JP5844761B2 - 油圧ショベルの油圧駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ジャッキアップ操作を可能にさせるジャッキアップ切替弁を備えた油圧ショベルの油圧駆動装置に関する。

この種の従来技術として特許文献１に示されるものがある。この従来の油圧駆動装置は油圧ショベルに備えられるものであり、油圧ショベルは、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、この旋回体に上下方向の回動可能に取り付けられ、ブーム、アーム、バケット、及びブームを作動させるブームシリンダ等を含む作業装置とを備えている。

この油圧ショベルに備えられる従来の油圧駆動装置は、ブームシリンダ等に圧油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプからブームシリンダに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁と、このブーム用方向制御弁の切替操作を行う操作装置とを備えている。また、この従来技術は、ブームシリンダのボトム圧が設定圧に達したときに切替えられるジャッキアップ切替弁と、このジャッキアップ切替弁の切替操作に伴ってブーム用方向制御弁のメータインに供給される圧油の流路を開路側または閉路側に変更する流路変更部とを備えている。

このように構成される従来技術は、ブームが空中に保持されているときにブームシリンダを収縮させるように操作装置を操作すると、ジャッキアップ切替弁の切替位置に応じて流路変更部が閉路側を保ち、ブームシリンダのボトム室のメータアウト油をタンクに流すようにしてブームを自重で降下させることができる。また、バケットを接地させた状態でブームシリンダを収縮させるように操作装置を操作すると、ブームシリンダのボトム圧が設定圧より低下する状態となってジャッキアップ切替弁が別の切替位置に切替えられ、これに応じて流路変更部は、メータインに供給される圧油の流路を開路側に変更する。これにより、油圧ポンプの圧油がブーム用方向制御弁を介してブームシリンダのロッド室に供給され、バケットが接地面を押圧する押し付け力が増大して、走行体、旋回体を含む車体のジャッキアップ操作を行うことができる。

特許第４２７９８３７号公報

前述した従来技術は、ブームが空中に保持されている状態から降下させる場合、すなわちブーム下げを行う場合、当該油圧ショベルの作業姿勢等によっては、操作装置を操作してブームシリンダを収縮させるためにブーム用方向制御弁を切替えたときに、ブームの自重降下が直ちには始まらず、例えば操作装置が操作されてから１秒前後経過した後にブームの自重降下が始まることがある。このような状況が生じると、オペレータによるブーム下げ操作の操作性が低下し、これに伴ってブーム下げ操作を含む作業の能率向上を見込めなくなる。

本発明は、前述した従来技術における実情からなされたもので、その目的は、空中保持されたブームの下げ操作の始動に際して、当該油圧ショベルの作業姿勢等の如何に拘わらず、ブームの自重降下を速やかに開始させることができる油圧ショベルの油圧駆動装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油により作業装置に含まれるブームを駆動するブームシリンダと、前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁と、このブーム用方向制御弁の切替操作を行う操作装置とを備えるとともに、前記ブームシリンダの前記ボトム圧が設定圧に達したときに切り替えられるジャッキアップ切替弁と、前記ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記ブーム用方向制御弁のメータインに供給される圧油の流路を開路側または閉路側に変更する流路変更部とを備えた油圧ショベルの油圧駆動装置において、空中に保持されている前記ブームを降下させる前記ブームシリンダの収縮操作の始動に際して、前記操作装置が急操作されたことを検出する急操作検出部と、この急操作検出部で前記操作装置が急操作されたことが検出されたとき、前記ジャッキアップ切替弁を切替えて、前記流路変更部を所定時間の間、前記開路側に変更する制御を行う変更制御部とを備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、空中に保持されているブームを降下させるブームシリンダの収縮操作の始動に際して、操作装置が急操作されたことが急操作検出部で検出されると、変更制御部の制御によって、ジャッキアップ切替弁が流路変更部を所定時間の間、開路側に変更するように切替えられる。これにより、油圧ポンプの圧油が前述の所定時間の間ブーム用方向制御弁のメータインに供給され、さらにブームシリンダのロッド室に供給され、ブームシリンダの収縮速度が増加する。これによってブームを速やかに降下するように始動させることができる。すなわち本発明は、空中保持されたブームの下げ操作の始動に際して、当該油圧ショベルの作業姿勢等の如何に拘わらず、ブームの自重降下を速やかに開始させることができ、これによってオペレータによるブーム下げ操作の優れた操作性を確保することができる。

