JPWO2004070211A1 - 油圧作業機 - Google Patents

Abstract

主ポンプ２１と、主ポンプ２１からの圧油により伸縮されるブームシリンダ１１と、主ポンプ２１からブームシリンダ１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁２２と、方向制御弁２２の切替操作を行う操作装置２３と、パイロットポンプ２４と、パイロットポンプ２４から吐出される圧油の流れを制御するジャッキアップ切替弁２５と、方向制御弁２２の上流側で方向制御弁２２のメータインポートに接続され、ジャッキアップ切替弁２５によって切替操作される流量制御弁２６と、方向制御弁２２の下流側で方向制御弁２２のセンタバイパスポートに接続され、ジャッキアップ切替弁２５によって切替操作されるセンタバイパス切替弁２７とから油圧作業機の油圧回路を構成し、ブームシリンダ１１のボトム圧に応じてジャッキアップ切替弁２５の切替を行う。

Description

本発明は、ブーム、アーム及びバケットなどの作業要素を複動式の油圧シリンダで駆動する油圧ショベルなどの油圧作業機に係り、特に、油圧シリンダのボトム室及びロッド室に圧油を供給する油圧回路の構成に関する。

従来より、油圧ショベルの走行状態を検出する走行状態検出手段と、この走行状態検出手段からの信号に基づいてブーム下げ（ブーム用油圧シリンダが縮小する方向）用のパイロット信号を伝達するパイロット管路を遮断する位置又は連通する位置に切り替えられる切替弁とを備え、前記走行状態検出手段が走行状態を検出したときに前記パイロット管路を連通する位置に前記切替弁を切り替えることにより、走行動作とブーム下げ動作との複合動作を行ったときにブーム用油圧シリンダのロッド室に主ポンプからの圧油を供給するようにし、ブームによって車体をジャッキアップできるようにした油圧作業機が知られている（例えば、特許文献１特開平６−２３４４号公報（図１）参照）。
また、ブームの下げ操作時にブームシリンダのボトム室からの戻り油をブームシリンダのロッド室に再生させ、主ポンプの消費馬力の低減を図りつつブームシリンダに作用する外力の変化等に伴うブーム動作速度の変動を防止できるようにした油圧作業機も従来より知られている（例えば、特許文献２−特開平５−３０２６０４号公報（図１）参照）。

前記従来技術のうち、特許文献１に記載の技術は、走行動作とブーム下げ動作との複合動作を行ったときにしかブームシリンダのロッド室に主ポンプからの圧油が供給されないので、単純なブーム下げ操作の途中でブームに押し付け力が作用したときにブームシリンダのロッド室が真空状態になって空隙を生じ、ブーム操作に作動遅れを生じやすいという不都合がある。
一方、特許文献２に記載の技術は、ブーム下げ操作時には主ポンプからの圧油を常時ブームシリンダのロッド室に供給するという構成であるため、車体をジャッキアップさせるための押し付け力を必要としない単純なブーム下げ動作においては、主ポンプからの圧油をブームシリンダのロッド室に供給せず、ボトム室からの戻り油のみをロッド室に再生させる場合よりも却ってポンプ消費馬力が大きくなるという不都合がある。また、ブームを落下させつつ他の作業要素を駆動する際に、主ポンプから吐出される圧油がブームシリンダのロッド室に供給されるので、相対的に他の作業要素を駆動するためのアクチュエータへの圧油の供給量が減少してしまい、エネルギー効率が悪いという不都合もある。なお、ジャッキアップは例えば沼地から脱出する場合や、急勾配を下がる際にブームで斜体を指示しながら走行する場合に行われる。
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的は、単純な作業要素の下げ動作時における主ポンプの消費馬力の低減とエネルギー効率の向上とを図ることができ、かつ、車体のジャッキアップ力などの大きな押し付け力を発生させることができる油圧作業機を提供することにある。
本発明は、前記の目的を達成するため、第１に、主ポンプから吐出される圧油により伸縮され、作業要素を駆動する複動式の油圧シリンダと、前記主ポンプから前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、当該方向制御弁の切替操作を行う操作装置とを備えた油圧作業機において、前記油圧シリンダへの供給圧が所定圧に達したときに流路が切り替えられるジャッキアップ切替弁と、当該切替弁の切替操作に伴って前記主ポンプから前記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又は閉路側に変更する流路変更手段とを備え、前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダの保持圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記油圧シリンダの非保持圧供給側に供給せず、前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダの保持圧が前記所定圧未満であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記方向制御弁を介して前記油圧シリンダの保持圧側に供給することを特徴とする。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第２に、主ポンプと、作業要素と、前記主ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する複動式の油圧シリンダと、前記主ポンプから前記油圧シリンダのボトム室及びロッド室に供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、当該方向制御弁の切替操作を行う操作装置とを備えた油圧作業機において、前記油圧シリンダのボトム圧が所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、当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記主ポンプから前記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又は閉路側に変更する流路変更手段とを備え、前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記油圧シリンダのロッド室に供給せず、前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧以下であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記方向制御弁を介して前記油圧シリンダのロッド室に供給するという構成にした。
例えば油圧ショベルに設けられるブーム用油圧シリンダは、外力が作用していない状態では、作業要素としてのブームやアーム等の重量を受けてボトム室側が高圧になる。これに対して、作業要素に押し付け力が作用したとき、ブーム用油圧シリンダに引張力が作用し、油圧シリンダのボトム室側が低圧になる。したがって、このボトム圧の変化を監視し、作業要素の下げ動作時に当該作業要素を駆動する油圧シリンダのボトム圧が所定圧以上であるときに、ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて流路変更手段を閉路側に切り替え、主ポンプから吐出される圧油を油圧シリンダのロッド室に供給しないようにすると、車体をジャッキアップさせるための押し付け力を必要としない単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力を低減できると共に、１の作業要素を落下させつつ他の作業要素を複合動作させる際には、主ポンプから他の作業要素を駆動するためのアクチュエータに供給される圧油を相対的に増加させることができるので、油圧作業機のエネルギー効率を高めることができる。また、作業要素の下げ動作時に油圧シリンダのボトム圧が所定圧以下であるときに、ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて流路変更手段を開路側に切り替え、主ポンプから吐出される圧油を方向制御弁を介して油圧シリンダのロッド室に供給すると、作業要素に大きな押しつけ力を発生させることができるので、車体のジャッキアップが可能になる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第３に、第１及び第２の主ポンプと、前記第１の主ポンプから吐出される圧油により駆動される第１の走行装置と、前記第２の主ポンプから吐出される圧油により駆動される第２の走行装置と、前記第１の主ポンプから前記第１の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第１の方向制御弁と、前記第２の主ポンプから前記第２の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第２の方向制御弁と、作業要素と、前記第１及び第２の主ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する複動式の油圧シリンダと、前記第１の主ポンプから前記油圧シリンダのボトム室及びロッド室に供給される圧油の流れを制御する第３の方向制御弁と、前記第２の主ポンプから前記油圧シリンダのボトム室及びロッド室に供給される圧油の流れを制御する第４の方向制御弁と、前記第１及び第２の方向制御弁の切替操作を行う第１の操作装置と、前記第３及び第４の方向制御弁の切替操作を行う第２の操作装置とを備えた油圧作業機において、前記油圧シリンダのボトム圧が所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、当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記第１の主ポンプから前記第３の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又は閉路側に変更する流路変更手段とを備え、前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記第１及び第２の主ポンプから吐出される圧油を前記油圧シリンダのロッド室に供給せず、前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧以下であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記第１及び第２の主ポンプから吐出される圧油を前記第３及び第４の方向制御弁を介して前記油圧シリンダのロッド室に供給するという構成にした。
本構成においても、前記第２の課題解決手段と同様の作用が発揮され、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減と油圧作業機のエネルギー効率の向上とが図れると共に、作業要素に大きな押しつけ力を発生させることができる。また、走行用の油圧回路を備えたので、走行動作と作業要素の下げ動作との複合動作を行うことにより、車体のジャッキアップが可能になる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第４に、前記第１又は第２の構成の油圧作業機において、前記油圧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油圧シリンダのロッド室に供給されるメータイン油に再生する再生回路を備えるという構成にした。
このように、再生回路を備えると、単純な作業要素の下げ操作の途中で作業要素に押し付け力が作用したときも、油圧シリンダのロッド室にボトム室からの再生油が供給されるために、油圧シリンダのロッド室が真空状態になって空隙を生じるということがなく、作業要素の円滑な操作を維持することができる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、前記各構成の油圧作業機において、前記ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式切替弁を備えるという構成にした。
このように、ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式の切替弁を備えると、ジャッキアップ切替弁の信号ポートと油圧シリンダのボトム室とを油道でつなぐだけでよく、構造が簡単であるので、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減とエネルギー効率の向上とを図ることができて車体のジャッキアップも可能な油圧作業機を安価に実施することができる。
本発明は、前記の目的を達成するため、第５に、主ポンプである可変容量型油圧ポンプと、前記可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を制御する傾転制御手段と、少なくとも１つの作業要素と、前記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する少なくとも１つのアクチュエータと、前記可変容量型油圧ポンプから前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、前記方向制御弁の移動量を制御するパイロット操作装置と、前記パイロット操作装置からの信号に応じて前記傾転制御手段へ傾転制御信号を出す傾転指示手段とを備えた油圧作業機において、前記アクチュエータの保持圧が所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、当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記可変容量型油圧ポンプから前記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又は閉路側に変更する流路変更手段とを備え、前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油を断つと共に、前記可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を減量制御し、前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧以下であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油を前記方向制御弁を介して前記アクチュエータに供給すると共に、前記傾転指示手段により前記可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を増量制御するという構成にした。
