WO2021039283A1 - 建設機械の油圧システム - Google Patents

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WO2021039283A1
WO2021039283A1 PCT/JP2020/029478 JP2020029478W WO2021039283A1 WO 2021039283 A1 WO2021039283 A1 WO 2021039283A1 JP 2020029478 W JP2020029478 W JP 2020029478W WO 2021039283 A1 WO2021039283 A1 WO 2021039283A1
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electromagnetic proportional
set value
proportional valve
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operating
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哲弘 近藤
英泰 村岡
善之 東出
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川崎重工業株式会社
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    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/863—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being a hydraulic or pneumatic failure
    • F15B2211/8636—Circuit failure, e.g. valve or hose failure

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for construction machinery.
  • a plurality of control valves are interposed between a main pump and a plurality of hydraulic actuators. Each control valve controls the supply and discharge of hydraulic oil to the corresponding hydraulic actuator.
  • each control valve has a spool arranged in the housing and a pair of pilot ports for operating the spool.
  • an electromagnetic proportional valve is connected to each pilot port of the control valve, and the control valve is driven by the electromagnetic proportional valve.
  • Patent Document 1 discloses a configuration for returning the control valve to the neutral position when the electromagnetic proportional valve for driving the control valve fails.
  • an electromagnetic switching valve is interposed between the auxiliary pump and the electromagnetic proportional valve for driving the control valve, and when the electromagnetic proportional valve for driving the control valve fails, the electromagnetic switching valve is moved from the open position to the closed position. Switch to stop the supply of hydraulic oil from the auxiliary pump to the electromagnetic proportional valve. That is, when the electromagnetic proportional valve for driving the control valve fails, the control valve is maintained in the neutral position even if the operator operates the operating device, and the operation on the operating device is invalidated.
  • an object of the present invention is to provide a hydraulic system for a construction machine capable of invalidating an operation on an operating device without using a dedicated solenoid valve for invalidating the operation on the operating device.
  • the inventor of the present invention is configured in the hydraulic system of the construction machine so that the hydraulic brake for the swing motor is switched from the brake state to the brake release state by the electromagnetic on-off valve. Focusing on the fact that there is something, I thought that if the electromagnetic on-off valve was changed to an electromagnetic proportional valve, it could be used to invalidate the operation on the operating device.
  • the present invention has been made from such a viewpoint.
  • the hydraulic brake for the swivel motor is sometimes called a parking brake because its main role is to prevent the swivel body from swiveling when the construction machine is not moving.
  • the hydraulic system of the construction machine from one side of the present invention has a plurality of hydraulic actuators including a swivel motor and a brake release port, and the oil pressure guided to the brake release port is higher than the first set value.
  • the brake is switched from the brake state that prohibits the rotation of the output shaft of the swivel motor to the brake release state that allows the rotation of the output shaft, and is interposed between the main pump and the plurality of hydraulic actuators.
  • a plurality of control valves having pilot ports, a plurality of first electromagnetic proportional valves connected to the pilot ports of the plurality of control valves, and electricity according to the amount of operation for operating the plurality of control valves.
  • a plurality of operating devices that output signals, a control device that controls the plurality of first electromagnetic proportional valves based on electric signals output from the plurality of operating devices, and a brake release port connected by a secondary pressure line. It is a switching valve interposed between the second electromagnetic proportional valve connected to the auxiliary pump by the primary pressure line and the auxiliary pump and the plurality of first electromagnetic proportional valves, and the secondary pressure is provided by the pilot line.
  • a switching valve that has a pilot port connected to the line and switches from the closed position to the open position when the pilot pressure guided to this pilot port becomes equal to or higher than the second set value lower than the first set value. It is characterized by having.
  • the switching valve interposed between the auxiliary pump and the first electromagnetic proportional valve is closed depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve is lower or higher than the second set value. It is possible to switch between switching to the open position and, in other words, disabling or enabling the operation on the operating device. Further, depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve is made lower or higher than the first set value, whether or not the brake for the swing motor (parking brake) is activated while the operation on the operating device is enabled. Can be switched. That is, one second electromagnetic proportional valve can be provided with two functions. Therefore, a dedicated solenoid valve for invalidating the operation on the operating device is unnecessary.
  • the construction machine is a self-propelled hydraulic excavator
  • the plurality of operating devices include a pair of traveling operating devices, a turning operating device, a boom operating device, an arm operating device, and a bucket operating device.
  • the control device further includes a selection device that accepts the selection of an operation lock that invalidates the operation on the plurality of operation devices, or the selection of the operation lock release that enables the operation on the plurality of operation devices, and the control device is the selection device. Controls the second electromagnetic proportional valve so that the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve becomes lower than the second set value while the second electromagnetic proportional valve is accepting the selection of the operation lock, and the selection device releases the operation lock.
  • the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve is applied.
  • the second electromagnetic proportional valve may be controlled so that the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve becomes higher than the first set value.
  • the parking brake is switched to the brake release state not only during the turning operation but also during the boom operation, arm operation and bucket operation, so that the turning body is to be turned from the ground or the like during the boom operation, arm operation or bucket operation.
  • the parking brake is not subjected to force when the force is applied. Therefore, it is possible to prevent the parking brake from being damaged by an excessive force. That is, the torque capacity of the parking brake can be limited to the torque capacity dedicated to stationary, and the parking brake can be miniaturized.
  • the hydraulic system of the construction machine from another aspect of the present invention has a plurality of hydraulic actuators including a swivel motor and a brake release port, and the hydraulic pressure guided to the brake release port is higher than the first set value.
  • the brake is switched from the brake state that prohibits the rotation of the output shaft of the swing motor to the brake release state that allows the rotation of the output shaft, and is interposed between the main pump and the plurality of hydraulic actuators.
  • a plurality of control valves having a spool and a pilot port, a plurality of first electromagnetic proportional valves connected to the pilot ports of the plurality of control valves, respectively, and depending on the amount of operation for operating the plurality of control valves.
  • a plurality of operating devices that output the electric signals
  • a control device that controls the plurality of first electromagnetic proportional valves based on the electric signals output from the plurality of operating devices, and the brake release port by the secondary pressure line.
  • a second electromagnetic proportional valve connected to the secondary pressure line and connected to the auxiliary pump by a primary pressure line, and a distribution line connecting the secondary pressure line and the plurality of first electromagnetic proportional valves, and the plurality of controls.
  • Each of the valves is configured so that the spool moves to the stroke end when the pilot pressure guided to the pilot port of the control valve reaches the second set value, and the first set value is from the second set value. It is also characterized by being expensive.
  • the operation on the operating device is invalidated or enabled depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve is set to zero or higher than the second set value. .. Further, depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve is made lower or higher than the first set value, whether or not the brake for the swing motor (parking brake) is activated while the operation on the operating device is enabled. Can be switched. That is, one second electromagnetic proportional valve can be provided with two functions. Therefore, a dedicated solenoid valve for invalidating the operation on the operating device is unnecessary.
  • the construction machine is a self-propelled hydraulic excavator
  • the plurality of operating devices include a pair of traveling operating devices, a turning operating device, a boom operating device, an arm operating device, and a bucket operating device.
  • the control device further includes a selection device that accepts the selection of an operation lock that invalidates the operation on the plurality of operation devices, or the selection of the operation lock release that enables the operation on the plurality of operation devices, and the control device is the selection device. Controls the second electromagnetic proportional valve so that the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve becomes zero while accepting the selection of the operation lock, and the selection device accepts the selection of the operation lock release.
