JP7023816B2

JP7023816B2 - 作業機の油圧システム

Info

Publication number: JP7023816B2
Application number: JP2018171758A
Authority: JP
Inventors: 祐史福田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: JP2020041673A; US11181131B2; US20200087890A1

Description

本発明は、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機の油圧システム及び制御弁に関する。

従来、作業機の油圧システムとして特許文献１が知られている。特許文献１の作業機は、ブームと、バケットと、ブームを作動させるブームシリンダと、バケットを作動させるバケットシリンダと、予備アタッチメントを作動させる予備アクチュエータと、ブームシリンダの伸縮を制御する第１制御弁と、バケットシリンダの伸縮を制御する第２制御弁と、予備アクチュエータを作動させる第３制御弁を備えている。

特開２０１０－７８０３８号公報

特許文献１の作業機の油圧システムでは、作動油を排出する排出油路にオイルクーラ等の差圧発生部が設けられていると、例えば、アームシリンダが収縮した場合（アームを下げの場合）、アームシリンダの作動速度に比べて油圧ポンプから供給する作動油の流量が追い付かないような現象（キャビテーション）を抑制することができる。一方、アームシリンダが収縮しない場合などシリンダが作動しない場合は、オイルクーラ等の差圧発生部によって無駄に馬力を消費してしまう虞がある。

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、キャビテーションを抑制しつつ馬力ロスを低減することができる作業機の油圧システムを提供することを目的とする。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下の通りである。
作業機の油圧システムは、定容量型のポンプであって、作動油を吐出する第１油圧ポンプと、定容量型のポンプであって、作動油を吐出する第２油圧ポンプと、油圧アクチュエータと、前記第１油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続し且つ作動油が供給される第１供給油路と、前記第２油圧ポンプと前記第１供給油路とを接続し且つ前記作動油が供給される第２供給油路と、前記第１供給油路を通過した作動油を排出可能な第１系統排出油路と、前記第１系統排出油路に連通し且つ前記第１系統排出油路とは別に作動油を排出可能な第２系統排出油路と、前記第１系統排出油路に設けられ且つ前記作動油の圧力を上昇可能な圧力上昇部と、前記第１供給油路に設けられ且つ前記第１供給油路の作動油の流量を制御可能な第１制御弁と、前記第２供給油路及び前記第２系統排出油路に連通する第２制御弁と、を備え、前記第２制御弁は、前記第２供給油路の作動油を前記第１供給油路に供給する供給位置と、前記第２供給油路の作動油を前記第１供給油路に供給せず且つ前記第１供給油路の作動油を前記第１系統排出油路に排出させる第１停止位置と、前記第２供給油路の作動油を前記第１供給油路に供給せず且つ前記第１供給油路の作動油を前記第２系統排出油路に排出させる第２停止位置とに切換可能である。

前記第２制御弁は、前記供給位置である場合に前記第２供給油路を開放し且つ前記第２系統排出油路を遮断し、前記第１停止位置である場合に前記第２供給油路及び前記第２系統排出油路を遮断し、前記第２停止位置である場合に前記第２供給油路を遮断し且つ前記第２系統排出油路を開放する。
前記第１系統排出油路は、前記第１制御弁の排出ポートに接続され且つ中途部に前記圧力上昇部が設けられた油路であり、前記第２系統排出油路は、前記第１系統排出油路において前記第１制御弁と前記圧力上昇部との区間に接続され且つ前記第２制御弁に至る第１バイパス油路と、前記第１バイパス油路とは別に前記第２制御弁に接続され且つ前記第１バイパス油路の作動油が通過可能な第２バイパス油路と、を有している。

前記油圧アクチュエータは、ブームの先端に装着された予備アクチュエータであり、前記第１制御弁は、前記第１供給油路から前記予備アクチュエータへ供給する作動油を制御する弁であり、前記第２制御弁は、前記第２供給油路の作動油を前記予備アクチュエータに供給可能な弁である。
前記圧力上昇部は、オイルクーラである。

本発明によれば、キャビテーションを抑制しつつ馬力ロスを低減することができる。

作業機の油圧システムの概略図である。作業機の油圧システムの変形例である。作業機の一例であるスキッドステアローダを示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図３は、本発明に係る作業機の側面図を示している。図３では、作業機の一例として、スキッドステアローダを示している。但し、本発明に係る作業機はスキッドステアローダに限定されず、例えば、コンパクトトラックローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。

作業機１は、図３に示すように、作業機１は、機体２と、キャビン３と、作業装置４と、走行装置５とを備えている。本発明の実施形態において、作業機１の運転席８に着座した運転者の前側（図３の左側）を前方、運転者の後側（図３の右側）を後方、運転者の左側を左方、運転者の右側を右方として説明する。また、前後の方向に直交する方向である水平方向を機体幅方向として説明する。機体２の中央部から右部或いは左部へ向かう方向を機体外方として説明する。言い換えれば、機体外方とは、機体幅方向であって、機体２から離れる方向である。機体外方とは反対の方向を、機体内方として説明する。言い換えれば、機体内方とは、機体幅方向であって、機体２に近づく方向である。

