発明の名称 ： 油圧ショベル駆動システム

技術分野

[0001 ] 本発明は、 油圧ショベル駆動システムに関する。

背景技術

[0002] —般に、 油圧ショベルでは、 旋回体に対して俯仰するブームの先端にアー ムが揺動可能に連結され、 アームの先端にバケッ トが揺動可能に連結される 。 この油圧ショベルに搭載される駆動システム は、 ブームを俯仰させるブー ムシリンダ、 アームを揺動させるアームシリンダおよびバ ケッ トを揺動させ るバケッ トシリンダなどを含み、 これらの油圧アクチユエータには、 ポンプ から制御弁を介して作動油が供給される。

[0003] 例えば、 特許文献 1 には、 図 9に示すような油圧ショベル駆動システム 1

0 0が開示されている。 この駆動システム 1 0 0では、 アームシリンダ 1 3 0がアーム引き供給ライン 1 3 1およびアーム押し供給ライン 1 3 2により アーム制御弁 1 2 0と接続されており、 アーム制御弁 1 2 0はポンプライン 1 1 1 によりポンプ 1 1 0と接続されるとともにタンクライン 1 1 2により タンクと接続されている。

[0004] アーム制御弁 1 2 0は一対のパイロッ トポートを有し、 これらのパイロッ トポートにはパイロッ ト操作弁であるアーム操作装置 1 6 0からアーム引き パイロッ ト圧およびアーム押しパイロッ ト圧が出力される。 アーム制御弁 1 2 0はアーム引きパイロッ ト圧およびアーム押しパイロッ ト圧に応じて作動 し、 アーム引きパイロッ ト圧およびアーム押しパイロッ ト圧が高くなるほど アーム制御弁 1 2 0の開口面積が増大する。

[0005] さらに、 図 9に示す駆動システム 1 0 0では、 アーム引き時にはアームシ リンダ 1 3 0から排出される作動油をアーム制御弁 1 2 0の上流で再生し、 アーム押し時にはアームシリンダ 1 3 0の背圧を低減するための構成が採用 されている。 〇 2020/175004 2 卩（：171? 2020 /003582

[0006] 具体的には、 アーム押し供給ライン 1 3 2が再生ライン 1 4 0によりアー ム引き供給ライン 1 3 1 と接続されている。 再生ライン 1 4 0には再生弁 1 4 1が設けられている。 さらに、 再生ライン 1 4 0には、 再生弁 1 4 1 とア —ム引き供給ライン 1 3 1 との間に切換弁 1 4 2が設けられている。 また、 再生弁 1 4 1 と切換弁 1 4 2の間では再生ライン 1 4 0から逃しライン 1 5 〇が分岐しており、 この逃しライン 1 5 0はタンクへつながっている。 逃し ライン 1 5 0には逃し弁 1 5 1が設けられている。

[0007] 再生弁 1 4 1は、 アーム引き時に開かれ、 アーム押し時に閉じられる。 図 例では、 再生弁 1 4 1が、 電気信号に応じて開口面積が変化する電磁式 のも のである。

[0008] 切換弁 1 4 2は、 アーム引き時に再生位置 （図 9の上側位置） に切り換え られ、 アーム押し時に非再生位置 （図 9の下側位置） に切り換えられる。 再 生位置では、 切換弁 1 4 2は、 アーム引き供給ライン 1 3 1から再生弁 1 4 1へ向かう流れを禁止するとともに再生弁 1 4 1からアーム引き供給ライン 1 3 1へ向かう流れを許容する。 非再生位置では、 切換弁 1 4 2は、 アーム 引き供給ライン 1 3 1から再生弁 1 4 1へ向かう流れを許容する。 図例では 、 切換弁 1 4 2が、 電気信号に応じて再生位置と非再生位置との 間で切り換 えられる電磁式のものである。

[0009] 逃し弁 1 5 1は、 アーム引き時に閉じられ、 アーム押し時に開かれる場合 もあるし、 アーム引き時およびアーム押し時の双方で開 かれる場合もある。 図例では、 逃し弁 1 5 1が、 電気信号に応じて開口面積が変化する電磁式 の ものである。

先行技術文献

特許文献

[0010] 特許文献 1 :特開 2 0 1 8 - 1 0 5 3 3 4号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題 〇 2020/175004 3 卩（：171? 2020 /003582

[001 1 ] 図 9に示す駆動システム 1 0 0において、 再生弁 1 4 1、 切換弁 1 4 2お よび逃し弁 1 5 1 をパイロッ トポートに導かれる圧力に応じて作動するパ イ ロッ ト式のものにすることも可能である。 この場合、 再生弁 1 4 1のパイロ ッ トポートと接続された電磁比例弁と、 切換弁 1 4 2のパイロッ トポートと 接続された電磁開閉弁と、 逃し弁 1 5 1のパイロッ トポートと接続された電 磁比例弁の 3つの電磁弁が必要である。

[0012] そこで、 本発明は、 パイロッ ト式の再生弁、 切換弁および逃し弁を用いた ときの電磁弁の数を低減することができる油 圧ショベル駆動システムを提供 することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 前記課題を解決するために、 本発明の第 1の側面からの油圧ショベル駆動 システムは、 ポンプラインによりポンプと接続されるとと もに、 タンクライ ンによりタンクと接続された、 アーム引きパイロッ ト圧およびアーム押しパ イロッ ト圧に応じて作動するアーム制御弁と、 アーム引き供給ラインおよび アーム押し供給ラインにより前記アーム制御 弁と接続されたアームシリンダ と、 前記アーム押し供給ラインを前記アーム引き 供給ラインと接続する再生 ラインと、 前記再生ラインに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力 が高くなるほど開口面積が増大する再生弁と 、 前記再生弁と前記アーム引き 供給ラインとの間で前記再生ラインに設けら れた、 パイロッ トポートに導か れる圧力が設定圧よりも低いときに前記アー ム引き供給ラインから前記再生 弁へ向かう流れを禁止するとともに前記再生 弁から前記アーム引き供給ライ ンへ向かう流れを許容する再生位置に切り換 えられ、 パイロッ トポートに導 かれる圧力が設定圧よりも高いときに前記ア ーム引き供給ラインから前記再 生弁へ向かう流れを許容する非再生位置に切 り換えられる切換弁と、 前記再 生弁と前記切換弁との間で前記再生ラインか ら分岐して前記タンクへつなが る逃しラインと、 前記逃しラインに設けられた、 パイロッ トポートに導かれ る圧力が高くなるほど開口面積が増大する逃 し弁と、 アーム引き時に前記再 生弁が開くように前記再生弁のパイロッ トポートへ二次圧を出力する第 1電 〇 2020/175004 4 卩（：171? 2020 /003582

