作业机械的制作方法

本发明例如涉及液压挖掘机等作业机械。

背景技术

作为作业机械代表例的液压挖掘机具有也被称为作业装置的前部装置。前部装置的构成例如包括动臂(BM)、斗杆(AM)、铲斗(BK)、和驱动这些的动臂液压缸(BMC)、斗杆液压缸(AMC)、铲斗液压缸(BKC)。例如在专利文献1、2中记载了如下构成，当动臂的下降动作时将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油向动臂液压缸的活塞杆侧油室供给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－179541号公报

专利文献2：日本专利第4213473号公报

技术实现要素：

根据专利文献1、2的技术，当动臂液压缸基于动臂的自重而缩短时，将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油向动臂液压缸的活塞杆侧油室供给，由此能够使动臂的下降动作增速。但是，仍然存在能够更加有效运用从动臂液压缸排出的工作油的空间。

本发明的一个实施方式的目的为提供一种作业机械，其能够更加有效运用基于动臂的自重从动臂液压缸排出的工作油，能够提高作业能率。

本发明的一个实施方式的作业机械具有：前部装置，其包括动臂、驱动所述动臂的动臂液压缸、至少一个作业部件、以及驱动所述作业部件的至少一个作业部件驱动液压缸；液压泵，其向所述动臂液压缸和所述作业部件驱动液压缸供给工作油；动臂操作装置，其对所述动臂液压缸的动作发出指令；至少一个作业部件操作装置，其对所述作业部件驱动液压缸的动作发出指令；动臂方向控制阀，其根据由所述动臂操作装置发出的指令来切换从所述液压泵向所述动臂液压缸供给的工作油的流动方向；和至少一个作业部件方向控制阀，其根据由所述作业部件操作装置发出的指令来切换从所述液压泵向所述作业部件驱动液压缸供给的工作油的流动方向，其中，所述作业机械具有连接切换装置，其在由所述动臂操作装置指令了所述动臂液压缸缩短且由所述作业部件操作装置指令了所述作业部件驱动液压缸伸长时，将所述动臂液压缸的缸底侧油室与所述作业部件驱动液压缸的缸底侧油室连接，在由所述动臂操作装置指令了所述动臂液压缸缩短且由所述作业部件操作装置指令了所述作业部件驱动液压缸缩短时，将所述动臂液压缸的缸底侧油室与所述作业部件驱动液压缸的活塞杆侧油室连接。

根据本发明的一个实施方式，能够更加有效运用基于动臂的自重从动臂液压缸排出的工作油，能够提高作业能率。

附图说明

图1是表示实施方式的液压挖掘机的右侧视图。

图2是实施方式的液压挖掘机的液压回路图。

图3是将图2中的控制器与操作杆、传感器、比例电磁阀一同表示的框图。

图4是表示由图2中的控制器进行的控制处理的流程图。

图5是表示操作杆的操作、液压缸的压力、与向切换阀供给的先导压之间的关系的说明图。

具体实施方式

以下，以适用于液压挖掘机的情况为例，参照添付附图来详细说明本发明的实施方式的作业机械。此外，图4所示的流程图的各步骤分别使用“S”的表述(例如步骤1＝“S1”)。

图1中，作为作业机械的代表例的液压挖掘机1用于土砂的挖掘作业等。实施方式的液压挖掘机1是超大型的装载式液压挖掘机。液压挖掘机1具有能够自行驶的履带式的下部行驶体2、能够旋转地搭载于下部行驶体2上的上部旋转体3、和设于上部旋转体3的前侧并进行挖掘作业等的多关节构造的前部装置11。在该情况下，下部行驶体2和上部旋转体3构成了液压挖掘机1的车身。

也被称为作业装置的前部装置11的构成例如包括动臂12、作为第一作业部件的斗杆13、作为第二作业部件的铲斗14、和驱动这些的动臂液压缸15、作为第一作业部件驱动液压缸的斗杆液压缸16、作为第二作业部件驱动液压缸的铲斗液压缸17。动臂12的基端侧能够进行上下方向转动地安装于上部旋转体3的旋转车架5。动臂12通过动臂液压缸15伸长或缩短而相对于旋转车架5转动。斗杆13能够进行上下方向转动地安装于动臂12的顶端侧。

斗杆13通过斗杆液压缸16伸长或缩短而相对于动臂12转动。铲斗14通过铲斗液压缸17伸长或缩短而相对于斗杆13转动。这样地，前部装置11由液压液压缸、即动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17驱动。动臂液压缸15驱动动臂12，斗杆液压缸16驱动斗杆13，铲斗液压缸17驱动铲斗14。

如图2所示，动臂液压缸15、斗杆液压缸16以及铲斗液压缸17基于来自液压泵33的工作油而伸长或缩短。由此，前部装置11变化姿势。在该情况下，动臂液压缸15、斗杆液压缸16以及铲斗液压缸17基于后述的左作业杆21、右作业杆22的杆操作而伸长或缩短，使动臂12、斗杆13以及铲斗14转动。

上部旋转体3所具有的舱室6的内部成为供操作员搭乘的驾驶室。在驾驶席的左右方向两侧，设有作为由操作员操作的操作装置的左作业用杆操作装置21(以下称为左作业杆21)、右作业用杆操作装置22(以下称为右作业杆22)。这些左右作业杆21、22当进行上部旋转体3的旋转和前部装置11的驱动时被操作。

