WO2021187007A1 - 油圧システム - Google Patents

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WO2021187007A1
WO2021187007A1 PCT/JP2021/006408 JP2021006408W WO2021187007A1 WO 2021187007 A1 WO2021187007 A1 WO 2021187007A1 JP 2021006408 W JP2021006408 W JP 2021006408W WO 2021187007 A1 WO2021187007 A1 WO 2021187007A1
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arm
boom
oil passage
switching valve
direction switching
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PCT/JP2021/006408
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佑一 菱沼
名倉　忍
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株式会社小松製作所
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    • F15B2211/6355—Circuits providing pilot pressure to pilot pressure-controlled fluid circuit elements having valve means

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for operating a hydraulic cylinder for an arm provided between a boom of a work machine and an arm.
  • oil is supplied from two hydraulic pumps to a hydraulic cylinder for an arm in order to increase the operating speed of the arm. That is, a first direction switching valve is provided between the first hydraulic pump and the arm hydraulic cylinder, and a second direction switching valve is provided between the second hydraulic pump and the arm hydraulic cylinder. ..
  • a first direction switching valve is provided between the first hydraulic pump and the arm hydraulic cylinder
  • a second direction switching valve is provided between the second hydraulic pump and the arm hydraulic cylinder. ..
  • the flow rate of oil supplied to the arm hydraulic cylinder per unit time increases, so that the arm It is possible to increase the operation speed of.
  • the controllability of the arm is more important than the high operation speed. That is, it is necessary to accurately control the flow rate of the oil supplied to the arm hydraulic cylinder or the flow rate of the oil discharged from the arm hydraulic cylinder according to the operation of the operation lever.
  • a conventional hydraulic system that supplies oil to an arm hydraulic cylinder via two directional control valves, not only high dimensional accuracy is required for processing each directional switching valve, but also high dimensional accuracy is required. It is necessary to eliminate the variation due to the combination of the two directional control valves, which may significantly complicate the manufacturing work and the assembly work.
  • An object of the present invention is to provide a hydraulic system capable of facilitating manufacturing work and assembly work in view of the above circumstances.
  • the hydraulic system includes a hydraulic cylinder for an arm which is supported by a boom of a work machine via a cylinder body and is supported by an arm of the work machine via a rod, and a first hydraulic cylinder. It is interposed between the hydraulic pump and the second hydraulic pump, the arm first direction switching valve interposed between the first hydraulic pump and the arm hydraulic cylinder, and between the second hydraulic pump and the arm hydraulic cylinder.
  • the controller has a built-in regeneration passage for the arm that can supply the oil discharged from the rod chamber of the hydraulic cylinder for the arm to the bottom chamber of the hydraulic cylinder for the arm when the hydraulic cylinder for the arm is extended.
  • the arm hydraulic cylinder and the arm second direction switching valve are used.
  • the second hydraulic pump can supply oil to the bottom chamber. It is characterized in that a second direction switching valve for an arm is operated.
  • the oil does not flow through the arm second direction switching valve during oil regeneration.
  • the oil flows to the arm hydraulic cylinder only through the arm first direction switching valve. Since it will be distributed, it is not necessary to consider the variation due to the combination of the first-way switching valve for the arm and the second-way switching valve for the arm, and it is possible to facilitate the manufacturing work and the assembling work.
  • FIG. 1 shows, in the hydraulic system according to the embodiment of the present invention, the first direction switching valve for the boom, the second direction switching valve for the boom, the first direction switching valve for the arm, and the second direction switching valve for the arm are in the neutral positions, respectively.
  • FIG. 2 is a side view conceptually showing a work machine to which the hydraulic system shown in FIG. 1 is applied.
  • FIG. 3 in the hydraulic system shown in FIG. 1, the boom first-way switching valve and the boom second-way switching valve are arranged at lower positions, respectively, and the arm first-way switching valve and the arm second-way switching valve are shown. Is a diagram of a state in which each is arranged in a neutral position.
  • FIG. 1 shows, in the hydraulic system according to the embodiment of the present invention, the first direction switching valve for the boom, the second direction switching valve for the boom, the first direction switching valve for the arm, and the second direction switching valve for the arm are in the neutral positions, respectively.
  • FIG. 4 in the flood control system shown in FIG. 1, the boom first-way switching valve and the boom second-way switching valve are arranged at the raised positions, respectively, and the arm first-way switching valve and the arm second-way switching valve are shown.
  • FIG. 5 in the hydraulic system shown in FIG. 1, the first direction switching valve for the arm and the second direction switching valve for the arm are arranged at excavation positions, respectively, and the first direction switching valve for the boom and the second direction switching valve for the boom are arranged.
  • FIG. 6 shows that in the flood control system shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which the second direction switching valve for the arm is maintained in the neutral position and only the first direction switching valve for the arm is arranged in the excavation position in the hydraulic system shown in FIG. 1 under the control of the controller. ..
  • FIG. 8 is a diagram showing a state in which the boom first-direction switching valve and the boom second-direction switching valve are arranged at raised positions from the state shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state in which the boom second direction switching valve is maintained in the neutral position and only the boom first direction switching valve is arranged in the lowered position under the control of the controller in the hydraulic system shown in FIG. .
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which the first direction switching valve for the arm and the second direction switching valve for the arm are arranged at the dump positions from the state shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a modified example of the hydraulic system according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows a hydraulic system according to an embodiment of the present invention.
  • the hydraulic system illustrated here is for operating the boom hydraulic cylinder CB and the arm hydraulic cylinder CA of the work machine shown in FIG.
  • the boom hydraulic cylinder CB and the arm hydraulic cylinder CA are single-rod double-acting type having a single piston PB and PA, respectively.
  • the work machine has an upper swivel body (base) 2 rotatably arranged around a swivel axis along the upper and lower sides on the upper part of the lower traveling body 1, and the upper swivel body 2 is provided with a boom 3 and an arm 4.
  • the boom 3 is rotatably supported by the upper swivel body 2 via a base end portion by a boom support shaft 5 along the horizontal direction.
  • the arm 4 is rotatably supported by the tip end portion of the boom 3 via the base end portion by an arm support shaft 6 along the horizontal direction.
  • the boom hydraulic cylinder CB is supported by the upper swing body 2 via the cylinder body b1 and is supported by the boom 3 via the rod b2.
  • the tip of the boom 3 moves upward with respect to the upper swing body 2 (boom raising), and when the boom hydraulic cylinder CB is degenerated, the boom 3 is swiveled upward.
  • the tip of the boom 3 moves downward with respect to the body 2 (boom lowering).
  • a boom bottom oil passage 11 is connected to the bottom chamber b3
  • a boom rod oil passage 12 is connected to the rod chamber b4.
  • the boom bottom oil passage 11 is bifurcated into a boom first bottom oil passage 11a and a boom second bottom oil passage 11b on the way.
  • the boom rod oil passage 12 is bifurcated into a boom first rod oil passage 12a and a boom second rod oil passage 12b on the way.
  • the arm hydraulic cylinder CA is supported by the boom 3 via the cylinder body a1 and is supported by the arm 4 via the rod a2.
  • the tip of the arm 4 moves closer to the upper swing body 2 (arm excavation), and when the arm hydraulic cylinder CA degenerates, the arm 4 moves.
  • the tip of the cylinder moves so as to be separated from the upper swing body 2 (arm dump).
  • the arm hydraulic cylinder CA has an arm bottom oil passage 13 connected to the bottom chamber a3 and an arm rod oil passage 14 connected to the rod chamber a4.
  • the arm bottom oil passage 13 is bifurcated into an arm first bottom oil passage 13a and an arm second bottom oil passage 13b on the way.
  • the arm rod oil passage 14 is bifurcated into an arm first rod oil passage 14a and an arm second rod oil passage 14b on the way.
  • This hydraulic system includes two hydraulic pumps 21 and 22, a boom first-way switching valve 31 and a boom second-way switching valve 32 for operating the boom hydraulic cylinder CB, and an arm hydraulic cylinder CA.
  • a first-way switching valve 41 for the arm and a second-way switching valve 42 for the arm for operation are provided.
  • the two hydraulic pumps 21 and 22 are of a variable displacement type driven by an engine (not shown), respectively.
  • two hydraulic pumps 21 and 22 having the same maximum discharge flow rate are applied, but of course, pumps having different maximum discharge flow rates may be applied.
  • a first hydraulic pump 21 and the other is referred to as a second hydraulic pump 22.
  • Pump oil passages 23 and 24 are connected to the discharge ports of the respective hydraulic pumps 21 and 22.
  • the first pump oil passage 23 connected to the discharge port of the first hydraulic pump 21 is divided into three branches into a boom first pump oil passage 23a, an arm first pump oil passage 23b, and an opening first pump oil passage 23c on the way. doing.
  • a check valve 23d is provided in the boom first pump oil passage 23a
  • a check valve 23e is provided in the arm first pump oil passage 23b.
  • the second pump oil passage 24 connected to the discharge port of the second hydraulic pump 22 has a second pump oil passage 24a for boom, a second pump oil passage 24b for arm, and a second pump oil passage 24c for opening on the way.
  • Check valves 24d and 24e are provided in the second pump oil passage 24a for the boom and the second pump oil passage 24b for the arm, respectively.
  • the first direction switching valve 31 for the boom and the second direction switching valve 32 for the boom operate their respective spools individually by the pilot pressure output according to the operation of the common boom operating lever 51.
  • the boom operating lever 51 is configured to output a pilot pressure of a pressure corresponding to the amount of operation.
  • the boom first-direction switching valve 31 selectively switches the connection state of the pump port c and the drain port d to the first input / output port a and the second input / output port b by the operation of the spool, and also connects to the spool. It is configured to switch the intermittent state of the built-in boom reproduction passage 33, and further switch the connection state of the open port f to the communication port e.
  • the boom operating lever 51 when the boom operating lever 51 is in neutral, the pilot pressure does not act on the left and right pressure chambers 31L and 31R, so that the left and right springs g and h are used. It is maintained in the neutral position shown in FIG.
  • the boom first direction switching valve 31 When the boom first direction switching valve 31 is arranged in the neutral position, the two input / output ports a and b, the pump port c and the drain port d are shut off, while the communication port e is the open port f. It is connected to the.
  • the boom regeneration passage 33 reaches the second input / output port b from the first input / output port a via the first throttle 33a, the check valve 33b, and the third throttle 33c, and enters the second input / output port a to the second input / output port a. It only allows the passage of oil through the output port b.
  • the boom first-direction switching valve 31 arranged at the lowered position maintains a state in which the communication port e is connected to the open port f.
  • the spool moves to the left and the raising position shown in FIG. Move to.
  • the boom first direction switching valve 31 arranged at the raised position the first input / output port a is connected to the pump port c, and the second input / output port b is connected to the drain port d.
  • the boom first-direction switching valve 31 arranged at the raised position switches to a state in which the communication port e and the open port f are cut off.
  • the boom first bottom oil passage 11a is connected to the first input / output port a, and the boom first input / output port b is connected to the boom first input / output port b.
  • a 1-rod oil passage 12a is connected.
  • a boom first pump oil passage 23a is connected to the pump port c, and a boom first tank oil passage 31t leading to the tank T is connected to the drain port d.
  • an opening first pump oil passage 23c is connected to the opening port f, and a first connecting oil passage 34 is connected to the connecting port e.
  • the boom second direction switching valve 32 selectively switches the connection state of the pump port c and the drain port d to the first input / output port a and the second input / output port b by the operation of the spool, and also is a communication port. It is configured to switch the connection state of the open port f with respect to e.
