JP7304776B2

JP7304776B2 - CONTROL VALVE GEAR AND HYDRAULIC DRIVING SYSTEM INCLUDING THE SAME

Info

Publication number: JP7304776B2
Application number: JP2019160255A
Authority: JP
Inventors: 克佳重内; 誠司青木; 淳梅川
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2039-09-03
Also published as: JP2021038792A; CN212899206U

Description

本発明は、油圧シリンダに給排される作動油の流れを制御する制御弁装置、及びそれを備える油圧駆動システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control valve device for controlling the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from hydraulic cylinders, and a hydraulic drive system including the same.

油圧ショベルでは、均平整地作業を行う場合、ブームシリンダのヘッド側ポート及びロッド側ポートの両方をタンクに接続して、ブームシリンダのヘッド室及びロッド室の作動油をタンクに帰還させている。これにより、ブームを地面の起伏に応じて上下に動かすことができ（フロート機能）、均平整地作業を容易に行うことができる。このようなフロート機能を有する油圧駆動システムとしては、例えば特許文献１のような油圧システムが知られている。 In a hydraulic excavator, when leveling work is performed, both the head side port and the rod side port of the boom cylinder are connected to a tank, and hydraulic oil in the head chamber and the rod chamber of the boom cylinder is returned to the tank. As a result, the boom can be moved up and down according to the undulations of the ground (float function), and the leveling work can be easily performed. As a hydraulic drive system having such a float function, for example, a hydraulic system disclosed in Patent Document 1 is known.

特許文献１の油圧システムは、ブームシリンダに給排される作動油の流れを制御するためのメインコントロールバルブの他にフロートバルブを備えている。フロートバルブは、メインコントロールバルブとブームシリンダとの間に介在しており、フロート機能スイッチをオンの状態に切換えると、以下のように動作する。即ち、フロートバルブは、ブームシリンダのラージチャンバ（即ち、ヘッド側室）及びスモールチャンバ（即ち、ロッド側室）に夫々繋がる流路をタンクに接続し、各チャンバの作動油をタンクに帰還させる。これにより、ブームシリンダが自由に伸縮することができるようになり、均平整地作業時においてブームを地面の起伏に応じて上下に動かすことができる。 The hydraulic system of Patent Document 1 includes a float valve in addition to a main control valve for controlling the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the boom cylinder. The float valve is interposed between the main control valve and the boom cylinder, and operates as follows when the float function switch is turned on. That is, the float valve connects the flow paths respectively connected to the large chamber (that is, the head side chamber) and the small chamber (that is, the rod side chamber) of the boom cylinder to the tank, and returns the hydraulic oil in each chamber to the tank. As a result, the boom cylinder can be freely extended and retracted, and the boom can be moved up and down according to the undulations of the ground during leveling work.

特許第５４９８８６５号明細書Patent No. 5498865

特許文献１の油圧システムでは、メインスプールの他にフロートバルブを別途設ける必要がある。それ故、油圧駆動システムが大型化する。他方で、油圧駆動システム、より詳しくはフロート機能を有する制御弁装置の小型化が求められており、フロート機能を有し且つコンパクトな制御弁装置が開発されることが求められている。 In the hydraulic system of Patent Document 1, it is necessary to separately provide a float valve in addition to the main spool. Therefore, the hydraulic drive system is enlarged. On the other hand, there is a demand for miniaturization of hydraulic drive systems, more specifically control valve devices having a float function, and development of a compact control valve device having a float function is required.

また、フロート機能の他、ブレーカモード機能を有する油圧ショベルも開発されている。ブレーカモード機能とは、破砕機（即ち、ブレーカ）を油圧ショベルに取り付けて岩石等を破砕する際に車体が持ち上がらないようにする機能である。このブレーカモード機能では、ヘッド側室への作動油の給排を止めてヘッド側室の圧力を保持させる。そうすると、ブームが自重によってブレーカを岩石に押さえ付けることができると共にブームの上昇を抑制することができるので、破砕時にブレーカの反力によって車両本体が持ち上がることを抑制している。このようなブレーカモード機能を有する油圧駆動システムもまた、前述するフロート機能付きの油圧駆動システム及び制御弁装置と同様に、コンパクトに構成されていることが求められている。 In addition to the float function, a hydraulic excavator having a breaker mode function has also been developed. The breaker mode function is a function that prevents the vehicle body from being lifted when a crusher (that is, a breaker) is attached to the hydraulic excavator to crush rocks or the like. In this breaker mode function, the supply and discharge of hydraulic oil to the head-side chamber is stopped to maintain the pressure in the head-side chamber. As a result, the boom can press the breaker against the rock by its own weight and suppress the rise of the boom, thereby suppressing the lift of the vehicle body due to the reaction force of the breaker during crushing. A hydraulic drive system having such a breaker mode function is also required to be compactly configured, like the hydraulic drive system with a float function and the control valve device described above.

そこで本発明は、コンパクトなフロート機能又はブレーカモード機能付き制御弁装置、及びそれを備える油圧駆動システムを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact control valve device with a float function or a breaker mode function, and a hydraulic drive system including the same.

本発明の制御弁装置は、油圧シリンダを作動させるべく前記油圧シリンダに給排される作動油に流れを制御する制御弁装置であって、中立位置から第１及び第２位置に移動することができるスプールを有し、前記スプールの位置を変えることによって前記油圧シリンダに給排される作動油の流れを制御する制御弁と、入力される操作信号に応じた圧力のパイロット圧を夫々出力して前記スプールの位置を変える電磁比例制御弁と、操作装置に対する操作に応じた操作信号を前記電磁比例制御弁の各々に出力する制御装置とを備え、前記制御装置は、制御モードを選択可能であって、第１制御モードが選択されると前記電磁比例制御弁に第１指令信号を出力可能であり、前記制御弁は、入力される第１指令信号に応じた圧力のパイロット圧が前記電磁比例制御弁から出力されると、前記油圧シリンダのヘッド側ポート及びロッド側ポートの両方をタンクに接続する第３位置に前記スプールを移動させることができるものである。 A control valve device according to the present invention is a control valve device for controlling the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from a hydraulic cylinder so as to operate the hydraulic cylinder, the control valve device being capable of moving from a neutral position to first and second positions. A control valve that controls the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the hydraulic cylinder by changing the position of the spool, and outputs a pilot pressure corresponding to an input operation signal. An electromagnetic proportional control valve that changes the position of the spool, and a control device that outputs an operation signal to each of the electromagnetic proportional control valves according to the operation of the operating device, and the control device is capable of selecting a control mode. When the first control mode is selected, a first command signal can be output to the electromagnetic proportional control valve, and the pilot pressure corresponding to the input first command signal is controlled by the electromagnetic proportional control valve. An output from the control valve can move the spool to a third position connecting both the head side port and the rod side port of the hydraulic cylinder to the tank.

本発明に従えば、第１制御モードを選択し、電磁比例制御弁に第１指令信号を出力させてスプールを第３位置に移動させると、油圧シリンダの２つのポートがタンクに繋がる。これにより、２つのポートにおける圧力差を略ゼロにすることができ、油圧シリンダ（より詳しくは、そのロッド）に作用する荷重に応じて油圧シリンダを自由に伸縮させることができる。それ故、このような機能を有する制御弁装置を、例えば油圧ショベルのブーム用シリンダに流す作動油の制御弁装置に適用した場合、均平整地作業時においてフロート機能を達成することができる。このような機能を有する制御弁装置は、１つのスプールにて構成されており、従来の技術に比べてコンパクトに構成することができる。 According to the present invention, when the first control mode is selected and the proportional electromagnetic control valve is caused to output the first command signal to move the spool to the third position, the two ports of the hydraulic cylinder are connected to the tank. As a result, the pressure difference between the two ports can be made substantially zero, and the hydraulic cylinder can be freely extended and retracted according to the load acting on the hydraulic cylinder (more specifically, its rod). Therefore, when a control valve device having such a function is applied to, for example, a control valve device for hydraulic oil flowing to a boom cylinder of a hydraulic excavator, a float function can be achieved during leveling work. A control valve device having such a function is composed of one spool, and can be configured more compactly than the conventional technology.

上記発明において、作動油の流れを止めるべく遮断機構を備え、前記制御弁は、油圧ポンプに接続され、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記油圧シリンダに流すことができ、前記遮断機構は、前記油圧ポンプと前記制御弁とを繋ぐ通路に介在し、前記通路を遮断して前記油圧ポンプから前記制御弁を介して前記油圧シリンダに給排される作動油を止めることができ、前記制御装置は、第１制御モードが選択されると、前記遮断機構を作動させて前記通路を遮断することが好ましい。 In the above invention, a shutoff mechanism is provided to stop the flow of hydraulic oil, the control valve is connected to a hydraulic pump, and can flow hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder, and the shutoff mechanism is , intervening in a passage connecting the hydraulic pump and the control valve, and blocking the passage to stop supply and discharge of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder via the control valve; Preferably, the device actuates the blocking mechanism to block the passage when the first control mode is selected.

上記構成に従えば、第１制御モードを選択している場合において油圧ポンプと油圧シリンダとの間を遮断することができるので、油圧シリンダの各ポートにおける圧力を共にタンク圧にすることができる。即ち、油圧シリンダを小さな荷重にて動かすことができる。このような機能を有する制御弁装置を、例えば油圧ショベルのブーム用シリンダに流す作動油の制御弁装置に適用した場合、均平整地作業時において地面の起伏に対するブームの応答性を向上させることができる。 According to the above configuration, when the first control mode is selected, the connection between the hydraulic pump and the hydraulic cylinder can be cut off, so that the pressure at each port of the hydraulic cylinder can be set to the tank pressure. That is, the hydraulic cylinder can be moved with a small load. When a control valve device having such a function is applied to, for example, a control valve device for hydraulic oil flowing to a boom cylinder of a hydraulic excavator, it is possible to improve the responsiveness of the boom to undulations of the ground during leveling work. can.

