

（方向切換弁）
また、油圧回路２０１は、第１アンロード通路１３に接続された第１系統の３つの第１方向切換弁６ｘ〜６ｚと、第２アンロード通路１４に接続された第２系統の３つの第２方向切換弁７ｘ〜７ｚとを備えている。第１方向切換弁６ｘ〜６ｚおよび第２方向切換弁７ｘ〜７ｚは、すべて、センターバイパス型であってかつ油圧パイロット型の方向切換弁である。また、第１方向切換弁６ｘ〜６ｚは第１アンロード通路１３に直列に配置され、第２方向切換弁７ｘ〜７ｚは第２アンロード通路１４に直列に配置されている。

ここで、第１方向切換弁６ｘは、左走行モータ５５への圧油の供給を制御する弁であり、第１方向切換弁６ｙは、ブームを動作させるブーム用油圧シリンダ５６への圧油の供給を制御する弁であり、第１方向切換弁６ｚは、バケットを動作させるバケット用油圧シリンダ５７への圧油の供給を制御する弁である。

また、第２方向切換弁７ｘは、右走行モータ６０への圧油の供給を制御する弁であり、第２方向切換弁７ｙは、旋回用油圧モータ５９への圧油の供給を制御する弁であり、第２方向切換弁７ｚは、アームを動作させるアーム用油圧シリンダ５８への圧油の供給を制御する弁である。

ここで、第１方向切換弁６ｘ〜６ｚのうち、最下流側の第１方向切換弁６ｚと、排出通路７１との間の第１アンロード通路１３には、第１絞り９が設けられている。同様に、第２方向切換弁７ｘ〜７ｚのうち、最下流側の第２方向切換弁７ｚと、排出通路７１との間の第２アンロード通路１４には、第２絞り１０が設けられている。

また、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁６ｘ〜７ｚに対して、それぞれサブバルブ１１ｘ〜１２ｚが一体的に形成されている。サブバルブ１１ｘ〜１２ｚはセンターバイパス型のバルブである。また、一端がパイロットポンプ５３に接続され他端が排出通路７１を介してタンク５４に接続された第１パイロット通路１８が、油圧回路１に設けられている。サブバルブ１１ｘ〜１２ｚは、この第１パイロット通路１８に対して直列に配置されている。さらに、サブバルブ１１ｘ〜１２ｚは、対応する方向切換弁６ｘ〜７ｚが中立位置のとき（操作されていないとき）に連通位置となり、方向切換弁６ｘ〜７ｚが切換位置のとき（操作されているとき）に遮断位置となるように形成されている。

（低圧選択弁）
また、油圧回路２０１は、第１絞り９の上流側の油圧である第１ネガコン圧および第２絞り１０の上流側の油圧である第２ネガコン圧のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として出力する低圧選択弁８を備えている。ここで、低圧選択弁８の一方の室８１には、第１方向切換弁６ｚと第１絞り９との間の第１アンロード通路１３の油圧である上記第１ネガコン圧が入力され、低圧選択弁８の他方の室８２には、第２方向切換弁７ｚと第２絞り１０との間の第２アンロード通路１４の油圧である上記第２ネガコン圧が入力されている。

また、低圧選択弁８とレギュレータ５２とを接続するレギュレータ用パイロット通路１６が設けられている。このレギュレータ用パイロット通路１６により、低圧選択弁８から出力される第３ネガコン圧がレギュレータ５２に入力される。

（アンロード弁）
また、油圧回路２０１は、第１ネガコン圧が第２ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、最上流側の第１方向切換弁６ｘよりも上流側の第１アンロード通路１３からタンク５４に逃がす第１アンロード弁２を備えている。第１アンロード弁２の上流側通路７４は、第１方向切換弁６ｘの上流側の第１アンロード通路１３に接続され、第１アンロード弁２の下流側通路７２は、排出通路７１に接続されている。

ここで、第１アンロード弁２は、遮断位置２ｂと連通位置２ａとを備え、当該第１アンロード弁２の一方の第１室２１に第１ネガコン圧が入力され、当該第１アンロード弁２の他方の室２３に第３ネガコン圧が入力されるとともに第１アンロード弁用バネ２４が配置されている。そして、当該第３ネガコン圧と第１アンロード弁用バネ２４の押圧との和よりも当該第１ネガコン圧が高いときに連通位置２ａとなる。ここで、連通位置２ａとなった状態とは、第１アンロード弁２の開口面積がゼロではない状態のことをいい、すなわち、弁の開口面積が最大となっている状態だけをいうものではない（下記の第２アンロード弁３についても同様）。また、第１アンロード弁２の他方の室２３と低圧選択弁８とは、第３ネガコン圧用通路７６で連通されている。

同様に、油圧回路２０１は、第２ネガコン圧が第１ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、最上流側の第２方向切換弁７ｘよりも上流側の第２アンロード通路１４からタンク５４に逃がす第２アンロード弁３を備えている。第２アンロード弁３の上流側通路７５は、第２方向切換弁７ｘの上流側の第２アンロード通路１４に接続され、第２アンロード弁３の下流側通路７３は、排出通路７１に接続されている。

また、第２アンロード弁３は、遮断位置３ｂと連通位置３ａとを備え、当該第２アンロード弁３の一方の第１室３１に第２ネガコン圧が入力され、当該第２アンロード弁３の他方の室３３に第３ネガコン圧が入力されるとともに第２アンロード弁用バネ３４が配置されている。そして、当該第３ネガコン圧と第２アンロード弁用バネ３４の押圧との和よりも当該第２ネガコン圧が高いときに連通位置３ａとなる。ここで、第２アンロード弁３の他方の室３３と低圧選択弁８とは、第３ネガコン圧用通路７６で連通されている。

（油圧ショベルの作動）
ここでは、まず、スプリットポンプ５１およびアンロード弁２，３の特性について説明する。図１０は、スプリットポンプ５１の吐出流量特性、およびアンロード弁２，３の開口特性を示すグラフである。

図１０（ａ）にスプリットポンプ５１の吐出流量特性を示すように、スプリットポンプ５１の吐出流量は、レギュレータ５２により調整され、ネガコン圧力（第３ネガコン圧）が０〜Ｐｆのとき最大流量Ｑｍａｘとなり、ネガコン圧力がＰｆ〜Ｐｓのときネガコン圧力の増加に比例して下がり、ネガコン圧力がＰｓ以上のとき最小流量Ｑｍｉｎとなる。なお、Ｐｆ＜Ｐｓである。また、Ｐｆは、スプリットポンプ５１の吐出流量が最大（Ｑｍａｘ）となるときの最大のネガコン圧であり、Ｐｓは、スプリットポンプ５１の吐出流量が最小（Ｑｍｉｎ）となるときの最小のネガコン圧である。また、スプリットポンプ５１の吐出流量とは、２つの吐出口５１ａ、５１ｂのうちの一方から吐出される吐出流量のことをいうこととする。

