JP6940403B2 - 作業機械の油圧駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、油圧ショベルなどの作業機械の油圧駆動装置に係り、必要に応じて特殊アタッチメントを駆動することが可能な油圧駆動装置に関する。
油圧ショベル等の作業機械は、ブームやアーム等の作業要素を駆動する複数の油圧アクチュエータと、それらの油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧源としての複数の油圧ポンプと、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する複数の方向制御弁とを含む油圧駆動装置を備えており、複数の方向制御弁により複数のアクチュエータの駆動を制御することで様々な動作を行う構成となっている。作業機械の中には、作業要素の1つである特殊アタッチメントを必要な時に装着可能なものがある。そこで、作業機械の油圧駆動装置の中には、常設の油圧アクチュエータを制御するための方向制御弁の他に、特殊アタッチメントを駆動するための追加の油圧アクチュエータを接続することが可能で、かつ、油圧ポンプから追加の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御可能な予備用方向制御弁を予め備えているものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−241803号公報
特許文献1に記載の油圧駆動装置では、特殊アタッチメントを駆動するための追加の油圧アクチュエータを制御する予備用方向制御弁と常設の油圧アクチュエータを制御する方向制御弁とが油圧ポンプに対して並列に接続されているので、追加の油圧アクチュエータを常設の油圧アクチュエータと同時に駆動させ、特殊アタッチメントを他の作業要素と複合動作させることができる。
しかし、上記構成の油圧駆動装置では、追加の油圧アクチュエータ及び常設のアクチュエータに共通の油圧源(油圧ポンプ)から圧油が供給されるので、特殊アタッチメントを含む作業要素を複合動作させると、各油圧アクチュエータの駆動が相互の動作負荷圧による影響を受ける。そのため、共通の油圧源から供給された圧油が追加の油圧アクチュエータ以外の油圧アクチュエータに優先的に供給されてしまうことがある。この場合、追加の油圧アクチュエータへの圧油の供給量の不足又は不安定が生じ、特殊アタッチメントの安定した動作を得られないことがある。つまり、特殊アタッチメントを装着した場合の複合操作性に改善の余地がある。
例えば、複合操作性に改善の余地がある特殊アタッチメントの一例として、把持機能及び旋回機能を有する旋回式のグラップルが挙げられる。特許文献1に記載の油圧駆動装置において旋回式のグラップルを装着する場合、例えば、第2予備用方向制御弁にグラップル旋回用の油圧モータ(油圧アクチュエータ)を接続する。このような構成において、上部旋回体の旋回操作、ブーム及びアームの操作、グラップルの旋回操作等を同時に行う場合、上部旋回体やブーム、アームの動作が終了しないと、グラップルの旋回が始動しないことがある。これは、共通の油圧源からの圧油が旋回油圧ポンプやブームシリンダ等の油圧アクチュエータに優先的に供給され、グラップル旋回用の油圧モータに対する圧油の供給量が不足又は不安定な状態になったと考えられる。
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、特殊アタッチメントを駆動するための追加の油圧アクチュエータの接続が可能な予備用方向制御弁を予め備えた油圧駆動装置において特殊アタッチメントの複合操作性の向上が可能な作業機械の油圧駆動装置を提供することである。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、少なくとも第1油圧アクチュエータ及び第2油圧アクチュエータに圧油を供給する第1油圧ポンプ及び第2油圧ポンプと、少なくとも第3油圧アクチュエータ及び前記第1油圧アクチュエータに圧油を供給する第3油圧ポンプと、前記第1油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と、前記第1油圧ポンプから前記第2油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁と、前記第2油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁と、前記第2油圧ポンプから前記第2油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と、別途装着が可能な特殊アタッチメントを駆動するための第1の特殊用油圧アクチュエータの接続が可能であり、前記第2油圧ポンプから前記第1の特殊用油圧アクチュエータに供給される圧油の流れの制御が可能な第1予備用方向制御弁と、前記第3油圧ポンプから前記第3油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第3油圧アクチュエータ用方向制御弁と、前記第3油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁とを備え、前記第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と前記第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁は、前記第1油圧ポンプに対して互いに並列に接続され、前記第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁、前記第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁、及び前記第1予備用方向制御弁は、前記第2油圧ポンプに対して互いに並列に接続され、前記第3油圧アクチュエータ用方向制御弁と前記第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁は、前記第3油圧ポンプに対して互いに並列に接続された作業機械の油圧駆動装置であって、前記第3油圧ポンプに接続され、前記特殊アタッチメント又は前記特殊アタッチメントとは異なる別途装着が可能な特殊アタッチメントを駆動するための第2の特殊用油圧アクチュエータの接続が可能でかつ前記第2の特殊用油圧アクチュエータへの圧油の流れの制御が可能な第2予備用方向制御弁と、前記第2予備用方向制御弁の上流側で前記第3油圧ポンプに接続され、後付けの追加の油圧ポンプの接続が可能な切換弁とを備え、前記切換弁は、前記第2予備用方向制御弁に接続された前記第2の特殊用油圧アクチュエータの油圧源を少なくとも前記第3油圧ポンプと前記追加の油圧ポンプとで切り換えるように構成され、前記切換弁は、前記第3油圧ポンプから供給された圧油を前記第2予備用方向制御弁へ導く第1切換位置と、前記追加の油圧ポンプから供給された圧油を前記第2予備用方向制御弁へ導く第2切換位置と、前記第3油圧ポンプから供給された圧油と前記追加の油圧ポンプから供給された圧油を合流させて前記第2予備用方向制御弁へ導く第3切換位置とで切り換える3位置切換弁であることを特徴とする。
本発明によれば、特殊アタッチメントを駆動する第2の特殊用油圧アクチュエータの油圧源を、切換弁によって、第1油圧アクチュエータ及び第3油圧アクチュエータの油圧源である第3油圧ポンプから追加の油圧ポンプへ切り換えることが可能である。すなわち、第2の特殊用油圧アクチュエータは、他の油圧アクチュエータの油圧源とは異なる独立した油圧源から圧油の供給を受けることができるので、他の油圧アクチュエータの操作の影響を受けずに済む。したがって、第2の特殊用油圧アクチュエータにより駆動される特殊アタッチメントの複合操作性が向上する。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の作業機械の油圧駆動装置の実施の形態を適用する油圧ショベルを示す側面図である。 図1に示す油圧ショベルに装着可能な特殊アタッチメントの一例である旋回式のグラップルを示す正面図である。 本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態を特殊アタッチメントが装着されていない状態で示す油圧回路図である。 本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態を特殊アタッチメントが装着された状態で示す油圧回路図である。 本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態の変形例を特殊アタッチメントが装着された状態で示す油圧回路図である。 本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態を特殊アタッチメントが装着されていない状態で示す油圧回路図である。 本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態を特殊アタッチメントが装着された状態で示す油圧回路図である。
以下、本発明の作業機械の油圧駆動装置の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、ここでは、本発明の作業機械の油圧駆動装置を適用する作業機械として油圧ショベルを例に説明する。
[第1の実施の形態]
まず、本発明の作業機械の油圧駆動装置を適用する作業機械の一例としての油圧ショベルの構成を図1を用いて説明する。図1は本発明の作業機械の油圧駆動装置の実施の形態を適用する油圧ショベルを示す側面図である。
図1において、油圧ショベル1は、土砂の掘削作業等を行うものであり、自走可能な下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3の前端部に俯仰可能に設けられたフロント作業機4とを備えている。
下部走行体2は、左右両側にクローラ式の走行装置6(図1中、左側のみを図示)を有している。左右の走行装置6はそれぞれ、油圧アクチュエータとしての走行油圧モータ15によって駆動される。