磁比例弁と、 アーム押し時に前記逃し弁が開くように前記 逃し弁のパイロッ トポートへ二次圧を出力する第 2電磁比例弁と、 を備え、 前記切換弁のパイ ロッ トポートには、 前記アーム制御弁の作動用の前記アーム押し パイロッ ト 圧が導かれる、 ことを特徴とする。

[0014] 上記の構成によれば、 アーム引き時には第 1電磁比例弁の二次圧によって 再生弁が作動し、 アーム押し時にはアーム制御弁の作動用のア ーム押しパイ ロッ ト圧によって切換弁が作動するとともに第 2電磁比例弁の二次圧によっ て逃し弁が作動する。 つまり、 アーム押し時にはアーム制御弁の作動用のア —ム押しパイロッ ト圧を利用して切換弁を作動させることがで きる。 従って 、 パイロッ ト式の再生弁、 切換弁および逃し弁を用いたときの電磁弁の 数を 低減することができる。

[0015] 第 1の側面からの油圧ショベル駆動システムに� �いて、 前記第 2電磁比例 弁は、 アーム引き時にも前記逃し弁が開くように前 記逃し弁のパイロッ トポ —卜へ二次圧を出力してもよい。 この構成によれば、 アーム引き時に逃し弁 を開いて再生をカッ トすることができる。

[0016] また、 本発明の第 2の側面からの油圧ショベル駆動システムは� � ポンプラ インによりポンプと接続されるとともに、 タンクラインによりタンクと接続 された、 アーム引きパイロッ ト圧およびアーム押しパイロッ ト圧に応じて作 動するアーム制御弁と、 アーム引き供給ラインおよびアーム押し供給 ライン により前記アーム制御弁と接続されたアーム シリンダと、 前記アーム押し供 給ラインを前記アーム引き供給ラインと接続 する再生ラインと、 前記再生ラ インに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力が高くなるほど開口 面 積が増大する再生弁と、 前記再生弁と前記アーム引き供給ラインとの 間で前 記再生ラインに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力が設定圧より も低いときに前記アーム引き供給ラインから 前記再生弁へ向かう流れを禁止 するとともに前記再生弁から前記アーム引き 供給ラインへ向かう流れを許容 する再生位置に切り換えられ、 パイロッ トポートに導かれる圧力が設定圧よ りも高いときに前記アーム引き供給ラインか ら前記再生弁へ向かう流れを許 〇 2020/175004 5 卩（：171? 2020 /003582

容する非再生位置に切り換えられる切換弁 と、 前記再生弁と前記切換弁との 間で前記再生ラインから分岐して前記タンク へつながる逃しラインと、 前記 逃しラインに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力が高くなるほど 開口面積が増大する逃し弁と、 アーム引き時に前記再生弁が開くように前記 再生弁のパイロッ トポートへ二次圧を出力するとともに、 アーム引き時に前 記逃し弁が開くように前記逃し弁のパイロッ トポートへ二次圧を出力する第 1電磁比例弁と、 アーム押し時に前記逃し弁が開くように前記 逃し弁のパイ ロッ トポートへ二次圧を出力する第 2電磁比例弁と、 を備え、 前記切換弁の パイロッ トポートには、 前記アーム制御弁の作動用の前記アーム押し パイロ ッ ト圧が導かれる、 ことを特徴とする。

[0017] 上記の構成によれば、 アーム引き時には第 1電磁比例弁の二次圧によって 再生弁が作動し、 アーム押し時にはアーム制御弁の作動用のア ーム押しパイ ロッ ト圧によって切換弁が作動するとともに第 2電磁比例弁の二次圧によっ て逃し弁が作動する。 つまり、 アーム押し時にはアーム制御弁の作動用のア —ム押しパイロッ ト圧を利用して切換弁を作動させることがで きる。 従って 、 パイロッ ト式の再生弁、 切換弁および逃し弁を用いたときの電磁弁の 数を 低減することができる。 さらに、 上記の構成では、 アーム引き時に第 1電磁 比例弁の二次圧によって逃し弁も作動するの で、 逃し弁が開き始めるパイロ ッ ト圧を再生弁が開き始めるパイロッ ト圧よりも高く設定すれば、 第 1電磁 比例弁の二次圧を高く したときに逃し弁を開いて再生をカッ トすることがで きる。

[0018] また、 本発明の第 3の側面からの油圧ショベル駆動システムは� � ポンプラ インによりポンプと接続されるとともに、 タンクラインによりタンクと接続 された、 アーム引きパイロッ ト圧およびアーム押しパイロッ ト圧に応じて作 動するアーム制御弁と、 アーム引き供給ラインおよびアーム押し供給 ライン により前記アーム制御弁と接続されたアーム シリンダと、 前記アーム押し供 給ラインを前記アーム引き供給ラインと接続 する再生ラインと、 前記再生ラ インに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力が高くなるほど開口 面 〇 2020/175004 6 卩（：171? 2020 /003582