また、本発明は、前記発明において、前記急操作検出部の構成要素を含むコントローラを備えるとともに、前記変更制御部は、前記ジャッキアップ切替弁を切替え制御する制御弁と、前記ジャッキアップ切替弁によって前記流路変更部を前記開路側に変更するように前記制御弁を切替え制御する電磁弁と、前記コントローラに備えられ、前記急操作検出部で前記操作装置が急操作されたことが検出されたとき、前記電磁弁を作動させる制御信号を出力する出力部とを含むことを特徴としている。

また、本発明は、前記発明において、前記急操作検出部は、前記操作装置がブーム下げ側に操作されたことを検出する圧力センサと、前記コントローラにそれぞれ設けられ、前記圧力センサから出力される信号に基づいて前記操作装置の今回の操作量を演算する操作量演算部、前記操作装置の前回の操作量を記憶するメモリ、前記操作量演算部で演算された今回の操作量から前記メモリに記憶された前回の操作量を減算する減算部、及び前記減算部で減算した減算値に応じて前記操作装置が急操作されたことを検出し、前記出力部に該当する信号を出力する関数設定部とを含むことを特徴としている。

また、本発明は、前記発明において、前記ブームシリンダの収縮操作時に、前記ブームシリンダのボトム室から排出されるメータアウト油の一部を前記ブームシリンダのロッド室に供給されるメータイン油として再生する再生回路を備えたことを特徴としている。

本発明は、空中に保持されているブームを降下させるブームシリンダの収縮操作の始動に際して、操作装置が急操作されたことを検出する急操作検出部と、この急操作検出部で操作装置が急操作されたことが検出されたとき、ジャッキアップ切替弁を切替えて、流路変更部を所定時間の間、開路側に変更する制御を行う変更制御部とを備えたことから、ブームシリンダの収縮操作の始動時に、所定時間の間、ブームシリンダの収縮速度を速くさせることができる。すなわち、本発明は、空中保持されたブームの下げ操作の始動に際して、当該油圧ショベルの作業姿勢等の如何に拘わらず、ブームの自重降下を速やかに開始させることができる。これにより本発明は、オペレータによるブーム下げ操作における優れた操作性を確保でき、ブーム下げ操作を含む作業の作業能率を従来よりも向上させることができる。

本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態が備えられる油圧ショベルを示す側面図である。 本実施形態に係る油圧駆動装置を示す油圧回路図である。 本実施形態に備えられる操作装置を示す図である。 本実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図である。

以下、本発明に係る油圧ショベルの油圧駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る油圧駆動装置が備えられる油圧ショベルは、右側履帯１及び左側履帯２を有する走行体３と、この走行体３上に旋回自在に取り付けられた旋回体４と、この旋回体４に上下方向の回動可能に取り付けられた作業装置とを備えている。作業装置は、旋回体４に取り付けられるブーム５と、このブーム５の先端に取り付けられるアーム６と、このアーム６の先端に取り付けられるバケット７とを含んでいる。また、この作業装置は、ブーム５を駆動するブームシリンダ１１と、アーム６を駆動するアームシリンダ１２と、バケット７を駆動するバケットシリンダ１３とを含んでいる。また、この油圧ショベルは、旋回体４を駆動する旋回用油圧モータ１０と、走行体３の右側履帯１及び左側履帯２を走行させる右走行用油圧モータ８及び左走行用油圧モータ９とを備えている。

図２に示すように本実施形態に係る油圧駆動装置は、主ポンプを構成する油圧ポンプ２１及びパイロットポンプ２４と、油圧ポンプ２１から吐出される圧油により前述のブーム５を駆動する前述のブームシリンダ１１と、油圧ポンプ２１からブームシリンダ１１に供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁２２と、このブーム用方向制御弁２２の切替操作を行う操作装置２３とを備えている。