上部旋回体3は、オペレータが搭乗する運転室8と、各種の装置を収容する機械室9とを含んで構成されている。運転室8には、オペレータが操作するための操作装置などが配置されている。機械室9には、例えば、エンジンや電動モータ等の原動機16や油圧ポンプ、各種の弁装置などが収容されている。上部旋回体3は、油圧アクチュエータとしての旋回油圧モータ17(第3油圧アクチュエータ)によって旋回駆動される。
フロント作業機4は、掘削作業等の作業を行うための作動装置であり、例えば、ブーム11、アーム12、バケット13の複数の作業要素で構成された多関節構造体である。ブーム11は、その基端部が上部旋回体3の前端部側に俯仰可能に連結されている。ブーム11の先端部には、アーム12の基端部が回動可能に連結されている。アーム12の先端部には、バケット13の基端部が回動可能に連結されている。ブーム11、アーム12、バケット13は、それぞれ油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ18(第1油圧アクチュエータ)、アームシリンダ19(第2油圧アクチュエータ)、バケットシリンダ20によって駆動される。油圧ショベル1では、標準アタッチメントとしてのバケット13に代えて又は加えて、特殊アタッチメントの装着が可能である。特殊アタッチメントとして、例えば、油圧圧砕機や油圧カッタ、後述のグラップル22(後述の図2参照)等がある。
次に、特殊アタッチメントの一例としてのグラップルの構成を図2を用いて説明する。図2は図1に示す油圧ショベルに装着可能な特殊アタッチメントの一例である旋回式のグラップルを示す正面図である。図2において、図1に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明を省略する。
グラップルは、例えば、図2に示すように、把持機能と旋回機能の2つの機能を有する旋回式のグラップル22である。旋回式のグラップル22は、アーム12の先端部に回動可能に取付可能なブラケット23と、旋回装置24を介してブラケット23に旋回可能に取り付けられたフレーム25と、フレーム25に開閉可能に取り付けられたフォーク26と、フォーク26を開閉させるフォークシリンダ27とを含んで構成されている。フォーク26は、開閉することで、建材等の物を把持するものである。旋回装置24は、グラップル旋回用油圧モータ28を有している。グラップル旋回用油圧モータ28の回転駆動により、ブラケット23に対してフレーム25をフォーク26と共に旋回させる。
上記した下部走行体2の走行装置6、上部旋回体3、フロント作業機4のブーム11、アーム12、バケット13又はグラップル22等の特殊アタッチメントの作業要素は、後述の油圧駆動装置(後述の図3及び図4参照)によって駆動される。
次に、本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態の構成を図3及び図4を用いて説明する。図3は本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態を特殊アタッチメントが装着されていない状態で示す油圧回路図、図4は本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態を特殊アタッチメントが装着された状態で示す油圧回路図である。図3及び図4において、図1に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明を省略する。
図3において、油圧駆動装置は、原動機16(図1参照)により駆動される第1油圧ポンプ31、第2油圧ポンプ32、第3油圧ポンプ33の3つのメインポンプと、原動機16によって駆動されるパイロットポンプ34と、作動油を貯留する作動油タンク35とを備えている。第1油圧ポンプ31には、複数の方向制御弁で構成された第1の制御弁群40が第1圧油供給ライン36を介して接続されている。第2油圧ポンプ32には、複数の方向制御弁で構成された第2の制御弁群50が第2圧油供給ライン37を介して接続されている。第3油圧ポンプ33には、複数の方向制御弁で構成された第3の制御弁群80が第3圧油供給ライン38を介して接続されている。第2圧油供給ライン37には、第2油圧ポンプ32の吐出圧を検出する圧力センサ39が設けられている。
第1油圧ポンプ31、第2油圧ポンプ32、第3油圧ポンプ33はそれぞれ、例えば、可変容量型の油圧ポンプで構成されており、斜板又は斜軸の傾転角を調整する第1レギュレータ31a、第2レギュレータ32a、第3レギュレータ33aを有している。第1レギュレータ31a、第2レギュレータ32a、第3レギュレータ33aはそれぞれ、後述のコントローラ120から制御信号が入力され、その制御信号に応じて斜板又は斜軸の傾転角を調整することで、第1油圧ポンプ31、第2油圧ポンプ32、第3油圧ポンプ33の押しのけ容積(ポンプ容量)を制御する。
第1の制御弁群40は、例えば、右走行用方向制御弁41、バケット用方向制御弁42、第2アーム用方向制御弁(第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁)43、第1ブーム用方向制御弁(第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁)44により構成されている。右走行用方向制御弁41は、下部走行体2(図1参照)を走行させる左右の走行油圧モータ15(図1参照)のうちの右側の走行油圧モータ15(図3では省略)に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。バケット用方向制御弁42は、第1油圧ポンプ31からバケットシリンダ20に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。第2アーム用方向制御弁43は、第1油圧ポンプ31からアームシリンダ19に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。第1ブーム用方向制御弁44は、第1油圧ポンプ31からブームシリンダ18に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。
右走行用方向制御弁41、バケット用方向制御弁42、第2アーム用方向制御弁43、第1ブーム用方向制御弁44は、例えば、オープンセンタ型の制御弁であり、第1センタバイパスライン46に対して上流側からこの順序で配置されている。第1センタバイパスライン46は、その上流側が第1圧油供給ライン36に接続され、その下流側が作動油タンク35に接続されている。
第1の制御弁群40においては、第1油圧ポンプ31からの圧油が右走行用方向制御弁41に優先的に供給されるように、バケット用方向制御弁42、第2アーム用方向制御弁43、及び第1ブーム用方向制御弁44が右走行用方向制御弁41の下流側で右走行用方向制御弁41に対してタンデムに接続されている。バケット用方向制御弁42、第2アーム用方向制御弁43、第1ブーム用方向制御弁44は、第1パラレル油路47及び第2パラレル油路48を介して、互いに並列に接続されている。第1パラレル油路47は、右走行用方向制御弁41の下流側かつバケット用方向制御弁42の上流側の第1センタバイパスライン46から分岐して第2アーム用方向制御弁43の入口ポート側に接続されている。第2パラレル油路48は、第1パラレル油路47から分岐して第1ブーム用方向制御弁44の入口ポート側に接続されている。
第2の制御弁群50は、例えば、第2ブーム用方向制御弁(第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁)51、第1アーム用方向制御弁(第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁)52、第1予備用方向制御弁53、左走行用方向制御弁54により構成されている。第2ブーム用方向制御弁51は、第2油圧ポンプ32からブームシリンダ18に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。第1アーム用方向制御弁52は、第2油圧ポンプ32からアームシリンダ19に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。第1予備用方向制御弁53は、バケット13に代えて又はバケット13に加えて、図4に示す第1の特殊用油圧アクチュエータ63のみを備えた特殊アタッチメントを装着する場合、又は、第1の特殊用油圧アクチュエータ63と図4に示す第2の特殊用油圧アクチュエータ64の2つの油圧アクチュエータを備えた特殊アタッチメントを装着する場合に、追加の第1の特殊用油圧アクチュエータ63の接続が可能であり、第1の特殊用油圧アクチュエータ63に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。左走行用方向制御弁54は、下部走行体2(図1参照)を走行させる左右の走行油圧モータ15(図1参照)のうちの左側の走行油圧モータ15(図3では省略)の駆動を制御するものである。
第2ブーム用方向制御弁51、第1アーム用方向制御弁52、第1予備用方向制御弁53、左走行用方向制御弁54はそれぞれ、例えば、オープンセンタ型の制御弁であり、第2センタバイパスライン56に対して上流側からこの順序で配置されている。第2センタバイパスライン56は、その上流側が第2圧油供給ライン37に接続され、その下流側が作動油タンク35に接続されている。
第2の制御弁群50において、第2ブーム用方向制御弁51、第1アーム用方向制御弁52、第1予備用方向制御弁53、及び左走行用方向制御弁54は、第3パラレル油路57、第4パラレル油路58、第5パラレル油路59を介して互いに並列に接続されている。第3パラレル油路57は、第2ブーム用方向制御弁51の上流側の第2センタバイパスライン56から分岐して第1アーム用方向制御弁52の入口ポート側に接続されている。第4パラレル油路58は、第3パラレル油路57から分岐して第1予備用方向制御弁53の入口ポート53a側に接続されている。第5パラレル油路59は、第4パラレル油路58から分岐して左走行用方向制御弁54の入口ポート側に接続されている。すなわち、第2の制御弁群50を構成する方向制御弁51、52、53、54は、第2油圧ポンプ32に対して互いに並列に接続されている。