図１０（ｂ）にアンロード弁２，３の開口特性を実線で示すように、アンロード弁２，３の開口面積は、ネガコン差圧（第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との差の絶対値）が０のとき０（遮断位置２ａ、３ｂ）となり、ネガコン差圧が０〜（Ｐｓ−Ｐｆ）のときネガコン差圧の増加に比例して大きくなり（アンロード弁ストローク中間位置（連通位置））、ネガコン差圧がＰｓ−Ｐｆ以上のとき最大開口面積（アンロード弁ストローク最大位置（連通位置））となる。なお、アンロード弁２，３の開口面積が大きくなるほど、アンロード弁２，３を流れる油量は増加する。

なお、図１０（ｂ）に示した例では、アンロード弁２，３の開口特性を線形としているが、アンロード弁２，３の製作上の都合やオペレータの好みにより、アンロード弁２，３の開口特性を非線形としてもよい。例えば、図１０（ｂ）に一点鎖線で示したように、開口特性を凹形状とすることで、複合操作時の供給流量が増し、追加複合操作時のみ圧力を高めることができ、その結果、操作の力強さが増す。また、図１０（ｂ）に二点鎖線で示したように、開口特性を凸形状とすることで操作のソフト感が増す。

次に、油圧ショベルの作動（油圧回路２０１の作動）について図６を参照しつつ説明する。まず、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていない状態を仮定する。このとき、第１ネガコン圧および第２ネガコン圧はいずれも高い圧力となっているので、低圧選択弁８により選択されレギュレータ５２に入力される第３ネガコン圧も高くなっている。したがい、スプリットポンプ５１の吐出流量は少ない状態となっている（図１０（ａ）参照）。例えば、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａおよび吐出口５１ｂからの吐出流量はいずれもＱｍｉｎとなる。

この状態から例えば、第２方向切換弁７ｙを操作して旋回用油圧モータ５９を動作させたとする。このとき、第２アンロード通路１４から旋回用油圧モータ５９へ圧油が供給されるので、第２ネガコン圧は第１ネガコン圧よりも低くなる。第２ネガコン圧が低くなると、低圧選択弁８により、当該第２ネガコン圧が選択されて第３ネガコン圧として出力され、レギュレータ用パイロット通路１６を介してレギュレータ５２に入力される。これにより、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａおよび吐出口５１ｂからの吐出流量は、いずれも第２系統の必要流量まで増加する。

このとき、第１アンロード弁２は、ネガコン差圧に応じたストローク量だけ、遮断位置２ｂから連通位置２ａへ切り換わり（移動し）、ネガコン差圧に応じたアンロード弁開口面積となって、第１系統の余剰の油（ネガコン差圧に応じた量の油）は、下流側通路７２を流れてタンク５４に逃がされる（図１０（ｂ）参照）。

このようにしてスプリットポンプ５１をネガティブ制御することにより、第１系統および第２系統のうちの必要流量が多い側にスプリットポンプ５１の吐出流量を合わせることができる。なお、油圧回路２０１では油圧パイロット型の方向切換弁を用いているが、手動型の方向切換弁を適用することもできる。

また、第１系統が使用されていないときや、第１系統の必要流量が第２系統よりも少ないときは、第１系統を流れようとする余剰油を第１アンロード弁２からタンク５４に逃がすことができる。ここで、第１アンロード弁２から余剰油をタンク５４に逃がすことで、第１アンロード通路１３内の圧が下がり、第１絞り９でのエネルギーロスを低減できる。また、第１アンロード通路１３内の圧が必要以上に高まった状態で（余剰に高まった状態で）、第１方向切換弁を操作すると、アクチュエータが飛び出したりして微制御が行えない場合があるが、第１アンロード通路１３の余剰油をタンク５４に逃がすことで、第２方向切換弁７ｙの操作量の影響を低減させることができ、制御性は向上する。

同様に、油圧回路２０１によると、第２系統が使用されていないときや、第２系統の必要流量が第１系統よりも少ないときは、第２系統を流れようとする余剰油を第２アンロード弁３からタンク５４に逃がすことができ、第２絞り１０でのエネルギーロスを低減できる。

（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る油圧回路２０２を示す回路図である。本実施形態については、前記第２実施形態との相違点に重点をおいて説明する。また、前記第２実施形態の構成物と同じ構成物については同一の符号を付している（他の実施形態についても同様）。

（アンロードフロコン弁）
第３実施形態と第２実施形態との主な相違は、第３実施形態に係る油圧回路２０２がアンロードフロコン弁４，５を備えていることである。図７に示すように、油圧回路２０２は、第１アンロード弁２とタンク５４との間の当該第１アンロード弁２の下流側通路７２に設けられた第１アンロードフロコン弁４を備えている。第１アンロードフロコン弁４は、遮断位置４ｂと連通位置４ａとを備え、一方の室４１に第１アンロード弁２下流側の圧が入力されるとともに第１フロコン弁用バネ４３が配置され、他方の室４２に第１方向切換弁６ｘよりも上流側の第１アンロード通路１３の圧（第１アンロード弁２上流側の圧）が入力されている。

同様に、油圧回路２０２は、第２アンロード弁３とタンク５４との間の当該第２アンロード弁３の下流側通路７３に設けられた第２アンロードフロコン弁５を備えている。ここで、第２アンロードフロコン弁５は、遮断位置５ｂと連通位置５ａとを備え、一方の室５１に第２アンロード弁３下流側の圧が入力されるとともに第２フロコン弁用バネ５３が配置され、他方の室５２に第２方向切換弁７ｘよりも上流側の第２アンロード通路１４の圧（第２アンロード弁３上流側の圧）が入力されている。

このように、第１アンロード弁２の下流側通路７２および第２アンロード弁３の下流側通路７３に、それぞれ、第１アンロードフロコン弁４および第２アンロードフロコン弁５を付加することで、アクチュエータの負荷圧力に関係なく、常にアンロード弁２，３の開口（方向切換弁の操作量）に見合った余剰流量の油をタンク５４に逃がすことができ、操作性悪化を抑制できる。

（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係る油圧回路２０３を示す回路図である。本実施形態については、前記第２実施形態との相違点に重点をおいて説明する。

（非操作信号生成弁）
第４実施形態と第２実施形態との主な相違は、第４実施形態に係る油圧回路２０３が非操作信号生成弁１５を備えていることである。図８に示すように、非操作信号生成弁１５の一方の室６１には、最上流のサブバルブ１１ｘよりも上流側の第１パイロット通路１８が通路７７を介して接続されている。また、この室６１にはバネ６２が配置されている。また、非操作信号生成弁１５の他方の室６３には、最上流のサブバルブ１１ｘよりも上流側の第１パイロット通路１８が通路７８を介して接続されている。なお、通路７８とサブバルブ１１ｘとの間の第１パイロット通路１８には絞り１９が設けられている。ここで、通路７８が本発明の他方の室６３に配置された押圧手段に相当し、当該通路７８を介してパイロットポンプ５３の圧が室６３に入力される。なお、室６３にバネを配置して当該バネを押圧手段としてもよい。また、当該バネと通路７８とを併用してもよい。

