(57)【要約】【課題】ブームを上げ操作から下げ操作に切り換えたときに生じるハンチングやショックなどを防止すること。【解決手段】ブームシリンダ１０の第１圧力室１０ａに圧油を供給してブーム９を上昇させたときに、このブームシリンダ１０の第２圧力室１０ｂから排出される圧油をバケットシリンダ１５の一方の圧力室１５ａに供給することによって、機体Ｋに対するバケットＢの開口面Ｃの角度を維持する一方、バケットシリンダ１５の他方の圧力室１５ｂからの圧油を、バケットシリンダ１５に供給される圧油の作用によって開ポジションに切り換えたオペレートバルブ４を介して排出するバケット連動機能を備えた油圧制御装置において、上記オペレートバルブ４の一方のパイロット室４ａを、第１絞り通路３０を介して他方のパイロット室４ｂに連通するとともに、他方のパイロット室４ｂを、第２絞り通路３１を介して第２通路８に連通する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームシリンダを制御するブーム用切換弁と、バケットシリンダを制御するバケット用切換弁と、圧油を供給するとブームが上昇するブームシリンダの第１圧力室と、ブームが上昇するときに圧油が排出されるブームシリンダの第２圧力室と、上記第１圧力室とブーム用切換弁とを接続した第１通路と、第２圧力室とブーム用切換弁とを接続した第２通路と、第２通路に設けるとともにブームシリンダ側からブーム用切換弁側への圧油の流通を規制するチェック弁と、このチェック弁の前後を連通した第１排出通路と、この第１排出通路に設けるとともに所定の制御流量をバケットシリンダの一方の圧力室に供給するデバイダバルブと、バケットシリンダの一方の圧力室とバケット用切換弁とを接続した第３通路と、バケットシリンダの他方の圧力室とバケット用切換弁とを接続した第４通路と、第４通路を第２通路に連通させた第２排出通路と、この第２排出通路に設けたオペレートバルブと、上記デバイダバルブからバケットシリンダに供給される圧油を導くオペレートバルブの一方のパイロット室と、オペレートバルブを閉ポジションに保つスプリングと、このスプリングを設けたオペレートバルブの他方のパイロット室とを備え、上記ブームシリンダの第１圧力室に圧油を供給してブームを上昇させたときに、このブームシリンダの第２圧力室から排出される圧油をバケットシリンダの一方の圧力室に供給することによって、機体に対するバケットの開口面の角度を維持する一方、バケットシリンダの他方の圧力室からの圧油を、バケットシリンダに供給される圧油の作用によって開ポジションに切り換えたオペレートバルブを介して排出するバケット連動機能を備えた油圧制御装置において、上記オペレートバルブの一方のパイロット室を、第１絞り通路を介して他方のパイロット室に連通するとともに、他方のパイロット室を、第２絞り通路を介して第２通路に連通することを特徴とするバケット連動機能を備えた油圧制御装置。
【請求項２】
オペレートバルブのスプールに第１絞り通路を形成し、この第１絞り通路を介してスプールの両側に配置した各パイロット室を連通したことを特徴とする請求項１記載のバケット連動機能を備えた油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブームを上昇させるときに、バケットも連動させて作動させることができるバケット連動機能を備えた油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ローダ等の車両においては、ブームのみをを操作して、バケットを持ち上げようとすると、機体に対するバケットの開口面の角度が変わるため、土砂などがバケットからこぼれ落ちてしまう。そこで、オペレータは、ブームを上げるときに、バケットの角度も調節して、その開口面を水平の状態に保つようにしている。ところが、上記のような操作は、熟練を要するために、ベテランのオペレータでなければなかなかできなかった。
そこで、ブームを上げるときに、バケットを連動させることによって、その水平状態を自動的に維持するようにした油圧制御装置が従来から知られている。
【０００３】
この従来の油圧制御装置は、図３に示すように、ブーム用切換弁１およびバケット用切換弁２からなる制御部ａと、デバイダバルブ３およびオペレートバルブ４からなるバケット連動部ｂとを備えている。
上記ブーム用切換弁１は、その第１ポート５に第１通路７を介してブームシリンダ１０の第１圧力室１０ａを接続し、その第２ポート６に第２通路８を介してブームシリンダ１０の第２圧力室１０ｂを接続している。