  • the pilot pressure does not act on the left and right pressure chambers 32L and 32R. It is maintained in the neutral position shown in.
  • the boom second direction switching valve 32 is arranged in the neutral position, the two input / output ports a and b, the pump port c and the drain port d are shut off, while the communication port e is the open port f. It is connected to the.
  • the spool moves to the right side. It is arranged at the lowered position shown in FIG.
  • the first input / output port a is connected to the drain port d
  • the second input / output port b is connected to the pump port c.
  • the boom second direction switching valve 32 arranged at the lowered position switches to a state in which the communication port e and the open port f are cut off.
  • a boom second bottom oil passage 11b is connected to the first input / output port a, and a boom second oil passage 11b is connected to the second input / output port b.
  • a 2-rod oil passage 12b is connected.
  • a second boom oil passage 24a is connected to the pump port c, and a second boom oil passage 32t leading to the tank T is connected to the drain port d.
  • an opening second pump oil passage 24c is connected to the opening port f of the boom second direction switching valve 32, and a second connecting oil passage 35 is connected to the connecting port e.
  • a boom pressure reducing valve 61 is provided in the boom lowering second pilot oil passage 51c from the boom operating lever 51 to the pressure chamber 32L provided on the left side of the boom second direction switching valve 32. There is.
  • the boom pressure reducing valve 61 shuts off the pilot pressure from the boom lowering second pilot oil passage 51c to the pressure chamber 32L and connects the pressure chamber 32L to the tank.
  • the pilot pressure output from the boom operating lever 51 is supplied to the pressure chamber 32L.
  • the pilot pressure supplied to the pressure chamber 32L may be reduced by the boom pressure reducing valve 61.
  • the first direction switching valve 41 for the arm and the second direction switching valve 42 for the arm operate their respective spools individually by the pilot pressure output according to the operation of the common arm operating lever 52.
  • the arm operating lever 52 is configured to output a pilot pressure of a pressure corresponding to the amount of operation.
  • the first direction switching valve 41 for the arm selectively switches the connection state of the pump port c and the drain port d to the first input / output port a and the second input / output port b by the operation of the spool, and also connects to the spool. It is configured to switch the intermittent state of the built-in arm reproduction passage 43, and further switch the connection state of the open port f to the communication port e.
  • the first direction switching valve 41 for the arm has the left and right pressure chambers 41L. Since the pilot pressure does not act on 41R, the springs g and h maintain the neutral position shown in FIG.
  • the first direction switching valve 41 for the arm is arranged in the neutral position, the two input / output ports a and b, the pump port c and the drain port d are shut off, while the communication port e is the open port f. It is connected to the.
  • the spool moves to the right and moves to the excavation position shown in FIG. do.
  • the arm first direction switching valve 41 arranged at the excavation position the first input / output port a is connected to the drain port d via the first throttle 43a and the second throttle 41a, and the second input / output port b is It is connected to the pump port c.
  • the arm regeneration passage 43 is in a communicating state.
  • the arm regeneration passage 43 reaches the second input / output port b from the first input / output port a via the first throttle 43a, the check valve 43b, and the third throttle 43c, and enters the second input / output port a to the second input / output port a. It only allows the passage of oil through the output port b.
  • the arm first-direction switching valve 41 arranged at the excavation position switches to a state in which the communication port e and the open port f are cut off.
  • the spool moves to the left side and the dump position shown in FIG. Move to.
  • the arm first direction switching valve 41 arranged at the dump position the first input / output port a is connected to the pump port c, and the second input / output port b is connected to the drain port d.
  • the arm regeneration passage 43 is shut off, and oil is circulated between the first input / output port a and the second input / output port b. There is nothing.
  • the arm first-direction switching valve 41 arranged at the dump position switches to a state in which the communication port e and the open port f are cut off.
  • the arm first rod oil passage 14a is connected to the first input / output port a, and the arm first input / output port b is connected to the arm first input / output port b.
  • 1 Bottom oil passage 13a is connected.
  • the first pump oil passage 23b for the arm is connected to the pump port c, and the first tank oil passage 41t for the arm leading to the tank T is connected to the drain port d.
  • the first connecting oil passage 34 from the boom first direction switching valve 31 is connected to the opening port f of the arm first direction switching valve 41, and the connecting port e is connected to the first connecting oil passage 34 leading to the tank T.
  • An opening tank oil passage 34t is connected.
  • the second direction switching valve 42 for the arm selectively switches the connection state of the pump port c and the drain port d to the first input / output port a and the second input / output port b by the operation of the spool, and also is a communication port. It is configured to switch the connection state of the open port f with respect to e.
  • the pilot pressure does not act on the left and right pressure chambers 42L and 42R. It is maintained in the neutral position shown in.
  • the second direction switching valve 42 for the arm is arranged in the neutral position, the two input / output ports a and b, the pump port c and the drain port d are shut off, while the communication port e is the open port f. It is connected to the.
  • the spool moves to the right side in FIG. It is placed at the excavation position shown in.
  • the arm second direction switching valve 42 arranged at the excavation position the first input / output port a is connected to the drain port d, and the second input / output port b is connected to the pump port c.
  • the arm second direction switching valve 42 arranged at the excavation position switches to a state in which the communication port e and the open port f are cut off.
  • the spool moves to the left side and the dump position shown in FIG. Move to.
  • the arm second direction switching valve 42 arranged at the dump position the first input / output port a is connected to the pump port c, and the second input / output port b is connected to the drain port d.
  • the arm second direction switching valve 42 arranged at the dump position switches to a state in which the communication port e and the open port f are cut off.
  • an arm second rod oil passage 14b is connected to the first input / output port a, and an arm second rod oil passage 14b is connected to the second input / output port b.
  • 2 bottom oil passages 13b are connected.
  • a second pump oil passage 24b for the arm is connected to the pump port c, and a second tank oil passage 42t for the arm leading to the tank T is connected to the drain port d.
  • a second connecting oil passage 35 from the boom second direction switching valve 32 is connected to the opening port f of the arm second direction switching valve 42, and a second connecting oil passage 35 leading to the tank T is connected to the connecting port e.
  • An opening tank oil passage 35t is connected.
  • an arm pressure reducing valve 62 is provided in the arm excavation second pilot oil passage 52c from the arm operating lever 52 to the pressure chamber 42L provided on the left side of the arm second direction switching valve 42. There is. Similar to the boom pressure reducing valve 61, the arm pressure reducing valve 62 shuts off the pilot pressure from the arm excavation second pilot oil passage 52c to the pressure chamber 42L and pressures when a control signal is not output from the controller 100 described later.
  • the chamber 42L is connected to the tank, while when a control signal is output from the controller 100, the pilot pressure output from the arm operating lever 52 is supplied to the pressure chamber 42L.
  • the pilot pressure supplied to the pressure chamber 42L may be reduced by the pressure reducing valve 62 for the arm.
  • the controller 100 shown in FIG. 1 has an arm hydraulic pressure through a first pressure gauge P1 provided in the arm bottom oil passage 13 and a second pressure gauge P2 provided in the arm rod oil passage 14 when the work machine is operating. It monitors the pressure state of the cylinder CA and outputs a control signal to the arm pressure reducing valve 62 according to the pressure state of the arm hydraulic cylinder CA. At the same time, the controller 100 monitors the pressure state of the boom hydraulic cylinder CB through the third pressure gauge P3 provided in the boom bottom oil passage 11, and the boom pressure reducing valve 61 according to the pressure state of the boom hydraulic cylinder CB. It outputs a control signal to the cylinder.
  • the controller 100 when the force acting on the piston PA from the rod chamber a4 of the arm hydraulic cylinder CA becomes greater than or equal to the force acting on the piston PA from the bottom chamber a3 under the condition that the work machine is operating. Except for, the controller 100 is set to constantly output a control signal to the arm pressure reducing valve 62. That is, the controller 100 can flow oil through the arm regeneration passage 43 only in a pressure state in which the force acting on the piston PA from the rod chamber a4 is equal to or greater than the force acting on the piston PA from the bottom chamber a3. The output of the control signal to the arm pressure reducing valve 62 is stopped, while the control signal is output to the arm pressure reducing valve 62 in other pressure states.
  • the piston area of the bottom chamber a3 is A
  • the piston area of the rod chamber a4 is B
  • the relationship between the two forces is Fr. It is set to stop the output of the control signal from the controller 100 to the pressure reducing valve 62 for the arm only when ⁇ Fb.
  • the boom hydraulic cylinder CB is set so that a control signal is always output from the controller 100 to the boom pressure reducing valve 61 unless the bottom chamber b3 exceeds a preset pressure threshold value. That is, the controller 100 determines that oil can flow through the boom regeneration passage 33 only when the bottom chamber b3 becomes equal to or higher than the preset pressure threshold value, and the control signal for the boom pressure reducing valve 61 is transmitted. While the output is stopped, it operates so as to constantly output a control signal to the boom pressure reducing valve 61 in other pressure states.
  • a control signal is output from the controller 100 to the arm pressure reducing valve 62, and the pilot pressure output from the arm operating lever 52 is the pressure chamber. It can be supplied to 42L.
  • a control signal is output from the controller 100 to the boom pressure reducing valve 61, and the pilot pressure output from the boom operating lever 51. Can be supplied to the pressure chamber 32L.
  • the oil discharged from the bottom chamber a3 of the hydraulic cylinder CA for the arm is discharged to the tank T through the first bottom oil passage 13a for the arm and the first tank oil passage 41t for the arm, and the second bottom for the arm. It is discharged to the tank T through the oil passage 13b and the second tank oil passage 42t for the arm. Therefore, the arm hydraulic cylinder CA can be arm-dumped at a high operating speed.
  • the arm hydraulic cylinder CA is Fr ⁇ Fb, the output of the control signal from the controller 100 to the arm pressure reducing valve 62 is stopped, but the arm operating lever 52 is moved to the right side of the spool. Since the pilot pressure is supplied to the provided pressure chambers 41R and 42R, the above operation is not affected.
  • the oil discharged from the rod chamber b4 of the boom hydraulic cylinder CB is discharged to the tank T through the boom second rod oil passage 12b and the boom second tank oil passage 32t. Therefore, a large opening area is secured when the oil is returned to the tank T, and the back pressure can be lowered, so that the boom hydraulic cylinder CB can be boomed at a high operating speed.
  • the bottom chamber b3 of the boom hydraulic cylinder CB may become equal to or higher than the preset pressure threshold value, and the output of the control signal from the controller 100 to the boom pressure reducing valve 61 may be stopped. Since the pilot pressure is supplied from the operating lever 51 to the pressure chambers 31R and 32R provided on the right side of the spool, the above operation is not affected.
  • both the pressure chamber 41L located on the left side of the first direction switching valve 41 for the arm and the pressure chamber 42L located on the left side of the second direction switching valve 42 for the arm The pilot pressure from the arm operating lever 52 acts, and each spool is arranged at the excavation position.
  • the oil discharged from the first hydraulic pump 21 is supplied to the bottom chamber a3 of the arm hydraulic cylinder CA through the arm first pump oil passage 23b and the arm first bottom oil passage 13a, and the second hydraulic pump.
  • the oil discharged from 22 is supplied to the bottom chamber a3 of the arm hydraulic cylinder CA through the arm second pump oil passage 24b and the arm second bottom oil passage 13b.
  • the oil discharged from the rod chamber a4 of the hydraulic cylinder CA for the arm is discharged to the tank T through the first rod oil passage 14a for the arm and the first tank oil passage 41t for the arm, and the second rod for the arm. It is discharged to the tank T through the oil passage 14b and the second tank oil passage 42t for the arm. Therefore, a large opening area is secured when the oil is returned to the tank T, and the back pressure can be lowered, so that the arm hydraulic cylinder CA can be excavated at a high operating speed.