上記発明において、前記遮断機構は、背圧室を有し、前記背圧室の圧力に応じて前記通路を遮断して前記制御弁から前記油圧ポンプへと前記通路を逆流する作動油の流れを止めることができる逆流防止機能を有するメータインカット弁と、前記背圧室からの圧油の排出を止めて前記メータインカット弁に前記通路を遮断させるカット制御弁と有し、前記制御弁は、第１制御モードが選択されると、前記カット制御弁に前記背圧室からの圧油の排出を止めさせて前記通路を遮断させることが好ましい。 In the above invention, the shut-off mechanism has a back pressure chamber, shuts off the passage according to the pressure in the back pressure chamber, and prevents hydraulic oil from flowing back through the passage from the control valve to the hydraulic pump. a meter-in cut valve having a backflow prevention function that can be stopped; and a cut control valve that stops discharge of pressure oil from the back pressure chamber and causes the meter-in cut valve to block the passage, wherein the control valve is Preferably, when the first control mode is selected, the cut control valve is caused to stop discharge of pressure oil from the back pressure chamber to block the passage.

上記構成に従えば、比較的サイズの小さいカット制御弁を追加するだけで遮断機構を構成することができるので、制御弁装置をコンパクトに構成することができる。 According to the above configuration, the cutoff mechanism can be configured only by adding a relatively small cut control valve, so the control valve device can be configured compactly.

上記発明において、前記制御弁は、前記スプールを移動可能に収容しているバルブブロックを有し、前記バルブブロックは、前記スプールが移動可能に収容されているスプール孔と、前記通路が形成され、前記メータインカット弁は、前記通路に挿入するように前記バルブブロックに収容され、前記カット制御弁は、前記メータインカット弁に取り付けられていることが好ましい。 In the above invention, the control valve has a valve block that movably accommodates the spool, and the valve block is formed with a spool hole that movably accommodates the spool and the passage, Preferably, the meter-in cut valve is housed in the valve block so as to be inserted into the passage, and the cut control valve is attached to the meter-in cut valve.

上記構成に従えば、メータインカット弁がバルブブロック内に収容され、カット制御弁が収容されるメータインカット弁に取り付けられるので、制御弁装置をコンパクトに構成することが容易である。 According to the above configuration, the meter-in cut valve is housed in the valve block and attached to the meter-in cut valve housing the cut control valve, so that the control valve device can be easily configured compactly.

上記発明において、前記制御弁は、前記スプールが第２位置に位置している状態で前記油圧シリンダの前記ロッド側ポートを前記油圧ポンプに接続し且つ前記油圧シリンダの前記ヘッド側ポートをタンクに接続可能であって、前記制御装置は、第２制御モードが選択され、その状態で前記スプールが第２位置に位置していると、前記遮断機構によって前記通路を遮断することが好ましい。 In the above invention, the control valve connects the rod-side port of the hydraulic cylinder to the hydraulic pump and connects the head-side port of the hydraulic cylinder to the tank when the spool is positioned at the second position. Possibly, the control device preferably blocks the passageway by the blocking mechanism when a second control mode is selected and the spool is in the second position.

上記構成に従えば、ヘッド側ポートをタンク圧にすることができるので、油圧シリンダ（より詳しくは、ロッド）を自由に収縮させることができる。他方、油圧シリンダのロッド側ポートの圧力を保持することができるので、油圧シリンダ（より詳しくは、ロッド）の伸長を抑制することができる。このような機能を有する制御弁装置を、例えばブレーカを取り付けた油圧ショベルのブーム用シリンダへの作動油の流れを制御する制御弁装置に適用した場合、ブームの自重にてブレーカを地面に押さえ付けつつブームの上昇動作を制限することができる。それ故、ブレーカを地面にしっかりと押さえ付けながら破砕作業を行うことができ、また粉砕時に車両本体が上昇することを抑制することができる。即ち、制御弁装置は、例えば油圧ショベルにて前述のようなブレーカモード機能を達成することができる。 According to the above configuration, the head-side port can be set to the tank pressure, so the hydraulic cylinder (more specifically, the rod) can be freely contracted. On the other hand, since the pressure of the rod-side port of the hydraulic cylinder can be held, the extension of the hydraulic cylinder (more specifically, the rod) can be suppressed. For example, when a control valve device having such a function is applied to a control valve device that controls the flow of hydraulic oil to a boom cylinder of a hydraulic excavator equipped with a breaker, the weight of the boom presses the breaker against the ground. It is possible to limit the upward movement of the boom while Therefore, it is possible to perform the crushing work while firmly pressing the breaker against the ground, and it is possible to suppress the rise of the vehicle body during crushing. That is, the control valve device can achieve the breaker mode function as described above, for example, in a hydraulic excavator.

本発明の制御弁装置は、油圧シリンダを作動させるべく前記油圧シリンダに給排される作動油に流れを制御する制御弁装置であって、中立位置から第１及び第２位置に移動することができるスプールを有し、作動油を前記油圧シリンダに流すべく油圧ポンプと接続され、前記スプールの位置を変えることによって前記油圧シリンダに給排される作動油の流れを制御する制御弁と、前記油圧ポンプと前記制御弁とを繋ぐ通路に介在し、前記通路を遮断して前記油圧ポンプから前記制御弁を介して前記油圧シリンダに給排される作動油を止める遮断機構と、入力される操作信号に応じた圧力のパイロット圧を夫々出力して前記スプールの位置を変える電磁比例制御弁と、操作装置に対する操作に応じた操作信号を前記電磁比例制御弁の各々に出力する制御装置と、を備え、前記制御弁は、前記スプールが第２位置に位置している状態で前記油圧シリンダのヘッド側ポートをタンクに接続し、前記制御装置は、制御モードを選択可能であって、第２制御モードが選択されている状態で前記スプールが第２位置に位置していると、前記遮断機構によって前記通路を遮断するものである。 A control valve device according to the present invention is a control valve device for controlling the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from a hydraulic cylinder so as to operate the hydraulic cylinder, the control valve device being capable of moving from a neutral position to first and second positions. a control valve connected to a hydraulic pump for flowing hydraulic fluid to the hydraulic cylinder and controlling the flow of hydraulic fluid to and from the hydraulic cylinder by changing the position of the spool; a blocking mechanism interposed in a passage connecting the pump and the control valve to block the passage to stop hydraulic oil being supplied from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder via the control valve; and an input operation signal. an electromagnetic proportional control valve for changing the position of the spool by outputting a pilot pressure corresponding to each of the control devices; wherein the control valve connects the head-side port of the hydraulic cylinder to a tank while the spool is positioned at the second position; the control device is capable of selecting a control mode; is selected and the spool is positioned at the second position, the passage is blocked by the blocking mechanism.

上記構成に従えば、ヘッド側ポートをタンク圧にすることができるので、油圧シリンダ（より詳しくは、ロッド）を自由に収縮させることができる。他方、油圧シリンダのロッド側ポートの圧力を保持することができるので、油圧シリンダ（より詳しくは、ロッド）の伸長を抑制することができる。それ故、このような機能を有する制御弁装置を、例えばブレーカを取り付けた油圧ショベルのブーム用シリンダへの作動油の流れを制御する制御弁装置に適用した場合、ブームの自重にてブレーカを地面に押さえ付けつつブームの上昇動作を制限することができる。それ故、ブレーカを地面にしっかりと押さえ付けながら破砕作業を行うことができ、また粉砕時に車両本体が上昇することを抑制することができる。即ち、制御弁装置は、例えば油圧ショベルにて前述のようなブレーカモード機能を達成することができる。このような機能を有する制御弁装置は、１つのスプールにて構成されており、従来の技術に比べてコンパクトに構成することができる。 According to the above configuration, the head-side port can be set to the tank pressure, so the hydraulic cylinder (more specifically, the rod) can be freely contracted. On the other hand, since the pressure of the rod-side port of the hydraulic cylinder can be held, the extension of the hydraulic cylinder (more specifically, the rod) can be suppressed. Therefore, when a control valve device having such a function is applied to, for example, a control valve device for controlling the flow of hydraulic oil to a boom cylinder of a hydraulic excavator equipped with a breaker, the dead weight of the boom pushes the breaker to the ground. It is possible to limit the upward movement of the boom while pressing down on the boom. Therefore, it is possible to perform the crushing work while firmly pressing the breaker against the ground, and it is possible to suppress the rise of the vehicle body during crushing. That is, the control valve device can achieve the breaker mode function as described above, for example, in a hydraulic excavator. A control valve device having such a function is composed of one spool, and can be configured more compactly than the conventional technology.

本発明の油圧駆動システムは油圧ショベルのブームを動かすブームシリンダに作動油を給排して前記ブームシリンダを駆動する油圧駆動システムであって、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記ブームを動かすべく操作される操作装置と、
前記制御モードを選択すべく選択装置と、前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに給排される作動油の流れを制御するブーム用制御弁装置と、を備え、前記ブームシリンダは、前記油圧シリンダであって、前記ブーム用制御弁装置は、前述する制御弁装置であり、前記制御弁は、前記スプールの位置を変えることによって前記ブームシリンダに給排される作動油の流れを制御するものである。 A hydraulic drive system according to the present invention is a hydraulic drive system that supplies and discharges hydraulic oil to and from a boom cylinder that moves a boom of a hydraulic excavator to drive the boom cylinder. an operating device to be operated;
a selection device for selecting the control mode; and a boom control valve device for controlling a flow of hydraulic oil supplied and discharged from the hydraulic pump to and from the boom cylinder, wherein the boom cylinder is the hydraulic cylinder. The boom control valve device is the control valve device described above, and the control valve controls the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the boom cylinder by changing the position of the spool.

上記構成に従えば、前述するような機能を有する油圧駆動システムを製造することができる。 According to the above configuration, a hydraulic drive system having the functions described above can be manufactured.

本発明によれば、コンパクトなフロート機能又はブレーカモード機能付き制御弁装置、及びそれを備える油圧駆動システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a compact control valve apparatus with a float function or a breaker mode function, and a hydraulic-drive system provided with the same can be provided.