例えば油圧ショベルに設けられるブーム用油圧シリンダは、外力が作用していない状態では、作業要素としてのブームやアーム等の重量を受けてボトム室側が高圧になる。これに対して、作業要素に押し付け力が作用したときには、ブーム用油圧シリンダに引張力が作用するため、ボトム室側が低圧になる。したがって、ブーム用油圧シリンダのボトム圧などのアクチュエータの保持圧の変化を監視し、作業要素の下げ動作時に当該作業要素を駆動するアクチュエータの保持圧が所定圧以上であるときに、ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて流路変更手段を閉路側に切り替え、主ポンプである可変容量油圧ポンプから吐出される圧油をアクチュエータに供給しないようにすると、車体をジャッキアップさせるための押し付け力を必要としない単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力を低減できると共に、１の作業要素を落下させつつ他の作業要素を複合動作させる際には、可変容量油圧ポンプから他の作業要素を駆動するためのアクチュエータに供給される圧油を相対的に増加させることができるので、油圧作業機のエネルギー効率を高めることができる。また、作業要素の下げ動作時にアクチュエータの保持圧が所定圧以下であるときに、ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて流路変更手段を開路側に切り替え、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油を方向制御弁を介してアクチュエータに供給すると、作業要素に大きな押しつけ力を発生させることができるので、車体のジャッキアップが可能になる。さらに、作業要素の下げ動作時に当該作業要素を駆動するアクチュエータの保持圧が所定圧以上であるときには可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を減量制御し、作業要素の下げ動作時にアクチュエータの保持圧が所定圧以下であるときには傾転指示手段により可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を増量制御すると、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力を低減でき、油圧作業機の燃費を低減できると共に、作業要素の押しつけ作業時に必要量の圧油を速やかにアクチュエータに供給することができるので、単純な作業要素の下げ動作から作業要素の押しつけ作業への移行を円滑に行うことができる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第６に、主ポンプである第１及び第２の可変容量型油圧ポンプと、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積をそれぞれ個別に制御する第１及び第２の傾転制御手段と、前記第１の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される第１の走行装置と、前記第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される第２の走行装置と、前記第１の可変容量型油圧ポンプから前記第１の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第１の方向制御弁と、前記第２の可変容量型油圧ポンプから前記第２の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第２の方向制御弁と、少なくとも１つの作業要素と、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する少なくとも１つのアクチュエータと、前記第１の可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第３の方向制御弁と、前記第２の可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第４の方向制御弁と、前記第１及び第２の方向制御弁の切替操作を行うパイロット操作装置と、前記パイロット操作装置からの信号に応じて前記傾転制御手段へ傾転制御信号を出す傾転指示手段とを備えた油圧作業機において、前記アクチュエータの保持圧が所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、当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記第１の可変容量型油圧ポンプから前記第３の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又は閉路側に変更する流路変更手段とを備え、前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油を断つと共に前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を減量制御し、前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧以下であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油を前記第３及び第４の方向制御弁を介して前記アクチュエータに供給すると共に、前記傾転指示手段により前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を増量制御するという構成にした。
本構成においても、前記第２の課題解決手段と同様の作用が発揮され、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減と油圧作業機のエネルギー効率の向上とを図りつつ作業要素に大きな押しつけ力を発生させることができると共に、単純な作業要素の下げ動作から作業要素の押しつけ作業への移行を円滑に行うことができる。また、走行用の油圧回路を備えたので、走行動作と作業要素の下げ動作との複合動作を行うことにより、車体のジャッキアップが可能になる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第７に、前記第１、第２または第５の構成の油圧作業機において、前記流路変更手段が、前記方向制御弁の上流側で当該方向制御弁のメータインポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられる流量制御弁と、前記方向制御弁の下流側で当該方向制御弁のセンタバイパスポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられるセンタバイパス切替弁とからなるという構成にした。
このように、第１、第２または第５の課題解決手段における流路変更手段を、ジャッキアップ切替弁の切替位置に応じて切り替えられる流量制御弁とセンタバイパス切替弁とから構成すると、ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているとき、即ち、作業要素が自重により落下する場合には、流量制御弁が閉路位置に切り替えられ、かつ、センタバイパス切替弁が開路位置に切り替えられるので、主ポンプから吐出された圧油は方向制御弁のセンタバイパスポート及びセンタバイパス切替弁を通って圧油タンクに戻り、油圧シリンダのロッド室への圧油の供給が停止される。また、ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているとき、即ち、作業要素に押し付け力が作用したときには、流量制御弁が開路位置に切り替えられ、かつ、センタバイパス切替弁が閉路位置に切り替えられるので、主ポンプから吐出された圧油は、流量制御弁及び方向制御弁のメータインポートを通って油圧シリンダのロッド室に供給される。よって、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減と油圧作業機のエネルギー効率の向上とが図れると共に、作業要素に大きな押し付け力を発生させることができ、車体のジャッキアップが可能になる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第８に、前記第３または第６の構成の油圧作業機において、前記流路変更手段が、前記第３の方向制御弁の上流側で当該第３の方向制御弁のメータインポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられる流量制御弁と、前記第３の方向制御弁の下流側で当該第３の方向制御弁のセンタバイパスポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられるセンタバイパス切替弁とからなるという構成にした。
本構成においても、前記第３の課題解決手段と同様の作用が発揮され、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減と油圧作業機のエネルギー効率の向上とが図れると共に、走行動作と作業要素の下げ動作との複合動作を行うことにより、車体のジャッキアップが可能になる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第９に、前記第７ない第９の構成の油圧作業機において、前記ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式切替弁を備え、当該油圧パイロット式切替弁のパイロットポートに絞りを備えるという構成にした。
このように、ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式の切替弁を備えると、ジャッキアップ切替弁の信号ポートと油圧シリンダのボトム室とを油道でつなぐだけでよく、構造が簡単であるので、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減とエネルギー効率の向上とを図ることができて車体のジャッキアップも可能な油圧作業機を安価に実施することができる。また、油圧パイロット式切替弁のパイロットポートに絞りを備えると、油圧パイロット式切替弁のハンチングを防止することができ、単純な作業要素の下げ動作から作業要素の押しつけ作業への移行を円滑かつ確実に行うことができる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため第１０に、前記１ないし第９の構成の油圧作業機において、前記ジャッキアップ切替弁の切替動作を制御する電磁式切替弁と、前記油圧シリンダのボトム室の圧力値を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段によって検出された圧力に基づいて前記電磁式切替弁を動作させる電気的制御手段とをさらに設けた構成にした。
このように、ジャッキアップ切替弁として電磁式の切替弁を備えると、少なくとも油圧シリンダのボトム室（保持圧側）とジャッキアップ切替弁の信号ポートとをつなぐ油道を省略することができるので、油圧回路の簡略化を図ることができる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第１１に、前記第５または第６の構成の油圧作業機において、前記傾転指示手段として、前記パイロット操作装置により生成された操作信号圧力のうち、所定の操作信号圧力群の最高圧力を選択する複数のシャトル弁の組合せを用いるという構成にした。
このように、傾転指示手段として複数のシャトル弁の組合せを用いると、簡単な回路構成で所要の操作信号圧力を確実に選択することができるので、作業要素の押しつけ作業時に傾転指示手段により可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を増量制御する油圧作業機を安価に実施することができる。また、当該傾転指示手段により所定の操作信号圧力群の中から最高圧力を選択すると、作業要素の押しつけ作業時に必要量の圧油を確実にアクチュエータに供給することができるので、単純な作業要素の下げ動作から作業要素の押しつけ作業への移行を円滑かつ確実に行うことができる。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第１２に、前記各構成の油圧作業機において、前記下げ動作される作業要素がブームであり、前記アクチュエータがブーム用油圧シリンダであるという構成にした。
このように、前記作業要素としてブームを備え、前記アクチュエータとしてブーム用油圧シリンダを備えると、ブーム及びブーム用油圧シリンダを備えた油圧ショベルなどの油圧作業機について、前記第５及び第６の課題解決手段に記載した作用効果が発揮される。
また、本発明は、前記の目的を達成するため、第１３に、前記第１２の構成の油圧作業機において、前記ブーム用油圧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用油圧シリンダのロッド室に供給されるメータイン油に再生する再生回路を備えるという構成にした。
このように、再生回路を備えると、単純な作業要素の下げ操作の途中でブームに押し付け力が作用したときも、ブーム用油圧シリンダのロッド室にボトム室からの再生油が供給されるために、ブーム用油圧シリンダのロッド室が真空状態になって空隙を生じるということがなく、ブームの円滑な操作を維持することができる。
なお、ここでいう所定圧以上と所定圧未満は、所定圧を基準に所定圧より大きい場合と小さい場合の場合分けを示したもので、所定圧の場合のジャッキアップ切替弁の切替位置を第１の切替位置にするか第２の切替位置にするから設計時に適宜設定される設計的事項である
このように、ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式の切替弁を備えると、ジャッキアップ切替弁の信号ポートと油圧シリンダのボトム室とを油道でつなぐだけでよく、構造が簡単であるので、単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減とエネルギー効率の向上とを図ることができて車体のジャッキアップも可能な油圧作業機を安価に実施することができる。
このように、ジャッキアップ切替弁として電磁式の切替弁を備えると、少なくとも油圧シリンダのボトム室とジャッキアップ切替弁の信号ポートとをつなぐ油道を省略することができるので、油圧回路の簡略化を図ることができる。
以上のように、本発明の油圧作業機は、作業要素を駆動する油圧シリンダのボトム圧の変化を監視し、作業要素の下げ動作時に当該作業要素を駆動する油圧シリンダのボトム圧が所定圧以上であるときには、ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて流路変更手段を閉路側に切り替え、主ポンプから吐出される圧油を油圧シリンダのロッド室に供給しないようにしたので、車体をジャッキアップさせるための押し付け力を必要としない単純な作業要素の下げ動作時におけるポンプ消費馬力を低減できると共に、１の作業要素を落下させつつ他の作業要素を複合動作させる際には、主ポンプから他の作業要素を駆動するためのアクチュエータに供給される圧油を相対的に増加させることができて、油圧作業機のエネルギー効率を高めることができる。また、作業要素の下げ動作時に油圧シリンダのボトム圧が所定圧未満であるときには、ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて流路変更手段を開路側に切り替え、主ポンプから吐出される圧油を方向制御弁を介して油圧シリンダのロッド室に供給するので、車体のジャッキアップに必要な作業要素の駆動力を発生することができ、走行動作と作業要素の下げ動作との複合動作を行うことにより車体のジャッキアップが可能になる。

図１は本発明に係る油圧作業機の側面図である。
図２は第１実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図３は操作製置の構成図である。
図４は第２実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図５は第３実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図６は第４実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図７は第５実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図８は第６実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図９は第６実施形態例に係る油圧回路の要部を示す回路図である。
