(57)【要約】【課題】作業機用シリンダのストロークエンドでのショック（衝撃）を緩和でき、しかもこの作業機用シリンダにて行う作業機の作業時間の短縮が可能な作業機制御装置を提供する。【解決手段】作業機用シリンダＷと、作業機用シリンダＷに圧油を供給する供給回路３１と、作業機用シリンダＷから圧油が戻る戻り回路３２と、この戻り回路３２の圧油の一部を供給回路３１に戻すための再生回路３３とを有する。再生回路３３を介さずに作業機用シリンダＷを作動させるスローモードと、再生回路３３を介して作業機用シリンダＷを作動させるファーストモードとの切替えが可能である。ファーストモードでの作業機用シリンダＷの動作中に、再生回路３３を介さないスローモードに切替える制御が可能である。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機用シリンダ（Ｗ）と、この作業機用シリンダ（Ｗ）に圧油を供給する供給回路（３１）と、この作業機用シリンダ（Ｗ）から圧油が戻る戻り回路（３２）と、この戻り回路（３２）の圧油の一部を供給回路（３１）に戻すための再生回路（３３）とを有し、この再生回路（３３）を介さずに上記作業機用シリンダ（Ｗ）を作動させるスローモードと、再生回路（３３）を介して上記作業機用シリンダ（Ｗ）を作動させるファーストモードとの切替えが可能な作業機制御装置において、
上記ファーストモードでの作業機用シリンダ（Ｗ）の動作中に、再生回路（３３）を介さないスローモードに切替える制御が可能なことを特徴とする作業機制御装置。
【請求項２】
ファーストモードでの作業機用シリンダ（Ｗ）の動作中におけるスローモードへの切替えは、上記作業機用シリンダ（Ｗ）による作業機（２）の屈曲角度に基づいて行うことを特徴とする請求項１の作業機制御装置。
【請求項３】
ファーストモードでの作業機用シリンダ（Ｗ）の動作中におけるスローモードへの切替えは、上記作業機用シリンダ（Ｗ）のピストンロッド（１８）の伸び量に基づいて行うことを特徴とする請求項１の作業機制御装置。
【請求項４】
上記作業機用シリンダ（Ｗ）は作業機（２）のバケット（４）を揺動させるバケット用シリンダ（１６）であり、上記再生回路（３３）を使用したファーストモードは、上記バケット（４）を下方へ回動させるダンプ操作時に適用されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの作業機制御装置。
【請求項５】
上記作業機（２）は、ブーム（３）と、このブーム（３）の先端に連結されたバケット（４）とを備え、ブーム（３）がブーム用シリンダ（１０）の駆動により揺動すると共に、バケット（４）が、ベルクランク（２２）を有するリンク機構（２１）を介して、バケット用シリンダ（１６）の駆動にて揺動し、上記リンク機構（２１）を構成する各部材間の相対角度が所定角度になったときに、オンまたはオフとなるスイッチ手段にて、バケット（４）の屈曲角度を検出することを特徴とする請求項４の作業機制御装置。
【請求項６】
上記作業機（２）は、ブーム（３）と、このブーム（３）の先端に連結されたバケット（４）とを備え、ブーム（３）がブーム用シリンダ（１０）の駆動により揺動すると共に、バケット（４）が、ベルクランク（２２）を有するリンク機構（２１）を介して、バケット用シリンダ（１６）の駆動にて揺動し、上記ブーム（３）とベルクランク（２２）とが所定の相対角度になったときに、オンまたはオフとなるスイッチ手段にて、バケット（４）の屈曲角度を検出することを特徴とする請求項４の作業機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作業機制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホイールローダ等の建設機械は、図４に示すように、車両本体５１と、この車両本体５１に連設される作業機５２とを備える。作業機５２は、車両本体５１に揺動可能に枢支されるブーム５３と、このブーム５３の先端に揺動可能に枢支されるバケット５４とを有し、ブーム５３がブーム用シリンダ５５の駆動にて揺動し、バケット５４がバケット用シリンダ５６の駆動にて揺動する。そのため、この建設機械は、上記シリンダ５５、５６等を駆動させるための油圧回路を備える。この油圧回路は油圧ポンプ等を有し、この油圧ポンプはエンジンの駆動にて駆動する。なお、車両本体５１の前端側には運転室５９が設けられている。