  • oil does not flow in the arm regeneration passage 43 of the arm first direction switching valve 41 due to the action of the check valve 43b.
  • Pilot pressure does not act on the located pressure chamber 42L. That is, in the above state, only the spool of the arm first direction switching valve 41 is arranged at the excavation position, and the spool of the arm second direction switching valve 42 is maintained at the neutral position. Further, in the arm first direction switching valve 41, the check valve 43b of the arm regeneration passage 43 is opened, and the check valve 43b of the arm regeneration passage 43 is opened from the first input / output port a via the first throttle 43a, the check valve 43b, and the third throttle 43c. Oil can pass through the second input / output port b.
  • the oil discharged from the first hydraulic pump 21 is supplied to the bottom chamber a3 of the arm hydraulic cylinder CA through the arm first pump oil passage 23b and the arm first bottom oil passage 13a.
  • the oil discharged from the rod chamber a4 of the hydraulic cylinder CA for the arm is discharged to the tank T through the first rod oil passage 14a for the arm and the first tank oil passage 41t for the arm, and the first for the arm.
  • a part of the oil from the rod oil passage 14a is regenerated into the bottom chamber a3 of the arm hydraulic cylinder CA through the arm regeneration passage 43 and the arm first bottom oil passage 13a.
  • the flow rate of the oil supplied from the first hydraulic pump 21 to the bottom chamber a3 can be reduced by the flow rate of the oil regenerated through the arm regeneration passage 43. That is, in the above-mentioned state, the discharge flow rate from the first hydraulic pump 21 can be reduced and the discharge flow rate from the second hydraulic pump 22 can be reduced to zero, so that the first hydraulic pump 21 and the second hydraulic pump can be reduced to zero.
  • There are advantages such as being able to improve the fuel efficiency of 22.
  • the oil discharged to the tank T is regenerated into the bottom chamber a3 of the arm hydraulic cylinder CA.
  • the flow rate of oil is always constant at a constant ratio depending on the second throttle 41a and the third throttle 43c of the first direction switching valve 41 for the arm. Therefore, it is not necessary to consider the variation due to the combination of the arm first direction switching valve 41 and the arm second direction switching valve 42, which not only facilitates the manufacturing work and the assembly work, but also operates the arm operating lever 52. Therefore, the arm 4 can be easily and arbitrarily controlled.
  • the oil discharged from the hydraulic pump 21 is supplied to the bottom chamber a3 of the arm hydraulic cylinder CA, and is not supplied to the bottom chamber b3 of the boom hydraulic cylinder CB through the boom first direction switching valve 31. That is, the oil discharged from the first hydraulic pump 21 is supplied to the bottom chamber a3 of the arm hydraulic cylinder CA, and the oil discharged from the second hydraulic pump 22 is supplied to the bottom chamber b3 of the boom hydraulic cylinder CB. It becomes a state.
  • the oil with a relatively low pressure required for arm excavation may be supplied from the first hydraulic pump 21, while the comparison required for raising the boom from the second hydraulic pump 22. It suffices to supply oil with a high pressure. Therefore, it is not necessary to drive the first hydraulic pump 21 in accordance with the high pressure of the second hydraulic pump 22, so that there is no possibility of causing a pressure loss of the first hydraulic pump 21.
  • both the pressure chamber 31L located on the left side of the boom first direction switching valve 31 and the pressure chamber 32L located on the left side of the boom second direction switching valve 32 The pilot pressure from the boom operating lever 51 acts, and each spool is arranged in the lowered position.
  • the oil discharged from the second hydraulic pump 22 is supplied to the rod chamber b4 of the boom hydraulic cylinder CB through the boom second pump oil passage 24a and the boom second rod oil passage 12b.
  • the oil discharged from the bottom chamber b3 of the boom hydraulic cylinder CB is discharged to the tank T through the boom first bottom oil passage 11a and the boom first tank oil passage 31t, and is discharged to the tank T, and the boom second bottom.
  • Pilot pressure does not act on the located pressure chamber 32L. That is, in the above state, only the spool of the boom first direction switching valve 31 is arranged in the lowered position, and the spool of the boom second direction switching valve 32 is maintained in the neutral position. Further, in the boom first direction switching valve 31, the check valve 33b of the boom regeneration passage 33 opens, and the check valve 33b of the boom regeneration passage 33 opens from the first input / output port a via the first throttle 33a, the check valve 33b, and the third throttle 33c. Oil can pass through the second input / output port b.
  • the oil discharged from the bottom chamber b3 of the boom hydraulic cylinder CB is discharged to the tank T through the boom first bottom oil passage 11a and the boom first tank oil passage 31t, and the boom first bottom.
  • a part of the oil from the oil passage 11a is regenerated into the rod chamber b4 of the boom hydraulic cylinder CB through the boom regeneration passage 33 and the boom first rod oil passage 12a. Therefore, the boom can be lowered without supplying oil from the first hydraulic pump 21 and the second hydraulic pump 22 to the rod chamber b4, and the fuel efficiency of the first hydraulic pump 21 and the second hydraulic pump 22 can be improved.
  • advantages such as being able to do it.
  • the boom regeneration passage 33 of the boom first direction switching valve 31 also for the boom hydraulic cylinder CB it is determined whether or not the oil can flow through the boom regeneration passage 33 of the boom first direction switching valve 31 also for the boom hydraulic cylinder CB, and the boom second direction switching valve 31 is used.
  • the operation of the direction switching valve 32 is controlled, it is not always necessary to control the boom hydraulic cylinder CB as described above.
  • the force acting on the piston PA from the rod chamber a4 of the hydraulic cylinder CA for the arm is equal to or less than the force acting on the piston PA from the bottom chamber a3, it is determined that the oil cannot flow through the regenerating passage 43 for the arm.
  • the pilot pressure from the operating levers 51 and 52 is supplied to the respective direction switching valves 32 and 42 via the pressure reducing valves 61 and 62, but another pilot pump or the like is used. Oil may be supplied from the hydraulic source.
  • the pressure reducing valves 61 and 62 are operated depending on whether the pilot pressure is supplied or stopped, but the pressure reducing valves are not limited to this, and the pressure reducing valve is not limited to this, for example, depending on whether the current value output from the controller exceeds the threshold value. It can also be configured to operate.
  • the pilot pressure is supplied to the direction switching valves 32 and 42 when the control signal is output from the controller 100, but the control signal is output from the controller 100. In some cases, the pilot pressure may not be supplied to the direction switching valves 32 and 42.
  • an electromagnetic proportional pressure reducing valve may be applied.
  • the controller 100 when the work machine is in the operating state, the controller 100 constantly outputs a control signal to the pressure reducing valves 61 and 62, and the pilot pressure from the operating levers 51 and 52 is the direction switching valves 32 and 42.
  • the output of the control signal from the controller 100 to the pressure reducing valves 61 and 62 is stopped only when it is determined that the oil can pass through the boom regeneration passage 33 and the arm regeneration passage 43.
  • the pilot pressure from the operating levers 51 and 52 is prevented from being supplied to the direction switching valves 32 and 42 (the flow of oil between the hydraulic cylinders CB and CA and the direction switching valves 32 and 42 is blocked).
  • the present embodiment is not necessarily limited to this, and may be configured as in the modified example shown in FIG. 11 below, for example.
  • FIG. 11 shows a modified example of the hydraulic system according to the present embodiment. This modification is for operating the boom hydraulic cylinder CB and the arm hydraulic cylinder CA of the work machine shown in FIG. 2, as in the above-described embodiment, and the embodiment is the boom operating lever 51 and the arm. Pressure gauges P4 and P5 are added to the operation levers 52, respectively, and the points at which the pressures detected by the pressure gauges P4 and P5 are input to the controller 100 and the control contents of the controller 100 are different.
  • the boom operating lever 51 is provided with a fourth pressure gauge P4 in the boom lowering pilot oil passage 51e that outputs the pilot pressure when the lowering operation is performed, and the arm operating lever 52 is excavated.
  • a fifth pressure gauge P5 is provided in the arm excavation pilot oil passage 52e that outputs the pilot pressure in this case.
  • the boom lowering pilot oil passage 51e provided with the fourth pressure gauge P4 is an oil passage before branching into the boom lowering first pilot oil passage 51a and the boom lowering second pilot oil passage 51c, and the fifth pressure gauge P5 is provided.
  • the arm excavation pilot oil passage 52e is an oil passage before branching into the arm excavation first pilot oil passage 52a and the arm excavation second pilot oil passage 52c.
  • control signal is output from the controller 100 to the pressure reducing valves 61 and 62 only when it is determined that the oil cannot pass through the boom regeneration passage 33 and the arm regeneration passage 43, the same as in the embodiment. It is possible to operate the direction switching valves 32 and 42.
  • the control signal is not output to the pressure reducing valves 61 and 62 except when necessary, not only is it advantageous in terms of power consumption, but also the pressure reducing valve is operated against the return spring. Since the time for maintaining the operating state is reduced, it is also advantageous in terms of the operating life of the pressure reducing valves 61 and 62.