左作业杆21例如由对旋转装置4的旋转液压马达的动作发出指令的旋转操作装置21A(以下称为旋转操作杆21A)、和对前部装置11的斗杆液压缸16的动作发出指令的作为第一作业部件操作装置的斗杆操作装置21B(以下称为斗杆操作杆21B)而构成。右作业杆22例如由对前部装置11的动臂液压缸15的动作发出指令的动臂操作装置22A(以下称为动臂操作杆22A)、和对前部装置11的铲斗液压缸17的动作发出指令的作为第二作业部件操作装置的铲斗操作装置22B(以下称为铲斗操作杆22B)而构成。

如图2所示，左作业杆21以及右作业杆22与后述的控制器61连接。左作业杆21以及右作业杆22向控制器61输出与操作员的操作相应的指令(操作信号A、B、C)。在图2中，由“A”表示从动臂操作杆22A输出的指令(动臂操作信号)，由“B”表示从斗杆操作杆21B输出的指令(斗杆操作信号)，由“C”表示从铲斗操作杆22B输出的指令(铲斗操作信号)。控制器61基于来自操作杆22A、21B、22B的操作信号A、B、C来控制未图示的多个比例电磁阀。由此，从先导泵35排出的工作油作为与操作员的操作相应的先导压而经由比例电磁阀向控制阀装置38(动臂方向控制阀38A、斗杆方向控制阀38B、铲斗方向控制阀38C)输出。由此，操作员能够驱动前部装置11的动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17(以下也称为液压缸15、16、17)等液压执行机构。

接着，参照图2至图5来说明用于驱动前部装置11的液压驱动装置。

如图2所示，液压挖掘机1具有基于从液压泵33供给的工作油来驱动前部装置11的液压回路31。液压回路31在液压缸15、16、17、左作业杆21、右作业杆22的基础上，还具有发动机32、液压泵33、工作油油箱34(以下称为油箱34)、先导泵35、控制阀装置38、作为第一油路的动臂液压缸缸底侧管路39(以下称为BMCB管路39)、动臂液压缸活塞杆侧管路40(以下称为BMCR管路40)、作为第二油路的斗杆液压缸缸底侧管路41(以下称为AMCB管路41)、作为第三油路的斗杆液压缸活塞杆侧管路42(以下称为AMCR管路42)、作为第二油路的铲斗液压缸缸底侧管路43(以下称为BKCB管路43)、作为第三油路的铲斗液压缸活塞杆侧管路44(以下称为BKCR管路44)、和包括控制器61的连接切换装置45。

此外，图2所示的液压回路31以用于驱动前部装置11的液压缸15、16、17的前部装置用液压驱动装置为主来表示。若换言之，图2所示的液压回路31省略了用于使下部行驶体2行驶的行驶装置用液压驱动装置和用于驱动旋转装置4的旋转装置用液压驱动装置。另外，液压回路31中，也省略了装载式液压挖掘机中使铲斗14开闭的开闭液压缸的回路。

液压泵33由发动机32旋转驱动。液压泵33与储存工作油的油箱34一起构成了主液压源。液压泵33向被称为输送管路的排出管路36排出工作油。液压泵33向前部装置11的液压缸15、16、17，即向动臂液压缸15、斗杆液压缸16和铲斗液压缸17供给工作油。另外，液压泵33向下部行驶体2的行驶液压马达、旋转装置4的旋转液压马达供给工作油。液压泵33通过由发动机32驱动而从油箱34吸入工作油，将吸入的工作油朝向控制阀装置38供给。

另一方面，先导泵35也由发动机32旋转驱动。先导泵35向先导管路37排出工作油。先导管路37与用于将与操作员的操作相应的先导压向控制阀装置38供给的未图示的比例电磁阀连接。另外，先导管路37与用于向后述的切换阀46、47供给先导压的电磁阀装置54连接。先导泵35通过由发动机32驱动而从油箱34吸入工作油，将吸入的工作油朝向电磁阀装置54等供给。

控制阀装置38是由包含动臂方向控制阀38A、作为第一作业部件方向控制阀的斗杆方向控制阀38B、作为第二作业部件方向控制阀的铲斗方向控制阀38C的多个方向控制阀构成的控制阀组。控制阀装置38将从液压泵33排出的工作油与包含左作业杆21、右作业杆22的各种操作装置的操作相应地向液压缸15、16、17、行驶液压马达以及旋转液压马达分配。

动臂方向控制阀38A根据由动臂操作杆22A发出的操作信号A，切换从液压泵33向动臂液压缸15供给的工作油的流动方向。在该情况下，基于动臂操作杆22A的操作从动臂操作杆22A输出的操作信号A向控制器61输入。控制器61基于来自动臂操作杆22A的指令控制比例电磁阀。由此，与来自动臂操作杆22A的指令相应的先导压经由比例电磁阀向动臂方向控制阀38A供给。由此，驱动动臂方向控制阀38A(阀柱位移)。

动臂方向控制阀38A由先导操作式的方向控制阀、例如5端口3位置(或6端口3位置、4端口3位置)的液压先导式方向控制阀构成。动臂方向控制阀38A在液压泵33与动臂液压缸15之间切换工作油相对于该动臂液压缸15的供给和排出。对于动臂方向控制阀38A的液压先导部，经由比例电磁阀供给有基于动臂操作杆22A的操作而输出的先导压。由此，动臂方向控制阀38A的切换位置变化，动臂液压缸15伸长或缩短。

同样地，斗杆方向控制阀38B根据由斗杆操作杆21B发出的操作信号B，切换从液压泵33向斗杆液压缸16供给的工作油的流动方向。铲斗方向控制阀38C根据由铲斗操作杆22B发出的操作信号C，切换从液压泵33向铲斗液压缸17供给的工作油的流动方向。这些斗杆方向控制阀38B、铲斗方向控制阀38C除了工作油的供给对象(液压缸)不同以外，是与动臂方向控制阀38A同样的，由此省略这些内容的说明。