【０００３】
そして、バケット５４にてすくい上げた土砂等を下ろす際には、バケット５４を下方へ揺動（回動）させるダンプ作業を行うことになる。この際、このダンプ速度が遅ければ、排土完了までのダンプ時間が長くなり、作業性が悪いことになる。そのため、従来では、上記油圧回路の再生回路を設け、これによって、ダンプ速度を速めることができるものがあった。
【０００４】
すなわち、油圧回路として図５に示すものがあった。この油圧回路は、メインバルブ６０と、このメインバルブ６０からの圧油をバケット用シリンダ５６に供給する供給路（供給回路）６１と、バケット用シリンダ５６からメインバルブ６０に圧油を戻す戻り路（戻り回路）６２とを備え、この供給回路６１と戻り回路６２との間に再生回路６３を介設している。また、メインバルブ６０には、エンジン駆動にて駆動する図示省略の油圧ポンプからの圧油が供給される。
【０００５】
そして、バケット５４を下方へ回動させるダンプ操作時において、再生回路６３を使用しない場合には、メインバルブ６０からの圧油が、供給回路６１を介して矢印ａのようにバケット用シリンダ５６に供給され、バケット用シリンダ５６からは戻り回路６２を介して矢印ｂのようにメインバルブ６０に戻る。すなわち、この矢印ａ、ｂのように流れる状態では、ダンプ速度が遅いスローモードとなっている。
【０００６】
そこで、ダンプ操作時において、再生回路６３を使用すれば、戻り回路６２を流れる圧油の一部が矢印ｃのように再生回路６３を流れ、この再生回路６３から供給回路６１に合流する。このため、バケット用シリンダ５６のピストンロッドの伸び速度が速くなって、ダンプ速度が早いファーストモードとなる。
【０００７】
また、ホイールローダには、ブームの下降速度を可変として、バケットの地面への接地時の衝撃を緩和するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−１８５０９３号公報（第３〜第５頁、図１、図５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、スローモードをファーストモードとを行えるものでは、ダンプ速度が早いファーストモードとすれば、バケット用シリンダ５６のストロークエンドでのショック（衝撃）が大きく、バケット用シリンダ５６を傷めたりしていた。また、ダンプ時にこのファーストモードを使用しなければ、ダンプ時間が大となり、排土完了までの時間が長くなっていた。
【００１０】
また、特許文献１に記載のものでは、バケットの地面への接地時の衝撃を緩和するものであり、バケットのダンプ操作時のストロークエンドでの衝撃を緩和することができない。
【００１１】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、作業機用シリンダのストロークエンドでのショック（衝撃）を緩和でき、しかもこの作業機用シリンダにて行う作業機の作業時間の短縮が可能な作業機制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項１の作業機制御装置は、作業機用シリンダＷと、この作業機用シリンダＷに圧油を供給する供給回路３１と、この作業機用シリンダＷから圧油が戻る戻り回路３２と、この戻り回路３２の圧油の一部を供給回路３１に戻すための再生回路３３とを有し、この再生回路３３を介さずに上記作業機用シリンダＷを作動させるスローモードと、再生回路３３を介して上記作業機用シリンダＷを作動させるファーストモードとの切替えが可能な作業機制御装置において、上記ファーストモードでの作業機用シリンダＷの動作中に、再生回路３３を介さないスローモードに切替える制御が可能なことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項１の作業機制御装置によれば、作業機用シリンダＷを、スローモードにて作動させたり、ファーストモードにて作動させたりすることができる。