図１０は第７実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図１１は第８実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図１２は第９実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図１３は第１０実施形態例に係る油圧回路の回路図である。
図１４は第１０実施形態例の油圧回路に備えられるシャトル弁群の構成図である。

〈油圧作業機の外観構成〉
まず、本発明に係る油圧作業機の外観構成を図１により説明する。図１は本発明に係る油圧作業機の側面図である。
本例の油圧作業機は、油圧ショベルであって、図１に示すように、左右一対の走行装置１，２よりなる走行体３と、当該走行体３上に旋回自在に取り付けられた旋回体４と、一端が旋回体４に回動自在にピン結合されたブーム５と、一端がブーム５に回動自在にピン結合されたアーム６と、一端がアーム６に回動自在にピン結合されたバケット７と、走行装置１，２を駆動する第１及び第２の走行用油圧モータ８，９と、旋回体４を駆動する旋回用油圧モータ１０と、ブーム５を駆動するブーム用油圧シリンダ１１と、アーム６を駆動するアーム用油圧シリンダ１２と、バケット７を駆動するバケット用油圧シリンダ１３とから主に構成されている。
〈油圧回路の第１例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第１例を図２及び図３により説明する。図２は第１実施形態例に係る油圧回路の要部回路図、図３は操作装置の構成図であり、これらの図から明らかなように、本例の油圧回路は、ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式の切替弁を備え、かつ油圧シリンダに１つの主ポンプからの油圧を供給することを特徴としている。
本例の油圧回路は、図２に示すように、主ポンプ２１と、主ポンプ２１から吐出される圧油により伸縮され、ブーム５を駆動する複動式のブーム用油圧シリンダ１１と、主ポンプ２１からブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁２２と、方向制御弁２２の切替操作を行う操作装置２３と、パイロットポンプ２４と、パイロットポンプ２４から吐出される圧油の流れを制御するジャッキアップ切替弁２５と、方向制御弁２２の上流側で方向制御弁２２のメータインポートに接続され、ジャッキアップ切替弁２５によって切替操作される流量制御弁２６と、方向制御弁２２の下流側で方向制御弁２２のセンタバイパスポートに接続され、ジャッキアップ切替弁２５によって切替操作されるセンタバイパス切替弁２７と、タンク２８とから主に構成されている。なお、ジャッキアップ切替弁２５はジャッキアップを行う際に主ポンプ２１から吐出される圧油をメータイン側へ連通させるために切り替えられる油圧パイロット式の切替弁で、センタバイパス切替弁２７はセンタバイパスを開閉するための切替弁である。
なお、流量制御弁２６は、ポペット弁２６１と、このポペット弁２６１の背圧室と方向制御弁２２のポンプポート側とを連通、遮断するパイロット式の切替弁２６２とからなる。
前記方向制御弁２２は、絞り２９ａ，２９ｂとチェック弁２９ｃとからなる再生回路を有するものが備えられる。
また、前記操作装置２３は、図３に示すように、操作レバー２３ａと、当該操作レバー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とから構成される。
主ポンプ２１と方向制御弁２２との間には、主ポンプ２１から方向制御弁２２のセンタバイパスポートに直接通じる油道３１と、主ポンプ２１から流量制御弁２６を介して方向制御弁２２のメータインポートに通じる油道３２，３３とが設けられ、方向制御弁２２とブーム用油圧シリンダ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、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａとジャッキアップ切替弁２５の信号ポートとの間には、ボトム圧信号供給用の油道３６が設けられている。さらに、方向制御弁２２とタンク２８とをつなぐ油道は、センタバイパス切替弁２７を介して方向制御弁２２側の油道３７とタンク２８側の油道３８とに分けられており、方向制御弁２２とタンク２８側の油道３８との間には、ボトム室１１ａから排出された圧油の一部をタンク２８に導くための油道３９が設けられている。また、操作装置２３と方向制御弁２２の信号ポートとの間には、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。加えて、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の信号ポートとの間には、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。
以下、前記のように構成された第１実施形態例に係る油圧作業機の動作について説明する。
操作レバー２３ａが中立位置にあり、ブーム用油圧シリンダ１１に引張力が作用していない場合、図２に示すように、方向制御弁２２は中立位置２２ｂとなり、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａがブーム等の自重分を支えるために高圧となり、ジャッキアップ切替弁２５は切替位置２５ａに切り替えられ、流量制御弁２６の切替弁２６２は切替位置２６ａに切り替えられ、センタバイパス切替弁２７は弁位置２７ａを保持する。したがって、主ポンプ２１から吐出された圧油は、油道３１、方向制御弁２２のセンタバイパスポート、油道３７、センタバイパス切替弁２７及び油道３８を通ってタンク２８に導かれる。
この状態から操作レバー２３ａを図示左方向、即ち、ブーム下げ方向に操作すると、パイロットポンプ２４から供給される圧油が減圧弁２３ｂにより減圧され、この減圧されたパイロット圧がブーム下げ信号としてパイロット管路４０に導出し、方向制御弁２２が切替位置２２ａに切り替えられる。そして、ボトム室１１ａからの戻り油の一部が絞り２９ｂ、チェック弁２９ｃ及び油道３５を介してロッド室１１ｂに再生されると共に、残りが絞り２９ａ及び油道３９を介してタンク２８に戻される。
この場合において、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５のばね２５ｃにより設定される所定の切替圧力よりも高いときには、ジャッキアップ切替弁２５の切替位置は切替位置２５ａに維持されるので、流量制御弁２６の切替位置も切替位置２６ａに維持され、また、センタバイパス切替弁２７も弁位置２７ａに維持される。したがって、主ポンプ２１から吐出された圧油は、油道３１、方向制御弁２２のセンタバイパスポート、油道３７、センタバイパス切替弁２７及び油道３８を通ってタンク２８に導かれ、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂには圧油が供給されないので、ロッド室１１ｂへは再生油のみが導入され、ブーム５の自重によってブーム用油圧シリンダ１１が縮小して、ブーム５が下げ方向に回動（いわゆる自重落下）される。
一方、操作レバー２３ａがブーム下げ方向に操作された場合において、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の切替圧力よりも低いときには、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられ、パイロット管路４４及びパイロット管路４５を介して流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートに供給されていたパイロットポンプ２４からの圧油が遮断されるので、切替弁２６２が弁位置２６ｂに切り替えられ、ポペット弁２６１の背圧が管路３３と同圧となり、主ポンプ２１から吐出された圧油が、油道３２、流量制御弁２６のポペット弁２６１、油道３３を通って方向制御弁２２のメータインポートに供給される。また、ジャッキアップ切替弁２５の切り替えに伴って、パイロットポンプ２４から吐出された圧油が、パイロット管路４０、パイロット管路４２、ジャッキアップ切替弁２５、パイロット管路４３を通ってセンタバイパス切替弁２７の信号ポートに供給されるので、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられ、方向制御弁２２のセンタバイパスの下流が遮断される。したがって、油道３３より方向制御弁２２のメータインポートに供給された主ポンプ２１からの圧油が、ボトム室１１ａから排出された再生油とともに油道３５を通ってブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給され、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力を発生させることができる。
また、操作レバー２３ａが図示右方向、即ち、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よってパイロット管路４１にブーム上げ用のパイロット圧が導出し、方向制御弁２２が切替位置２２ｃに切り替えられる。これにより、ロッド室１１ｂから排出された圧油が油道３５、方向制御弁２２、油道３９を通ってタンク２８に戻されるので、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の作動圧力よりも低圧になり、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられ、流量制御弁２６が切替位置２６ｂに切り替えられる。したがって、油道３２、流量制御弁２６、油道３３を通って方向制御弁２２のメータインポートに供給された主ポンプ２１からの圧油が、油道３４を通ってボトム室１１ａに供給され、ブーム用油圧シリンダ１１が伸張されて、ブーム５が上げ方向に回動される。
本実施形態例に係る油圧作業機は、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧の変化を監視し、ブーム下げ動作時にブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧が所定圧以上であるときには、ジャッキアップ切替弁２５を切替位置２５ａに切り替え、これにより流量制御弁２６の切替弁２６２を切替位置２６ａに切り替えると共にセンタバイパス切替弁２７を弁位置２７ａとし、主ポンプ２１から吐出される圧油をブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給しないようにしたので、車体をジャッキアップさせるための押し付け力を必要としない単純なブーム下げ動作時におけるポンプ消費馬力を低減できる。また、単純なブーム下げ動作時に主ポンプ２１から吐出される圧油をブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給しないことから、ブーム５と他の作業要素、例えばアーム６やバケット７を複合動作させる際に、主ポンプ２１からアーム用油圧シリンダ１２やバケット用油圧シリンダ１３に供給される圧油を相対的に増加させることができて、油圧作業機のエネルギー効率を高めることができる。一方、ブーム下げ動作時にブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧が所定圧以下であるときには、ジャッキアップ切替弁２５を弁位置２５ｂに切り替え、これにより流量制御弁２６の切替弁２６２を切替位置２６ｂに切り替えると共にセンタバイパス切替弁２７を切替位置２７ｂに切り替えて主ポンプ２１から吐出される圧油をブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給するので、ブーム５に大きな押し付け力を発生させることができ、車体のジャッキアップが可能になる。
また、本実施形態例に係る油圧作業機は、方向制御弁２２として絞り２９ａ，２９ｂとチェック弁２９ｃとから構成される再生回路を備えたものを用いたので、単純なブーム下げ操作の途中でブーム５に押し付け力が作用したときも、ブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂにボトム室１１ａからの再生油が供給されるために、ブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂが真空状態になって空隙を生じるということがなく、ブーム５の円滑な操作を維持することができる。
また、本実施形態例に係る油圧作業機は、ジャッキアップ切替弁２５として油圧パイロット式の切替弁を備えたので、ジャッキアップ切替弁２５の信号ポートとブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａとを油道３６でつなぐだけでよく、構造が簡単で、単純なブーム下げ動作時におけるポンプ消費馬力の低減とエネルギー効率の向上とを図ることができて車体のジャッキアップも可能な油圧作業機を安価に実施することができる。
〈油圧回路の第２例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第２例を図４により説明する。図４は第２実施形態例に係る油圧回路の回路図であり、この図から明らかなように、本例の油圧回路は、ジャッキアップ切替弁及びセンタバイパス切替弁の切り替えを電磁弁にて行うことを特徴としている。
図４において、符号５１はブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧を検出する圧力センサ、符号５２はジャッキアップ切替弁２５及びセンタバイパス切替弁２７を切り替えるための電磁弁、符号５３は圧力センサ５１の出力信号を取り込んで電磁弁５２の信号入力部に供給される指令電流値を出力するコントローラ、符号５４はパイロット管路４０から分岐し、電磁弁５２と連絡する油道、符号５５はジャッキアップ切替弁２５の信号ポートと電磁弁５２とをつなぐパイロット管路、符号５６はセンタバイパス切替弁２７の信号ポートと電磁弁５２とをつなぐパイロット管路を示しており、その他、図２と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
コントローラ５３には、圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値と電磁弁５２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶されており、圧力センサ５１によって検出されたボトム圧値がブーム自重落下時のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０以上の場合には、電磁弁５２が弁位置５２ａを保持し、圧力センサ５１によって検出されたボトム圧値がブーム５に押し付け力が作用した場合のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０よりも低圧の場合には、電磁弁５２を切替位置５２ｂに切り替える指令電流を出力する。
