(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業アームと、該作業アームを駆動するアームシリンダと、
該作業アームに装着されたバケットと、該バケットを駆動するバケットシリンダと、該バケットシリンダを伸張させたときに該バケットを作動限界に規制するストッパとをそなえた作業機械に装備され、
該バケットが該作動限界にあるか否かを検出する第１検出手段と、
該アームシリンダの状態を検出する第２検出手段と、
該バケットシリンダの状態を検出する第３検出手段と、
該バケットシリンダのボトム室内の作動流体を放出する作動流体放出手段と、
該バケットを急速ダンプ操作するための急速ダンプ用操作手段と、
該第１検出手段，該第２検出手段及び該第３検出手段からの検出情報と該急速ダンプ用操作手段からの操作情報とに基づいて、該作動流体放出手段を制御する制御手段とをそなえ、
該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該作動流体放出手段を制御し、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ボトム室内での閉じ込め圧の発生を防止すべく該ボトム室内の該作動流体を緩やかに放出させるよう該作動流体放出手段を制御し、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ボトム室内の該作動流体を急速に放出させるよう該作動流体放出手段を制御する
ことを特徴とする、作業機械の作業アーム制御装置。
【請求項２】
該作動流体放出手段は、該バケットシリンダのボトム室内の作動流体を放出しない全閉モードと、該ボトム室内の作動流体を緩やかに放出する半開モードと、該ボトム室内の作動流体を急速に放出する全開モードとをそなえたロジック弁により構成され、
該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該ロジック弁を全閉モードとし、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ロジック弁を半開モードとし、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ロジック弁を全開モードとする
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の作業アーム制御装置。
【請求項３】
該作動流体放出手段は、
該バケットシリンダのボトム室内の作動流体を放出しない閉モードと、該ボトム室内の作動流体を急速に放出可能とする開モードとをそなえたロジック弁と、
該ロジック弁の出口と該バケットシリンダのロッド側室内との間に設けられ、該ロジック弁からの流体圧が過剰な時に余剰の作動流体を該ロッド側室へ逃がす低圧リリーフ弁と、
該ロジック弁の出口と該ロッド側室内との間に該低圧リリーフ弁と並列に設けられ、該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を作動流体タンクへ逃がす第１モードと該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を該ロッド側室へ逃がす第２モードとをそなえた方向切換弁と、から構成され、
該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該ロジック弁を閉モードとし、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第１モードとし、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第２モードとする
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の作業アーム制御装置。
【請求項４】
該低圧リリーフ弁及び該方向切換弁と、該ロッド側室との間に、該ロッド側室の側から該低圧リリーフ弁及び該方向切換弁の側への作動流体の流れを阻止するチェック弁が介装されていることを特徴とする、請求項３記載の作業機械の作業アーム制御装置。
【請求項５】
該作動流体放出手段は、
該バケットシリンダのボトム室内の作動流体を放出しない閉モードと、該ボトム室内の作動流体を急速に放出可能とする開モードとをそなえたロジック弁と、
該ロジック弁の出口と該バケットシリンダのロッド側室内と該アームシリンダの流体室内との間に設けられ、該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を該ロッド側室へ逃がす第１モード，及び，該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を該アームシリンダの流体室へ逃がす第２モードをそなえた方向切換弁と、
該方向切換弁と該ロッド側室との間に介装され、該ロッド側室側から該方向切換弁側への作動流体の流れを阻止する第１のチェック弁と、
該方向切換弁と該アームシリンダの流体室との間に介装され、該アームシリンダの流体室側から該方向切換弁側への作動流体の流れを阻止する第２のチェック弁と、から構成され、
該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該ロジック弁を閉モードとし、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第１モードとし、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第２モードとする
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の作業アーム制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの作業機械に装備されたローダーフロント等の作業アームを制御する装置に関し、特に、作業アームを駆動するアクチュエータの閉じ込め圧の発生を防止する機能や急速ダンプ機能を有するようにした、作業機械の作業アーム制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の作業機械には、ローダーフロント等の作業アームが装着されている。例えば図９〜図１１は従来の油圧ショベルについて示すもので、図９，図１０はその模式的な側面図であり、図１１はその油圧回路の概略構成図である。図９に示すように、油圧ショベルは、下部走行体１と、この下部走行体１上に回転自在に結合された上部旋回体２とをそなえ、上部旋回体２には、ローダーフロント（作業アーム）３が装備されている。
【０００３】
このローダーフロント３は、上部走行体２に回動自在に結合されたブーム４と、このブーム４の先端に回動自在に結合されたアーム５と、アーム５の先端に回動自在に結合されたバケット６と、ブーム４を駆動するブームシリンダ４ａと、アーム５を駆動するアームシリンダ５ａと、バケット６を駆動するバケットシリンダ６ａと、アーム５とバケットシリンダ６ａとを連結するリンク７と、バケットシリンダ６ａとリンク７及びバケット６とを連結するロッド８と、から構成されている。また、アーム５の先端部にはバケット６のアーム５側への回動を規制するストッパ８０が装着されている。
【０００４】
このような油圧ショベルには、図１１に示すように、下部走行体１にそなえられた走行モータ１３ａ，１３ｂ，上部旋回体２にそなえられた旋回モータ１２，ブームシリンダ４ａ，アームシリンダ５ａ，バケットシリンダ６ａ等の各部を駆動するアクチュエータのために、油圧回路が備えられている。
この油圧回路には、油圧源として、原動機９とこの原動機９によって駆動される油圧ポンプ１０ａ，１０ｂとが備えられ、油圧ポンプ１０ａ，１０ｂで加圧され吐出された作動油は、コントロールバルブ１１によって制御されて各アクチュエータ、即ち、走行モータ１３ａ，１３ｂ，旋回モータ１２，ブームシリンダ４ａ，アームシリンダ５ａ，バケットシリンダ６ａに適宜配分されるようになっている。
【０００５】