このため、作業の種類や作業条件等に応じて、スローモードで作業したり、ファーストモードで作業したりすることができ、作業能率の向上を図ることができる。また、ポンプ吐出量を上げずにファーストモードとすることで、作業機の動作速度を早めることができ、効率のよい運転が可能となる。さらに、ファーストモードでの動作中に、スローモードに切替えることができるので、作業機用シリンダＷのストロークエンド近傍において、ファーストモードからスローモードに切替えれば、ストロークエンドでのショック（衝撃）を緩和できる。しかも、このストロークエンド近傍までは、ファーストモードで動作させることができ、この作業機用シリンダＷによる作業時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
請求項２の作業機制御装置は、ファーストモードでの作業機用シリンダＷの動作中におけるスローモードへの切替えは、上記作業機用シリンダＷによる作業機２の屈曲角度に基づいて行うことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項２の作業機制御装置によれば、ファーストモードでの作業機用シリンダＷの動作中におけるスローモードへの切替えは、作業機用シリンダＷによる作業機２の屈曲角度に基づいて行うものであるので、安定した切替えを行うことができる。すなわち、作業機用シリンダＷによる作業機の屈曲角度を検出するこによって、作業機用シリンダＷのピストンロッドの位置を確認することができる。これによって、作業機用シリンダＷがストロークエンド近傍に達しているか否かを把握でき、ストロークエンド近傍に達していれば、スローモードへ切替えればよく、ストロークエンドでのショックの緩和を確実に達成できる。
【００１６】
請求項３の作業機制御装置は、ファーストモードでの作業機用シリンダＷの動作中におけるスローモードへの切替えは、上記作業機用シリンダＷのピストンロッドの伸び量に基づいて行うことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項３の作業機制御装置によれば、ファーストモードでの作業機用シリンダＷの動作中におけるスローモードへの切替えは、作業機用シリンダＷのピストンロッド１８の伸び量に基づいて行うものであるので、安定した切替えを行うことができる。すなわち、作業機用シリンダＷがストロークエンド近傍に達しているか否かを把握でき、ストロークエンド近傍に達していれば、スローモードへ切替えればよく、ストロークエンドでのショックの緩和を確実に達成できる。
【００１８】
請求項４の作業機制御装置は、上記作業機用シリンダＷは作業機２のバケットを揺動させるバケット用シリンダ１６であり、上記再生回路３３を使用したファーストモードは、上記バケット４を下方へ回動させるダンプ操作時に適用されることを特徴としている。
【００１９】
上記請求項４の作業機制御装置によれば、ファーストモードはバケット４のダンプ操作時に適用されるので、ダンプ速度を早くすることができ、排土完了時間の短縮化を図ることができる。また、ファーストモード動作中に、スローモードに切替えることができるので、バケット用シリンダ１６のストロークエンド近傍で切替えれば、ショックを緩和することができる。特に、バケット４の地面に対する角度（バケット角度）θを一定に維持しつつブーム３を揺動させることができようなリンク機構を備えたホイールローダでは、バケット４を下方へ回動させるダンプ操作時において、バケット用シリンダ１６のストロークエンド近傍でバケット４の角速度が早くなる。このため、このようなホイールローダに、バケット用シリンダ１６のストロークエンド近傍でスローモードに切替ることができるこの作業機制御装置は最適となる。