  • the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve is higher than the second set value.
  • the second electromagnetic proportional valve becomes higher and lower than the first set value.
  • the second electromagnetic proportional valve may be controlled so that the secondary pressure becomes higher than the first set value.
  • the parking brake is switched to the brake release state not only during the turning operation but also during the boom operation, arm operation and bucket operation, so that the turning body is to be turned from the ground or the like during the boom operation, arm operation or bucket operation.
  • the parking brake is not subjected to force when the force is applied. Therefore, it is possible to prevent the parking brake from being damaged by an excessive force. That is, the torque capacity of the parking brake can be limited to the torque capacity dedicated to stationary, and the parking brake can be miniaturized.
  • the operation on the operating device can be invalidated without using the dedicated solenoid valve for invalidating the operation on the operating device.
  • FIG. 1 shows the hydraulic system 1A of the construction machine according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows the construction machine 10 on which the hydraulic system 1A is mounted.
  • the construction machine 10 shown in FIG. 2 is a hydraulic excavator
  • the present invention is also applicable to other construction machines such as a hydraulic crane.
  • the construction machine 10 shown in FIG. 2 is a self-propelled type and includes a traveling body 11. Further, the construction machine 10 includes a swivel body 12 rotatably supported by the traveling body 11 and a boom that looks down on the swivel body 12. An arm is swingably connected to the tip of the boom, and a bucket is swingably connected to the tip of the arm. The swivel body 12 is provided with a cabin 16 in which a driver's seat is installed. The construction machine 10 does not have to be self-propelled.
  • the hydraulic system 1A includes a boom cylinder 13, an arm cylinder 14 and a bucket cylinder 15 shown in FIG. 2 as a hydraulic actuator 20, a swivel motor 81 shown in FIG. 1, and a pair of traveling motors (left traveling motor and right traveling motor) (not shown). Motor) is included.
  • the boom cylinder 13 raises and lowers the boom, the arm cylinder 14 swings the arm, and the bucket cylinder 15 swings the bucket.
  • the swivel motor 81 swivels the swivel body 12, the left travel motor rotates the left crawler, and the right travel motor rotates the right crawler.
  • the hydraulic system 1A includes a main pump 22 that supplies hydraulic oil to the above-mentioned hydraulic actuator 20.
  • the hydraulic actuator 20 other than the swivel motor 81 is omitted for simplification of the drawing.
  • the main pump 22 is driven by the engine 21. However, the main pump 22 may be driven by an electric motor.
  • the engine 21 also drives the auxiliary pump 23.
  • a plurality of main pumps 22 may be provided.
  • the main pump 22 is a variable displacement pump (swash plate pump or diagonal shaft pump) whose tilt angle can be changed.
  • the discharge flow rate of the main pump 22 may be controlled by an electric positive control method or a hydraulic negative control method. Alternatively, the discharge flow rate of the main pump 22 may be controlled by a load sensing method.
  • a plurality of control valves 41 are interposed between the main pump 22 and the hydraulic actuator 20.
  • all control valves 41 are 3-position valves, but one or some of the control valves 41 may be 2-position valves.
  • All control valves 41 are connected to the main pump 22 by the supply line 31 and to the tank by the tank line 33. Further, each control valve 41 is connected to the corresponding hydraulic actuator 20 by a pair of supply / discharge lines. When a plurality of main pumps 22 are provided, the control valves 41 are also divided into the same number of groups as the main pumps 22, and the control valves 41 are connected to the main pumps 22 by the supply line 31 for each group.
  • control valve 41 includes a boom control valve that controls the supply and discharge of working oil to the boom cylinder 13, an arm control valve that controls the supply and discharge of working oil to the arm cylinder 14, and a working oil to the bucket cylinder 15. Includes a bucket control valve that controls supply and discharge. Further, the control valve 41 includes a swivel control valve 41t that controls the supply and discharge of hydraulic oil to the swivel motor 81.
  • the swivel control valve 41t is connected to the swivel motor 81 by a pair of supply / discharge lines 91 and 92.
  • the supply / discharge lines 91 and 92 are connected to each other by a bridge path 93.
  • the bridge road 93 is provided with a pair of relief valves 94 in opposite directions.
  • the portion of the bridge road 93 between the relief valves 94 is connected to the tank by a make-up line 97.
  • Each of the supply / discharge lines 91 and 92 is connected to the make-up line 97 by a bypass line 95.
  • a pair of bypass lines 95 may be provided in the bridge path 93 so as to bypass each relief valve 94.
  • Each bypass line 95 is provided with a check valve 96.
  • the swivel motor 81 is provided with a hydraulic brake 83.
  • the brake 83 has a brake release port 84. Then, when the oil pressure guided to the brake release port 84 becomes higher than the first set value ⁇ , the brake 83 allows the output shaft 82 to rotate from the braking state that prohibits the rotation of the output shaft 82 of the swing motor 81. The brake is released.
  • the supply line 31 described above includes a main flow path extending from the main pump 22 and a plurality of branch paths branching from the main flow path and connected to the control valve 41.
  • the center bypass line 32 branches from the main flow path of the supply line 31, and the center bypass line 32 extends to the tank.
  • a control valve 41 is arranged on the center bypass line 32.
  • the center bypass line 32 may be omitted.
  • a relief line 34 is branched from the main flow path of the supply line 31, and a relief valve 35 for the main pump 22 is provided in the relief line 34.
  • the relief line 34 may branch from the center bypass line 32 on the upstream side of all the control valves 41.
  • Each control valve 41 has a spool arranged in the housing and a pair of pilot ports for operating the spool.
  • the housings of all the control valves 41 may be integrated to form a multi-control valve unit.
  • the pilot ports of all the control valves 41 are connected to the plurality of first electromagnetic proportional valves 43 by the pilot line 42, respectively.
  • Each first electromagnetic proportional valve 43 is a direct proportional type in which the command current and the secondary pressure show a positive correlation. However, each first electromagnetic proportional valve 43 may be of an inverse proportional type in which the command current and the secondary pressure show a negative correlation.
  • the distribution line 53 includes a main flow path extending from the switching valve 52 and a plurality of branch paths branching from the main flow path and connecting to the first electromagnetic proportional valve 43.
  • the switching valve 52 is connected to the sub pump 23 by a pump line 51.
  • a relief line 54 is branched from the pump line 51, and the relief line 54 is provided with a relief valve 55 for the auxiliary pump 23.
  • the relief pressure of the relief valve 55 is set sufficiently high so that the spool of the control valve 41 can move to the stroke end (for example, 4 MPa). Further, the relief pressure of the relief valve 55 is somewhat higher than the first set value ⁇ of the brake 83.
  • the switching valve 52 interposed between the sub-pump 23 and all the first electromagnetic proportional valves 43 has a pilot port, and is neutral when the pilot pressure guided to the pilot port becomes the second set value ⁇ or more. It switches from the closed position, which is the position, to the open position.
  • the switching valve 52 shuts off the pump line 51 and communicates with the tank at the closed position, and communicates the pump line 51 with the distribution line 53 at the open position. In other words, when the switching valve 52 is maintained in the closed position, the supply of hydraulic oil from the auxiliary pump 23 to the first electromagnetic proportional valve 43 is stopped, and the primary pressure of the first electromagnetic proportional valve 43 becomes zero.