また、コントロールバルブ１１内には、ローダーフロント３の要部を駆動する駆動回路として、アームシリンダ用制御バルブ１６と、バケットシリンダ用制御バルブ１７とが備えられ、バケットシリンダ６ａの駆動回路には、さらに、オーバロードリリーフバルブ１４ａ，１４ｂと、各オーバロードリリーフバルブ１４ａ，１４ｂに併設されたバキューム防止用チェックバルブ１５ａ，１５ｂとが設けられている。
【０００６】
また、アームシリンダ用制御バルブ１６を操作するアーム操作用リモコン弁２０と、バケットシリンダ用制御バルブ１７を操作するバケット操作用リモコン弁２１とが備えられており、これらの操作用リモコン弁２０，２１には、原動機９によって駆動されるパイロットポンプ１９からのパイロット圧が用いられている。なお、油圧ポンプ１０ａ，１０ｂからコントロールバルブ１１に供給されて余剰となった作動油や各アクチュエータから排出された作動油は、作動油タンク（以下、単にタンクという）１８に戻されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の油圧ショベルの場合、図１０に示すように、バケットシリンダ６ａを伸ばしてバケット６がアーム５に設けられたストッパ８０に当接した状態で（二点鎖線参照）、図１１に示すアーム用リモコン弁２０を縮み側へ操作して制御バルブ１６を室ａの状態に切り換えて、アームシリンダ５ａを縮めて、矢印Ｄ方向にアーム５を下げるようにする場合がある。
【０００８】
このとき、アームシリンダ５ａを縮めるのにしたがって、バケットシリンダ６ａはストッパ８０に押されるため、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに閉じ込め圧が発生し、この発生した油圧はオーバロードリリーフバルブ１４ａからタンク１８へ逃げる。一方、バケットシリンダ６ａのロッド側室（ロッド室ともいう）６ａｂには、バキューム防止用チェックバルブ１５ｂを介してタンク１８から作動油が供給される。
【０００９】
この状態でアームシリンダ５ａを動かす（縮める）と、バケットシリンダ６ａのオーバロードリリーフバルブ１４ａを作動させる閉じ込め圧が発生するため、アームシリンダ５ａの作動圧が上昇し、エネルギロスを招くだけでなく、アームシリンダ５ａの作動速度が低下し、著しい場合にはアームシリンダ５ａが動かなくなってしまうこともあり、作業性が低下してしまうという課題もある。
【００１０】
また、バケット６内の土砂を排出する場合、リモコン弁２１を操作して、コントロールバルブ１１内の制御バルブ１７を作動させるが、メインポンプ１０ａの圧油供給のみではシリンダ５ａの速度が遅く、また、バケットシリンダ６ａからタンク１８への戻り油がコントロールバルブ１１内を通って戻るので、抵抗が大きくなり（即ち、圧損が大きくなり）、作業速度が低下するため、急速な排土が困難になるといった課題もある。
【００１１】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、作業アームが作動限界に達しても作業アームを駆動する油圧アクチュエータに閉じ込め圧が発生しないようにして作動油の圧力上昇を防止し、エネルギロスの回避や、作業アームの作業性の確保を図ることができるようにするなど、作業性能を向上させることができるようにした、作業機械の作業アーム制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の作業機械の作業アーム制御装置（請求項１）は、作業アームと、該作業アームを駆動するアームシリンダと、該作業アームに装着されたバケットと、該バケットを駆動するバケットシリンダと、該バケットシリンダを伸張させたときに該バケットを作動限界に規制するストッパとをそなえた作業機械に装備され、該バケットが該作動限界にあるか否かを検出する第１検出手段と、該アームシリンダの状態を検出する第２検出手段と、該バケットシリンダの状態を検出する第３検出手段と、該バケットシリンダのボトム室内の作動流体を放出する作動流体放出手段と、該バケットを急速ダンプ操作するための急速ダンプ用操作手段と、該第１検出手段，該第２検出手段及び該第３検出手段からの検出情報と該急速ダンプ用操作手段からの操作情報とに基づいて、該作動流体放出手段を制御する制御手段とをそなえ、該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該作動流体放出手段を制御し、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ボトム室内での閉じ込め圧の発生を防止すべく該ボトム室内の該作動流体を緩やかに放出させるよう該作動流体放出手段を制御し、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ボトム室内の該作動流体を急速に放出させるよう該作動流体放出手段を制御することを特徴としている。
【００１４】
また、該作動流体放出手段は、該バケットシリンダの該ボトム室内の作動流体を放出しない全閉モードと、該ボトム室内の作動流体を緩やかに放出する半開モードと、該ボトム室内の作動流体を急速に放出する全開モードとをそなえたロジック弁により構成され、該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該ロジック弁を全閉モードとし、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ロジック弁を半開モードとし、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ロジック弁を全開モードとするように構成してもよい（請求項２）。
【００１５】
あるいは、該作動流体放出手段は、該バケットシリンダのボトム室内の作動流体を放出しない閉モードと、該ボトム室内の作動流体を急速に放出可能とする開モードとをそなえたロジック弁と、該ロジック弁の出口と該バケットシリンダのロッド側室内との間に設けられ、該ロジック弁からの流体圧が過剰な時に余剰の作動流体を該ロッド側室へ逃がす低圧リリーフ弁と、該ロジック弁の出口と該ロッド側室内との間に該低圧リリーフ弁と並列に設けられ、該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を作動流体タンクへ逃がす第１モードと該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を該ロッド側室へ逃がす第２モードとをそなえた方向切換弁と、から構成され、該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該ロジック弁を閉モードとし、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第１モードとし、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第２モードとするように構成してもよい（請求項３）。
【００１６】
この場合、該低圧リリーフ弁及び該方向切換弁と、該ロッド側室との間に、該ロッド側室の側から該低圧リリーフ弁及び該方向切換弁の側への作動流体の流れを阻止するチェック弁が介装されするように構成することが好ましい（請求項４）。
また、該作動流体放出手段は、該バケットシリンダのボトム室内の作動流体を放出しない閉モードと、該ボトム室内の作動流体を急速に放出可能とする開モードとをそなえたロジック弁と、該ロジック弁の出口と該バケットシリンダのロッド側室内と該アームシリンダの流体室内との間に設けられ、該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を該ロッド側室へ逃がす第１モード，及び，該ロジック弁の出口からの余剰の作動流体を該アームシリンダの流体室へ逃がす第２モードをそなえた方向切換弁と、該方向切換弁と該ロッド側室との間に介装され、該ロッド側室側から該方向切換弁側への作動流体の流れを阻止する第１のチェック弁と、該方向切換弁と該アームシリンダの流体室との間に介装され、該アームシリンダの流体室側から該方向切換弁側への作動流体の流れを阻止する第２のチェック弁と、から構成され、該制御手段は、通常時は該ボトム室内の該作動流体を放出しないよう該ロジック弁を閉モードとし、該バケットが該作動限界にあり且つ該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該アームシリンダが縮み側に操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第１モードとし、該バケットシリンダが非操作状態であるとともに該急速ダンプ用操作手段が急速ダンプ操作されているときには、該ロジック弁を開モードとすると共に該方向切換弁を第２モードとするように構成してもよい（請求項５）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態としての作業機械の作業アーム制御装置について説明すると、図１はその油圧回路を示す概略構成図、図２はその構成を示す制御ブロック図、図３そのミットスイッチの取付状態を示す作業機械の要部側面図、図４はその油圧回路の要部構成図である。