【００２０】
請求項５の作業機制御装置は、上記作業機２は、ブーム３と、このブーム３の先端に連結されたバケット４とを備え、ブーム３がブーム用シリンダ１０の駆動により揺動すると共に、バケット４が、ベルクランク２２を有するリンク機構２１を介して、バケット用シリンダ１６の駆動にて揺動し、上記リンク機構２１を構成する各部材間の相対角度が所定角度になったときに、オンまたはオフとなるスイッチ手段にて、バケット４の屈曲角度を検出することを特徴としている。
【００２１】
上記請求項５の作業機制御装置によれば、バケット４を動かすためのリンク機構２１は、ベルクランク２２、ブーム３、バケット４、及び連結バー２５等の複数の部材にて構成され、これらの部材のうち少なくとも２つの部材間の相対角度に基づいて、バケット４の屈曲角度を検出することができる。これによって、作業機用シリンダＷ、つまりバケット用シリンダ１６がストロークエンド近傍に達しているか否かを把握でき、ストロークエンド近傍に達していれば、スローモードへ切替えればよく、ストロークエンドでのショックの緩和を確実に達成できる。特に、バケット４を動かすためのリンク機構２１を構成する各部材間の相対角度に基づくものであるため、ブーム３自体の角度によらず、安定してスローモードに切替えることができる。このため、ブーム３の角度（位置）に関係なく、作業者は常に同様の操作感でダンプ操作することができる。また、スイッチ手段として、近接スイッチ４２を使用すれば、簡単な構成にて作業機２の屈曲角度を確実に検出することができる。
【００２２】
請求項６の作業機制御装置は、上記作業機２は、ブーム３と、このブーム３の先端に連結されたバケット４とを備え、ブーム３がブーム用シリンダ１０の駆動により揺動すると共に、バケット４が、ベルクランク２２を有するリンク機構２１を介して、バケット用シリンダ１６の駆動にて揺動し、上記ブーム３とベルクランク２２とが所定の相対角度になったときに、オンまたはオフとなるスイッチ手段にて、バケット４の屈曲角度を検出することを特徴としている。
【００２３】
上記請求項６の作業機制御装置によれば、ブーム３とベルクランク２２との相対角度に基づいて、バケット４の屈曲角度を検出するものである。これにより、上記請求項５による効果に加えて、スイッチ手段である近接スイッチ４２等が左右一対のブーム３、３の間に位置するベルクランク２２の近傍に配置されることになり、この近接スイッチ４２を障害物等にぶつけて破損させる危険性が小さくなるほか、近接スイッチ４２の配線も短くてすみ、断線のおそれも小さくなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の作業機制御装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は作業機制御装置の簡略図を示し、作業機制御装置は、図４に示すホイールローダ等の建設機械に採用される。建設機械は、図２に示すように、車両本体１と、この車両本体１に連設される作業機２とを備える。また、作業機２は、車両本体１にその基端部３ａ、３ａが連結される一対のブーム３、３と、このブーム３、３の先端部３ｂ、３ｂに連結されるバケット４とを備える。
【００２５】
すなわち、各ブーム３、３は、基端側の第１部５と、先端側の第２部６とを有し、この第１部５の軸心線と第２部６の軸心線とがずれている。そして、その基端部３ａ、３ａが車両本体１に枢支軸７、７を介して枢着され、その先端部３ｂ、３ｂがバケット４の基部膨出部（ブーム用リブ）８、８に枢支軸９、９を介して枢着されている。この際、ブーム３、３は、その第２部６、６において、連結ロッドＲにて連結されている。また、各ブーム３、３はブーム用シリンダ１０、１０の駆動にて揺動する。ブーム用シリンダ１０は、シリンダ本体１１と、このシリンダ本体１１に対して伸縮するピストンロッド１２とを有し、シリンダ本体１１の基端部１１ａが、ブーム３の基端部３ａよりも下方位置において、車両本体１に枢支軸１３を介して枢着され、ピストンロッド１２の先端部１２ａがブーム３の第２部６の基端部１４に枢支軸１５を介して枢着されている。このため、ピストンロッド１２の先端部（枢支部）１２ａが、ブーム３の基端部（枢支部）３ａとブーム３の先端部（枢支部）３ｂとを結ぶ線上から離れた位置に設けられることになる。