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Abstract

製造作業及び組立作業の容易化を図るため、アーム用第１方向切換弁４１は、アーム用油圧シリンダＣＡを伸張作動させる際にロッド室ａ４から吐出された油をボトム室ａ３に供給可能となるアーム用再生通路４３を内蔵したものであり、コントローラ１００は、アーム用油圧シリンダＣＡの圧力状態を監視し、アーム用再生通路４３を通じた油の流れが可能であると判断した場合には、アーム用油圧シリンダＣＡとアーム用第２方向切換弁４２との間の油の流通を遮断する一方、アーム用再生通路４３を通じた油の流れが不可であると判断した場合には、第２油圧ポンプ２２からボトム室ａ３に油が供給可能となるようにアーム用第２方向切換弁４２を動作させるようにしている。

Description

油圧システム
　本発明は、作業機械のブームとアームとの間に設けられるアーム用油圧シリンダを動作させるための油圧システムに関するものである。
　この種の油圧システムには、アーム用油圧シリンダを伸張作動させる場合、例えばブームの先端に設けられたアームを水平状態から作業機械の基体に近づけるように動作させる場合（アームの掘削動作）、アーム用油圧シリンダにおけるロッド室の圧力がボトム室の圧力を超えていることを条件に、ロッド室から吐出される油をボトム室に供給（再生）するようにしたものが既に提供されている。この油圧システムによれば、油圧ポンプからボトム室に供給する油の流量を減少させることができるため、油圧ポンプからの吐出流量を減らすことができ、燃費を向上させることができる等の利点がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１９－２５３１号公報（図５、図６）
　ところで、作業機械にあっては、アームの動作スピードを高めるため、アーム用油圧シリンダに対して２つの油圧ポンプから油を供給することが行われている。すなわち、第１油圧ポンプとアーム用油圧シリンダとの間に第１方向切換弁が設けられているとともに、第２油圧ポンプとアーム用油圧シリンダとの間に第２方向切換弁が設けられている。この油圧システムでは、２つの方向切換弁によってそれぞれの油圧ポンプとアーム用油圧シリンダとの間を接続すれば、アーム用油圧シリンダに対して供給される単位時間当たりの油の流量が増えるため、アームの動作スピードを高めることが可能となる。
　一方、上述したアームの掘削動作時における油の再生中においては、高い動作スピードよりもアームのコントロール性が重要となる。つまり、操作レバーの操作に従ってアーム用油圧シリンダに供給される油の流量、あるいはアーム用油圧シリンダから排出される油の流量を精度良くコントロールする必要がある。こうした要求に対して、２つの方向切換弁を介してアーム用油圧シリンダに油を供給する従来の油圧システムにあっては、それぞれの方向切換弁の加工に高い寸法精度が要求されるばかりで無く、２つの方向切換弁の組み合せによるばらつきを無くす必要があり、製造作業及び組立作業が著しく煩雑化するおそれがある。
　本発明は、上記実情に鑑みて、製造作業及び組立作業の容易化を図ることのできる油圧システムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係る油圧システムは、シリンダ本体を介して作業機械のブームに支持され、かつロッドを介して前記作業機械のアームに支持されるアーム用油圧シリンダと、第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、前記第１油圧ポンプ及び前記アーム用油圧シリンダの間に介在するアーム用第１方向切換弁と、前記第２油圧ポンプ及び前記アーム用油圧シリンダの間に介在するアーム用第２方向切換弁と、前記アーム用油圧シリンダを伸張作動させる際に前記アーム用第２方向切換弁の動作を制御するコントローラとを備え、前記アーム用第１方向切換弁は、前記アーム用油圧シリンダを伸張作動させる際に前記アーム用油圧シリンダのロッド室から吐出された油を前記アーム用油圧シリンダのボトム室に供給可能となるアーム用再生通路を内蔵したものであり、前記コントローラは、前記アーム用油圧シリンダの圧力状態を監視し、前記アーム用再生通路を通じた油の流れが可能であると判断した場合には、前記アーム用油圧シリンダと前記アーム用第２方向切換弁との間の油の流通を遮断する一方、前記アーム用再生通路を通じた油の流れが不可であると判断した場合には、前記第２油圧ポンプから前記ボトム室に油が供給可能となるように前記アーム用第２方向切換弁を動作させることを特徴とする。
　本発明によれば、油の再生中においてはアーム用第２方向切換弁を通じた油の流通がないため、換言すれば、アーム用第１方向切換弁のみを通じてアーム用油圧シリンダに対して油が流通されることになるため、アーム用第１方向切換弁及びアーム用第２方向切換弁の組み合せによるばらつきを考慮する必要がなく、製造作業及び組立作業の容易化を図ることが可能となる。
図１は、本発明の実施の形態である油圧システムにおいてブーム用第１方向切換弁、ブーム用第２方向切換弁、アーム用第１方向切換弁及びアーム用第２方向切換弁がそれぞれ中立位置に配置された状態の図である。 図２は、図１に示した油圧システムを適用する作業機械を概念的に示した側面図である。 図３は、図１に示した油圧システムにおいてブーム用第１方向切換弁及びブーム用第２方向切換弁がそれぞれ下げ位置に配置され、アーム用第１方向切換弁及びアーム用第２方向切換弁がそれぞれ中立位置に配置された状態の図である。 図４は、図１に示した油圧システムにおいてブーム用第１方向切換弁及びブーム用第２方向切換弁がそれぞれ上げ位置に配置され、アーム用第１方向切換弁及びアーム用第２方向切換弁がそれぞれ中立位置に配置された状態の図である。 図５は、図１に示した油圧システムにおいてアーム用第１方向切換弁及びアーム用第２方向切換弁がそれぞれ掘削位置に配置され、ブーム用第１方向切換弁及びブーム用第２方向切換弁がそれぞれ中立位置に配置された状態の図である。 図６は、図１に示した油圧システムにおいてアーム用第１方向切換弁及びアーム用第２方向切換弁がそれぞれダンプ位置に配置され、ブーム用第１方向切換弁及びブーム用第２方向切換弁がそれぞれ中立位置に配置された状態の図である。 図７は、図１に示した油圧システムにおいてコントローラの制御によりアーム用第２方向切換弁が中立位置に維持され、アーム用第１方向切換弁のみが掘削位置に配置された状態の図である。 図８は、図７に示す状態からブーム用第１方向切換弁及びブーム用第２方向切換弁がそれぞれ上げ位置に配置された状態の図である。 図９は、図１に示した油圧システムにおいてコントローラの制御によりブーム用第２方向切換弁が中立位置に維持され、ブーム用第１方向切換弁のみが下げ位置に配置された状態の図である。 図１０は、図９に示す状態からアーム用第１方向切換弁及びアーム用第２方向切換弁がそれぞれダンプ位置に配置された状態の図である。 図１１は、本実施の形態に係る油圧システムの変形例を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明に係る油圧システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施の形態である油圧システムを示したものである。ここで例示する油圧システムは、図２に示す作業機械のブーム用油圧シリンダＣＢ及びアーム用油圧シリンダＣＡを動作させるためのものである。ブーム用油圧シリンダＣＢ及びアーム用油圧シリンダＣＡは、それぞれ単一のピストンＰＢ，ＰＡを備えた片ロッド複動型のものである。作業機械は、下部走行体１の上部に上部旋回体（基体）２が上下に沿った旋回軸回りに回転可能に配設されたもので、上部旋回体２にブーム３及びアーム４を備えている。ブーム３は、水平方向に沿ったブーム支持軸５により、基端部を介して上部旋回体２に回転可能に支持させたものである。アーム４は、水平方向に沿ったアーム支持軸６により、基端部を介してブーム３の先端部に回転可能に支持させたものである。
（ブーム用油圧シリンダＣＢ）
　ブーム用油圧シリンダＣＢは、シリンダ本体ｂ１を介して上部旋回体２に支持してあり、かつロッドｂ２を介してブーム３に支持してある。ブーム用油圧シリンダＣＢが伸張動作した場合には、上部旋回体２に対してブーム３の先端部が上方に移動し（ブーム上げ）、ブーム用油圧シリンダＣＢが縮退動作した場合には、上部旋回体２に対してブーム３の先端部が下方に移動する（ブーム下げ）。図１に示すように、ブーム用油圧シリンダＣＢには、ボトム室ｂ３にブーム用ボトム油路１１が接続してあり、ロッド室ｂ４にブーム用ロッド油路１２が接続してある。ブーム用ボトム油路１１は、途中でブーム用第１ボトム油路１１ａ及びブーム用第２ボトム油路１１ｂに２分岐している。同様に、ブーム用ロッド油路１２は、途中でブーム用第１ロッド油路１２ａ及びブーム用第２ロッド油路１２ｂに２分岐している。
（アーム用油圧シリンダＣＡ）
　アーム用油圧シリンダＣＡは、図２に示すように、シリンダ本体ａ１を介してブーム３に支持してあり、かつロッドａ２を介してアーム４に支持してある。アーム用油圧シリンダＣＡが伸張動作した場合には、アーム４の先端部が上部旋回体２に近接するように移動し（アーム掘削）、アーム用油圧シリンダＣＡが縮退動作した場合には、アーム４の先端部が上部旋回体２から離隔するように移動する（アームダンプ）。アーム用油圧シリンダＣＡには、図１に示すように、ボトム室ａ３にアーム用ボトム油路１３が接続してあり、ロッド室ａ４にアーム用ロッド油路１４が接続してある。アーム用ボトム油路１３は、途中でアーム用第１ボトム油路１３ａ及びアーム用第２ボトム油路１３ｂに２分岐している。同様に、アーム用ロッド油路１４は、途中でアーム用第１ロッド油路１４ａ及びアーム用第２ロッド油路１４ｂに２分岐している。
（油圧システム）
　この油圧システムには、２つの油圧ポンプ２１，２２と、ブーム用油圧シリンダＣＢを操作するためのブーム用第１方向切換弁３１及びブーム用第２方向切換弁３２と、アーム用油圧シリンダＣＡを操作するためのアーム用第１方向切換弁４１及びアーム用第２方向切換弁４２とが設けてある。
（油圧ポンプ２１，２２）
　２つの油圧ポンプ２１，２２は、それぞれエンジン（図示せず）によって駆動される可変容量型のものである。本実施の形態では、最大吐出流量が互いに同一となる２つの油圧ポンプ２１，２２を適用しているが、最大吐出流量が互いに異なるものを適用してももちろん良い。以下においては便宜上、２つの油圧ポンプ２１，２２を区別する場合、一方を第１油圧ポンプ２１と称し、他方を第２油圧ポンプ２２と称することとする。それぞれの油圧ポンプ２１，２２の吐出口には、ポンプ油路２３，２４が接続してある。第１油圧ポンプ２１の吐出口に接続した第１ポンプ油路２３は、途中でブーム用第１ポンプ油路２３ａ、アーム用第１ポンプ油路２３ｂ、開放用第１ポンプ油路２３ｃに３分岐している。ブーム用第１ポンプ油路２３ａには、逆止弁２３ｄが設けてあり、アーム用第１ポンプ油路２３ｂには、逆止弁２３ｅが設けてある。同様に、第２油圧ポンプ２２の吐出口に接続した第２ポンプ油路２４は、途中でブーム用第２ポンプ油路２４ａ、アーム用第２ポンプ油路２４ｂ、開放用第２ポンプ油路２４ｃに３分岐している。ブーム用第２ポンプ油路２４ａ及びアーム用第２ポンプ油路２４ｂには、それぞれ逆止弁２４ｄ，２４ｅが設けてある。
（ブーム用方向切換弁３１，３２）
　ブーム用第１方向切換弁３１及びブーム用第２方向切換弁３２は、共通のブーム操作レバー５１の操作に従って出力されるパイロット圧により、それぞれのスプールが個別に動作するものである。ブーム操作レバー５１は、操作量に応じた圧力のパイロット圧を出力するように構成してある。
（ブーム用第１方向切換弁３１）