【００１８】
本実施形態の作業機械の作業アーム制御装置は、例えば図９に示すような油圧ショベルのローダーフロント（作業アーム）３を制御するもので、ローダーフロント３自体は、従来技術と同様に、上部走行体２に回動自在に結合されたブーム４と、このブーム４の先端に回動自在に結合されたアーム５と、アーム５の先端に回動自在に結合されたバケット６と、ブーム４を駆動するブームシリンダ４ａと、アーム５を駆動するアームシリンダ５ａと、バケット６を駆動するバケットシリンダ６ａと、アーム５とバケットシリンダ６ａとを連結するリンク７と、バケットシリンダ６ａとリンク７及びバケット６とを連結するロッド８と、から構成されている。アーム５の先端部にはバケット６のアーム５側への回動を規制するストッパ８０が装着されている。
【００１９】
本実施形態にかかる油圧回路は、図１に示すように、従来技術の油圧回路に、作動流体放出手段としてのロジック弁２２やスイッチ類２５，２７〜２９やコントローラ３０等を追加したものである。つまり、図１に示すように、かかる油圧回路には、従来例と同様に、油圧源として原動機９とこの原動機９によって駆動される油圧ポンプ１０ａ，１０ｂとが備えられ、油圧ポンプ１０ａ，１０ｂで加圧され吐出された作動流体としての作動油は、コントロールバルブ１１によって制御されて、走行モータ１３ａ，１３ｂ，旋回モータ１２，ブームシリンダ４ａ，アームシリンダ５ａ，バケットシリンダ６ａといった各アクチュエータに適宜配分されるようになっている。
【００２０】
また、コントロールバルブ１１内には、従来例と同様に、ローダーフロント３の要部を駆動する駆動回路として、アームシリンダ用制御バルブ１６と、バケットシリンダ用制御バルブ１７とが備えられ、バケットシリンダ６ａの駆動回路には、さらに、オーバロードリリーフバルブ１４ａ，１４ｂと、各オーバロードリリーフバルブ１４ａ，１４ｂに併設されたバキューム防止用チェックバルブ１５ａ，１５ｂとが設けられている。
【００２１】
さらに、従来例と同様に、アームシリンダ用制御バルブ１６を操作するアーム操作用リモコン弁２０と、バケットシリンダ用制御バルブ１７を操作するバケット操作用リモコン弁２１とが備えられており、これらの操作用リモコン弁２０、２１には、原動機９によって駆動されるパイロットポンプ１９からのパイロット圧が用いられており、油圧ポンプ１０ａ，１０ｂからコントロールバルブ１１に供給されて余剰となった作動油や各アクチュエータから排出された作動油は、作動流体タンクとしての作動油タンク（タンク）１８に戻されるようになっている。
【００２２】
そして、本油圧回路では、図１に示すように、アーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートに第２検出手段としての圧力スイッチ２５が、バケット操作用リモコン弁２１の二次圧ポートに高圧選択弁２６が、この高圧選択弁２６の出力ポートに第３検出手段としての圧力スイッチ２７が、それぞれ設けられている。また、図３に示すように、アーム５に第１検出手段としてのリミットスイッチ２８が装備されるとともに、オペレータが急速ダンプを行ないたい際に操作する急速ダンプ用操作スイッチ２９がそなえられている。
【００２３】
そして、これらの圧力スイッチ２５，圧力スイッチ２７，リミットスイッチ２８，急速ダンプ用操作スイッチ２９からの信号は、コントローラ３０に入力されるようになっている。
なお、圧力スイッチ２５，圧力スイッチ２７は、各検出対象の油圧がそれぞれに設定された所定圧以上であるとオン信号を出力し所定圧未満であるとオフ信号を出力する。また、リミットスイッチ２８は、バケットシリンダ６ａと連動するリンク７の位置に応じて作動し、バケットシリンダ６ａが伸長してバケット６がストッパ８０に当接すると、これに連動するようにオン信号を出力する。急速ダンプ用操作スイッチ２９は、オペレータが操作したらオン信号を出力し、オペレータが操作していなければオフ信号を出力するようになっている。
【００２４】
ロジック弁２２は、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａ内の作動流体を適宜放出させる作動流体放出手段として機能するもので、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに通じる油路２２ｃに付設され、ポペット弁２３とパイロット弁２４とを備えている。パイロット弁２４には、ソレノイド２４ｄ，２４ｅが備えられている。また、ロジック弁２２の入口ポート２２ａはバケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに通じており、ロジック弁２２の出口ポート２２ｂはタンク１８に通じている。
【００２５】
ポペット弁２３は、入口ポート２２ａと出口ポート２２ｂとの間に設けられており、パイロット弁２４によってその状態（位置）を調整され、ロジック弁２２の開度を調整するようになっており、このロジック弁２２の開度に応じて油路２２ｃ内の作動油（圧油）がタンク１８に導かれるようになっている。
つまり、ポペット弁２３は、その背面側をバネ２３ａによってロジック弁２２を閉鎖する方向に付勢されており、バネ２３ａが内装されたバネ室２３ｂ内と油路２２ｃ内との圧力差（Ｐ１−Ｐ２、ただし、Ｐ１は油路２２ｃ内の圧力、Ｐ２はバネ室２３ｂ内の圧力）とバネ２３ａの付勢力とのバランス状態に応じて、ポペット弁２３の状態（位置）が調整されるようになっている。
【００２６】
また、パイロット弁２４は、図４に示すように構成され、ソレノイド２４ｄ，２４ｅがいずれも通電していないときには室２４ｃを選択し（この状態がロジック弁２２の全閉モードに対応する）、ソレノイド２４ｄが通電されると室２４ａを選択し（この状態がロジック弁２２の半開モードに対応する）、ソレノイド２４ｅが通電されると室２４ｂを選択する（この状態がロジック弁２２の全開モードに対応する）ようになっている。そして、ポペット弁２３は、このパイロット弁２４の状態（選択された室）に応じた状態になるように構成されている。
【００２７】
そして、ソレノイド２４ｄが通電されてパイロット弁２４で室２４ａが選択されると、図４に示すように、ロジック弁２２の入口ポート２２ａとポペット弁２３のバネ室２３ｂ内とがオリフィスを介して連通すると共に、ポペット弁２３のバネ室２３ｂとタンク１８とがオリフィスを介して連通して、バネ室２３ｂ内の圧力は、ロジック弁２２の入口ポート２２ａの圧力とタンク１８内の圧力との中間圧となる。したがって、ロジック弁２２の入口ポート２２ａ（油路２２ｃ内の圧力）とバネ室２３ｂ内の圧力との差（以下、単に圧力差という）が、バネ２３ａの付勢力とほぼ均衡するようになって、ポペット弁２３は半絞り状態、即ち、ロジック弁２２は半開状態（半開モード）となるように構成されている。
【００２８】
また、ソレノイド２４ｅが通電されてパイロット弁２４で室２４ｂが選択されると、ロジック弁２２の入口ポート２２ａとポペット弁２３のバネ室２３ｂ内との間が閉鎖され、バネ室２３ｂ内の圧力は、ロジック弁２２の入口ポート２２ａの圧力よりも大幅に低圧のタンク１８内圧力と等しくなるので、圧力差がバネ２３ａの付勢力を大きく上回るようになって、ポペット弁２３は全開状態、即ち、ロジック弁２２は全開状態（全開モード）となるように構成されている。
【００２９】