キャビン３は、機体２に搭載されている。このキャビン３には運転席８が設けられている。作業装置４は機体２に装着されている。走行装置５は、機体２の外側に設けられている。機体２内の後部には、原動機３２が搭載されている。原動機３２は、電気モータ、エンジン等から構成されている。この実施形態では、原動機３２はエンジンである。
作業装置４は、ブーム１０と、作業具１１と、リフトリンク１２と、制御リンク１３と、ブームシリンダ１４と、バケットシリンダ１５とを有している。

ブーム１０は、キャビン３の右側及び左側に上下揺動自在に設けられている。作業具１１は、例えば、バケットであって、当該バケット１１は、ブーム１０の先端部（前端部）に上下揺動自在に設けられている。リフトリンク１２及び制御リンク１３は、ブーム１０が上下揺動自在となるように、ブーム１０の基部（後部）を支持している。ブームシリンダ１４は、伸縮することによりブーム１０を昇降させる。バケットシリンダ１５は、伸縮することによりバケット１１を揺動させる。

左側及び右側の各ブーム１０の前部同士は、異形の連結パイプで連結されている。各ブーム１０の基部（後部）同士は、円形の連結パイプで連結されている。
リフトリンク１２、制御リンク１３及びブームシリンダ１４は、左側と右側の各ブーム１０に対応して機体２の左側と右側にそれぞれ設けられている。
リフトリンク１２は、各ブーム１０の基部の後部に、縦向きに設けられている。このリフトリンク１２の上部（一端側）は、各ブーム１０の基部の後部寄りに枢支軸１６（第１枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。また、リフトリンク１２の下部（他端側）は、機体２の後部寄りに枢支軸１７（第２枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第２枢支軸１７は、第１枢支軸１６の下方に設けられている。

ブームシリンダ１４の上部は、枢支軸１８（第３枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第３枢支軸１８は、各ブーム１０の基部であって、当該基部の前部に設けられている。ブームシリンダ１４の下部は、枢支軸１９（第４枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第４枢支軸１９は、機体２の後部の下部寄りであって
第３枢支軸１８の下方に設けられている。

制御リンク１３は、リフトリンク１２の前方に設けられている。この制御リンク１３の一端は、枢支軸２０（第５枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第５枢支軸２０は、機体２であって、リフトリンク１２の前方に対応する位置に設けられている。制御リンク１３の他端は、枢支軸２１（第６枢支軸）を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第６枢支軸２１は、ブーム１０であって、第２枢支軸１７の前方で且つ第２枢支軸１７の上方に設けられている。

ブームシリンダ１４を伸縮することにより、リフトリンク１２及び制御リンク１３によって各ブーム１０の基部が支持されながら、各ブーム１０が第１枢支軸１６回りに上下揺動し、各ブーム１０の先端部が昇降する。制御リンク１３は、各ブーム１０の上下揺動に伴って第５枢支軸２０回りに上下揺動する。リフトリンク１２は、制御リンク１３の上下揺動に伴って第２枢支軸１７回りに前後揺動する。

ブーム１０の前部には、バケット１１の代わりに別の作業具が装着可能とされている。別の作業具としては、例えば、油圧圧砕機、油圧ブレーカ、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等のアタッチメント（予備アタッチメント）である。
左側のブーム１０の前部には、接続部材５０が設けられている。接続部材５０は、予備アタッチメントに装備された予備アクチュエータに接続されたパイプ等の管材が接続される部材である。

バケットシリンダ１５は、各ブーム１０の前部寄りにそれぞれ配置されている。バケットシリンダ１５を伸縮することで、バケット１１が揺動される。
左側及び右側の各走行装置５は、本実施形態では前輪５Ｆ及び後輪５Ｒを有する車輪型の走行装置５Ａ，５Ｂが採用されている。なお、走行装置５Ａ，５Ｂとしてクローラ型（セミクローラ型を含む）の走行装置５Ａ，５Ｂを採用してもよい。

図１に示すように、作業機の油圧システムは、第１油圧ポンプＰ１と、第２油圧ポンプＰ２と、第３油圧ポンプＰ３とを備えている。
第１油圧ポンプＰ１、第２油圧ポンプＰ２及び第３油圧ポンプＰ３は、原動機３２の動力によって駆動するポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第１油圧ポンプＰ１は、作動油タンク２２に貯留された作動油を吐出可能である。第１油圧ポンプＰ１は、主に油圧アクチュエータを作動させる作動油を吐出する。第１油圧ポンプＰ１において作動油を吐出する吐出口（吐出ポート）には、第１供給油路４０が設けられている。

第２油圧ポンプＰ２も、作動油タンク２２に貯留された作動油を吐出可能であって、油圧アクチュエータに対して作動油を増量させるポンプである。第２油圧ポンプＰ２において作動油を吐出する吐出口（吐出ポート）には、第２油路４１が設けられている。
第３油圧ポンプＰ３も、作動油タンク２２に貯留された作動油を吐出可能である。第３ポンプにおいて作動油を吐出する吐出口（吐出ポート）には、油路４３が設けられている。特に、第３油圧ポンプＰ３は、主に制御に用いる作動油を吐出する。説明の便宜上、第３油圧ポンプＰ３から吐出した作動油のことをパイロット油、パイロット油の圧力のことをパイロット圧という。