積が増大する再生弁と、 前記再生弁と前記アーム引き供給ラインとの 間で前 記再生ラインに設けられた、 パイロツ トポートに導かれる圧力が設定圧より も低いときに前記アーム引き供給ラインから 前記再生弁へ向かう流れを禁止 するとともに前記再生弁から前記アーム引き 供給ラインへ向かう流れを許容 する再生位置に切り換えられ、 パイロツ トポートに導かれる圧力が設定圧よ りも高いときに前記アーム引き供給ラインか ら前記再生弁へ向かう流れを許 容する非再生位置に切り換えられる切換弁と 、 前記再生弁と前記切換弁との 間で前記再生ラインから分岐して前記タンク へつながる逃しラインと、 前記 逃しラインに設けられた、 パイロツ トポートに導かれる圧力が高くなるほど 開口面積が増大する逃し弁と、 アーム引き時に前記再生弁が開くように前記 再生弁のパイロツ トポートへ二次圧を出力するとともに、 アーム引き時に前 記逃し弁が開くように前記逃し弁のパイロツ トポートへ二次圧を出力する第 1電磁比例弁と、 アーム押し時に前記切換弁が再生位置から非 再生位置へ切 り換えられるように前記切換弁のパイロツ トポートへ二次圧を出力するとと もに、 アーム押し時に前記逃し弁が開くように前記 逃し弁のパイロツ トポー 卜へ二次圧を出力する第 2電磁比例弁と、 を備える、 ことを特徴とする。

[0019] 上記の構成によれば、 アーム引き時には第 1電磁比例弁の二次圧によって 再生弁が作動し、 アーム押し時には第 2電磁比例弁の二次圧によって切換弁 および逃し弁が作動する。 つまり、 アーム押し時には 1つの第 2電磁比例弁 で切換弁および逃し弁の双方を作動させるこ とができる。 従って、 パイロツ 卜式の再生弁、 切換弁および逃し弁を用いたときの電磁弁の 数を低減するこ とができる。 さらに、 上記の構成では、 アーム引き時に第 1電磁比例弁の二 次圧によって逃し弁も作動するので、 逃し弁が開き始めるパイロツ ト圧を再 生弁が開き始めるパイロツ ト圧よりも高く設定すれば、 第 1電磁比例弁の二 次圧を高く したときに逃し弁を開いて再生をカツ トすることができる。

[0020] また、 本発明の第 4の側面からの油圧ショベル駆動システムは� � ポンプラ インによりポンプと接続されるとともに、 タンクラインによりタンクと接続 された、 アーム引きパイロツ ト圧およびアーム押しパイロツ ト圧に応じて作 〇 2020/175004 7 卩（：171? 2020 /003582

動するアーム制御弁と、 アーム引き供給ラインおよびアーム押し供給 ライン により前記アーム制御弁と接続されたアーム シリンダと、 前記アーム押し供 給ラインを前記アーム引き供給ラインと接続 する再生ラインと、 前記再生ラ インに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力が高くなるほど開口 面 積が増大する再生弁と、 前記再生弁と前記アーム引き供給ラインとの 間で前 記再生ラインに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力が設定圧より も低いときに前記アーム引き供給ラインから 前記再生弁へ向かう流れを禁止 するとともに前記再生弁から前記アーム引き 供給ラインへ向かう流れを許容 する再生位置に切り換えられ、 パイロッ トポートに導かれる圧力が設定圧よ りも高いときに前記アーム引き供給ラインか ら前記再生弁へ向かう流れを許 容する非再生位置に切り換えられる切換弁と 、 前記再生弁と前記切換弁との 間で前記再生ラインから分岐して前記タンク へつながる逃しラインと、 前記 逃しラインに設けられた、 パイロッ トポートに導かれる圧力が高くなるほど 開口面積が増大する逃し弁と、 アーム押し時に前記逃し弁が開くように前記 逃し弁のパイロッ トポートへ二次圧を出力する電磁比例弁と、 を備え、 前記 再生弁のパイロッ トポートには、 前記アーム制御弁の作動用の前記アーム引 きパイロッ ト圧が導かれ、 前記切換弁のパイロッ トポートには、 前記アーム 制御弁の作動用の前記アーム押しパイロッ ト圧が導かれる、 ことを特徴とす る。

[0021 ] 上記の構成によれば、 アーム引き時にはアーム制御弁の作動用のア ーム引 きパイロッ ト圧によって再生弁が作動し、 アーム押し時にはアーム制御弁の 作動用のアーム押しパイロッ ト圧によって切換弁が作動するとともに電磁 比 例弁の二次圧によって逃し弁が作動する。 つまり、 アーム引き時にはアーム 制御弁の作動用のアーム引きパイロッ ト圧を利用して再生弁を作動させるこ とができ、 アーム押し時にはアーム制御弁の作動用のア ーム押しパイロッ ト 圧を利用して切換弁を作動させることができ る。 従って、 パイロッ ト式の再 生弁、 切換弁および逃し弁を用いたときの電磁弁の 数を低減することができ る。 〇 2020/175004 8 卩（：171? 2020 /003582

［0022］ 第 4の側面からの油圧ショベル駆動システムに� �いて、 前記電磁比例弁は 、 アーム引き時にも前記逃し弁が開くように前 記逃し弁のパイロッ トポート へ二次圧を出力してもよい。 この構成によれば、 アーム引き時に逃し弁を開 いて再生をカッ トすることができる。

発明の効果

［0023］ 本発明によれば、 パイロッ ト式の再生弁、 切換弁および逃し弁を用いたと きの電磁弁の数を低減することができる。

図面の簡単な説明

［0024］ ［図 1］本発明の第 1実施形態に係る油圧ショベル駆動システム� �概略構成図で ある。

［図 2］油圧ショベルの側面図である。

［図 3］第 1実施形態におけるアーム押し操作量とアー� �制御弁の開口面積との 関係を示すグラフである。

［図 4］図 4 はアーム引き操作量と再生弁および逃し弁の 開口面積との関係を 示すグラフ、 図 4巳はアーム押し操作量と逃し弁の開口面積� �の関係を示す グラフである。