本発明の油圧駆動システムを示す油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic drive system of the present invention; FIG. 図１の油圧駆動システムに備わる制御弁装置の部分を拡大して示す油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an enlarged portion of a control valve device provided in the hydraulic drive system of FIG. 1; 図２の制御弁装置の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the control valve device of FIG. 2; 図３の制御弁装置の領域Ｘを拡大して示す拡大断面図である。4 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged region X of the control valve device of FIG. 3; FIG.

以下、本発明に係る実施形態の油圧駆動システム１について前述する図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する油圧駆動システム１は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。 A hydraulic drive system 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings described above. It should be noted that the concept of direction used in the following description is used for convenience of explanation, and does not limit the orientation of the configuration of the invention to that direction. Also, the hydraulic drive system 1 described below is merely one embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments, and additions, deletions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

油圧ショベルは、その先端にアタッチメントを有しており、それを用いて様々な作業を行うことができる。アタッチメントとしては、例えばバケットやブレーカ等があり、バケットを用いて掘削や均平整地を行ったり、ブレーカによって岩石等を破砕したりすることができる。このような機能を有するアタッチメントは、油圧ショベルにおいてブーム及びアームを介して車両本体に設けられており、ブーム及びアームによって上下及び前後に動かすことができる。また、アタッチメント、ブーム及びアームの各々には、それらを動かすべく図１に示すような油圧シリンダ３，４，５が設けられており、油圧シリンダ３，４，５に作動油を給排することによってアタッチメント、ブーム及びアームを動かすことができる。 Hydraulic excavators have attachments at their ends and can be used to perform various operations. The attachment includes, for example, a bucket and a breaker. The bucket can be used for excavation and leveling, and the breaker can be used to crush rocks and the like. An attachment having such a function is provided on a vehicle body via a boom and an arm in a hydraulic excavator, and can be moved up and down and back and forth by the boom and arm. Hydraulic cylinders 3, 4 and 5 as shown in FIG. 1 are provided to each of the attachment, boom and arm to move them. Attachments, booms and arms can be moved by

更に、油圧ショベルには、油圧シリンダ３，４，５の他に、車両本体を走行させるべく油圧モータ６Ｌ，６Ｒが搭載されており、油圧モータ６Ｌ，６Ｒもまた作動油を給排することによって車両本体を走行させることができる。なお、詳しくは説明しないが、車両本体には油圧モータ６Ｌ，６Ｒを有する走行装置の上に旋回可能に旋回体が設けられており、油圧ショベルは旋回体を旋回すべく旋回用の油圧モータも有している。このように構成されている油圧ショベルは、油圧アクチュエータ３～５，６Ｌ，６Ｒに作動油を給排して動かすべく油圧駆動システム１を備えている。なお、以下で説明する最初の実施形態では、アタッチメントとしてバケットが油圧ショベルに取り付けられている場合について説明する。 In addition to the hydraulic cylinders 3, 4 and 5, the hydraulic excavator is also equipped with hydraulic motors 6L and 6R for moving the vehicle body. The vehicle body can be run. Although not described in detail, a revolving body is provided on a travel device having hydraulic motors 6L and 6R in the vehicle body so as to be able to turn. have. The hydraulic excavator configured in this manner includes a hydraulic drive system 1 for supplying and discharging hydraulic oil to and from the hydraulic actuators 3 to 5, 6L, and 6R. In addition, in the first embodiment described below, a case where a bucket is attached to a hydraulic excavator as an attachment will be described.

＜油圧駆動システム＞
油圧駆動システム１は、図１に示す通り、主に２つの油圧ポンプ１１Ｌ，１１Ｒと、５つの制御弁１３～１６と、複数の操作装置１７Ｌ，１７Ｒ，１８～２０と、制御装置２１とを備えている。２つの油圧ポンプ１１Ｌ，１１Ｒの各々は、詳しくは図示しないがエンジン又は電動機等の駆動源に繋がっており、駆動源からの動力を受けて回転して作動油を吐出する。このような機能を有する２つの油圧ポンプ１１Ｌ，１１Ｒは、例えば可変容量型の斜板ポンプであり、斜板１１Ｌａ，１１Ｒａを有している。斜板１１Ｌａ，１１Ｒａは、図示しないレギュレータによって傾転角を変えることがで、傾転角を変えることによって油圧ポンプ１１Ｌ，１１Ｒの吐出流量が変わる。このように構成されている油圧ポンプ１１Ｌ，１１Ｒには、第１及び第２ポンプ通路３１Ｌ，３１Ｒが夫々接続され、油圧ポンプ１１Ｌ，１１Ｒから各ポンプ通路３１Ｌ，３１Ｒに作動油が吐出される。即ち、第１ポンプ通路３１Ｌには、第１油圧ポンプ１１Ｌが接続され、更に左側走行モータ用制御弁１２Ｌ、第１ブーム用制御弁１３、及びバケット用制御弁１４が並列的に接続されている。また、第２ポンプ通路３１Ｒは、第２油圧ポンプ１１Ｒが接続され、更に右側走行モータ用制御弁１２Ｒ、第２ブーム用制御弁１５、及びアーム用制御弁１６が接続されている。 <Hydraulic drive system>
The hydraulic drive system 1, as shown in FIG. I have it. Each of the two hydraulic pumps 11L and 11R is connected to a drive source such as an engine or an electric motor (not shown in detail), receives power from the drive source, rotates, and discharges hydraulic oil. The two hydraulic pumps 11L and 11R having such functions are, for example, variable displacement swash plate pumps, and have swash plates 11La and 11Ra. The tilt angles of the swash plates 11La and 11Ra can be changed by regulators (not shown), and the discharge flow rates of the hydraulic pumps 11L and 11R are changed by changing the tilt angles. The first and second pump passages 31L, 31R are connected to the hydraulic pumps 11L, 11R configured in this manner, respectively, and hydraulic oil is discharged from the hydraulic pumps 11L, 11R to the respective pump passages 31L, 31R. That is, the first hydraulic pump 11L is connected to the first pump passage 31L, and the left travel motor control valve 12L, the first boom control valve 13, and the bucket control valve 14 are connected in parallel. . A second hydraulic pump 11R is connected to the second pump passage 31R, and a right travel motor control valve 12R, a second boom control valve 15, and an arm control valve 16 are also connected.

各制御弁１３～１６は、各油圧アクチュエータ３～５，６Ｌ，６Ｒに対応付けて接続されており、対応する油圧アクチュエータ３～５，６Ｌ，６Ｒに給排される作動油の流れを制御する。即ち、左側走行モータ用制御弁１２Ｌは、油圧モータ６Ｌである左側走行モータ６Ｌに接続され、右側走行モータ用制御弁１２Ｒは、油圧モータ６Ｒである右側走行用モータ６Ｒに接続されている。また、第１及び第２ブーム用制御弁１３，１５はブームシリンダ３に接続され、アーム用制御弁１６はアームシリンダ４に接続され、更にバケット用制御弁１４はバケットシリンダ５に接続されている。 Each control valve 13-16 is associated with and connected to each hydraulic actuator 3-5, 6L, 6R, and controls the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the corresponding hydraulic actuator 3-5, 6L, 6R. . That is, the left travel motor control valve 12L is connected to the left travel motor 6L, which is the hydraulic motor 6L, and the right travel motor control valve 12R is connected to the right travel motor 6R, which is the hydraulic motor 6R. The first and second boom control valves 13 and 15 are connected to the boom cylinder 3, the arm control valve 16 is connected to the arm cylinder 4, and the bucket control valve 14 is connected to the bucket cylinder 5. .

このように接続されている各制御弁１２Ｌ，１２Ｒ，１３～１６のうち走行モータ用制御弁１２Ｌ、１２Ｒは、パイロット式のスプール弁であり、各々に対応付けて左側走行用操作装置１７Ｌ及び右側走行用操作装置１７Ｒが設けられている。２つの走行用操作装置１７Ｌ，１７Ｒである左側走行用操作装置１７Ｌ及び右側走行用操作装置１７Ｒは、例えばリモートコントロール弁等で構成され、操作レバー１７Ｌａ，１７Ｒａを夫々有している。各走行用操作装置１７Ｌ，１７Ｒは、操作レバー１７Ｌａ，１７Ｒａを所定方向に傾倒することによってそれらの傾倒量に応じたパイロット圧を夫々出力する。走行モータ用制御弁１２Ｌ、１２Ｒの各々は、対応する走行用操作装置１７Ｌ，１７Ｒから出力されるパイロット圧に応じて油圧モータ６Ｌ，６Ｒに給排される作動油の流れを制御し、対応する油圧モータ６Ｌ，６Ｒを作動させることができる。例えば、走行用操作装置１７Ｌ，１７Ｒからパイロット圧を出力してスプール１２Ｌｃ，１２Ｒｃを動かすことによって２つの走行用モータ６Ｌ，６Ｒに作動油を給排して作動させ、油圧ショベルを直進させることができる。 Among the control valves 12L, 12R, 13 to 16 connected in this way, the travel motor control valves 12L, 12R are pilot type spool valves, and are associated with the left travel operation device 17L and the right travel operation device 17L, respectively. A travel operating device 17R is provided. The left running operating device 17L and the right running operating device 17R, which are the two running operating devices 17L and 17R, are composed of, for example, remote control valves and the like, and have operating levers 17La and 17Ra, respectively. By tilting the operating levers 17La and 17Ra in a predetermined direction, the operating devices 17L and 17R for traveling respectively output pilot pressure corresponding to the amount of tilting. Each of the travel motor control valves 12L, 12R controls the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the hydraulic motors 6L, 6R in accordance with the pilot pressure output from the corresponding travel operation device 17L, 17R. Hydraulic motors 6L and 6R can be operated. For example, by outputting pilot pressure from the traveling operating devices 17L and 17R to move the spools 12Lc and 12Rc, the two traveling motors 6L and 6R can be operated by supplying and discharging hydraulic oil to move the hydraulic excavator straight. can.