電磁弁５２が弁位置５２ａを保持している場合には、ブーム下げ信号となるパイロット圧が電磁弁５２にて遮断され、パイロット管路５５，５６にパイロット圧が立たないので、ジャッキアップ切替弁２５が弁位置２５ａを保持し、流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられると共に、センタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持する。これに対して、電磁弁５２が切替位置５２ｂに切り替えられ、ブーム操作が行われた場合には、ブーム下げ信号となるパイロット圧が電磁弁５２を介してパイロット管路５５，５６に供給されるので、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられて、流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ｂに切り替えられると共に、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられる。
切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持している場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへ供給される圧油はボトム室１１ａから排出される再生油のみとなり、ブーム５が自重落下する。一方、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂに再生油と主ポンプ２１から供給される圧油とが合流して供給され、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力を得ることができる。
本実施形態例に係る油圧作業機は、第１実施形態例に係る油圧作業機と同様の効果を奏するほか、少なくともブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａとジャッキアップ切替弁２５の信号ポートとをつなぐ油道を省略することができるので、油圧回路の簡略化を図ることができる。
〈油圧回路の第３例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第３例を図５により説明する。図５は第３実施形態例に係る油圧回路の回路図であり、この図から明らかなように、本例の油圧回路は、ジャッキアップ切替弁として２つの電磁弁を備えると共に、ブーム用油圧シリンダのボトム圧及び方向制御弁のパイロット圧に基づいてこれら２つの電磁弁の切り替えを制御することを特徴としている。
図５において、符号５１はブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧を検出する第１の圧力センサ、符号６１，６２はジャッキアップ切替弁を構成する第１及び第２の電磁弁、符号６３はパイロット管路４０のパイロット圧を検出する第２の圧力センサ、符号６４は第１の圧力センサ５１の出力信号及び第２の圧力センサ６３の出力信号を取り込んで第１及び第２の電磁弁６１，６２の切替位置を切り替えるための指令電流値を出力するコントローラ、符号６５は第１の電磁弁６１と流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートとをつなぐパイロット管路、符号６６は第２の電磁弁６２とセンタバイパス切替弁２７の信号ポートとをつなぐパイロット管路を示しており、その他、図２と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
コントローラ６４は、図５に示すように、第１の圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値（ＢＭ／Ｂ圧）と第１及び第２の電磁弁６１，６２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第１の記憶部７１と、第２の圧力センサ６３にて検出されたパイロット管路４０のパイロット圧（ブーム下げ信号）と第１の電磁弁６２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第２の記憶部７２と、前記第１の記憶部７１から出力される指令電流値と前記第２の記憶部７２から出力される指令電流値とのうち、小さい方の指令電流値を選択して前記第１の電磁弁６２の信号入力部に供給する最小値選択回路７３とから構成されている。
そして、本例のコントローラ６４によると、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム自重落下時のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０以上の場合には、第１の記憶部７１から出力される指令電流値が小さい値となるため、第１の電磁弁６１は弁位置６１ａを保持し、また、最小値選択回路７３からは、第２の記憶部７２から出力される指令電流の大小に拘わらず、小さい値の指令電流が出力される。このため、第２の電磁弁６２も弁位置６２ａを保持する。したがって、パイロットポンプ２４から吐出された圧油が第１の電磁弁６１及びパイロット管路６５を介して流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートに供給されるので、切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられると共に、パイロットポンプ２４から吐出された圧油が第２の電磁弁６２にて遮断されるためにパイロット管路６６にパイロット圧が立たず、センタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持する。
一方、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム５に押し付け力が作用した場合のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０よりも低圧の場合には、第１の記憶部７１から出力される指令電流値が大きな値となるため、第１の電磁弁６１が、切替位置６１ｂに切り替えられる。また、最小値選択回路７３からは、第２の記憶部７２から出力された指令電流に応じた電流が出力される。このため、ブーム下げ動作が行われたときには、第２の電磁弁６２は切替位置６２ｂに切り替えられ、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられる。逆に、ブーム下げ操作が行われていない場合には、第２の電磁弁６２は弁位置６２ａを保持するため、センタバイパス切替弁２７は弁位置２７ａを保持する。
流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持している場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへボトム室１１ａから排出された再生油だけが供給され、ブーム５が自重落下する。一方、ジャッキアップ切替弁２５を構成する第１の電磁弁６１及び第２の電磁弁６２の弁位置が、それぞれ切替位置６１ｂ，６２ｂに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへ再生油と主ポンプ２１から供給される圧油とが合流して供給されるため、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力が発生する。
なお、前記第１および第２の記憶部７１，７２では、図５からも分かるようにそれぞれの特性が異なっている。これは、前述の第１および第２の実施形態例がともにジャッキアップ切替弁２５とセンタバイパス切替弁２７とがそれぞれ連動して切り替えられる関係にあるのに対し、第３実施形態例では、ジャッキアップ切替弁２５とセンタバイパス切替弁２７とがそれぞれ独立して切り替えられる関係にあるからである。前述のように、第１の記憶部７１においてブームボトム圧がＰｏより低いときには、ブーム下げ操作が行われているか否かにかかわらずジャッキアップ切替弁２５を構成する第１の電磁弁６１は切替位置６１ｂに切り替えられる。
一方、ブームボトム圧がＰｏより低く、かつ、ブーム下げ操作が行われていないときには、第１の記憶部７１から出力される指令電流値ｐｉが大きな値、第２の記憶部７２から出力される指令電流値ｐｉが小さな値となるので、両者のうち小さな指令電流値ｐｉが最小値選択回路７３から出力され、センタバイパス切替弁２７は切替位置２７ａのまま切り替えらることはない。このようなことから、仮に、第１の電磁弁６１を切替位置６１Ｂに切り替えるより先にセンタバイパス切替弁２７を切替位置２７ｂに切り替えると、ポンプ吐出圧が無駄に上昇し、エネルギ効率を劣化させることになる。
本実施形態例に係る油圧作業機も、第２実施形態例に係る油圧作業機と同様の効果を奏する。
〈油圧回路の第４例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第４例を図６により説明する。図６は第４実施形態例に係る油圧回路の回路図であり、この図から明らかなように、本例の油圧回路は、操作装置２３を構成する減圧弁２３ｂによるパイロット圧、即ち、ブーム下げ信号によってに方向制御弁２２、流量制御弁２６及びセンタバイパス切替弁２７の切り替えを行うことを特徴としている。
図６において、符号５１はブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧を検出する第１の圧力センサ、符号８１，８２はジャッキアップ切替弁を構成する第１及び第２の電磁弁、符号８３は圧力センサ５１の出力信号を取り込んで第１及び第２の電磁弁８１，８２の切替位置を切り替えるための指令電流値を出力するコントローラ、符号８４はパイロット管路４０から分岐し、第１の電磁弁８１とつなぐパイロット管路、符号８５はパイロット管路４０から分岐し、第２の電磁弁８２とつなぐパイロット管路、符号８６は第１の電磁弁８１と流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートとをつなぐパイロット管路、符号８７は第２の電磁弁８２とセンタバイパス切替弁２７の信号ポートとをつなぐパイロット管路、符号８８は第２の電磁弁８２と操作装置２３に備えられたブーム上げ操作用の減圧弁２３ｃとをつなぐパイロット管路、符号８９はパイロット管路８７とパイロット管路８８との接続点に設けられたチェック弁を示しており、その他、図２と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
コントローラ８３は、図６に示すように、第１の圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値と第１の電磁弁８１の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第１の記憶部９１と、第１の圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値と第２の電磁弁８２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第２の記憶部９２とから構成されている。なお、前記指令電流値は基準となる電流値を予め設定し、この設定された電流値を指令電流値としている。
そして、本例のコントローラ８３によると、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム自重落下時のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０以上の場合には、第１の電磁弁８１が第１の記憶部９１から出力される指令電流値によって弁位置８１ａを保持すると共に、第２の電磁弁８２が第２の記憶部９２から出力される指令電流値によって弁位置８２ａを保持する。したがって、ブーム下げ操作が行われた場合には、パイロット管路４０からパイロット管路８４、第１の電磁弁８１及びパイロット管路８６を通って流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートに供給され、切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられると共に、パイロット管路８５が第２の電磁弁８２にて遮断されるために、パイロット管路８７にパイロット圧が立たず、センタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持する。
一方、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム５に押し付け力が作用した場合のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０よりも低圧の場合には、第１の電磁弁８１が第１の記憶部９１から出力される指令電流値によって切替位置８１ｂに切り替えられると共に、第２の電磁弁８２が第２の記憶部９２から出力される指令電流値によって切替位置８２ｂに切り替えられる。したがって、パイロット管路８４が第１の電磁弁８１にて遮断されるので、パイロット管路８６にパイロット圧が立たず、流量制御弁２６が切替位置２６ｂに切り替えられると共に、パイロット管路４０とパイロット管路８７とが連通状態となる。このため、ブーム下げ操作を行うと、ブーム下げ用のパイロット圧がパイロット管路４０、パイロット管路８５、第２の電磁弁８２及びパイロット管路８７を通ってセンタバイパス切替弁２７の信号ポートに供給されるので、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられる。
流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ａに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへボトム室１１ａから排出された再生油のみが供給されるため、ブーム５が自重落下する。一方、ジャッキアップ切替弁２５を構成する第１の電磁弁８１及び第２の電磁弁８２が切替位置８１ｂ，８２ｂに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへ再生油と主ポンプ２１から供給される圧油とが合流して供給されるため、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力が発生される。
なお、前記第３の実施形態例と同様に本実施形態例においても前記第１および第２の記憶部９１，９２では、それぞれの特性が異なっている。これは、第３実施形態例と同様に、ジャッキアップ切替弁２５とセンタバイパス切替弁２７とがそれぞれ独立して切り替えられる関係にあるからである。特に本実施形態例では、２つの記憶部にそれぞれ異なった特性を持たせることによりジャッキアップ切替弁２５とセンタバイパス切替弁２７のそれぞれの切り替えタイミングを変えて設定することが可能になる。例えば図６の特性の関係を見ると、基準とする設定圧Ｐｏよりブームボトム圧（ＢＭ／Ｂ圧）が低くなった場合、設定圧Ｐｏより小さい値のときに指令圧Ｐｉが第１の記憶部９１から第２の記憶部９２よりも先に出力される関係となっているため、切替弁２６２はセンタバイパス切替弁２７より先に切り替えられる。このようにジャッキアップ切替弁２５をセンタバイパス切替弁２７より先に切り替えることにより、第３の実施形態例と同様にエネルギ効率良く動作させることができる。
本実施形態例に係る油圧作業機も、第２実施形態例に係る油圧作業機と同様の効果を奏する。
〈油圧回路の第５例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第５例を図７により説明する。図７は第５実施形態例に係る油圧回路の回路図であり、この図から明らかなように、本例の油圧回路は、ブーム駆動用の油圧回路に走行装置駆動用の油圧回路を組み合わせたことを特徴としている。