また、上記バケット用切換弁２は、その第１ポート１１に第３通路１３を介してバケットシリンダ１５の一方の圧力室１５ａを接続し、その第２ポート１２に第４通路１４を介してバケットシリンダ１５の他方の圧力室１５ｂに接続している。
【０００４】
一方、上記デバイダバルブ３は、第２通路８から分岐した第１排出通路１６に設けたものであり、２つの絞り１７，１８によって、第１ポート１９側と第２ポート２０側とに圧油を振り分けるようにしている。そして、上記第１ポート１９を第２通路８に接続し、第２ポート２０を合流通路２１を介して第３通路１３に接続している。
なお、図中符号２２，２３はチェック弁であり、チェック弁２２によってブームシリンダ１０側からブーム用切換弁１側への流れを規制し、チェック弁２３によって第３通路１３側からデバイダバルブ３側への流れを規制している。
【０００５】
また、オペレートバルブ４は、第４通路１４から分岐した第２排出通路２４に設けたものであり、一方のパイロット室４ａには、合流通路２１の圧力を導くようにしている。そして、スプリング４ｃを設けた他方のパイロット室４ｂを、第１排出通路１６側に接続している。
なお、図中符号２５は、回路の最高圧を制御するリリーフ弁である。
【０００６】
上記のようにした従来の装置は、ブーム用切換弁１のみを図中左側ポジションに切り換えると、ポンプＰの吐出油が、第１ポート５→第１通路７を介してブームシリンダ１０の第１圧力室１０ａに供給される。そのため、ブームシリンダ１０が伸張して、それによってブーム９が上昇する。
また、上記のようにブームシリンダ１０が伸張すると、第２圧力室１０ｂの圧油が第２通路８に排出される。
【０００７】
この第２通路８に排出された圧油は、チェック弁２２があるために、その全量が第１排出通路１６を介してデバイダバルブ３に導かれる。このデバイダバルブ３に導かれた圧油は、絞り１７，１８の開度に応じて第１ポート１９側と第２ポート２０側とに振り分けられて、第１ポート１９に導いた圧油は、第２通路８→ブーム用切換弁１の第２ポート６→中立通路２６→バケット用切換弁２→タンク通路２７を介してタンクＴに排出される。
一方、第２ポート２０に導いた流量は、合流通路２１→第３通路１３を介してバケットシリンダ１５の一方の圧力室１５ａに供給される。このようにバケットシリンダ１５の一方の圧力室１５ａに圧油が供給されると、このバケットシリンダ１５が伸張して、バケットＢの開口面Ｃが機体Ｋに対して下に傾く。
【０００８】
このとき、バケットＢの開口面Ｃが下に傾く角度というのは、ブーム９の上昇にともなってバケットＢの開口面Ｃが上に傾く角度に相当するように設定している。
したがって、バケットＢの開口面Ｃを図示する水平の状態、すなわち機体Ｋの底面Ｋａに対してバケットＢの開口面Ｃを平行にした状態で、上記のようにブーム用切換弁１を操作すると、バケットＢの開口面Ｃはそのまま水平の状態を保つことになる。
なお、上記デバイダバルブ３の絞り１７，１８の開口面積は、上記のようにブーム９が上昇した場合に、バケットＢの傾きを相殺する分の流量がバケットシリンダ１５の一方の圧力室１５ａに供給されるように設定している。
【０００９】
上記のようにバケットシリンダ１５が作動すると、その他方の圧力室１５ｂの圧油が第４通路１４に排出されるが、このときバケット用切換弁２が中立位置に保たれているので、その第２ポート１２も閉じている。ただし、オペレートバルブ４は、そのパイロット室４ａに導いた合流通路２１内の圧力作用によって絞りポジションに切り換わっているために、第４通路１４に排出された圧油は、第２排出通路２４からオペレートバルブ４に導かれ、このオペレートバルブ４のノッチｎによって制御される。そして、このノッチｎによって制御された圧油が、第１排出通路１６から第２通路８を通ってブーム用切換弁１の第２ポート６に導かれた後、中立通路２６→バケット用切換弁２→タンク通路２７を介してタンクＴに排出される。
【００１０】
一方、ブーム用切換弁１を右側ポジションに切り換えると、ポンプＰの吐出油が、第２ポート６→第２通路８→チェック弁２２を介してブームシリンダ１０の第２圧力室１０ｂに供給される。そのため、ブームシリンダ１０が収縮して、ブーム９が下がる。
また、このとき第１圧力室１０ａの圧油が、第１通路７→ブーム用切換弁１の第１ポート５→中立通路２６→バケット用切換弁２→タンク通路２７を介してタンクＴに排出される。
以上のようにブーム用切換弁１を右側ポジションに切り換えた場合には、ブーム９が下がるだけであって、バケットＢは動かない。
つまり、ブーム９を上昇する場合にのみ、バケット連動部ｂの機能が発揮されて、バケットＢの水平状態が維持されるようにしている。
【００１１】
【特許文献１】