他方、第１及び第２ブーム用制御弁１３，１５、バケット用制御弁１４、及びアーム用制御弁１６は、電磁式のスプール弁で構成されている。それ故、第１及び第２ブーム用制御弁１３，１５及びアーム用制御弁１６には、電磁比例制御弁１３ａ～１６ａ，１３ｂ～１６ｂが対応付けて設けられている。各電磁比例制御弁１３ａ～１６ａ，１３ｂ～１６ｂは、そこに入力される信号に応じた圧力のパイロット圧を出力し、各制御弁１３～１６は、このパイロット圧に応じた位置へとスプール１３ｃ～１６ｃを動かす。これにより、対応する油圧アクチュエータ３～５に給排される作動油の流れを制御し、対応する油圧アクチュエータ３～５を作動させることができる。例えば、電磁比例制御弁１３ｂ～１６ｂからパイロット圧を出力してスプール１３ｃ～１６ｃを動かすことによって各油圧シリンダ３～５に作動液を給排して作動させ、ブーム、アーム、及びバケットを動かすことができる。このように構成されている油圧駆動システム１では、各油圧アクチュエータ３～５の動作量を複数の操作装置１８～２０の各々によって調整することができる。 On the other hand, the first and second boom control valves 13 and 15, the bucket control valve 14, and the arm control valve 16 are composed of electromagnetic spool valves. Therefore, electromagnetic proportional control valves 13a to 16a and 13b to 16b are associated with the first and second boom control valves 13 and 15 and the arm control valve 16, respectively. Each of the electromagnetic proportional control valves 13a to 16a and 13b to 16b outputs a pilot pressure corresponding to the signal input thereto, and each control valve 13 to 16 moves the spool 13c to a position corresponding to this pilot pressure. Move ~16c. As a result, it is possible to control the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the corresponding hydraulic actuators 3-5, and to operate the corresponding hydraulic actuators 3-5. For example, by outputting pilot pressure from the electromagnetic proportional control valves 13b to 16b to move the spools 13c to 16c, the hydraulic cylinders 3 to 5 are supplied and discharged with hydraulic fluid to operate, and the boom, arm, and bucket are moved. can be done. In the hydraulic drive system 1 configured in this manner, the amount of movement of each of the hydraulic actuators 3-5 can be adjusted by each of the plurality of operating devices 18-20.

各操作装置１８～２０は、各油圧アクチュエータ３～５に対応付けて設けられており、各操作装置１８～２０としては、ブーム用操作装置１８、アーム用操作装置１９、及びバケット用操作装置２０があり、それらは、例えば電気ジョイスティック又はリモートコントロール弁等で構成されている。即ち、複数の操作装置１８～２０は、操作レバー１８ａ～２０ａを有しており、操作レバー１８ａ～２０ａを所定方向に傾倒することによってそれらの傾倒量に応じた操作信号を出力する。また、複数の操作装置１８～２０の各々は、制御装置２１に電気的に接続されており、出力された操作信号は制御装置２１に入力される。 Each of the operating devices 18 to 20 is provided in association with each of the hydraulic actuators 3 to 5, and each of the operating devices 18 to 20 includes a boom operating device 18, an arm operating device 19, and a bucket operating device 20. , which consist, for example, of electric joysticks or remote control valves. That is, the plurality of operating devices 18 to 20 have operating levers 18a to 20a, and by tilting the operating levers 18a to 20a in a predetermined direction, output an operation signal corresponding to the amount of tilting. Further, each of the plurality of operation devices 18 to 20 is electrically connected to the control device 21, and output operation signals are input to the control device 21. FIG.

制御装置２１は、油圧駆動システム１に備わる各構成を制御する。更に詳細に説明すると、制御装置２１は、各電磁比例制御弁１３ａ～１６ａ，１３ｂ～１６ｂに電気的に接続されており、操作装置１８～２０から出力される信号に応じて各電磁比例制御弁１３ａ～１６ａ，１３ｂ～１６ｂに夫々信号を出力して油圧アクチュエータ３～５を作動させる。例えば、ブーム用操作装置１８の操作レバー１８ａが操作されると、制御装置２１は、電磁比例制御弁１３ａ，１５ａ（又は電磁比例制御弁１３ｂ，１５ｂ）に信号を出力する。これにより、第１及び第２ブーム用制御弁１３，１５のスプール１３ｃ，１５ｃが移動し、ブームシリンダ３に作動油が給排される。これにより、ブームシリンダ３が伸長（又は収縮）し、ブームが上昇（又は下降）する。 The control device 21 controls each component provided in the hydraulic drive system 1 . More specifically, the control device 21 is electrically connected to each of the proportional electromagnetic control valves 13a to 16a and 13b to 16b. Hydraulic actuators 3-5 are operated by outputting signals to 13a-16a and 13b-16b, respectively. For example, when the operating lever 18a of the boom operating device 18 is operated, the control device 21 outputs a signal to the electromagnetic proportional control valves 13a, 15a (or the electromagnetic proportional control valves 13b, 15b). As a result, the spools 13 c and 15 c of the first and second boom control valves 13 and 15 are moved, and hydraulic oil is supplied to and discharged from the boom cylinder 3 . As a result, the boom cylinder 3 extends (or contracts) and the boom rises (or lowers).

このように構成されている油圧駆動システム１では、操作装置１７Ｌ，１７Ｒ，１８～２０の操作レバー１７Ｌａ，１７Ｒａ，１８ａ～２０ａを傾倒することによって、対応する油圧アクチュエータ３～５，６Ｌ，６Ｒを動かすことができる。例えば、バケットを地面につけた状態で、アーム用操作装置１９の操作レバー１９ａを傾倒させて、アームを車体本体側に引くことによって均平整地を行うことができる。このような均平整地作業では、地表面の起伏に合わせてブームが上下に動くフロート機能を有していることが好ましく、フロート機能を有するべく油圧駆動システム１が以下のように構成されている。 In the hydraulic drive system 1 configured as described above, by tilting the operating levers 17La, 17Ra, 18a to 20a of the operating devices 17L, 17R, 18 to 20, the corresponding hydraulic actuators 3 to 5, 6L, 6R are operated. can move. For example, leveling can be performed by tilting the operating lever 19a of the arm operating device 19 and pulling the arm toward the vehicle body with the bucket on the ground. In such leveling work, it is preferable to have a float function that allows the boom to move up and down according to the undulation of the ground surface, and the hydraulic drive system 1 is configured as follows to have the float function. .

＜フロート機能付き制御弁装置＞
図１及び２に示すように油圧駆動システム１では、フロート機能を達成すべく、第１ブーム用制御弁１３が以下のように構成されている。即ち、第１ブーム用制御弁１３は、第１ポンプ通路３１Ｌ（より詳しくは、第１ポンプ通路３１Ｌと第１ブーム用制御弁１３とを繋ぐ油通路３４）と、タンク２２と、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａ及びロッド側ポート３ｂと接続されており、スプール１３ｃの位置を変えることによってそれらの接続状態を切換えることができる。また、スプール１３ｃには、互いに抗するように各電磁比例制御弁１３ａ，１３ｂのパイロット圧ｐ１，ｐ２が作用しており、出力されるパイロット圧ｐ１，ｐ２（又はそれらの差圧｜ｐ１－ｐ２｜）に応じてストロークしてその位置を変える。これにより、油通路３４と、タンク２２と、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａ及びロッド側ポート３ｂとの接続状態が切換えられる。 <Control valve device with float function>
As shown in FIGS. 1 and 2, in the hydraulic drive system 1, the first boom control valve 13 is configured as follows in order to achieve the float function. That is, the first boom control valve 13 includes a first pump passage 31L (more specifically, an oil passage 34 connecting the first pump passage 31L and the first boom control valve 13), a tank 22, and a boom cylinder 3. are connected to the head-side port 3a and the rod-side port 3b, and the connection state thereof can be switched by changing the position of the spool 13c. Also, the pilot pressures p1 and p2 of the respective electromagnetic proportional control valves 13a and 13b act on the spool 13c so as to oppose each other, and the output pilot pressures p1 and p2 (or their differential pressure |p1-p2 |) to change its position. Thereby, the connection state between the oil passage 34, the tank 22, and the head side port 3a and the rod side port 3b of the boom cylinder 3 is switched.

更に詳細に説明すると、スプール１３ｃには、図３に示すように圧縮コイルばね等のばね部材１３ｄが設けられており、スプール１３ｃを中立位置Ｍにて保持すべくばね部材１３ｄによってスプール１３ｃが付勢されている。即ち、スプール１３ｃが中立位置Ｍから第１オフセット位置Ａ１（第１位置）及び第２オフセット位置Ａ２（第２位置）の各々に移動すると、ばね部材１３ｄがスプール１３ｃを中立位置Ｍに戻すように付勢する。これにより、スプール１３ｃは、電磁比例制御弁１３ａ，１３ｂのパイロット圧ｐ１，ｐ２の圧力に応じたストローク量にて動くことができる。即ち、スプール１３ｃは、電磁比例制御弁１３ａ，１３ｂのパイロット圧が共にゼロの場合、中立位置Ｍに位置し、電磁比例制御弁１３ａからパイロット圧ｐ１で第１オフセット位置Ａ１に移動する。また、スプール１３ｃは、電磁比例制御弁１３ｂからのパイロット圧ｐ２（≦ｐｓｅｔ）で第２オフセット位置Ａ２に移動する。 More specifically, the spool 13c is provided with a spring member 13d such as a compression coil spring as shown in FIG. are being forced. That is, when the spool 13c moves from the neutral position M to each of the first offset position A1 (first position) and the second offset position A2 (second position), the spring member 13d returns the spool 13c to the neutral position M. energize. As a result, the spool 13c can move by stroke amounts corresponding to the pilot pressures p1 and p2 of the electromagnetic proportional control valves 13a and 13b. That is, when the pilot pressures of the electromagnetic proportional control valves 13a and 13b are both zero, the spool 13c is positioned at the neutral position M and moves from the electromagnetic proportional control valve 13a to the first offset position A1 at the pilot pressure p1. Also, the spool 13c is moved to the second offset position A2 by the pilot pressure p2 (≤pset) from the electromagnetic proportional control valve 13b.