図７において、符号８は右走行用油圧モータ、符号９は左走行用油圧モータ、符号１０１は第２の主ポンプ、符号１０２は主ポンプ２１から右走行用油圧モータ８に供給される圧油の流れを制御する第２の方向制御弁、符号１０３は第２の主ポンプ１０１から左走行用油圧モータ９に供給される圧油の流れを制御する第３の方向制御弁、符号１０４はブーム下げ操作時に第２の主ポンプ１０１からブーム用油圧シリンダ１１に供給される圧油の流れを制御する第４の方向制御弁、符号１０５はブーム下げ操作が行われる場合に第１の主ポンプ２１から供給される圧油を左走行用油圧モータ９側に供給するための切替弁、符号１０６はブーム操作が行われた場合に、切替弁１０５に切替信号を付与するシャトル弁、符号１０７は第２の主ポンプ１０１と第４の方向切替弁１０４とをつなぐ油道、符号１０８は第２の主ポンプ１０１とタンク２８とを連絡するセンタバイパス通路、符号１０９は第４の方向切替弁１０４とブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂとをつなぐ油道、符号１１０は第４の方向切替弁１０４とブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａとをつなぐ油道、符号１１１は油道１１０に設けられた逆止弁、符号１１２は主ポンプ２１と切替弁１０５とをつなぐ油道、符号１１３は油道１１２に設けられた逆止弁、符号１１４は切替弁１０５と第３の方向制御弁１０３とをつなぐ油道、符号１１５はジャッキアップ切替弁２５にブーム下げ信号となるパイロット圧を導くパイロット管路、符号１１６は第４の方向制御弁１０４の信号ポートにブーム下げ信号を供給するパイロット管路、符号１１７は第４の方向制御弁１０４の信号ポートにブーム上げ信号を供給するパイロット管路、符号１１８は切替弁１０５の信号ポートに切替信号を供給するパイロット管路を示しており、その他、図２と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
以下、前記のように構成された第５実施形態例に係る油圧作業機の動作について説明する。
操作レバー２３ａが中立位置にある場合、図７に示すように、方向制御弁２２及び第４の方向制御弁１０４はそれぞれ中立位置２２ｂ及び中立位置１０４ｂを保持し、ジャッキアップ切替弁２５はブーム用油圧シリンダ１１のボトム側の圧力により切替位置２５ａに切り替えられる。この状態では、パイロット管路４３がタンク２８と連通しており、センタバイパス切替弁２７は弁位置２７ａを保持し、切替弁１０５は弁位置１０５ａを保持する。したがって、主ポンプ２１から吐出された圧油は、油道３１、方向制御弁２２のセンタバイパスポート、油道３７、センタバイパス切替弁２７及び油道３８を通ってタンク２８に導かれ、また、第２の主ポンプ１０１から吐出された圧油は、油道１０７、油道１０８、第３の方向制御弁１０３のセンタバイパスポートを通ってタンク２８に導かれるため、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂには圧油が供給されない。
この状態から操作レバー２３ａを図示左方向、即ち、ブーム下げ方向に操作すると、パイロットポンプ２４から供給され、減圧弁２３ｂによって減圧されたパイロット圧がパイロット管路４０に導出し、方向制御弁２２が切替位置２２ａに切り替えられる。一方、パイロット管路１１５にこのパイロット圧が導かれ、ジャッキアップ切替弁２５を介して切替弁２６２の信号ポートに導かれるため、切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられる。これにより、ボトム室１１ａからの戻り油の一部が絞り２９ｂ、チェック弁２９ｃ及び油道３５を介してロッド室１１ｂに再生されると共に、残りが絞り２９ａ及び油道３９を介してタンク２８に戻される。
この場合において、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の作動圧力よりも高いときには、ジャッキアップ切替弁２５は弁位置２５ａに維持されるので、流量制御弁２６の切替位置も切替位置２６ａに維持され、また、センタバイパス切替弁２７も弁位置２７ａに維持される。したがって、主ポンプ２１から吐出された圧油は、油道３１、方向制御弁２２のセンタバイパスポート、油道３７、センタバイパス切替弁２７及び油道３８を通ってタンク２８に導かれ、また、第２の主ポンプ１０１から吐出された圧油は、油道１０７、油道１０８、第３の方向制御弁１０３のセンタバイパスポートを通ってタンク２８に導かれるので、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂには圧油が供給されず、ロッド室１１ｂへボトム室１１ａから排出された再生油のみが供給され、ブーム５の自重によってブーム用油圧シリンダ１１が縮小し、ブーム５が自重落下する。
一方、操作レバー２３ａがブーム下げ方向に操作された場合において、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の作動圧力よりも低くなったときには、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられるので、パイロット管路４５がジャッキアップ切替弁２５を介してタンク２８と連通し、流量制御弁２６の切替弁２６２が弁位置２６ｂに切り替えられる。よって、主ポンプ２１から吐出された圧油が、油道３２、流量制御弁２６、油道３３を通って方向制御弁２２のメータインポートに供給される。また、ジャッキアップ切替弁２５の切り替えに伴って、ブーム下げ信号としてのパイロット圧がパイロット管路１１５、ジャッキアック切替弁２５、パイロット管路４３を通ってセンタバイパス切替弁２７の信号ポートに供給されるので、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられると共に、パイロット管路１１６を通って第４の方向制御弁１０４のブーム下げ側の信号ポートに供給されるので、第４の方向制御弁１０４が切替位置１０４ａに切り替えられる。したがって、主ポンプ２１から吐出された圧油がブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給されると共に、第２の主ポンプ１０１から吐出された圧油が第４の方向制御弁１０４、油道１０９及び油道３５を通ってブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給され、ロッド室１１ｂへはボトム室１１ａから排出された再生油と主ポンプ２１から供給される圧油及び第２の主ポンプ１０１から供給される圧油とが合流して供給されるため、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力を発生させることができる。
また、ブーム操作用のパイロット圧がシャトル弁１０６、油道１１８を介して切替弁１０５に導かれるため、切替弁１０５が切替位置１０５ｂに切り替えられ、主ポンプ２１から吐出された圧油が第２の方向制御弁１０２及び第３の方向制御弁１０３を介してそれぞれ左右の走行用油圧モータ８，９に供給される。これにより、ブームと走行とを同時に操作しているときには、左右の走行モータ８，９には主ポンプ２１からの圧油が供給され、ブーム用油圧シリンダ１１には第２の主ポンプ１０１からの圧油が供給されるので、走行操作とブーム下げ動作との複合動作による車体のジャッキアップが可能になる。
なお、前記第５実施形態例においては、ジャッキアップ切替弁２５として油圧パイロット式の切替弁を用いたが、前記第２乃至第４実施形態例に係る油圧作業機と同様に、電磁油圧式又は電磁式の切替弁を用いることもできる。
〈油圧回路の第６例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第６例を図８および図９により説明する。図８は第６実施形態例に係る油圧回路の要部回路図、図９は第６実施形態例の油圧回路に備えられるシャトル弁群の構成図であり、これらの図から明らかなように、本例の油圧回路は、ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式の切替弁を備え、かつ油圧シリンダに１つの可変容量油圧ポンプからの油圧を供給することを特徴としている。
本例の油圧回路は、図２に示した第１の実施形態例に対して図２に示すように、可変容量油圧ポンプ（主ポンプ）２１と、可変容量油圧ポンプ２１の押しのけ容積を制御するレギュレータ（傾転制御手段）２１ａと、可変容量油圧ポンプ２１から吐出される圧油により伸縮され、ブーム（作業要素）５を駆動する複動式のブーム用油圧シリンダ１１と、可変容量油圧ポンプ２１からブーム用油圧シリンダ（アクチュエータ）１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁２２と、方向制御弁２２の切替操作を行うパイロット操作装置２３と、パイロットポンプ２４と、パイロットポンプ２４から吐出される圧油の流れを制御するジャッキアップ切替弁２５と、方向制御弁２２の上流側で方向制御弁２２のメータインポートに接続され、ジャッキアップ切替弁２５によって切替操作される流量制御弁２６と、方向制御弁２２の下流側で方向制御弁２２のセンタバイパスポートに接続され、ジャッキアップ切替弁２５によって切替操作されるセンタバイパス切替弁２７と、タンク２８と、パイロット操作装置２３及び図示しない他のパイロット操作装置からの信号に応じてレギュレータ２１ａに傾転制御信号を出すシャトル弁群（傾転指示手段）３０とから主に構成されている。
前記方向制御弁２２は、絞り２９ａ，２９ｂとチェック弁２９ｃとからなる再生回路を有するものが備えられる。
前記パイロット操作装置２３は、図３に示すように、操作レバー２３ａと、当該操作レバー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とから構成される。
前記ジャッキアップ切替弁２５のパイロットポートには、ハンチング防止用の絞り２５ｄが備えられる。
前記流量制御弁２６は、ポペット弁２６１と、このポペット弁２６１の背圧室と方向制御弁２２のポンプポート側とを連通、遮断するパイロット式の切替弁２６２とからなる。
前記シャトル弁群３０は、図９に示すように、シャトル弁３０１〜３１５と油圧切換弁３１７，３１８の組合せをもって構成されている。なお、このシャトル弁群３０は、個々のシャトル弁及び油圧切換弁を配管にて接続したものを用いることもできるし、ブロック本体内に所要のシャトル弁及び油圧切換弁を一体に組み込んだものを用いることもできる。
シャトル弁３０１〜３１５のうち、シャトル弁３０１〜３０７は、シャトル弁群３０の最上段に配置され、シャトル弁３０１は走行右前進の操作信号圧力Ａｆと走行右後進の操作信号圧力Ａｒの高圧側を選択し、シャトル弁３０２は走行左前進の操作信号圧力Ｂｆと走行左後進の操作信号圧力Ｂｒの高圧側を選択し、シャトル弁３０３はバケットクラウドの操作信号圧力Ｃｃとバケットダンプの操作信号圧力Ｃｄの高圧側を選択し、シャトル弁３０４はブーム上げの操作信号圧力Ｄｕとジャッキアップの操作信号圧力Ｇの高圧側を選択し、シャトル弁３０５はアームクラウドの操作信号圧力Ｅｃとアームダンプの操作信号圧力Ｅｄの高圧側を選択し、シャトル弁３０６は旋回右の操作信号圧力Ｆｒと旋回左の操作信号圧力Ｆ１の高圧側を選択し、シャトル弁３０７は予備のアクテュエータが予備の方向制御弁に接続された場合に設けられる予備のパイロット操作装置の１対のパイロット弁からの操作信号圧力の高圧側を選択する。
シャトル弁３０８〜３１０はシャトル弁群３０の２段目に配置され、シャトル弁３０８は最上段のシャトル弁３０１とシャトル弁３０２のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁３０９は最上段のシャトル弁３０４とシャトル弁３０５のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁３１０は最上段のシャトル弁３０６とシャトル弁３０７のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択する。
シャトル弁３１１，３１２は、シャトル弁群３０の３段目に配置され、シャトル弁３１１は最上段のシャトル弁３０３と２段目のシャトル弁３０９のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁３１２は２段目のシャトル弁３０９とシャトル弁３１０のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択する。
シャトル弁３１３，３１４は、シャトル弁群３０の４段目に配置され、シャトル弁３１３は最上段のシャトル弁３０１と３段目のシャトル弁３１１のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択し、シャトル弁３０４は３段目のシャトル弁３１１とシャトル弁３１２のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択する。
シャトル弁３１５は、シャトル弁群３０の５段目に配置され、４段目のシャトル弁３１４で選択した操作信号圧力とブーム下げの操作信号圧力Ｄｄの高圧側を選択する。
油圧切換弁３１７は、シャトル弁３１３で選択された最高圧力が受圧部３１７ａに導かれ、その最高圧力を基に作動し、パイロットポンプ２４の圧力から制御信号圧力（ポンプ制御信号Ｘｐ１）を生成する比例減圧弁である。この油圧切換弁３１７は、シャトル弁３１３で選択された最高圧力がタンク圧以下のときは図示の位置にあって制御信号圧力をタンク圧に低下させ、シャトル弁３１３で選択された最高圧力がタンク圧以上になると図示の位置から切り換えられて、パイロットポンプ２４の圧力を当該最高圧力のレベルに応じた制御信号圧力に減圧して出力する。可変容量油圧ポンプ２１のレギュレータ２１ａは、この制御信号圧力（ポンプ制御信号Ｘｐ１）により作動する。
レギュレータ２１ａは、ポンプ制御信号Ｘｐ１の圧力が上昇するにしたがって可変容量油圧ポンプ２１の傾転を増大させる特性を有しており、ポンプ制御信号Ｘｐ１が与えられるとそれに応じて可変容量油圧ポンプ２１の吐出流量を増減させる。これにより、パイロット操作装置２３が操作されたとき、方向制御弁２２が切り換えられると共に、可変容量油圧ポンプ２１からは操作信号圧力（パイロット操作装置２３の操作量）に応じた流量の圧油が吐出され、この圧油がブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａ又はロッド室１１ｂに供給されてブーム用油圧シリンダ１１が伸縮される。
油圧切換弁３１８は、シャトル弁３１５で選択された最高圧力が受圧部３１８ａに導かれ、その最高圧力を基に作動し、パイロットポンプ２４の圧力から制御信号圧力（フロント操作Ｘｆ）を生成する比例減圧弁である。この油圧切換弁３１８は、シャトル弁３１５で選択された最高圧力がタンク圧以下のときは図示の位置にあって制御信号圧力をタンク圧に低下させ、シャトル弁３１５で選択された最高圧力がタンク圧以上になると図示の位置から切り換えられて、パイロットポンプ２４の圧力を当該最高圧力のレベルに応じた制御信号圧力に減圧して出力する。図示しない旋回ブレーキシリンダと走行連通弁は、この制御信号圧力（フロント操作Ｘｆ）により作動する。
この第６実施形態例は、第１実施形態例に対してレギュレータ（傾転制御手段）２１ａと、このレギュレータ２１ａに傾転制御信号を出すシャトル弁群（傾転指示手段）３０を設けた構成が基本的に異なるだけなので、第１実施形態例に対して構成に関連する動作についてのみ説明する。
操作レバー２３ａが中立位置にあり、ブーム用油圧シリンダ１１に引張力が作用していない状態から操作レバー２３ａを図示左方向、即ち、ブーム下げ方向に操作すると、ブーム５が下げ方向に回動（いわゆる自重落下）される。
ブーム５の自重落下時、パイロット操作装置２３で生成された圧油はシャトル弁群３０のジャッキアップ信号入力ポートＧには入らず、ブーム下げ信号入力ポートＤｄに入る。ジャッキアップ信号入力ポートＧの圧力は他の複数の操作信号と最高圧選択されて油圧切換弁３１７を切り換えるが、図示しない他のパイロット操作装置が操作されていない場合には、油圧切換弁３１７が切り換えられず、図９の状態に保持される。これにより、シャトル弁群３０からはポンプ制御信号Ｘｐ１としてタンク圧が出力され、レギュレータ２１ａを介して可変容量油圧ポンプ２１が減量制御される。