米国特許４７０９６１８号公報（図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ブーム９を上げ操作から下げ操作に切り換えたときに、ハンチングやショックが発生して、オペレータに不快感を与えるという問題がった。すなわち、ブーム９を上げ操作している状態から下げ操作に切り換えた場合に、オペレートバルブ４のパイロット室４ａの圧力が抜けにくいために、オペレートバルブ４のパイロット室４ａには圧がこもる。そのため、このオペレートバルブ４がしばらくの間、絞りポジションに保たれている。このようにオペレートバルブ４が絞りポジションに保たれていると、ブーム用切換弁１の第２ポート６から第２通路８に供給された圧油の一部が、第１排出通路１６→オペレートバルブ４→第２排出通路２４を介してバケットシリンダ１５の他方の圧力室１５ｂに供給される。
【００１３】
そして、上記の状態からしばらくすると、スプリング４ｃのバネ力によってオペレートバルブ４が閉ポジションに戻る。したがって、バケットシリンダ１５への圧油の供給がカットされて、それによってハンチングやショックが発生する。そして、このようにハンチングやショックが生じると、オペレータが不快に感じることとなる。
この発明の目的は、ブーム９を上げ操作から下げ操作に切り換えたときに生じるハンチングやショックなどを防止することのできるバケット連動機能を備えた油圧制御装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ブームシリンダを制御するブーム用切換弁と、バケットシリンダを制御するバケット用切換弁と、圧油を供給するとブームが上昇するブームシリンダの第１圧力室と、ブームが上昇するときに圧油が排出されるブームシリンダの第２圧力室と、上記第１圧力室とブーム用切換弁とを接続した第１通路と、第２圧力室とブーム用切換弁とを接続した第２通路と、第２通路に設けるとともにブームシリンダ側からブーム用切換弁側への圧油の流通を規制するチェック弁と、このチェック弁の前後を連通した第１排出通路と、この第１排出通路に設けるとともに所定の制御流量をバケットシリンダの一方の圧力室に供給するデバイダバルブと、バケットシリンダの一方の圧力室とバケット用切換弁とを接続した第３通路と、バケットシリンダの他方の圧力室とバケット用切換弁とを接続した第４通路と、第４通路を第２通路に連通させた第２排出通路と、この第２排出通路に設けたオペレートバルブと、上記デバイダバルブからバケットシリンダに供給される圧油を導くオペレートバルブの一方のパイロット室と、オペレートバルブを閉ポジションに保つスプリングと、このスプリングを設けたオペレートバルブの他方のパイロット室とを備え、上記ブームシリンダの第１圧力室に圧油を供給してブームを上昇させたときに、このブームシリンダの第２圧力室から排出される圧油をバケットシリンダの一方の圧力室に供給することによって、機体に対するバケットの開口面の角度を維持する一方、バケットシリンダの他方の圧力室からの圧油を、バケットシリンダに供給される圧油の作用によって開ポジションに切り換えたオペレートバルブを介して排出するバケット連動機能を備えた油圧制御装置において、上記オペレートバルブの一方のパイロット室を、第１絞り通路を介して他方のパイロット室に連通するとともに、他方のパイロット室を、第２絞り通路を介して第２通路に連通することを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、オペレートバルブのスプールに第１絞り通路を形成し、この第１絞り通路を介してスプールの両側に配置した各パイロット室を連通したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に示すこの発明の実施形態は、オペレートバルブ４の一方のパイロット室４ａと他方のパイロット室４ｂとを第１絞り通路３０を介して連通した点と、他方のパイロット室４ｂと排出通路１６とを第２絞り通路３１を介して連通した点とに特徴を有し、その他の構成については前記従来例と全く同じである。また、ブーム９の上昇に連動させてバケットＢを動かす点についても同じである。
したがって、従来と同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
この実施形態によれば、ブーム９を上昇させている状態から、ブーム９を下降させると次のようになる。
ブーム９を上昇させている最中は、オペレートバルブ４の一方のパイロット室４ａに、デバイダバルブ３からバケットシリンダ１５側に供給される圧油が導かれている。そのため、一方のパイロット室４ａは、第１絞り通路３０の上流側の圧力に維持されて、この圧力作用によってオペレートバルブ４が図面右側の絞りポジションを保っている。