第１供給油路４０には、ブーム制御弁５６Ａ、バケット制御弁（作業具制御弁）５６Ｂ、予備制御弁５６Ｃである。ブーム制御弁５６Ａは、ブームを制御する油圧シリンダ（ブームシリンダ）１４を制御する弁である。バケット制御弁５６Ｂは、バケットを制御する油圧シリンダ（バケットシリンダ）１５を制御する弁である。予備制御弁５６Ｃは、油圧圧砕機、油圧ブレーカ、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等の予備アタッチメントに装着された予備アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ）を制御する弁である。

ブーム制御弁５６Ａ、バケット制御弁５６Ｂは、それぞれパイロット方式の直動スプール形３位置切換弁である。ブーム制御弁５６Ａ、バケット制御弁５６Ｂは、パイロット圧によって、中立位置、中立位置とは異なる第１位置、中立位置及び第１位置とは異なる第
２位置に切り換わる。
ブーム制御弁５６Ａには、油路を介してブームシリンダ１４が接続され、バケット制御弁５６Ｂには、油路を介してバケットシリンダ１５が接続されている。

ブーム１０、バケット１１の操作は、運転席８の周囲に設けられた操作レバー５８によって行うことができる。操作レバー５８は、中立位置から、前後、左右、斜め方向に傾動可能に支持されている。操作レバー５８を傾動操作することにより、操作レバー５８の下部に設けられた複数のパイロット弁（操作弁）５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄを操作することができる。パイロット弁５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄと第３油圧ポンプＰ３とは、油路４３によって接続されている。

複数のパイロット弁（操作弁）５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄと、ブーム制御弁５６Ａ及びバケット制御弁（作業具制御弁）５６Ｂとは、複数の油路４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄによって互いに接続されている。具体的には、パイロット弁５９Ａは、油路４５ａを介してブーム制御弁５６Ａに接続されている。パイロット弁５９Ｂは、油路４５ｂを介してブーム制御弁５６Ａに接続されている。パイロット弁５９Ｃは、油路４５ｃを介してバケット制御弁５６Ｂに接続されている。パイロット弁５９Ｄは、油路４５ｄを介してバケット制御弁５６Ｂに接続されている。パイロット弁（操作弁）５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ、５９Ｄは、それぞれ操作レバー５８の操作に応じて出力する作動油の圧力が設定可能である。

詳しくは、操作レバー５８を前側に傾動させると、下降用パイロット弁（操作弁）５９Ａが操作されて当該下降用パイロット弁５９Ａから出力されるパイロット油のパイロット圧が設定される。このパイロット圧は、ブーム制御弁５６Ａの受圧部に作用し、ブームシリンダ１４が収縮して、ブーム１０は下降する。
操作レバー５８を後側に傾動させると、上昇用パイロット弁（操作弁）５９Ｂが操作されて当該上昇用パイロット弁５９Ｂから出力されるパイロット油のパイロット圧が設定される。このパイロット圧は、ブーム制御弁５６Ａの受圧部に作用し、ブームシリンダ１４が伸長して、ブーム１０は上昇する。

操作レバー５８を右側に傾動させると、バケットダンプ用のパイロット弁（操作弁）５９Ｃが操作されて当該パイロット弁５９Ｃから出力されるパイロット油のパイロット圧が設定される。このパイロット圧は、バケット制御弁５６Ｂの受圧部に作用し、バケットシリンダ１５は伸長して、バケット１１がダンプ動作する。
操作レバー５８を左側に傾動させると、バケットスクイ用のパイロット弁（操作弁）５９Ｄが操作され当該パイロット弁５９Ｄから出力されるパイロット油のパイロット圧が設定される。このパイロット圧は、バケット制御弁５６Ｂの受圧部に作用し、バケットシリンダ１５は収縮して、バケット１１がスクイ動作する。

さて、作業機の油圧システムは、第１供給油路４０から油圧アクチュエータに供給する作動油の流量を制御する第１制御弁を備えている。この実施形態では、第１制御弁は、予備制御弁５６Ｃであり、油圧アクチュエータは予備アクチュエータである。以降、第１制御弁は予備制御弁５６Ｃであるとして説明を進める。
第１供給油路４０は、第１油圧ポンプＰ１と予備制御弁５６Ｃの入力側のポートとを接続する第１区間４０ａと、予備制御弁５６Ｃの出力側のポートに接続された少なくとも２つの第２区間４０ｂ、４０ｃとを含んでいる。第２区間４０ｂ、４０ｃの一端は、予備制御弁５６Ｃの出力側のポートである出力ポート１００、１０１に接続され、他端は、接続部材５０に接続されている。

また、予備制御弁５６Ｃは、スプールを有する切換弁であって、例えば、パイロット方式の直動スプール形３位置切換弁である。予備制御弁５６Ｃは、受圧部６１ａ、６１ｂのそれぞれに作用したパイロット圧によって、予備アクチュエータへの作動油を供給する第１供給位置６２ａ、６２ｂと、予備アクチュエータへの作動油の供給を停止する停止位置（中立位置）６２ｃと、に切換可能である。