  • the control valve 41 does not operate even if a current is supplied to the first electromagnetic proportional valve 43, that is, the control valve 41 stays in the neutral position.
  • the second set value ⁇ of the switching valve 52 is set lower than the first set value ⁇ of the brake 83.
  • the first set value ⁇ is 3.5 MPa
  • the second set value ⁇ is 0.5 MPa.
  • the auxiliary pump 23 is also connected to the second electromagnetic proportional valve 62 by the primary pressure line 61, and the second electromagnetic proportional valve 62 is connected to the brake release port 84 of the brake 83 by the secondary pressure line 63.
  • the primary pressure line 61 and the upstream portion of the pump line 51 merge with each other to form a common flow path.
  • the second electromagnetic proportional valve 62 is a direct proportional type in which the command current and the secondary pressure show a positive correlation. However, the second electromagnetic proportional valve 62 may be of an inverse proportional type in which the command current and the secondary pressure show a negative correlation.
  • the pilot port of the switching valve 52 is connected to the secondary pressure line 63 by the pilot line 64.
  • Each operating device 44 includes an operating unit (operating lever or foot pedal) that receives an operation to move the corresponding hydraulic actuator 20, and an electric signal corresponding to the operating amount of the operating unit (for example, the tilt angle of the operating lever). Is output.
  • an operating unit operating lever or foot pedal
  • the operating device 44 includes a boom operating device 44a including an operating lever, an arm operating device 44b, a bucket operating device 44c and a turning operating device 44d, and a traveling left operating device 44e and a traveling right operating device 44f including a foot pedal. Including.
  • some of the operating devices 44 may be combined with the operating lever in common. For example, the boom operating device 44a and the bucket operating device 44c may be combined, and the arm operating device 44b and the swivel operating device 44d may be combined.
  • the operating lever of the boom operating device 44a receives a boom raising operation and a boom lowering operation
  • the operating lever of the arm operating device 44b receives an arm pulling operation and an arm pushing operation
  • the operating lever of the bucket operating device 44c receives a bucket excavation operation and a bucket dump.
  • Receive an operation Further, the operating lever of the turning operation device 44d receives a left turning operation and a right turning operation, and the foot pedals of the traveling left operating device 44e and the traveling right operating device 44f receive forward and reverse operations, respectively.
  • the turning operation device 44d outputs a left turning electric signal having a size corresponding to the tilt angle of the operating lever when the operating lever is tilted in the left turning direction.
  • control device 7 is a computer having a memory such as a ROM or RAM, a storage such as an HDD, and a CPU, and a program stored in the ROM or the HDD is executed by the CPU.
  • the control device 7 controls the first electromagnetic proportional valve 43 based on the electric signal output from the operating device 44. However, in FIG. 1, only some signal lines are drawn for the sake of simplification of the drawing. For example, when the left turning electric signal is output from the turning operation device 44d, the control device 7 sends a command current to the first electromagnetic proportional valve 43 connected to the left turning pilot port of the turning control valve 41t. Then, the command current is increased as the left turning electric signal becomes larger.
  • a selection device 71 for the operator to select whether to invalidate or enable the operation on all the operation devices 44 is also arranged.
  • the selection device 71 accepts the selection of the operation lock that invalidates the operation on the operation device 44, or the selection of the operation lock release that enables the operation on the operation device 44.
  • the selection device 71 may be a micro switch or a limit switch that can select operation lock or operation lock release by moving or swinging the safety lever.
  • the selection device 71 may be a push button switch capable of selecting operation lock or operation lock release depending on whether or not the button is pressed.
  • the control device 7 controls the second electromagnetic proportional valve 62 as follows depending on the selection status of the selection device 71.
  • the control device 7 makes the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 lower than the second set value ⁇ , as shown in FIG. 2 Controls the electromagnetic proportional valve 62.
  • the brake 83 is kept in the brake state, and the switching valve 52 is kept in the closed position.
  • the control device 7 does not have to supply the command current to the second electromagnetic proportional valve 62, and sends a command current lower than the current value corresponding to the second set value ⁇ to the second electromagnetic proportional valve 62. You may pay.
  • the second electromagnetic wave depends on the operation status of the swivel operation device 44d, the boom operation device 44a, the arm operation device 44b, and the front system operation device of the bucket operation device 44c.
  • the control of the proportional valve 62 is different.
  • the control device 7 determines whether or not the operation device 44 is operated based on the electric signal output from each operation device 44.
  • the control device 7 When neither the swivel operation device 44d nor the front system operation device is operated, the control device 7 has the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 higher than the second set value ⁇ and the first set value.
  • the second electromagnetic proportional valve 62 is controlled so as to be lower than ⁇ .
  • the brake 83 is kept in the brake state, and the switching valve 52 is switched to the open position.
  • the command current supplied by the control device 7 to the second electromagnetic proportional valve 62 should be higher than the current value corresponding to the second set value ⁇ and lower than the current value corresponding to the first set value ⁇ .
  • any value may be used.
  • the control device 7 causes the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 to be higher than the first set value ⁇ .
  • the second electromagnetic proportional valve 62 is controlled.
  • the brake 83 is switched to the brake release state while the switching valve 52 is maintained in the open position.
  • the control device 7 maximizes the command current supplied to the second electromagnetic proportional valve 62.
  • the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 becomes equal to the primary pressure (relief pressure of the relief valve 55).
  • the sub-pump 23 and the first electromagnetic proportional valve are depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 is lower or higher than the second set value ⁇ . It is possible to switch whether the switching valve 52 interposed with the 43 is switched to the closed position or the open position, in other words, whether the operation on the operating device 44 is invalidated or enabled. Further, depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 is lower or higher than the first set value ⁇ , the brake (parking brake) 83 for the swivel motor 81 is enabled while the operation on the operating device 44 is enabled. It is possible to switch whether or not to work. That is, one second electromagnetic proportional valve 62 can be provided with two functions. Therefore, a dedicated solenoid valve for invalidating the operation on the operating device 44 is unnecessary.
  • the parking brake 83 is switched to the brake release state not only during the turning operation but also during the boom operation, the arm operation and the bucket operation, so that the parking brake 83 turns from the ground or the like during the boom operation, the arm operation or the bucket operation.
  • the parking brake 83 is not subjected to the force when the force for turning the body is applied. Therefore, it is possible to prevent the parking brake 83 from being damaged by an excessive force acting on it. That is, the torque capacity of the parking brake 83 can be limited to the torque capacity dedicated to stationary, and the parking brake 83 can be miniaturized.
  • the selection device 71 since the selection device 71 is provided in the present embodiment, if the operator selects the operation lock on the selection device 71, the operation on the operation device 44 becomes invalid, and if the operation lock release is selected, the operation on the operation device 44 is invalidated. Is valid.
  • FIG. 4 shows the hydraulic system 1B according to the second embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • the switching valve 52 shown in FIG. 1 is omitted, and the upstream end of the distribution line 53 is connected to the secondary pressure line 63. That is, the distribution line 53 connects the secondary pressure line 63 and all the first electromagnetic proportional valves 43.
  • each control valve 41 is configured so that the spool moves to the stroke end when the pilot pressure guided to the pilot port of the control valve 41 reaches the second set value ⁇ .
  • the first set value ⁇ of the brake 83 is higher than the second set value ⁇ .