一方、操作レバー２３ａがブーム下げ方向に操作された場合において、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の切替圧力よりも低いときには、第１実施形態例と同様にして油道３３より方向制御弁２２のメータインポートに供給された可変容量油圧ポンプ２１からの圧油が、ボトム室１１ａから排出された再生油とともに油道３５を通ってブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給され、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力を発生させることができる。
ジャッキアップ時、パイロット操作装置２３で生成された圧油はシャトル弁群３０のジャッキアップ信号入力ポートＧに入り、他の複数の操作信号と最高圧選択されて油圧切換弁３１７を切り換える。これにより、シャトル弁群３０からはポンプ制御信号Ｘｐ１として前記最高圧に応じた圧力が出力され、レギュレータ２１ａを介して可変容量油圧ポンプ２１が増量制御される。
また、操作レバー２３ａが図示右方向、即ち、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よってパイロット管路４１にブーム上げ用のパイロット圧が導出し、方向制御弁２２が切替位置２２ｃに切り替えられる。これにより、ロッド室１１ｂから排出された圧油が油道３５、方向制御弁２２、油道３９を通ってタンク２８に戻されるので、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の作動圧力よりも低圧になり、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられ、流量制御弁２６が切替位置２６ｂに切り替えられる。したがって、油道３２、流量制御弁２６、油道３３を通って方向制御弁２２のメータインポートに供給された可変容量油圧ポンプ２１からの圧油が、油道３４を通ってボトム室１１ａに供給され、ブーム用油圧シリンダ１１が伸張されて、ブーム５が上げ方向に回動される。
ブーム上げ操作時、パイロット操作装置２３で生成された圧油はシャトル弁群３０のブーム上げ信号入力ポートＤｕに入り、他の複数の操作信号と最高圧選択されて油圧切換弁３１７を切り換える。これにより、シャトル弁群３０からはポンプ制御信号Ｘｐ１として前記最高圧に応じた圧力が出力され、レギュレータ２１ａを介して可変容量油圧ポンプ２１が増量制御される。
本実施形態例に係る油圧作業機は、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧の変化を監視し、ブーム下げ動作時にブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧が所定圧以上であるときには、ジャッキアップ切替弁２５を切替位置２５ａに切り替え、これにより流量制御弁２６の切替弁２６２を切替位置２６ａに切り替えると共にセンタバイパス切替弁２７を弁位置２７ａとし、可変容量油圧ポンプ２１から吐出される圧油をブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給しないようにしたので、車体をジャッキアップさせるための押し付け力を必要としない単純なブーム下げ動作時におけるポンプ消費馬力を低減できる。また、単純なブーム下げ動作時に可変容量油圧ポンプ２１から吐出される圧油をブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給しないことから、ブーム５と他の作業要素、例えばアーム６やバケット７を複合動作させる際に、可変容量油圧ポンプ２１からアーム用油圧シリンダ１２やバケット用油圧シリンダ１３に供給される圧油を相対的に増加させることができて、油圧作業機のエネルギー効率を高めることができる。一方、ブーム下げ動作時にブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧が所定圧以下であるときには、ジャッキアップ切替弁２５を弁位置２５ｂに切り替え、これにより流量制御弁２６の切替弁２６２を切替位置２６ｂに切り替えると共にセンタバイパス切替弁２７を切替位置２７ｂに切り替えて可変容量油圧ポンプ２１から吐出される圧油をブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給するので、ブーム５に大きな押し付け力を発生させることができ、車体のジャッキアップが可能になる。
また、ブーム５の下げ動作時にブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧が所定圧以上であるときには可変容量型油圧ポンプ２１の押しのけ容積を減量制御し、ブーム５の下げ動作時にブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧が所定圧以下であるときにはレギュレータ２１ａにより可変容量型油圧ポンプ３１の押しのけ容積を増量制御するので、単純なブーム下げ動作時におけるポンプ消費馬力を低減でき、油圧作業機の燃費を低減できると共に、ブーム５の押しつけ作業時に必要量の圧油を速やかにブーム用油圧シリンダ１１に供給することができるので、ブーム５の単純な下げ動作から押しつけ作業への移行を円滑に行うことができる。
その他、特に説明しない各部、および各部の動作は、前述の第１実施形態と同等に構成され、同等に動作する。
また、前記各実施形態例においては、ブーム用油圧シリンダ１１を駆動するための油圧回路を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の作業要素用の油圧シリンダを駆動するための油圧回路についても前記と同様の構成とすることができる。
例えば、他の作業要素用の油圧シリンダとしては、アーム用油圧シリンダ１２が挙げられる。このアーム用油圧シリンダ１２によりジャッキアップを行う動作は、まず、アーム６とブーム５とを連結している部分よりも前側にアーム６を位置させ、バケット７を地面に押し付けた状態からアーム用油圧シリンダ１２を伸ばし、アームが直立するところまでアーム６を運転席方向へ回動させる。この動作を行うために、アーム用油圧シリンダ１２の図示しないボトム室側に圧油を導き、アーム用油圧シリンダ１２を伸長する。このとき、アーム用油圧シリンダ１２のロッド室の圧力を監視し、このロッド室の圧力が低いときにアームシリンダのボトム室に圧油を導くように構成することにより、ジャッキアップ時に強い力を発生させることが可能となる。
〈油圧回路の第７例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第７例を図１０により説明する。図１０は第７実施形態例に係る油圧回路の回路図であり、この図から明らかなように、本例の油圧回路は、ジャッキアップ切替弁及びセンタバイパス切替弁の切り替えを電磁弁にて行うことを特徴としている。
図１０において、符号５１はブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧を検出する圧力センサ、符号５２はジャッキアップ切替弁２５及びセンタバイパス切替弁２７を切り替えるための電磁弁、符号５３は圧力センサ５１の出力信号を取り込んで電磁弁５２の信号入力部に供給される指令電流値を出力するコントローラ、符号５４はパイロット管路４０から分岐し、電磁弁５２と連絡する油道、符号５５はジャッキアップ切替弁２５の信号ポートと電磁弁５２とをつなぐパイロット管路、符号５６はセンタバイパス切替弁２７の信号ポートと電磁弁５２とをつなぐパイロット管路を示しており、その他、図８と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
コントローラ５３には、圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値と電磁弁５２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶されており、圧力センサ５１によって検出されたボトム圧値がブーム自重落下時のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０以上の場合には、電磁弁５２が弁位置５２ａを保持し、圧力センサ５１によって検出されたボトム圧値がブーム５に押し付け力が作用した場合のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０よりも低圧の場合には、電磁弁５２を切替位置５２ｂに切り替える指令電流を出力する。
電磁弁５２が弁位置５２ａを保持している場合には、ブーム下げ信号となるパイロット圧が電磁弁５２にて遮断され、パイロット管路５５，５６にパイロット圧が立たないので、ジャッキアップ切替弁２５が弁位置２５ａを保持し、流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられると共に、センタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持する。これに対して、電磁弁５２が切替位置５２ｂに切り替えられ、ブーム操作が行われた場合には、ブーム下げ信号となるパイロット圧が電磁弁５２を介してパイロット管路５５，５６に供給されるので、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられて、流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ｂに切り替えられると共に、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられる。
切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持している場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへ供給される圧油はボトム室１１ａから排出される再生油のみとなり、ブーム５が自重落下する。そして、この場合には、シャトル弁群３０よりレギュレータ２１ａにタンク圧に相当するポンプ制御信号Ｘｐ１が出力され、可変容量油圧ポンプ２１の押しのけ容積が減量制御される。一方、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂに再生油と可変容量油圧ポンプ２１から供給される圧油とが合流して供給され、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力を得ることができる。そして、この場合には、シャトル弁群３０よりレギュレータ２１ａにシャトル弁群３０にて選択された最高圧に応じたポンプ制御信号Ｘｐ１が出力され、可変容量油圧ポンプ２１の押しのけ容積が増量制御される。
本実施形態例に係る油圧作業機は、第６実施形態例に係る油圧作業機と同様の効果を奏するほか、少なくともブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａとジャッキアップ切替弁２５の信号ポートとをつなぐ油道を省略することができるので、油圧回路の簡略化を図ることができる。
〈油圧回路の第８例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第８例を図１１により説明する。図１１は第８実施形態例に係る油圧回路の回路図であり、この図から明らかなように、本例の油圧回路は、ジャッキアップ切替弁として２つの電磁弁を備えると共に、ブーム用油圧シリンダのボトム圧及び方向制御弁のパイロット圧に基づいてこれら２つの電磁弁の切り替えを制御することを特徴としている。
図１１において、符号５１はブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧を検出する第１の圧力センサ、符号６１，６２はジャッキアップ切替弁を構成する第１及び第２の電磁弁、符号６３はパイロット管路４０のパイロット圧を検出する第２の圧力センサ、符号６４は第１の圧力センサ５１の出力信号及び第２の圧力センサ６３の出力信号を取り込んで第１及び第２の電磁弁６１，６２の切替位置を切り替えるための指令電流値を出力するコントローラ、符号６５は第１の電磁弁６１と流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートとをつなぐパイロット管路、符号６６は第２の電磁弁６２とセンタバイパス切替弁２７の信号ポートとをつなぐパイロット管路を示しており、その他、図８と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
コントローラ６４は、図１１に示すように、第１の圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値と第１及び第２の電磁弁６１，６２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第１の記憶部７１と、第２の圧力センサ６３にて検出されたパイロット管路４０のパイロット圧（ブーム下げ信号）と第１の電磁弁６２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第２の記憶部７２と、前記第１の記憶部７１から出力される指令電流値と前記第２の記憶部７２から出力される指令電流値とのうち、小さい方の指令電流値を選択して前記第１の電磁弁６２の信号入力部に供給する最小値選択回路７３とから構成されている。
そして、本例のコントローラ６４によると、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム自重落下時のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０以上の場合には、第１の記憶部７１から出力される指令電流値が小さい値となるため、第１の電磁弁６１は弁位置６１ａを保持し、また、最小値選択回路７３からは、第２の記憶部７２から出力される指令電流の大小に拘わらず、小さい値の指令電流が出力される。このため、第２の電磁弁６２も弁位置６２ａを保持する。したがって、パイロットポンプ２４から吐出された圧油が第１の電磁弁６１及びパイロット管路６５を介して流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートに供給されるので、切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられると共に、パイロットポンプ２４から吐出された圧油が第２の電磁弁６２にて遮断されるためにパイロット管路６６にパイロット圧が立たず、センタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持する。
一方、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム５に押し付け力が作用した場合のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０よりも低圧の場合には、第１の記憶部７１から出力される指令電流値が大きな値となるため、第１の電磁弁６１が、切替位置６１ｂに切り替えられる。また、最小値選択回路７３からは、第２の記憶部７２から出力された指令電流に応じた電流が出力される。このため、ブーム下げ動作が行われたときには、第２の電磁弁６２は切替位置６２ｂに切り替えられ、センタバイパス切替弁２７が切替位量２７ｂに切り替えられる。逆に、ブーム下げ操作が行われていない場合には、第２の電磁弁６２は弁位置６２ａを保持するため、センタバイパス切替弁２７は弁位置２７ａを保持する。