この状態から、ブーム用切換弁１を図面右側ポジションに切り換えると、ポンプＰの吐出油が、第２ポート６→第２通路８→チェック弁２２を介してブームシリンダ１０の第２圧力室１０ｂに供給されて、第１圧力室１０ａからの戻り油が、第１通路７→第１ポート５を介してタンクＴに排出される。
【００１８】
上記のようにして第２通路８に圧油が導かれると、この圧力が第１排出通路１６から第２絞り通路３１を介してオペレートバルブ４の他方のパイロット室４ｂに作用するため、このオペレートバルブ４が、閉ポジションに復帰しようとする。そして、このオペレートバルブ４の復帰動作によって、一方のパイロット室４ａ内の圧油が第１絞り通路３０を介して他方のパイロット室４ｂ側に排出される。したがって、一方のパイロット室４ａに圧力がこもることがない。
以上のように、この実施形態によれば、一方のパイロット室４ａに圧力がこもらないので、オペレートバルブ４の応答遅れがなくなり、従来この応答遅れが原因で生じていたハンチングやショックを防止することができ、オペレータに不快感を与えるといった不都合も解消できる。
【００１９】
図２は、上記バケット連動部ｂの具体的な構造を示した断面図であり、図１に示す構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付している。
図示するように、バルブボディ２８には、デバイダバルブ３とオペレートバルブ４とチェック弁２３とを組み込んでいる。
そして、上記オペレートバルブ４を構成するスプール２９の両側に、パイロット室４ａ，４ｂを設けるとともに、これら両パイロット室４ａ，４ｂを連通する第１絞り通路３０をスプール２９に形成している。また、このスプール２９には、パイロット室４ｂをデバイダバルブ３の第１ポート１９側に連通させる第２絞り通路３１を形成している。
上記のように第１、第２絞り通路３０，３１をスプール２９に直接形成すれば、外部通路によって両絞り通路３０，３１を構成する場合に比べて、バルブボディ２８を小型化しやすい。また、スプール２９に第１，第２絞り通路３０，３１を形成しているので、バルブボディ２８に両絞り通路３０，３１を形成する場合に比べて加工もしやすい。
ただし、この発明としては、第１，第２絞り通路３０，３１を外部通路によって構成してもいいし、バルブボディ２８に内部通路を形成することによって第１，第２絞り通路３０，３１を構成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
第１の発明によれば、オペレートバルブの一方のパイロット室を、第１絞り通路を介して他方のパイロット室に連通するとともに、他方のパイロット室を、第２絞り通路を介して第２通路に連通したので、一方のパイロット室に圧力がこもることがない。そのため、ブームを上げ操作から下げ操作に切り換えたときに、オペレートバルブの応答遅れを防止でき、ハンチングやショックが生じることがない。
したがって、ブームを上げ操作から下げ操作に切り換えたときに、オペレータに違和感を与えることもない。
【００２１】
第２の発明によれば、オペレートバルブのスプールに、第１絞り通路を形成したので、外部通路によって両絞り通路を構成する場合に比べて、バルブボディを小型化しやすく、また、バルブボディに絞り通路を形成する場合に比べて、加工も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の回路図である。
【図２】バケット連動部ｂの具体的構造図である。
【図３】従来例の回路図である。
【符号の説明】
Ｂ  バケット
Ｃ  バケットの開口面
Ｋ  機体
１  ブーム用切換弁
２  バケット用切換弁
３  デバイダバルブ
４  オペレートバルブ
４ａ  一方のパイロット室
４ｂ  他方のパイロット室
４ｃ  スプリング
７  第１通路
８  第２通路
９  ブーム
１０  ブームシリンダ
１０ａ  第１圧力室
１０ｂ  第２圧力室
１３  第３通路
１４  第４通路
１５  バケットシリンダ
１５ａ  一方の圧力室
１５ｂ  他方の圧力室
１６  第１排出通路
２２  チェック弁
２４  第２排出通路
２９  オペレートバルブのスプール
３０  第１絞り通路
３１  第２絞り通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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