  • the second set value ⁇ is 2.0 to 3.0 MPa
  • the first set value ⁇ is 3.1 to 3.8 MPa.
  • the control device 7 controls the second electromagnetic proportional valve 62 so that the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 becomes zero. That is, the control device 7 does not supply the command current to the second electromagnetic proportional valve 62. As a result, the brake 83 is kept in the locked state, and the primary pressure of the first electromagnetic proportional valve 43 becomes zero (the control valve 41 does not operate even if a current is supplied to the first electromagnetic proportional valve 43).
  • the control of the second electromagnetic proportional valve 62 differs depending on the operation status of the swivel operation device 44d and the front system operation device.
  • the control device 7 determines whether or not the operation device 44 is operated based on the electric signal output from each operation device 44.
  • the control device 7 When neither the swivel operation device 44d nor the front system operation device is operated, the control device 7 has the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 higher than the second set value ⁇ and the first set value.
  • the second electromagnetic proportional valve 62 is controlled so as to be lower than ⁇ .
  • the brake 83 is kept in the brake state, and the primary pressure of the first electromagnetic proportional valve 43 becomes higher than the second set value ⁇ (the spool of the control valve 41 can move to the stroke end).
  • the command current supplied by the control device 7 to the second electromagnetic proportional valve 62 should be higher than the current value corresponding to the second set value ⁇ and lower than the current value corresponding to the first set value ⁇ .
  • any value may be used.
  • the control device 7 causes the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 to be higher than the first set value ⁇ .
  • the second electromagnetic proportional valve 62 is controlled.
  • the brake 83 is switched to the brake release state while the primary pressure of the first electromagnetic proportional valve 43 is kept higher than the second set value ⁇ .
  • the control device 7 maximizes the command current supplied to the second electromagnetic proportional valve 62.
  • the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 becomes equal to the primary pressure (relief pressure of the relief valve 55).
  • the operation on the operating device 44 is invalidated depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 is set to zero or higher than the second set value ⁇ . You can switch between enabling and enabling. Further, depending on whether the secondary pressure of the second electromagnetic proportional valve 62 is lower or higher than the first set value ⁇ , the brake (parking brake) 83 for the swivel motor 81 is enabled while the operation on the operating device 44 is enabled. It is possible to switch whether or not to work. That is, one second electromagnetic proportional valve 62 can be provided with two functions. Therefore, a dedicated solenoid valve for invalidating the operation on the operating device 44 is unnecessary.
  • the parking brake 83 is switched to the brake release state not only during the turning operation but also during the boom operation, the arm operation and the bucket operation, so that the parking brake 83 is excessive. It is prevented from being damaged by the action of force.

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Abstract

１つの側面からの建設機械の油圧システム（１Ａ）は、主ポンプ（２２）と複数の油圧アクチュエータとの間に介在する複数の制御弁（４１）と、制御弁（４１）のパイロットポートとそれぞれ接続された複数の第１電磁比例弁（４３）を含む。また、油圧システム（１Ａ）は、旋回モータ（８１）用のブレーキ（８３）と、二次圧ライン（６３）によりブレーキ（８３）のブレーキ解除ポート（８４）と接続され、一次圧ライン（６１）により副ポンプ（２３）と接続された第２電磁比例弁（６２）を含む。副ポンプ（２３）と第１電磁比例弁（４３）との間には、パイロットライン（６４）により二次圧ライン（６３）と接続されたパイロットポートを有する切換弁（５２）が介在する。

Description