BMCB管路39将动臂方向控制阀38A与动臂液压缸15的缸底侧油室15C连接。BMCR管路40将动臂方向控制阀38A与动臂液压缸15的活塞杆侧油室16D连接。AMCB管路41将斗杆方向控制阀38B与斗杆液压缸16的缸底侧油室16C连接。AMCR管路42将斗杆方向控制阀38B与斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D连接。BKCB管路43将铲斗方向控制阀38C与铲斗液压缸17的缸底侧油室17C连接。BKCR管路44将铲斗方向控制阀38C与铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D连接。

然而，根据上述专利文献1、2的技术，当动臂液压缸基于动臂的自重而缩短时，将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油向动臂液压缸的活塞杆侧油室供给。由此能够使动臂的下降动作增速。相对于此，例如考虑如下情况：将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油向与动臂液压缸不同的作业部件驱动液压缸(例如斗杆液压缸)供给。在该情况下，构成为仅向作业部件驱动液压缸的缸底侧油室和活塞杆侧油室中的某一方供给工作油，该情况下存在使能够由该工作油增速的动作被限定于挖掘装入作业中的一部分动作(例如挖掘动作)的可能性。因此，在实施方式中构成为，没有将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油的供给对象设定为缸底侧油室和活塞杆侧油室中的某一方，而是能够根据场景来选择缸底侧油室和活塞杆侧油室。在该情况下，将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油的供给对象设为缸底侧油室还是活塞杆侧油室，是根据动臂下降动作时的杆操作的信息以及需要而基于液压缸的压力的信息决定的。

为此，在实施方式中，液压挖掘机1的液压回路31具有连接切换装置45。连接切换装置45当动臂液压缸15缩短时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C、斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D、铲斗液压缸17的缸底侧油室17C和铲斗液压缸17的缸底侧油室17C中的至少一方供给。即，连接切换装置45基于来自动臂操作杆22A的指令以及来自铲斗操作杆22B的指令，而将动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的缸底侧油室16C、斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D、铲斗液压缸17的缸底侧油室17C和铲斗液压缸17的缸底侧油室17C中的至少一方连接。

在该情况下，连接切换装置45在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由斗杆操作杆21B指令了斗杆液压缸16伸长时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的缸底侧油室16C连接。连接切换装置45在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由斗杆操作杆21B指令了斗杆液压缸16缩短时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D连接。

另外，连接切换装置45在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由铲斗操作杆22B指令了铲斗液压缸17伸长时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C与铲斗液压缸17的缸底侧油室17C连接。连接切换装置45在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由铲斗操作杆22B指令了铲斗液压缸17缩短时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C和铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D连接。

为此，连接切换装置45具有作为第一切换阀的斗杆切换阀46、作为第二切换阀的铲斗切换阀47、作为第一连接油路的动臂液压缸缸底侧连接管路48(以下称为BMCBC管路48)、作为第二连接油路的斗杆液压缸缸底侧连接管路49(以下称为AMCBC管路49)、作为第三连接油路的斗杆液压缸活塞杆侧连接管路50(以下称为AMCRC管路50)、作为第二连接油路的铲斗液压缸缸底侧连接管路51(以下称为BKCBC管路51)、作为第三连接油路的铲斗液压缸活塞杆侧连接管路52(以下称为BKCRC管路52)、电磁阀装置54、压力传感器55、56、57、58、59、60、和作为切换阀控制装置的控制器61。

斗杆切换阀46例如由3端口3位置的液压先导式方向控制阀构成。斗杆切换阀46设在动臂液压缸15与斗杆液压缸16之间。若换言之，斗杆切换阀46设在BMCB管路39与AMCB管路41以及AMCR管路42之间。斗杆切换阀46经由BMCBC管路48以及BMCB管路39与动臂液压缸15的缸底侧油室15C连接。斗杆切换阀46经由AMCBC管路49以及AMCB管路41与斗杆液压缸16的缸底侧油室16C连接。斗杆切换阀46经由AMCRC管路50以及AMCR管路42与斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D连接。

斗杆切换阀46切换至第一切换位置、第二切换位置和截断位置(中立位置)中的任一位置。第一切换位置中，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C和斗杆液压缸16的缸底侧油室16C连接。斗杆切换阀46处于第一切换位置时，BMCB管路39和AMCB管路41连接。第二切换位置中，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C和斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D连接。斗杆切换阀46处于第二切换位置时，BMCB管路39和AMCR管路42连接。

截断位置中，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的缸底侧油室16C以及活塞杆侧油室16D之间截断。斗杆切换阀46处于截断位置时，BMCB管路39和AMCB管路41之间截断，并且BMCB管路39与AMCR管路42之间截断。在斗杆切换阀46设有止回阀46A。止回阀46A容许动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油朝向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C或活塞杆侧油室16D流通，阻止工作油相反方向地流通。

铲斗切换阀47也与斗杆切换阀46同样地，例如由3端口3位置的液压先导式方向控制阀构成。铲斗切换阀47设在动臂液压缸15与铲斗液压缸17之间。若换言之，铲斗切换阀47设在BMCB管路39与BKCB管路43以及BKCR管路44之间。铲斗切换阀47也切换至第一切换位置、第二切换位置和截断位置(中立位置)中的任一位置。第一切换位置中，通过将BMCB管路39和BKCB管路43连接而将动臂液压缸15的缸底侧油室15C和铲斗液压缸17的缸底侧油室17C连接。第二切换位置中，通过将BMCB管路39和BKCR管路44连接而将动臂液压缸15的缸底侧油室15C和铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D连接。截断位置中，将BMCB管路39与BKCB管路43之间截断，并且将BMCB管路39与BKCR管路44之间截断。由此，截断位置中，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C和铲斗液压缸17的缸底侧油室17C以及活塞杆侧油室17D之间截断。在铲斗切换阀47也设有止回阀47A。