また、ソレノイド２４ｄ，２４ｅが何れも通電されずパイロット弁２４で室２４ｃが選択されると、ロジック弁２２の入口ポート２２ａとポペット弁２３のバネ室２３ｂ内との間が全開となる、バネ室２３ｂ内の圧力は、ロジック弁２２の入口ポート２２ａの圧力と等しくなるので、バネ２３ａの付勢力が圧力差を大きく上回るようになって、ポペット弁２３は全閉状態、即ち、ロジック弁２２は全閉状態（全閉モード）となるように構成されている。
【００３０】
パイロット弁２４の各ソレノイド２４ｄ，２４ｅの制御は、コントローラ３０によって行なわれるようになっている。このため、コントローラ３０には、図２に示すように、ＮＯＴ演算器３１と、ＡＮＤ演算器３２，３３と、電磁弁駆動器３４，３５が備えられている。
ＮＯＴ演算器３１は、圧力スイッチ２７からの信号を受けて、この信号を反転させて出力するようになっている。つまり、ＮＯＴ演算器３１では、圧力スイッチ２７からオン（ＯＮ）の信号が入力されるとオフ（ＯＦＦ）信号を出力し、圧力スイッチ２７からのオフ信号が入力されるとオン信号を出力するようになっている。
【００３１】
ＡＮＤ演算器３２は、このＮＯＴ演算器３１からの出力信号と、圧力スイッチ２５及びリミットスイッチ２８からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号が何れもオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れか一つでもオフ信号にはオフ信号を出力するようになっている。
ＡＮＤ演算器３３は、ＮＯＴ演算器３１からの出力信号と、急速ダンプ用操作スイッチ２９からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号が何れもオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れか一つでもオフの場合にはオフ信号を出力するようになっている。
【００３２】
電磁弁駆動器３４は、ＡＮＤ演算器３２からオン信号が出力されるとパイロット弁２４のソレノイド２４ｄをオン（励磁）とし、ＡＮＤ演算器３２からオン信号が出力されない（オフ信号が出力される）とパイロット弁２４のソレノイド２４ｄをオフ（励磁しない）とする。
電磁弁駆動器３５は、ＡＮＤ演算器３３からオン信号が出力されるとパイロット弁２４のソレノイド２４ｅをオン（励磁）とし、ＡＮＤ演算器３３からオン信号が出力されない（オフ信号が出力される）とパイロット弁２４のソレノイド２４ｅをオフ（励磁しない）とする。
【００３３】
つまり、アーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下（即ち、ＮＯＴ演算器３１の出力信号がオン）の条件下で、バケットシリンダ６ａが伸張してバケット６がストッパ８０に当接し（即ち、リミットスイッチ２８がオンとなり）、且つ、アームシリンダ５ａが縮み側に操作されると（即ち、圧力スイッチ２５がオンとなると）、ＡＮＤ演算器３２からオン信号が出力され、電磁弁駆動器３４がパイロット弁２４のソレノイド２４ｄをオン（励磁）とするようになっている。
【００３４】
また、アーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下（即ち、ＮＯＴ演算器３１の出力信号がオン）の条件下で、急速ダンプ用操作スイッチ２９が操作されると（即ち、操作スイッチ２９がオンとなると）、ＡＮＤ演算器３３からオン信号が出力され、電磁弁駆動器３５がパイロット弁２４のソレノイド２４ｅをオン（励磁）とするようになっている。
【００３５】
本発明の第１実施形態としての作業機械の作業アーム制御装置は、上述のように構成されているので、通常の操作時には、ソレノイド２４ｄ，２４ｅの何れも通電されることはなく、パイロット弁２４では室２４ｃが選択され、ロジック弁２２の入口ポート２２ａとポペット弁２３のバネ室２３ｂ内との間が全開となって、ポペット弁２３、即ち、ロジック弁２２は全閉状態（全閉モード）となる。したがって、油路２２ｃ側の圧力、即ち、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａ内の圧力が、ロジック弁２２からタンク１８側に逃げることはなく、バケットシリンダ６ａは通常の伸び縮み動作を行うことができる。
【００３６】
一方、バケットシリンダ６ａが伸びてバケット６がストッパ８０に当たった状態で、アームシリンダ６ａを縮めようとすると、バケット６がストッパ８０に当たるのに連動してリミットスイッチ２８がオンとなり、アームシリンダ５ａを縮めるのに連動して圧力スイッチ２５がオンとなる。このとき、通常はアーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下に保持されておりＮＯＴ演算器３１の出力信号はオンなので、ＡＮＤ演算器３２の出力信号はオンとなって電磁弁駆動器３４がパイロット弁２４のソレノイド２４ｄをオン（励磁）とする。
【００３７】
ソレノイド２４ｄが通電されるとイロット弁２４で室２４ａが選択され、図４に示すように、ロジック弁２２の入口ポート２２ａとポペット弁２３のバネ室２３ｂ内とがオリフィスを介して連通すると共にポペット弁２３のバネ室２３ｂとタンク１８とがオリフィスを介して連通して、バネ室２３ｂ内の圧力は、ロジック弁２２の入口ポート２２ａの圧力とタンク１８内の圧力との中間圧となって、ポペット弁２３が半絞り状態、即ち、ロジック弁２２が半開状態（半開モード）となる。
【００３８】
したがって、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに閉じ込め圧が発生しないようにすることができ、ポペット弁２３をバケット６の自重を保持できる開度に調整しておけば、アームシリンダ５ａの縮み作動に伴って、バケットシリンダ６ａはバケット６の自重を保持しながら縮むことができる。
また、バケット用リモコン２１を操作しない状態で急速ダンプ操作スイッチ２９を操作すると、操作スイッチ２９がオンとなり、このとき、通常はアーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下に保持されておりＮＯＴ演算器３１の出力信号はオンなので、ＡＮＤ演算器３３の出力信号はオンとなって電磁弁駆動器３５がパイロット弁２４のソレノイド２４ｅをオン（励磁）とする。
【００３９】
こうして、ソレノイド２４ｅが通電されると、パイロット弁２４で室２４ｂが選択され、ロジック弁２２の入口ポート２２ａとポペット弁２３のバネ室２３ｂ内との間が閉鎖され、バネ室２３ｂ内の圧力は、ロジック弁２２の入口ポート２２ａの圧力よりも大幅に低圧のタンク１８内圧力と等しくなるので、ポペット弁２３は全開状態、即ち、ロジック弁２２は全開状態（全開モード）となる。したがって、バケットシリンダ６ａはバケット６の自重とバケット６内に入った図示しない土砂等の自重とにより急速に縮むことができる。このとき、バケットシリンダ６ａのロッド側室６ａｂには、バキューム防止用チェックバルブ１５ｂを介して作動油が補充される。
【００４０】
このようにして、バケットシリンダ６ａを伸ばしてバケット６がストッパ８０に当たった状態で、アームシリンダ５ａを縮めても、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに閉じ込め圧は発生しなくなり、バケット６の自重を保持しながらバケットシリンダ６ａを縮ませることができ、エネルギロスを招かないようにでき、しかも操作性，作業性を向上させることができる。また、急速ダンプ操作スイッチ２９で簡単に急速ダンプ操作を行なえるので、急速な排土が可能になり、作業速度を大幅に向上させて作業サイクルを短縮させることができる。
【００４１】
次に、図５，図６を参照して本発明の第２実施形態としての作業機械の作業アーム制御装置について説明すると、図５はその油圧回路を示す概略構成図、図６はその構成を示す制御ブロック図である。
本実施形態にかかる油圧回路も、図５に示すように、第１実施形態と同様に、従来技術の油圧回路に、作動流体放出手段を構成するロジック弁４１やスイッチ類２５，２７〜２９やコントローラ４０等を追加したものであり、これらの追加部分以外は従来例と同様に構成されるので説明を省略する。
【００４２】