建設機械の油圧システム
　本発明は、建設機械の油圧システムに関する。
　油圧ショベルや油圧クレーンのような建設機械に搭載される油圧システムでは、主ポンプと複数の油圧アクチュエータとの間に複数の制御弁が介在する。各制御弁は、対応する油圧アクチュエータに対する作動油の供給および排出を制御する。
　一般的に、各制御弁は、ハウジング内に配置されたスプールと、スプールを作動させるための一対のパイロットポートを有する。各制御弁を作動させるための操作装置として電気信号を出力する操作装置が用いられる場合、制御弁の各パイロットポートには電磁比例弁が接続され、この電磁比例弁により制御弁が駆動される。
　例えば、特許文献１には、制御弁駆動用の電磁比例弁が故障したときに、制御弁を中立位置へ戻すための構成が開示されている。この構成では、副ポンプと制御弁駆動用の電磁比例弁との間に電磁切換弁を介在させ、制御弁駆動用の電磁比例弁が故障したときに、電磁切換弁を開位置から閉位置に切り換えて副ポンプから電磁比例弁への作動油の供給を停止する。すなわち、制御弁駆動用の電磁比例弁が故障したときには、操縦者が操作装置を操作しても制御弁が中立位置に維持され、操作装置に対する操作が無効とされる。
特開２０１７－１１０６７２号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された構成では、操作装置に対する操作を無効とするための専用の電磁弁が必要である。
　そこで、本発明は、操作装置に対する操作を無効とするための専用の電磁弁を用いることなく、操作装置に対する操作を無効とすることができる建設機械の油圧システムを提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明の発明者は、建設機械の油圧システムの中には、旋回モータ用の油圧ブレーキが電磁開閉弁によってブレーキ状態からブレーキ解除状態に切り換えられるように構成されたものがあることに着目し、その電磁開閉弁を電磁比例弁に変更すれば操作装置に対する操作を無効とするために利用できるのではないかと考えた。本発明は、このような観点から成されたものである。なお、旋回モータ用の油圧ブレーキは、建設機械が動いていないときに旋回体が旋回しないようにすることを主の役割とするため、駐車ブレーキと呼ばれることもある。
　すなわち、本発明の１つの側面からの建設機械の油圧システムは、旋回モータを含む複数の油圧アクチュエータと、ブレーキ解除ポートを有し、このブレーキ解除ポートに導かれる油圧が第１設定値よりも高くなったときに、前記旋回モータの出力軸の回転を禁止するブレーキ状態から前記出力軸の回転を許容するブレーキ解除状態に切り換えられるブレーキと、主ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に介在する、パイロットポートを有する複数の制御弁と、前記複数の制御弁のパイロットポートとそれぞれ接続された複数の第１電磁比例弁と、前記複数の制御弁を作動させるための、操作量に応じた電気信号を出力する複数の操作装置と、前記複数の操作装置から出力される電気信号に基づいて前記複数の第１電磁比例弁を制御する制御装置と、二次圧ラインにより前記ブレーキ解除ポートと接続され、一次圧ラインにより副ポンプと接続された第２電磁比例弁と、前記副ポンプと前記複数の第１電磁比例弁との間に介在する切換弁であって、パイロットラインにより前記二次圧ラインと接続されたパイロットポートを有し、このパイロットポートに導かれるパイロット圧が前記第１設定値よりも低い第２設定値以上となったときに閉位置から開位置に切り換わる切換弁と、を備える、ことを特徴とする。
　上記の構成によれば、第２電磁比例弁の二次圧を第２設定値よりも低くするか高くするかによって、副ポンプと第１電磁比例弁との間に介在する切換弁を閉位置に切り換えるか開位置に切り換えるか、換言すれば操作装置に対する操作を無効とするか有効とするかを切り換えることができる。また、第２電磁比例弁の二次圧を第１設定値よりも低くするか高くするかによって、操作装置に対する操作を有効としたままで旋回モータ用のブレーキ（駐車ブレーキ）を働かせるか否かを切り換えることができる。すなわち、１つの第２電磁比例弁に２つの機能を具備させることができる。従って、操作装置に対する操作を無効とするための専用の電磁弁が不要である。
　前記建設機械は、自走式の油圧ショベルであり、前記複数の操作装置は、一対の走行操作装置、旋回操作装置、ブーム操作装置、アーム操作装置およびバケット操作装置を含み、上記の油圧システムは、前記複数の操作装置に対する操作を無効とする操作ロックの選択、または前記複数の操作装置に対する操作を有効とする操作ロック解除の選択を受け付ける選択装置をさらに備え、前記制御装置は、前記選択装置が操作ロックの選択を受け付けている間は前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第２設定値よりも低くなるように前記第２電磁比例弁を制御し、前記選択装置が操作ロック解除の選択を受け付けている間は、前記前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれもが操作されていないときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第２設定値よりも高くなるとともに前記第１設定値よりも低くなり、前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれかが操作されているときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第１設定値よりも高くなるように前記第２電磁比例弁を制御してもよい。この構成によれば、操縦者が第１選択装置で操作ロックを選択すれば操作装置に対する操作が無効となり、操作ロック解除を選択すれば操作装置に対する操作が有効となる。また、旋回操作時だけでなく、ブーム操作、アーム操作およびバケット操作時にも駐車ブレーキがブレーキ解除状態に切り換えられるので、ブーム操作、アーム操作またはバケット操作中に地面等から旋回体を旋回させようとする力が働いたとき、駐車ブレーキが力を受けることがない。従って、駐車ブレーキに過大な力が作用して破損することが防止される。つまり、駐車ブレーキのトルク容量を静止専用のトルク容量に限定することができ、駐車ブレーキを小型化することができる。
　また、本発明の別の側面からの建設機械の油圧システムは、旋回モータを含む複数の油圧アクチュエータと、ブレーキ解除ポートを有し、このブレーキ解除ポートに導かれる油圧が第１設定値よりも高くなったときに、前記旋回モータの出力軸の回転を禁止するブレーキ状態から前記出力軸の回転を許容するブレーキ解除状態に切り換えられるブレーキと、主ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に介在する、スプールおよびパイロットポートを有する複数の制御弁と、前記複数の制御弁のパイロットポートとそれぞれ接続された複数の第１電磁比例弁と、前記複数の制御弁を作動させるための、操作量に応じた電気信号を出力する複数の操作装置と、前記複数の操作装置から出力される電気信号に基づいて前記複数の第１電磁比例弁を制御する制御装置と、二次圧ラインにより前記ブレーキ解除ポートと接続され、一次圧ラインにより副ポンプと接続された第２電磁比例弁と、前記二次圧ラインと前記複数の第１電磁比例弁とを接続する分配ラインと、を備え、前記複数の制御弁のそれぞれは、当該制御弁のパイロットポートに導かれるパイロット圧が第２設定値となったときに前記スプールがストロークエンドまで動くように構成され、前記第１設定値は前記第２設定値よりも高い、ことを特徴とする。
　上記の構成によれば、第２電磁比例弁の二次圧をゼロとするか第２設定値よりも高くするかによって、操作装置に対する操作を無効とするか有効とするかを切り換えることができる。また、第２電磁比例弁の二次圧を第１設定値よりも低くするか高くするかによって、操作装置に対する操作を有効としたままで旋回モータ用のブレーキ（駐車ブレーキ）を働かせるか否かを切り換えることができる。すなわち、１つの第２電磁比例弁に２つの機能を具備させることができる。従って、操作装置に対する操作を無効とするための専用の電磁弁が不要である。