［図 5］本発明の第 2実施形態に係る油圧ショベル駆動システム� �概略構成図で ある。

［図 6］本発明の第 3実施形態に係る油圧ショベル駆動システム� �概略構成図で ある。

［図 7］本発明の第 4実施形態に係る油圧ショベル駆動システム� �概略構成図で ある。

［図 8］第 4実施形態におけるアーム引き操作量とアー� �制御弁、 再生弁および 逃し弁の開口面積との関係を示すグラフであ る。

［図 9］従来の油圧ショベル駆動システムの概略� �成図である。

発明を実施するための形態

［0025］ （第 1実施形態）

図 1 に、 本発明の第 1実施形態に係る油圧ショベル駆動システム 1 八を示 〇 2020/175004 9 卩（：171? 2020 /003582

し、 図 2に、 その駆動システム 1 八が搭載された油圧ショベル 1 0を示す。

[0026] 図 2に示す油圧ショベル 1 0は自走式であり、 走行体 1 1 を含む。 また、 油圧ショベル 1 0は、 走行体 1 1 に旋回可能に支持された旋回体 1 2と、 旋 回体 1 2に対して俯仰するブームを含む。 ブームの先端には、 アームが揺動 可能に連結されており、 アームの先端には、 バケツ トが揺動可能に連結され ている。 旋回体 1 2には、 運転席が設置されたキャビン 1 6が設けられてい る。 なお、 油圧ショベル 1 0は自走式でなくてもよい。

[0027] 駆動システム 1 八は、 油圧アクチユエータとして、 図 2に示すブームシリ ンダ 1 3、 アームシリンダ 1 4およびバケツ トシリンダ 1 5を含むとともに 、 図示しない旋回モータおよび左右一対の走行 モータを含む。 ブームシリン ダ 1 3はブームを俯仰させ、 アームシリンダ 1 4はアームを揺動させ、 バケ ツ トシリンダ 1 5はバケツ トを揺動させる。 なお、 図 1では、 アームシリン ダ 1 4以外の油圧アクチユエータの作図を省略し� �いる。

[0028] 本実施形態では、 アームシリンダ 1 4の伸長によってアームをキャビン 1

6に近づけるアーム引きが行われる。 ただし、 アームシリンダ 1 4の伸長に よってアームをキャビン 1 6から遠ざけるアーム押しが行われてもよい� �

[0029] また、 駆動システム 1 八は、 上述した油圧アクチユエータへ作動油を供給 する主ポンプ 2 1 を含む。 アームシリンダ 1 4へは、 アーム制御弁 3を介し て主ポンプ 2 1から作動油が供給される。 図示は省略するが、 その他の各油 圧アクチユエータへも制御弁を介して主ポン プ 2 1から作動油が供給される 。 主ポンプ 2 1の数は、 1つであっても複数であってもよい。

[0030] アーム制御弁 3は、 アームシリンダ 1 4に対する作動油の供給および排出 を制御する。 具体的に、 アーム制御弁 3は、 ポンプライン 2 2により主ポン プ 2 1 と接続されるとともに、 タンクライン 2 3によりタンクと接続されて いる。 また、 アーム制御弁 3は、 アーム引き供給ライン 3 1 によりアームシ リンダ 1 4のへツ ド室 1 4 3と接続されるとともに、 アーム押し供給ライン 3 2によりアームシリンダ 1 4のロツ ド室 1 4 13と接続されている。

[0031 ] 主ポンプ 2 1は、 図略のエンジンにより駆動される。 エンジンは、 副ボン 〇 2020/175004 10 卩（：171? 2020 /003582

プ 2 4も駆動する。 エンジンの回転数は、 操縦者により選択された一定の回 転数に保たれる。 図示は省略するが、 ボンブライン 2 2は、 リリーフ弁が設 けられたリリーフラインによりタンクと接続 されている。

[0032] 主ポンプ 2 1は、 傾転角が変更可能な可変容量型のポンプ （斜板ポンプま たは斜軸ポンプ） である。 主ポンプ 2 1の傾転角は図略のレギユレータによ り調整される。 例えば、 主ポンプ 2 1の吐出流量は電気ポジティブコントロ —ル方式で制御される。 あるいは、 主ポンプ 2 1の吐出流量は、 油圧ネガテ ィブコントロール方式で制御されてもよいし 、 口ードセンシング方式で制御 されてもよい。

[0033] アーム制御弁 3は、 スプールを有するスプール弁であり、 スプールを一方 向 （図 1では右方向） に移動させるためのアーム引きパイロッ トポートと、 スプールを逆方向 （図 1では左方向） に移動させるためのアーム押しパイロ ッ トポートを有する。 アーム制御弁 3は、 アーム引きパイロッ トポートに導 かれるアーム引きパイロッ ト圧およびアーム押しパイロッ トポートに導かれ るアーム押しパイロッ ト圧に応じて作動する。

[0034] より詳しくは、 アーム制御弁 3は、 中立位置では当該制御弁につながる全 てのライン 2 2 , 2 3 , 3 1 , 3 2をブロックする。 アーム引きパイロッ ト 圧が所定値よりも高くなると、 アーム制御弁 3はポンプライン 2 2をアーム 引き供給ライン 3 1 と連通させるとともにアーム押し供給ライン 3 2をタン クライン 2 3と連通させる。 逆に、 アーム押しパイロッ ト圧が所定値よりも 高くなると、 アーム制御弁 3はポンプライン 2 2をアーム押し供給ライン 3 2と連通させるとともにアーム引き供給ライ� � 3 1 をタンクライン 2 3と連 通させる。 どちらの場合も、 パイロッ ト圧 （アーム引きパイロッ ト圧または アーム押しパイロッ ト圧） が高くなるほどアーム制御弁 3のメータイン側 （ ポンプライン 2 2側） およびメータアウト側 （タンクライン 2 3側） の開口 面積が増大する。