【００２６】
このため、例えば、図２の実線で示した状態から、ブーム用シリンダ１０、１０のピストンロッド１２、１２が伸びれば、このピストンロッド１２、１２の先端部１２ａ、１２ａがブーム３、３の第２部６、６の基端部１４、１４を押圧し、これによって、このブーム３、３はその基端部３ａ、３ａを中心として、矢印Ａ方向に揺動する。また、逆に、ピストンロッド１２、１２が縮めば、ブーム３、３はその基端部３ａを中心として、矢印Ｂ方向に揺動する。
【００２７】
ところで、上記バケット４はバケット用シリンダ１６の駆動にて、上記枢支軸９を中心に揺動する。すなわち、バケット用シリンダ１６は、シリンダ本体１７と、このシリンダ本体１７に対して伸縮自在なピストンロッド１８と、シリンダ本体１７の基端から突設される支持部１９とからなる。そして、このバケット用シリンダ１６は、その支持部１９の基端部１９ａが、上記ブーム３の基端部３ａよりも上方において、車体本体１に枢支軸２０を介して枢着され、そのピストンロッド１８の先端部１８ａが、リンク機構２１のベルクランク２２の中間部２２ｃに枢支軸２３を介して枢着されている。
【００２８】
一対のベルクランク２２、２２と、このベルクランク２２、２２の一端部２２ａ、２２ａに枢支軸２４を介してその基端部２５ａが装着される連結バー２５とは、バケット４、ブーム３とともに、バケット用シリンダ１６によりバケット４を動かすためのリンク機構２１の部材を構成している。より詳しくは、ブーム３、３を連結する連結ロッドＲには連結片３０が設けられ、この連結片３０に、ベルクランク２２，２２の他端部２２ｂが枢支軸２６を介して枢着されている。さらに、連結バー２５の先端部２５ｂがバケット４のリンク用リブ２８に枢支軸２７を介して枢着さている。また、上記連結片３０には、後述する近接スイッチ４２が付設されている。
【００２９】
従って、図２の実線で示す状態から、バケット用シリンダ１６のピストンロッド１８が伸びれば、ベルクランク２２、２２がその他端部２２ｂ、２２ｂを中心に矢印Ｃ方向へ揺動する。この揺動によって、連結バー２５が矢印Ｄ方向へ移動し、これによって、バケット４がその枢支軸９を中心に矢印Ｅ方向へ揺動する。すなわち、バケット４が下方へ揺動（回動）するダンプが行われる。また、逆に、バケット用シリンダ１６のピストンロッド１８が縮めば、ベルクランク２２、２２、及び連結バー２５が上記と反対方向に動いて、バケット４が上方へ揺動（回動）するチルトが行われる。
【００３０】
そして、この作業機２では、上記リンク機構２１によって、バケット４の地面に対する角度（バケット角度）θが、所定の角度範囲においては、ほぼ一定に維持しつつブーム３を揺動させることができる。すなわち、バケット４が図２の実線で示す状態から、仮想線の位置までブーム３を上昇させても、地面に対するバケット４の姿勢を実線で示す姿勢に維持したままとすることができる。逆に、仮想線で示す位置から実線で示す位置に下降させても、バケット４の姿勢を維持できる。
【００３１】
ところで、この作業機制御装置は、図１に示すように、作業機用シリンダＷ、すなわちバケット用シリンダ１６と、このシリンダ１６に圧油を供給する供給回路３１と、このシリンダ１６から圧油が戻る戻り回路３２と、この戻り回路３２の圧油の一部を供給回路３１に戻すための再生回路３３とを有するものである。そして、この再生回路３３を介さずにシリンダ１６を作動させるスローモードと、再生回路３３を介してシリンダ１６を作動させるファーストモードとの切替えが可能である。なお、本実施形態においては、バケット用シリンダ１６は２つのブーム３、３間の真中（中間部）に１本だけ配置されており、この１本のバケット用シリンダ１６によりバケット４を駆動するように構成しているが、これに限らず、バケット用シリンダ１６、１６を左右のブーム３、３の近傍に１本づつ配置し、２本のバケット用シリンダ１６、１６によりバケット４を駆動するようにしてもよい。