図３に示すように、操作装置２３は、操作レバー２３ａと、この操作レバー２３ａによって切替操作されるブーム下げ側減圧弁２３ｂと、ブーム上げ側減圧弁２３ｃとを備えている。

また、図２に示すように、本実施形態は、ブームシリンダ１１のボトム圧が設定圧に達したときに切替えられるジャッキアップ切替弁２５と、このジャッキアップ切替弁２５の切替操作に伴ってブーム用方向制御弁２２のメータインに供給される圧油の流路を開路側または閉路側に変更する流路変更部とを備えている。

流路変更部は、油圧ポンプ３１に接続された油道３１に連通する油道３２に接続された流量制御弁２６と、油道３１に連通する油道３７とタンク２８に連絡された油道３８との間に設けたセンタバイパス切替弁２７とを含んでいる。

流量制御弁２６は、ポペット弁２６１と、このポペット弁２６１の背圧室と、ブーム用方向制御弁２２のポンプポートとを連通、遮断するパイロット式の切替弁２６２とを含んでいる。

また、本実施形態は、空中に保持されているブーム５を降下させるブームシリンダ１１の収縮操作の始動に際して、操作装置２３が急操作されたことを検出する急操作検出部と、この急操作検出部で操作装置２３が急操作されたことが検出されたとき、ジャッキアップ切替弁２５を切替えて、前述した流路変更部を例えば１秒前後の所定時間の間、開路側に変更する制御を行う変更制御部とを備えている。

また、本実施形態は、前述した急操作検出部の一部と、前述した変更制御部の一部とを含むコントローラ５１を備えている。

変更制御部は、ジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられていない側の制御ポートと、ブーム用方向制御弁２２とを連絡可能な油道３６に設けられ、ジャッキアップ切替弁２５を切替え制御する制御弁５３と、コントローラ５１から出力される制御信号に応じて、ジャッキアップ切替弁２５によって前述した流路変更部を開路側に変更するように制御弁５３を切替え制御する比例電磁弁５２とを含んでいる。

図４に示すように、コントローラ５１は、操作装置２３の操作レバー２３ａがブーム下げ方向に操作されたことを検出する圧力センサ５０から出力された信号に基づいて、操作装置２３の操作量を演算する操作量演算部５１ａと、この操作量演算部５１ａで前回演算された操作装置２３の操作量を記憶するメモリ５１ｂと、操作量演算部５１ａで今回演算された操作装置２３の操作量からメモリ５１ｂに記憶されている前回の操作量を減算して減算値ΔＸを求める減算部５１ｃとを備えている。また、コントローラ５１は、減算部５１ｃで求めた減算値ΔＸに応じて操作装置２３が急操作されたことを検出する関数設定部５１ｄ、すなわち減算値ΔＸが、操作装置２３の操作レバー２３ａを急操作した際の操作量の変化量と経験的に見做される所定値Ｒ１以上のときに「１」を出力し、所定値Ｒ１に満たないときに「０」を出力する関数設定部５１ｄを備えている。さらに、コントローラ５１は、関数設定部５１ｄから出力される値が「１」のときに、値の大きい制御信号ＳＡを比例電磁弁５２の制御部に出力し、関数設定部５１ｄから出力される値が「０」のときに、値の小さい制御信号ＳＢを比例電磁弁５２の制御部に出力する出力部５１ｅを備えている。

コントローラ５１の出力部５１ｅから値の大きい制御信号ＳＡが出力されたとき、図２に示す比例電磁弁５２は、切替位置５２ｂに切替えられ、出力部５１ｅから値の小さい制御信号ＳＢが出力されたとき、比例電磁弁５２は切替位置５２ａに切替えられるようになっている。

前述した圧力センサ５０、コントローラ５１の操作量演算部５１ａ、メモリ５１ｂ、減算部５１ｃ、及び関数設定部５１ｄは、空中に保持されているブーム５を降下させるブームシリンダ１１の収縮操作の始動に際して、操作装置２３が急操作されたことを検出する急操作検出部を構成している。