予備制御弁５６Ｃの受圧部６１ａ、６１ｂのそれぞれには、パイロット油路８６ａ、８６ｂが接続されている。パイロット油路８６ａ、８６ｂには、比例弁（第１比例弁６０Ａ
、第２比例弁６０Ｂ）が接続されている。比例弁（第１比例弁６０Ａ、第２比例弁６０Ｂ）は、励磁によって開度が変更可能な電磁弁である。第１比例弁６０Ａ及び第２比例弁６０Ｂには、油路４３が接続されている。第１比例弁６０Ａ及び第２比例弁６０Ｂには、第３油圧ポンプＰ３から、パイロット油が供給される。第１比例弁６０Ａ及び第２比例弁６０Ｂの開度を変更することによって、予備制御弁５６Ｃの受圧部６１ａ、６１ｂに作用するパイロット圧が変化し、これにより、予備制御弁５６Ｃのスプールが任意の方向に移動する。

例えば、第１比例弁６０Ａを開くと、パイロット油はパイロット油路８６ａを介して予備制御弁５６Ｃの受圧部６１ａに作用し、当該第１比例弁６０Ａの開度によって受圧部６１ａに付与（作用）するパイロット圧が決まる。受圧部６１ａに付与されたパイロット圧が所定値以上になると、予備制御弁５６Ｃのスプールは、停止位置６２ｃから第１供給位置６２ａ側へ移動する。また、第２比例弁６０Ｂを開くと、パイロット油はパイロット油路８６ｂを介して予備制御弁５６Ｃの受圧部６１ｂに作用し、当該第２比例弁６０Ｂの開度によって受圧部６１ｂに付与（作用）するパイロット圧が決まる。受圧部６１ｂに付与されたパイロット圧が所定値以上になると、予備制御弁５６Ｃのスプールは、停止位置６２ｃから第１供給位置６２ｂ側へ移動する。

比例弁６０（第１比例弁６０Ａと、第２比例弁６０Ｂ）の励磁等は、制御装置９０で行う。制御装置９０は、ＣＰＵ等から構成されている。制御装置９０には、操作部材９３が接続されている。制御装置９０には、操作部材９３の操作量（例えば、スライド量、揺動量等）が入力される。操作部材９３は、例えば、揺動自在なシーソ型スイッチ、スライド自在なスライド型スイッチ、或いは、押圧自在なプッシュ型スイッチで構成されている。操作部材９３を一方向に操作すると、一方向の操作量（第１操作量）が制御装置９０に入力され、当該制御装置９０は第１操作量に応じて第１比例弁６０Ａの開度を変更する。なお、第１操作量が最大である場合、第１比例弁６０Ａの開度が最大であり、第１操作量が最小である場合、第１比例弁６０Ａの開度が最小である。即ち、第１操作量と第１比例弁６０Ａの開度とが略比例関係にある。

また、操作部材９３を他方向に操作すると、他方向の操作量（第２操作量）が制御装置９０に入力され、当該制御装置９０は第２操作量に応じて第２比例弁６０Ｂの開度を変更する。なお、第２操作量が最大である場合、第２比例弁６０Ｂの開度が最大であり、第２操作量が最小である場合、第２比例弁６０Ｂの開度が最小である。即ち、第２操作量と第２比例弁６０Ｂの開度とが略比例関係にある。

以上、作業機の油圧システムによれば、比例弁６０（第１比例弁６０Ａと、第２比例弁６０Ｂ）を操作することによって、予備制御弁５６Ｃのスプールを移動させることで、予備アクチュエータに供給する作動油の流量を変更することができる。
予備制御弁５６Ｃが停止位置（中立位置）６２ｃである場合においては、予備制御弁５６Ｃを通過した作動油は、第１系統排出油路１１０を通過して作動油タンク２２等の排出部に排出される。

具体的には、第１系統排出油路１１０は、一端が予備制御弁５６Ｃの排出ポート１０２に接続され、他端が作動油タンク２２等の排出部に至る油路である。第１系統排出油路１１０には、中途部にバイパス油路５４が接続されている。また、第１系統排出油路１１０には、バイパス油路５４とは異なる中途部に圧力上昇部１３０が接続されている。バイパス油路５４は、ブーム制御弁５６Ａの上流側と予備制御弁５６Ｃの下流側とを結ぶ油路であって、ブーム制御弁５６Ａ、バケット制御弁５６Ｂ及び予備制御弁５６Ｃにおいて、油圧アクチュエータ（ブームシリンダ１４、バケットシリンダ１５、予備油圧アクチュエータ）から排出された作動油を第１系統排出油路１１０に排出する。なお、バイパス油路５４には、メインリリーフ弁５１が接続されている。バイパス油路５４と、第１系統排出油路１１０の圧力上昇部１３０の下流側とは、リリーフ弁５２を有する油路５３が接続されている。なお、リリーフ弁５２は、第１系統排出油路１１０の圧力上昇部１３０と同様に、作動油の圧力を上昇する圧力上昇部として作動する。

圧力上昇部１３０は、作動油を冷却するオイルクーラ、リリーフ弁、絞り部（絞り弁）
、チョーク弁等である。この実施形態では、圧力上昇部１３０は、オイルクーラである。圧力上昇部１３０は、第１系統排出油路１１０の上流側にてバイパス油路５４が接続する接続部９７と、第１系統排出油路１１０の下流側にて油路５３が接続する接続部９８との区間１１０ａに設けられている。