BMCBC管路48将BMCB管路39与斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47连接。AMCBC管路49将AMCB管路41和斗杆切换阀46连接。AMCRC管路50将AMCR管路42和斗杆切换阀46连接。BKCBC管路51将BKCB管路43和铲斗切换阀47连接。BKCRC管路52将BKCR管路44和铲斗切换阀47连接。

电磁阀装置54是由多个比例电磁阀54A、54B、54C、54D构成的电磁阀组。电磁阀装置54基于来自控制器61的指令而切换斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47。电磁阀装置54具有切换斗杆切换阀46的比例电磁阀54A、54B、和切换铲斗切换阀47的比例电磁阀54C、54D。比例电磁阀54A、54B、54C、54D与控制器61连接。比例电磁阀54A、54B、54C、54D由来自控制器61的控制信号a、b、c、d控制。即，比例电磁阀54A、54B与来自控制器61的控制信号a、b的电流值成比例地调整开度，由此使向斗杆切换阀46的液压先导部供给的先导压Pa、Pb变化。由此，斗杆切换阀46从截断位置切换至第一切换位置或第二切换位置。比例电磁阀54C、54D与来自控制器61的控制信号c、d的电流值成比例调整开度，由此使向铲斗切换阀47的液压先导部供给的先导压Pc、Pd变化。由此，铲斗切换阀47从截断位置切换至第一切换位置或第二切换位置。

压力传感器55、56、57、58、59、60检测液压缸15、16、17的压力。压力传感器55、56、57、58、59、60与控制器61连接。压力传感器55是动臂液压缸缸底侧油室侧压力传感器。压力传感器55检测动臂液压缸15的缸底侧油室15C的压力Pe，将与该压力Pe对应的信号向控制器61输出。压力传感器56是动臂液压缸活塞杆侧油室侧压力传感器。压力传感器55检测动臂液压缸15的活塞杆侧油室15D的压力Pf，将与该压力Pf对应的信号向控制器61输出。压力传感器57是斗杆液压缸缸底侧油室侧压力传感器。压力传感器57检测斗杆液压缸16的缸底侧油室16C的压力Pg，将与该压力Pg对应的信号向控制器61输出。压力传感器58是斗杆液压缸活塞杆侧油室侧压力传感器。压力传感器58检测斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D的压力Ph，将与该压力Ph对应的信号向控制器61输出。压力传感器59是铲斗液压缸缸底侧油室侧压力传感器。压力传感器59检测铲斗液压缸17的缸底侧油室17C的压力Pi，将与该压力Pi对应的信号向控制器61输出。压力传感器60是铲斗液压缸活塞杆侧油室侧压力传感器。压力传感器60检测铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D的压力Pj，将与该压力Pj对应的信号向控制器61输出。

控制器61根据来自左作业杆21以及右作业杆22的操作信号来切换控制阀装置38。在该情况下，控制器61经由未图示的比例电磁阀切换控制阀装置38。另外，控制器61基于来自左作业杆21以及右作业杆22的操作信号和来自压力传感器55、56、57、58、59、60的压力信号来切换斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47。在该情况下，控制器61经由电磁阀装置54切换斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47。

即，如图2所示，对于控制器61，从操作杆22A、21B、22B输入有动臂操作信号A、斗杆操作信号B、铲斗操作信号C。另外，对于控制器61，从压力传感器55、56、57、58、59、60输入有与液压缸15、16、17的各室15C、15D、16C、16D、17C、17D的压力Pe、Pf、Pg、Ph、Pi、Pj对应的信号。为了根据这种信号切换斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47，控制器61向比例电磁阀54A、54B、54C、54D输出控制信号a、b、c、d。比例电磁阀54A、54B、54C、54D将与控制信号a、b、c、d相应的先导压Pa、Pb、Pc、Pd向斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47供给。

控制器61的构成例如包括微计算机、驱动回路、电源回路等。控制器61具有由闪存、ROM、RAM、EEPROM等构成的存储器以及运算回路(CPU)。在存储器内存储有用于电磁阀装置54的控制处理的程序、即用于执行后述的图4所示的处理流程的处理程序。

控制器61在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由斗杆操作杆21B指令了斗杆液压缸16伸长时，将斗杆切换阀46从截断位置切换至第一切换位置。控制器61在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由斗杆操作杆21B指令了斗杆液压缸16缩短时，将斗杆切换阀46从截断位置切换至第二切换位置。在该情况下，控制器61在动臂操作杆22A的操作信号A和斗杆操作杆21B的操作信号B的基础上，基于斗杆液压缸16的缸底侧油室16C的压力Pg或斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D的压力Ph来切换斗杆切换阀46。即，连接切换装置45基于操作信号和油室压力，将跟动臂液压缸15的缸底侧油室15C相通的BMCB管路39与跟斗杆液压缸16的缸底侧油室16C相通的AMCB管路41或跟活塞杆侧油室16D相通的AMCR管路42连接。