第1予備用方向制御弁53は、例えば、6ポート3位置の油圧パイロット式の制御弁であり、図4に示す追加の第1の特殊用油圧アクチュエータ63を一方向に駆動する第1切換位置と、第1の特殊用油圧アクチュエータ63を他方向に駆動する第2切換位置と、第1の特殊用油圧アクチュエータ63への圧油の供給を遮断し、第2油圧ポンプ32からの圧油を第2センタバイパスライン56を介して左走行用方向制御弁54に導く中立位置との間で切り換えるように構成されている。第1予備用方向制御弁53は、第2油圧ポンプ32からの圧油が供給される入口ポート53a、作動油タンク35に連通するタンクポート53b、中立位置のときに連通するセンタポート53T、油圧アクチュエータの接続が可能な2つの接続ポート53d、53eを有しており、パイロット操作部に供給されるパイロット圧によりスプール位置が切り換えられる。
特殊アタッチメントを装着しない場合、図3に示すように、第1予備用方向制御弁53の接続ポート53d、53eをプラグで閉塞する。第1予備用方向制御弁53は、追加の油圧アクチュエータを接続するための油路53fを有しており、油路53fは、油路53gを介して作動油タンク35に連通している。油路53gは、追加の油圧アクチュエータを接続するときに図4に示すリリーフ弁65を設置するためのものである。油路53gにリリーフ弁65を設置しない場合、油路53gにおけるリリーフ弁65の配設位置にプラグ61を取り付けておく。一方、特殊アタッチメントを装着する場合、図4に示すように、追加の第1の特殊用油圧アクチュエータ63が管路を介して第1予備用方向制御弁53の接続ポート53d、53eに接続される。油路53gには、リリーフ弁65と逆止弁66とが並列に配設される。リリーフ弁65は、油路53f内の圧油が設定圧以上になると開弁するものである。逆止弁66は、作動油タンク35から油路53fへの作動油の流れを許容し油路53fから作動油タンク35への圧油の流れを阻止するものである。特殊アタッチメントとして旋回式のグラップル22(図2参照)を用いる場合、追加の第1の特殊用油圧アクチュエータ63として、フォーク26の開閉を行うフォークシリンダ27(図2参照)が第1予備用方向制御弁53に接続される。
第1予備用方向制御弁53の入口ポート53aは、合流管路68を介して第1圧油供給ライン36に連通している。合流管路68には、合流管路68の連通/遮断を切り換える予備用合流弁69が設けられている。予備用合流弁69が遮断位置Hに切り換えられると、第1油圧ポンプ31から第1予備用方向制御弁53への圧油の供給が遮断される。一方、予備用合流弁69が連通位置Iに切り換えられると、第1油圧ポンプ31からの圧油が第2油圧ポンプ32からの圧油と合流して第1予備用方向制御弁53に供給される。すなわち、予備用合流弁69は、第1油圧ポンプから吐出される圧油を第1予備用方向制御弁53に供給可能にするものである。予備用合流弁69は、例えば、後述の第1予備用操作装置103の操作がなされる場合、その操作に応じた操作信号(例えば、パイロット圧)により連通位置Iに切り換えられ、第1予備用操作装置103が操作されない場合、遮断位置Hに切り換えられる。
第1アーム用方向制御弁52のタンクポートは、戻り管路71を介して作動油タンク35に連通しており、戻り管路71には開放弁72が設けられている。開放弁72は、アーム12(図1参照)の非操作時に開口量が小さく保持され、アームクラウド時の操作量が大きくなるに従って開口量が大きくなるように制御されるものである。開放弁72のパイロット操作部には、パイロットポンプ34から第1パイロット管路74を介してパイロット圧が供給される。第1パイロット管路74には、第1電磁弁75が設けられている。第1電磁弁75が遮断位置にある場合には、パイロットポンプ34のパイロット圧が開放弁72のパイロット操作部に入力されず、開放弁72は絞りを有する絞り位置Jに保持される。一方、第1電磁弁75が最大開口位置にある場合には、パイロット圧が開放弁72のパイロット操作部に入力され、開放弁72は絞りのない全開位置Kに切り換えられる。第1電磁弁75の開口量は、後述のコントローラ120からの制御信号により制御される。
第3の制御弁群80は、例えば、旋回用方向制御弁(第3油圧アクチュエータ用方向制御弁)81、第3ブーム用方向制御弁82、第3アーム用方向制御弁83、第2予備用方向制御弁84を含んでいる。旋回用方向制御弁81は、第3油圧ポンプ33から旋回油圧モータ17に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。第3ブーム用方向制御弁82は、第3油圧ポンプ33からブームシリンダ18に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。第3アーム用方向制御弁83は、第3油圧ポンプ33からアームシリンダ19に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。第2予備用方向制御弁84は、図4に示す第1の特殊用油圧アクチュエータ63を備える特殊アタッチメントに加えて更に図4に示す第2の特殊用油圧アクチュエータ64を備えるもう1つの特殊アタッチメントを装着する場合、又は、第1の特殊用油圧アクチュエータ63と第2の特殊用油圧アクチュエータ64の2つの油圧アクチュエータを備える特殊アタッチメントを装着する場合に、追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の接続が可能であり、追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64に供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。
旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第3アーム用方向制御弁83、第2予備用方向制御弁84は、例えば、オープンセンタ型の方向制御弁であり、第3センタバイパスライン86に対して上流側からこの順序で直列に配置されている。第3センタバイパスライン86は、その上流側が第3圧油供給ライン38に接続され、その下流側が作動油タンク35に接続されている。
第3の制御弁群80において、旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第2予備用方向制御弁84は、第6パラレル油路87及び第7パラレル油路88を介して互いに並列に接続されている。第6パラレル油路87は、旋回用方向制御弁81の上流側の第3センタバイパスライン86から分岐して第3ブーム用方向制御弁82の入口ポート側に接続されている。第7パラレル油路88は、第6パラレル油路87から分岐して、第2予備用方向制御弁84の上流側かつ第3アーム用方向制御弁83の下流側の第3センタバイパスライン86に接続されている。すなわち、旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第2予備用方向制御弁84は、第3油圧ポンプ33に対して互いに並列に接続されている。第3アーム用方向制御弁83は、第3ブーム用方向制御弁82の下流側で第3ブーム用方向制御弁82にタンデム接続されている。第7パラレル油路88には、可変絞り89が設けられている。
第3ブーム用方向制御弁82は、例えば、3位置の油圧パイロット式の方向制御弁であり、ブーム11(図1参照)を上方向に回動させるブーム上げ位置Xと、ブーム11を下方向に回動させるブーム下げ位置Yと、第3油圧ポンプ33とブームシリンダ18との連通を遮断し、第3油圧ポンプ33からの圧油を第3アーム用方向制御弁83に導く中立位置Zとで切り換えるように構成されている。第3ブーム用方向制御弁82のブーム下げ位置Yには、第3油圧ポンプ33から吐出される圧油のブームシリンダ18への供給を阻止する阻止ポート82aが設けられている。ブーム下げ位置Yには、また、ブーム下げ操作に伴ってブームシリンダ18のボトム室18aから排出された作動油をロッド室18bに再生供給可能な再生路82bと、第3油圧ポンプ33からの圧油を第3アーム用方向制御弁83に導く油路82cとが設けられている。
第2予備用方向制御弁84は、例えば、6ポート3位置の油圧パイロット式の方向制御弁であり、図4に示す第2の特殊用油圧アクチュエータ64を一方向に駆動する第1切換位置と、第2の特殊用油圧アクチュエータ64を他方向に駆動する第2切換位置と、第2の特殊用油圧アクチュエータ64への圧油の供給を遮断して圧油を作動油タンク35に導く中立位置とで切り換えるように構成されている。第2予備用方向制御弁84は、圧油が供給される入口ポート84a、作動油タンク35に連通するタンクポート84b、中立位置のときに連通するセンタポート84T、特殊アタッチメントを駆動する追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64と接続が可能な2つの接続ポート84d、84eを有し、パイロット操作部に供給されるパイロット圧によりスプールの位置が切り換えられる。
特殊アタッチメントを装着しない場合、図3に示すように、第2予備用方向制御弁84の2つの接続ポート84d、84eをプラグで閉塞する。第2予備用方向制御弁84は、追加の油圧アクチュエータを接続するための油路84fを有しており、油路84fは油路84gを介して作動油タンク35に連通している。油路84gは、追加の油圧アクチュエータを接続するときに図4に示すリリーフ弁93を設置するためのものである。油路84gにリリーフ弁93を設置しない場合、油路84gにおけるリリーフ弁93の配設位置にプラグ91を取り付けておく。一方、特殊アタッチメントを使用する場合、図4に示すように、追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64が管路を介して第2予備用方向制御弁84の接続ポート84d、84eに接続される。油路84gには、リリーフ弁93と逆止弁94とが並列に配設される。リリーフ弁93は、油路84f内の圧油が設定圧以上になると開弁するものである。逆止弁94は、作動油タンク35から油路84fへの作動油の流れを許容し油路84fから作動油タンク35への圧油の流れを阻止するものである。特殊アタッチメントとして旋回式のグラップル22(図2参照)を用いる場合、追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64として、グラップル旋回用油圧モータ28(図2参照)が第2予備用方向制御弁84に接続される。