[0035] 上述したキャビン 1 6内には、 アーム操作装置 4が配置されている。 アー ム操作装置 4は、 アーム引き操作およびアーム押し操作を受け る操作レバー 〇 2020/175004 1 1 卩（：171? 2020 /003582

を含み、 アーム引き操作量およびアーム押し操作量 （すなわち、 操作レバー の傾倒角） に応じた大きさのアーム操作信号 （アーム引き操作信号およびア —ム押し操作信号） を出力する。

［0036］ 本実施形態では、 アーム操作装置 4がアーム操作信号として電気信号を出 力する電気ジョイスティックである。 このため、 アーム制御弁 3のアーム引 きパイロッ トポートは引き側パイロッ トライン 6 2により引き側電磁比例弁 6 1 と接続されており、 アーム押しパイロッ トポートは押し側パイロッ トラ イン 6 4により押し側電磁比例弁 6 3と接続されている。 引き側電磁比例弁 6 1および押し側電磁比例弁 6 3は、 一次圧ライン 2 5により上述した副ポ ンプ 2 4と接続されている。 図示は省略するが、 一次圧ライン 2 5は、 リリ —フ弁が設けられたリリーフラインによりタ ンクと接続されている。

［0037］ ただし、 アーム操作装置 4は、 アーム操作信号としてパイロッ ト圧を出力 するパイロッ ト操作弁であってもよい。 この場合、 アーム制御弁 3のアーム 引きパイロッ トポートおよびアーム押しパイロッ トポートは、 引き側パイロ ッ トライン 6 2および押し側パイロッ トライン 6 4によりアーム操作装置 4 と接続されてもよい。 また、 この場合、 アーム引き操作量およびアーム押し 操作量としてアーム引きパイロッ ト圧およびアーム押しパイロッ ト圧を検出 する圧カセンサが引き側パイロッ トライン 6 2および押し側パイロッ トライ ン 6 4に設けられる。

［0038］ 引き側電磁比例弁 6 1および押し側電磁比例弁 6 3のそれぞれは、 指令電 流と二次圧が正の相関を示す正比例型である 。 ただし、 電磁比例弁 6 1 , 6 3のそれぞれは、 指令電流と二次圧が負の相関を示す逆比例型 であってもよ い。

［0039］ 引き側電磁比例弁 6 1および押し側電磁比例弁 6 3は、 制御装置 8により 制御される。 ただし、 図 1では、 図面の簡略化のために一部の信号線のみを 描いている。 例えば、 制御装置 8は、 ［¾〇1\/1や［¾八1\/1などのメモリと、 1 ^~ 1 0 口などのストレージと、 〇 IIを有するコンビユータであり、 または ! !口 0に記憶されたプログラムが 0 IIにより実行される。 〇 2020/175004 12 卩（：171? 2020 /003582

[0040] 制御装置 8へは、 アーム操作装置 4から出力されるアーム操作信号が入力 される。 制御装置 8は、 アーム操作装置 4からアーム引き操作信号が出力さ れるときは、 そのアーム引き操作信号に応じた指令電流を 引き側電磁比例弁 6 1へ送給する。 逆に、 アーム操作装置 4からアーム押し操作信号が出力さ れるときは、 そのアーム押し操作信号に応じた指令電流を 押し側電磁比例弁 6 3へ送給する。 これにより、 図 3に示すように、 アーム制御弁 3のメータ イン側およびメータアウト側の開口面積は、 アーム引き操作量およびアーム 押し操作量が大きくなるにつれて増大する。

[0041 ] 本実施形態では、 アーム押し時はメータアウト側の開口面積が メータイン 側の開口面積よりも大きいが、 アーム引き時はメータアウト側の開口面積が メータイン側の開口面積よりも小さい。 ただし、 アーム引き時でもメータア ウト側の開口面積がメータイン側の開口面積 よりも大きくてもよい。

[0042] さらに、 本実施形態では、 アーム押し供給ライン 3 2が再生ライン 5 1 に よりアーム引き供給ライン 3 1 と接続されている。 再生ライン 5 1 には、 再 生弁 5 2が設けられている。 本実施形態では、 再生弁 5 2がスプール弁であ るが、 再生弁 5 2はポペッ ト弁であってもよい。

[0043] 再生弁 5 2は、 パイロッ トポートに導かれる圧力 （パイロッ ト圧） に応じ て作動するパイロッ ト式のものである。 再生弁 5 2は、 中立位置では再生ラ イン 5 1 をブロックし、 パイロッ ト圧が所定値以上となると再生ライン 5 1 を開放する。 つまり、 再生弁 5 2の開口面積は、 パイロッ ト圧が高くなるほ ど増大する。

[0044] 再生弁 5 2のパイロッ トポートは、 パイロッ トライン 7 4により第 1電磁 比例弁 7 3と接続されている。 つまり、 第 1電磁比例弁 7 3は、 再生弁 5 2 のパイロッ トポートへ二次圧を出力する。 第 1電磁比例弁 7 3は、 上述した —次圧ライン 2 5により副ポンプ 2 4と接続されている。

[0045] 第 1電磁比例弁 7 3は、 指令電流と二次圧が正の相関を示す正比例型 であ る。 ただし、 第 1電磁比例弁 7 3は、 指令電流と二次圧が負の相関を示す逆 比例型であってもよい。 〇 2020/175004 13 卩（：171? 2020 /003582

[0046] さらに、 再生ライン 5 1 には、 再生弁 5 2とアーム引き供給ライン 3 1 と の間に切換弁 5 3が設けられている。 例えば、 切換弁 5 3はポペッ ト弁であ る。 切換弁 5 3は、 パイロッ トポートに導かれる圧力 （パイロッ ト圧） に応 じて作動するパイロッ ト式のものである。