控制器61在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由铲斗操作杆22B指令了铲斗液压缸17伸长时，将铲斗切换阀47从截断位置切换至第一切换位置。控制器61在由动臂操作杆22A指令了动臂液压缸15缩短且由铲斗操作杆22B指令了铲斗液压缸17缩短时，将铲斗切换阀47从截断位置切换至第二切换位置。在该情况下，控制器61在动臂操作杆22A的操作信号A和铲斗操作杆22B的操作信号C的基础上，基于铲斗液压缸17的缸底侧油室17C的压力Pi或铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D的压力Pj来切换铲斗切换阀47。即，连接切换装置45基于操作信号和油室压力，将跟动臂液压缸15的缸底侧油室15C相通的BMCB管路39与跟铲斗液压缸17的缸底侧油室17C相通的BKCB管路43或跟活塞杆侧油室17D相通的BKCR管路44连接。

在此，图5表示操作杆22A、21B、22B各自的操作状况、动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油所供给的液压缸室的压力Pg、Ph、Pi、Pj、和向斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47供给的先导压Pa、Pb、Pc、Pd之间的关系。控制器61按照图5所示的图表，根据“操作杆22A、21B、22B的指令”和“工作油供给对象的液压缸室的压力”而控制先导压向斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47供给。即，控制器61根据基于杆操作的操作信号A、B、C来判断包括动臂下降的复合操作，在液压缸16、17的缸底侧油室16C、17C以及活塞杆侧油室16D、17D的压力Pg、Ph、Pi、Pj大于阈值α、β、γ、δ时，即，液压缸16、17进行负荷动作时，向比例电磁阀54A、54B、54C、54D输出控制信号a、b、c、d。

比例电磁阀54A、54B、54C、54D接收控制信号a、b、c、d，并将对应的先导压Pa、Pb、Pc、Pd向斗杆切换阀46和铲斗切换阀47中的至少一方输出。比例电磁阀54A、54B、54C、54D输出与操作信号A、B、C的大小成比例的先导压Pa、Pb、Pc、Pd。由此，斗杆切换阀46和铲斗切换阀47中的至少一方的阀柱位移。此时，斗杆切换阀46和铲斗切换阀47中的至少一方与先导压Pa、Pb、Pc、Pd成比例地开口面积变大。控制器61当从基于杆操作的操作信号A、B、C转换为控制信号a、b、c、d时，作为变量而使用动臂下降操作信号、斗杆推出操作信号、斗杆拉回操作信号、铲斗铲装操作信号和铲斗卸载操作信号。

为了进行这样的控制，如图3所示，控制器61具有复合操作判断部61A、压力比较部61B和先导压力运算部61C。复合操作判断部61A的输入侧与操作杆22A、21B、22B连接。复合操作判断部61A的输出侧与先导压力运算部61C连接。对于复合操作判断部61A，从操作杆22A、21B、22B输入有与操作员的操作相应的操作信号A、B、C。复合操作判断部61A判断是否为在图5中标注“○”的指令，即是否为包括动臂下降操作的指令在内的复合操作的指令。复合操作判断部61A在判断为是复合操作的情况下，向先导压力运算部61C输出操作信号A、B、C。

压力比较部61B的输入侧与压力传感器55、56、57、58、59、60连接。压力比较部61B的输出侧与先导压力运算部61C连接。对于压力比较部61B，输入有与压力传感器55、56、57、58、59、60检测到的压力Pe、Pf、Pg、Ph、Pi、Pj对应的压力信号。压力比较部61B比较针对液压缸16、17的各室16C、16D、17C、17D分别设定的阈值α、β、γ、δ和压力传感器57、58、59、60的压力值Pg、Ph、Pi、Pj。在此，阈值α、β、γ、δ设定为判断是否正在进行负荷动作的判断值。阈值α、β、γ、δ例如能够设定为能够可靠判断负荷动作的压力值。更具体地，阈值α、β、γ、δ能够设定为如下压力值，该压力值为，即使将来自动臂液压缸15的工作油向斗杆液压缸16和铲斗液压缸17中的至少一方供给，也不会使从斗杆切换阀46和铲斗切换阀47中的至少一方通过的工作油的流速过度变快。

能够当压力值Pg大于阈值α时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C供给。能够当压力值Ph大于阈值β时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D供给。能够在压力值Pi大于阈值γ时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向铲斗液压缸17的缸底侧油室17C供给。能够当压力值Pj大于阈值γ时，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D供给。压力比较部61B在压力值Pg、Ph、Pi、Pj大于阈值α、β、γ、δ的情况下，将允许工作油供给的允许信号向先导压力运算部61C输出。

先导压力运算部61C的输入侧与复合操作判断部61A以及压力比较部61B连接。先导压力运算部61C的输出侧与比例电磁阀54A、54B、54C、54D连接。先导压力运算部61C基于来自复合操作判断部61A的复合操作的操作信号A、B、C和来自压力比较部61B的允许信号来运算向斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47供给的先导压Pa、Pb、Pc、Pd。先导压力运算部61C将与运算出的先导压Pa、Pb、Pc、Pd对应的控制信号a、b、c、d向比例电磁阀54A、54B、54C、54D输出。

比例电磁阀54A、54B根据来自控制器61的控制信号a、b向斗杆切换阀46供给先导压Pa、Pb。比例电磁阀54C、54D根据来自控制器61的控制信号c、d向铲斗切换阀47供给先导压Pc、Pd。此时，比例电磁阀54A、54B、54C、54D将与控制信号a、b、c、d的大小成比例的先导压Pa、Pb、Pc、Pd向斗杆切换阀46和铲斗切换阀47中的至少一方输出。随后详细说明这种基于控制器61进行的斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47的切换控制、即图4的控制处理。