第3アーム用方向制御弁83の下流側かつ第2予備用方向制御弁84の上流側の第3センタバイパスライン86には、第1切換弁96が配置されている。より具体的には、第1切換弁96は、第3センタバイパスライン86における第3アーム用方向制御弁83の下流側かつ第7パラレル油路88との接続部分よりも上流側の部分に設けられている。第1切換弁96は、特殊アタッチメントを駆動する第2の特殊用油圧アクチュエータ64に圧油を供給するための後付けの追加の油圧ポンプ97の接続が可能なものであり、旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19の油圧源を第3油圧ポンプ33に維持しつつ、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を第3油圧ポンプ33と後付けの追加の油圧ポンプ97とで切り換えるものである。
第1切換弁96は、例えば、4ポート2位置の電磁式の切換弁である。第1切換弁96は、図4に示す第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を第3油圧ポンプ33にする第1切換位置Lと、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を追加の油圧ポンプ97にする第2切換位置Mとで切換えが可能に構成されている。第1切換弁96は、第3油圧ポンプからの圧油が第3アーム用方向制御弁83を介して供給される第1入口ポート96aと、追加の油圧ポンプ97の接続が可能な第2入口ポート96bと、第2予備用方向制御弁84に連通する出口ポート96cと、作動油タンク35に連通するタンクポート96dとを有している。
第1切換弁96の第1切換位置Lでは、第1切換弁96の第1入口ポート96aと出口ポート96cとが連通すると共に、第2入口ポート96bとタンクポート96dとが連通する。第1切換位置Lの第1切換弁96は、第3油圧ポンプ33から第3アーム用方向制御弁83を経由して供給された圧油を第2予備用方向制御弁84へ導く。一方、第2切換位置Mでは、第1入口ポート96aとタンクポート96dとが連通すると共に、第2入口ポート96bと出口ポート96cとが連通する。第2切換位置Mの第1切換弁96は、追加の油圧ポンプ97から供給された圧油を第2予備用方向制御弁84へ導く一方、第3油圧ポンプ33から第3アーム用方向制御弁83を経由して供給された圧油を作動油タンク35に導く。
第1切換弁96の下流側には、逆止弁98が設けられている。逆止弁98は、第1切換弁96から第2予備用方向制御弁84側への流れを許容し、第2予備用方向制御弁84側から第1切換弁96への流れを阻止するものである。
また、油圧駆動装置は、第1ブーム用方向制御弁44、第2ブーム用方向制御弁51、第3ブーム用方向制御弁82を切換え操作可能なブーム用操作装置101と、第1アーム用方向制御弁52、第2アーム用方向制御弁43、第3アーム用方向制御弁83を切換え操作可能なアーム用操作装置102と、第1予備用方向制御弁53を切換え操作可能な第1予備用操作装置103と、第2予備用方向制御弁84を切換え操作可能な第2予備用操作装置104と、第1切換弁96の切換え操作可能な切換スイッチ105とを備えている。切換スイッチ105は、特殊アタッチメントを装着して追加の油圧ポンプ97を後付けする特殊使用の場合に、特殊アタッチメントを駆動するための追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源の切換えを指示するものである。具体的には、追加の油圧ポンプの不使用を指示する標準使用位置と、追加の油圧ポンプ97の使用を指示する特殊使用位置とで切り換えることで、第1切換弁96の切換位置を指示する。
ブーム用操作装置101のパイロット圧は、第2パイロット管路107を介して第1ブーム用方向制御弁44及び第2ブーム用方向制御弁51のパイロット操作部へ供給されると共に、第3パイロット管路108を介して第3ブーム用方向制御弁82のパイロット操作部へ供給される。第1予備用操作装置103のパイロット圧は、第4パイロット管路109を介して第1予備用方向制御弁53のパイロット操作部及び予備用合流弁69のパイロット操作部へ供給される。第2予備用操作装置104のパイロット圧は、第5パイロット管路110を介して第2予備用方向制御弁84のパイロット操作部へ供給される。アーム用操作装置102には、アームクラウド操作を検出するパイロット圧センサ112が設けられている。
なお、バケット用方向制御弁42を切換え操作可能なバケット用操作装置、旋回用方向制御弁81を切換え操作可能な旋回用操作装置、右走行用方向制御弁41を切換え操作可能な右走行用操作装置、左走行用方向制御弁54を切換え操作可能な左走行用操作装置については、図示及び説明を省略する。
第2パイロット管路107には、第2パイロット管路107の連通/遮断を切り換える第2切換弁116が設けられている。第2切換弁116は、そのパイロット操作部にブームシリンダ18のボトム圧が入力されるように構成されており、ブームシリンダ18のボトム圧が所定圧以上となると、ばねの力に抗して遮断位置Pに切り換えられる。これにより、ブーム用操作装置101がブーム下げ側に操作された際に、第3ブーム用方向制御弁82はブーム下げ位置Yに保持され、第1ブーム用方向制御弁44及び第2ブーム用方向制御弁51は中立位置に保持される。また、ブームシリンダ18のボトム圧が所定圧に満たないときには、ばねの力によって連通位置Nに切り換えられる。これにより、ブーム用操作装置101がブーム下げ側に操作された際に、第3ブーム用方向制御弁82は中立位置Zに保持され、第1ブーム用方向制御弁44及び第2ブーム用方向制御弁51はブーム下げ位置(図示せず)に保持される。
すなわち、第2切換弁116は、空中におけるブーム下げに際して、ブームシリンダ18のボトム圧が所定圧以上となっているときに、第3ブーム用方向制御弁82をブーム下げ位置Yに保持し、第1ブーム用方向制御弁44及び第2ブーム用方向制御弁51を中立位置に保持するものである。さらに、接地された状態におけるブーム下げ操作、すなわちジャッキアップ操作に伴って、ブームシリンダ18のボトム圧が上述の所定圧に満たないときに、第3ブーム用方向制御弁82を中立位置Zに保持し、第1ブーム用方向制御弁44を、第1油圧ポンプ31から吐出された圧油のブームシリンダ18のロッド室18bへの供給を可能にするブーム下げ位置(図示せず)に保持し、第2ブーム用方向制御弁51を、第2油圧ポンプ32から吐出される圧油のブームシリンダ18のロッド室18bへの供給を可能にするブーム下げ位置(図示せず)に保持するものである。
油圧駆動装置は、コントローラ120を更に備えている。コントローラ120は、パイロット圧センサ112から検出信号が出力されない場合には、第1電磁弁75を閉じた位置に保持するように制御する。一方、パイロット圧センサ112から検出信号が出力された場合には、検出信号の大きさに応じて第1電磁弁75の開口量を制御する。
コントローラ120は、第2電磁弁122及び第3電磁弁123に電気的に接続されており、圧力センサ39の検出した第2油圧ポンプ32の吐出圧が重掘削作業時の大きな掘削力に相応する所定圧以上の場合には、第3ブーム用方向制御弁82及び第3アーム用方向制御弁83を中立位置に保持する制御信号を第2電磁弁122及び第3電磁弁123に出力する。
また、コントローラ120は、切換スイッチ105に電気的に接続されており、切換スイッチ105の切換指示が第2切換位置Mの場合に可変絞り89を閉じるように制御する。
次に、本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態の動作を図3及び図4を用いて説明する。まず第1に、ブーム11、アーム12、標準アタッチメントとしてのバケット13によりフロント作業機4を構成して追加の油圧ポンプを後付けしない場合について説明する。
図3に示すように、第1予備用方向制御弁53及び第2予備用方向制御弁84には、油圧アクチュエータが接続されない状態である。また、第1切換弁96には追加の油圧ポンプが接続されない状態である。切換スイッチ105は標準使用位置に設定され、第1切換弁96は第1切換位置Lに維持される。これにより、第2予備用方向制御弁84には、第3油圧ポンプ33から吐出された圧油が第3アーム用方向制御弁83又は第7パラレル油路88を介して供給される。第2予備用操作装置104は操作されることがないので、第2予備用方向制御弁84は中立位置に位置する。そのため、第3油圧ポンプ33から第2予備用方向制御弁84に供給された圧油は作動油タンク35に導かれる。
第2に、標準アタッチメントとしてのバケット13に代えて特殊アタッチメントである旋回式のグラップル22を装着して追加の油圧ポンプ97を後付けする場合について説明する。
図4に示すように、第1予備用方向制御弁53の接続ポート53d、53eには、旋回式グラップル22(図2参照)のフォーク26を開閉するための追加のフォークシリンダ27(第1の特殊用油圧アクチュエータ63)が接続される。第2予備用方向制御弁84の接続ポート84d、84eには、旋回式のグラップル22のグラップル旋回用油圧モータ28(第2の特殊用油圧アクチュエータ64)が接続される。さらに、第1切換弁96の第2入口ポート96bに追加の油圧ポンプ97が接続される。
切換スイッチ105を追加の油圧ポンプの使用を指示する特殊使用位置に切り換える。切換スイッチ105の指示信号(励磁電流)により、第1切換弁96が第2切換位置Mに切り換えられる。このとき、コントローラ120が可変絞り89を閉じるように制御する。これにより、旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第3アーム用方向制御弁83に接続されている旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19の油圧源が第3油圧ポンプ33のままであるのに対して、第2予備用方向制御弁84に接続されている追加のグラップル旋回用油圧モータ28の油圧源が追加の油圧ポンプ97に切り換わる。