流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持している場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへボトム室１１ａから排出された再生油だけが供給され、ブーム５が自重落下する。そして、この場合には、シャトル弁群３０よりレギュレータ２１ａにタンク圧に相当するポンプ制御信号Ｘｐ１が出力され、可変容量油圧ポンプ２１の押しのけ容積が減量制御される。一方、ジャッキアップ切替弁２５を構成する第１の電磁弁６１及び第２の電磁弁６２の弁位置が、それぞれ切替位置６１ｂ，６２ｂに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへ再生油と可変容量油圧ポンプ２１から供給される圧油とが合流して供給されるため、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力が発生される。そして、この場合には、シャトル弁群３０よりレギュレータ２１ａにシャトル弁群３０にて選択された最高圧に応じたポンプ制御信号Ｘｐ１が出力され、可変容量油圧ポンプ２１の押しのけ容積が増量制御される。
本実施形態例に係る油圧作業機も、第７実施形態例に係る油圧作業機と同様の効果を奏する。
〈油圧回路の第９例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第４例を図１２により説明する。図１２は第９実施形態例に係る油圧回路の回路図であり、この図から明らかなように、本例の油圧回路は、パイロット操作装置２３を構成する減圧弁２３ｂによるパイロット圧、即ち、ブーム下げ信号によってに方向制御弁２２、流量制御弁２６及びセンタバイパス切替弁２７の切り替えを行うことを特徴としている。
図１２において、符号５１はブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧を検出する第１の圧力センサ、符号８１，８２はジャッキアップ切替弁を構成する第１及び第２の電磁弁、符号８３は圧力センサ５１の出力信号を取り込んで第１及び第２の電磁弁８１，８２の切替位置を切り替えるための指令電流値を出力するコントローラ、符号８４はパイロット管路４０から分岐し、第１の電磁弁８１とつなぐパイロット管路、符号８５はパイロット管路４０から分岐し、第２の電磁弁８２とつなぐパイロット管路、符号８６は第１の電磁弁８１と流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートとをつなぐパイロット管路、符号８７は第２の電磁弁８２とセンタバイパス切替弁２７の信号ポートとをつなぐパイロット管路、符号８８は第２の電磁弁８２とパイロット操作装置２３に備えられたブーム上げ操作用の減圧弁２３ｃとをつなぐパイロット管路、符号８９はパイロット管路８７とパイロット管路８８との接続点に設けられたチェック弁を示しており、その他、図８と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
コントローラ８３は、図１２に示すように、第１の圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値と第１の電磁弁８１の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第１の記憶部９１と、第１の圧力センサ５１にて検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値と第２の電磁弁８２の信号入力部に供給される指令電流値との関係が記憶された第２の記憶部９２とから構成されている。
そして、本例のコントローラ８３によると、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム自重落下時のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０以上の場合には、第１の電磁弁８１が第１の記憶部９１から出力される指令電流値によって弁位置８１ａを保持すると共に、第２の電磁弁８２が第２の記憶部９２から出力される指令電流値によって弁位置８２ａを保持する。したがって、ブーム下げ操作が行われた場合には、パイロット管路４０からパイロット管路８４、第１の電磁弁８１及びパイロット管路８６を通って流量制御弁２６の切替弁２６２の信号ポートに供給され、切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられると共に、パイロット管路８５が第２の電磁弁８２にて遮断されるために、パイロット管路８７にパイロット圧が立たず、センタバイパス切替弁２７が弁位置２７ａを保持する。
一方、圧力センサ５１によって検出されたブーム用油圧シリンダ１１のボトム圧値がブーム５に押し付け力が作用した場合のボトム圧値の範囲内、即ち、所定圧Ｐ０よりも低圧の場合には、第１の電磁弁８１が第１の記憶部９１から出力される指令電流値によって切替位置８１ｂに切り替えられると共に、第２の電磁弁８２が第２の記憶部９２から出力される指令電流値によって切替位置８２ｂに切り替えられる。したがって、パイロット管路８４が第１の電磁弁８１にて遮断されるので、パイロット管路８６にパイロット圧が立たず、流量制御弁２６が切替位置２６ｂに切り替えられると共に、パイロット管路４０とパイロット管路８７とが連通状態となる。このため、ブーム下げ操作を行うと、ブーム下げ用のパイロット圧がパイロット管路４０、パイロット管路８５、第２の電磁弁８２及びパイロット管路８７を通ってセンタバイパス切替弁２７の信号ポートに供給されるので、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられる。
流量制御弁２６の切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ａに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへボトム室１１ａから排出された再生油のみが供給されるため、ブーム５が自重落下する。そして、この場合には、シャトル弁群３０よりレギュレータ２１ａにタンク圧に相当するポンプ制御信号Ｘｐ１が出力され、可変容量油圧ポンプ２１の押しのけ容積が減量制御される。一方、ジャッキアップ切替弁２５を構成する第１の電磁弁８１及び第２の電磁弁８２が切替位置８１ｂ，８２ｂに切り替えられ、かつセンタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられている場合には、第１実施形態例において説明したように、ロッド室１１ｂへ再生油と可変容量油圧ポンプ２１から供給される圧油とが合流して供給されるため、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力が発生される。そして、この場合には、シャトル弁群３０よりレギュレータ２１ａにシャトル弁群３０にて選択された最高圧に応じたポンプ制御信号Ｘｐ１が出力され、可変容量油圧ポンプ２１の押しのけ容積が増量制御される。
本実施形態例に係る油圧作業機も、第７実施形態例に係る油圧作業機と同様の効果を奏する。
〈油圧回路の第１０例〉
次に、前記油圧作業機に備えられる油圧回路の第１０例を図１３及び図１４により説明する。図１３は第１０実施形態例に係る油圧回路の回路図、図１４は第１０実施形態例の油圧回路に備えられるシャトル弁群の構成図であり、これらの図から明らかなように、本例の油圧回路は、ブーム駆動用の油圧回路に走行装置駆動用の油圧回路を組み合わせたことを特徴としている。
図１３において、符号８は右走行用油圧モータ、符号９は左走行用油圧モータ、符号１０１は第２の可変容量油圧ポンプ、符号１０１ａは第２の可変容量油圧ポンプ１０１の押しのけ容積を制御する第２のレギュレータ（傾転制御手段）、符号１０２は可変容量油圧ポンプ２１から右走行用油圧モータ８に供給される圧油の流れを制御する第２の方向制御弁、符号１０３は第２の可変容量油圧ポンプ１０１から左走行用油圧モータ９に供給される圧油の流れを制御する第３の方向制御弁、符号１０４はブーム下げ操作時に第２の可変容量油圧ポンプ１０１からブーム用油圧シリンダ１１に供給される圧油の流れを制御する第４の方向制御弁、符号１０５はブーム下げ操作が行われる場合に第１の可変容量油圧ポンプ２１から供給される圧油を左走行用油圧モータ９側に供給するための切替弁、符号１０６はブーム操作が行われた場合に、切替弁１０５に切替信号を付与するシャトル弁、符号１０７は第２の可変容量油圧ポンプ１０１と第４の方向切替弁１０４とをつなぐ油道、符号１０８は第２の可変容量油圧ポンプ１０１とタンク２８とを連絡するセンタバイパス通路、符号１０９は第４の方向切替弁１０４とブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂとをつなぐ油道、符号１１０は第４の方向切替弁１０４とブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａとをつなぐ油道、符号１１１は油道１１０に設けられた逆止弁、符号１１２は可変容量油圧ポンプ２１と切替弁１０５とをつなぐ油道、符号１１３は油道１１２に設けられた逆止弁、符号１１４は切替弁１０５と第３の方向制御弁１０３とをつなぐ油道、符号１１５はジャッキアップ切替弁２５にブーム下げ信号となるパイロット圧を導くパイロット管路、符号１１６は第４の方向制御弁１０４の信号ポートにブーム下げ信号を供給するパイロット管路、符号１１７は第４の方向制御弁１０４の信号ポートにブーム上げ信号を供給するパイロット管路、符号１１８は切替弁１０５の信号ポートに切替信号を供給するパイロット管路を示しており、その他、図８と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
なお、本例の油圧回路に備えられるシャトル弁群３０は、図１４に示すように、図９のシャトル弁群にシャトル弁３１６と油圧切換弁３１９とを付加した構成になっている。シャトル弁３１６は、シャトル弁群３０の６段目に配置され、最上段のシャトル弁３０２と３段目のシャトル弁３１２のそれぞれで選択した操作信号圧力の高圧側を選択する。また、油圧切換弁３１９は、シャトル弁３１６で選択された最高圧力が受圧部３１９ａに導かれ、その最高圧力を基に作動し、パイロットポンプ２４の圧力から制御信号圧力（ポンプ制御信号Ｘｐ２）を生成する比例減圧弁である。この油圧切換弁３１９は、シャトル弁３１６で選択された最高圧力がタンク圧以下のときは図示の位置にあって制御信号圧力をタンク圧に低下させ、シャトル弁３１６で選択された最高圧力がタンク圧以上になると図示の位置から切り換えられて、パイロットポンプ２４の圧力を当該最高圧力のレベルに応じた制御信号圧力に減圧して出力する。第２の可変容量油圧ポンプ１０１のレギュレータ１０１ａは、この制御信号圧力（ポンプ制御信号Ｘｐ２）により作動する。
以下、前記のように構成された第１０実施形態例に係る油圧作業機の動作について説明する。
操作レバー２３ａが中立位置にある場合、図１３に示すように、方向制御弁２２及び第４の方向制御弁１０４はそれぞれ中立位置２２ｂ及び中立位置１０４ｂを保持し、ジャッキアップ切替弁２５はブーム用油圧シリンダ１１のボトム側の圧力により切替位置２５ａに切り替えられる。この状態では、パイロット管路４３がタンク２８と連通しており、センタバイパス切替弁２７は弁位置２７ａを保持し、切替弁１０５は弁位置１０５ａを保持する。したがって、可変容量油圧ポンプ２１から吐出された圧油は、油道３１、方向制御弁２２のセンタバイパスポート、油道３７、センタバイパス切替弁２７及び油道３８を通ってタンク２８に導かれ、また、第２の可変容量油圧ポンプ１０１から吐出された圧油は、油道１０７、油道１０８、第３の方向制御弁１０３のセンタバイパスポートを通ってタンク２８に導かれるため、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂには圧油が供給されない。
この状態から操作レバー２３ａを図示左方向、即ち、ブーム下げ方向に操作すると、パイロットポンプ２４から供給され、減圧弁２３ｂによって減圧されたパイロット圧がパイロット管路４０に導出し、方向制御弁２２が切替位置２２ａに切り替えられる。一方、パイロット管路１１５にこのパイロット圧が導かれ、ジャッキアップ切替弁２５を介して切替弁２６２の信号ポートに導かれるため、切替弁２６２が切替位置２６ａに切り替えられる。これにより、ボトム室１１ａからの戻り油の一部が絞り２９ｂ、チェック弁２９ｃ及び油道３５を介してロッド室１１ｂに再生されると共に、残りが絞り２９ａ及び油道３９を介してタンク２８に戻される。
この場合において、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の作動圧力よりも高いときには、ジャッキアップ切替弁２５は弁位置２５ａに維持されるので、流量制御弁２６の切替位置も切替位置２６ａに維持され、また、センタバイパス切替弁２７も弁位置２７ａに維持される。したがって、可変容量油圧ポンプ２１から吐出された圧油は、油道３１、方向制御弁２２のセンタバイパスポート、油道３７、センタバイパス切替弁２７及び油道３８を通ってタンク２８に導かれ、また、第２の可変容量油圧ポンプ１０１から吐出された圧油は、油道１０７、油道１０８、第３の方向制御弁１０３のセンタバイパスポートを通ってタンク２８に導かれるので、ブーム用油圧シリンダ１１のボトム室１１ａ及びロッド室１１ｂには圧油が供給されず、ロッド室１１ｂへボトム室１１ａから排出された再生油のみが供給され、ブーム５の自重によってブーム用油圧シリンダ１１が縮小し、ブーム５が自重落下する。
ブーム５の自重落下時、パイロット操作装置２３で生成された圧油はシャトル弁群３０のジャッキアップ信号入力ポートＧには入らず、ブーム下げ信号入力ポートＤｄに入る。ジャッキアップ信号入力ポートＧの圧力は他の複数の操作信号と最高圧選択されて油圧切換弁３１７を切り換えるが、図示しない他のパイロット操作装置が操作されていない場合には、油圧切換弁３１７が切り換えられず、図４の状態に保持される。これにより、シャトル弁群３０からはポンプ制御信号Ｘｐ１，Ｘｐ２としてタンク圧が出力され、レギュレータ２１ａ，１０１ａを介して可変容量油圧ポンプ２１，１０１が減量制御される。
一方、操作レバー２３ａがブーム下げ方向に操作された場合において、ボトム圧がジャッキアップ切替弁２５の作動圧力よりも低くなったときには、ジャッキアップ切替弁２５が切替位置２５ｂに切り替えられるので、パイロット管路４５がジャッキアップ切替弁２５を介してタンク２８と連通し、流量制御弁２６の切替弁２６２が弁位置２６ｂに切り替えられる。よって、可変容量油圧ポンプ２１から吐出された圧油が、油道３２、流量制御弁２６、油道３３を通って方向制御弁２２のメータインポートに供給される。また、ジャッキアップ切替弁２５の切り替えに伴って、ブーム下げ信号としてのパイロット圧がパイロット管路１１５、ジャッキアック切替弁２５、パイロット管路４３を通ってセンタバイパス切替弁２７の信号ポートに供給されるので、センタバイパス切替弁２７が切替位置２７ｂに切り替えられると共に、パイロット管路１１６を通って第４の方向制御弁１０４のブーム下げ側の信号ポートに供給されるので、第４の方向制御弁１０４が切替位置１０４ａに切り替えられる。したがって、可変容量油圧ポンプ２１から吐出された圧油がブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給されると共に、第２の可変容量油圧ポンプ１０１から吐出された圧油が第４の方向制御弁１０４、油道１０９及び油道３５を通ってブーム用油圧シリンダ１１のロッド室１１ｂに供給され、ロッド室１１ｂへはボトム室１１ａから排出された再生油と可変容量油圧ポンプ２１から供給される圧油及び第２の可変容量油圧ポンプ１０１から供給される圧油とが合流して供給されるため、車体のジャッキアップ力などの強い押し付け力を発生させることができる。