　前記建設機械は、自走式の油圧ショベルであり、前記複数の操作装置は、一対の走行操作装置、旋回操作装置、ブーム操作装置、アーム操作装置およびバケット操作装置を含み、上記の油圧システムは、前記複数の操作装置に対する操作を無効とする操作ロックの選択、または前記複数の操作装置に対する操作を有効とする操作ロック解除の選択を受け付ける選択装置をさらに備え、前記制御装置は、前記選択装置が操作ロックの選択を受け付けている間は前記第２電磁比例弁の二次圧がゼロとなるように前記第２電磁比例弁を制御し、前記選択装置が操作ロック解除の選択を受け付けている間は、前記前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれもが操作されていないときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第２設定値よりも高くなるとともに前記第１設定値よりも低くなり、前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれかが操作されているときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第１設定値よりも高くなるように前記第２電磁比例弁を制御してもよい。この構成によれば、操縦者が第１選択装置で操作ロックを選択すれば操作装置に対する操作が無効となり、操作ロック解除を選択すれば操作装置に対する操作が有効となる。また、旋回操作時だけでなく、ブーム操作、アーム操作およびバケット操作時にも駐車ブレーキがブレーキ解除状態に切り換えられるので、ブーム操作、アーム操作またはバケット操作中に地面等から旋回体を旋回させようとする力が働いたとき、駐車ブレーキが力を受けることがない。従って、駐車ブレーキに過大な力が作用して破損することが防止される。つまり、駐車ブレーキのトルク容量を静止専用のトルク容量に限定することができ、駐車ブレーキを小型化することができる。
　本発明によれば、操作装置に対する操作を無効とするための専用の電磁弁を用いることなく、操作装置に対する操作を無効とすることができる。
本発明の第１実施形態に係る建設機械の油圧システムの概略構成図である。 建設機械の一例である油圧ショベルの側面図である。 第１実施形態における第２電磁比例弁の指令電流と二次圧の関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る建設機械の油圧システムの概略構成図である。 第２実施形態における第２電磁比例弁の指令電流と二次圧の関係を示すグラフである。
　（第１実施形態）
　図１に、本発明の第１実施形態に係る建設機械の油圧システム１Ａを示し、図２に、その油圧システム１Ａが搭載された建設機械１０を示す。図２に示す建設機械１０は油圧ショベルであるが、本発明は油圧クレーンなどの他の建設機械にも適用可能である。
　図２に示す建設機械１０は自走式であり、走行体１１を含む。また、建設機械１０は、走行体１１に旋回可能に支持された旋回体１２と、旋回体１２に対して俯仰するブームを含む。ブームの先端には、アームが揺動可能に連結されており、アームの先端には、バケットが揺動可能に連結されている。旋回体１２には、運転席が設置されたキャビン１６が設けられている。なお、建設機械１０は自走式でなくてもよい。
　油圧システム１Ａは、油圧アクチュエータ２０として、図２に示すブームシリンダ１３、アームシリンダ１４およびバケットシリンダ１５を含むとともに、図１に示す旋回モータ８１および図示しない一対の走行モータ（左走行モータおよび右走行モータ）を含む。ブームシリンダ１３はブームを俯仰させ、アームシリンダ１４はアームを揺動させ、バケットシリンダ１５はバケットを揺動させる。また、旋回モータ８１は旋回体１２を旋回させ、左走行モータは左クローラを回転させ、右走行モータは右クローラを回転させる。
　また、油圧システム１Ａは、図１に示すように、上述した油圧アクチュエータ２０へ作動油を供給する主ポンプ２２を含む。なお、図１では、図面の簡略化のために、旋回モータ８１以外の油圧アクチュエータ２０を省略している。
　主ポンプ２２は、エンジン２１により駆動される。ただし、主ポンプ２２は電動機によって駆動されてもよい。また、エンジン２１は、副ポンプ２３も駆動する。主ポンプ２２は、複数設けられてもよい。
　主ポンプ２２は、傾転角が変更可能な可変容量型のポンプ（斜板ポンプまたは斜軸ポンプ）である。主ポンプ２２の吐出流量は、電気ポジティブコントロール方式で制御されてもよいし、油圧ネガティブコントロール方式で制御されてもよい。あるいは、主ポンプ２２の吐出流量はロードセンシング方式で制御されてもよい。
　主ポンプ２２と油圧アクチュエータ２０との間には、複数の制御弁４１が介在する。本実施形態では、全ての制御弁４１が３位置弁であるが、制御弁４１のうちの１つ又はいくつかは２位置弁であってもよい。
　全ての制御弁４１は、供給ライン３１により主ポンプ２２と接続されるとともに、タンクライン３３によりタンクと接続されている。また、各制御弁４１は、対応する油圧アクチュエータ２０と一対の給排ラインにより接続されている。なお、主ポンプ２２が複数設けられる場合、制御弁４１も主ポンプ２２と同数のグループに分けられ、それらのグループごとに制御弁４１が供給ライン３１により主ポンプ２２と接続される。
　例えば、制御弁４１は、ブームシリンダ１３に対する作業油の供給および排出を制御するブーム制御弁と、アームシリンダ１４に対する作業油の供給および排出を制御するアーム制御弁と、バケットシリンダ１５に対する作業油の供給および排出を制御するバケット制御弁を含む。また、制御弁４１は、旋回モータ８１に対する作動油の供給および排出を制御する旋回制御弁４１ｔを含む。
　旋回制御弁４１ｔに関してより詳しく説明すると、旋回制御弁４１ｔは、一対の給排ライン９１，９２により旋回モータ８１と接続されている。給排ライン９１，９２は、橋架路９３によって互いに接続されている。橋架路９３には、互いに逆向きに一対のリリーフ弁９４が設けられている。橋架路９３におけるリリーフ弁９４の間の部分は、メークアップライン９７によりタンクと接続されている。給排ライン９１，９２のそれぞれは、バイパスライン９５によってメークアップライン９７と接続されている。ただし、各リリーフ弁９４をバイパスするように一対のバイパスライン９５が橋架路９３に設けられてもよい。各バイパスライン９５には、逆止弁９６が設けられている。
　旋回モータ８１には、油圧ブレーキ８３が設けられている。ブレーキ８３は、ブレーキ解除ポート８４を有する。そして、ブレーキ８３は、ブレーキ解除ポート８４に導かれる油圧が第１設定値αよりも高くなったときに、旋回モータ８１の出力軸８２の回転を禁止するブレーキ状態から出力軸８２の回転を許容するブレーキ解除状態に切り換えられる。
　上述した供給ライン３１は、主ポンプ２２から延びる主流路と、主流路から分岐して制御弁４１へつながる複数の分岐路を含む。本実施形態では、供給ライン３１の主流路からセンターバイパスライン３２が分岐しており、このセンターバイパスライン３２がタンクまで延びている。そして、センターバイパスライン３２上に制御弁４１が配置されている。ただし、センターバイパスライン３２は省略されてもよい。
　また、供給ライン３１の主流路からはリリーフライン３４が分岐しており、このリリーフライン３４に主ポンプ２２用のリリーフ弁３５が設けられている。なお、リリーフライン３４は、全ての制御弁４１の上流側でセンターバイパスライン３２から分岐してもよい。
　各制御弁４１は、ハウジング内に配置されたスプールと、スプールを作動させるための一対のパイロットポートを有する。例えば、全ての制御弁４１のハウジングが一体となってマルチ制御弁ユニットが構成されてもよい。全ての制御弁４１のパイロットポートは、パイロットライン４２により複数の第１電磁比例弁４３とそれぞれ接続されている。
　各第１電磁比例弁４３は、指令電流と二次圧が正の相関を示す正比例型である。ただし、各第１電磁比例弁４３は、指令電流と二次圧が負の相関を示す逆比例型であってもよい。
　全ての第１電磁比例弁４３は、分配ライン５３により切換弁５２と接続されている。分配ライン５３は、切換弁５２から延びる主流路と、主流路から分岐して第１電磁比例弁４３へつながる複数の分岐路を含む。
　切換弁５２は、ポンプライン５１により副ポンプ２３と接続されている。ポンプライン５１からはリリーフライン５４が分岐しており、このリリーフライン５４に副ポンプ２３用のリリーフ弁５５が設けられている。リリーフ弁５５のリリーフ圧は、制御弁４１のスプールがストロークエンドまで動くことができるように十分に高く設定されている（例えば、４ＭＰａ）。また、リリーフ弁５５のリリーフ圧は、ブレーキ８３の第１設定値αよりもある程度高い。
　副ポンプ２３と全ての第１電磁比例弁４３との間に介在する切換弁５２は、パイロットポートを有し、このパイロットポートに導かれるパイロット圧が第２設定値β以上となったときに中立位置である閉位置から開位置に切り換わる。切換弁５２は、閉位置ではポンプライン５１を遮断するとともに分配ライン５３をタンクと連通させ、開位置ではポンプライン５１を分配ライン５３と連通させる。換言すれば、切換弁５２が閉位置に維持された状態では、副ポンプ２３から第１電磁比例弁４３への作動油の供給が停止されるとともに第１電磁比例弁４３の一次圧がゼロとなり、第１電磁比例弁４３に電流を送給しても制御弁４１は作動しない、すなわち制御弁４１は中立の位置に留まる。