また、前述のように、コントローラ５１の出力部５１ｅ、制御弁５３、及び比例電磁弁５２は、急操作検出部で操作装置２３が急操作されたことが検出されたとき、ジャッキアップ切替弁２５を切替えて、流量制御弁２６及びセンタバイパス切替弁２７を含む前述の流路変更部を所定時間の間、開路側に変更する制御を行う変更制御部を構成している。

また、本実施形態は、ブームシリンダ１１の収縮動作時に、ブームシリンダ１１のボトム室１１ａから排出されるメータアウト油の一部をブームシリンダ１１のロッド室１１ｂに供給されるメータイン油として再生する再生回路を備えている。この再生回路は、図２に示すブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ａに設けられる絞り２９ａ，２９ｂと、チエックバルブ２９ｃとによって構成されている。

なお、油圧ポンプ２１とブーム用方向制御弁２２との間には、油圧ポンプ２１からブーム用方向制御弁２２のセンタバイパスポートに直接通じる前述の油道３１と、油圧ポンプ２１から流量制御弁２６を介してブーム用方向制御弁２２のメータインポートに通じる前述の油道３２及び油道３３とが設けられ、ブーム用方向制御弁２２とブームシリンダ１１との間には、ボトム室１１ａに通じる油道３４と、ロッド室１１ｂに通じる油道３５とが設けられている。また、ブームシリンダ１１のボトム室１１ａとジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられていない側の制御ポートとの間には、ブーム用方向制御弁２２が切替位置２２ａに切替えられたときに、ブームシリンダ１１のボトム室１１ａに連通する前述の油道３６が設けられている。

さらに、ブーム用方向制御弁２２とタンク２８とを連絡する油道は、２系統設けてあり、１つの系統は、センタバイパス切替弁２７に連絡される油道３７と、センタバイパス切替弁２７とタンク２８とを連絡する油道３８とから成り、他の１つの系統は、ブーム用方向制御弁２２を直接タンク２８に連絡する油道３９から成っている。

また、操作装置２３とブーム用方向制御弁２２の左右の制御ポートとの間にはそれぞれ、ブーム下げ信号供給用のパイロット管路４０と、ブーム上げ信号供給用のパイロット管路４１とが設けられ、さらにブーム下げ用のパイロット圧を、ジャッキアップ切替弁２５を介してセンタバイパス切替弁２７に導く切替信号供給用のパイロット管路４２，４３が設けられている。また、パイロットポンプ２４と、流量制御弁２６を構成する切替弁２６２の制御ポートとの間には、ジャッキアップ切替弁２５を介して切替信号供給用のパイロット管路４４，４５が設けられている。

また、パイロットポンプ２４に連絡されるパイロット管路４４と、比例電磁弁５２とを連絡する油道６０が設けられている。また、比例電磁弁５２に連絡される油道６１と、この油道６１に連通し、制御弁５３の制御ポートに切替信号を供給可能な油道６２と、前述の油道６１に連通し、ジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられている側の制御ポートに切替信号を供給可能な油道６３とが設けられている。

以上の構成を備えた本実施形態に係る油圧駆動装置の動作について以下に説明する。

例えばブーム５が空中に保持され、操作装置２３が中立に保たれているときには、ブーム用方向制御弁２２は中立位置２２ｂに保たれ、センタバイパス切替弁２７は切替位置２７ａに保たれる。これによって油圧ポンプ２１の圧油は、油道３１、ブーム用方向制御弁２２の中立位置２２ｂ、油道３７、センタバイパス切替弁２７の切替位置２７ａ、油道３８を介してタンク２８に戻される。また、比例電磁弁５２は切替位置５２ａに保たれ、これによって油道６１，６３がタンク２８に連絡され、ジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられている側の制御ポートはタンク２８に連絡される。また、油道６１，６２を介して制御弁５３の制御ポートもタンク２８に連絡され、これによって制御弁５３は切替位置５３ａに保たれる。したがって、ジヤッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられていない側の制御ポートは、制御弁５３の切替位置５３ａ、油道３６、ブーム用方向制御弁２２の中立位置２２ｂ、油道３９を介してタンク２８に連通し、ジャッキアップ切替弁２５は、ばね２５ｃの力により切替位置２５ｂに切替えられる。これにより流量制御弁２６の切替弁２６２の制御ポートはタンク２８に連絡され、切替弁２６２はばねの力により切替位置２６ｂに切替えられる。すなわち、流路変更部が開路側に保たれる。したがって、油圧ポンプ２１の圧油は、油道３１，３２，３３を介してブーム用方向制御弁２２のメータイン側に供給可能な状態になる。