また、非操作信号生成弁１５は、少なくとも１つのサブバルブが遮断位置のときに、第１アンロード弁２の一方の第２室２２および第２アンロード弁３の一方の第２室３２をいずれもタンク５４に接続し、すべてのサブバルブ１１ｘ〜１２ｚが連通位置のときに、当該第２室２２，３２をいずれもパイロットポンプ５３に接続するように形成されている。

ここで、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていないとき、すべてのサブバルブ１１ｘ〜１２ｚは連通位置となる。これにより、非操作信号生成弁１５の他方の室６３側の押圧力が、一方の室６１側の押圧力よりも大きくなり、非操作信号生成弁１５は位置１５ｂの状態となる。これにより、第１アンロード弁２の一方の第２室２２および第２アンロード弁３の一方の第２室２３がいずれもパイロットポンプ５３に接続され、第１アンロード弁２および第２アンロード弁３はいずれも遮断位置から連通位置へ切り換わる。これにより、第１アンロード弁２および第２アンロード弁３は、それぞれ第１方向切換弁６ｘおよび第２方向切換弁７ｘの上流側のアンロード通路１３，１４からタンク５４に油を逃がす。本実施形態によると、すべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが非操作時のときにもアンロード通路１３，１４を流れようとする余剰油をアンロード弁２，３からタンク５４に逃がすことができ、第１絞り９および第２絞り１０でのエネルギーロスをより低減できる。

なお、いずれか１つの方向切換弁が操作されると、対応するサブバルブは遮断位置に切り換わる。ここで、少なくとも１つのサブバルブが遮断位置となると、絞り１９前後の（上下流の）圧がほぼ等しくなり、非操作信号生成弁１５は位置１５ａに切り換わる。これにより、第１アンロード弁２の一方の第２室２２および第２アンロード弁３の一方の第２室３２はいずれもタンク５４に接続される。

（シャトル弁）
油圧回路２０３には、一端が非操作信号生成弁１５に接続され、他端が第３ネガコン圧用通路７６を介して低圧選択弁８に接続された第２パイロット通路２０が設けられている。そして、油圧回路２０３は、第２パイロット通路２０に設けられたシャトル弁１７を備えている。シャトル弁１７は、非操作信号生成弁１５の出力および前記第３ネガコン圧のうちの高い方の油圧を選択し、レギュレータ用パイロット通路１６を介して当該油圧をレギュレータ５２に出力する弁である。

ここで、前記したように、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていないとき、非操作信号生成弁１５は位置１５ｂの状態となる。このとき、第２パイロット通路２０には、スプリットポンプ５１の吐出圧よりも高圧のパイロットポンプ５３からの圧が作用する。これにより、シャトル弁１７は、パイロットポンプ５３からの高圧を選択し、当該高圧をレギュレータ５２に出力する。その結果、スプリットポンプ５１の吐出流量はＱｍｉｎにまで減少する。すなわち、非操作信号生成弁１５は、すべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていないときに、スプリットポンプ５１の吐出流量を少なくする油圧信号を出力する。本実施形態によると、方向切換弁の非操作時におけるエネルギーロスをより低減できる。また、非操作信号生成弁１５からの信号を、レギュレータ用信号とアンロード弁用信号とに併用することで、油圧回路を簡素化できている。なお、一般的に、ネガコン圧は３ＭＰａより低い圧に設定され、パイロットポンプ５３の圧は３ＭＰａ以上に設定される。

（エンジンのアイドル制御）
また、非操作信号生成弁１５の一方の室６１に入力される第１パイロット通路１８からの油圧信号（パイロット圧信号）は、ポート７９を介してエンジン（不図示）の制御部に送られ、エンジンのアイドル制御のためのオートアイドル信号として用いられている。本実施形態によると、非操作信号生成弁１５のための信号とオートアイドル信号とを併用することで、油圧回路を簡素化できている。

（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係る油圧回路２０４を示す回路図である。本実施形態の油圧回路２０４は、前記第３実施形態の油圧回路２０２と、前記第４実施形態の油圧回路２０３とを合わせたものである。

（第６実施形態）
図１１は、本発明の第６実施形態に係る油圧回路２０５を示す回路図である。本実施形態については、前記第３実施形態との相違点に重点をおいて説明する。また、前記第３実施形態の構成物と同じ構成物については同一の符号を付している。

前記第１〜第５実施形態に記載された油圧回路では、例えば、第１系統の第１ネガコン圧がＰｆ以下となると、スプリットポンプ５１の吐出量は最大となる。そして、この第１ネガコン圧がＰｆを下回った状態で油圧回路が作動しているときに、第２系統の第２ネガコン圧が、Ｐｆを下回った第１ネガコン圧よりもさらに下回る状態となると、第１アンロード弁２が連通位置となって第１系統の流量が減り、その結果、第１系統のアクチュエータの出力が不用意に低下して操作性が悪化するという問題が残されていた。しかしながら、以下に説明する本実施形態の油圧回路２０５によると、スプリットポンプ５１の吐出流量が最大時のときのアクチュエータの操作性を向上させることができる。

（アンロード弁遮断位置保持機構）
第６実施形態と第３実施形態との主な相違は、第６実施形態に係る油圧回路２０５がアンロード弁遮断位置保持機構９４を備えていることである。油圧回路２０５は、第１ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときに第１アンロード弁２を遮断位置２ｂに保持するとともに、第２ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときに第２アンロード弁３を遮断位置３ｂに保持するアンロード弁遮断位置保持機構９４を備えている。ここで、第１ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときとは、図１０（ａ）において、第１ネガコン圧が０〜Ｐｆのときのことをいう。同様に、第２ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときとは、図１０（ａ）において、第２ネガコン圧が０〜Ｐｆのときのことをいう。

ここで、アンロード弁遮断位置保持機構９４を換言すれば、アンロード弁遮断位置保持機構９４は、スプリットポンプ５１の吐出流量を最大とする圧力（０〜Ｐｆ）に第３ネガコン圧がなっているときに、ネガコン圧がＰｆ以下の系統のアンロード弁を遮断位置に保持する機構である。

本実施形態においてアンロード弁遮断位置保持機構９４は、第３ネガコン圧用通路７６に設けられ低圧選択弁８から第１アンロード弁２および第２アンロード弁３へ向かう方向を順方向とする第１逆止弁９２と、この第１逆止弁９２に対して並列に第３ネガコン圧用通路７６に設けられ両アンロード弁２，３から低圧選択弁８へ向かう方向を順方向とする第２逆止弁９１とを備えている。そして、第２逆止弁９１はバネ９３を有している。このバネ９３は、スプリットポンプ５１の吐出流量を最大とする圧力よりも高い圧力に第３ネガコン圧がなっているときに開くように設計される。ここで、スプリットポンプ５１の吐出流量を最大とする圧力とは、図１０（ａ）におけるＰｆの圧力のことをいう。