したがって、予備制御弁５６Ｃの排出ポート１０２から排出された作動油は、第１系統排出油路１１０の圧力上昇部１３０を通過して作動油タンク２２等に排出することができる。
さて、予備制御弁５６Ｃの排出ポート１０２から排出された作動油は、第１系統排出油路１１０以外の第２系統排出油路１１２から排出することも可能である。第２系統排出油路１１２は、第１系統排出油路１１０に接続し且つ当該第１系統排出油路１１０とは別に作動油を排出する油路である。第２系統排出油路１１２の一端は、第１系統排出油路１１０の区間１１０ａにおいて、接続部９７と圧力上昇部１３０との間の区間１１０ａ１に接続されている。第２系統排出油路１１２の他端は、作動油タンク２２等の排出部に至っている。第２系統排出油路１１２の中途部には、第２制御弁６５が設けられている。この実施形態では、第２制御弁６５は、第１供給油路４０に供給する作動油を増量するための弁である。以降、第２制御弁６５はハイフロー弁６５であるとして説明を進める。

第２系統排出油路１１２は、第１バイパス油路１１２ａと、第２バイパス油路１１２ｂとを有している。第１バイパス油路１１２ａは、第１系統排出油路１１０において予備制御弁５６Ｃと圧力上昇部１３０との区間１１０ａに接続され且つハイフロー弁６５に至る油路である。第２バイパス油路１１２ｂは、第１バイパス油路１１２ａとは別にハイフロー弁６５に接続され且つ第１バイパス油路１１２ａの作動油が通過可能な油路である。詳しくは、第１バイパス油路１１２ａの一端は接続部９９を介して接続され、他端はハイフロー弁６５の入力ポート８１に接続されている。第２バイパス油路１１２ｂは、ハイフロー弁６５の出力ポート８２に接続されている。

ハイフロー弁６５は、第２油圧ポンプＰ２と第１供給油路４０とを接続する第２供給油路４１の中途部に設けられている。ハイフロー弁６５は、第２供給油路４１を流れる作動油の流量を設定可能な弁である。なお、第２供給油路４１の端部は、第１供給油路４０の第２区間４０ｂに接続されている。また、第２供給油路４１において、ハイフロー弁６５と、連結部（第１供給油路４０と第２供給油路４１との連結部）４４との区間には、連結部４４に向けて作動油が流れることを許容し且つ連結部４４からハイフロー弁６５に向けて作動油が流れることを阻止する逆止弁４７が設けられている。

ハイフロー弁６５は、パイロット圧で作動する３位置切換弁であって、パイロット圧によって、供給位置６５ａと、第１停止位置６５ｂ、第２停止位置６５ｃとに切り換え可能である。
ハイフロー弁６５が供給位置６５ａである場合は、当該ハイフロー弁６５の入力ポート８３と出力ポート８４とが連通し、且つ、入力ポート８１と出力ポート８２とが連通しない。即ち、ハイフロー弁６５が供給位置６５ａである場合は、第２供給油路４１の中途部を開放し、且つ、第２系統排出油路１１２を遮断する。その結果、第２供給油路４１の作動油は、入力ポート８３及び出力ポート８４を通過して第１供給油路４０の第２区間４０ｂに供給される。

ハイフロー弁６５が第１停止位置６５ｂである場合は、当該ハイフロー弁６５の入力ポート８３と出力ポート８４とが連通せず、且つ、入力ポート８１と出力ポート８２とが連通しない。即ち、ハイフロー弁６５が第１停止位置６５ｂである場合は、第２供給油路４１及び第２系統排出油路１１２を遮断する。なお、第１停止位置６５ｂである場合は、ハイフロー弁６５の入力ポート８３と出力ポート８２とが連通する。

つまり、第１停止位置６５ｂである場合は、第２供給油路４１の作動油は、入力ポート８３及び出力ポート８２を通過して第２バイパス油路１１２ｂから作動油タンク２２へ排出されることから第１供給油路４０に供給されない。一方で、第１停止位置６５ｂである場合は、第１供給油路４０の作動油（排出ポート１０２から排出された作動油）は、第２系統排出油路１１２の第１バイパス油路１１２ａではなく第１系統排出油路１１０の圧力
上昇部１３０を通過して作動油タンク２２等に排出される。

ハイフロー弁６５が第２停止位置６５ｃである場合は、当該ハイフロー弁６５の入力ポート８３と出力ポート８４とが連通せず、且つ、入力ポート８１と出力ポート８２とが連通する。なお、第２停止位置６５ｃである場合も、ハイフロー弁６５の入力ポート８３と出力ポート８２とが連通する。
即ち、ハイフロー弁６５が第２停止位置６５ｃである場合は、第２供給油路４１の中途部を遮断し且つ第２系統排出油路１１２の中途部を開放することになる。つまり、第２供給油路４１の作動油は、入力ポート８３及び出力ポート８２を通過して第２バイパス油路１１２ｂから作動油タンク２２へ排出されることから第１供給油路４０に供給されない。一方で、第１供給油路４０の作動油（排出ポート１０２から排出された作動油）は、第２系統排出油路１１２の第１バイパス油路１１２ａ、入力ポート８１及び出力ポート８２を通過して第２バイパス油路１１２ｂに排出する。