このような中立状態から例えば、図２に示す操作装置２３の操作レバー２３ａが同図２の右方向、すなわちブーム上げ方向に操作された場合には、パイロットポンプ２４から供給される圧油に応じたパイロット圧がパイロット管路４１に導かれ、ブーム用方向制御弁２２が切替位置２２ｃに切替えられる。これにより、センタバイパス通路が閉じられ、油圧ポンプ２１の圧油が油道３１，３２、流量制御弁２６のポペット弁２６１、油道３３、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ｃ、油道３４を介してブームシリンダ１１のボトム室１１ａに供給され、ロッド室１１ｂから排出されるメータアウト油が油道３５、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ｃ、油道３９を介してタンク２８に戻される。これによりブームシリンダ１１が伸長して、ブーム５が上げ方向に回動し、ブーム上げ操作が行われる。

また、例えば作業装置のバケット７が接地され中立保持された状態からジャッキアップ操作が行われるときには、経験的に知られているように操作装置２３の操作レバー２３ａが図２の左方向に比較的緩やかに操作される。すなわち、操作の安全性に鑑みて急操作は行われない傾向となる。この場合、パイロット管路４０に導かれたパイロット圧が圧力センサ５０によって検出され、この圧力センサ５０から出力される信号に基づいてコントローラ５１の操作量演算部５１ａで演算される操作量は、単位時間あたりの変化量が比較的小さいものとなる。これに応じて減算部５１ｃで減算される今回の操作量と、メモリ５１ｂに記憶された前回の操作量との減算値ΔＸは、関数設定部５１ｄで設定される所定値Ｒ１に満たない値となる。したがって、関数設定部５１ｄから値「０」が出力される。なお、操作量演算部５１ａで演算された今回の操作量は、メモリ５１ｂに前回の操作量に代えて記憶される。関数設定部５１ｄから出力された値「０」に応じてコントローラ５１の出力部５１ｅは、値の小さい制御信号ＳＢを比例電磁弁５２の制御部に出力する。このとき比例電磁弁５２の制御部に発生する力はばね５１ｃの力よりも小さくなるように設定してある。これにより比例電磁弁５２は、ばね５２ｃの力により切替位置５２ａに保たれる。したがって、制御弁５３の制御ポートは、油道６２，６１を介してタンク２８に連絡され、この制御弁５３はばね５３ｃの力により切替位置５３ａに保持される。

操作装置２３の操作レバー２３ａの操作に伴って発生したパイロット圧は、パイロット管路４０を介してブーム用方向制御弁２２の制御ポートに与えられ、ブーム用方向制御弁２２は切替位置２２ａに切替えられる。また、このとき、パイロット管路４０に導かれたパイロット圧は、パイロット管路４２、ジャッキアップ切替弁２５の切替位置２５ｂ、パイロット管路４３を介してセンタバイパス切替弁２７の制御ポートに与えられ、このセンタバイパス切替弁２７は油道３７と油道３８との間を遮断する切替位置２７ｂに切替えられる。これにより、油圧ポンプ２１の圧油は、油道３１，３２、流量制御弁２６のポペット弁２６１、油道３３、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ａ、油道３５を介してブームシリンダ１１のロッド室１１ｂに導かれる。

