JP2001090703A - 油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置およびバケット姿勢制御装置 - Google Patents

油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置およびバケット姿勢制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】汎用性に優れ、配管を簡易に構成でき、パイロ
ット圧油を扱うことで油圧機器を小型化する。 【解決手段】前後差圧一定手段８、９によって、操作弁
６、７の上流側の圧油の圧力と下流側の圧油の圧力との
差圧ΔＰが一定の値にされる。この結果負荷の変動つま
りΔＰの変動にかかわらず各操作弁６、７の開口面積
（開口量）Ａ1、Ａ2に応じて各操作弁６、７の流量Ｑ
1、Ｑ2が一義的に定まる。そして各操作手段４、５のう
ちいずれか一つの操作手段４が操作された場合に、当該
一つの操作手段４の操作量Ｓ1に応じて他の操作手段５
に対応する他の操作弁７の開口量Ａ2が変化され、当該
他の操作弁７に対応する他の油圧アクチュエータ３が駆
動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの油圧アクチ
ュエータを駆動制御する装置に関する。また本発明は油
圧駆動機械に設けられたバケットの姿勢に一定に保持す
るようにブームおよびバケット用油圧アクチュエータを
駆動制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ホイールローダ、スキッドステアローダ
などの建設機械には作業機としてブームとバケットが設
けられている。
【０００３】たとえばホイールローダではバケットによ
って土砂を掘削した後に、ブームを上昇させてバケット
内の土砂をダンプトラックに積み込む作業が行われる。
この作業中にブームを上昇方向に作動させるには、バケ
ットの姿勢が地面に対して水平な一定姿勢を保持するよ
うにバケットをダンプ方向に作動させる必要がある。こ
のような水平保持の制御は、バケット内の土砂等がこぼ
れ落ちることを防止するために不可欠である。
【０００４】しかし上記水平保持制御をオペレータの手
動操作のみに委ねると、ブーム用操作部とバケット用操
作部を複合操作しなければならない。このような複合操
作はオペレータにかかる負担が大きく、熟練を要する。
このためオペレータに負担がかからず、また熟練も要せ
ずに上記水平保持制御を行うことができる発明が従来よ
り公知になっている。すなわちブーム用操作部の操作の
みによってブームのみならずバケットを同時に作動させ
て水平保持制御を行う発明が従来より公知になってい
る。
【０００５】たとえばホイールローダのブームとアーム
との間をリンク機構によって連結して、ブームの作動に
応じてリンク機構で定められる一定の関係でバケットを
作動させて、バケットの姿勢を水平に保持する発明が公
知となっている。
【０００６】しかしこの発明によれば作業機の種類に応
じて専用のリンク機構を製作しなければならない。また
リンク機構を既存の建設機械に容易に組み込むことがで
きず作業機を新たに製作しなければならない。このため
汎用性に欠けるという問題がある。
【０００７】また特開平１０−２１９７３０号公報に
は、ブーム用油圧シリンダから排出された戻り圧油を、
バケットの姿勢が水平に保持されるように分流弁で分流
してバケット用油圧シリンダに供給するという発明が記
載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記分流弁は操
作弁と油圧シリンダの間に設けざるを得ない。このため
圧油管路の配管が複雑になる。また圧力が高く、流量が
大きい圧油を通過させる必要があるため油圧機器が大型
化するという問題が発生する。またアクチュエータを駆
動する流量を分流しているため負荷に依存して流量が変
わる。このためオペレータは常に微操作をして水平を保
つ必要があった。つまり制御が難しいためオペレータの
負担は大きく熟練を要するとの問題がある。
【０００９】そこで本発明は汎用性に優れ、配管を簡易
に構成でき、パイロット圧油を扱うことで油圧機器を小
型化することができ、オペレータに負担を課すことのな
いようにすることを解決課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するために手段、作用および効果】本発明
の第１発明は、上記解決課題を達成するために、油圧ポ
ンプ（１）と、この油圧ポンプ（１）の吐出圧油が供給
されることにより駆動される少なくとも２つの油圧アク
チュエータ（２、３）と、前記油圧アクチュエータ
（２、３）に対応して設けられた操作手段（４、５）
と、前記操作手段（４、５）の操作量に応じて開口量を
変化させ、開口量に応じた流量の圧油を、前記操作手段
（４、５）に対応する前記油圧アクチュエータ（２、
３）に供給する操作弁（６、７）とを備えた油圧駆動機
械において、前記操作弁（６、７）の上流側の圧油の圧
力と下流側の圧油の圧力との差圧を一定にする前後差圧
一定手段（８、９）と、前記各操作手段（４、５）のう
ちいずれか一つの操作手段（４）が操作された場合に、
当該一つの操作手段（４）の操作量に応じて他の操作手
段（５）に対応する他の操作弁（７）の開口量を変化さ