ジャッキアップ時、パイロット操作装置２３で生成された圧油はシャトル弁群３０のジャッキアップ信号入力ポートＧに入り、他の複数の操作信号と最高圧選択されて油圧切換弁３１７を切り換える。これにより、シャトル弁群３０からはポンプ制御信号Ｘｐ１，Ｘｐ２として前記最高圧に応じた圧力が出力され、レギュレータ２１ａ，１０１ａを介して可変容量油圧ポンプ２１，１０１が増量制御される。
また、ブーム操作用のパイロット圧がシャトル弁１０６、油道１１８を介して切替弁１０５に導かれるため、切替弁１０５が切替位置１０５ｂに切り替えられ、可変容量油圧ポンプ２１から吐出された圧油が第２の方向制御弁１０２及び第３の方向制御弁１０３を介してそれぞれ左右の走行用油圧モータ８，９に供給される。これにより、ブームと走行とを同時に操作しているときには、左右の走行モータ８，９には可変容量油圧ポンプ２１からの圧油が供給され、ブーム用油圧シリンダ１１には第２の可変容量油圧ポンプ１０１からの圧油が供給されるので、走行操作とブーム下げ動作との複合動作による車体のジャッキアップが可能になる。
なお、前記第１０実施形態例においては、ジャッキアップ切替弁２５として油圧パイロット式の切替弁を用いたが、前記第７乃至第９実施形態例に係る油圧作業機と同様に、電磁油圧式又は電磁式の切替弁を用いることもできる。
また、前記各実施形態例においては、ブーム用油圧シリンダ１１を駆動するための油圧回路を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の作業要素用の油圧シリンダを駆動するための油圧回路についても前記と同様の構成とすることができる。

Claims (14)

1. 主ポンプから吐出される圧油により伸縮され、作業要素を駆動する複動式の油圧シリンダと、
   前記主ポンプから前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、
   当該方向制御弁の切替操作を行う操作装置とを備えた油圧作業機において、
   前記油圧シリンダへの供給圧が所定圧に達したときに流路が切り替えられるジャッキアップ切替弁と、
   当該切替弁の切替操作に伴って前記主ポンプから前記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又は閉路側に変更する流路変更手段と、
   を備え、
   前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダの保持圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記油圧シリンダの非保持圧供給側に供給せず、
   前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダの保持圧が前記所定圧未満であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記方向制御弁を介して前記油圧シリンダの保持圧側に供給することを特徴とする油圧作業機。
2. 主ポンプと、作業要素と、前記主ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する複動式の油圧シリンダと、前記主ポンプから前記油圧シリンダのボトム室及びロッド室に供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、当該方向制御弁の切替操作を行う操作装置とを備えた油圧作業機において、
   前記油圧シリンダのボトム圧が所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、
   当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記主ポンプから前記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又は閉路側に変更する流路変更手段と、
   を備え、
   前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記油圧シリンダのロッド室に供給せず、
   前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧未満であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記主ポンプから吐出される圧油を前記方向制御弁を介して前記油圧シリンダのロッド室に供給することを特徴とする油圧作業機。
3. 第１及び第２の主ポンプと、前記第１の主ポンプから吐出される圧油により駆動される第１の走行装置と、前記第２の主ポンプから吐出される圧油により駆動される第２の走行装置と、前記第１の主ポンプから前記第１の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第１の方向制御弁と、前記第２の主ポンプから前記第２の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第２の方向制御弁と、作業要素と、前記第１及び第２の主ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する複動式の油圧シリンダと、前記第１の主ポンプから前記油圧シリンダのボトム室及びロッド室に供給される圧油の流れを制御する第３の方向制御弁と、前記第２の主ポンプから前記油圧シリンダのボトム室及びロッド室に供給される圧油の流れを制御する第４の方向制御弁と、前記第１及び第２の方向制御弁の切替操作を行う第１の操作装置と、前記第３及び第４の方向制御弁の切替操作を行う第２の操作装置とを備えた油圧作業機において、
   前記油圧シリンダのボトム圧が所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、
   当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記第１の主ポンプから前記第３の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又は閉路側に変更する流路変更手段と、
   を備え、
   前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記第１及び第２の主ポンプから吐出される圧油を前記油圧シリンダのロッド室に供給せず、
   前記作業要素の下げ動作時に前記油圧シリンダのボトム圧が前記所定圧未満であるときには、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記第１及び第２の主ポンプから吐出される圧油を前記第３及び第４の方向制御弁を介して前記油圧シリンダのロッド室に供給することを特徴とする油圧作業機。
4. 前記油圧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油圧シリンダのロッド室に供給されるメータイン油に再生する再生回路を備えたことを特徴とする請求の範囲２または３に記載の油圧作業機。
5. 前記ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式切替弁を備えたことを特徴とする請求の範囲１ないし３のいずれか１項に記載の油圧作業機。
6. 主ポンプである可変容量型油圧ポンプと、前記可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を制御する傾転制御手段と、少なくとも１つの作業要素と、前記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する少なくとも１つのアクチュエータと、前記可変容量型油圧ポンプから前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁と、前記方向制御弁の移動量を制御するパイロット操作装置と、前記パイロット操作装置からの信号に応じて前記傾転制御手段へ傾転制御信号を出す傾転指示手段とを備えた油圧作業機において、
   前記アクチュエータの保持圧が所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、
   当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記可変容量型油圧ポンプから前記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又は閉路側に変更する流路変更手段と、
   を備え、
   前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油を断つと共に、前記可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を減量制御し、
   前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧未満であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油を前記方向制御弁を介して前記アクチュエータに供給すると共に、前記傾転指示手段により前記可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を増量制御することを特徴とする油圧作業機。
7. 主ポンプである第１及び第２の可変容量型油圧ポンプと、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積をそれぞれ個別に制御する第１及び第２の傾転制御手段と、前記第１の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される第１の走行装置と、前記第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される第２の走行装置と、前記第１の可変容量型油圧ポンプから前記第１の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第１の方向制御弁と、前記第２の可変容量型油圧ポンプから前記第２の走行装置に供給される圧油の流れを制御する第２の方向制御弁と、少なくとも１つの作業要素と、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により伸縮され、前記作業要素を駆動する少なくとも１つのアクチュエータと、前記第１の可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第３の方向制御弁と、前記第２の可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第４の方向制御弁と、前記第１及び第２の方向制御弁の切替操作を行うパイロット操作装置と、前記パイロット操作装置からの信号に応じて前記傾転制御手段へ傾転制御信号を出す傾転指示手段とを備えた油圧作業機において、
   前記アクチュエータの保持圧が所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、
   当該ジャッキアップ切替弁の切替操作に伴って前記第１の可変容量型油圧ポンプから前記第３の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又は閉路側に変更する流路変更手段と、
   を備え、
   前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧以上であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第１の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を閉路側に切り替え、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油を断つと共に、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を減量制御し、
   前記作業要素の下げ動作時に前記アクチュエータの保持圧が前記所定圧未満であるときには、前記ジャッキアップ切替弁を第２の切替位置に切り替えて前記流路変更手段を開路側に切り替え、前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油を前記第３及び第４の方向制御弁を介して前記アクチュエータに供給すると共に、前記傾転指示手段により前記第１及び第２の可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積を増量制御することを特徴とする油圧作業機。
8. 前記流路変更手段が、
   前記方向制御弁の上流側で当該方向制御弁のメータインポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられる流量制御弁と、
   前記方向制御弁の下流側で当該方向制御弁のセンタバイパスポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられるセンタバイパス切替弁と、
   からなることを特徴とする請求の範囲１、２および６のいずれか１項に記載の油圧作業機。
9. 前記流路変更手段が、
   前記第３の方向制御弁の上流側で当該第３の方向制御弁のメータインポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられる流量制御弁と、
   前記第３の方向制御弁の下流側で当該第３の方向制御弁のセンタバイパスポートに接続され、前記ジャッキアップ切替弁が第１の切替位置に切り替えられているときには開路位置に切り替えられ、前記ジャッキアップ切替弁が第２の切替位置に切り替えられているときには閉路位置に切り替えられるセンタバイパス切替弁と、
   からなることを特徴とする請求の範囲３または７に記載の油圧作業機。
10. 前記ジャッキアップ切替弁として油圧パイロット式切替弁を備え、当該油圧パイロット式切替弁のパイロットポートに絞りを備えたことを特徴とする請求の範囲６ないし９のいずれか１項に記載の油圧作業機。
11. 前記ジャッキアップ切替弁の切替動作を制御する電磁式切替弁と、
    前記油圧シリンダのボトム室の圧力値を検出する圧力検出手段と、
    前記圧力検出手段によって検出された圧力に基づいて前記電磁式切替弁を動作させる電気的制御手段と、
    をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の油圧作業機。
12. 前記傾転指示手段が、前記パイロット操作装置により生成された操作信号圧力のうち、所定の操作信号圧力群の最高圧力を選択する複数のシャトル弁の組合せにより構成されていることを特徴とする請求項６または７記載の油圧作業機。
13. 前記下げ動作される作業要素がブームであり、前記アクチュエータがブーム用油圧シリンダであることを特徴とする請求項６または８に記載の油圧作業機。
14. 前記ブーム用油圧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用油圧シリンダのロッド室に供給されるメータイン油に再生する再生回路を備えたことを特徴とする請求項１２に記載の油圧作業機。

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