【００３２】
ここで、上記スローモードとは、バケット４を下方へ回動させるダンプ操作時のバケット４の回動速度が遅いモードをいい、上記ファーストモードとは、ダンプ操作時のバケット４の回動速度が早いモードをいう。このため、この作業機制御装置の油圧回路は、メインバルブ３４を有し、このメインバルブ３４と、シリンダ１６のボトム側圧力室１６ａとが供給回路３１を介して連結され、シリンダ１６のロッド側圧力室１６ｂとメインバルブ３４とが戻り回路３２を介して連結されている。そして、この供給回路３１と戻り回路３２とは、再生バルブ３５が介設された再生回路３３にて連結されている。この場合、このメインバルブ３４には、エンジン駆動にて駆動する油圧ポンプ（図示省略）から圧油が供給される。また、戻り回路３２には、メインバルブ３４側に、絞り３７（この場合、絞り量の調整可能な絞り）を有するスローリターン回路３６が介設されている。なお、スローリターン回路３６は、チェックバルブ３９が介設されたバイパス回路３８にてバイパスされている。
【００３３】
また、上記スローモードとは、バケット４を下方へ回動させるダンプ操作時において、メインバルブ３４からその圧油が矢印ａのように供給回路３１を流れてシリンダ１６のボトム側圧力室１６ａへ供給され、シリンダ１６のロッド側圧力室１６ｂの圧油が矢印ｂのように流れてメインバルブ３４に戻るものであって、再生回路３３に圧油が流れないモードをいう。また、上記ファーストモードとは、ダンプ操作時において、シリンダ１６のロッド側圧力室１６ｂの圧油の一部を矢印ｃのように再生回路３３に流して供給回路３１に戻すモードをいう。これによって、シリンダ１６のピストンロッド１８の伸び速さを速くしている。なお、バケット４を上方へ回動させるチルト操作時には、メインバルブ３４からの圧油がバイパス回路３８を通過して戻り回路３２からシリンダ１６のロッド側圧力室１６ｂに供給されると共に、ボトム側圧力室１６ａからメインバルブ３４に戻る。
【００３４】
そして、上記モードの切替えを制御手段４０にてコントロールしている。この際、ファーストモードでの作業機用シリンダＷ（バケット用シリンダ１６）の動作中に、再生回路３３を介さないスローモードに切替える制御が可能である。また、このファーストモードでの作業機用シリンダＷ（バケット用シリンダ１６）の動作中におけるスローモードへの切替えは、このシリンダ１６による作業機２の屈曲角度に基づいて行うものであり、その屈曲角度を角度センサ４１にて検出する。角度センサ４１としては、ブーム３とベルクランク２２とが所定の相対角度になったときに、オンまたはオフとなるスイッチ手段（この場合、上記近接スイッチ４２）にて構成することができる。なお、上記制御手段４０はマイクロコンピュータ等にて構成することができる。
【００３５】
近接スイッチ４２は、例えば、連結ロッドＲの連結片３０に付設し、また、ベルクランク２２に、この近接スイッチ４２のオン・オフのための図示省略の検知片を配置する。これによって、バケット用シリンダ１６が伸びて、ブーム３とベルクランク２２とが所定の相対角度になったときに、つまり、バケット用シリンダ１６のストロークエンド近傍になったときに、近接スイッチ４２がオンまたはオフとなるように設定する。そして、この近接スイッチ４２が切換ったことが、制御手段４０に入力され、この制御手段４０から再生バルブ３５に信号が送信されて、再生バルブ３５が切換って、この再生回路３３に圧油を流さないようにする。このため、ファーストモードからスローモードへ切替わる。そして、このスローモードにおいては、戻り油がスローリターン回路３６の絞りを通過することになって、メインバルブ３４への戻り油を減少させ、さらに、ピストンロッド２８の伸びの速度を遅くすることができる。この際、スローリターン回路３６の絞りを調整することによって、メインバルブ３４への戻り油量を調整することができ、スローモードにおけるシリンダ１６の動作を調整することができる。