ブームシリンダ１１のボトム室１１ａから排出されたメータアウト油は、油道３４、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ａを介して一部がタンク２８に戻され、残りが油道３６、制御弁５３の切替位置５３ａを介してジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられていない側の制御ポートに与えられる。このとき、ブームシリンダ１１のロッドに加えられる引っ張り力によりブームシリンダ１１のボトム室１１ａが、ジッキアップ切替弁２５を切替えるばね２５ｃの力に相当する設定圧よりも低い圧となり、ジャッキアップ切替弁２５は切替位置２５ｂに保持される。したがって、油圧ポンプ２１の圧油がブームシリンダ１１のロッド室１１ｂに継続して供給されることにより、バケット７が接地面を押圧する押し付け力を発生させることができ、走行体３及び旋回体４を含む車体のジャッキアップ操作を実施することができる。

また例えば、ブーム５が空中に保持されている状態からブーム下げ操作を行うために、操作装置２３の操作レバー２３ａを図２の左方向に緩操作した場合には、前述のように、比例電磁弁５２は切替位置５２ａに保たれ、制御弁５３は切替位置５３ａに保たれる。また、ブーム用方向制御弁２２が切替位置２２ａに切替えられることにより、ブームシリンダ１１のボトム室１１ａが油道３６、制御弁５３の切替位置５３ａを介して、切替位置２５ｂに保持されているジャッキアップ切替弁２５のばね２４ｃが設けられていない側の制御ポートに連通する。このとき、ブーム５の自重によりブームシリンダ１１が収縮し、ブームシリンダ１１のボトム室１１ａの圧、すなわちボトム圧が設定圧以上の高圧となると、ジャッキアップ切替弁２５は切替位置２５ａに切替えられる。これにより、パイロットポンプ２４のパイロット圧が、パイロット管路４４、ジャッキアップ切替弁２５の切替位置２５ａ、パイロット管路４５を介して流量制御弁２６の切替弁２６２の制御ポートに与えられ、切替弁２６２は切替位置２６ａに切替えられる。すなわち流路変更部が閉路側に変更される。

このとき、ブームシリンダ１１のボトム室１１ａのメータアウト油の一部は、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ａの絞り２９ｂ，２９ａ、油道３９を介してタンク２８へ戻される。また、メータアウト油の残りは、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ａのチェックバルブ２９ｃ、油道３５を介してブームシリンダ１１のロッド室１１ｂに再生油として供給される。すなわち、ブームシリンダ１１は、ブーム５の自重と、前述の再生油とに応じた収縮速度で収縮し、ブーム５の下げ操作を行うことができる。

また、ブーム５が空中に保持されている状態から、ブーム下げ操作の始動時に、操作装置２３の操作レバー２３ａを図２の左方向に急操作した場合には、パイロット管路４０に導かれた圧によってブーム用方向制御弁２２が切替位置２２ａに切替えられる。また、このとき、図２，４に示す圧力センサ５０で検出されるパイロット圧の値が大きくなり、これに伴ってコントローラ５１の操作量演算部５１ａで演算される今回の操作量が大きくなり、減算部５１ｃで減算される今回の操作量と、メモリ５１ｂに記憶される前回の操作量との減算値ΔＸは所定値Ｒ１以上の大きな値となる。

したがって、関数設定部５１ｄから出力される値は「１」となり、出力部５１ｅから大きな値の制御信号ＳＡが比例電磁弁５２に出力される。これに応じて、図２に示す比例電磁弁５２は切替位置５２ｂに切替えられる。これにより、パイロットポンプ２４のパイロット圧がパイロット管路４４，油道６０、比例電磁弁５２の切替位置５２ｂ、油道６１，６２を介して制御弁５３の制御ポートに与えられ、制御弁５３は切替位置５３ｂに切替えられる。これによって、ジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられていない側の制御ポートは、制御弁５３の切替位置５３ｂを介してタンク２８に連絡される。

また同時に、パイロットポンプ２４のパイロット圧が油道６３を介して、ジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃが設けられている側の制御ポートに与えられる。これらにより、ジャッキアップ切替弁２５は、切替位置２５ｂに切替えられる。これによって、油道４５がジャッキアップ切替弁２５の切替位置２５ｂを介してタンク２８に連通して、流量制御弁２６の切替弁２６２がばねの力により切替位置２６ｂに切替えられ、流路変更部が開路側に変更される。