つまり、本実施形態かかる油圧回路でも、第１実施形態と同様に、圧力スイッチ２５がアーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートに、高圧選択弁２６がバケット操作用リモコン弁２１の二次圧ポートに、圧力スイッチ２７がこの高圧選択弁２６の出力ポートに、それぞれ設けられ、リミットスイッチ２８がアーム５に装備され、オペレータが急速ダンプを行ないたい際に操作する急速ダンプ用操作スイッチ２９がそなえられている。そして、これらの圧力スイッチ２５，圧力スイッチ２７，リミットスイッチ２８，急速ダンプ用操作スイッチ２９からの信号は、コントローラ４０に入力されるようになっている。
【００４３】
なお、第１実施形態と同様に、圧力スイッチ２５，圧力スイッチ２７は、各検出対象の油圧がそれぞれに設定された所定圧以上であるとオン信号を出力し所定圧未満であるとオフ信号を出力する。また、リミットスイッチ２８は、バケットシリンダ６ａと連動するリンク７の位置に応じて作動し、バケットシリンダ６ａが伸張してバケット６がストッパ８０に当接すると、これに連動するようにオン信号を出力する。急速ダンプ用操作スイッチ２９は、オペレータが操作したらオン信号を出力し、オペレータが操作していなければオフ信号を出力する。
【００４４】
ロジック弁４１は、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに通じる油路４１ｃとロッド室６ａｂに通じる油路４１ｄとタンク１８に通じる油路４１ｅとの間に介設されており、ポペット弁４２とパイロット弁４３とを備えている。パイロット弁４３には、ソレノイド４３ｄが備えられている。また、ロジック弁４１の入口ポート４１ａはバケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに通じており、ロジック弁４１の出口ポート４１ｂはタンク１８に通じる油路４１ｅへ通じている。
【００４５】
図４に示すように、ポペット弁４２は第１実施形態と同様に構成されるが、パイロット弁４３は第１実施形態と異なり２つの室４３ｃ，４３ｂを有するタイプのものになっている。つまり、パイロット弁４３は、ソレノイド４３ｄが通電していないときには室４３ｃを選択し（この状態がロジック弁４１の閉モードに対応する）、ソレノイド４３ｄが通電しているときには室４３ｂを選択する（この状態がロジック弁４１の閉モードに対応する）ようになっている。そして、室４３ｃが選択されると、ポペット弁４２のバネ室４２ｂがロジック弁４１の入口ポート４１ｂと連通し、室４３ｂが選択されると、ポペット弁４２のバネ室４２ｂが油路４１ｅを介してタンク１８と連通するようになっている。
【００４６】
また、本実施形態では、ロジック弁４１の出口ポート４１ｂと油路４１ｄとの間にはリリーフバルブ４４及び方向切換弁としての電磁切換弁４５が介装されており、ロジック弁４１とリリーフバルブ４４と電磁切換弁４５とから、バケットシリンダ６ａの伸張操作時に収縮状態となるボトム室６ａａ内の作動流体を適宜放出させる作動流体放出手段が構成されている。
【００４７】
つまり、リリーフバルブ４４には、入口ポート４４ａ，出口ポート４４ｂが設けられており、入口ポート４４ａはロジック弁４１の出口ポート４１ｂに接続され、出口ポート４４ｂは油路４１ｄに接続されている。そして、ロジック弁４１の出口ポート４１ｂの圧力が所定圧以上になったら、リリーフバルブ４４が開いてロジック弁４１から油路４１ｄに作動油を流動させて、ロジック弁４１の出口ポート４１ｂの圧力を所定圧以下に保持するようになっている。
【００４８】
また、電磁切換弁４５にはＰポート，Ａポート，Ｔポートが設けられており、Ｐポートはロジック弁４１の出口ポート４１ｂに接続され、Ａポートは油路４１ｄに接続され、Ｔポートはタンク１８に通じる油路４１ｅに接続されている。そして、電磁切換弁４５のソレノイド４５ａが非励磁状態ではＰポート，Ａポート，Ｔポートの３ポートが連通する第２モードとなり、ソレノイド４５ａが励磁状態ではＡポート，Ｔポートの２ポートが連通する第１モードとなるように構成されている。ただし、ＴポートはＰポートやＡポートにオリフィスを介して連通するようになっている。
【００４９】
なお、ロッド室６ａｂに通じる油路４１ｄにはチェック弁４６が介装されており、リリーフバルブ４４の出口ポート４４ｂ及び電磁切換弁４５のＡポートはこのチェック弁４６を介して油路４１ｄに接続されている。チェック弁４６はリリーフバルブ４４及び電磁切換弁４５側からロッド室６ａｂ側への作動油の流通のみを許容し、これと逆の流れは阻止するようになっている。
【００５０】
パイロット弁４３のソレノイド４３ｄ及び電磁切換弁４５のソレノイド４５ａについての制御は、コントローラ４０によって行なわれるようになっている。このため、コントローラ４０には、図６に示すように、ＮＯＴ演算器４７と、ＡＮＤ演算器４８，４９と、ＯＲ演算器５０と、電磁弁駆動器５１，５２が備えられている。
【００５１】
ＮＯＴ演算器４７は、圧力スイッチ２７からの信号を受けて、この信号を反転させて出力するようになっている。つまり、ＮＯＴ演算器４７では、圧力スイッチ２７からオン（ＯＮ）の信号が入力されるとオフ（ＯＦＦ）信号を出力し、圧力スイッチ２７からのオフ信号が入力されるとオン信号を出力するようになっている。
ＡＮＤ演算器４８は、このＮＯＴ演算器４７からの出力信号と、急速ダンプ用操作スイッチ２９からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号が何れもオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れか一つでもオフの場合にはオフ信号を出力するようになっている。
ＡＮＤ演算器４９は、ＮＯＴ演算器４７からの出力信号と、圧力スイッチ２５及びリミットスイッチ２８からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号が何れもオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れか一つでもオフ信号にはオフ信号を出力するようになっている。
【００５２】
ＯＲ演算器５０は、ＡＮＤ演算器４８の出力信号と、ＡＮＤ演算器４９からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号の少なくとも何れか一方がオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れもオフの場合にはオフ信号を出力するようになっている。
電磁弁駆動器５１は、ＯＲ演算器５０からオン信号が出力されるとパイロット弁４３のソレノイド４３ｄをオン（励磁）とし、ＯＲ演算器５０からオン信号が出力されない（オフ信号が出力される）とパイロット弁４３のソレノイド４３ｄをオフ（励磁しない）とする。
【００５３】
電磁弁駆動器５２は、ＡＮＤ演算器４９からオン信号が出力されると電磁切換弁４５のソレノイド４５ａをオン（励磁）とし、ＡＮＤ演算器４９からオン信号が出力されない（オフ信号が出力される）と電磁切換弁４５のソレノイド４５ａをオフ（励磁しない）とする。
つまり、アーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下（即ち、ＮＯＴ演算器４７の出力信号がオン）の条件下で、バケットシリンダ６ａが伸張してバケット６がストッパ８０に当接し（即ち、リミットスイッチ２８がオンとなり）、且つ、アームシリンダ５ａが縮み側に操作されると（即ち、圧力スイッチ２５がオンとなると）、ＡＮＤ演算器４９からオン信号が出力され、電磁弁駆動器５２が電磁切換弁４５のソレノイド４５ａをオン（励磁）とするようになっている。
【００５４】
また、アーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下（即ち、ＮＯＴ演算器４７の出力信号がオン）の条件下で、急速ダンプ用操作スイッチ２９が操作されると（即ち、操作スイッチ２９がオンとなると）、ＯＲ演算器５０からオン信号が出力され、電磁弁駆動器５１がパイロット弁４３のソレノイド４３ｄをオン（励磁）とするようになっている。
【００５５】