【００３６】
このため、図３に示すように、バケット４のダンプ速度を調整することができる。この図３は、バケット角度θと、ダンプ速度との関係を示したグラフであり、この図３において、▲１▼のグラフは、再生回路３３を使用しないスローモードでしかもスローリターン回路３６にて戻り油量を絞らないときのダンプ速度を変位を示し、▲２▼のグラフは、再生回路３３を使用したファーストモードとすると共に、このファーストモード動作中にスローモードに切替えたときのダンプ速度を変位を示している。
【００３７】
すなわち、▲１▼では、スローモードであるので、各ダンプ姿勢でのダンプ速度は遅く、排土完了までの時間が長くかかることを示している。なお、バケット角度θが−になるほど、つまり、バケット４が下方へ向くほど、上記リンク機構２１のために、ダンプ速度が早くなる。すなわち、バケット４を下方へ回動させるダンプ操作時において、バケット用シリンダ１６のストロークエンド近傍でバケット４の角速度が早くなる。
【００３８】
これに対して、▲２▼では各ダンプ姿勢でのダンプ速度は早く、バケット角度θが−３５度ぐらいとなったときに、スローモードに切替えて、ダンプ速度を低下させている。しかも、このスローモードにおいては、スローリターン回路３６を戻り油を通過させて、さらにダンプ速度を低下させている。このため、シリンダ１６のストロークエンド近傍においてはダンプ速度が低下して、ストロークエンドでのショックを緩和することができる。このように▲２▼のように制御すれば、シリンダ１６のストロークエンド近傍に達するまでは、再生回路３３を利用してダンプ速度を増加させているので、排土完了までの時間の大幅な短縮を達成できる。
【００３９】
ところで、ファーストモードでのシリンダ１６の動作中におけるスローモードへの切替えは、シリンダ１６のピストンロッド１８の伸び量に基づいて行うことも可能である。すなわち、スローモードへの切替えはストロークエンド近傍において行うがよいので、ピストンロッド１８の伸び量の検出すれば、このストロークエンド近傍であるか否かの判断が可能であるからである。また、ピストンロッド１８の伸び量としては、シリンダ本体１７に対するピストンロッド１８の先端等の位置が検出されればよいので、各種の位置検出センサ等を使用することができる。
【００４０】
ところが、バケット４を地面に対して同じ姿勢を維持する場合、ブーム３の位置によってピストンロッド１８の突出寸法が相違するので、このような状態で、シリンダ１６のピストンロッド１８の伸び量に基づいてモード切替え行う場合には、各状態毎のスローモードへの切替え時の判断が困難である。すなわち、各状態でストロークエンド近傍に達するよう、その伸び量に予め設定した補正値を加えたり引いたりする必要がある。
【００４１】
また、上記実施形態では、ブーム３とベルクランク２２とが所定の相対角度になったときに、近接スイッチ４２がオンまたはオフとなるように設定したが、検出する角度としては、このブーム３とベルクランク２２とが成す角度に基づくものに限るものではない。すなわち、リンク機構２１を構成する他の各部材間（例えば、ベルクランク２２とブーム３との間、又はベルクランク２２と連結バー２５との間等）の相対角度に基づいてバケット４の屈曲角度を検出するようにしてもよい。この場合、リンク機構２１を構成する各部材（ベルクランク２２、ブーム３、連結バー２５等）のうちどれかの２つの部材間の相対角度に基づいてバケット４の屈曲角度を検出することができる。
【００４２】