このように構成されるスプール１３ｃは、フロート機能を達成すべく後述のフロートモード選択装置２３によってフロートモードが選択されると、第３オフセット位置Ａ３（第３位置）に移動することができる。具体的に説明すると、スプール１３ｃは、電磁比例制御弁１３ｂからのパイロット圧ｐ２が設定値ｐｓｅｔを超えると、第３オフセット位置Ａ３に移動する。なお、設定値ｐｓｅｔは、ばね部材１３ｄの付勢力に応じて決まる圧力値である。また、スプール１３ｃが第１乃至第３オフセット位置Ａ１～Ａ３に位置する状態で電磁比例制御弁１３ａ，１３ｂのパイロット圧をゼロにすると、ばね部材１３ｄの付勢力によって中立位置Ｍへと戻る。 The spool 13c configured in this way can move to a third offset position A3 (third position) when the float mode is selected by a float mode selector 23, which will be described later, to achieve the float function. Specifically, the spool 13c moves to the third offset position A3 when the pilot pressure p2 from the electromagnetic proportional control valve 13b exceeds the set value pset. The set value pset is a pressure value determined according to the biasing force of the spring member 13d. When the pilot pressure of the electromagnetic proportional control valves 13a and 13b is set to zero while the spool 13c is positioned at the first to third offset positions A1 to A3, the spool 13c returns to the neutral position M by the biasing force of the spring member 13d.

このように構成されている第１ブーム用制御弁１３では、スプール１３ｃが中立位置Ｍに位置する状態では、油通路３４と、タンク２２と、ヘッド側ポート３ａと、ロッド側ポート３ｂとが互いに切断され、ブームシリンダ３のロッド３ｃが保持される。また、スプール１３ｃが第１オフセット位置Ａ１に位置する状態では、ヘッド側ポート３ａが油通路３４と繋がり、ロッド側ポート３ｂがタンク２２と繋がり、ブームシリンダ３が伸長する。更に、スプール１３ｃが第２オフセット位置Ａ２に位置する状態では、ヘッド側ポート３ａがタンク２２と繋がり、ロッド側ポート３ｂが油通路３４と繋がり、ブームシリンダ３が収縮する。他方、スプール１３ｃが第３オフセット位置Ａ３に位置する状態では、油通路３４、ヘッド側ポート３ａ、及びロッド側ポート３ｂの全てがタンク２２に繋がる。これにより、ヘッド側ポート３ａ及びロッド側ポート３ｂの圧力差を略ゼロにすることができ、ブームシリンダ３をそのロッド３ｃに作用する荷重に応じて自由に伸縮させることができる。 In the first boom control valve 13 configured in this manner, when the spool 13c is positioned at the neutral position M, the oil passage 34, the tank 22, the head side port 3a, and the rod side port 3b are connected to each other. It is cut and the rod 3c of the boom cylinder 3 is held. When the spool 13c is positioned at the first offset position A1, the head side port 3a is connected to the oil passage 34, the rod side port 3b is connected to the tank 22, and the boom cylinder 3 extends. Further, when the spool 13c is positioned at the second offset position A2, the head side port 3a is connected to the tank 22, the rod side port 3b is connected to the oil passage 34, and the boom cylinder 3 contracts. On the other hand, when the spool 13c is positioned at the third offset position A3, the oil passage 34, the head-side port 3a, and the rod-side port 3b are all connected to the tank 22. As a result, the pressure difference between the head-side port 3a and the rod-side port 3b can be made substantially zero, and the boom cylinder 3 can be freely expanded and contracted according to the load acting on the rod 3c.

また、油圧駆動システム１は、フロート機能を更に向上させるべく遮断機構３０を備えている。遮断機構３０は、第１ブーム用制御弁１３と第１ポンプ通路３１Ｌとを繋ぐ油通路３４に介在しており、第１ポンプ通路３１Ｌ（詳しくは、油圧ポンプ１１Ｌ）から第１ブーム用制御弁１３に流れる作動油を止めることができる。このような機能を有する遮断機構３０は、メータインカット弁３２と、カット制御弁３３とを更に備えている。 In addition, the hydraulic drive system 1 has a blocking mechanism 30 to further improve the float function. The shutoff mechanism 30 is interposed in an oil passage 34 that connects the first boom control valve 13 and the first pump passage 31L, and the first boom control valve 30 is cut off from the first pump passage 31L (more specifically, the hydraulic pump 11L). Hydraulic oil flowing to 13 can be stopped. The cutoff mechanism 30 having such functions further includes a meter-in cut valve 32 and a cut control valve 33 .

メータインカット弁３２は、いわゆるポペット弁であり、第１ブーム用制御弁１３と第１ポンプ通路３１Ｌとを繋ぐ油通路３４に介在しており、第１ポンプ通路３１Ｌから第１ブーム用制御弁１３に流れる作動油を止めることができる。即ち、メータインカット弁３２は、ポペット３２ａを有しており、そのポペット３２ａの先端部を弁座３２ｂに着座させることによって油通路３４を塞いで作動油の流れを止めることができる。また、メータインカット弁３２では、ポペット３２ａを弁座３２ｂから離すことによって油通路３４が開かれて作動油が流れる。 The meter-in cut valve 32 is a so-called poppet valve, and is interposed in an oil passage 34 that connects the first boom control valve 13 and the first pump passage 31L. Hydraulic oil flowing to 13 can be stopped. That is, the meter-in cut valve 32 has a poppet 32a, and the tip of the poppet 32a is seated on the valve seat 32b to close the oil passage 34 and stop the flow of hydraulic oil. In addition, in the meter-in cut valve 32, the oil passage 34 is opened by separating the poppet 32a from the valve seat 32b to allow the hydraulic oil to flow.

更に詳細に説明すると、メータインカット弁３２には、ポペット３２ａの基端側に背圧室３２ｃが形成されており、その背圧室３２ｃにばね３２ｄが収容されている。ばね３２ｄは、いわゆる圧縮コイルばねであり、背圧室３２ｃの作動油と共にポペット３２ａを弁座３２ｂに向かって押している。また、ポペット３２ａは、油通路３４を流れる作動油（より詳しくは、油通路３４においてメータインカット弁３２より上流側を流れる作動油）からばね３２ｄの付勢力に抗するような圧力を受けている。それ故、メータインカット弁３２では、背圧室３２ｃの圧力、ばね３２ｄの付勢力、及び油通路３４の油圧（即ち、第１ポンプ通路３１Ｌの油圧）の釣り合いに応じて油通路３４が開閉される。 More specifically, the meter-in cut valve 32 is formed with a back pressure chamber 32c on the base end side of the poppet 32a, and the back pressure chamber 32c accommodates a spring 32d. The spring 32d is a so-called compression coil spring, and pushes the poppet 32a toward the valve seat 32b together with hydraulic fluid in the back pressure chamber 32c. In addition, the poppet 32a receives pressure from hydraulic fluid flowing through the oil passage 34 (more specifically, hydraulic fluid flowing upstream of the meter-in cut valve 32 in the oil passage 34) to resist the biasing force of the spring 32d. there is Therefore, in the meter-in cut valve 32, the oil passage 34 opens and closes according to the balance among the pressure in the back pressure chamber 32c, the biasing force of the spring 32d, and the hydraulic pressure in the oil passage 34 (that is, the hydraulic pressure in the first pump passage 31L). be done.

また、背圧室３２ｃに背圧側通路３５が接続されており、背圧室３２ｃは、背圧側通路３５を介して油通路３４のメータインカット弁３２の下流側に接続されている。また、油通路３４の上流側と背圧室３２ｃとを連通する連通路３２ｅが形成されている。それ故、メータインカット弁３２の上流側が連通路３２ｅを介して背圧室３２ｃに導かれ、更に背圧室３２ｃの作動油が背圧側通路３５を介してメータインカット弁３２の下流側に排出される。なお、連通路３２ｅは、絞り３２ｆを有しており、メータインカット弁３２の上流側の作動油が連通路３２ｅの絞り３２ｆを通って背圧室３２ｃに導かれ、更に背圧側通路３５を通ってメータインカット弁３２の下流側に排出される。それ故、背圧室３２ｃの作動油の圧力がメータインカット弁３２の上流側の圧力より低くなり、メータインカット弁３２の上流側の作動油によってポペット３２ａが弁座３２ｂから押し上げられて離れる、即ち油通路３４が開いた状態となっている。また、背圧側通路３５には、油通路３４を閉じるべくカット制御弁３３が介在している。 A back pressure side passage 35 is connected to the back pressure chamber 32 c , and the back pressure chamber 32 c is connected to the downstream side of the meter-in cut valve 32 of the oil passage 34 via the back pressure side passage 35 . A communication passage 32e is also formed to communicate between the upstream side of the oil passage 34 and the back pressure chamber 32c. Therefore, the upstream side of the meter in-cut valve 32 is led to the back pressure chamber 32c through the communication passage 32e, and the hydraulic fluid in the back pressure chamber 32c flows through the back pressure side passage 35 to the downstream side of the meter in-cut valve 32. Ejected. The communication passage 32e has a throttle 32f, and hydraulic oil on the upstream side of the meter-in cut valve 32 is guided to the back pressure chamber 32c through the throttle 32f of the communication passage 32e, and further flows through the back pressure side passage 35. It is discharged to the downstream side of the meter-in cut valve 32. Therefore, the pressure of the hydraulic fluid in the back pressure chamber 32c becomes lower than the pressure on the upstream side of the meter in-cut valve 32, and the hydraulic fluid on the upstream side of the meter in-cut valve 32 pushes the poppet 32a away from the valve seat 32b. That is, the oil passage 34 is open. A cut control valve 33 is interposed in the back pressure side passage 35 to close the oil passage 34 .