[0047] より詳しくは、 切換弁 5 3は、 パイロッ ト圧が設定圧よりも低いときに再 生位置 （図 1の上側位置） に切り換えられ、 パイロッ ト圧が設定圧よりも 高いときに非再生位置巳 （図 1の下側位置） に切り換えられる。 再生位置で は、 切換弁 5 3は、 アーム引き供給ライン 3 1から再生弁 5 2へ向かう流れ を禁止するとともに再生弁 5 2からアーム引き供給ライン 3 1へ向かう流れ を許容する。 非再生位置では、 切換弁 5 3は、 アーム引き供給ライン 3 1か ら再生弁 5 2へ向かう流れを許容する。 換言すれば、 切換弁 5 3は、 再生位 置では逆止弁として機能し、 非再生位置では再生ライン 5 1 を開放する。

[0048] 切換弁 5 3のパイロッ トポートは、 パイロッ トライン 7 5により上述した 押し側パイロッ トライン 6 4と接続されている。 つまり、 切換弁 5 3のパイ ロッ トポートには、 アーム制御弁 3の作動用のアーム押しパイロッ ト圧が導 かれる。

[0049] 図 3に示すように、 切換弁 5 3が再生位置 から非再生位置巳へ切り換わ るときの設定圧は、 アーム押し時にアーム制御弁 3が開き始めるパイロッ ト 圧以下であることが望ましい。

[0050] 再生ライン 5 1からは、 再生弁 5 2と切換弁 5 3の間で逃しライン 5 4が 分岐している。 この逃しライン 5 4は、 タンクへつながっている。

[0051 ] 逃しライン 5 4には、 逃し弁 5 5が設けられている。 本実施形態では、 逃 し弁 5 5がスプール弁であるが、 逃し弁 5 5はポぺッ ト弁であってもよい。 逃し弁 5 5は、 パイロッ トポートに導かれる圧力 （パイロッ ト圧） に応じて 作動するパイロッ ト式のものである。 逃し弁 5 5は、 中立位置では逃しライ ン 5 4をブロックし、 パイロッ ト圧が所定値以上となると逃しライン 5 4を 開放する。 つまり、 逃し弁 5 5の開口面積は、 パイロッ ト圧が高くなるほど 増大する。 〇 2020/175004 14 卩（：171? 2020 /003582

[0052] 逃し弁 5 5のパイロッ トポートは、 パイロッ トライン 7 2により第 2電磁 比例弁 7 1 と接続されている。 つまり、 第 2電磁比例弁 7 1は、 逃し弁 5 5 のパイロッ トポートへ二次圧を出力する。 第 2電磁比例弁 7 1は、 上述した —次圧ライン 2 5により副ポンプ 2 4と接続されている。

[0053] 第 2電磁比例弁 7 1は、 指令電流と二次圧が正の相関を示す正比例型 であ る。 ただし、 第 2電磁比例弁 7 1は、 指令電流と二次圧が負の相関を示す逆 比例型であってもよい。

[0054] 第 1電磁比例弁 7 3および第 2電磁比例弁 7 1 も、 引き側電磁比例弁 6 1 および押し側電磁比例弁 6 3と同様に、 制御装置 8により制御される。 具体 的に、 制御装置 8は、 アーム引き時に再生弁 5 2が開くように第 1電磁比例 弁 7 3を制御するとともに、 アーム押し時に逃し弁 5 5が開くように第 2電 磁比例弁 7 1 を制御する。 さらに、 本実施形態では、 制御装置 8が、 アーム 引き時にも逃し弁 5 5が開くように第 2電磁比例弁 7 1 を制御する。

[0055] より詳しくは、 アーム引き時、 制御装置 8は、 図 4八に示すように、 アー ム引き操作量 （すなわち、 アーム引き操作信号） が大きくなるにつれて再生 弁 5 2の開口面積が増大するように、 第 1電磁比例弁 7 3へ指令電流を送給 する。 また、 制御装置 8は、 アーム引き操作量が大きくなるにつれて逃し 弁 5 5の開口面積が増大するように、 第 2電磁比例弁 7 1へ指令電流を送給す る。

[0056] 逃し弁 5 5が開き始めるときのアーム引き操作量/ 3は、 再生弁 5 2が開き 始めるときのアーム引き操作量《よりも大き いことが望ましい。 また、 逃し 弁 5 5の開口面積は、 再生弁 5 2の開口面積よりも小さいことが望ましい。

[0057] 一方、 アーム押し時、 制御装置 8は、 図 4巳に示すように、 アーム押し操 作量が大きくなるにつれて逃し弁 5 5の開口面積が増大するように、 第 2電 磁比例弁 7 1へ指令電流を送給する。

[0058] 逃し弁 5 5が開き始めるときのアーム押し操作量· ^は、 特に限定されるも のではない。 例えば、 逃し弁 5 5が開き始めるときのアーム押し操作量· ^は 、 アーム制御弁 3が開き始めるときのアーム押し操作量と等� �くてもよいし 〇 2020/175004 15 卩（：171? 2020 /003582

、 それよりも小さくても大きくてもよい。

[0059] 次に、 駆動システム 1 八の動作を説明する。

[0060] アーム引き時、 アーム引き操作量が図 4八中の/ 3よりも小さいときは、 逃 し弁 5 5は閉じられたままで再生弁 5 2が開く。 一方、 アーム押しパイロッ 卜圧はゼロなので、 切換弁 5 3は再生位置に維持される。 このため、 アーム シリンダ 1 4のヘッ ド室 1 4 3の圧力がロッ ド室 1 4匕の圧力よりも低い場 合は、 アームシリンダ 1 4のロッ ド室 1 4 13から排出される作動油の一部が 再生ライン 5 1 （再生弁 5 2および切換弁 5 3） を通ってヘッ ド室 1 4 3に 供給されて再生される。 アーム引き操作量が図 4 中の/ 3よりも大きくなる と、 逃し弁 5 5が開かれて再生がカッ トされる。