この構成により、２つの逆止弁９１，９２で構成されるアンロード弁遮断位置保持機構９４は、第１アンロード弁２および第２アンロード弁３の他方の室２３，３３の圧力がＰｆよりも低い圧にならないようにする。

（油圧ショベルの作動）
次に、油圧ショベルの作動（油圧回路２０５の作動）について図１１および図１３を参照しつつ説明する。図１３は、方向切換弁を操作したときの第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との関係を示すグラフである。

まず、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていない状態を仮定する。このとき、第１ネガコン圧および第２ネガコン圧はいずれも高い圧力となっているので、低圧選択弁８により選択されレギュレータ５２に入力される第３ネガコン圧も高くなっている。したがい、スプリットポンプ５１の吐出流量は少ない状態となっている（図１０（ａ）参照）。例えば、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａおよび吐出口５１ｂからの吐出流量はいずれもＱｍｉｎとなる。

この状態から例えば、第１系統の第１方向切換弁６ｘ、第１方向切換弁６ｙ、第１方向切換弁６ｚ、および第２系統の第２方向切換弁７ｘを操作して各アクチュエータ５５〜５７、６０に圧油を供給して動作させ、その結果、図１３（ａ）に示したように、第１ネガコン圧がＰｆよりも低いＰａ１の圧力になり、第２ネガコン圧がＰｂ１（Ｐｆ＜Ｐｂ１＜Ｐｓ）になったとする。

このとき、低圧選択弁８により、第１ネガコン圧（Ｐａ１）が選択されて第３ネガコン圧として出力されレギュレータ５２に入力される。これにより、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａおよび吐出口５１ｂからの吐出流量は、いずれもＱｍａｘ（最大流量）となる。

またこのとき、第１アンロード弁２および第２アンロード弁３の他方の室２３，３３の圧力は、アンロード弁遮断位置保持機構９４によりＰｆに維持される。そして、第２アンロード弁３は、ネガコン差圧（Ｐｂ１−Ｐｆ）に応じたストローク量だけ、遮断位置３ｂから連通位置３ａへ切り換わり（移動し）、ネガコン差圧（Ｐｂ１−Ｐｆ）に応じたアンロード弁開口面積となって、第２系統の余剰の油（Ｐｂ１−Ｐｆの圧力に応じた量の油）は、下流側通路７３を流れてタンク５４に逃がされる（図１０（ｂ）参照）。なお、第１アンロード弁２は、遮断位置２ｂとなっている。

次に、第２系統の第２方向切換弁７ｙ、第２方向切換弁７ｚをさらに操作して、その結果、図１３（ｂ）に示したように、第２ネガコン圧Ｐｂ１が、Ｐａ１よりも低いＰｂ２の圧力になったとする。

このとき、仮にアンロード弁遮断位置保持機構９４がなければ、第１アンロード弁２は遮断位置２ｂから連通位置２ａへ切り換わり油がタンク５４に逃げて第１系統を流れる油量がＱｍａｘを下回ってしまうようになってしまう。これにより、第１系統のアクチュエータの出力が不用意に低下して操作性が悪化してしまうことになる。

しかしながら、本実施形態の油圧回路２０５によると、アンロード弁遮断位置保持機構９４により、第１アンロード弁２の他方の室２３の圧力は、Ｐａ１よりも高いＰｆに維持される。そのため、第１アンロード弁２は遮断位置２ｂを保持し、第１系統を流れる油量はＱｍａｘを維持することになる。すなわち、スプリットポンプ５１の吐出流量が最大時（Ｑｍａｘ）のときのアクチュエータの操作性を向上させることができる。

（第７実施形態）
図１２は、本発明の第７実施形態に係る油圧回路２０６を示す回路図である。本実施形態の油圧回路２０６は、前記第６実施形態の油圧回路２０５と、前記第４実施形態の油圧回路２０３とを合わせたものである。

（第８実施形態）
図１４は、本発明の第８実施形態に係る油圧回路３０１を示す回路図である。本実施形態については、前記第２実施形態との相違点に重点をおいて説明する。また、前記第２実施形態の構成物と同じ構成物については同一の符号を付している。

（油圧回路の構成）
第８実施形態と第２実施形態との主な相違は、第２実施形態に係る油圧回路２０１においては、第１系統および第２系統に、それぞれ第１アンロード弁２および第２アンロード弁３を設けているのに対し、第８実施形態に係る油圧回路３０１では、第１系統および第２系統に共通のアンロード弁２５としていることである（後述する第９〜第１３実施形態においても同様）。

（アンロード弁）
油圧回路３０１は、第１ネガコン圧が第２ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、最上流側の第１方向切換弁６ｘよりも上流側の第１アンロード通路１３からタンク５４に逃がすアンロード弁２５を備えている。このアンロード弁２５は、第２ネガコン圧が第１ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、最上流側の第２方向切換弁７ｘよりも上流側の第２アンロード通路１４からタンク５４に逃がす弁でもある。

また、アンロード弁２５は、スプリットポンプ５１と第１方向切換弁６ｘとの間の第１アンロード通路１３から分岐する第１分岐アンロード通路１３ａに接続されている。また、アンロード弁２５は、スプリットポンプ５１と第２方向切換弁７ｘとの間の第２アンロード通路１４から分岐する第２分岐アンロード通路１４ａにも接続されている。さらに、アンロード弁２５の下流側通路７２，７３は、排出通路７１に接続している。

ここで、アンロード弁２５は、中立位置２５ｂと第１切換位置２５ａと第２切換位置２５ｃとを備えている。中立位置２５ｂは、第１アンロード通路１３とタンク５４との間を遮断し、かつ第２アンロード通路１４とタンク５４との間を遮断するバルブ位置である。第１切換位置２５ａは、第１分岐アンロード通路１３ａを介して第１アンロード通路１３をタンク５４に連通し、第２アンロード通路１４とタンク５４との間を遮断するバルブ位置である。また、第２切換位置２５ｃは、第１アンロード通路１３とタンク５４との間を遮断し、第２分岐アンロード通路１４ａを介して第２アンロード通路１４をタンク５４に連通するバルブ位置である。

また、アンロード弁２５の一方の室２６に第１ネガコン圧が入力され、当該アンロード弁２５の他方の室２７に第２ネガコン圧が入力されている。そして、アンロード弁２５は、第１ネガコン圧が第２ネガコン圧よりも高いときに第１切換位置２５ａとなり、第２ネガコン圧が第１ネガコン圧よりも高いときに第２切換位置２５ｃとなる。

ここで、アンロード弁２５が第１切換位置２５ａとなり、第１アンロード通路１３をタンク５４に連通した状態とは、その連通させるアンロード弁２５の開口面積がゼロではない状態のことをいい、すなわち、弁の開口面積が最大となっている状態だけをいうものではない（第２切換位置２５ｃについても同様）。