カット制御弁３３は、いわゆるパイロット弁であり、背圧側通路３５を開閉可能に構成されている。更に詳細に説明すると、カット制御弁３３には、電磁弁３６が接続されている。電磁弁３６は、制御装置２１からの開閉信号に応じてパイロット圧を出力し、カット制御弁３３は、出力されるパイロット圧に応じて背圧側通路３５を開閉する。そして、カット制御弁３３によって背圧側通路３５が閉じられることにより連通路３２ｅを介して背圧室３２ｃに導かれる作動油が背圧室３２ｃから排出されなくなり、背圧室３２ｃの背圧が第１ポンプ通路３１Ｌ（より詳しくは、油通路３４）の油圧と同圧に保持される。そうすると、背圧室３２ｃの作動油によってポペット３２ａが弁座３２ｂの方へと押されて着座し、油通路３４が閉じられる。これにより、油圧ポンプ１１Ｌからブームシリンダ３（より詳しくは、油圧ポンプ１１Ｌから第１ブーム用制御弁１３）への流れを遮断することができ、第１ブーム用制御弁１３におけるスプール１３ｃの位置の如何にかかわらず、油圧ポンプ１１Ｌからの作動油がブームシリンダ３に流れ込むことを阻止することができる。このようにしてメータインカット弁３２は、油通路３４を閉じて油圧ポンプ１１Ｌからの作動油がブームシリンダ３に流れ込むことを阻止することができる。 The cut control valve 33 is a so-called pilot valve and is configured to open and close the back pressure side passage 35 . More specifically, an electromagnetic valve 36 is connected to the cut control valve 33 . The solenoid valve 36 outputs a pilot pressure according to an open/close signal from the control device 21, and the cut control valve 33 opens and closes the back pressure side passage 35 according to the output pilot pressure. When the back pressure side passage 35 is closed by the cut control valve 33, the hydraulic oil guided to the back pressure chamber 32c through the communication passage 32e is no longer discharged from the back pressure chamber 32c, and the back pressure in the back pressure chamber 32c is reduced to the second level. It is held at the same pressure as the hydraulic pressure of the 1 pump passage 31L (more specifically, the oil passage 34). Then, the poppet 32a is pushed toward the valve seat 32b by the hydraulic oil in the back pressure chamber 32c and is seated, and the oil passage 34 is closed. As a result, the flow from the hydraulic pump 11L to the boom cylinder 3 (more specifically, from the hydraulic pump 11L to the first boom control valve 13) can be blocked, and the position of the spool 13c in the first boom control valve 13 can be blocked. In any case, the hydraulic fluid from the hydraulic pump 11L can be prevented from flowing into the boom cylinder 3. In this manner, the meter-in cut valve 32 can close the oil passage 34 to prevent the hydraulic oil from the hydraulic pump 11L from flowing into the boom cylinder 3.

また、油圧駆動システム１は、フロートモード選択装置２３を備えており、フロートモード選択装置２３は、制御装置２１と電気的に接続されている。フロートモード選択装置２３は、例えばスイッチであり、操作されることによってモード選択指令を制御装置２１に出力する。制御装置２１は、フロートモード選択装置２３からモード選択指令を受けると、制御モードを通常モードからフロート制御モードに切替える。第１制御モードであるフロート制御モードでは、まず制御装置２１が電磁比例制御弁１３ｂから出力されるパイロット圧ｐ２に対する制限を解除する。即ち、パイロット圧ｐ２に関して制限値である設定値ｐｓｅｔが設定されており、制御装置２１は、通常モードにおいて設定値ｐｓｅｔ以下の範囲内でパイロット圧ｐ２を電磁比例制御弁１３ｂから出力させる。 The hydraulic drive system 1 also includes a float mode selection device 23 , and the float mode selection device 23 is electrically connected to the control device 21 . The float mode selection device 23 is, for example, a switch, and outputs a mode selection command to the control device 21 by being operated. Upon receiving a mode selection command from the float mode selection device 23, the control device 21 switches the control mode from the normal mode to the float control mode. In the float control mode, which is the first control mode, the controller 21 first releases the restriction on the pilot pressure p2 output from the electromagnetic proportional control valve 13b. That is, a set value pset, which is a limit value, is set for the pilot pressure p2, and the control device 21 causes the electromagnetic proportional control valve 13b to output the pilot pressure p2 within a range equal to or less than the set value pset in the normal mode.

他方、フロート制御モードでは、制御装置２１がパイロット圧ｐ２に対する制限値を解除し、設定値ｐｓｅｔを超えたパイロット圧ｐ２を電磁比例制御弁１３ｂから出力できるようにする。これにより、フロート制御モードにおいてブーム用操作装置１８の操作レバー１８ａが操作される（より詳しくは、下降操作が行われる）と、制御装置２１は、設定値ｐｓｅｔを超えるパイロット圧ｐ２を出力させるべくフロート指令信号（第１指令信号）を電磁比例制御弁１３ｂに出力し、第１ブーム用制御弁１３のスプール１３ｃを第３オフセット位置Ａ３に移動させることができる。これにより、ヘッド側ポート３ａ及びロッド側ポート３ｂの圧力差を略ゼロにすることができ、均平整地作業時においてブームを地面の起伏に応じて上下に動かすことができる、即ち油圧駆動システム１において、フロート機能を達成することができる。 On the other hand, in the float control mode, the control device 21 releases the limit value for the pilot pressure p2 so that the pilot pressure p2 exceeding the set value pset can be output from the electromagnetic proportional control valve 13b. Accordingly, when the operating lever 18a of the boom operating device 18 is operated (more specifically, a lowering operation is performed) in the float control mode, the control device 21 outputs the pilot pressure p2 exceeding the set value pset. A float command signal (first command signal) can be output to the electromagnetic proportional control valve 13b to move the spool 13c of the first boom control valve 13 to the third offset position A3. As a result, the pressure difference between the head-side port 3a and the rod-side port 3b can be made substantially zero, and the boom can be moved up and down according to the undulations of the ground during leveling work. , a float function can be achieved.

また、制御装置２１は、フロート制御モードにおいてブーム用操作装置１８の操作レバー１８ａが操作される（より詳しくは、下降操作が行われる）と、以下のような制御を実行する。即ち、制御装置２１は、電磁弁３６に開閉信号を出力してカット制御弁３３を作動させて背圧側通路３５を閉じる。そうすると、メータインカット弁３２の背圧室３２ｃの圧力が上昇してポペット３２ａが弁座３２ｂに着座し、油通路３４が閉じられる。これにより、ブームシリンダ３と油圧ポンプ１１Ｌとの間が遮断され、ヘッド側ポート３ａ及びロッド側ポート３ｂにおける圧力が共にタンク圧となる。それ故、アームシリンダ４を動かすことによってブームシリンダ３に一定の低負荷を与えることができ、均平整地作業時において地面の起伏に対するブームも応答性を向上させることができる。即ち、油圧駆動システム１におけるフロート機能を向上させることができる。 Further, when the operation lever 18a of the boom operation device 18 is operated (more specifically, a lowering operation is performed) in the float control mode, the control device 21 executes the following control. That is, the control device 21 outputs an open/close signal to the electromagnetic valve 36 to operate the cut control valve 33 to close the back pressure side passage 35 . Then, the pressure in the back pressure chamber 32c of the meter-in cut valve 32 rises, the poppet 32a is seated on the valve seat 32b, and the oil passage 34 is closed. As a result, the communication between the boom cylinder 3 and the hydraulic pump 11L is cut off, and the pressures at the head side port 3a and the rod side port 3b both become the tank pressure. Therefore, by moving the arm cylinder 4, a constant low load can be applied to the boom cylinder 3, and the responsiveness of the boom to undulations of the ground can be improved during leveling work. That is, the float function in the hydraulic drive system 1 can be improved.

このような機能を有する油圧駆動システム１は、図３に示すバルブブロック４０を備え、バルブブロック４０に形成される複数のスプール孔（図３では１つスプール孔４０ａだけ示す）の各々にスプール１３ｃ～１６ｃが移動可能に収容され、更に各スプール孔の両側の開口端部にそれらを塞ぐように対応する各電磁比例制御弁１３ａ～１６ａ，１３ｂ～１６ｂが夫々取り付けられている。例えば、第１ブーム用制御弁１３を一例に挙げて説明すると、図３に示すようにバルブブロック４０には、第１ブーム用制御弁１３のためのスプール孔４０ａがバルブブロック４０を貫通するように形成されており、そこに第１ブーム用制御弁１３のスプール１３ｃが挿入されている。また、スプール孔４０ａにおける両側の開口端部の各々には、それを塞ぐようにケーシング４１ａ，４１ｂが被せられており、各々に電磁比例制御弁１３ａ，１３ｂが取り付けられている。 The hydraulic drive system 1 having such functions includes a valve block 40 shown in FIG. 16c are movably accommodated, and corresponding electromagnetic proportional control valves 13a-16a and 13b-16b are attached to the opening ends on both sides of each spool hole so as to block them. Taking the first boom control valve 13 as an example, as shown in FIG. A spool 13c of the first boom control valve 13 is inserted therein. Casings 41a and 41b cover the open ends of the spool hole 40a on both sides, respectively, and electromagnetic proportional control valves 13a and 13b are attached to the casings 41a and 41b.

また、ケーシング４１ａ，４１ｂ内にはパイロット室４２ａ，４２ｂが形成されており、そこに電磁比例制御弁１３ａ，１３ｂから出力されるパイロット圧ｐ１，ｐ２が導かれる。また、パイロット室４２ａ，４２ｂには、スプール１３ｃの各端部がスプール孔４０ａから突き出ており、各端部にパイロット圧ｐ１，ｐ２が作用することでスプール１３ｃが各位置Ａ１～Ａ３に移動する。また、スプール１３ｃの一方の端部には、ばね部材１３ｄが設けられており、ばね部材１３ｄは、スプール１３ｃが各位置Ａ１～Ａ３に移動した際にスプール１３ｃを中立位置Ｍに戻すように付勢している。また、バルブブロック４０には、第１ポンプ通路３１Ｌ、油通路３４、タンク２２に繋がるタンク通路２２ａ，２２ｂ、ヘッド側ポート３ａに繋がるヘッド側通路４０ｂ、及びロッド側ポート３ｂに繋がるロッド側通路４０ｃが形成されており、前述の通りスプール１３ｃの位置が変わることでそれらの接続状態が切換わる。 Pilot chambers 42a and 42b are formed in the casings 41a and 41b, to which the pilot pressures p1 and p2 output from the electromagnetic proportional control valves 13a and 13b are introduced. In the pilot chambers 42a and 42b, each end of the spool 13c protrudes from the spool hole 40a, and pilot pressures p1 and p2 act on the respective ends to move the spool 13c to positions A1 to A3. . A spring member 13d is provided at one end of the spool 13c, and the spring member 13d is attached so as to return the spool 13c to the neutral position M when the spool 13c moves to each position A1 to A3. I am gaining momentum. Further, the valve block 40 includes a first pump passage 31L, an oil passage 34, tank passages 22a and 22b connected to the tank 22, a head side passage 40b connected to the head side port 3a, and a rod side passage 40c connected to the rod side port 3b. are formed, and their connection state is switched by changing the position of the spool 13c as described above.