また、このとき油道４２と油道４３とがジャッキアップ切替弁２５の切替位置２５ｂを介して連通し、油道４３に導かれるパイロット圧によりセンタバイパス切替弁２７は、油道３７と油道３８とを遮断する切替位置２７ｂに切替えられる。

したがって、油圧ポンプ２１の圧油は、油道３１，３２、流量制御弁２６のポペット弁２６１、油道３３、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ａ、油道３５を介してブームシリンダ１１のロッド室１１ｂに供給され、ブームシリンダ１１のボトム室１１ａから排出されるメータアウト油は、油道３４、ブーム用方向制御弁２２の切替位置２２ａの絞り２９ｂ，２９ａ、油道３９を介して、一部がタンク２８に戻され、残りが前述のチエックバルブを含む再生回路、油道３５を介してブームシリンダ１１のロッド室１１ｂに再生油として供給される。すなわち、ブーム下げの始動時に、ブームシリンダ１１は、ブーム５の自重と、再生油と、油圧ポンプ２１から吐出される圧油とに応じた速い収縮速度で収縮し、ブーム５の下げ操作を行うことができる。

前述のように急操作した操作装置２３の操作レバー２３ａが、急操作した後も、その状態が維持されると、コントローラ５１の操作量演算部５１ａで演算される今回の操作量と、メモリ５１ｂに記憶されている前回の操作量との差である減算値ΔＸが小さくなり、この減算値ΔＸが関数設定部５１ｄで設定される所定値Ｒ１に満たない値となる。したがって、コントローラ５１の関数設定部５１ｄから「０」が出力される。これに応じて、出力部５１ｅから値の小さい制御信号ＳＢが比例電磁弁５２の制御部に出力される。これにより比例電磁弁５２は、ばね５２ｃの力により切替位置５２ａに切替えられる。したがって、油道６２，６３が油道６１及び比例電磁弁５２の切替位置５２ａを介してタンク２８に連絡され、制御弁５３はばね５３ｃの力により切替位置５３ａに切替えられ、ジャッキアップ切替弁２５は、ブームシリンダ１１のボトム圧により切替位置２５ａに切替えられる。したがって、油道４５に供給されるパイロット圧により流量制御弁２６の切替弁２６２は切替位置２６ａに切替えられ、流路変更部が閉路側に変更される。

その後の動作は、前述した操作装置２３の操作レバー２３ａを緩操作して行うブーム下げ操作と同様であり、ブームシリンダ１１は、ブーム４の自重と、再生油とに応じた収縮速度で収縮し、ブーム５の下げ操作を継続して行うことができる。

このように本実施形態は、空中に保持されたブーム５を下げ操作する始動時に、操作装置２３の操作レバー２３ａを急操作した直後の所定時間、例えば１秒前後のみ、ブームシリンダ１１の収縮速度を速くすることができる。

すなわち、本実施形態は、空中に保持されているブーム５を降下させるブームシリンダ１１の収縮操作の始動に際して、操作装置２３が急操作されたことが圧力センサ５０、コントローラ５１の操作量演算部５１ａ、メモリ５１ｂ、及び減算部５１ｃを含む急操作検出部で検出されると、コントローラ５１の出力部５１ｅ、比例電磁弁５２、及び制御弁５３を含む変更制御部の制御によって、ジャッキアップ切替弁２５が、流量制御弁２６及びセンタバイパス切替弁２７を含む流路変更部を所定時間の間、開路側に変更するように切替えられる。これにより、油圧ポンプ２１の圧油が前述の所定時間の間、ブーム用方向制御弁２２のメータインに供給され、さらにブームシリンダ１１のロッド室１１ｂに供給され、ブームシリンダ１１の収縮速度が増加する。これによってブーム５を速やかに降下するように始動させることができる。すなわち本実施形態は、空中に保持されたブーム５の下げ操作に際して、当該油圧ショベルの作業姿勢等の如何に拘わらず、ブーム５の降下を速やかに開始させることができる。これによって、オペレータによるブーム下げ操作の優れた操作性を確保することができ、ブーム下げ操作を含む作業の作業能率を向上させることができる。