この状態において、グラップル22の旋回の単独操作を行う。第2予備用操作装置104を操作すると、第2予備用方向制御弁84が操作方向に応じた切換位置に切り換えられる。これにより、追加の油圧ポンプ97から吐出された圧油は、第1切換弁96及び第2予備用方向制御弁84を介してグラップル旋回用油圧モータ28に供給される。追加の油圧ポンプ97からの圧油の供給により、グラップル旋回用油圧モータ28が駆動してグラップル22のフォーク26が第2予備用操作装置104の操作方向に応じて右旋回又は左旋回する。一方、第3油圧ポンプ33から吐出された圧油は、旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第3アーム用方向制御弁83、第1切換弁96を介して作動油タンク35に導かれる。
また、この状態において、上部旋回体3の旋回操作、ブーム11及びアーム12の操作、グラップル22の旋回操作の複合操作を行う。図示しない旋回用操作装置、ブーム用操作装置101、アーム用操作装置102、第2予備用操作装置104を操作すると、旋回用方向制御弁81、第1〜第3ブーム用方向制御弁44、51、82、第1〜第3アーム用方向制御弁43、52、83、第2予備用方向制御弁84が操作方向に応じた切換位置に切り換えられる。
旋回用方向制御弁81と第3ブーム用方向制御弁82が第3油圧ポンプ33に対してパラレル接続されている一方、第3アーム用方向制御弁83が旋回用方向制御弁81及び第3ブーム用方向制御弁82に対して下流側でタンデム接続されているので、第3油圧ポンプ33の圧油は、旋回用方向制御弁81を介して旋回油圧モータ17に、或いは、第3ブーム用方向制御弁82を介してブームシリンダ18に供給される。上部旋回体3が大きい慣性体であるため、旋回油圧モータ17の動作負荷圧は起動時には大きいものの起動後では加速に伴って小さくなる傾向がある。それに対して、ブームシリンダ18の動作負荷圧は大きい状態で維持される。第3油圧ポンプ33から旋回油圧モータ17及びブームシリンダ18へ供給される圧油は、旋回油圧モータ17とブームシリンダ18の動作負荷圧に応じて定まる。
また、第1ブーム用方向制御弁44と第2アーム用方向制御弁43が並列に接続されているので、第1油圧ポンプ31の圧油は、第1ブーム用方向制御弁44を介してブームシリンダ18に、あるいは、第2アーム用方向制御弁43を介してアームシリンダ19に、ブームシリンダ18とアームシリンダ19の動作負荷圧に応じて供給される。
また、第2ブーム用方向制御弁51と第1アーム用方向制御弁52が並列に接続されているので、第2油圧ポンプ32の圧油は、第2ブーム用方向制御弁51を介してブームシリンダ18に、あるいは、第1アーム用方向制御弁52を介してアームシリンダ19に、ブームシリンダ18とアームシリンダ19の動作負荷圧に応じて供給される。
これにより、上部旋回体3、ブーム11、アームの複合操作の良好な操作性を確保することができる。
一方、追加の油圧ポンプ97から吐出された圧油は、第1切換弁96が第2切換位置Mに切り換えられているので、第1切換弁96及び第2予備用方向制御弁84を介してグラップル旋回用油圧モータ28に供給される。これにより、グラップル旋回用油圧モータ28が駆動してグラップル22のフォーク26が右旋回又は左旋回する。グラップル旋回用油圧モータ28の油圧源は、旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19とで共通の第3油圧ポンプ33ではなく、追加の油圧ポンプ97である。したがって、旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19の動作負荷圧の大きさに関係なく、グラップル旋回用油圧モータ28に追加の油圧ポンプ97からの圧油が確実に供給される。つまり、グラップル22の旋回操作は、上部旋回体3の旋回操作、ブーム操作、アーム操作の影響を受けない。したがって、特殊アタッチメントであるグラップル22の旋回、上部旋回体3の旋回、ブーム11、アーム12の複合操作の良好な操作を確保することができる。なお、可変絞り89が閉止されているので、第3油圧ポンプ33の圧油が第7パラレル油路88及び第2予備用方向制御弁84を介してグラップル旋回用油圧モータ28に供給されることはない。
このように、本実施の形態においては、特殊アタッチメントを装着して追加の油圧ポンプ97を後付けする場合に、第1切換弁96を第2切換位置Mに切り換えることで、特殊アタッチメントを駆動する第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を、旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19とで共用する第3油圧ポンプ33でなく、追加の油圧ポンプ97に切り換えることができる。つまり、第2の特殊用油圧アクチュエータ64は、追加の油圧ポンプ97を単独で油圧源として用いることができる。したがって、第2の特殊用油圧アクチュエータ64により駆動される特殊アタッチメントの複合操作性が向上する。
第3に、標準アタッチメントとしてのバケット13に代えて旋回式のグラップル22とは異なる特殊アタッチメントを装着するが、追加の油圧ポンプを後付けしない場合について説明する。特殊アタッチメントの中には、旋回式のグラップル22の旋回操作とは異なり、良好な複合操作性を要求されないものがある。このような特殊アタッチメントを装着する場合には、特殊アタッチメントを駆動する第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として既存の第3油圧ポンプ33を用いることもできる。
例えば、第1の特殊アタッチメントを駆動するための追加の第1の特殊用油圧アクチュエータ63を第1予備用方向制御弁53に接続し、第2の特殊アタッチメントを駆動するための第2の特殊用油圧アクチュエータ64を第2予備用方向制御弁84に接続する。一方、第1切換弁96には、油圧ポンプを接続しない。
オペレータは、標準アタッチメントのバケット13のみを用いる場合と同様に、切換スイッチ105を追加の油圧ポンプの不使用を指示する標準使用位置に設定する。この場合、第1切換弁96は第1切換位置Lに維持される。
この状態において、第2の特殊アタッチメントの単独操作を行う。第2予備用操作装置104を操作すると、第2予備用方向制御弁84が操作方向に応じた切換位置に切り換えられる。これにより、第3油圧ポンプ33から吐出された圧油は、旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第3アーム用方向制御弁83、第1切換弁96、第2予備用方向制御弁84を介して第2の特殊用油圧アクチュエータ64に供給され、第2の特殊アタッチメントが駆動する。
また、この状態において、例えば、上部旋回体3の旋回及び第2の特殊アタッチメントの複合操作を行う。図示しない旋回用操作装置及び第2予備用操作装置104を操作すると、旋回用方向制御弁81と第2予備用方向制御弁84が操作方向に応じた切換位置に切り換えられる。これにより、第3油圧ポンプ33の圧油が旋回用方向制御弁81を介して旋回油圧モータ17に供給され、上部旋回体3が旋回する。また、第3油圧ポンプ33の圧油が第6パラレル油路87及び第7パラレル油路88から第2予備用方向制御弁84を介して第2の特殊用油圧アクチュエータ64に供給され、第2の特殊アタッチメントが駆動する。このとき、旋回油圧モータ17の動作負荷圧に対する第2の特殊用油圧アクチュエータ64の動作負荷圧の高低に応じて可変絞り89の開口量を調整することで、旋回油圧モータ17と第2の特殊用油圧アクチュエータ64の供給流量を適切に配分することができる。このように、上部旋回体3の旋回と第2の特殊アタッチメントの複合操作を実施することができる。
上述した本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態によれば、特殊アタッチメント(例えば、旋回式のグラップル22)を駆動する第2の特殊用油圧アクチュエータ64(例えば、グラップル旋回用油圧モータ28)の油圧源を、第1切換弁96によって、旋回油圧モータ17(第3油圧アクチュエータ)及びブームシリンダ18(第1油圧アクチュエータ)の油圧源である第3油圧ポンプ33から追加の油圧ポンプ97へ切り換えることが可能である。すなわち、第2の特殊用油圧アクチュエータ64は、他の油圧アクチュエータの油圧源とは異なる独立した油圧源から圧油の供給を受けることができるので、他の油圧アクチュエータの操作による影響を受けずに済む。したがって、第2の特殊用油圧アクチュエータ64(例えば、グラップル旋回用油圧モータ28)により駆動される特殊アタッチメント(グラップル22)の複合操作性が向上する。
また、本実施の形態によれば、特殊アタッチメントを駆動するための追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の接続が可能な第2予備用方向制御弁84を予め備えた油圧駆動装置において、2位置の第1切換弁96を第2予備用方向制御弁84の上流側で第3油圧ポンプ33に接続することで、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源の切換えが可能な構成となる。したがって、特殊アタッチメントの複合操作性の向上を簡素な構成で実現することができる。
また、本実施の形態によれば、第2予備用方向制御弁84を第3油圧ポンプ33に対して旋回用方向制御弁81及び第3ブーム用方向制御弁82と第7パラレル油路88を介して並列に接続し、第7パラレル油路88に可変絞り89を設けているので、追加の油圧ポンプを使用しない場合でも、特殊アタッチメントをブームやアーム等の他の作業要素と複合動作させることができる。
[第1の実施の形態の変形例]
次に、本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態の変形例を図5を用いて説明する。図5は本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態の変形例を特殊アタッチメントが装着された状態で示す油圧回路図である。なお、図5において、図1乃至図4に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