また、バルブブロック４０には、スプール孔４０ａに直交する方向に延びる収容孔４０ｄが形成されており、そこにメータインカット弁３２のポペット３２ａが収容されている。更に詳細に説明すると、収容孔４０ｄは、図４に示すように油通路３４に繋がっており、油通路３４には弁座３２ｂが形成されている。また、収容孔４０ｄには、弁座３２ｂに着座するようにポペット３２ａが挿入されており、ポペット３２ａが着座することで油通路３４が閉じられる。このような機能を有するポペット３２ａは、その先端が第１ポンプ通路３１Ｌに臨んでおり、弁座３２ｂから離れる方向、即ち第１ポンプ通路３１Ｌを流れる作動油から開方向の荷重を受けている。 Further, the valve block 40 is formed with an accommodation hole 40d extending in a direction perpendicular to the spool hole 40a, and the poppet 32a of the meter-in cut valve 32 is accommodated therein. More specifically, the receiving hole 40d is connected to the oil passage 34 as shown in FIG. 4, and the oil passage 34 is formed with a valve seat 32b. A poppet 32a is inserted into the receiving hole 40d so as to be seated on the valve seat 32b, and the oil passage 34 is closed by the seating of the poppet 32a. The tip of the poppet 32a having such a function faces the first pump passage 31L and receives a load in a direction away from the valve seat 32b, that is, in an opening direction from hydraulic oil flowing through the first pump passage 31L.

また、ポペット３２ａの基端側には、後述するように収容孔４０ｄの開口端部をハウジング４４によって塞ぐことで背圧室３２ｃが形成されている。そして、背圧室３２ｃには、カット制御弁３３を介して作動油が導かれており、ポペット３２ａは、その基端に背圧を受けている。更に、背圧室３２ｃには、ばね３２ｄが収容されており、ポペット３２ａは、ばね３２ｄによって油通路３４の油圧に抗するように付勢されている。これによって、前述の通り背圧室３２ｃの圧力、ばね３２ｄの付勢力、及び第１ポンプ通路３１Ｌの油圧の釣り合いに応じて油通路３４が開閉される。 A back pressure chamber 32c is formed on the base end side of the poppet 32a by closing the opening end of the accommodation hole 40d with a housing 44 as will be described later. Hydraulic oil is introduced to the back pressure chamber 32c via the cut control valve 33, and the base end of the poppet 32a receives back pressure. Further, a spring 32d is housed in the back pressure chamber 32c, and the poppet 32a is urged against the hydraulic pressure of the oil passage 34 by the spring 32d. As a result, the oil passage 34 is opened and closed according to the balance among the pressure of the back pressure chamber 32c, the biasing force of the spring 32d, and the hydraulic pressure of the first pump passage 31L, as described above.

また、ポペット３２ａには、その中心を貫通する連通路３２ｅが形成されており、そこにチェック弁体４３が収容されている。チェック弁体４３は、貫通路を開閉可能に構成されており、そのチェック弁体４３の下流側が絞り３２ｆを介して背圧室３２ｃと連通している。チェック弁体４３もまた、油通路３４の上流側の作動油が導かれるようになっており、油通路３４の油圧及び背圧室３２ｃの圧力と、更にチェック弁体４３を付勢するばね４３ａの力の釣り合いに応じて連通路３２ｅを開閉する。即ち、ポペット３２ａが着座している状態においては、この連通路３２ｅを介して背圧室３２ｃに作動油が導かれ、ポペット３２ａを着座位置にて保持する。このようにメータインカット弁３２は、収容孔４０ｄに収容されており、収容された収容孔４０ｄの開口部には、ハウジング４４が取り付けられている。 A communication passage 32e is formed through the center of the poppet 32a, and a check valve body 43 is accommodated therein. The check valve body 43 is configured to be able to open and close the through passage, and the downstream side of the check valve body 43 communicates with the back pressure chamber 32c via the throttle 32f. The check valve body 43 is also adapted to be guided by hydraulic oil on the upstream side of the oil passage 34, and the hydraulic pressure in the oil passage 34 and the pressure in the back pressure chamber 32c and the spring 43a that urges the check valve body 43 The communication path 32e is opened and closed according to the balance of the forces of (1) and (2). That is, when the poppet 32a is seated, hydraulic oil is led to the back pressure chamber 32c through the communication passage 32e to hold the poppet 32a at the seated position. Thus, the meter-in cut valve 32 is housed in the housing hole 40d, and the housing 44 is attached to the opening of the housing hole 40d.

ハウジング４４は、収容孔４０ｄの開口部を塞ぐようにバルブブロック４０に取り付けられており、収容孔４０ｄの開口側に背圧室３２ｃを形成している。また、ハウジング４４及びバルブブロック４０には、背圧側通路３５が形成されており、そこに介在するようにカット制御弁３３がハウジング４４に取り付けられている。これにより、カット制御弁３３によって背圧室３２ｃの圧力を保持することができ、油通路３４の開閉を行うことができる。 The housing 44 is attached to the valve block 40 so as to close the opening of the accommodation hole 40d, and forms a back pressure chamber 32c on the opening side of the accommodation hole 40d. A back pressure side passage 35 is formed in the housing 44 and the valve block 40, and the cut control valve 33 is attached to the housing 44 so as to be interposed therebetween. As a result, the pressure in the back pressure chamber 32c can be maintained by the cut control valve 33, and the oil passage 34 can be opened and closed.

このようにバルブブロック４０は、スプール１３ｃ及びポペット３２ａと共に第１ブーム用制御弁１３及びメータインカット弁３２を構成しており、第１ブーム用制御弁１３及びメータインカット弁３２は、カット制御弁３３と共にフロート機能を有するブーム用制御弁装置（以下、単に「制御弁装置」という）２を構成している。即ち、制御弁装置２を構成している第１ブーム用制御弁１３、メータインカット弁３２、カット制御弁３３は、１つのスプール孔４０ａに関連付けて形成されている。従来技術の油圧システムでは、フロート機能を有するようにすべくメインコントロールバルブに加えてフロートバルブが備わっており、各々のバルブがスプール弁によって構成されており、少なくとも２つのスプール孔（又は２つのスプール）が必要である。他方、制御弁装置２は、前述の通り１つのスプール孔４０ａに関連付けて形成されている（即ち、スプール１３ｃが１つである）ので、従来技術のものよりコンパクトに構成することができ、油圧駆動システム１をコンパクトに構成することができる。 Thus, the valve block 40 constitutes the first boom control valve 13 and the meter-in cut valve 32 together with the spool 13c and the poppet 32a. Together with the valve 33, it constitutes a boom control valve device (hereinafter simply referred to as "control valve device") 2 having a float function. That is, the first boom control valve 13, the meter-in cut valve 32, and the cut control valve 33, which constitute the control valve device 2, are formed in association with one spool hole 40a. Prior art hydraulic systems have float valves in addition to the main control valve to have a float function, each valve being constituted by a spool valve and having at least two spool holes (or two spool holes). )is necessary. On the other hand, since the control valve device 2 is formed in association with one spool hole 40a (that is, there is one spool 13c) as described above, it can be configured more compactly than the conventional one, and the hydraulic pressure is reduced. The drive system 1 can be configured compactly.

なお、バルブブロック４０の収容孔４０ｄは、元々油通路から第１ポンプ通路３１Ｌへの逆流を防ぐべくチェック弁を取り付けるための孔であり、油圧駆動システム１ではそこに逆流防止機能を有するメータインカット弁３２が取り付けられている。即ち、油圧駆動システム１において、フロート機能を有するべく新たに追加される主なバルブはカット制御弁３３であるが、従来技術のフロートバルブのようなスプール弁等に比べてカット制御弁３３のサイズは、比較的小さい。それ故、カット制御弁３３を取り付けたとしても油圧駆動システム１の大きなサイズアップにはならず、コンパクトさを維持しつつフロート機能を向上させた油圧駆動システム１を製造することができる。 The accommodation hole 40d of the valve block 40 is originally a hole for attaching a check valve to prevent backflow from the oil passage to the first pump passage 31L. A cut valve 32 is attached. That is, in the hydraulic drive system 1, the cut control valve 33 is the main newly added valve to have the float function, but the size of the cut control valve 33 is smaller than that of the conventional float valve such as a spool valve. is relatively small. Therefore, even if the cut control valve 33 is attached, the size of the hydraulic drive system 1 does not increase significantly, and it is possible to manufacture the hydraulic drive system 1 with an improved float function while maintaining compactness.