本発明の第２実施形態としての作業機械の作業アーム制御装置は、上述のように構成されているので、通常の操作時には、ソレノイド４３ｄ，４５ａの何れも通電されることはなく、パイロット弁４３では室４３ｃが選択され、ロジック弁４１の入口ポート４１ｂとポペット弁４２のバネ室４２ｂ内との間が全開となって、ポペット弁４２、即ち、ロジック弁４１は全閉状態（閉モード）となる。したがって、油路４１ｃ側の圧力、即ち、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａ内の圧力が、ロジック弁４１からタンク１８側に逃げることはない。また、バケットシリンダ６ａのロッド室６ａｂに通じる油路４１ｄに設けられたチェック弁４６によって、ロッド室６ａｂ内の作動油が逃げることもない。したがって、バケットシリンダ６ａは通常の伸び縮み動作を行なうことができる。
【００５６】
一方、バケットシリンダ６ａが伸びてバケット６がストッパ８０に当たった状態で、アームシリンダ６ａを縮めようとすると、バケット６がストッパ８０に当たるのに連動してリミットスイッチ２８がオンとなり、アームシリンダ５ａを縮めるのに連動して圧力スイッチ２５がオンとなる。このとき、通常はアーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下に保持されておりＮＯＴ演算器４７の出力信号はオンなので、ＡＮＤ演算器４９の出力信号はオンとなる。したがって、電磁弁駆動機５２がオンとなり電磁切換弁４５のソレノイド４５ａをオン（励磁）とするとともに、ＯＲ演算器５０の出力信号もオンとなって、電磁弁駆動機５１がオンとなりパイロット弁４３のソレノイド４３ｄをオン（励磁）とする。
【００５７】
パイロット弁４３のソレノイド４３ｄが通電すると、ソレノイド４３ｄが通電されると、パイロット弁４３で室４３ｂが選択され、ロジック弁４１の入口ポート４１ｂとポペット弁４２のバネ室４２ｂ内との間が閉鎖され、バネ室４２ｂ内の圧力は、ロジック弁４１の入口ポート４１ｂの圧力よりも大幅に低圧のタンク１８内圧力と等しくなるので、ポペット弁４２は全開状態、即ち、ロジック弁４１は全開状態（開モード）となる。また、電磁切換弁４５のソレノイド４５ａがオンとなると、Ｐポートが閉じ、ＡポートとＴポートとが絞り（オリフィス）を介して連通する第１モードとなる。
【００５８】
これにより、バケットシリンダ６ａの圧油は、リリーフバルブ４４からのみ逃げて、チェック弁４６を介してバケットシリンダ６ａのロッド室６ａｂに再生される。したがって、リリーフ弁４４をバケット６の自重を保持できる開度に調整しておけば、アームシリンダ５ａの縮み作動に伴って、バケットシリンダ６ａはバケット６の自重を保持しながら縮むことができる。
【００５９】
また、バケット用リモコン２１を操作しない状態で急速ダンプ操作スイッチ２９を操作すると、操作スイッチ２９がオンとなり、このとき、通常はアーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下に保持されておりＮＯＴ演算器４７の出力信号はオンなので、ＡＮＤ演算器４８の出力信号はオンとなってＯＲ演算器５０の出力信号もオンとなって、電磁弁駆動器５１がパイロット弁４３のソレノイド４３ｄオン（励磁）とする。また、電磁弁駆動機５２はオフとなり電切換弁４５のソレノイド４５ａをオフ（非励磁）とする。
【００６０】
こうして、ソレノイド４３ｄが通電されると、パイロット弁４３で室４３ｂが選択され、ロジック弁４１の入口ポート４１ｂとポペット弁４２のバネ室４２ｂ内との間が閉鎖され、バネ室４２ｂ内の圧力は、ロジック弁４１の入口ポート４１ｂの圧力よりも大幅に低圧のタンク１８内圧力と等しくなるので、ポペット弁４２は全開状態、即ち、ロジック弁４１は全開状態（開モード）となる。また、電磁切換弁４５のソレノイド４５ａがオフとなると、電磁切換弁４５はＰポート，Ａポート，Ｔポートの３ポートが連通する第２モードとなる。
【００６１】
これにより、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａの圧油は、ロジック弁４１から電磁切換弁４５及びチェック弁４６を介してバケットシリンダ６ａのロッド室６ａｂに再生され、余剰の作動油はリリーフバルブ４４のリリーフ圧よりも低圧状態で電磁切換弁４５を通じてタンク１８に逃げる。したがって、バケットシリンダ６ａはバケット６の自重とバケット６内に入った図示しない土砂等の自重とにより急速に縮むことができる。このとき、バケットシリンダ６ａのロッド側室６ａｂには、バキューム防止用チェックバルブ１５ｂを介して作動油が補充される。
【００６２】
このようにして、バケットシリンダ６ａを伸ばしてバケット６がストッパ８０に当たった状態で、アームシリンダ５ａを縮めても、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに閉じ込め圧は発生しなくなり、バケット６の自重を保持しながらバケットシリンダ６ａを縮ませることができ、エネルギロスを招かないようにでき、しかも操作性，作業性を向上させることができる。
【００６３】
また、急速ダンプ操作スイッチ２９で簡単に急速ダンプ操作を行なえるので、急速な排土が可能になり、作業速度を大幅に向上させて作業サイクルを短縮させることができる。特に、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａ内の作動油をロッド側室６ａｂに再生するため、急速ダンプをより一層速やかに行うことができ、かつバキュームもより発生し難くなる利点がある。
【００６４】
次に、図７，図８を参照して本発明の第３実施形態としての作業機械の作業アーム制御装置について説明すると、図７はその油圧回路を示す概略構成図、図８はその構成を示す制御ブロック図である。
本実施形態にかかる油圧回路も、図７に示すように、第１，２実施形態と同様に、従来技術の油圧回路に、作動流体放出手段を構成するロジック弁６１やスイッチ類２５，２７〜２９やコントローラ６０等を追加したものであり、これらの追加部分以外は従来例と同様に構成されるので説明を省略する。
【００６５】
つまり、本実施形態かかる油圧回路でも、第１，２実施形態と同様に、圧力スイッチ２５と高圧選択弁２６と圧力スイッチ２７とリミットスイッチ２８と急速ダンプ用操作スイッチ２９とがそなえられ、これらの圧力スイッチ２５，圧力スイッチ２７，リミットスイッチ２８，急速ダンプ用操作スイッチ２９からの信号は、コントローラ６０に入力されるようになっている。なお、圧力スイッチ２５，圧力スイッチ２７，リミットスイッチ２８，急速ダンプ用操作スイッチ２９は、いずれも第１，２実施形態と同様に機能する。
【００６６】
ロジック弁６１は、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに通じる油路６１ｃとロッド室６ａｂに通じる油路６１ｄとタンク１８に通じる油路６１ｅとアームシリンダ５ａのロッド室５ａｂに通じる油路６１ｆとの間に介設されており、ポペット弁６２とパイロット弁６３とを備えている。パイロット弁６３には、ソレノイド６３ｄが備えられている。また、ロジック弁６１の入口ポート６１ａはバケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに通じており、ロジック弁６１の出口ポート６１ｂはタンク１８に通じる油路６１ｅへ通じている。
【００６７】
図６に示すように、ポペット弁６２は第１実施形態と同様に構成されるが、パイロット弁６３は第２実施形態と同様に、２つの室６３ｃ，６３ｂを有するタイプのものになっている。このパイロット弁６３は、ソレノイド６３ｄが通電していないときには室６３ｃを選択し（この状態がロジック弁４１の閉モードに対応する）、ソレノイド６３ｄが通電しているときには室６３ｂを選択する（この状態がロジック弁４１の開モードに対応する）ようになっている。そして、室６３ｃが選択されると、ポペット弁６２のバネ室６２ｂがロジック弁６１の入口ポート６１ｂと連通し、室６３ｂが選択されると、ポペット弁６２のバネ室６２ｂが油路６１ｅを介してタンク１８と連通するようになっている。
【００６８】
また、本実施形態では、ロジック弁６１の出口ポート６１ｂと油路６１ｄ，油路６１ｅ，油路６１ｆとの間に、方向切換弁としての電磁切換弁６４が介装されている。さらに、チェック弁６６は電磁切換弁６４側からロッド室６ａｂ側への作動油の流通のみを許容し、これと逆の流れは阻止するようになっている。同様に、チェック弁６５は電磁切換弁６４側からロッド室５ａｂ側への作動油の流通のみを許容し、これと逆の流れは阻止するようになっている。