[0061 ] アーム押し時、 押し側電磁比例弁 6 3から出力されるアーム押しパイロッ 卜圧によって切換弁 5 3が非再生位置に切り換えられる。 アーム押し操作量 が図 4巳中の· ^よりも小さいときは逃し弁 5 5は閉じられたままであるが、 アーム押し操作量が· ^よりも大きくなると逃し弁 5 5が開かれる。 これによ り、 アームシリンダ 1 4のへッ ド室 1 4 3から排出される作動油が、 再生ラ イン 5 1の一部 （アーム引き供給ライン 3 1から逃しライン 5 4の分岐点ま での部分） および逃しライン 5 4 （逃し弁 5 5） を通ってタンクへ戻るとと もに、 アーム制御弁 3およびタンクライン 2 3を通ってタンクへ戻る。 従っ て、 アームシリンダ 1 4の背圧を低減することができる。

[0062] 以上説明したように、 本実施形態の駆動システム 1 八では、 アーム引き時 には第 1電磁比例弁 7 3の二次圧によって再生弁 5 2が作動し、 アーム押し 時にはアーム制御弁 3の作動用のアーム押しパイロッ ト圧によって切換弁 5 3が作動するとともに第 2電磁比例弁 7 1の二次圧によって逃し弁 5 5が作 動する。 つまり、 アーム押し時にはアーム制御弁 3の作動用のアーム押しパ イロッ ト圧を利用して切換弁 5 3を作動させることができる。 従って、 パイ ロッ ト式の再生弁 5 2、 切換弁 5 3および逃し弁 5 5を用いたときの電磁弁 の数を低減することができる。

[0063] ところで、 再生弁 5 2および逃し弁 5 5は、 互いに独立した単独の弁であ 〇 2020/175004 16 卩（：171? 2020 /003582

ってもよいが、 再生弁 5 2および逃し弁 5 5は、 アーム制御弁 3と共にマル チ制御弁を構成してもよい。 この場合、 アーム制御弁 3、 再生弁 5 2および 逃し弁 5 5は、 それらの弁のスプールがハウジング内に互い に平行に配置さ れる。 この構成であれば、 アーム制御弁 3だけでなく再生弁 5 2および逃し 弁 5 5を 1つのマルチ制御弁に組み込むことができる� �

[0064] （第 2実施形態）

図 5に、 本発明の第 2実施形態に係る油圧ショベル駆動システム 1 巳を示 す。 なお、 本実施形態において、 第 1実施形態と同一構成要素には同一符号 を付し、 重複した説明は省略する。

[0065] 本実施形態では、 第 1電磁比例弁 7 3の二次圧を再生弁 5 2のパイロッ ト ポートへ導くパイロッ トライン 7 4と、 第 2電磁比例弁 7 1の二次圧を逃し 弁 5 5のパイロッ トポートへ導くパイロッ トライン 7 2とが中継ライン 7 6 によって接続されている。 中継ライン 7 6には、 パイロッ トライン 7 4から パイロッ トライン 7 2へ向かう流れは許容するがその逆の流れは� �止する逆 止弁 7 7が設けられている。 また、 パイロッ トライン 7 2には、 中継ライン 7 6の接合点と第 2電磁比例弁 7 1 との間に、 第 2電磁比例弁 7 1から逃し 弁 5 5へ向かう流れは許容するがその逆の流れは� �止する逆止弁 7 8が設け られている。 なお、 2つの逆止弁 7 7 , 7 8の代わりに、 高圧選択弁が用い られてもよい。

[0066] 第 1実施形態では、 制御装置 8がアーム引き時に逃し弁 5 5が開くように 第 2電磁比例弁 7 1 を制御したが、 本実施形態では、 制御装置 8はアーム引 き時には第 2電磁比例弁 7 1へ指令電流を送給しない。 代わりにアーム引き 時には、 制御装置 8が第 1電磁比例弁 7 3へ指令電流を送給して第 1電磁比 例弁 7 3の二次圧によって逃し弁 5 5が開く。

[0067] 本実施形態でも、 第 1実施形態と同様に、 パイロッ ト式の再生弁 5 2、 切 換弁 5 3および逃し弁 5 5を用いたときの電磁弁の数を低減できると� �う効 果を得ることができる。 さらに、 本実施形態では、 アーム引き時に第 1電磁 比例弁 7 3の二次圧によって逃し弁 5 5も作動するので、 逃し弁 5 5が開き 〇 2020/175004 17 卩（：171? 2020 /003582

始めるパイロッ ト圧 （図 4八中のアーム引き操作量/ 3に対応する圧力） を再 生弁 5 2が開き始めるパイロッ ト圧 （図 4八中のアーム引き操作量《に対応 する圧力） よりも高く設定すれば、 第 1電磁比例弁 7 3の二次圧を高く した ときに逃し弁 5 5を開いて再生をカッ トすることができる。

[0068] なお、 本実施形態では再生弁 5 2と逃し弁 5 5とを独立して制御できない が、 第 1電磁比例弁 7 3の二次圧のばらつきと第 2電磁比例弁 7 1の二次圧 のばらつき （指令電流に対する二次圧の個体ばらつき） によってアーム引き 操作量に関する再生弁 5 2の開口面積と逃し弁 5 5の開口面積がそれぞれ影 響を受けて操作フイーリングに影響が生じる 、 という現象を容易に防止でき る利点がある。 一方で、 第 1実施形態では再生弁 5 2と逃し弁 5 5とを独立 して制御できるという利点がある。