　切換弁５２の第２設定値βは、ブレーキ８３の第１設定値αよりも低く設定されている。例えば、第１設定値αは３．５ＭＰａであり、第２設定値βは０．５ＭＰａである。
　副ポンプ２３は、一次圧ライン６１により第２電磁比例弁６２とも接続されており、第２電磁比例弁６２は二次圧ライン６３によりブレーキ８３のブレーキ解除ポート８４と接続されている。一次圧ライン６１とポンプライン５１の上流側部分は互いに合流して共通の流路となっている。
　第２電磁比例弁６２は、指令電流と二次圧が正の相関を示す正比例型である。ただし、第２電磁比例弁６２は、指令電流と二次圧が負の相関を示す逆比例型であってもよい。切換弁５２のパイロットポートは、パイロットライン６４により二次圧ライン６３と接続されている。
　上述したキャビン１６内には、制御弁４１を作動させるための複数の操作装置４４が配置されている。各操作装置４４は、対応する油圧アクチュエータ２０を可動させるための操作を受ける操作部（操作レバーまたはフットペダル）を含み、操作部の操作量（例えば、操作レバーの傾倒角）に応じた電気信号を出力する。
　具体的に、操作装置４４は、操作レバーを含むブーム操作装置４４ａ、アーム操作装置４４ｂ、バケット操作装置４４ｃおよび旋回操作装置４４ｄと、フットペダルを含む走行左操作装置４４ｅおよび走行右操作装置４４ｆを含む。なお、操作装置４４のうちのいくつかは操作レバーを共通として組み合わされてもよい。例えば、ブーム操作装置４４ａとバケット操作装置４４ｃとが組み合わされ、アーム操作装置４４ｂと旋回操作装置４４ｄとが組み合わされてもよい。
　ブーム操作装置４４ａの操作レバーはブーム上げ操作およびブーム下げ操作を受け、アーム操作装置４４ｂの操作レバーはアーム引き操作およびアーム押し操作を受け、バケット操作装置４４ｃの操作レバーはバケット掘削操作およびバケットダンプ操作を受ける。また、旋回操作装置４４ｄの操作レバーは左旋回操作および右旋回操作を受け、走行左操作装置４４ｅおよび走行右操作装置４４ｆのフットペダルのそれぞれは、前進操作および後進操作を受ける。例えば、旋回操作装置４４ｄは、操作レバーが左旋回方向に傾倒されたときに、操作レバーの傾倒角に応じた大きさの左旋回用電気信号を出力する。
　各操作装置４４から出力される電気信号は制御装置７へ入力される。例えば、制御装置７は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリと、ＨＤＤなどのストレージと、ＣＰＵを有するコンピュータであり、ＲＯＭまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行される。
　制御装置７は、操作装置４４から出力される電気信号に基づいて第１電磁比例弁４３を制御する。ただし、図１では、図面の簡略化のために一部の信号線のみを描いている。例えば、制御装置７は、旋回操作装置４４ｄから左旋回用電気信号が出力されるときは、旋回制御弁４１ｔの左旋回用パイロットポートと接続された第１電磁比例弁４３へ指令電流を送給し、その指令電流を左旋回用電気信号が大きくなるほど大きくする。
　また、キャビン１６内には、操縦者が全ての操作装置４４に対する操作を無効とするか有効とするかを選択するための選択装置７１も配置されている。選択装置７１は、操作装置４４に対する操作を無効とする操作ロックの選択、または操作装置４４に対する操作を有効とする操作ロック解除の選択を受け付ける。
　例えば、選択装置７１は、安全レバーの移動または揺動により操作ロックか操作ロック解除かを選択可能なマイクロスイッチやリミットスイッチであってもよい。あるいは、選択装置７１は、ボタンを押すか否かで操作ロックか操作ロック解除かを選択可能な押しボタンスイッチであってもよい。
　制御装置７は、選択装置７１での選択状況により、第２電磁比例弁６２を次のように制御する。
　選択装置７１が操作ロックの選択を受け付けている間は、制御装置７は、図３に示すように、第２電磁比例弁６２の二次圧が第２設定値βよりも低くなるように第２電磁比例弁６２を制御する。これにより、ブレーキ８３はブレーキ状態に保たれ、切換弁５２は閉位置に維持される。このとき、制御装置７は第２電磁比例弁６２へ指令電流を送給しなくてもよいし、第２設定値βに対応する電流値よりも低い指令電流を第２電磁比例弁６２へ送給してもよい。
　一方、選択装置７１が操作ロック解除の選択を受け付けている間は、旋回操作装置４４ｄ、ならびにブーム操作装置４４ａ、アーム操作装置４４ｂおよびバケット操作装置４４ｃのフロント系操作装置の操作状況により第２電磁比例弁６２の制御が異なる。制御装置７は、各操作装置４４から出力される電気信号により、その操作装置４４が操作されているか否かを判定する。
　旋回操作装置４４ｄおよびフロント系操作装置のいずれもが操作されていないときは、制御装置７は、第２電磁比例弁６２の二次圧が第２設定値βよりも高くなるとともに第１設定値αよりも低くなるように第２電磁比例弁６２を制御する。これにより、ブレーキ８３はブレーキ状態に保たれ、切換弁５２は開位置に切り換えられる。このとき、制御装置７が第２電磁比例弁６２へ送給する指令電流は、第２設定値βに対応する電流値よりも高く、かつ、第１設定値αに対応する電流値よりも低ければ、どのような値であってもよい。
　逆に、旋回操作装置４４ｄおよびフロント系操作装置のいずれかが操作されているときは、制御装置７は、第２電磁比例弁６２の二次圧が第１設定値αよりも高くなるように第２電磁比例弁６２を制御する。これにより、切換弁５２が開位置に維持されたままでブレーキ８３がブレーキ解除状態に切り換えられる。例えば、制御装置７は、第２電磁比例弁６２へ送給する指令電流を最大とする。これにより、第２電磁比例弁６２の二次圧は一次圧（リリーフ弁５５のリリーフ圧）と等しくなる。
　以上説明したように、本実施形態の油圧システム１Ａでは、第２電磁比例弁６２の二次圧を第２設定値βよりも低くするか高くするかによって、副ポンプ２３と第１電磁比例弁４３との間に介在する切換弁５２を閉位置に切り換えるか開位置に切り換えるか、換言すれば操作装置４４に対する操作を無効とするか有効とするかを切り換えることができる。また、第２電磁比例弁６２の二次圧を第１設定値αよりも低くするか高くするかによって、操作装置４４に対する操作を有効としたままで旋回モータ８１用のブレーキ（駐車ブレーキ）８３を働かせるか否かを切り換えることができる。すなわち、１つの第２電磁比例弁６２に２つの機能を具備させることができる。従って、操作装置４４に対する操作を無効とするための専用の電磁弁が不要である。
　また、本実施形態では、旋回操作時だけでなく、ブーム操作、アーム操作およびバケット操作時にも駐車ブレーキ８３がブレーキ解除状態に切り換えられるので、ブーム操作、アーム操作またはバケット操作中に地面等から旋回体を旋回させようとする力が働いたとき、駐車ブレーキ８３が力を受けることがない。従って、駐車ブレーキ８３に過大な力が作用して破損することが防止される。つまり、駐車ブレーキ８３のトルク容量を静止専用のトルク容量に限定することができ、駐車ブレーキ８３を小型化することができる。
　また、本実施形態では選択装置７１が設けられているので、操縦者が選択装置７１で操作ロックを選択すれば操作装置４４に対する操作が無効となり、操作ロック解除を選択すれば操作装置４４に対する操作が有効となる。
　（第２実施形態）
　図４に、本発明の第２実施形態に係る油圧システム１Ｂを示す。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
　本実施形態では、図１に示す切換弁５２が省略されるとともに、分配ライン５３の上流端が二次圧ライン６３につながっている。すなわち、分配ライン５３は、二次圧ライン６３と全ての第１電磁比例弁４３とを接続する。
　また、本実施形態では、各制御弁４１が、当該制御弁４１のパイロットポートに導かれるパイロット圧が第２設定値γとなったときにスプールがストロークエンドまで動くように構成されている。ブレーキ８３の第１設定値αは、第２設定値γよりも高い。例えば、第２設定値γは２．０～３．０ＭＰａであり、第１設定値αは３．１～３．８ＭＰａである。
　次に、図５を参照して、制御装置７による第２電磁比例弁６２の制御を説明する。
　選択装置７１が操作ロックの選択を受け付けている間は、制御装置７は、第２電磁比例弁６２の二次圧がゼロとなるように第２電磁比例弁６２を制御する。すなわち、制御装置７は第２電磁比例弁６２へ指令電流を送給しない。これにより、ブレーキ８３はロック状態に保たれ、第１電磁比例弁４３の一次圧がゼロとなる（第１電磁比例弁４３に電流を送給しても制御弁４１は作動しない）。
　一方、選択装置７１が操作ロック解除の選択を受け付けている間は、旋回操作装置４４ｄおよびフロント系操作装置の操作状況により第２電磁比例弁６２の制御が異なる。制御装置７は、各操作装置４４から出力される電気信号により、その操作装置４４が操作されているか否かを判定する。