【００６９】
そして、このようなロジック弁６１と電磁切換弁６４とチェック弁６５，６６とから、バケットシリンダ６ａの伸張操作時に収縮状態となるボトム室６ａａ内の作動流体を適宜放出させる作動流体放出手段が構成されている。
つまり、電磁切換弁６４にはＰポート，Ａポート，Ｂポート，Ｔポートが設けられており、Ｐポートはロジック弁６１の出口ポート６１ｂに接続され、Ａポートは油路６１ｄにチェック弁６６介して接続され、Ｂポートは油路６１ｆにチェック弁６５を介して接続され、Ｔポートはタンク１８に通じる油路６１ｅに接続されている。そして、電磁切換弁６４のソレノイド６４ａが非励磁状態ではＰポート，Ａポート，Ｔポートの３ポートが連通する第２モードとなり、ソレノイド４５ａが励磁状態ではＰポート，Ｂポートの２ポートが連通する第１モードになるように構成されている。ただし、Ｐポート，Ａポート，Ｔポートの３ポートが連通する際には、ＴポートやＰポートはＡポートに対してオリフィス（絞り）を介して連通するようになっている。
【００７０】
そして、パイロット弁６３のソレノイド６３ｄ及び電磁切換弁６４のソレノイド６４ａの制御は、コントローラ６０によって行なわれるようになっている。このため、コントローラ６０には、図８に示すように、ＮＯＴ演算器６７と、ＡＮＤ演算器６８，６９と、ＯＲ演算器７０と、電磁弁駆動器７１，７２が備えられている。
【００７１】
ＮＯＴ演算器６７は、圧力スイッチ２７からの信号を受けて、この信号を反転させて出力するようになっている。つまり、ＮＯＴ演算器６７では、圧力スイッチ２７からオン（ＯＮ）の信号が入力されるとオフ（ＯＦＦ）信号を出力し、圧力スイッチ２７からのオフ信号が入力されるとオン信号を出力するようになっている。
【００７２】
ＡＮＤ演算器６８は、このＮＯＴ演算器６７からの出力信号と、急速ダンプ用操作スイッチ２９からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号が何れもオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れか一つでもオフの場合にはオフ信号を出力するようになっている。
ＡＮＤ演算器６９は、ＮＯＴ演算器６７からの出力信号と、圧力スイッチ２５及びリミットスイッチ２８からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号が何れもオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れか一つでもオフ信号にはオフ信号を出力するようになっている。
【００７３】
ＯＲ演算器７０は、ＡＮＤ演算器６８の出力信号と、ＡＮＤ演算器６９からの出力信号を入力されて、これらの入力されるすべての信号の少なくとも何れか一方がオンの場合にはオン信号を出力し、これらの入力される信号の何れもオフの場合にはオフ信号を出力するようになっている。
電磁弁駆動器７１は、ＯＲ演算器７０からオン信号が出力されるとパイロット弁６３のソレノイド６３ｄをオン（励磁）とし、ＯＲ演算器７０からオン信号が出力されない（オフ信号が出力される）とパイロット弁６３のソレノイド６３ｄをオフ（励磁しない）とする。
【００７４】
電磁弁駆動器７２は、ＡＮＤ演算器６９からオン信号が出力されると電磁切換弁６４のソレノイド６４ａをオン（励磁）とし、ＡＮＤ演算器６９からオン信号が出力されない（オフ信号が出力される）と電磁切換弁６４のソレノイド６４ａをオフ（励磁しない）とする。
つまり、アーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下（即ち、ＮＯＴ演算器６７の出力信号がオン）の条件下で、バケットシリンダ６ａが伸張してバケット６がストッパ８０に当接し（即ち、リミットスイッチ２８がオンとなり）、且つ、アームシリンダ５ａが縮み側に操作されると（即ち、圧力スイッチ２５がオンとなると）、ＡＮＤ演算器６９からオン信号が出力され、電磁弁駆動器７２が電磁切換弁６４のソレノイド６４ａをオン（励磁）とするようになっている。
【００７５】
また、アーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下（即ち、ＮＯＴ演算器６７の出力信号がオン）の条件下で、急速ダンプ用操作スイッチ２９が操作されると（即ち、操作スイッチ２９がオンとなると）、ＯＲ演算器７０からオン信号が出力され、電磁弁駆動器７１がパイロット弁６３のソレノイド６３ｄをオン（励磁）とするようになっている。
【００７６】
本発明の第３実施形態としての作業機械の作業アーム制御装置は、上述のように構成されているので、通常の操作時には、ソレノイド６３ｄ，６５ａの何れも通電されることはなく、パイロット弁６３では室６３ｃが選択され、ロジック弁６１の入口ポート６１ｂとポペット弁６２のバネ室６２ｂ内との間が全開となって、ポペット弁６２、即ち、ロジック弁６１は全閉状態（閉モード）となる。したがって、油路６１ｃ側の圧力、即ち、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａ内の圧力が、ロジック弁６１からタンク１８側に逃げることはない。また、バケットシリンダ６ａのロッド室６ａｂに通じる油路６１ｄに設けられたチェック弁６６によって、ロッド室６ａｂ内の作動油が逃げることもない。したがって、バケットシリンダ６ａは通常の伸び縮み動作を行なうことができる。
【００７７】
一方、バケットシリンダ６ａが伸びてバケット６がストッパ８０に当たった状態で、アームシリンダ６ａを縮めようとすると、バケット６がストッパ８０に当たるのに連動してリミットスイッチ２８がオンとなり、アームシリンダ５ａを縮めるのに連動して圧力スイッチ２５がオンとなる。このとき、通常はアーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下に保持されておりＮＯＴ演算器６７の出力信号はオンなので、ＡＮＤ演算器６９の出力信号はオンとなる。したがって、電磁弁駆動機７２がオンとなり電磁切換弁６４のソレノイド６４ａをオン（励磁）とするとともに、ＯＲ演算器７０の出力信号もオンとなって、電磁弁駆動機７１がオンとなりパイロット弁６３のソレノイド６３ｄをオン（励磁）とする。
【００７８】
パイロット弁６３のソレノイド６３ｄが通電すると、パイロット弁６３で室６３ｂが選択され、ロジック弁６１の入口ポート６１ｂとポペット弁６２のバネ室６２ｂ内との間が閉鎖され、バネ室６２ｂ内の圧力は、ロジック弁６１の入口ポート６１ｂの圧力よりも大幅に低圧のタンク１８内圧力と等しくなるので、ポペット弁６２は開状態、即ち、ロジック弁６１は開状態（開モード）となる。また、電磁切換弁６４のソレノイド６４ａがオンとなると、ＰポートとＢポートとの２つのポートが連通する第１モードとなる。
【００７９】
これにより、バケットシリンダ６ａの圧油は、チェック弁６５を介してアームシリンダ５ａのロッド室５ａｂに再生される。したがって、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに閉じ込め圧が発生した場合、この閉じ込め圧がアームシリンダ５ａのロッド室５ａｂに再生されながら、アームシリンダ５ａの縮み作動に伴って、バケットシリンダ６ａはバケット６の自重を保持しながら縮むことができ、エネルギロスを回避できる効果や、作業アームの作業性の確保を図ることができるようにするなど作業機械の操作性が大幅に向上する効果がある。
【００８０】
また、バケット用リモコン２１を操作しない状態で急速ダンプ操作スイッチ２９を操作すると、操作スイッチ２９がオンとなり、このとき、通常はアーム操作用リモコン弁２０の二次圧ポートが所定圧以下に保持されておりＮＯＴ演算器６７の出力信号はオンなので、ＡＮＤ演算器６８の出力信号はオンとなってＯＲ演算器７０の出力信号もオンとなって、電磁弁駆動器５１がパイロット弁６３のソレノイド６３ｄオン（励磁）とする。また、電磁切換弁６４のソレノイド６４ａがオフとなると、電磁切換弁６４はＰポート，Ａポート，Ｔポートの３ポートが連通する第２モードとなる。
【００８１】