図5に示す本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態の変形例が第1の実施の形態と相違する主な点は、以下の3つである。第1に、第1切換弁96Aを、電磁式の切換弁でなく、油圧パイロット式の切換弁で構成している。第2に、第1切換弁96Aのパイロット操作部に入力するパイロット圧の供給/遮断を切り換える第4電磁弁125を追加している。第3に、第1切換弁96Aの切換操作を指示する構成として、切換スイッチ105に代えて、表示部及び入力部を備えたモニタ装置126を用いている。
第4電磁弁125は、コントローラ120からの制御信号(励磁電流)の有無により、パイロットポンプ34から第1切換弁96Aのパイロット操作部へのパイロット圧の供給を可能とする連通位置と、パイロット圧の供給を遮断する遮断位置とで切り換えるものである。モニタ装置126は、オペレータの操作により第1切換弁96Aの切換指示を入力することが可能なものであり、入力された切換指示をコントローラ120へ出力する。
モニタ装置126がオペレータの入力操作により第1切換弁96Aの切換指示をコントローラ120に出力すると、コントローラ120は第4電磁弁125を連通位置に切り換える。これにより、第1切換弁96Aのパイロット操作部にパイロット圧が供給され、第1切換弁96Aが第2切換位置Mに切り換えられる。このように、本変形例では、第1の実施の形態とは異なり、オペレータがモニタ装置126を介して第1切換弁96Aの切換指示を入力することで、第4電磁弁125を切り換えてパイロット圧により第1切換弁96Aを操作する。これにより、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を第3油圧ポンプ33から追加の油圧ポンプ97へ切り換えることができる。
上述した本発明の作業機械の油圧駆動装置の第1の実施の形態の変形例によれば、前述した第1の実施の形態と同様に、特殊アタッチメントの複合操作性の向上が可能である。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態を図6及び図7を用いて説明する。図6は本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態を特殊アタッチメントが装着されていない状態で示す油圧回路図、図7は本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態を特殊アタッチメントが装着された状態で示す油圧回路図である。なお、図6及び図7において、図1乃至図5に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
図6及び図7に示す本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態は、特殊アタッチメントを駆動する追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を、第3油圧ポンプ33とする場合、追加の油圧ポンプ97とする場合、追加の油圧ポンプ97と第3油圧ポンプ33の両方とする場合のいずれか1つに切り換えるものである。第2の実施の形態が第1の実施の形態と相違する主な点は、以下の点である。第1に、第1切換弁96Bを、4ポート2位置の切換弁でなく、4ポート3位置の切換弁により構成している。第2に、第2予備用方向制御弁84Bを、6ポート3位置の制御弁ではなく、7ポート3位置の制御弁により構成している。第3に、第1切換弁96Bを、第3センタバイパスライン86上でなく、第7パラレル油路88から分岐して第2予備用方向制御弁84Bに接続された油路上に配置している。第4に、切換スイッチ105Bを、第1切換弁96Bの3つの切換位置に応じて3つの指示位置を有する構成としている。
第1切換弁96Bは、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として、第3油圧ポンプ33のみを使用する第1切換位置Qと、追加の油圧ポンプ97のみを使用する第2切換位置Rと、第3油圧ポンプ33と追加の油圧ポンプ97とを併用する第3切換位置Sとで切り換えるように構成されている。第1切換弁96Bは、第3油圧ポンプ33からの圧油が供給される第1入口ポート96fと、追加の油圧ポンプ97の接続が可能な第2入口ポート96gと、第2予備用方向制御弁84Bに連通する第1接続ポート96h及び第2接続ポート96iとを有している。
第1切換弁96Bの第1切換位置Qでは、第1入口ポート96fと第1接続ポート96hが連通する一方、第2入口ポート96g及び第2接続ポート96iが閉じるように構成されている。第1切換位置Qの第1切換弁96Bは、第3油圧ポンプ33から供給された圧油を第2予備用方向制御弁84へ導く。第2切換位置Rでは、第1入口ポート96fと第2接続ポート96iが連通すると共に、第2入口ポート96gと第1接続ポート96hが連通するように構成されている。第2切換位置Rの第1切換弁96Bは、追加の油圧ポンプ97から供給された圧油を第2予備用方向制御弁84へ導くと共に、第3油圧ポンプ33から供給された圧油を第2予備用方向制御弁84へ導く。第3切換位置Sでは、第1入口ポート96f、第2入口ポート96g、第1接続ポート96hが互いに連通する一方、第2接続ポート96iが閉じるように構成されている。第1入口ポート96fと第1接続ポート96hとを連通する連通路のうち、第2入口ポート96g側との接続部分よりも上流側の部分に絞り96kが設けられている。第3切換位置Sの第1切換弁96Bは、第3油圧ポンプ33から供給された圧油と追加の油圧ポンプ97から供給された圧油を合流させて第2予備用方向制御弁84へ導く。
第2予備用方向制御弁84Bは、第2の特殊用油圧アクチュエータ64を一方向に駆動する第1切換位置Uと、第2の特殊用油圧アクチュエータ64を他方向に駆動する第2切換位置Vと、第2の特殊用油圧アクチュエータ64への圧油の供給を遮断し、第3油圧ポンプ33から第3センタバイパスライン86を介して供給された圧油を作動油タンク35に導く中立位置Wとで切り換えるように構成されている。第2予備用方向制御弁84Bは、圧油が供給される第1入口ポート84j、第2入口ポート84k、作動油タンク35に連通するタンクポート84l、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の接続が可能な2つの接続ポート84m、84n及び中立位置で互いに連通する2つのセンタポート84p、84qを有している。第2予備用方向制御弁84Bの第1切換位置Uでは、第1入口ポート84jと接続ポート84mが連通し、第2入口ポート84kとセンタポート84qが連通し、タンクポート84lと接続ポート84nが連通する一方、センタポート84pが閉じるように構成されている。第2切換位置Vでは、第1入口ポート84jと接続ポート84nが連通し、第2入口ポート84kとセンタポート84qが連通し、タンクポート84lと接続ポート84mが連通する一方、センタポート84pが閉じるように構成されている。中立位置Wでは、センタポート84p、84qが連通する一方、第1入口ポート84j、第2入口ポート84k、タンクポート84l、接続ポート84m、84nが閉じるように構成されている。
第1切換弁96Bの第1入口ポート84fには、第7パラレル油路88から分岐した分岐油路131が接続されている。第1切換弁96Bの第1接続ポート96h及び第2接続ポート96iはそれぞれ、第1接続油路132及び第2接続油路133を介して第2予備用方向制御弁84Bの第1入口ポート84j及び第2入口ポート84kに接続されている。
なお、本実施の形態においては、第1切換弁96Bが第3切換位置Sに絞り96kを備えているので、第1の実施形態の可変絞り89を削除している。
切換スイッチ105Bは、追加の油圧ポンプの不使用を指示する標準使用位置と、追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として追加の油圧ポンプ97のみの使用を指示する第1特殊使用位置と、追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として第3油圧ポンプ33及び追加の油圧ポンプ97の併用を指示する第2特殊使用位置とで切り換えることで、第1切換弁96の切換位置を指示するものである。
次に、本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態の動作を図6及び図7を用いて説明する。第1に、標準アタッチメントのバケット13の代わりに又は加えて、良好な複合操作性が求められない特殊アタッチメントを装着し、追加の油圧ポンプを後付けしない場合について説明する。
切換スイッチ105Bは標準使用位置に設定される。切換スイッチ105Bからの指示信号により、第1切換弁96Bは第1切換位置Qに維持される。
この状態において、特殊アタッチメントの単独操作を行う。第2予備用操作装置104を操作すると、第2予備用方向制御弁84Bが操作方向に応じた切換位置に切り換えられる。これにより、第3油圧ポンプ33から吐出された圧油が第1切換弁96B及び第2予備用方向制御弁84Bを介して第2の特殊用油圧アクチュエータ64に供給され、第2の特殊用油圧アクチュエータ64により特殊アタッチメントが駆動される。
なお、ブーム11、アーム12、バケット13によりフロント作業機4を構成して追加の油圧ポンプを後付けしない場合も、第1切換弁96Bを第1切換位置Qとする。この場合、第2予備用操作装置104が操作されず、第2予備用方向制御弁84Bが中立位置に維持されるので、第3油圧ポンプ33から第2予備用方向制御弁84Bへ供給された圧油は、作動油タンク35に導かれる。
第2に、バケット13に代えて旋回式のグラップル22を装着し、追加の油圧ポンプ97を後付けする場合について説明する。第2予備用方向制御弁84Bの接続ポート84m、84nには、グラップル旋回用油圧モータ28が接続される。さらに、第1切換弁96Bの第2入口ポート96gに追加の油圧ポンプ97が接続される。