また、第１方向切換弁６ｚと第１絞り９との間の第１アンロード通路１３には第１分岐点８９が形成され、この第１分岐点８９とアンロード弁２５の一方の室２６とは、第１ネガコン圧用通路９９で連通されている。同様に、第２方向切換弁７ｚと第２絞り１０との間の第２アンロード通路１４には第２分岐点８８が形成され、この第２分岐点８８とアンロード弁２５の他方の室２７とは、第２ネガコン圧用通路９０で連通されている。

（油圧ショベルの作動）
ここでは、まず、アンロード弁２５の特性について説明する。図１０（ｂ）は、アンロード弁２５の開口特性を示すグラフでもある。

図１０（ｂ）にアンロード弁２５の開口特性を実線で示すように、アンロード弁２５の開口面積は、ネガコン差圧（第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との差の絶対値）が０のとき０（中立位置２５ｂ）となり、ネガコン差圧が０〜（Ｐｓ−Ｐｆ）のときネガコン差圧の増加に比例して大きくなり（アンロード弁ストローク中間位置（第１切換位置２５ａまたは第２切換位置２５ｃ））、ネガコン差圧がＰｓ−Ｐｆ以上のとき最大開口面積（アンロード弁ストローク最大位置（第１切換位置２５ａまたは第２切換位置２５ｃ））となる。なお、アンロード弁２５の開口面積が大きくなるほど、アンロード弁２５を流れる油量は増加する。

なお、図１０（ｂ）に示した例では、アンロード弁２５の開口特性を線形としているが、アンロード弁２５の製作上の都合やオペレータの好みにより、アンロード弁２５の開口特性を非線形としてもよい。例えば、図１０（ｂ）に一点鎖線で示したように、開口特性を凹形状とすることで、複合操作時の供給流量が増し、追加複合操作時のみ圧力を高めることができ、その結果、操作の力強さが増す。また、図１０（ｂ）に二点鎖線で示したように、開口特性を凸形状とすることで操作のソフト感が増す。

次に、油圧ショベルの作動（油圧回路３０１の作動）について図１４を参照しつつ説明する。まず、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていない状態を仮定する。このとき、第１ネガコン圧および第２ネガコン圧はいずれも高い圧力となっているので、低圧選択弁８により選択されレギュレータ５２に入力される第３ネガコン圧も高くなっている。したがい、スプリットポンプ５１の吐出流量は少ない状態となっている（図１０（ａ）参照）。例えば、スプリットポンプ５１の吐出口５１ａおよび吐出口５１ｂからの吐出流量はいずれもＱｍｉｎとなる。

このとき、アンロード弁２５は、ネガコン差圧に応じたストローク量だけ、中立位置２５ｂから第１切換位置２５ａへ切り換わり（移動し）、ネガコン差圧に応じたアンロード弁開口面積となって、第１系統の余剰の油（ネガコン差圧に応じた量の油）は、下流側通路７２を流れてタンク５４に逃がされる（図１０（ｂ）参照）。

このようにしてスプリットポンプ５１をネガティブ制御することにより、第１系統および第２系統のうちの必要流量が多い側にスプリットポンプ５１の吐出流量を合わせることができる。

また、第１系統が使用されていないときや、第１系統の必要流量が第２系統よりも少ないときは、第１系統を流れようとする余剰油をアンロード弁２５からタンク５４に逃がすことができる。ここで、アンロード弁２５から余剰油をタンク５４に逃がすことで、第１アンロード通路１３内の圧が下がり、第１絞り９でのエネルギーロスを低減できる。また、第１アンロード通路１３内の圧が必要以上に高まった状態で（余剰に高まった状態で）、第１方向切換弁を操作すると、アクチュエータが飛び出したりして微制御が行えない場合があるが、第１アンロード通路１３の余剰油をタンク５４に逃がすことで、第２方向切換弁７ｙの操作量の影響を低減させることができ、制御性は向上する。

同様に、油圧回路３０１によると、第２系統が使用されていないときや、第２系統の必要流量が第１系統よりも少ないときは、第２系統を流れようとする余剰油をアンロード弁２５からタンク５４に逃がすことができ、第２絞り１０でのエネルギーロスを低減できる。

さらに、第１系および第２系に対してそれぞれアンロード弁を設けるのではなく、これら両系統に対して１つのアンロード弁２５を設ければよいので、弁の数を少なくでき、油圧回路を簡素化できる。

（第９実施形態）
図１５は、本発明の第９実施形態に係る油圧回路３０２を示す回路図である。本実施形態については、前記第８実施形態との相違点に重点をおいて説明する。また、前記第８実施形態の構成物と同じ構成物については同一の符号を付している。

（アンロードフロコン弁）
第９実施形態と第８実施形態との主な相違は、第９実施形態に係る油圧回路３０２がアンロードフロコン弁４，５を備えていることである。図１５に示すように、油圧回路３０２は、アンロード弁２５の下流側通路７２に設けられた第１アンロードフロコン弁４を備えている。第１アンロードフロコン弁４は、遮断位置４ｂと連通位置４ａとを備え、一方の室４１にアンロード弁２５下流側の第１系統の圧が入力され、他方の室４２に第１方向切換弁６ｘよりも上流側の第１アンロード通路１３の圧（アンロード弁２５上流側の圧）が入力されるとともに第１フロコン弁用バネ４４が配置されている。

また、油圧回路３０２は、アンロード弁２５の下流側通路７３に設けられた第２アンロードフロコン弁５を備えている。ここで、第２アンロードフロコン弁５は、遮断位置５ｂと連通位置５ａとを備え、一方の室５１にアンロード弁２５下流側の第２系統の圧が入力され、他方の室５２に第２方向切換弁７ｘよりも上流側の第２アンロード通路１４の圧（アンロード弁２５上流側の圧）が入力されるとともに第２フロコン弁用バネ５４が配置されている。

このように、アンロード弁２５の下流側通路７２，７３に、それぞれ、第１アンロードフロコン弁４および第２アンロードフロコン弁５を付加することで、アクチュエータの負荷圧力に関係なく、常にアンロード弁２５の開口（方向切換弁の操作量）に見合った余剰流量の油をタンク５４に逃がすことができ、操作性悪化を抑制できる。

（第１０実施形態）
図１６は、本発明の第１０実施形態に係る油圧回路３０３を示す回路図である。本実施形態については、前記第８実施形態との相違点に重点をおいて説明する。第１０実施形態と第８実施形態との主な相違は、第１０実施形態に係る油圧回路３０３が、中立アンロード弁３５および非操作信号生成弁１５を備えていることである。

（中立アンロード弁）
中立アンロード弁３５は、すべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていないときに、第１方向切換弁６ｘの上流側の第１アンロード通路１３および第２方向切換弁７ｘの上流側の第２アンロード通路１４からタンク５４に油を逃がす弁である。図１６に示すように、中立アンロード弁３５は、第１分岐アンロード通路１３ａおよび第２分岐アンロード通路１４ａに接続し、その下流側のおいては通路８３を介して排出通路７１に接続している。また、中立アンロード弁３５は、遮断位置３５ｂと連通位置３５ａとを備えている。