＜ブレーカモード機能付き制御弁装置＞
また、油圧駆動システム１は、アームの先端部にブレーカを取り付けて岩石等を破砕する際に、ブレーカをブーム等の自重にて岩石に押さえつけるべくブレーカモード機能を有している。更に詳細に説明すると、油圧駆動システム１は、ブレーカモード選択装置２４を更に備えており、ブレーカモード選択装置２４は、制御装置２１と電気的に接続されている。ブレーカモード選択装置２４は、例えばスイッチであり、操作されることによってモード選択指令を制御装置２１に出力する。制御装置２１は、フロートモード選択装置２３からモード選択指令を受けると、制御モードを通常モードからブレーカ制御モードに切替える。第２制御モードであるブレーカ制御モードでは、ブーム用操作装置１８の操作レバー１８ａが操作される（より詳しくは、下降操作が行われる）と、制御装置２１がスプール１３ｃを第２オフセット位置Ａ２に移動すべく電磁比例制御弁１３ｂに信号を出力すると共に以下のような制御を実行する。即ち、制御装置２１は、電磁弁３６に開閉信号を出力し、カット制御弁３３を作動させて背圧側通路３５を閉じる。そうすると、油通路３４が閉じられてブームシリンダ３と油圧ポンプ１１Ｌとの間が遮断され、ロッド側ポート３ｂの圧力が保持される。他方、ヘッド側ポート３ａがタンク圧となるので、ブームが自重で降下してブレーカが地面に降ろされる。この状態では、ブームの上昇動作が制限されるので、ブレーカを地面に自重でしっかりと押さえつけながら破砕作業を行うことができ、またブレーカからの反力によりブームを介して車両本体が持ち上がることを抑制することができる。 <Control valve device with breaker mode function>
The hydraulic drive system 1 also has a breaker mode function to press the breaker against the rock by the weight of the boom or the like when the breaker is attached to the tip of the arm and the rock or the like is crushed. More specifically, the hydraulic drive system 1 further includes a breaker mode selection device 24 electrically connected to the control device 21 . The breaker mode selection device 24 is, for example, a switch, and outputs a mode selection command to the control device 21 by being operated. When receiving a mode selection command from the float mode selection device 23, the control device 21 switches the control mode from the normal mode to the breaker control mode. In the breaker control mode, which is the second control mode, when the operating lever 18a of the boom operating device 18 is operated (more specifically, a lowering operation is performed), the control device 21 moves the spool 13c to the second offset position A2. A signal is output to the electromagnetic proportional control valve 13b to move, and the following control is executed. That is, the control device 21 outputs an open/close signal to the electromagnetic valve 36 to operate the cut control valve 33 to close the back pressure side passage 35 . Then, the oil passage 34 is closed to cut off the communication between the boom cylinder 3 and the hydraulic pump 11L, and the pressure of the rod side port 3b is maintained. On the other hand, since the head-side port 3a is under tank pressure, the boom is lowered by its own weight and the breaker is lowered to the ground. In this state, the boom's upward motion is restricted, so the breaker can be held firmly to the ground by its own weight while crushing work can be carried out. can do.

このような機能を有する油圧駆動システム１は、ブレーカ制御モードを前述するようなコンパクトな制御弁装置２によって実現することができる。即ち、ブレーカモード機能を有し且つコンパクトな制御弁装置２及び油圧駆動システム１を実現することができる。 The hydraulic drive system 1 having such functions can realize the breaker control mode by the compact control valve device 2 as described above. That is, it is possible to realize a compact control valve device 2 and hydraulic drive system 1 having a breaker mode function.

［その他の実施形態］
前述する説明において、本発明が適用される油圧機械の一例として油圧ショベルが挙げられているが、必ずしも油圧ショベルに限定されない。即ち、本発明が適用される油圧機械は、フロート機能又はブレーカモード機能を有する油圧機械及び機器であればよい。また、油圧駆動システム１では、フロート機能及びブレーカモード機能の両方を兼ね備えているが、必ずしも両方を兼ね備えている必要はなく、少なくとも一方の機能を有するものであればよい。なお、油圧駆動システム１がブレーカモード機能だけを有する場合、必ずしもブーム用制御弁１３のスプール１３ｃは第３オフセット位置Ａ３に移動可能に構成されている必要はない。また、フロート制御モードにおいて、第１油圧ポンプ１１Ｌから第１ブーム用制御弁１３に流れる作動油を止める遮断機構は、必ずしも前述するような遮断機構３０である必要はなく、別の制御弁等によって構成されてもよい。例えば、遮断機構は、必ずしも油通路３４に設けられている必要はなく、第１ポンプ通路３１Ｌに介在してもよい。また、適用する対象もブームシリンダに限定されず、アームシリンダやバケットシリンダ等であってもよく、その他の油圧シリンダであってもよい。 [Other embodiments]
In the above description, a hydraulic excavator is given as an example of a hydraulic machine to which the present invention is applied, but it is not necessarily limited to a hydraulic excavator. That is, the hydraulic machine to which the present invention is applied may be any hydraulic machine or equipment having a float function or a breaker mode function. Moreover, although the hydraulic drive system 1 has both the float function and the breaker mode function, it does not necessarily have to have both functions, as long as it has at least one of the functions. If the hydraulic drive system 1 has only the breaker mode function, the spool 13c of the boom control valve 13 does not necessarily have to be movable to the third offset position A3. Further, in the float control mode, the shutoff mechanism for stopping the hydraulic oil flowing from the first hydraulic pump 11L to the first boom control valve 13 does not necessarily have to be the shutoff mechanism 30 as described above. may be configured. For example, the blocking mechanism does not necessarily have to be provided in the oil passage 34, and may be interposed in the first pump passage 31L. Further, the object to be applied is not limited to the boom cylinder, and may be an arm cylinder, a bucket cylinder, or other hydraulic cylinders.

１油圧駆動システム
２制御弁装置
３ブームシリンダ（油圧シリンダ）
３ａヘッド側ポート
３ｂロッド側ポート
１１Ｌ第１油圧ポンプ（油圧ポンプ）
１３第１ブーム用制御弁（制御弁）
１３ａ電磁比例制御弁
１３ｂ電磁比例制御弁
１３ｃスプール
１８ブーム用操作装置（操作装置）
２１制御装置
２２タンク
２３フロートモード選択装置（選択装置）
２４ブレーカモード選択装置（選択装置）
３０遮断機構
３２メータインカット弁
３３カット制御弁
３４油通路（通路）
３５背圧側通路
４０バルブブロック
４０ａスプール孔 1 hydraulic drive system 2 control valve device 3 boom cylinder (hydraulic cylinder)
3a Head side port 3b Rod side port 11L First hydraulic pump (hydraulic pump)
13 1st boom control valve (control valve)
13a Electromagnetic proportional control valve 13b Electromagnetic proportional control valve 13c Spool 18 Boom operating device (operating device)
21 control device 22 tank 23 float mode selection device (selection device)
24 breaker mode selection device (selection device)
30 cutoff mechanism 32 meter in cut valve 33 cut control valve 34 oil passage (passage)
35 back pressure side passage 40 valve block 40a spool hole

Claims

A control valve device for controlling the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the hydraulic cylinder to operate the hydraulic cylinder,
It has a spool that can move from a neutral position to first and second positions , is connected to a hydraulic pump, can flow hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder, and can change the position of the spool. a control valve for controlling the flow of hydraulic fluid to and from said hydraulic cylinder by varying;
an electromagnetic proportional control valve that changes the position of the spool by outputting a pilot pressure corresponding to an input operation signal;
a shut-off mechanism interposed in a passage connecting the hydraulic pump and the control valve, and capable of shutting off the passage to stop supply and discharge of hydraulic oil from the hydraulic pump to and from the hydraulic cylinder via the control valve;
a control device that outputs an operation signal to each of the electromagnetic proportional control valves according to the operation of the operation device;
The control valve connects both the head side port and the rod side port of the hydraulic cylinder to the tank when the pilot pressure corresponding to the input first command signal is output from the electromagnetic proportional control valve. three positions for moving the spool, and connecting the rod side port of the hydraulic cylinder to the hydraulic pump and connecting the head side port of the hydraulic cylinder with the spool in the second position; connect to the tank ,
The control device can select a control mode, and when a first control mode is selected, the control device can operate the blocking mechanism to block the passage and output a first command signal to the electromagnetic proportional control valve. and the passage is blocked by the blocking mechanism when the spool is positioned at the second position while the second control mode is selected.

The shut-off mechanism has a back pressure chamber, and can shut off the passage according to the pressure in the back pressure chamber to stop the hydraulic oil from flowing back through the passage from the control valve to the hydraulic pump. a meter-in cut valve having a backflow prevention function; and a cut control valve that stops discharge of pressure oil from the back pressure chamber and causes the meter-in cut valve to block the passage,
2. The control valve device according to claim 1 , wherein said control valve causes said cut control valve to stop discharging pressure oil from said back pressure chamber and block said passage when said first control mode is selected.

The control valve has a valve block movably housing the spool,
The valve block is formed with a spool hole in which the spool is movably accommodated and the passage,
the meter-in cut valve is housed in the valve block so as to be inserted into the passage;
3. The control valve device according to claim 2 , wherein said cut control valve is attached to said meter-in cut valve.

A control valve device for controlling the flow of hydraulic oil supplied to and discharged from the hydraulic cylinder to operate the hydraulic cylinder,
It has a spool movable from a neutral position to first and second positions and is connected with a hydraulic pump to flow hydraulic fluid to the hydraulic cylinder and is supplied to and discharged from the hydraulic cylinder by changing the position of the spool. a control valve for controlling the flow of hydraulic fluid through
a blocking mechanism interposed in a passage connecting the hydraulic pump and the control valve, and blocking the passage to stop supply and discharge of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder via the control valve;
an electromagnetic proportional control valve that changes the position of the spool by outputting a pilot pressure corresponding to an input operation signal;
a control device that outputs an operation signal to each of the electromagnetic proportional control valves according to the operation of the operation device;
The control valve connects the head-side port of the hydraulic cylinder to a tank with the spool positioned at the second position,
The control device is capable of selecting a control mode, and the control valve blocks the passage by the blocking mechanism when the spool is positioned at the second position in a state where the second control mode is selected. Device.

A hydraulic drive system for supplying and discharging hydraulic oil to and discharging a boom cylinder that moves a boom of a hydraulic excavator to drive the boom cylinder,
a hydraulic pump that discharges hydraulic oil;
an operating device operated to move the boom;
a selection device to select the control mode;
a boom control valve device for controlling the flow of hydraulic oil supplied and discharged from the hydraulic pump to and from the boom cylinder;
The boom cylinder is the hydraulic cylinder,
The boom control valve device is the control valve device according to any one of claims 1 to 4 ,
A hydraulic drive system, wherein the control valve controls the flow of hydraulic fluid to and from the boom cylinder by changing the position of the spool.