オペレータは、例えば、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として追加の油圧ポンプ97の単独使用を指示する第1特殊使用位置に切換スイッチ105Bを切り換えることが可能である。この場合、切換スイッチ105Bからの指示信号により、第1切換弁96Bは第2切換位置Rに切り換わる。これにより、追加の油圧ポンプ97と第2予備用方向制御弁84Bの第1入口ポート84jとが連通した状態となる。また、第3油圧ポンプ33と第2予備用方向制御弁84Bの第2入口ポート84kとが連通した状態となる。第2予備用方向制御弁84Bの第2入口ポート84kは、第1切換位置Uであっても第2切換位置Vであっても、センタポート84qに連通するので、第3油圧ポンプ33から第1切換弁96Bを介して第2予備用方向制御弁84Bへ供給された圧油は、作動油タンクに導かれる。すなわち、第2予備用方向制御弁84Bに接続されているグラップル旋回用油圧モータ28の油圧源は、追加の油圧ポンプ97となる。一方、旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第3アーム用方向制御弁83に接続されている旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19の油圧源は第3油圧ポンプ33である。
この状態において、上部旋回体3の旋回操作、ブーム11及びアーム12の操作、グラップル22の旋回操作の複合操作を行う。第3油圧ポンプ33が吐出した圧油は、旋回用方向制御弁81を介して旋回油圧モータ17に、あるいは、第3ブーム用方向制御弁82を介してブームシリンダ18に供給される。一方、追加の油圧ポンプ97が吐出した圧油は、第1切換弁96B及び第2予備用方向制御弁84Bを介してグラップル旋回用油圧モータ28に供給され、グラップル旋回用油圧モータ28の駆動によりグラップル22のフォーク26が右旋回又は左旋回する。このように、グラップル旋回用油圧モータ28の油圧源は、追加の油圧ポンプ97であり、旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19の共通の油圧源である第3油圧ポンプ33とは異なっている。したがって、グラップル22の旋回操作は、上部旋回体3の旋回操作、ブーム操作、アーム操作の各操作の影響を受けない。そのため、グラップル22、上部旋回体3、ブーム11、アーム12の複合操作の良好な操作性を確保することができる。
このように、本実施の形態においては、特殊アタッチメントを装着して追加の油圧ポンプ97を後付けする場合に、第1切換弁96Bを第2切換位置Rに切り換えることで、特殊アタッチメントを駆動する第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を、他の油圧アクチュエータ17、18、19で共用する第3油圧ポンプ33でなく、追加の油圧ポンプ97に切り換えることができる。つまり、第2の特殊用油圧アクチュエータ64は、追加の油圧ポンプ97を単独で油圧源として用いることができる。したがって、第2の特殊用油圧アクチュエータ64により駆動される特殊アタッチメントの複合操作性が向上する。
また、オペレータは、追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として第3油圧ポンプ33及び追加の油圧ポンプ97の併用を指示する第2特殊使用位置に切換スイッチ105Bを切り換えることも可能である。この場合、切換スイッチ105Bからの指示信号により、第1切換弁96Bは第3切換位置Sに切り換わる。これにより、第2予備用方向制御弁84Bの第1入口ポート84jが第3油圧ポンプ33及び追加の油圧ポンプ97と連通した状態となる。すなわち、グラップル旋回用油圧モータ28の油圧源が追加の油圧ポンプ97及び第3油圧ポンプ33に切り換わる。一方、旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19の油圧源は第3油圧ポンプ33のままである。
この状態において、上部旋回体3の旋回操作、ブーム11及びアーム12の操作、グラップル22の旋回操作の複合操作を行う。第3油圧ポンプ33から吐出された圧油は、旋回用方向制御弁81を介して旋回油圧モータ17に、あるいは、第3ブーム用方向制御弁82を介してブームシリンダ18に、あるいは、第1切換弁96B及び第2予備用方向制御弁84Bを介してグラップル旋回用油圧モータ28に供給される。一方、追加の油圧ポンプ97から吐出された圧油は、第1切換弁96B及び第2予備用方向制御弁84Bを介してグラップル旋回用油圧モータ28に供給される。すなわち、グラップル旋回用油圧モータ28には、追加の油圧ポンプ97及び第3油圧ポンプ33の双方から圧油が供給される。このように、グラップル旋回用油圧モータ28の油圧源として、旋回油圧モータ17、ブームシリンダ18、アームシリンダ19で共用する第3油圧ポンプ33の他に、追加の油圧ポンプ97を使用する。
したがって、グラップル22の旋回操作は、上部旋回体3の旋回操作、ブーム操作、アーム操作の影響を受けにくく、グラップル22、上部旋回体3、ブーム、アーム12の複合操作の良好な操作性を確保することができる。また、グラップル旋回用油圧モータ28には、追加の油圧ポンプ97からの圧油に加えて、第3油圧ポンプ33からの圧油が動作負荷圧に応じて供給されるので、追加の油圧ポンプ97のみをグラップル旋回用油圧モータ28の油圧源とする場合よりも、グラップル旋回用油圧モータ28への圧油の供給量が増加し、特殊アクチュエータの駆動速度を向上させることができる。
このように、本実施の形態においては、特殊アタッチメントを装着して追加の油圧ポンプ97を後付けする場合に、第1切換弁96Bを第3切換位置Sに切り換えることで、追加の油圧ポンプ97及び第3油圧ポンプ33の双方を第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として用いることができる。したがって、第2の特殊用油圧アクチュエータ64により駆動される特殊アタッチメントの複合操作性が向上する。
上述した本発明の作業機械の油圧駆動装置の第2の実施の形態によれば、前述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
また、上述した第2の実施の形態によれば、第1切換弁96Bを、特殊アタッチメントを駆動する第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源として、第3油圧ポンプ33のみを使用する第1切換位置Qと、追加の油圧ポンプ97のみを使用する第2切換位置Rと、第3油圧ポンプ33と追加の油圧ポンプ97を併用する第3切換位置Sとで切り換える構成としたので、特殊アタッチメントの装着の有無や特殊アタッチメントの操作性の要求に応じて、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源を適切なものに切り換えることができる。
さらに、上述した第2の実施の形態によれば、特殊アタッチメントを駆動するための追加の第2の特殊用油圧アクチュエータ64の接続が可能な第2予備用方向制御弁84Bを予め備えた油圧駆動装置において、3位置の第1切換弁96Bを第2予備用方向制御弁84の上流側で第3油圧ポンプ33に接続することで、第2の特殊用油圧アクチュエータ64の油圧源の切換えが可能な構成となる。したがって、特殊アタッチメントの複合操作性の向上を簡素な構成で実現することができる。
[その他の実施の形態]
なお、上述した第1及び第2の実施の形態においては、本発明を適用する作業機械として油圧ショベル1を例に説明したが、複数の作業要素及びその作業要素を駆動する複数の油圧アクチュエータを備え、複合操作が要求される作業機械に広く適用することができる。
また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
例えば、上述した第1の実施の形態及びその変形例においては、第3の制御弁群80において、旋回用方向制御弁81、第3ブーム用方向制御弁82、第2予備用方向制御弁84を、第6パラレル油路87及び第7パラレル油路88を介して互いに並列に接続した構成の例を示した。しかし、第2予備用方向制御弁84を、旋回用方向制御弁81及び第3ブーム用方向制御弁82と並列に接続せずに、旋回用方向制御弁81及び第3ブーム用方向制御弁82の下流側でタンデム接続する構成も可能である。すなわち、第7パラレル油路88を削除する構成が可能である。
また、上述した第1及び第2の実施の形態においては第1切換弁96、96Bを電磁式の切換弁で構成した例を、上述した第1の実施の形態の変形例においては第1切換弁96Aを油圧パイロット式の切換弁で構成した例を示した。しかし、第1切換弁を手動により切り換える構成も可能である。この場合、切換スイッチを第1切換弁に機械的に接続された切換レバー等に代替する。
また、上述した第1及び第2の実施の形態においては、切換スイッチ105、105Bの指示信号を電磁式の切換弁である第1切換弁96、96Bに直接出力し、第1切換弁96、96Bの切換操作を行う構成の例を示した。それに対して、切換スイッチの指示信号をコントローラ120に入力し、コントローラ120を介して第1切換弁の切換位置を切り換える構成も可能である。
また、上述した実施の形態においては、予備用合流弁69を第1予備用操作装置103のパイロット圧により切り換える構成の例を示したが、別途設けるスイッチの操作により予備用合流弁69を切り換える構成も可能である。
1…油圧ショベル(作業機械)、3…上部旋回体(旋回体)、11…ブーム、 12…アーム、17…旋回油圧モータ(第3油圧アクチュエータ)、 18…ブームシリンダ(第1油圧アクチュエータ)、 19…アームシリンダ(第2油圧アクチュエータ)、22 グラップル(特殊アタッチメント)、 31…第1油圧ポンプ、32…第2油圧ポンプ、 33…第3油圧ポンプ、 43…第2アーム用方向制御弁(第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁)、 44…第1ブーム用方向制御弁(第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁)、 51…第2ブーム用方向制御弁(第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁)、 52…第1アーム用方向制御弁(第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁)、 53…第1予備用方向制御弁、63…第1の特殊用油圧アクチュエータ、 64…第2の特殊用油圧アクチュエータ、 81…旋回用方向制御弁(第3油圧アクチュエータ用方向制御弁)、 82…第3ブーム用方向制御弁(第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁)、 84、84B…第2予備用方向制御弁、 88…第7パラレル油路(パラレル油路)、 89…可変絞り、 96、96A、96B…第1切換弁(切換弁)、97…追加の油圧ポンプ