（非操作信号生成弁）
次に、非操作信号生成弁１５は、少なくとも１つのサブバルブが遮断位置のときに、中立アンロード弁３５のパイロット室３６をタンク５４に接続して当該中立アンロード弁３５を遮断位置３５ｂとし、すべてのサブバルブ１１ｘ〜１２ｚが連通位置のときに、中立アンロード弁３５のパイロット室３６をパイロットポンプ５３に接続して当該中立アンロード弁３５を連通位置３５ａとする弁である。

ここで、第１系統および第２系統のすべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが操作されていないとき、すべてのサブバルブ１１ｘ〜１２ｚは連通位置となる。これにより、非操作信号生成弁１５の他方の室６３側の押圧力が、一方の室６１側の押圧力よりも大きくなり、非操作信号生成弁１５は位置１５ｂの状態となる。これにより、中立アンロード弁３５のパイロット室３６がパイロットポンプ５３に接続され、中立アンロード弁３５は遮断位置３５ｂから連通位置３５ａへ切り換わる。これにより、中立アンロード弁３５は、第１方向切換弁６ｘおよび第２方向切換弁７ｘの上流側のアンロード通路１３，１４からタンク５４に油を逃がす。本実施形態によると、すべての方向切換弁６ｘ〜７ｚが非操作時のときにもアンロード通路１３，１４を流れようとする余剰油を中立アンロード弁３５からタンク５４に逃がすことができ、第１絞り９および第２絞り１０でのエネルギーロスをより低減できる。

なお、いずれか１つの方向切換弁が操作されると、対応するサブバルブは遮断位置に切り換わる。ここで、少なくとも１つのサブバルブが遮断位置となると、絞り１９前後の（上下流の）圧がほぼ等しくなり、非操作信号生成弁１５は位置１５ａに切り換わる。これにより、中立アンロード弁３５のパイロット室３６はいずれもタンク５４に接続され、中立アンロード弁３５は遮断位置３５ｂとなる。

（シャトル弁）
油圧回路３０３には、一端が非操作信号生成弁１５に接続され、他端が低圧選択弁８に接続された第２パイロット通路２０が設けられている。そして、油圧回路３０３は、第２パイロット通路２０に設けられたシャトル弁１７を備えている。

非操作信号生成弁１５およびシャトル弁１７によると、前記したと同様に（第４実施形態での説明）、方向切換弁の非操作時におけるエネルギーロスをより低減できる。また、非操作信号生成弁１５からの信号を、レギュレータ用信号とアンロード弁用信号とに併用することで、油圧回路を簡素化できている。

（第１１実施形態）
図１７は、本発明の第１１実施形態に係る油圧回路３０４を示す回路図である。本実施形態の油圧回路３０４は、前記第９実施形態の油圧回路３０２と、前記第１０実施形態の油圧回路３０３とを合わせたものである。

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。なお、油圧ショベルの油圧回路としての実施形態を以下に示している。

（第１２実施形態）
図１８は、本発明の第１２実施形態に係る油圧回路３０５を示す回路図である。本実施形態については、前記第９実施形態との相違点に重点をおいて説明する。また、前記第９実施形態の構成物と同じ構成物については同一の符号を付している。

前記第８〜第１１実施形態に記載された油圧回路では、例えば、第１系統の第１ネガコン圧がＰｆ以下となると、スプリットポンプ５１の吐出量は最大となる。そして、この第１ネガコン圧がＰｆを下回った状態で油圧回路が作動しているときに、第２系統の第２ネガコン圧が、Ｐｆを下回った第１ネガコン圧よりもさらに下回る状態となると、アンロード弁２５が第１切換位置２５ａとなって第１系統の流量が減り、その結果、第１系統のアクチュエータの出力が不用意に低下して操作性が悪化するという問題が残されていた。しかしながら、以下に説明する本実施形態の油圧回路３０５によると、スプリットポンプ５１の吐出流量が最大時のときのアクチュエータの操作性を向上させることができる。

（アンロード弁遮断位置保持機構）
第１２実施形態と第９実施形態との主な相違は、第１２実施形態に係る油圧回路３０５がアンロード弁遮断位置保持機構８７を備えていることである。油圧回路３０５は、第１ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときに第１アンロード通路１３とタンク５４との間を遮断する位置（中立位置２５ｂまたは第２切換位置２５ｃ）にアンロード弁２５を保持し、かつ第２ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときに第２アンロード通路１４とタンク５４との間を遮断する位置（中立位置２５ｂまたは第１切換位置２５ａ）にアンロード弁２５を保持するアンロード弁遮断位置保持機構８７を備えている。ここで、第１ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときとは、図１０（ａ）において、第１ネガコン圧が０〜Ｐｆのときのことをいう。同様に、第２ネガコン圧がスプリットポンプ５１の吐出流量を最大とするときとは、図１０（ａ）において、第２ネガコン圧が０〜Ｐｆのときのことをいう。

本実施形態においてアンロード弁遮断位置保持機構８７は、第１ネガコン圧用通路９９に設けられ第１分岐点８９からアンロード弁２５へ向かう方向を順方向とする第１逆止弁９６と、この第１逆止弁９６に対して並列に第１ネガコン圧用通路９９に設けられアンロード弁２５から第１分岐点８９へ向かう方向を順方向とする第２逆止弁９５と、第２ネガコン圧用通路９０に設けられ第２分岐点８８からアンロード弁２５へ向かう方向を順方向とする第３逆止弁８５と、この第３逆止弁８５に対して並列に第２ネガコン圧用通路９０に設けられアンロード弁２５から第２分岐点８８へ向かう方向を順方向とする第４逆止弁８４とを備えている。

そして、第２逆止弁９５および第４逆止弁８４は、それぞれバネ９７およびバネ８６を有している。バネ９７は、スプリットポンプ５１の吐出流量を最大とする圧力よりも高い圧力に第１ネガコン圧がなっているときに第２逆止弁９５が開くように設計される。また、バネ８６は、スプリットポンプ５１の吐出流量を最大とする圧力よりも高い圧力に第２ネガコン圧がなっているときに第４逆止弁８４が開くように設計される。ここで、スプリットポンプ５１の吐出流量を最大とする圧力とは、図１０（ａ）におけるＰｆの圧力のことをいう。

この構成により、４つの逆止弁８４，８５，９５，９６で構成されるアンロード弁遮断位置保持機構８７は、アンロード弁２５の室２６，２７の圧力がＰｆよりも低い圧にならないようにする。

（油圧ショベルの作動）
次に、油圧ショベルの作動（油圧回路３０５の作動）について図１８および図１３を参照しつつ説明する。図１３は、方向切換弁を操作したときの第１ネガコン圧と第２ネガコン圧との関係を示すグラフである。