　旋回操作装置４４ｄおよびフロント系操作装置のいずれもが操作されていないときは、制御装置７は、第２電磁比例弁６２の二次圧が第２設定値γよりも高くなるとともに第１設定値αよりも低くなるように第２電磁比例弁６２を制御する。これにより、ブレーキ８３はブレーキ状態に保たれ、第１電磁比例弁４３の一次圧が第２設定値γよりも高くなる（制御弁４１のスプールがストロークエンドまで動くことが可能）。このとき、制御装置７が第２電磁比例弁６２へ送給する指令電流は、第２設定値γに対応する電流値よりも高く、かつ、第１設定値αに対応する電流値よりも低ければ、どのような値であってもよい。
　逆に、旋回操作装置４４ｄおよびフロント系操作装置のいずれかが操作されているときは、制御装置７は、第２電磁比例弁６２の二次圧が第１設定値αよりも高くなるように第２電磁比例弁６２を制御する。これにより、第１電磁比例弁４３の一次圧が第２設定値γよりも高く保たれたままでブレーキ８３がブレーキ解除状態に切り換えられる。例えば、制御装置７は、第２電磁比例弁６２へ送給する指令電流を最大とする。これにより、第２電磁比例弁６２の二次圧は一次圧（リリーフ弁５５のリリーフ圧）と等しくなる。
　以上説明したように、本実施形態の油圧システム１Ｂでは、第２電磁比例弁６２の二次圧をゼロとするか第２設定値γよりも高くするかによって、操作装置４４に対する操作を無効とするか有効とするかを切り換えることができる。また、第２電磁比例弁６２の二次圧を第１設定値αよりも低くするか高くするかによって、操作装置４４に対する操作を有効としたままで旋回モータ８１用のブレーキ（駐車ブレーキ）８３を働かせるか否かを切り換えることができる。すなわち、１つの第２電磁比例弁６２に２つの機能を具備させることができる。従って、操作装置４４に対する操作を無効とするための専用の電磁弁が不要である。
　また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、旋回操作時だけでなく、ブーム操作、アーム操作およびバケット操作時にも駐車ブレーキ８３がブレーキ解除状態に切り換えられるので、駐車ブレーキ８３に過大な力が作用して破損することが防止される。
　（その他の実施形態）
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
　１Ａ，１Ｂ　油圧システム
　２０　油圧アクチュエータ
　２２　主ポンプ
　２３　副ポンプ
　４１　制御弁
　４３　第１電磁比例弁
　４４　操作装置
　４４ａ　ブーム操作装置
　４４ｂ　アーム操作装置
　４４ｃ　バケット操作装置
　４４ｄ　旋回操作装置
　４４ｅ　走行左操作装置
　４４ｆ　走行右操作装置
　５２　切換弁
　５３　分配ライン
　６１　一次圧ライン
　６２　第２電磁比例弁
　６３　二次圧ライン
　６４　パイロットライン
　７　　制御装置
　７１　選択装置
　８１　旋回モータ
　８２　出力軸
　８３　ブレーキ
　８４　ブレーキ解除ポート

Claims (4)

  1. 　旋回モータを含む複数の油圧アクチュエータと、
    　ブレーキ解除ポートを有し、このブレーキ解除ポートに導かれる油圧が第１設定値よりも高くなったときに、前記旋回モータの出力軸の回転を禁止するブレーキ状態から前記出力軸の回転を許容するブレーキ解除状態に切り換えられるブレーキと、
    　主ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に介在する、パイロットポートを有する複数の制御弁と、
    　前記複数の制御弁のパイロットポートとそれぞれ接続された複数の第１電磁比例弁と、
    　前記複数の制御弁を作動させるための、操作量に応じた電気信号を出力する複数の操作装置と、
    　前記複数の操作装置から出力される電気信号に基づいて前記複数の第１電磁比例弁を制御する制御装置と、
    　二次圧ラインにより前記ブレーキ解除ポートと接続され、一次圧ラインにより副ポンプと接続された第２電磁比例弁と、
    　前記副ポンプと前記複数の第１電磁比例弁との間に介在する切換弁であって、パイロットラインにより前記二次圧ラインと接続されたパイロットポートを有し、このパイロットポートに導かれるパイロット圧が前記第１設定値よりも低い第２設定値以上となったときに閉位置から開位置に切り換わる切換弁と、
    を備える、建設機械の油圧システム。
  2. 　前記建設機械は、自走式の油圧ショベルであり、
    　前記複数の操作装置は、一対の走行操作装置、旋回操作装置、ブーム操作装置、アーム操作装置およびバケット操作装置を含み、
    　前記複数の操作装置に対する操作を無効とする操作ロックの選択、または前記複数の操作装置に対する操作を有効とする操作ロック解除の選択を受け付ける選択装置をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記選択装置が操作ロックの選択を受け付けている間は前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第２設定値よりも低くなるように前記第２電磁比例弁を制御し、
    　前記選択装置が操作ロック解除の選択を受け付けている間は、前記前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれもが操作されていないときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第２設定値よりも高くなるとともに前記第１設定値よりも低くなり、前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれかが操作されているときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第１設定値よりも高くなるように前記第２電磁比例弁を制御する、請求項１に記載の建設機械の油圧システム。
  3. 　旋回モータを含む複数の油圧アクチュエータと、
    　ブレーキ解除ポートを有し、このブレーキ解除ポートに導かれる油圧が第１設定値よりも高くなったときに、前記旋回モータの出力軸の回転を禁止するブレーキ状態から前記出力軸の回転を許容するブレーキ解除状態に切り換えられるブレーキと、
    　主ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に介在する、スプールおよびパイロットポートを有する複数の制御弁と、
    　前記複数の制御弁のパイロットポートとそれぞれ接続された複数の第１電磁比例弁と、
    　前記複数の制御弁を作動させるための、操作量に応じた電気信号を出力する複数の操作装置と、
    　前記複数の操作装置から出力される電気信号に基づいて前記複数の第１電磁比例弁を制御する制御装置と、
    　二次圧ラインにより前記ブレーキ解除ポートと接続され、一次圧ラインにより副ポンプと接続された第２電磁比例弁と、
    　前記二次圧ラインと前記複数の第１電磁比例弁とを接続する分配ラインと、を備え、
    　前記複数の制御弁のそれぞれは、当該制御弁のパイロットポートに導かれるパイロット圧が第２設定値となったときに前記スプールがストロークエンドまで動くように構成され、
    　前記第１設定値は前記第２設定値よりも高い、建設機械の油圧システム。
  4. 　前記建設機械は、自走式の油圧ショベルであり、
    　前記複数の操作装置は、一対の走行操作装置、旋回操作装置、ブーム操作装置、アーム操作装置およびバケット操作装置を含み、
    　前記複数の操作装置に対する操作を無効とする操作ロックの選択、または前記複数の操作装置に対する操作を有効とする操作ロック解除の選択を受け付ける選択装置をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記選択装置が操作ロックの選択を受け付けている間は前記第２電磁比例弁の二次圧がゼロとなるように前記第２電磁比例弁を制御し、
    　前記選択装置が操作ロック解除の選択を受け付けている間は、前記前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれもが操作されていないときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第２設定値よりも高くなるとともに前記第１設定値よりも低くなり、前記旋回操作装置、前記ブーム操作装置、前記アーム操作装置および前記バケット操作装置のいずれかが操作されているときは前記第２電磁比例弁の二次圧が前記第１設定値よりも高くなるように前記第２電磁比例弁を制御する、請求項１に記載の建設機械の油圧システム。
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