　ブーム用第１方向切換弁３１は、スプールの動作により、第１入出力ポートａ及び第２入出力ポートｂに対してポンプポートｃ及びドレンポートｄの接続状態を選択的に切り換えるとともに、スプールに内蔵したブーム用再生通路３３の断続状態を切り換え、さらには連絡ポートｅに対して開放ポートｆの接続状態を切り換えるように構成してある。
　より詳細に説明すると、ブーム用第１方向切換弁３１は、ブーム操作レバー５１がニュートラルとなっている場合、左右の圧力室３１Ｌ，３１Ｒにパイロット圧が作用しないため、左右のスプリングｇ，ｈによって図１に示す中立位置に維持されている。ブーム用第１方向切換弁３１が中立位置に配置されている状態においては、２つの入出力ポートａ，ｂ、ポンプポートｃ及びドレンポートｄがそれぞれ遮断される一方、連絡ポートｅが開放ポートｆに接続されている。
　ブーム操作レバー５１の下げ操作により、ブーム下げ第１パイロット油路５１ａを通じてスプールの左側に設けられた圧力室３１Ｌにパイロット圧が作用すると、スプールが右側に移動して図３に示す下げ位置に移動する。下げ位置に配置されたブーム用第１方向切換弁３１では、ポンプポートｃが遮断状態となり、かつ第１入出力ポートａが第１絞り３３ａ及び第２絞り３１ａを介してドレンポートｄに接続された状態となる。また、この下げ位置に配置されたブーム用第１方向切換弁３１では、ブーム用再生通路３３が連通状態となる。ブーム用再生通路３３は、第１入出力ポートａから第１絞り３３ａ、逆止弁３３ｂ及び第３絞り３３ｃを介して第２入出力ポートｂに至り、第１入出力ポートａから第２入出力ポートｂへの油の通過のみを許容するものである。なお、下げ位置に配置されたブーム用第１方向切換弁３１は、連絡ポートｅが開放ポートｆに接続された状態を維持している。
　一方、ブーム操作レバー５１の上げ操作により、ブーム上げ第１パイロット油路５１ｂを通じてスプールの右側に設けられた圧力室３１Ｒにパイロット圧が作用すると、スプールが左側に移動して図４に示す上げ位置に移動する。上げ位置に配置されたブーム用第１方向切換弁３１では、第１入出力ポートａがポンプポートｃに接続され、かつ第２入出力ポートｂがドレンポートｄに接続された状態となる。なお、上げ位置に配置されたブーム用第１方向切換弁３１では、連絡ポートｅ及び開放ポートｆの間が遮断された状態に切り換わる。
　図１に示すように、このブーム用第１方向切換弁３１には、第１入出力ポートａにブーム用第１ボトム油路１１ａが接続してあり、第２入出力ポートｂにブーム用第１ロッド油路１２ａが接続してある。ポンプポートｃにはブーム用第１ポンプ油路２３ａが接続してあり、ドレンポートｄにはタンクＴに至るブーム用第１タンク油路３１ｔが接続してある。また、開放ポートｆには開放用第１ポンプ油路２３ｃが接続してあり、連絡ポートｅには第１連絡油路３４が接続してある。
（ブーム用第２方向切換弁３２）
　ブーム用第２方向切換弁３２は、スプールの動作により、第１入出力ポートａ及び第２入出力ポートｂに対してポンプポートｃ及びドレンポートｄの接続状態を選択的に切り換えるとともに、連絡ポートｅに対して開放ポートｆの接続状態を切り換えるように構成してある。
　より詳細に説明すると、ブーム用第２方向切換弁３２は、ブーム操作レバー５１がニュートラルとなっている場合、左右の圧力室３２Ｌ，３２Ｒにパイロット圧が作用しないため、スプリングｇ，ｈによって図１に示す中立位置に維持されている。ブーム用第２方向切換弁３２が中立位置に配置されている状態においては、２つの入出力ポートａ，ｂ、ポンプポートｃ及びドレンポートｄがそれぞれ遮断される一方、連絡ポートｅが開放ポートｆに接続されている。
　ブーム操作レバー５１の下げ操作により、ブーム下げ第２パイロット油路５１ｃ及び後述するブーム用減圧弁６１を通じてスプールの左側に設けられた圧力室３２Ｌにパイロット圧が作用すると、スプールが右側に移動して図３に示す下げ位置に配置される。下げ位置に配置されたブーム用第２方向切換弁３２では、第１入出力ポートａがドレンポートｄに接続され、かつ第２入出力ポートｂがポンプポートｃに接続された状態となる。なお、下げ位置に配置されたブーム用第２方向切換弁３２では、連絡ポートｅ及び開放ポートｆの間が遮断された状態に切り換わる。
　一方、ブーム操作レバー５１の上げ操作により、ブーム上げ第２パイロット油路５１ｄを通じてスプールの右側に設けられた圧力室３２Ｒにパイロット圧が作用すると、スプールが左側に移動して図４に示す上げ位置に移動する。上げ位置に配置されたブーム用第２方向切換弁３２では、第１入出力ポートａがポンプポートｃに接続され、かつ第２入出力ポートｂがドレンポートｄに接続された状態となる。なお、上げ位置に配置されたブーム用第２方向切換弁３２では、連絡ポートｅ及び開放ポートｆの間が遮断された状態に切り換わる。
　図１に示すように、このブーム用第２方向切換弁３２には、第１入出力ポートａにブーム用第２ボトム油路１１ｂが接続してあり、第２入出力ポートｂにブーム用第２ロッド油路１２ｂが接続してある。ポンプポートｃにはブーム用第２ポンプ油路２４ａが接続してあり、ドレンポートｄにはタンクＴに至るブーム用第２タンク油路３２ｔが接続してある。また、ブーム用第２方向切換弁３２の開放ポートｆには開放用第２ポンプ油路２４ｃが接続してあり、連絡ポートｅには第２連絡油路３５が接続してある。
　図からも明らかなように、ブーム操作レバー５１からブーム用第２方向切換弁３２の左側に設けられた圧力室３２Ｌに至るブーム下げ第２パイロット油路５１ｃには、ブーム用減圧弁６１が設けてある。ブーム用減圧弁６１は、後述するコントローラ１００から制御信号が出力されていない場合、ブーム下げ第２パイロット油路５１ｃから圧力室３２Ｌへのパイロット圧を遮断するとともに圧力室３２Ｌをタンクに接続し、一方、コントローラ１００から制御信号が出力された場合にはブーム操作レバー５１から出力されたパイロット圧を圧力室３２Ｌに供給するものである。圧力室３２Ｌに供給するパイロット圧は、ブーム用減圧弁６１によって減圧しても良い。
（アーム用方向切換弁４１，４２）
　アーム用第１方向切換弁４１及びアーム用第２方向切換弁４２は、共通のアーム操作レバー５２の操作に従って出力されるパイロット圧により、それぞれのスプールが個別に動作するものである。アーム操作レバー５２は、操作量に応じた圧力のパイロット圧を出力するように構成してある。
（アーム用第１方向切換弁４１）
　アーム用第１方向切換弁４１は、スプールの動作により、第１入出力ポートａ及び第２入出力ポートｂに対してポンプポートｃ及びドレンポートｄの接続状態を選択的に切り換えるとともに、スプールに内蔵したアーム用再生通路４３の断続状態を切り換え、さらには連絡ポートｅに対して開放ポートｆの接続状態を切り換えるように構成してある。
　より詳細に説明すると、アーム用第１方向切換弁４１は、アーム操作レバー５２がニュートラルとなっている場合、左右の圧力室４１Ｌ．４１Ｒにパイロット圧が作用しないため、スプリングｇ，ｈによって図１に示す中立位置に維持されている。アーム用第１方向切換弁４１が中立位置に配置されている状態においては、２つの入出力ポートａ，ｂ、ポンプポートｃ及びドレンポートｄがそれぞれ遮断される一方、連絡ポートｅが開放ポートｆに接続されている。
　アーム操作レバー５２の掘削操作により、アーム掘削第１パイロット油路５２ａを通じてスプールの左側に設けられた圧力室４１Ｌにパイロット圧が作用すると、スプールが右側に移動して図５に示す掘削位置に移動する。掘削位置に配置されたアーム用第１方向切換弁４１では、第１入出力ポートａが第１絞り４３ａ及び第２絞り４１ａを介してドレンポートｄに接続され、かつ第２入出力ポートｂがポンプポートｃに接続された状態となる。また、この掘削位置に配置されたアーム用第１方向切換弁４１では、アーム用再生通路４３が連通状態となる。アーム用再生通路４３は、第１入出力ポートａから第１絞り４３ａ、逆止弁４３ｂ及び第３絞り４３ｃを介して第２入出力ポートｂに至り、第１入出力ポートａから第２入出力ポートｂへの油の通過のみを許容するものである。なお、掘削位置に配置されたアーム用第１方向切換弁４１では、連絡ポートｅ及び開放ポートｆの間が遮断された状態に切り換わる。
　一方、アーム操作レバー５２のダンプ操作により、アームダンプ第１パイロット油路５２ｂを通じてスプールの右側に設けられた圧力室４１Ｒにパイロット圧が作用すると、スプールが左側に移動して図６に示すダンプ位置に移動する。ダンプ位置に配置されたアーム用第１方向切換弁４１では、第１入出力ポートａがポンプポートｃに接続され、かつ第２入出力ポートｂがドレンポートｄに接続された状態となる。また、このダンプ位置に配置されたアーム用第１方向切換弁４１では、アーム用再生通路４３が遮断状態となり、第１入出力ポートａと第２入出力ポートｂとの間において油が流通されることはない。なお、ダンプ位置に配置されたアーム用第１方向切換弁４１では、連絡ポートｅ及び開放ポートｆの間が遮断された状態に切り換わる。
　図１に示すように、このアーム用第１方向切換弁４１には、第１入出力ポートａにアーム用第１ロッド油路１４ａが接続してあり、第２入出力ポートｂにアーム用第１ボトム油路１３ａが接続してある。ポンプポートｃには、アーム用第１ポンプ油路２３ｂが接続してあり、ドレンポートｄにはタンクＴに至るアーム用第１タンク油路４１ｔが接続してある。また、アーム用第１方向切換弁４１の開放ポートｆには、ブーム用第１方向切換弁３１からの第１連絡油路３４が接続してあり、連絡ポートｅにはタンクＴに至る第１開放用タンク油路３４ｔが接続してある。
（アーム用第２方向切換弁４２）
　アーム用第２方向切換弁４２は、スプールの動作により、第１入出力ポートａ及び第２入出力ポートｂに対してポンプポートｃ及びドレンポートｄの接続状態を選択的に切り換えるとともに、連絡ポートｅに対して開放ポートｆの接続状態を切り換えるように構成してある。
　より詳細に説明すると、アーム用第２方向切換弁４２は、アーム操作レバー５２がニュートラルとなっている場合、左右の圧力室４２Ｌ，４２Ｒにパイロット圧が作用しないため、スプリングｇ，ｈによって図１に示す中立位置に維持されている。アーム用第２方向切換弁４２が中立位置に配置されている状態においては、２つの入出力ポートａ，ｂ、ポンプポートｃ及びドレンポートｄがそれぞれ遮断される一方、連絡ポートｅが開放ポートｆに接続されている。
　アーム操作レバー５２の掘削操作により、アーム掘削第２パイロット油路５２ｃ及びアーム用減圧弁６２を通じてスプールの左側に設けられた圧力室４２Ｌにパイロット圧が作用すると、スプールが右側に移動して図５に示す掘削位置に配置される。掘削位置に配置されたアーム用第２方向切換弁４２では、第１入出力ポートａがドレンポートｄに接続され、かつ第２入出力ポートｂがポンプポートｃに接続された状態となる。なお、掘削位置に配置されたアーム用第２方向切換弁４２では、連絡ポートｅ及び開放ポートｆの間が遮断された状態に切り換わる。
　一方、アーム操作レバー５２のダンプ操作により、アームダンプ第２パイロット油路５２ｄを通じてスプールの右側に設けられた圧力室４２Ｒにパイロット圧が作用すると、スプールが左側に移動して図６に示すダンプ位置に移動する。ダンプ位置に配置されたアーム用第２方向切換弁４２では、第１入出力ポートａがポンプポートｃに接続され、かつ第２入出力ポートｂがドレンポートｄに接続された状態となる。なお、ダンプ位置に配置されたアーム用第２方向切換弁４２では、連絡ポートｅ及び開放ポートｆの間が遮断された状態に切り換わる。
　図１に示すように、このアーム用第２方向切換弁４２には、第１入出力ポートａにアーム用第２ロッド油路１４ｂが接続してあり、第２入出力ポートｂにアーム用第２ボトム油路１３ｂが接続してある。ポンプポートｃには、アーム用第２ポンプ油路２４ｂが接続してあり、ドレンポートｄにはタンクＴに至るアーム用第２タンク油路４２ｔが接続してある。また、アーム用第２方向切換弁４２の開放ポートｆには、ブーム用第２方向切換弁３２からの第２連絡油路３５が接続してあり、連絡ポートｅにはタンクＴに至る第２開放用タンク油路３５ｔが接続してある。