ハイフロー弁６５の切換は、ハイフロー切換弁６６Ａ、６６Ｂによって行う。ハイフロー切換弁６６Ａ、６６Ｂは、それぞれ油路８８、８９を介してハイフロー弁６５の受圧部６５ｄ、６５ｅに接続されている。ハイフロー切換弁６６Ａ、６６Ｂは、例えば、第１位置６７、第２位置６８に切り換え可能である。
ハイフロー切換弁６６Ａが第１位置６７である場合には、ハイフロー弁６５の受圧部６５ｄにパイロット圧を作用させず、当該ハイフロー弁６５を第１停止位置６５ｂにする。ハイフロー切換弁６６Ａが第２位置６８である場合には、ハイフロー弁６５の受圧部６５ｄにパイロット圧を作用させ、当該ハイフロー弁６５を供給位置６５ａにする。

ハイフロー切換弁６６Ｂが第１位置６７である場合には、ハイフロー弁６５の受圧部６５ｅにパイロット圧を作用させず、当該ハイフロー弁６５を第１停止位置６５ｂにする。ハイフロー切換弁６６Ｂが第２位置６８である場合には、ハイフロー弁６５の受圧部６５ｅにパイロット圧を作用させ、当該ハイフロー弁６５を第２停止位置６５ｃにする。
ハイフロー切換弁６６Ａ、６６Ｂにおける第１位置６７及び第２位置６８の切換は、制御装置９０で行う。制御装置９０には、ＯＮ／ＯＦＦ可能なスイッチ等の操作部材９４、９５が接続されている。操作部材９４，９５は、例えば、揺動自在なシーソ型スイッチ、押圧自在なプッシュ型スイッチ等である。操作部材９４がＯＦＦである場合で且つ操作部材９５がＯＦＦである場合、制御装置９０は、ハイフロー切換弁６６Ａ、６６Ｂのソレノイドを消磁する。このように、ハイフロー切換弁６６Ａ、６６Ｂのソレノイドが消磁する場合は、ハイフロー切換弁６６Ａ、６６Ｂは第１位置６７であるため、ハイフロー弁６５が第１停止位置６５ｂに保持される。

操作部材９４がＯＮである場合、操作部材９５がＯＮ／ＯＦＦのいずれであっても、制御装置９０は、ハイフロー切換弁６６Ａのソレノイドを連続して励磁し且つハイフロー切換弁６６Ｂのソレノイドを消磁する。このように、ハイフロー切換弁６６Ａのソレノイドを励磁し且つハイフロー切換弁６６Ｂのソレノイドを消磁する場合、ハイフロー切換弁６６Ａは第２位置６８で且つハイフロー切換弁６６Ｂは第１位置６７であるため、ハイフロー弁６５が供給位置６５ａに保持される。

操作部材９４がＯＦＦで且つ操作部材９５がＯＮである場合、制御装置９０は、ハイフロー切換弁６６Ａのソレノイドを消磁し且つハイフロー切換弁６６Ｂのソレノイドを励磁する。このように、ハイフロー切換弁６６Ａのソレノイドを消磁し且つハイフロー切換弁６６Ｂのソレノイドを励磁する場合、ハイフロー切換弁６６Ａは第１位置６７で且つハイフロー切換弁６６Ｂは第２位置６８であるため、ハイフロー弁６５が第２停止位置６５ｃに保持される。

以上のように、ハイフロー弁６５を供給位置６５ａにした場合は、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油を、第２供給油路４１を経由して第１供給油路４０に加えることができる。また、ハイフロー弁６５を第１停止位置６５ｂにした場合は、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油を第１供給油路４０に加えない一方で、予備制御弁５６Ｃから排出された作動油を圧力上昇部１３０を通過させて作動油タンク２２に排出することができる。また、ハイフロー弁６５を第２停止位置６５ｃにした場合は、第２油圧ポンプＰ２から吐
出した作動油を第１供給油路４０に加えない一方で、予備制御弁５６Ｃから排出された作動油を圧力上昇部１３０に流れるのを抑制しつつ、第２系統排出油路１１２を経由して作動油タンク２２に排出することができる。

図２は、予備制御弁（第１制御弁）５６Ｃ、ハイフロー弁（第２制御弁）及び圧力上昇部１３０の変形例である。なお、上述した実施形態と同様の構成については、符号を付して説明を省略する。上述した実施形態では、予備制御弁５６Ｃは、受圧部６１ａ、６１ｂと、比例弁（第１比例弁６０Ａ、第２比例弁６０Ｂ）と、を別体に構成していたが、図２に示すように、予備制御弁５６Ｃの受圧部６１ａ、６１ｂと、比例弁（第１比例弁６０Ａ、第２比例弁６０Ｂ）とを一体化している。