Claims (4)

  1. 少なくとも第1油圧アクチュエータ及び第2油圧アクチュエータに圧油を供給する第1油圧ポンプ及び第2油圧ポンプと、
    少なくとも第3油圧アクチュエータ及び前記第1油圧アクチュエータに圧油を供給する第3油圧ポンプと、
    前記第1油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と、
    前記第1油圧ポンプから前記第2油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁と、
    前記第2油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁と、
    前記第2油圧ポンプから前記第2油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と、
    別途装着が可能な特殊アタッチメントを駆動するための第1の特殊用油圧アクチュエータの接続が可能であり、前記第2油圧ポンプから前記第1の特殊用油圧アクチュエータに供給される圧油の流れの制御が可能な第1予備用方向制御弁と、
    前記第3油圧ポンプから前記第3油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第3油圧アクチュエータ用方向制御弁と、
    前記第3油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁とを備え、
    前記第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と前記第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁は、前記第1油圧ポンプに対して互いに並列に接続され、
    前記第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁、前記第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁、及び前記第1予備用方向制御弁は、前記第2油圧ポンプに対して互いに並列に接続され、
    前記第3油圧アクチュエータ用方向制御弁と前記第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁は、前記第3油圧ポンプに対して互いに並列に接続された作業機械の油圧駆動装置であって、
    前記第3油圧ポンプに接続され、前記特殊アタッチメント又は前記特殊アタッチメントとは異なる別途装着が可能な特殊アタッチメントを駆動するための第2の特殊用油圧アクチュエータの接続が可能でかつ前記第2の特殊用油圧アクチュエータへの圧油の流れの制御が可能な第2予備用方向制御弁と、
    前記第2予備用方向制御弁の上流側で前記第3油圧ポンプに接続され、後付けの追加の油圧ポンプの接続が可能な切換弁とを備え、
    前記切換弁は、前記第2予備用方向制御弁に接続された前記第2の特殊用油圧アクチュエータの油圧源を少なくとも前記第3油圧ポンプと前記追加の油圧ポンプとで切り換えるように構成され、
    前記切換弁は、前記第3油圧ポンプから供給された圧油を前記第2予備用方向制御弁へ導く第1切換位置と、前記追加の油圧ポンプから供給された圧油を前記第2予備用方向制御弁へ導く第2切換位置と、前記第3油圧ポンプから供給された圧油と前記追加の油圧ポンプから供給された圧油を合流させて前記第2予備用方向制御弁へ導く第3切換位置とで切り換える3位置切換弁である
    ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  2. 少なくとも第1油圧アクチュエータ及び第2油圧アクチュエータに圧油を供給する第1油圧ポンプ及び第2油圧ポンプと、
    少なくとも第3油圧アクチュエータ及び前記第1油圧アクチュエータに圧油を供給する第3油圧ポンプと、
    前記第1油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と、
    前記第1油圧ポンプから前記第2油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁と、
    前記第2油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁と、
    前記第2油圧ポンプから前記第2油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と、
    別途装着が可能な特殊アタッチメントを駆動するための第1の特殊用油圧アクチュエータの接続が可能であり、前記第2油圧ポンプから前記第1の特殊用油圧アクチュエータに供給される圧油の流れの制御が可能な第1予備用方向制御弁と、
    前記第3油圧ポンプから前記第3油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第3油圧アクチュエータ用方向制御弁と、
    前記第3油圧ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁とを備え、
    前記第1油圧アクチュエータ用第1方向制御弁と前記第2油圧アクチュエータ用第2方向制御弁は、前記第1油圧ポンプに対して互いに並列に接続され、
    前記第1油圧アクチュエータ用第2方向制御弁、前記第2油圧アクチュエータ用第1方向制御弁、及び前記第1予備用方向制御弁は、前記第2油圧ポンプに対して互いに並列に接続され、
    前記第3油圧アクチュエータ用方向制御弁と前記第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁は、前記第3油圧ポンプに対して互いに並列に接続された作業機械の油圧駆動装置であって、
    前記第3油圧ポンプに接続され、前記特殊アタッチメント又は前記特殊アタッチメントとは異なる別途装着が可能な特殊アタッチメントを駆動するための第2の特殊用油圧アクチュエータの接続が可能でかつ前記第2の特殊用油圧アクチュエータへの圧油の流れの制御が可能な第2予備用方向制御弁と、
    前記第2予備用方向制御弁の上流側で前記第3油圧ポンプに接続され、後付けの追加の油圧ポンプの接続が可能な切換弁とを備え、
    前記切換弁は、前記第2予備用方向制御弁に接続された前記第2の特殊用油圧アクチュエータの油圧源を少なくとも前記第3油圧ポンプと前記追加の油圧ポンプとで切り換えるように構成され、
    前記切換弁は、電磁式の切換弁である
    ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  3. 請求項2に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    前記第2予備用方向制御弁は、パラレル油路を介して、前記第3油圧ポンプに対して前記第3油圧アクチュエータ用方向制御弁及び前記第1油圧アクチュエータ用第3方向制御弁と並列に接続され、
    前記パラレル油路の下流側端部は、前記切換弁と前記第2予備用方向制御弁との間の油路に接続され、
    前記パラレル油路に可変絞りが設けられている
    ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  4. 請求項1又は2に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    前記作業機械は、旋回可能な旋回体と、前記旋回体に俯仰可能に取り付けられたブームと、前記ブームの先端に回動可能に取り付けられたアームとを少なくとも備える油圧ショベルであり、
    前記第1油圧アクチュエータは、前記ブームを駆動するブームシリンダであり、
    前記第2油圧アクチュエータは、前記アームを駆動するアームシリンダであり、
    前記第3油圧アクチュエータは、前記旋回体を旋回駆動する旋回油圧モータである
    ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
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JPS58146634A (ja) * 1982-02-26 1983-09-01 Sumitomo Heavy Ind Ltd 油圧シヨベル等の油圧回路
JP2799045B2 (ja) * 1990-06-15 1998-09-17 東芝機械株式会社 クレーン用油圧回路
JPH04194405A (ja) * 1990-11-27 1992-07-14 Komatsu Ltd ロードセンシングシステムにおける複数ポンプの分・合流切換装置
JP3943779B2 (ja) * 1999-01-19 2007-07-11 日立建機株式会社 土木・建設機械の油圧駆動装置
US7665299B2 (en) * 2007-03-12 2010-02-23 Clark Equipment Company Hydraulic power management system
JP5572586B2 (ja) 2011-05-19 2014-08-13 日立建機株式会社 作業機械の油圧駆動装置
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JP6569852B2 (ja) * 2015-06-25 2019-09-04 ヤンマー株式会社 油圧装置
JP6505630B2 (ja) * 2016-03-29 2019-04-24 日立建機株式会社 方向制御弁

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