　図からも明らかなように、アーム操作レバー５２からアーム用第２方向切換弁４２の左側に設けられた圧力室４２Ｌに至るアーム掘削第２パイロット油路５２ｃには、アーム用減圧弁６２が設けてある。アーム用減圧弁６２は、ブーム用減圧弁６１と同様、後述するコントローラ１００から制御信号が出力されていない場合、アーム掘削第２パイロット油路５２ｃから圧力室４２Ｌへのパイロット圧を遮断するとともに圧力室４２Ｌをタンクに接続し、一方、コントローラ１００から制御信号が出力された場合にはアーム操作レバー５２から出力されたパイロット圧を圧力室４２Ｌに供給するものである。圧力室４２Ｌに供給するパイロット圧は、アーム用減圧弁６２によって減圧しても良い。
（コントローラ１００）
　図１に示すコントローラ１００は、作業機械が稼働している場合にアーム用ボトム油路１３に設けた第１圧力計Ｐ１及びアーム用ロッド油路１４に設けた第２圧力計Ｐ２を通じてアーム用油圧シリンダＣＡの圧力状態を監視し、アーム用油圧シリンダＣＡの圧力状態に応じてアーム用減圧弁６２に制御信号を出力するものである。これと同時にコントローラ１００は、ブーム用ボトム油路１１に設けた第３圧力計Ｐ３を通じてブーム用油圧シリンダＣＢの圧力状態を監視し、ブーム用油圧シリンダＣＢの圧力状態に応じてブーム用減圧弁６１に制御信号を出力するものである。
　本実施の形態では、作業機械が稼働している状況下において、アーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４からピストンＰＡに作用する力が、ボトム室ａ３からピストンＰＡに作用する力以上となった場合を除き、コントローラ１００からアーム用減圧弁６２に常時制御信号が出力されるように設定してある。すなわち、コントローラ１００は、ロッド室ａ４からピストンＰＡに作用する力が、ボトム室ａ３からピストンＰＡに作用する力以上となる圧力状態の場合にのみ、アーム用再生通路４３を通じた油の流通が可能であると判断し、アーム用減圧弁６２に対する制御信号の出力を停止する一方、その他の圧力状態ではアーム用減圧弁６２に制御信号を出力するように動作する。例えば、ボトム室ａ３のピストン面積をＡ、ロッド室ａ４のピストン面積をＢとし、第１圧力計Ｐ１によって検出したボトム室ａ３の圧力：Ｐｂによってボトム室ａ３からピストンＰＡに作用する力：Ｆｂ＝Ａ×Ｐｂを算出し、第２圧力計Ｐ２によって検出したロッド室ａ４の圧力：Ｐｒによってロッド室ａ４からピストンＰＡに作用する力：Ｆｒ＝Ｂ×Ｐｒを算出し、２つの力の関係がＦｒ≧Ｆｂとなった場合にのみコントローラ１００からアーム用減圧弁６２に対する制御信号の出力を停止するように設定してある。
　ブーム用油圧シリンダＣＢについては、ボトム室ｂ３が予め設定した圧力閾値以上となる場合を除き、コントローラ１００からブーム用減圧弁６１に常時制御信号が出力されるように設定してある。すなわち、コントローラ１００は、ボトム室ｂ３が予め設定した圧力閾値以上となった場合にのみ、ブーム用再生通路３３を通じた油の流通が可能であると判断し、ブーム用減圧弁６１に対する制御信号の出力を停止する一方、その他の圧力状態ではブーム用減圧弁６１に常時制御信号を出力ように動作する。
（ニュートラル状態）
　上述した油圧システムでは、作業機械の稼働後において、図１に示すように、ブーム操作レバー５１及びアーム操作レバー５２の双方がニュートラルとなっている場合、ブーム用第１方向切換弁３１、ブーム用第２方向切換弁３２、アーム用第１方向切換弁４１、アーム用第２方向切換弁４２のすべてが中立位置に配置される。この状態においては、ブーム用ボトム油路１１、ブーム用ロッド油路１２、アーム用ボトム油路１３、アーム用ロッド油路１４が遮断されているため、ブーム用油圧シリンダＣＢ及びアーム用油圧シリンダＣＡに対して油が流通されることはない。また、このニュートラル状態では、アーム用油圧シリンダＣＡがＦｒ≧Ｆｂとなっていないため、コントローラ１００からアーム用減圧弁６２に制御信号が出力され、アーム操作レバー５２から出力されたパイロット圧が圧力室４２Ｌに供給可能となっている。同様に、ブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３が予め設定した圧力閾値以上となっていないため、コントローラ１００からブーム用減圧弁６１に制御信号が出力され、ブーム操作レバー５１から出力されたパイロット圧が圧力室３２Ｌに供給可能となっている。
（アームダンプ）
　ニュートラル状態からアーム操作レバー５２のみをダンプ操作すると、図６に示すように、アーム用第１方向切換弁４１及びアーム用第２方向切換弁４２がそれぞれダンプ位置となる。従って、第１油圧ポンプ２１から吐出された油がアーム用第１ポンプ油路２３ｂ、アーム用第１ロッド油路１４ａを通じてアーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４に供給され、かつ第２油圧ポンプ２２から吐出された油がアーム用第２ポンプ油路２４ｂ、アーム用第２ロッド油路１４ｂを通じてアーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４に供給される。これと同時に、アーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３から吐出された油が、アーム用第１ボトム油路１３ａ及びアーム用第１タンク油路４１ｔを通じてタンクＴに排出され、かつアーム用第２ボトム油路１３ｂ及びアーム用第２タンク油路４２ｔを通じてタンクＴに排出される。従って、アーム用油圧シリンダＣＡを高い動作スピードでアームダンプすることが可能となる。なお、このアームダンプ時においては、アーム用油圧シリンダＣＡがＦｒ≧Ｆｂとなるため、コントローラ１００からアーム用減圧弁６２に対する制御信号の出力が停止されるが、アーム操作レバー５２からスプールの右側に設けられた圧力室４１Ｒ，４２Ｒへのパイロット圧の供給によるもののため、上述の動作に影響はない。
（ブーム上げ）
　ニュートラル状態からブーム操作レバー５１のみを上げ操作すると、図４に示すように、ブーム用第１方向切換弁３１及びブーム用第２方向切換弁３２がそれぞれ上げ位置となる。従って、第１油圧ポンプ２１から吐出された油がブーム用第１ポンプ油路２３ａ、ブーム用第１ボトム油路１１ａを通じてブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３に供給され、かつ第２油圧ポンプ２２から吐出された油がブーム用第２ポンプ油路２４ａ、ブーム用第２ボトム油路１１ｂを通じてブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３に供給されることになる。これと同時に、ブーム用油圧シリンダＣＢのロッド室ｂ４から吐出された油がブーム用第２ロッド油路１２ｂ及びブーム用第２タンク油路３２ｔを通じてタンクＴに排出される。従って、油をタンクＴへ戻すときの開口面積が大きく確保され、背圧を低くすることができるため、ブーム用油圧シリンダＣＢを高い動作スピードでブーム上げすることが可能となる。なお、このブーム上げ時においては、ブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３が予め設定した圧力閾値以上となり、コントローラ１００からブーム用減圧弁６１に対する制御信号の出力が停止される場合があるが、ブーム操作レバー５１からスプールの右側に設けられた圧力室３１Ｒ，３２Ｒへのパイロット圧の供給によるもののため、上述の動作に影響はない。
（アーム掘削：再生不可）
　ニュートラル状態からアーム操作レバー５２のみを掘削操作すると、アーム操作レバー５２からアーム掘削第１パイロット油路５２ａ及びアーム掘削第２パイロット油路５２ｃにそれぞれパイロット圧が供給されることになる。ここで、アーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４からピストンＰＡに作用する力が、ボトム室ａ３からピストンＰＡに作用する力以下の状態、例えば、アーム４の先端部に設けられたバケット７によって掘削作業を行っているような状態では、Ｆｒ＜Ｆｂとなっている。このため、コントローラ１００においては、アーム用再生通路４３を通じた油の流通が不可であると判断し、アーム用減圧弁６２に対して制御信号が出力された状態のままとなる。従って、この条件下では、図５に示すように、アーム用第１方向切換弁４１の左側に位置する圧力室４１Ｌ及びアーム用第２方向切換弁４２の左側に位置する圧力室４２Ｌの双方にアーム操作レバー５２からのパイロット圧が作用し、それぞれのスプールが掘削位置に配置される。これにより、第１油圧ポンプ２１から吐出された油がアーム用第１ポンプ油路２３ｂ、アーム用第１ボトム油路１３ａを通じてアーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３に供給され、かつ第２油圧ポンプ２２から吐出された油がアーム用第２ポンプ油路２４ｂ、アーム用第２ボトム油路１３ｂを通じてアーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３に供給される。これと同時に、アーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４から吐出された油が、アーム用第１ロッド油路１４ａ及びアーム用第１タンク油路４１ｔを通じてタンクＴに排出され、かつアーム用第２ロッド油路１４ｂ及びアーム用第２タンク油路４２ｔを通じてタンクＴに排出される。従って、油をタンクＴに戻すときの開口面積が大きく確保され、背圧を低くすることができるため、アーム用油圧シリンダＣＡを高い動作スピードでアーム掘削することが可能となる。なお、上記の状態においては、逆止弁４３ｂの作用により、アーム用第１方向切換弁４１のアーム用再生通路４３で油が流通することはない。
（アーム掘削：再生可）
　これに対して、アーム操作レバー５２のみを掘削操作した際にアーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４からピストンＰＡに作用する力がボトム室ａ３からピストンＰＡに作用する力を超えている状態、例えば水平に沿って配置されたアーム４の先端部を下方に向けて自由落下させるような操作では、Ｆｒ＞Ｆｂとなる。このため、コントローラ１００においては、アーム用再生通路４３を通じた油の流通が可能であると判断し、アーム用減圧弁６２に対する制御信号の出力が停止される。従って、この条件下では、図７に示すように、アーム用第１方向切換弁４１の左側に位置する圧力室４１Ｌにはパイロット圧が作用するものの、アーム用第２方向切換弁４２の左側に位置する圧力室４２Ｌにはパイロット圧が作用しない。つまり、上記の状態では、アーム用第１方向切換弁４１のスプールのみが掘削位置に配置され、アーム用第２方向切換弁４２のスプールが中立位置に維持されることになる。また、アーム用第１方向切換弁４１においては、アーム用再生通路４３の逆止弁４３ｂが開き、第１入出力ポートａから第１絞り４３ａ、逆止弁４３ｂ及び第３絞り４３ｃを介して第２入出力ポートｂへの油の通過が可能となる。これにより、第１油圧ポンプ２１から吐出された油がアーム用第１ポンプ油路２３ｂ、アーム用第１ボトム油路１３ａを通じてアーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３に供給される。これと同時に、アーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４から吐出された油が、アーム用第１ロッド油路１４ａ及びアーム用第１タンク油路４１ｔを通じてタンクＴに排出されるとともに、アーム用第１ロッド油路１４ａからの油の一部が、アーム用再生通路４３及びアーム用第１ボトム油路１３ａを通じてアーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３に再生されることになる。従って、第１油圧ポンプ２１からボトム室ａ３に供給する油の流量としては、アーム用再生通路４３を通じて再生される油の流量分だけ減少させることができる。つまり、上述の状態においては、第１油圧ポンプ２１からの吐出流量を減少させることができるとともに、第２油圧ポンプ２２からの吐出流量をゼロにできるため、第１油圧ポンプ２１及び第２油圧ポンプ２２の燃費を向上させることが可能となる等の利点がある。しかも、アーム用第２方向切換弁４２とアーム用油圧シリンダＣＡとの間においては油の流通が無いため、タンクＴに排出される油と、アーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３に再生される油の流量が、アーム用第１方向切換弁４１の第２絞り４１ａと第３絞り４３ｃとによって常に一定の割合となる。従って、アーム用第１方向切換弁４１とアーム用第２方向切換弁４２との組み合せによるばらつきを考慮する必要がなく、製造作業及び組立作業の容易化できるばかりでなく、アーム操作レバー５２の操作に従ってアーム４を容易に、かつ任意にコントロールすることが可能となる。