实施方式的液压挖掘机1具有如上所述的构成，接着说明其动作。

当搭乘于舱室6的操作员使发动机32起动后，由发动机32驱动液压泵33。由此，从液压泵33排出的工作油根据设于舱室6内的行驶用杆、踏板装置(未图示)以及作业杆21、22的杆操作、踏板操作而向行驶液压马达、旋转液压马达、前部装置11的液压缸15、16、17供给。由此，液压挖掘机1能够进行基于下部行驶体2的行驶动作、上部旋转体3的旋转动作、基于前部装置11的挖掘作业等。

接着，参照图4来说明由控制器61执行的控制处理。此外，图4的控制处理例如在向控制器61通电的期间，以规定的控制周期反复执行。

例如，当向控制器61开始电力供给之后，控制器61开始图4的控制处理(运算处理)。控制器61在S1中判断是否具有动臂下降信号的输入。在S1判断为“是”的情况下向S2前进。另一方面，在S1判断为“否”的情况下向S4前进。在S4中为“无输出”。该情况下，没有向斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47输出先导压Pa、Pb、Pc、Pd。即，为了将斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47设为截断位置，控制器61没有向比例电磁阀54A、54B、54C、54D输出控制信号a、b、c、d。由此，比例电磁阀54A、54B、54C、54D的开度成为0。若在S4中设为“无输出”，则返回。即，经由返回，回到开始，重复S1以后的处理。

另一方面，在S2中，判断斗杆操作信号是“推出”，还是“拉回”，或是“无”。在S2判断为“无”的情况下向S3前进。在S2判断为“推出”，即具有斗杆推出信号的输入的情况下，向S9前进。在S2判断为“拉回”，即具有斗杆拉回信号的输入的情况下，向S14前进。在S3中，判断铲斗操作信号是“铲装”，还是“卸载”，或是“无”。在S3判断为“无”的情况下，向S4前进。在S3判断为“铲装”，即具有铲斗铲装信号的输入的情况下，向S5前进。在S3判断为“卸载”，即具有铲斗卸载信号的输入的情况下，向S7前进。

在S5中判断铲斗液压缸17的缸底侧油室17C的压力Pi是否大于阈值β。即，前进至S5的情况对应于指令动臂液压缸15缩短且指令铲斗液压缸17伸长的情况。该情况下优选为，通过将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向铲斗液压缸17的缸底侧油室17C供给，有效运用动臂液压缸15基于动臂12的自重而缩短时的工作油。但是，当铲斗液压缸17的缸底侧油室17C的压力低，即铲斗液压缸17的负荷低时，若将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向铲斗液压缸17的缸底侧油室17C供给，则存在从铲斗切换阀47通过的工作油的流速变快，铲斗切换阀47的耐久性降低的可能性。

因此，在S5中，当压力Pi大于阈值β时允许铲斗切换阀47的切换。即，S5中判断为“否”的情况下向S4前进。相对于此，在S5判断为“是”的情况下向S6前进。在S6中向铲斗切换阀47输出先导压Pc。即，为了将铲斗切换阀47设为第一切换位置，控制器61向比例电磁阀54C输出控制信号c。由此，动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向铲斗液压缸17的缸底侧油室17C供给，能够由铲斗液压缸17有效运用基于动臂12的自重产生的来自动臂液压缸15的工作油。在S6中输出先导压Pc，然后返回。

在S7中判断铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D的压力Pj是否大于阈值δ。即，前进至S7的情况对应于指令动臂液压缸15缩短且指令铲斗液压缸17缩短的情况。该情况下优选为，通过将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D供给，而将基于动臂12的自重产生的来自动臂液压缸15的工作油优选运用于铲斗液压缸17的缩短。在该情况下，为了抑制伴随工作油的流速变快而导致的铲斗切换阀47的耐久性降低，在S7中，当压力Pj大于阈值δ时允许铲斗切换阀47的切换。即，在S7判断为“否”的情况下向S4前进。相对于此，在S7判断为“是”的情况下向S8前进。在S8中向铲斗切换阀47输出先导压Pd。即，为了将铲斗切换阀47设为第二切换位置，控制器61向比例电磁阀54C输出控制信号d。由此，动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向铲斗液压缸17的活塞杆侧油室17D供给，能够由铲斗液压缸17有效运用基于动臂12的自重产生的来自动臂液压缸15的工作油。若在S8中输出先导压Pd，则返回。

在S9中判断铲斗操作信号是“铲装”，还是“卸载”，或是“无”。在S9判断为“卸载”的情况下向S4前进。在S9判断为“无”的情况下向S10前进。在S10中判断斗杆液压缸16的缸底侧油室16C的压力Pg是否大于阈值α。即前进至S10的情况对应于指令动臂液压缸15缩短且指令斗杆液压缸16伸长的情况。该情况下，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C供给，由此能够将基于动臂12的自重产生的来自动臂液压缸15的工作油有效运用至斗杆液压缸16的伸长。在该情况下，为了抑制伴随工作油的流速变快而导致的斗杆切换阀46的耐久性降低，在S10中，当压力Pg大于阈值α时允许斗杆切换阀46的切换。

即在S10判断为“否”的情况下向S4前进。相对于此，在S10判断为“是”的情况下向S11前进。在S11中向斗杆切换阀46输出先导压Pa。即为了将斗杆切换阀46设为第一切换位置，控制器61向比例电磁阀54A输出控制信号a。由此，动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C供给，能够由斗杆液压缸16有效运用基于动臂12的自重产生的来自动臂液压缸15的工作油。若在S11中输出先导压Pa，则返回。