圧力上昇部１３０は、オイルクーラ１３０ａと、油路（バイパス油路）１１０ｂに設けられた逆止弁１３０ｂとを含んでいる。即ち、図２の変形例では、第１系統排出油路１１０はバイパス油路１１０ｂを含んでいて、バイパス油路１１０ｂには、圧力上昇部１３０の１つであるオイルクーラ１３０ａに並列に設けられた逆止弁１３０ｂが設けられている。なお、圧力上昇部１３０は、並列及び直列に関係なく、第１系統排出油路１１０に複数（２つ以上）設けられていてもよい。

図２に示すように、ハイフロー弁１６５の上流側には、リリーフ弁１３５が設けられている。リリーフ弁１３５が設けられた油路は、第２系統排出油路１１２に連通している。ハイフロー弁１６５ｇは、供給位置６５ａと、第１停止位置６５ｂ、第２停止位置６５ｃに切換可能な弁である。ハイフロー弁１６５が供給位置６５ａである場合、入力ポート８３と出力ポート８４とが連通し且つ、入力ポート８１と出力ポート８２とが連通しない。その結果、ハイフロー弁１６５が供給位置６５ａである場合は、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油は、第２供給油路４１を通過して第１供給油路４０に供給される。

ハイフロー弁１６５が第１停止位置６５ｂである場合、入力ポート８３と出力ポート８４とが連通せず、入力ポート８１と出力ポート８２とも連通しない、一方で、入力ポート８５と出力ポート８６とが連通する。その結果、ハイフロー弁１６５が第１停止位置６５ｂである場合は、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油は、入力ポート８５及び出力ポート８６を通過して第２バイパス油路１１２ｂから作動油タンク２２等に排出される。また、予備制御弁５６Ｃの排出ポート１０２から排出された作動油は、第１系統排出油路１１０、接続部９９及び圧力上昇部１３０を通過して作動油タンク２２等に排出される。

ハイフロー弁１６５が第２停止位置６５ｃである場合、入力ポート８３と出力ポート８４とが連通せず、入力ポート８１と出力ポート８２とが連通し、入力ポート８５と出力ポート８６とも連通する。その結果、ハイフロー弁１６５が第２停止位置６５ｃである場合は、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油は、入力ポート８５及び出力ポート８６を通過して第２バイパス油路１１２ｂから作動油タンク２２等に排出される。また、予備制御弁５６Ｃの排出ポート１０２から排出された作動油は、第１系統排出油路１１０、接続部９９、第１バイパス油路１１２ａ、入力ポート８１、出力ポート８２、第２バイパス油路１１２ｂを通過して作動油タンク２２等に排出される。

作業機の油圧システムは、定容量型のポンプであって作動油を吐出する第１油圧ポンプＰ１と、定容量型のポンプであって作動油を吐出する第２油圧ポンプＰ２と、油圧アクチュエータと、第１油圧ポンプＰ１と油圧アクチュエータとを接続し且つ作動油が供給される第１供給油路４０と、第２油圧ポンプＰ２と第１供給油路４０とを接続し且つ作動油が供給される第２供給油路４１と、第１供給油路４０を通過した作動油を排出可能な第１系統排出油路１１０と、第１系統排出油路１１０に連通し且つ第１系統排出油路１１０とは別に作動油を排出可能な第２系統排出油路１１２と、第１系統排出油路１１０に設けられ且つ作動油の圧力を上昇可能な圧力上昇部１３０と、第１供給油路４０に設けられ且つ第１供給油路４０の作動油の流量を制御可能な第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）と、第２供給油路４１、第１系統排出油路１１０、第２系統排出油路１１２に連通し、且つ第２供給油路４１の作動油を第１供給油路４０に供給する供給位置６５ａと、第２供給油路４１の作動油を第１供給油路４０に供給せず且つ第１供給油路４０の作動油を第１系統排出油路１１０に排出させる第１停止位置６５ｂと、第２供給油路４１の作動油を第１供給油路４
０に供給せず且つ第１供給油路４０の作動油を第２系統排出油路１１２に排出させる第２停止位置６５ｃとに切換可能な第２制御弁（ハイフロー弁６５）と、を備えている。これによれば、第２制御弁（ハイフロー弁６５）を供給位置６５ａにした場合には、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油を第２供給油路４１を介して第１供給油路４０に供給することができ、当該第１供給油路４０の作動油を増量することができる。また、第２制御弁（ハイフロー弁６５）を第１停止位置６５ｂにした場合には、作動油を第１系統排出油路１１０の圧力上昇部１３０を通過させて排出することができ、油圧アクチュエータが作動した場合のキャビテーションを抑制することができる。また、第２制御弁（ハイフロー弁６５）を第２停止位置６５ｃにした場合には、作動油が第１系統排出油路１１０の圧力上昇部１３０を通らずに第２系統排出油路１１２を通過させて排出することができ、馬力ロスを抑制することができる。

第２制御弁（ハイフロー弁６５）は、供給位置６５ａである場合に第２供給油路４１を開放し且つ第２系統排出油路１１２を遮断し、第１停止位置６５ｂである場合に第２供給油路４１及び第２系統排出油路１１２を遮断し、第２停止位置６５ｃである場合に第２供給油路４１を遮断し且つ第２系統排出油路１１２を開放する。これによれば、供給位置６５ａである場合に第２系統排出油路１１２を遮断することによって、第１供給油路４０への作動油の増量を行うような状況下で、第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）から排出した作動油が第２系統排出油路１１２ではなく第１系統排出油路１１０に流れるのを簡単に促進することができる。また、第１停止位置６５ｂである場合にも第２系統排出油路１１２を遮断することで、第１供給油路４０への作動油の増量を行わない状況下でも、第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）から排出した作動油が第１系統排出油路１１０に流れるのを簡単に促進することができる。また、第２停止位置６５ｃである場合に第２系統排出油路１１２を開放することで、第１供給油路４０への作動油の増量を行わない状況下において、第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）から排出した作動油が第２系統排出油路１１２に流れるのを簡単に促進することができる。