（アーム掘削：再生可＋ブーム上げ）
　さらに、このアーム掘削時においては、いわゆるすき取り作業を行うべくブーム操作レバー５１を上げ操作すると、図８に示すように、ブーム用方向切換弁３１，３２がそれぞれ上げ位置となり、２つの油圧ポンプ２１，２２からブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３に油が供給可能となる。但し、ブーム用油圧シリンダＣＢとアーム用油圧シリンダＣＡとでは、ブーム用油圧シリンダＣＢの圧力が高いため、さらにはブーム用第１ポンプ油路２３ａに逆止弁２３ｄが介在しているため、第１油圧ポンプ２１から吐出された油がアーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３に供給され、ブーム用第１方向切換弁３１を通じてブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３へは供給されることがない。つまり、第１油圧ポンプ２１から吐出された油がアーム用油圧シリンダＣＡのボトム室ａ３に供給され、第２油圧ポンプ２２から吐出された油がブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３に供給される状態となる。これにより、第１油圧ポンプ２１からは、アーム掘削の際に必要となる比較的低い圧力の油を供給すれば良く、一方、第２油圧ポンプ２２からは、ブーム上げの際に必要となる比較的高い圧力の油を供給すれば良いこととなる。従って、第２油圧ポンプ２２の高い圧力に合わせて第１油圧ポンプ２１を駆動する必要がなくなるため、第１油圧ポンプ２１の圧力ロスを招来するおそれがなくなる。
（ブーム下げ：再生不可）
　ニュートラル状態からブーム操作レバー５１のみを下げ操作すると、ブーム操作レバー５１からブーム下げ第１パイロット油路５１ａ及びブーム下げ第２パイロット油路５１ｃにそれぞれパイロット圧が供給されることになる。ここで、ブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３が圧力閾値以下の状態、例えば、ブーム３の先端部に設けられたバケット７によって地面を押圧して下部走行体１を浮かせるような作業を行っているような状態では、ボトム室ｂ３よりもロッド室ｂ４に大きな圧力が必要となる。このため、コントローラ１００においては、ブーム用再生通路３３を通じた油の流通が不可と判断し、ブーム用減圧弁６１に対して制御信号が出力されたままとなる。従って、この条件下では、図３に示すように、ブーム用第１方向切換弁３１の左側に位置する圧力室３１Ｌ及びブーム用第２方向切換弁３２の左側に位置する圧力室３２Ｌの双方にブーム操作レバー５１からのパイロット圧が作用し、それぞれのスプールが下げ位置に配置される。これにより、第２油圧ポンプ２２から吐出された油がブーム用第２ポンプ油路２４ａ、ブーム用第２ロッド油路１２ｂを通じてブーム用油圧シリンダＣＢのロッド室ｂ４に供給される。これと同時に、ブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３から吐出された油が、ブーム用第１ボトム油路１１ａ及びブーム用第１タンク油路３１ｔを通じてタンクＴに排出され、かつブーム用第２ボトム油路１１ｂ及びブーム用第２タンク油路３２ｔを通じてタンクＴに排出される。従って、油をタンクＴに戻すときの開口面積が大きく確保され、背圧を低くすることができるため、ブーム用油圧シリンダＣＢを高い動作スピードでブーム下げすることが可能となる。なお、上記の状態においては、逆止弁３３ｂの作用により、ブーム用第１方向切換弁３１のブーム用再生通路３３で油が流通することはない。
（ブーム下げ：再生可）
　これに対して、ブーム操作レバー５１のみを下げ操作した際にブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３が圧力閾値を超えている状態、例えば上げ位置に配置されたブーム３の先端部を下方に向けて自由落下させるような操作では、ブーム３の自重によってボトム室ｂ３の圧力が大きくなる。このため、コントローラ１００においては、ブーム用再生通路３３を通じた油の流通が可能であると判断し、ブーム用減圧弁６１に対する制御信号の出力が停止される。従って、この条件下では、図９に示すように、ブーム用第１方向切換弁３１の左側に位置する圧力室３１Ｌにはパイロット圧が作用するものの、ブーム用第２方向切換弁３２の左側に位置する圧力室３２Ｌにはパイロット圧が作用しない。つまり、上記の状態では、ブーム用第１方向切換弁３１のスプールのみが下げ位置に配置され、ブーム用第２方向切換弁３２のスプールが中立位置に維持されることになる。また、ブーム用第１方向切換弁３１においては、ブーム用再生通路３３の逆止弁３３ｂが開き、第１入出力ポートａから第１絞り３３ａ、逆止弁３３ｂ及び第３絞り３３ｃを介して第２入出力ポートｂへの油の通過が可能となる。これにより、ブーム用油圧シリンダＣＢのボトム室ｂ３から吐出された油が、ブーム用第１ボトム油路１１ａ及びブーム用第１タンク油路３１ｔを通じてタンクＴに排出されるとともに、ブーム用第１ボトム油路１１ａからの油の一部が、ブーム用再生通路３３及びブーム用第１ロッド油路１２ａを通じてブーム用油圧シリンダＣＢのロッド室ｂ４に再生されることになる。従って、第１油圧ポンプ２１及び第２油圧ポンプ２２からロッド室ｂ４に油を供給することなくブーム下げを行うことができ、第１油圧ポンプ２１及び第２油圧ポンプ２２の燃費を向上させることができる等の利点がある。しかも、ブーム用第２方向切換弁３２とブーム用油圧シリンダＣＢとの間においては油の流通が無いため、タンクＴに排出される油と、ブーム用油圧シリンダＣＢのロッド室ｂ４に再生される油の流量が、ブーム用第１方向切換弁３１の第２絞り３１ａと第３絞り３３ｃとによって常に一定の割合となる。従って、ブーム用第１方向切換弁３１とブーム用第２方向切換弁３２との組み合せによるばらつきを考慮する必要がなく、製造作業及び組立作業の容易化できるばかりでなく、ブーム操作レバー５１の操作に従ってブーム３を容易に、かつ任意にコントロールすることが可能となる。
（ブーム下げ：再生可＋アームダンプ）
　さらに、このブーム下げ時においては、いわゆる逆すき取り作業を行うべくアーム操作レバー５２をダンプ操作すると、図１０に示すように、アーム用方向切換弁４１，４２がそれぞれダンプ位置となり、２つの油圧ポンプ２１，２２からはいずれもアーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４に油が供給されることになり、ブーム用油圧シリンダＣＢの縮退動作がアーム用油圧シリンダＣＡの縮退動作に影響を与えることがない。従って、油をタンクＴに戻すときの開口面積が大きく確保され、背圧を低くすることができるため、アーム用油圧シリンダＣＡを高い動作スピードでアームダンプすることができ、逆すき取り作業を高速で行うことが可能となる。
　なお、上述した実施の形態では、ブーム用油圧シリンダＣＢについてもブーム用第１方向切換弁３１のブーム用再生通路３３を通じた油の流れが可能であるか否かを判断してブーム用第２方向切換弁３２の動作を制御するようにしているが、必ずしもブーム用油圧シリンダＣＢについては上述の制御を行う必要はない。また、アーム用油圧シリンダＣＡのロッド室ａ４からピストンＰＡに作用する力がボトム室ａ３からピストンＰＡに作用する力以下の場合に、アーム用再生通路４３を通じた油の流通が不可であると判断するようにしているが、必ずしもこれに限定されない。
　また、上述した実施の形態では、減圧弁６１，６２を介して操作レバー５１，５２からのパイロット圧をそれぞれの方向切換弁３２，４２に供給するようにしているが、パイロットポンプ等、別の油圧源からの油を供給するようにしても良い。さらに、パイロット圧を供給するか停止するかによって減圧弁６１，６２を作動させるようにしているが、これに限定されず、例えばコントローラから出力される電流値が閾値を超えるか否かによって減圧弁を作動させるように構成することも可能である。なお、上述した実施の形態では、コントローラ１００から制御信号が出力された場合に方向切換弁３２，４２にパイロット圧が供給されるように構成しているが、コントローラ１００から制御信号が出力された場合に方向切換弁３２，４２に対してパイロット圧が供給されないように構成しても良い。また、操作レバーからのパイロット圧を出力するものを例示したが、電磁比例減圧弁を適用しても良い。
　さらに、上述した実施の形態では、作業機械が稼働状態にある場合にコントローラ１００から減圧弁６１，６２に常時制御信号を出力して操作レバー５１，５２からのパイロット圧が方向切換弁３２，４２に供給されるように設定し、ブーム用再生通路３３やアーム用再生通路４３において油の通過が可能であると判断した場合にのみ減圧弁６１，６２に対するコントローラ１００からの制御信号の出力を停止して操作レバー５１，５２からのパイロット圧が方向切換弁３２，４２に供給されないように（油圧シリンダＣＢ，ＣＡと方向切換弁３２，４２との間の油の流通を遮断）している。しかしながら、本実施の形態は必ずしもこれに限定されず、例えば以下の図１１に示す変形例のように構成しても良い。
（変形例）
　図１１は、本実施の形態に係る油圧システムの変形例を示すものである。この変形例は、上述した実施の形態と同様、図２に示す作業機械のブーム用油圧シリンダＣＢ及びアーム用油圧シリンダＣＡを動作させるためのもので、実施の形態とはブーム操作レバー５１及びアーム操作レバー５２にそれぞれ圧力計Ｐ４，Ｐ５を追加し、各圧力計Ｐ４，Ｐ５の検出した圧力がコントローラ１００に入力される点、並びにコントローラ１００の制御内容が異なっている。
　より詳細に説明すると、ブーム操作レバー５１には、下げ操作した場合にパイロット圧を出力するブーム下げパイロット油路５１ｅに第４圧力計Ｐ４が設けてあり、アーム操作レバー５２には、掘削操作した場合にパイロット圧を出力するアーム掘削パイロット油路５２ｅに第５圧力計Ｐ５が設けてある。第４圧力計Ｐ４が設けられるブーム下げパイロット油路５１ｅは、ブーム下げ第１パイロット油路５１ａ及びブーム下げ第２パイロット油路５１ｃに分岐する前の油路であり、第５圧力計Ｐ５が設けられるアーム掘削パイロット油路５２ｅは、アーム掘削第１パイロット油路５２ａ及びアーム掘削第２パイロット油路５２ｃに分岐する前の油路である。