[0069] （第 3実施形態）

図 6に、 本発明の第 3実施形態に係る油圧ショベル駆動システム 1 〇を示 す。 なお、 本実施形態において、 第 2実施形態と同一構成要素には同一符号 を付し、 重複した説明は省略する。

[0070] 本実施形態の駆動システム 1 〇が第 2実施形態の駆動システム 1 巳と異な る点は、 切換弁 5 3のパイロッ トポートがパイロッ トライン 7 9により第 2 電磁比例弁 7 1 と逆止弁 7 8の間でパイロッ トライン 7 2と接続されている 点だけである。 つまり、 アーム押し時には、 第 2電磁比例弁 7 1の二次圧に よって切換弁 5 3が再生位置から非再生位置へ切り換えられ� �。

[0071 ] 本実施形態では、 アーム引き時には第 1電磁比例弁 7 3の二次圧によって 再生弁 5 2が作動し、 アーム押し時には第 2電磁比例弁 7 1の二次圧によっ て切換弁 5 3および逃し弁 5 5が作動する。 つまり、 アーム押し時には 1つ の第 2電磁比例弁 7 1で切換弁 5 3および逃し弁 5 5の双方を作動させるこ とができる。 従って、 パイロッ ト式の再生弁 5 2、 切換弁 5 3および逃し弁 5 5を用いたときの電磁弁の数を低減すること� �できる。 さらに、 本実施形 態では、 アーム引き時に第 1電磁比例弁 7 3の二次圧によって逃し弁 5 5も 作動するので、 逃し弁 5 5が開き始めるパイロッ ト圧 （図 4八中のアーム引 〇 2020/175004 18 卩（：171? 2020 /003582

き操作量/ 3に対応する圧力） を再生弁 5 2が開き始めるパイロッ ト圧 （図 4 八中のアーム引き操作量《に対応する圧力） よりも高く設定すれば、 第 1電 磁比例弁 7 3の二次圧を高く したときに逃し弁 5 5を開いて再生をカッ トす ることができる。

[0072] （第 4実施形態）

図 7に、 本発明の第 4実施形態に係る油圧ショベル駆動システム 1 0を示 す。 なお、 本実施形態において、 第 1実施形態と同一構成要素には同一符号 を付し、 重複した説明は省略する。

[0073] 本実施形態の駆動システム 1 口が第 1実施形態の駆動システム 1 八と大き く異なる点は、 第 1電磁比例弁 7 3が省略される代わりに、 再生弁 5 2のパ イロッ トポートがパイロッ トライン 9 1 により引き側パイロッ トライン 6 2 と接続されている点である。 つまり、 再生弁 5 2のパイロッ トポートには、 アーム制御弁 3の作動用のアーム引きパイロッ ト圧が導かれる。

[0074] また、 本実施形態では、 アーム引き時にアーム制御弁 3がアーム押し供給 ライン 3 2をタンクライン 2 3と連通させずにブロックしてもよい。

[0075] 制御装置 8は、 電磁比例弁 7 1 を第 1実施形態と同様に制御する。 このた め、 アーム引き時、 アーム引き操作量が小さいときにはアームシ リンダ 1 4 のロッ ド室 1 4匕から排出される作動油の一部が再生され� � アーム引き操作 量が大きいときには逃し弁 5 5が開かれて再生がカッ トされる。 また、 アー ム押し時、 アーム押し操作量が大きいときには逃し弁 5 5が開かれてアーム シリンダ 1 4の背圧が低減される。

[0076] 本実施形態では、 アーム引き時にはアーム制御弁 3の作動用のアーム引き パイロッ ト圧によって再生弁 5 2が作動し、 アーム押し時にはアーム制御弁 3の作動用のアーム押しパイロッ ト圧によって切換弁 5 3が作動するととも に電磁比例弁 7 1の二次圧によって逃し弁 5 5が作動する。 つまり、 アーム 引き時にはアーム制御弁 3の作動用のアーム引きパイロッ ト圧を利用して再 生弁 5 2を作動させることができ、 アーム押し時にはアーム制御弁 3の作動 用のアーム押しパイロッ ト圧を利用して切換弁 5 3を作動させることができ 〇 2020/175004 19 卩（：171? 2020 /003582

る。 従って、 パイロッ ト式の再生弁 5 2、 切換弁 5 3および逃し弁 5 5を用 いたときの電磁弁の数を低減することができ る。

[0077] なお、 本実施形態では再生弁 5 2とアーム制御弁 3とを独立して制御でき ないが、 引き側電磁比例弁 6 1の二次圧で再生弁 5 2とアーム制御弁 3とが 共通して制御されるので、 引き側電磁比例弁 6 1の二次圧の製造ばらつきと 第 1電磁比例弁 7 3の二次圧の製造ばらつきによってアーム引� �操作量に対 する再生弁 5 2とアーム制御弁 3の開口面積の特性がばらついてしまい操作 性に影響を受ける、 ということがない。 一方で、 第 1実施形態では再生弁 5 2とアーム制御弁 3とを独立して制御できるという利点がある� �

[0078] （その他の実施形態）

本発明は上述した実施形態に限定されるもの ではなく、 本発明の要旨を逸 脱しない範囲で種々の変形が可能である。

[0079] 例えば、 第 1実施形態および第 4実施形態において、 制御装置 8はアーム 引き時に逃し弁 5 5のパイロッ トポートへ二次圧を出力しなくてもよい。 符号の説明

[0080] 1 八~ 1 0 油圧ショベル駆動システム

1 0 油圧ショベル

1 4 アームシリンダ

2 1 主ポンプ

2 2 ポンプライン

2 3 タンクライン

3 アーム制御弁

3 1 アーム引き供給ライン

3 2 アーム押し供給ライン

5 1 再生ライン

5 2 再生弁

5 3 切換弁

5 4 逃しライン \¥0 2020/175004 20 卩（：17 2020 /003582

5 5 逃し弁

7 1 第 2電磁比例弁

7 3 第 1電磁比例弁