３ 走行体
４ 旋回体
５ ブーム
７ バケット
１１ ブームシリンダ
１１ａ ボトム室
１１ｂ ロッド室
２１ 主油圧ポンプ
２２ ブーム用方向制御弁
２３ 操作装置
２４ パイロットポンプ
２５ ジャッキアップ切替弁
２６ 流量制御弁（流量変更部）
２６１ ポペット弁
２６２ 切替弁
２７ センタバイパス切替弁（流量変更部）
２９ａ 絞り（再生回路）
２９ｂ 絞り（再生回路）
２９ｃ チェックバルブ（再生回路）
３１ 油道
３２ 油道
３３ 油道
３４ 油道
３５ 油道
３６ 油道
３７ 油道
３８ 油道
３９ 油道
４０ パイロット管路
４２ パイロット管路
４３ パイロット管路
４４ パイロット管路
４５ パイロット管路
５０ 圧力センサ（急操作検出部）
５１ コントローラ（急操作検出部、変更制御部）
５１ａ 操作量演算部（急操作検出部）
５１ｂ メモリ（急操作検出部）
５１ｃ 減算部（急操作検出部）
５１ｄ 関数設定部（急操作検出部）
５１ｅ 出力部（変更制御部）
５２ 比例電磁弁（変更制御部）
５３ 制御弁（変更制御部）
６０ 油道
６１ 油道
６２ 油道
６３ 油道

Claims (4)

1. 油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油により作業装置に含まれるブームを駆動するブームシリンダと、前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁と、このブーム用方向制御弁の切替操作を行う操作装置とを備えるとともに、
   前記ブームシリンダの前記ボトム圧が設定圧に達したときに切り替えられるジャッキアップ切替弁と、前記ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記ブーム用方向制御弁のメータインに供給される圧油の流路を開路側または閉路側に変更する流路変更部とを備えた油圧ショベルの油圧駆動装置において、
   空中に保持されている前記ブームを降下させる前記ブームシリンダの収縮操作の始動に際して、前記操作装置が急操作されたことを検出する急操作検出部と、
   この急操作検出部で前記操作装置が急操作されたことが検出されたとき、前記ジャッキアップ切替弁を切替えて、前記流路変更部を所定時間の間、前記開路側に変更する制御を行う変更制御部とを備えたことを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
2. 請求項１に記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
   前記急操作検出部の構成要素を含むコントローラを備えるとともに、
   前記変更制御部は、前記ジャッキアップ切替弁を切替え制御する制御弁と、前記ジャッキアップ切替弁によって前記流路変更部を前記開路側に変更するように前記制御弁を切替え制御する電磁弁と、前記コントローラに備えられ、前記急操作検出部で前記操作装置が急操作されたことが検出されたとき、前記電磁弁を作動させる制御信号を出力する出力部とを含むことを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
3. 請求項２に記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
   前記急操作検出部は、前記操作装置がブーム下げ側に操作されたことを検出する圧力センサと、前記コントローラにそれぞれ設けられ、前記圧力センサから出力される信号に基づいて前記操作装置の今回の操作量を演算する操作量演算部、前記操作装置の前回の操作量を記憶するメモリ、前記操作量演算部で演算された今回の操作量から前記メモリに記憶された前回の操作量を減算する減算部、及び前記減算部で減算した減算値に応じて前記操作装置が急操作されたことを検出し、前記出力部に該当する信号を出力する関数設定部とを含むことを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧ショベルの油圧駆動装置において、
   前記ブームシリンダの収縮操作時に、前記ブームシリンダのボトム室から排出されるメータアウト油の一部を前記ブームシリンダのロッド室に供給されるメータイン油として再生する再生回路を備えたことを特徴とする油圧ショベルの油圧駆動装置。

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