　上記のように構成した変形例の油圧システムによれば、第４圧力計Ｐ４を通じて与えられる圧力値からコントローラ１００によってブーム操作レバー５１が下げ操作されたか否かを検出することができる。同様に、第５圧力計Ｐ５を通じて与えられる圧力値からコントローラ１００によってアーム操作レバー５２が掘削操作されたか否かを検出することができる。従って、この油圧システムでは、図１１に示すように、作業機械の稼働後において、ブーム操作レバー５１及びアーム操作レバー５２の双方がニュートラルとなっている場合、コントローラ１００からは双方の減圧弁６１，６２に対する制御信号の出力を停止することができる。つまり、ブーム用再生通路３３やアーム用再生通路４３において油の通過が不可であると判断した場合にのみ減圧弁６１，６２に対してコントローラ１００から制御信号を出力すれば、実施の形態と同様に方向切換弁３２，４２を動作させることが可能となる。これにより、この変形例によれば、必要時以外に減圧弁６１，６２に対して制御信号を出力しないため、消費電力の点で有利となるばかりでなく、リターンスプリングに抗して減圧弁を動作状態に維持しておく時間が減少するため、減圧弁６１，６２の動作寿命の点でも有利となる。
　　２　　　上部旋回体
　　３　　　ブーム
　　４　　　アーム
　１１ａ　　　ブーム用第１ボトム油路
　１１ｂ　　　ブーム用第２ボトム油路
　１２ａ　　　ブーム用第１ロッド油路
　１２ｂ　　　ブーム用第２ロッド油路
　１３ａ　　　アーム用第１ボトム油路
　１３ｂ　　　アーム用第２ボトム油路
　１４ａ　　　アーム用第１ロッド油路
　１４ｂ　　　アーム用第２ロッド油路
　２１　　　第１油圧ポンプ
　２２　　　第２油圧ポンプ
　２３ｂ　　　アーム用第１ポンプ油路
　２４ａ　　　ブーム用第２ポンプ油路
　２４ｂ　　　アーム用第２ポンプ油路
　３１　　　ブーム用第１方向切換弁
　３１ｔ　　　ブーム用第１タンク油路
　３２　　　ブーム用第２方向切換弁
　３２ｔ　　　ブーム用第２タンク油路
　３３　　　ブーム用再生通路
　４１　　　アーム用第１方向切換弁
　４１ｔ　　　アーム用第１タンク油路
　４２　　　アーム用第２方向切換弁
　４２ｔ　　　アーム用第２タンク油路
　４３　　　アーム用再生通路
　５１　　　ブーム操作レバー
　５１ａ　　　ブーム下げ第１パイロット油路
　５１ｃ　　　ブーム下げ第２パイロット油路
　５２　　　アーム操作レバー
　５２ａ　　　アーム掘削第１パイロット油路
　５２ｃ　　　アーム掘削第２パイロット油路
　６１　　　ブーム用減圧弁
　６２　　　アーム用減圧弁
１００　　　コントローラ
ＣＡ　　　アーム用油圧シリンダ
ａ１　　　シリンダ本体
ａ２　　　ロッド
ａ３　　　ボトム室
ａ４　　　ロッド室
ＣＢ　　　ブーム用油圧シリンダ
ｂ１　　　シリンダ本体
ｂ２　　　ロッド
ｂ３　　　ボトム室
ｂ４　　　ロッド室
ＰＡ　　　ピストン
Ｔ　　　タンク
 

Claims (8)

  1. 　シリンダ本体を介して作業機械のブームに支持され、かつロッドを介して前記作業機械のアームに支持されるアーム用油圧シリンダと、
    　第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、
    　前記第１油圧ポンプ及び前記アーム用油圧シリンダの間に介在するアーム用第１方向切換弁と、
    　前記第２油圧ポンプ及び前記アーム用油圧シリンダの間に介在するアーム用第２方向切換弁と、
    　前記アーム用油圧シリンダを伸張作動させる際に前記アーム用第２方向切換弁の動作を制御するコントローラと
    　を備え、
    　前記アーム用第１方向切換弁は、前記アーム用油圧シリンダを伸張作動させる際に前記アーム用油圧シリンダのロッド室から吐出された油を前記アーム用油圧シリンダのボトム室に供給可能となるアーム用再生通路を内蔵したものであり、
    　前記コントローラは、前記アーム用油圧シリンダの圧力状態を監視し、前記アーム用再生通路を通じた油の流れが可能であると判断した場合には、前記アーム用油圧シリンダと前記アーム用第２方向切換弁との間の油の流通を遮断する一方、前記アーム用再生通路を通じた油の流れが不可であると判断した場合には、前記第２油圧ポンプから前記ボトム室に油が供給可能となるように前記アーム用第２方向切換弁を動作させることを特徴とする油圧システム。
  2. 　前記ボトム室及び前記アーム用第１方向切換弁の間を接続するアーム用第１ボトム油路と、
    　前記ボトム室及び前記アーム用第２方向切換弁の間を接続するアーム用第２ボトム油路と、
    　前記ロッド室及び前記アーム用第１方向切換弁の間を接続するアーム用第１ロッド油路と、
    　前記ロッド室及び前記アーム用第２方向切換弁の間を接続するアーム用第２ロッド油路と、
    　前記第１油圧ポンプ及び前記アーム用第１方向切換弁の間を接続するアーム用第１ポンプ油路と、
    　前記第２油圧ポンプ及び前記アーム用第２方向切換弁の間を接続するアーム用第２ポンプ油路と、
    　タンク及び前記アーム用第１方向切換弁の間を接続するアーム用第１タンク油路と、
    　タンク及び前記アーム用第２方向切換弁の間を接続するアーム用第２タンク油路と、
    　を備え、
    　前記アーム用第１方向切換弁は、前記アーム用第１ロッド油路が前記アーム用第１タンク油路に接続された場合に前記アーム用第１ポンプ油路が前記アーム用第１ボトム油路に接続されるとともに、前記アーム用再生通路を通じて前記アーム用第１ロッド油路から前記アーム用第１ボトム油路への油の供給が可能となるものであり、
    　前記コントローラは、前記アーム用再生通路を通じた油の流れが可能であると判断した場合には、前記アーム用第２ボトム油路及び前記アーム用第２ロッド油路がそれぞれ遮断されるように前記アーム用第２方向切換弁を動作させる一方、前記アーム用再生通路を通じた油の流れが不可であると判断した場合には、前記アーム用第２ボトム油路が前記アーム用第２ポンプ油路に接続され、かつ前記アーム用第２ロッド油路が前記アーム用第２タンク油路に接続されるように前記アーム用第２方向切換弁を動作させることを特徴とする請求項１に記載の油圧システム。
  3. 　前記コントローラは、前記ロッド室からピストンに作用する力が前記ボトム室からピストンに作用する力を超えている場合、前記アーム用第２ボトム油路及び前記アーム用第２ロッド油路を遮断する一方、前記ロッド室からピストンに作用する力が前記ボトム室からピストンに作用する力以下となった場合に前記アーム用第２ボトム油路を前記アーム用第２ポンプ油路に接続し、かつ前記アーム用第２ロッド油路を前記アーム用第２タンク油路に接続することを特徴とする請求項２に記載の油圧システム。
  4. 　前記アーム用油圧シリンダを伸張作動させるべくアーム操作レバーが掘削操作された場合に前記アーム用第１方向切換弁の一端部にパイロット圧を作用させる掘削第１パイロット油路と、
    　前記アーム操作レバーが掘削操作された場合に前記アーム用第２方向切換弁の一端部にパイロット圧を作用させる掘削第２パイロット油路と、
    　前記掘削第２パイロット油路に介在されたアーム用減圧弁と
    　を備え、
    　前記アーム用第２方向切換弁は、中立位置に配置された場合に前記アーム用第２ボトム油路及び前記アーム用第２ロッド油路をそれぞれ遮断するものであり、
    　前記コントローラは、前記ロッド室からピストンに作用する力が前記ボトム室からピストンに作用する力を超えている場合、前記アーム用減圧弁によって前記掘削第２パイロット油路を減圧することを特徴とする請求項３に記載の油圧システム。
  5. 　シリンダ本体を介して前記作業機械の基体に支持され、かつロッドを介して前記ブームに支持されるブーム用油圧シリンダと、
    　前記第１油圧ポンプ及び前記ブーム用油圧シリンダの間に介在するブーム用第１方向切換弁と、
    　前記第２油圧ポンプ及び前記ブーム用油圧シリンダの間に介在するブーム用第２方向切換弁と、
    　前記ブーム用油圧シリンダを縮退作動させる際に前記ブーム用第２方向切換弁の動作を制御するコントローラと
    　を備え、
    　前記ブーム用第１方向切換弁は、前記ブーム用油圧シリンダを縮退作動させる際に前記ブーム用油圧シリンダのボトム室から吐出された油を前記ブーム用油圧シリンダのロッド室に供給可能となるブーム用再生通路を内蔵したものであり、
    　前記コントローラは、前記ブーム用油圧シリンダの圧力状態を監視し、前記ブーム用再生通路を通じた油の流れが可能であると判断した場合には、前記ブーム用油圧シリンダと前記ブーム用第２方向切換弁との間の油の流通を遮断する一方、前記ブーム用再生通路を通じた油の流れが不可であると判断した場合には、前記第２油圧ポンプから前記ブーム用油圧シリンダのロッド室に油が供給可能となるように前記ブーム用第２方向切換弁を動作させることを特徴とする請求項１に記載の油圧システム。
  6. 　前記ブーム用油圧シリンダのボトム室及び前記ブーム用第１方向切換弁の間を接続するブーム用第１ボトム油路と、
    　前記ブーム用油圧シリンダのボトム室及び前記ブーム用第２方向切換弁の間を接続するブーム用第２ボトム油路と、
    　前記ブーム用油圧シリンダのロッド室及び前記ブーム用第１方向切換弁の間を接続するブーム用第１ロッド油路と、
    　前記ブーム用油圧シリンダのロッド室及び前記ブーム用第２方向切換弁の間を接続するブーム用第２ロッド油路と、
    　前記第２油圧ポンプ及び前記ブーム用第２方向切換弁の間を接続するブーム用第２ポンプ油路と、
    　タンク及び前記ブーム用第１方向切換弁の間を接続するブーム用第１タンク油路と、
    　タンク及び前記ブーム用第２方向切換弁の間を接続するブーム用第２タンク油路と、
    　を備え、
    　前記ブーム用第１方向切換弁は、前記ブーム用第１ボトム油路が前記ブーム用第１タンク油路に接続された場合に、前記ブーム用再生通路を通じて前記ブーム用第１ボトム油路から前記ブーム用第１ロッド油路への油の供給が可能となるものであり、
    　前記コントローラは、前記ブーム用再生通路を通じた油の流れが可能であると判断した場合には、前記ブーム用第２ボトム油路及び前記ブーム用第２ロッド油路がそれぞれ遮断されるように前記ブーム用第２方向切換弁を動作させる一方、前記ブーム用再生通路を通じた油の流れが不可であると判断した場合には、前記ブーム用第２ロッド油路が前記ブーム用第２ポンプ油路に接続され、かつ前記ブーム用第２ボトム油路が前記ブーム用第２タンク油路に接続されるように前記ブーム用第２方向切換弁を動作させることを特徴とする請求項５に記載の油圧システム。
  7. 　前記コントローラは、前記ブーム用油圧シリンダのボトム室が予め設定した圧力閾値を超えている場合に前記ブーム用第２ボトム油路及び前記ブーム用第２ロッド油路を遮断する一方、前記ブーム用油圧シリンダのボトム室が圧力閾値以下となった場合に前記ブーム用第２ロッド油路を前記ブーム用第２ポンプ油路に接続し、かつ前記ブーム用第２ボトム油路を前記ブーム用第２タンク油路に接続することを特徴とする請求項６に記載の油圧システム。
  8. 　前記ブーム用油圧シリンダを縮退作動させるべくブーム操作レバーが下げ操作された場合に前記ブーム用第１方向切換弁の一端部にパイロット圧を作用させる下げ第１パイロット油路と、
    　前記ブーム操作レバーが下げ操作された場合に前記ブーム用第２方向切換弁の一端部にパイロット圧を作用させる下げ第２パイロット油路と、
    　前記下げ第２パイロット油路に介在されたブーム用減圧弁と
    　を備え、
    　前記ブーム用第２方向切換弁は、中立位置に配置された場合に前記ブーム用第２ボトム油路及び前記ブーム用第２ロッド油路をそれぞれ遮断するものであり、
    　前記コントローラは、前記ブーム用油圧シリンダのボトム室が予め設定した圧力閾値を超えている場合、前記ブーム用減圧弁によって前記下げ第２パイロット油路を減圧することを特徴とする請求項７に記載の油圧システム。
     
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