またこのとき、アンロード弁２５の一方の室２６の圧力は、アンロード弁遮断位置保持機構８７によりＰｆに維持される。そして、アンロード弁２５は、ネガコン差圧（Ｐｂ１−Ｐｆ）に応じたストローク量だけ、中立位置２５ｂから第２切換位置２５ｃへ切り換わり（移動し）、ネガコン差圧（Ｐｂ１−Ｐｆ）に応じたアンロード弁開口面積となって、第２系統の余剰の油（Ｐｂ１−Ｐｆの圧力に応じた量の油）は、下流側通路７３を流れてタンク５４に逃がされる（図１０（ｂ）参照）。

このとき、仮にアンロード弁遮断位置保持機構８７がなければ、アンロード弁２５は第２切換位置２５ｃから第１切換位置２５ａへ切り換わり油がタンク５４に逃げて第１系統を流れる油量がＱｍａｘを下回ってしまうようになってしまう。これにより、第１系統のアクチュエータの出力が不用意に低下して操作性が悪化してしまうことになる。

しかしながら、本実施形態の油圧回路３０５によると、アンロード弁遮断位置保持機構８７により、アンロード弁２５の他方の室２７の圧力は、Ｐａ１よりも高いＰｆに維持される。そのため、アンロード弁２５の両側の室２６，２７の圧力が同圧となり、アンロード弁２５は第２切換位置２５ｃから中立位置２５ｂに戻りその状態を保持する。その結果、第１系統を流れる油量はＱｍａｘを維持することになる。すなわち、スプリットポンプ５１の吐出流量が最大時（Ｑｍａｘ）のときのアクチュエータの操作性を向上させることができる。

（第１３実施形態）
図１９は、本発明の第１３実施形態に係る油圧回路３０６を示す回路図である。本実施形態の油圧回路３０６は、前記第１２実施形態の油圧回路３０５と、前記第１０実施形態の油圧回路３０３とを合わせたものである。

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に変更して実施することが可能なものである。

例えば、上記実施形態においては、２系統のセンタバイパス（第１アンロード通路および第２アンロード通路）を流れる油の背圧を外部信号圧力（第１ネガコン圧および第２ネガコン圧）とし、当該外部信号圧力のうち低圧選択弁によって選択された低い方の圧力（第３ネガコン圧）をポンプにフィードバックさせる例を示した。しかしながら、３系統以上のセンタバイパス（３つ以上のアンロード通路）を流れる油の背圧を外部信号圧力とし、当該外部信号圧力のうち低圧選択弁によって選択された最小圧力をポンプにフィードバックさせてもよい。この場合、例えば２つの低圧選択弁８を直列に配置すれば、３系統のセンタバイパスを流れる油の背圧から、それらのうちの最小圧力を選択することができる。このように、低圧選択弁の数を増加させれば、３系統以上のセンタバイパスを有する油圧回路にも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態においては、第１方向切換弁および第２方向切換弁が、油圧回路にそれぞれ３つまたは４つ配置される例を示したが、第１方向切換弁および第２方向切換弁は、それぞれ１つだけであってもよいし、それぞれ２つでもよいし、それぞれ５つ以上配置されてもよい。

また、上記実施形態においては、油圧パイロット型の方向切換弁を採用した例を示したが、手動型の方向切換弁を採用してもよい。さらには、手動型の方向切換弁と油圧パイロット型の方向切換弁とを混在させてもよい。

符号の説明

１、２０１：建設機械の油圧回路
２：第１アンロード弁
３：第２アンロード弁
４：第１アンロードフロコン弁
５：第２アンロードフロコン弁
６ｘ、６ｙ、６ｚ：第１方向切換弁
７ｘ、７ｙ、７ｚ：第２方向切換弁
８：低圧選択弁
９：第１絞り
１０：第２絞り
１３：第１アンロード通路（センタバイパス）
１４：第２アンロード通路（センタバイパス）
５１、１１１：スプリットポンプ
５２：レギュレータ
５４：タンク
１１２：斜板
１１５、１１６：コントロールバルブ
１１８、１２４：切換弁
１１９、１２０、１２５、１２６、１２７：アクチュエータ