在S9判断为“铲装”的情况下向S12前进。在S12中，判断斗杆液压缸16的缸底侧油室16C的压力Pg是否大于阈值α且铲斗液压缸17的缸底侧油室17C的压力Pi是否大于阈值β。即，前进至S12的情况对应于指令动臂液压缸15缩短、指令斗杆液压缸16伸长且指令铲斗液压缸17伸长的情况。该情况下，将动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C以及铲斗液压缸17的缸底侧油室17C供给，由此将基于动臂12的自重产生的来自动臂液压缸15的工作油有效运用于斗杆液压缸16的伸长和铲斗液压缸17的伸长。

该情况下，为了抑制伴随工作油的流速变快而导致的斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47的耐久性降低，在S12中，当压力Pg大于阈值α且压力Pi大于阈值β时允许斗杆切换阀46以及铲斗切换阀47的切换。即，在S12判断为“否”的情况下向S4前进。相对于此，在S12判断为“是”的情况下向S13前进。在S13中，向斗杆切换阀46输出先导压Pa，并且向铲斗切换阀47输出先导压Pc。即，为了将斗杆切换阀46设为第一切换位置，并且将铲斗切换阀47设为第一切换位置，控制器61向比例电磁阀54A输出控制信号a，并且向比例电磁阀54C输出控制信号c。

由此，动臂液压缸15的缸底侧油室15C的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C以及铲斗液压缸17的缸底侧油室17C供给，能够由斗杆液压缸16以及铲斗液压缸17有效运用基于动臂12的自重产生的工作油。若在S13中输出先导压Pa以及先导压Pc，则返回。此外，S14至S18的处理除了在斗杆推出信号是斗杆拉回信号的点不同以外，S9至S13的处理是同样的，由此省略这些内容的说明。

以上那样地，根据实施方式，连接切换装置45基于动臂操作杆22A的指令(动臂下降指令)和斗杆操作杆21B的指令(斗杆推出指令、斗杆拉回指令)来切换“将动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的缸底侧油室16C连接”或“将动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D连接”。因此，例如，“在同时进行动臂液压缸15的缩短动作和斗杆液压缸16的伸长动作的场景”和“同时进行动臂液压缸15的缩短动作和斗杆液压缸16的伸缩动作的场景”的双方下，能够将斗杆液压缸16的动作增速。针对铲斗液压缸17也是同样的。由此，不仅针对挖掘装入作业中的一部分动作，而且针对在从将土砂装入自卸卡车之后到返回至开始挖掘动作的姿势为止的动作中经常使用的动作，也能够使动作速度增速。该结果为，能够更加有效运用基于动臂12的自重而从动臂液压缸15排出的工作油，能够提高作业能率。即，能够运用前部装置11的势能来驱动斗杆液压缸16、铲斗液压缸17，能够谋求节能。

根据实施方式，连接切换装置45具有：斗杆切换阀46，其具有“第一切换位置”、“第二切换位置”和“截断位置”；和控制器61，其将该斗杆切换阀46从“截断位置”切换至“第一切换位置”或“第二切换位置”。因此，控制器61通过基于动臂操作杆22A的指令和斗杆操作杆21B的指令来切换斗杆切换阀46，能够将“动臂液压缸15的缸底侧油室15C”与“斗杆液压缸16的缸底侧油室16C」或「斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D”连接。由此，在“同时进行动臂液压缸15的缩短动作和斗杆液压缸16的伸长动作的场景”和“同时进行动臂液压缸15的缩短动作和斗杆液压缸16的伸缩动作的场景”的双方下，能够稳定地使斗杆液压缸16的动作增速。另外，连接切换装置45也具有铲斗切换阀47，由此对于铲斗液压缸17也是同样的。

根据实施方式，连接切换装置45在动臂操作杆22A的指令和斗杆操作杆21B的指令的基础上，还基于斗杆液压缸16的缸底侧油室16C的压力或斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D的压力，将“动臂液压缸15的缸底侧油室15C”和“斗杆液压缸16的缸底侧油室16C”或“斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D”连接。因此，在动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的缸底侧油室16C之间的压力差或动臂液压缸15的缸底侧油室15C与斗杆液压缸16的活塞杆侧油室16D之间的压力差大时，能够使这些油室不连接。由此，能够抑制因压力差大而导致从斗杆切换阀46通过的工作油的流速过快。该结果为，能够提高斗杆切换阀46的耐久性。对于铲斗液压缸17也是同样的。

根据实施方式，构成为，能够将从动臂液压缸15的缸底侧油室15C排出的工作油，不仅向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C或活塞杆侧油室16D，而且能够向铲斗液压缸17的缸底侧油室17C或活塞杆侧油室17D供给。因此，在“同时进行动臂下降动作和斗杆推出动作的场景”、“同时进行动臂下降动作和斗杆拉回动作的场景”、“同时进行动臂下降动作和铲斗铲装动作的场景”、“同时进行动臂下降动作和铲斗卸载动作的场景”下，能够使斗杆13或铲斗14增速。即，在进行“动臂下降及斗杆推出复合操作”、“动臂下降及铲斗铲装复合操作”、“动臂下降及斗杆拉回复合操作”、“动臂下降及铲斗卸载复合操作”时，从动臂液压缸15的缸底侧油室15C排出的工作油向斗杆液压缸16或铲斗液压缸17供给，能够使斗杆13或铲斗14的动作速度增速。而且，即使在“动臂下降动作的基础上使斗杆13和铲斗14的两方动作的场景”下，也能够使斗杆13以及铲斗14增速。由此，能够进一步提高作业能率。

此外，在装载式的液压挖掘机1的情况下，斗杆拉回操作、铲斗卸载操作几乎靠自重进行动作，由此存在从动臂液压缸15的缸底侧油室15C排出的工作油的供给对象的液压缸室的压力无法充分升高的可能性。因此，收缩各操作的出口节流油路来有意地设为负荷状态，由此也能够供给从动臂液压缸15的缸底侧油室15C排出的工作油。