こうして、ソレノイド６３ｄが通電されると、パイロット弁６３で室６３ｂが選択され、ロジック弁６１の入口ポート６１ｂとポペット弁６２のバネ室６２ｂ内との間が閉鎖され、バネ室６２ｂ内の圧力は、ロジック弁６１の入口ポート６１ｂの圧力よりも大幅に低圧のタンク１８内圧力と等しくなるので、ポペット弁６２は開状態、即ち、ロジック弁４１は開状態（開モード）となる。
【００８２】
これにより、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａの圧油は、ロジック弁６１から電磁切換弁６４及びチェック弁６６を介してバケットシリンダ６ａのロッド室６ａｂに再生され、余剰の作動油は電磁切換弁６４を通じてタンク１８に逃げる。したがって、バケットシリンダ６ａはバケット６の自重とバケット６内に入った図示しない土砂等の自重とにより急速に縮むことができる。このとき、バケットシリンダ６ａのロッド側室６ａｂには、バキューム防止用チェックバルブ１５ｂを介しても作動油が補充される。
【００８３】
このようにして、バケットシリンダ６ａを伸ばしてバケット６がストッパ８０に当たった状態で、アームシリンダ５ａを縮めても、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａに閉じ込め圧は発生しなくなり、バケット６の自重を保持しながらバケットシリンダ６ａを縮ませることができ、エネルギロスを招かないようにでき、しかも操作性，作業性を向上させることができる。
【００８４】
また、急速ダンプ操作スイッチ２９で簡単に急速ダンプ操作を行なえるので、急速な排土が可能になり、作業速度を大幅に向上させて作業サイクルを短縮させることができる。特に、バケットシリンダ６ａのボトム室６ａａ内の作動油をロッド側室６ａｂに再生するため、急速ダンプをより一層速やかに行うことができ、かつバキュームもより発生し難くなる利点がある。
【００８５】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、かかる実施形態を種々変形して実施しうるものである。例えば油圧（作動油）に代えて他の液体や気体など各種の流体圧（作動流体）を広く用いることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の作業機械の作業アーム制御装置（請求項１〜５）によれば、バケットがストッパにより作動を規制されていて、且つバケットシリンダが非操作状態であるとともにアームシリンダが縮み側に操作されているときには、このときバケットシリンダのボトム室内に閉じ込め圧が発生して、アームシリンダの動きの速度が大きく低下したり動かなくなったりしやすいが、このときには、作動流体放出手段によって、該ボトム室内の該作動流体を緩やかに放出させて該ボトム室内での閉じ込め圧の発生を防止するので、バケットシリンダがバケットの自重を保持しながら縮むことができ、エネルギロスを回避できる効果や、作業アームの作業性の確保を図ることができるようにするなど作業機械の操作性が大幅に向上する効果がある。
【００８７】
また、本発明の作業機械の作業アーム制御装置（請求項１〜５）によれば、上記効果に加えて、簡単な急速ダンプ操作により急速な排土が可能になり、作業速度を大幅に向上させて作業サイクルを短縮させることができる。
また、本発明の作業機械の作業アーム制御装置（請求項４，５）によれば、急速ダンプをより一層速やかに行うことができ、かつ流体系統にバキュームもより発生し難くなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置の油圧回路を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置におけるリミットスイッチの取付状態を示す作業機械の要部側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置の油圧回路について要部を示す構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置の油圧回路を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置の油圧回路を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかる作業機械の作業アーム制御装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図９】一般的な油圧ショベルを示す側面図である。
【図１０】従来の油圧ショベルにおける課題を説明する油圧ショベルの側面図である。
【図１１】従来の油圧ショベルにおける油圧回路を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１  下部走行体
２  上部走行体
３  ローダーフロント（作業アーム）
４  ブーム
４ａ  ブームシリンダ
５  アーム
５ａ  アームシリンダ
６  バケット
６ａ  バケットシリンダ
６ａａ  バケットシリンダのボトム室
７  リンク
８  ロッド
９  原動機
１０ａ，１０ｂ  油圧ポンプ
１１  コントロールバルブ
１２  旋回モータ
１３ａ，１３ｂ  走行モータ
１４ａ，１４ｂ  オーバロードリリーフバルブ
１５ａ，１５ｂ  バキューム防止用チェックバルブ
１６  アームシリンダ用制御バルブ
１７  バケットシリンダ用制御バルブ
１８  作動流体タンクとしての作動油タンク（タンク）
１９  パイロットポンプ
２０  アーム操作用リモコン弁
２１  バケット操作用リモコン弁
２２  作動流体放出手段としてのロジック弁
２２ａ  ロジック弁の入口ポート
２２ｂ  ロジック弁の出口ポート
２２ｃ  油路
２３  ポペット弁
２３ａ  バネ
２３ｂ  バネ室
２４  パイロット弁
２４ａ，２４ｂ  ソレノイド
２５  第２検出手段としての圧力スイッチ
２６  高圧選択弁
２７  第３検出手段としての圧力スイッチ
２８  第１検出手段としてのリミットスイッチ
２９  急速ダンプ用操作スイッチ
３０  コントローラ
３１  ＮＯＴ演算器
３２，３３  ＡＮＤ演算器
３４，３５  電磁弁駆動器
４１  作動流体放出手段としてのロジック弁
４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ  油路
４１ａ  入口ポート
４１ｂ  出口ポート
４２  ポペット弁
４２ａ  バネ
４２ｂ  バネ室
４３  パイロット弁
４３ｄ  ソレノイド
４３ｃ，４３ｂ  パイロット弁４３の室
４４  作動流体放出手段としてのリリーフバルブ
４４ａ  入口ポート
４４ｂ  出口ポート
４５  作動流体放出手段としての電磁切換弁（方向切換弁）
４５ａ  ソレノイド
４６  チェック弁
４７  ＮＯＴ演算器
４８，４９  ＡＮＤ演算器
５０  ＯＲ演算器
５１，５２  電磁弁駆動器
６１  作動流体放出手段としてのロジック弁
６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ  油路
６１ａ  入口ポート
６１ｂ  出口ポート
６２  ポペット弁
６２ａ  バネ
６２ｂ  バネ室
６３  パイロット弁
６３ｄ  ソレノイド
６３ｃ，６３ｂ  パイロット弁６３の室
６４  作動流体放出手段としての電磁切換弁（方向切換弁）
６４ａ  ソレノイド
６５，６６  チェック弁
６７  ＮＯＴ演算器
６８，６９  ＡＮＤ演算器
７０  ＯＲ演算器
７１，７２  電磁弁駆動器
８０  ストッパ
【図１】
0003557151.tif 000002
【図２】
0003557151.tif 000003
【図３】
0003557151.tif 000004
【図４】
0003557151.tif 000005
【図５】
0003557151.tif 000006
【図６】
0003557151.tif 000007
【図７】
0003557151.tif 000008
【図８】
0003557151.tif 000009
【図９】
0003557151.tif 000010
【図１０】
0003557151.tif 000011
【図１１】
0003557151.tif 000012