Claims

一個の斜板と一個のシリンダブロックから等しい容量の２流量を吐出し、かつ外部信号圧力の大きさに応じて吐出容量を小さくすることができるスプリットポンプを制御するための建設機械の油圧回路において、
前記スプリットポンプは、吐出容量を制御するレギュレータを備え、
前記スプリットポンプの一方の吐出口に接続された第１アンロード通路と、
前記スプリットポンプの他方の吐出口に接続された第２アンロード通路と、
前記第１アンロード通路に接続された第１系統の第１方向切換弁と、
前記第２アンロード通路に接続された第２系統の第２方向切換弁と、
前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路に連通されたタンクと、
前記第１方向切換弁と前記タンクとの間の前記第１アンロード通路に設けられた第１絞りと、
前記第２方向切換弁と前記タンクとの間の前記第２アンロード通路に設けられた第２絞りと、
前記外部信号圧力であって前記第１絞りの上流側の油圧である第１ネガコン圧、および前記外部信号圧力であって前記第２絞りの上流側の油圧である第２ネガコン圧、のうちの低い方の油圧を第３ネガコン圧として出力する低圧選択弁と、
前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに逃がす第１アンロード弁と、
を備えることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに逃がす第２アンロード弁を備えることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項３に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第２アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第２アンロード弁の一方の第１室に前記第２ネガコン圧が入力され、当該第２アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第２アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第２アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第２ネガコン圧が高いときに、連通位置となることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第１アンロード弁の一方の第１室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該第１アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第１アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第１アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第１ネガコン圧が高いときに、連通位置となることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項３に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第２アンロード弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに油を逃がすことを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１アンロード弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに油を逃がすことを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項６に記載の建設機械の油圧回路において、
一端がパイロットポンプに接続され他端が前記タンクに接続された第１パイロット通路と、
前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁に対してそれぞれ一体的に形成されるとともに、前記第１パイロット通路に直列に配置された複数のサブバルブと、
最上流の前記サブバルブよりも上流側の前記第１パイロット通路が一方の室に接続され、他方の室に押圧手段が配置された非操作信号生成弁と、を備え、
前記サブバルブは、対応する前記方向切換弁が中立位置のときに連通位置になり切換位置のときに遮断位置になり、
前記非操作信号生成弁は、少なくとも１つの前記サブバルブが遮断位置のときに、前記第１アンロード弁および前記第２アンロード弁の一方の第２室をいずれも前記タンクに接続し、すべての前記サブバルブが連通位置のときに、当該第２室をいずれも前記パイロットポンプに接続することを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項８に記載の建設機械の油圧回路において、
前記非操作信号生成弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記スプリットポンプの吐出流量を少なくする油圧信号を出力することを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項９に記載の建設機械の油圧回路において、
一端が前記非操作信号生成弁に接続され他端が前記低圧選択弁に接続された第２パイロット通路と、
前記第２パイロット通路に設けられ、前記非操作信号生成弁の出力および前記第３ネガコン圧のうちの高い方の油圧を選択し、当該油圧を前記レギュレータに出力するシャトル弁と、
を備えることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項８に記載の建設機械の油圧回路において、
前記非操作信号生成弁の一方の室に入力される油圧信号を、エンジンのアイドル制御のオートアイドル信号として用いることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項３に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量を最大とするときに前記第１アンロード弁を遮断位置に保持するとともに、前記第２ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量を最大とするときに前記第２アンロード弁を遮断位置に保持するアンロード弁遮断位置保持機構を備えることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１２に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第１アンロード弁の一方の第１室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該第１アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第１アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第１アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第１ネガコン圧が高いときに、連通位置となり、
前記第２アンロード弁は、遮断位置と連通位置とを備え、当該第２アンロード弁の一方の第１室に前記第２ネガコン圧が入力され、当該第２アンロード弁の他方の室に前記第３ネガコン圧が入力されるとともに第２アンロード弁用バネが配置され、当該第３ネガコン圧と当該第２アンロード弁用バネの押圧との和よりも当該第２ネガコン圧が高いときに、連通位置となり、
前記アンロード弁遮断位置保持機構は、前記第１アンロード弁および前記第２アンロード弁の他方の室と前記低圧選択弁との間に設けられ、当該低圧選択弁から当該両アンロード弁へ向かう方向を順方向とする第１逆止弁と、当該両アンロード弁から当該低圧選択弁へ向かう方向を順方向とする第２逆止弁と、を備え、当該第２逆止弁は、前記スプリットポンプの吐出流量を最大とする圧力よりも高い圧力に前記第３ネガコン圧がなっているときに開くことを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１アンロード弁は、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路から前記タンクに逃がすとともに、前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに、当該第１ネガコン圧と当該第２ネガコン圧との圧力差に応じた量の油を、前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに逃がす、前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路に共用のアンロード弁であることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１４に記載の建設機械の油圧回路において、
前記アンロード弁は、
前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する中立位置と、
前記第１アンロード通路を前記タンクに連通し前記第２アンロード通路と当該タンクとの間を遮断する第１切換位置と、
前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断し前記第２アンロード通路を当該タンクに連通する第２切換位置と、を備え、
当該アンロード弁の一方の室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該アンロード弁の他方の室に前記第２ネガコン圧が入力され、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに前記第１切換位置となり、前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに前記第２切換位置となることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１４に記載の建設機械の油圧回路において、
前記スプリットポンプと前記第１方向切換弁との間の前記第１アンロード通路から分岐する第１分岐アンロード通路、および前記スプリットポンプと前記第２方向切換弁との間の前記第２アンロード通路から分岐する第２分岐アンロード通路に接続された中立アンロード弁を備え、
前記中立アンロード弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記第１方向切換弁の上流側の前記第１アンロード通路および前記第２方向切換弁の上流側の前記第２アンロード通路から前記タンクに油を逃がすことを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１６に記載の建設機械の油圧回路において、
一端がパイロットポンプに接続され他端が前記タンクに接続された第１パイロット通路と、
前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁に対してそれぞれ一体的に形成されるとともに、前記第１パイロット通路に直列に配置された複数のサブバルブと、
最上流の前記サブバルブよりも上流側の前記第１パイロット通路が一方の室に接続され、他方の室に押圧手段が配置された非操作信号生成弁と、を備え、
前記サブバルブは、対応する前記方向切換弁が中立位置のときに連通位置になり切換位置のときに遮断位置になり、
前記非操作信号生成弁は、少なくとも１つの前記サブバルブが遮断位置のときに、前記中立アンロード弁のパイロット室を前記タンクに接続して当該中立アンロード弁を遮断位置とし、すべての前記サブバルブが連通位置のときに、当該パイロット室を前記パイロットポンプに接続して当該中立アンロード弁を連通位置とすることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１７に記載の建設機械の油圧回路において、
前記非操作信号生成弁は、前記第１系統および前記第２系統のすべての方向切換弁が操作されていないときに、前記スプリットポンプの吐出流量を少なくする油圧信号を出力することを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１８に記載の建設機械の油圧回路において、
一端が前記非操作信号生成弁に接続され他端が前記低圧選択弁に接続された第２パイロット通路と、
前記第２パイロット通路に設けられ、前記非操作信号生成弁の出力および前記第３ネガコン圧のうちの高い方の油圧を選択し、当該油圧を前記レギュレータに出力するシャトル弁と、
を備えることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１７に記載の建設機械の油圧回路において、
前記非操作信号生成弁の一方の室に入力される油圧信号を、エンジンのアイドル制御のオートアイドル信号として用いることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項１４に記載の建設機械の油圧回路において、
前記第１ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量を最大とするときに前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する位置に前記アンロード弁を保持し、かつ前記第２ネガコン圧が前記スプリットポンプの吐出流量を最大とするときに前記第２アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する位置に前記アンロード弁を保持するアンロード弁遮断位置保持機構を備えることを特徴とする、建設機械の油圧回路。
請求項２１に記載の建設機械の油圧回路において、
前記アンロード弁は、
前記第１アンロード通路および前記第２アンロード通路と前記タンクとの間を遮断する中立位置と、
前記第１アンロード通路を前記タンクに連通し前記第２アンロード通路と当該タンクとの間を遮断する第１切換位置と、
前記第１アンロード通路と前記タンクとの間を遮断し前記第２アンロード通路を当該タンクに連通する第２切換位置と、を備え、
当該アンロード弁の一方の室に前記第１ネガコン圧が入力され、当該アンロード弁の他方の室に前記第２ネガコン圧が入力され、前記第１ネガコン圧が前記第２ネガコン圧よりも高いときに前記第１切換位置となり、前記第２ネガコン圧が前記第１ネガコン圧よりも高いときに前記第２切換位置となり、
前記アンロード弁遮断位置保持機構は、
前記第１絞りの上流側の第１分岐点と前記アンロード弁の一方の室との間に設けられ、当該第１分岐点から当該アンロード弁へ向かう方向を順方向とする第１逆止弁と、
前記第１逆止弁に並列に設けられ、前記アンロード弁から前記第１分岐点へ向かう方向を順方向とする第２逆止弁と、
前記第２絞りの上流側の第２分岐点と前記アンロード弁の他方の室との間に設けられ、当該第２分岐点から当該アンロード弁へ向かう方向を順方向とする第３逆止弁と、
前記第３逆止弁に並列に設けられ、前記アンロード弁から前記第２分岐点へ向かう方向を順方向とする第４逆止弁と、を備え、
前記第２逆止弁は、前記スプリットポンプの吐出流量を最大とする圧力よりも高い圧力に前記第１ネガコン圧がなっているときに開き、前記第４逆止弁は、前記スプリットポンプの吐出流量を最大とする圧力よりも高い圧力に前記第２ネガコン圧がなっているときに開くことを特徴とする、建設機械の油圧回路。