このように、上記作業機制御装置では、作業機用シリンダＷであるバケット用シリンダ１６を、スローモードにて作動させたり、ファーストモードにて作動させたりすることができる。このため、作業の種類や作業条件等に応じて、スローモードで作業したり、ファーストモードで作業したりすることができ、作業能率の向上を図ることができる。また、ファーストモードでの動作中に、スローモードに切替えることができるので、作業機用シリンダＷのストロークエンド近傍において、ファーストモードからスローモードに切替えれば、ストロークエンドでのショック（衝撃）を緩和できる。しかも、このストロークエンド近傍までは、ファーストモードで動作させることができ、この作業機用シリンダＷによる作業時間の短縮を図ることができる。特に、バケット４の地面に対する角度（バケット角度）θを一定に維持しつつブーム３を揺動させることができようなリンク機構２１を備えた上記実施形態のホイールローダでは、バケット４を下方へ回動させるダンプ操作時において、バケット用シリンダ１６のストロークエンド近傍でバケット４の角速度が早くなる。このため、このようなホイールローダにこの作業機制御装置は最適となる。
【００４３】
また、上記実施形態のように、バケット４を動かすためのリンク機構２１を構成する各部材間の相対角度に基づいて、作業機２の屈曲角度を検出するものであれば、作業機用シリンダＷ、つまりバケット用シリンダ１６がストロークエンド近傍に達しているか否かを把握でき、ストロークエンド近傍に達していれば、スローモードへ切替えればよく、ストロークエンドでのショックの緩和を確実に達成できる。特に、ブーム３とベルクランク２２との相対角度に基づけば、ブーム３自体の角度によらず、安定してスローモードに切替えることができる。このため、ブーム３の角度（位置）に関係なく、作業者は常に同様の操作感でダンプ操作することができる。また、スイッチ手段として、近接スイッチ４２を使用すれば、簡単な構成にて作業機２の屈曲角度を確実に検出することができる。また、近接スイッチ４２が左右一対のブーム３、３間に位置するベルクランク２２の近傍に配置されるため、この近接スイッチ４２を障害物等にぶつけて破損させる危険性が小さくなるほか、近接スイッチ４２の配線も短くてすみ、断線のおそれも小さくなる。
【００４４】
以上にこの発明の作業機制御装置の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、スローモードとファースモートとの切替えが可能であるので、スローモード動作中に、ファースモートに切替えることも可能である。また、上記実施形態では、スローリターン回路を設けたが、もちろん省略してもよい。さらに、作業機２の屈曲角度の検出には、上記実施形態では、ブーム３とベルクランク２２との相対角度を検出する近接スイッチ４２を使用したが、他の光センサや磁気センサ等の種々の検出器を使用することができ、また、これらの各検出器の付設部位としても、作業機用シリンダＷのストロークエンド近傍に達していることがわかる位置であればよい。また、バケット４とバケット用シリンダ１６とを連結するリンク機構２１としては、上記実施形態のものに限るものではなく、例えば、図５に示したようなものであってもよい。さらに、ブーム用シリンダ１０が、ファーストモードとスローモードに切替るものであってもよい。なお、この作業機制御装置としては、ホイールローダ以外の種々の建設機械にも採用することができ、また、ブーム３の先端に連結される作業手段としてはバケット４に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の作業機制御装置の実施の形態を示す簡略回路図である。
【図２】上記作業機制御装置が採用された建設機械の要部側面図である。
【図３】バケット角度とダンプ速度との関係を示すグラフ図である。
【図４】ホイールローダの側面図である。
【図５】従来の作業機制御装置の簡略図である。
【符号の説明】
２　　作業機
３　　ブーム
４　　バケット
１０　　ブーム用シリンダ
１６　　バケット用シリンダ
１８　　ピストンロッド
２１　　リンク機構
２２　　ベルクランク
３１　　供給回路
３２　　戻り回路
３３　　再生回路
Ｗ　　作業機用シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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