第１系統排出油路１１０は、第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）の排出ポート１０２に接続され且つ中途部に圧力上昇部１３０が設けられた油路であり、第２系統排出油路１１２は、第１系統排出油路１１０において第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）と圧力上昇部１３０との区間に接続され且つ第２制御弁（ハイフロー弁６５）に至る第１バイパス油路１１２ａと、第１バイパス油路１１２ａとは別に第２制御弁（ハイフロー弁６５）に接続され且つ第１バイパス油路１１２ａの作動油が通過可能な第２バイパス油路１１２ｂと、を有している。これによれば、第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）から排出した作動油を、抵抗なくスムーズに、第１バイパス油路１１２ａ、第２制御弁（ハイフロー弁６５）及び第２バイパス油路１１２ｂに排出することができる。

油圧アクチュエータは、ブームの先端に装着された予備アクチュエータであり、第１制御弁（予備制御弁５６Ｃ）は、第１供給油路４０から予備アクチュエータへ供給する作動油を制御する弁であり、第２制御弁（ハイフロー弁６５）は、第２供給油路４１の作動油を予備アクチュエータに供給可能な弁である。これによれば、予備アクチュエータを作動させない場合において、キャビテーションを抑制しつつ馬力ロスを低減することができる。

圧力上昇部１３０は、オイルクーラである。これによれば、オイルクーラによって作動油の冷却と作動油の圧力の上昇との両方を簡単に行うことができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１作業機
４０第１供給油路
４１第２供給油路
５６Ｃ予備制御弁（第１制御弁）
６５ハイフロー弁
６５ａ供給位置
６５ｂ第１停止位置
６５ｃ第２停止位置
１１０第１系統排出油路
１１２第２系統排出油路
１１２ａ第１バイパス油路
１１２ｂ第２バイパス油路
１３０圧力上昇部
Ｐ１第１油圧ポンプ
Ｐ２第２油圧ポンプ

Claims

定容量型のポンプであって、作動油を吐出する第１油圧ポンプと、
定容量型のポンプであって、作動油を吐出する第２油圧ポンプと、
油圧アクチュエータと、
前記第１油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続し且つ作動油が供給される第１供給油路と、
前記第２油圧ポンプと前記第１供給油路とを接続し且つ前記作動油が供給される第２供給油路と、
前記第１供給油路を通過した作動油を排出可能な第１系統排出油路と、
前記第１系統排出油路に連通し且つ前記第１系統排出油路とは別に作動油を排出可能な第２系統排出油路と、
前記第１系統排出油路に設けられ且つ前記作動油の圧力を上昇可能な圧力上昇部と、
前記第１供給油路に設けられ且つ前記第１供給油路の作動油の流量を制御可能な第１制御弁と、
前記第２供給油路及び前記第２系統排出油路に連通する第２制御弁と、
を備え、
前記第２制御弁は、前記第２供給油路の作動油を前記第１供給油路に供給する供給位置と、前記第２供給油路の作動油を前記第１供給油路に供給せず且つ前記第１供給油路の作動油を前記第１系統排出油路に排出させる第１停止位置と、前記第２供給油路の作動油を前記第１供給油路に供給せず且つ前記第１供給油路の作動油を前記第２系統排出油路に排出させる第２停止位置とに切換可能である、
作業機の油圧システム。
前記第２制御弁は、前記供給位置である場合に前記第２供給油路を開放し且つ前記第２系統排出油路を遮断し、前記第１停止位置である場合に前記第２供給油路及び前記第２系統排出油路を遮断し、前記第２停止位置である場合に前記第２供給油路を遮断し且つ前記第２系統排出油路を開放する請求項１に記載の作業機の油圧システム。
前記第１系統排出油路は、前記第１制御弁の排出ポートに接続され且つ中途部に前記圧力上昇部が設けられた油路であり、
前記第２系統排出油路は、前記第１系統排出油路において前記第１制御弁と前記圧力上昇部との区間に接続され且つ前記第２制御弁に至る第１バイパス油路と、前記第１バイパス油路とは別に前記第２制御弁に接続され且つ前記第１バイパス油路の作動油が通過可能な第２バイパス油路と、を有している請求項１に記載の作業機の油圧システム。
前記油圧アクチュエータは、ブームの先端に装着された予備アクチュエータであり、
前記第１制御弁は、前記第１供給油路から前記予備アクチュエータへ供給する作動油を制御する弁であり、
前記第２制御弁は、前記第２供給油路の作動油を前記予備アクチュエータに供給可能な弁である請求項１～３のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
前記圧力上昇部は、オイルクーラである請求項１～４のいずれかに記載の作業機の油圧システム。