在实施方式中，构成为，能够将从动臂液压缸15的缸底侧油室15C排出的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C或活塞杆侧油室16D和铲斗液压缸17的缸底侧油室17C或活塞杆侧油室17D的两方供给。即，在实施方式中，举例说明了将作业部件设为斗杆13以及铲斗14，将作业部件驱动液压缸设为斗杆液压缸16以及铲斗液压缸17，将作业部件操作装置设为斗杆操作杆21B以及铲斗操作杆22B，将作业部件方向控制阀设为斗杆方向控制阀38B以及铲斗方向控制阀38C的情况。

但是，并不限于此，例如也可以为，将作业部件设为斗杆，将作业部件驱动液压缸设为斗杆液压缸，将作业部件操作装置设为斗杆操作杆，将作业部件方向控制阀设为斗杆方向控制阀。即，也可以构成为，不将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油向铲斗液压缸供给构成，即构成为，虽然设有斗杆切换阀但不设置铲斗切换阀。该情况下，在“同时进行动臂下降动作和斗杆推出动作的场景”的基础上，即使为“同时进行动臂下降动作和斗杆拉回动作的场景”，也能够使斗杆增速。

另一方面，也可以为，将作业部件设为铲斗，将作业部件驱动液压缸设为铲斗液压缸，将作业部件操作装置设为铲斗操作杆，将作业部件方向控制阀设为铲斗方向控制阀。即，也可以构成为，不将从动臂液压缸的缸底侧油室排出的工作油向斗杆液压缸供给，即构成为，虽然设有铲斗切换阀，但没设有斗杆切换阀。该情况下，在“同时进行动臂下降动作和铲斗铲装动作的场景”的基础上，即使为“同时进行动臂下降动作和铲斗卸载动作的场景”，也能够使铲斗增速。

在任一情况下，不仅针对挖掘装入作业中的一部分动作，而且针对在从将土砂装入自卸卡车之后到返回至开始挖掘动作的姿势为止的动作中经常使用的动作，也能够使动作速度增速。因此，能够由斗杆的动作或铲斗的动作有效运用基于动臂的自重从动臂液压缸排出的工作油，能够提高作业能率。

在实施方式中，举例说明了构成为将从动臂液压缸15的缸底侧油室15C排出的工作油向斗杆液压缸16的缸底侧油室16C和活塞杆侧油室16D供给的情况。另外，在实施方式中，举例说明了构成为将从动臂液压缸15的缸底侧油室15C排出的工作油向铲斗液压缸17的缸底侧油室17C和活塞杆侧油室17D供给的情况。但是，并不限于此，作为作业部件驱动液压缸，也可以使用开闭液压缸等斗杆液压缸及铲斗液压缸以外的液压缸。

在实施方式中，举例说明了前部装置11构成为，具有动臂12、斗杆13、铲斗14、动臂液压缸15、斗杆液压缸16和铲斗液压缸17的情况，即构成为具有动臂、两个作业部件、动臂液压缸、和两个作业部件驱动液压缸的情况。但是，并不限于此，例如，前部装置也可以构成为，具有动臂、一个作业部件、动臂液压缸、和一个作业部件驱动液压缸。另外，前部装置也可以构成为，具有动臂、三个以上的作业部件、动臂液压缸、和三个以上的作业部件驱动液压缸。总结来说，作业部件的数量、作业部件驱动液压缸的数量、作业部件操作装置的数量、作业部件方向控制阀的数量以及切换阀的数量能够根据前部装置的构成而增减。

在实施方式中，作为作业机械而以由发动机32驱动的发动机式的液压挖掘机1为例进行了说明。但是，并不限于此，例如，也可以适用于由发动机和电动马达驱动的混合动力式的液压挖掘机，而且也可以适用于电动式的液压挖掘机。

在实施方式中，作为作业机械而以超大型的液压挖掘机1为例进行了说明，但并不限于此，可以适用于各种尺寸(大型、中型、小型)的液压挖掘机。另外，以履带式的液压挖掘机1为例进行了说明，但并不限于此，例如可以适用于轮式的液压挖掘机。而且，以装载式的液压挖掘机1为例进行了说明，但例如也可以适用于反铲式的液压挖掘机。即，本发明不限于实施方式的液压挖掘机1，能够广泛适用于各种作业机械。

附图标记说明

1液压挖掘机(作业机械)

11前部装置

12动臂

13斗杆(作业部件)

14铲斗(作业部件)

15动臂液压缸

15C缸底侧油室

16斗杆液压缸(作业部件驱动液压缸)

16C缸底侧油室

16D活塞杆侧油室

17铲斗液压缸(作业部件驱动液压缸)

17C缸底侧油室

17D活塞杆侧油室

21B斗杆操作杆(作业部件操作装置)

22A动臂操作杆(动臂操作装置)

22B铲斗操作杆(作业部件操作装置)

33液压泵

38A动臂方向控制阀38B斗杆方向控制阀(作业部件方向控制阀)38C铲斗方向控制阀(作业部件方向控制阀)39BMCB管路(第一油路)

41AMCB管路(第二油路)

42AMCR管路(第三油路)

43BKCB管路(第二油路)

44BKCR管路(第三油路)

45连接切换装置

46斗杆切换阀(切换阀)

47铲斗切换阀(切换阀)

48BMCBC管路(第一连接油路)

49AMCBC管路(第二连接油路)

50AMCRC管路(第三连接油路)

51BKCBC管路(第二连接油路)

52BKCRC管路(第三连接油路)

61控制器(切换阀控制装置)。