せることによって、当該他の操作弁（７）に対応する他
の油圧アクチュエータ（３）を駆動させるようにしたこ
とを特徴とする。
【００１１】第１発明を図１、図３を参照して説明す
る。
【００１２】油圧回路の一般公式によれば、Ｑを操作弁
の絞りを通過する流量、ｃを流量定数、Ａを絞りの開口
面積、ΔＰを絞りの前後差圧とすると、次式（１）が成
立する。
【００１３】Ｑ＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ） …（１） ここで差圧ΔＰが常に同一となるようにすることで、オ
ペレータが指令する駆動指令値（開口面積Ａ）に比例し
た流量が得られる。
【００１４】第１発明によれば、前後差圧一定手段８、
９によって、操作弁６、７の上流側の圧油の圧力と下流
側の圧油の圧力との差圧ΔＰが同一にされる。この結果
上記（１）式より負荷の変動にかかわらず各操作弁６、
７の開口面積（開口量）Ａ1、Ａ2に応じて各操作弁６、
７の流量Ｑ1、Ｑ2が一義的に定まる。
【００１５】そして各操作手段４、５のうちいずれか一
つの操作手段４が操作された場合に、当該一つの操作手
段４の操作量Ｓ1に応じて他の操作手段５に対応する他
の操作弁７の開口量Ａ2が変化され、当該他の操作弁７
に対応する他の油圧アクチュエータ３が駆動される。
【００１６】すなわち図３（ｂ）に示すように一つの操
作手段４の操作量Ｓ1に対する操作弁６の開口量Ａ1と操
作弁７の開口量Ａ2との比率が一定の関係（ｂ：ａ）に
設定される。このため操作弁６に対応する油圧アクチュ
エータ２に供給される流量Ｑ1と操作弁７に対応する油
圧アクチュエータ３に供給される流量Ｑ2との比率が上
記一定の関係（ｂ：ａ）にされる。
【００１７】以上のように第１発明によれば、たとえば
ブーム用操作部４の操作のみによってブーム用油圧アク
チュエータ２とバケット用油圧アクチュエータ３とを同
時に一定の流量比で駆動することができる。
【００１８】この場合ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
対するブーム用操作弁６の開口量Ａ1とバケット用操作
弁７の開口量Ａ2との比率を一定の関係に設定するだけ
でよいので、圧油管路の配管等の装置構成が簡易とな
る。すなわち各操作弁６、７に対して操作量Ｓ1に応じ
たパイロット圧Ｐが供給できるようにシャトル弁５０、
パイロット管路１８ｂ等を新たに設ければよい。また操
作弁６、７の開口量Ａ1、Ａ2の比率が一定の関係となる
ように操作弁６、７（のスプール）を構築すればよい。
【００１９】また第１発明によれば、シャトル弁５０、
パイロット管路１８ｂ等を新たに設け、ブーム用操作部
４の操作量Ｓ1に対するブーム用操作弁６の開口量Ａ1と
バケット用操作弁７の開口量Ａ2との比率を一定の関係
に設定するように操作弁６、７（のスプール）を構築す
るだけでよい。このため既存の油圧回路に容易に組み込
むことができる。
【００２０】また第１発明によれば、圧力が低く流量が
小さいパイロット圧油を扱うようにしたので、油圧機器
を小型化することができる。
【００２１】この結果第１発明によれば、汎用性に優
れ、配管を簡易に構成でき、パイロット圧油を扱うこと
で油圧機器を小型化することができる。
【００２２】また第２発明は、油圧ポンプ（１）と、こ
の油圧ポンプ（１）の吐出圧油が供給されることにより
駆動されるブーム用油圧アクチュエータ（２）およびバ
ケット用油圧アクチュエータ（３）と、前記ブーム用油
圧アクチュエータ（２）および前記バケット用油圧アク
チュエータ（３）がそれぞれ駆動されるに応じて作動す
るブーム（１０）およびバケット（１１）と、前記ブー
ム用油圧アクチュエータ（２）および前記バケット用油
圧アクチュエータ（３）にそれぞれ対応して設けられた
ブーム用操作手段（４）およびバケット用操作手段
（５）と、前記ブーム用操作手段（４）および前記バケ
ット用操作手段（５）の操作量に応じて開口量を変化さ
せ、開口量に応じた流量の圧油を、前記ブーム用油圧ア
クチュエータ（２）および前記バケット用油圧アクチュ
エータ（３）にそれぞれ供給するブーム用操作弁（６）
およびバケット用操作弁（７）とを備えた油圧駆動機械
において、前記ブーム用操作弁（６）および前記バケッ
ト用操作弁（７）の上流側の圧油の圧力と下流側の圧油
の圧力との差圧を一定にする前後差圧一定手段（８、
９）と、前記ブーム用操作手段（４）が操作された場合
に、前記バケット（１１）の姿勢が一定に保持されるよ
うに、前記ブーム用操作手段（４）の操作量に応じて前
記バケット用操作弁（７）の開口量を変化させる制御手
段（５０、５５）とを備えたことを特徴とする。
【００２３】第２発明を図１、図３を参照して説明す
る。
【００２４】第２発明によれば、前後差圧一定手段８、
９によって、操作弁６、７の上流側の圧油の圧力と下流
側の圧油の圧力との差圧ΔＰが一定の値にされる。この
結果上記（１）式（Ｑ＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ））より負荷
の変動つまりΔＰの変動にかかわらず各操作弁６、７の
開口面積（開口量）Ａ1、Ａ2に応じて各操作弁６、７の
流量Ｑ1、Ｑ2が一義的に定まる。
【００２５】そしてブーム用操作手段４が操作された場
合に、バケット１１の姿勢が一定に保持されるように、
ブーム用操作手段４の操作量Ｓ1に応じてバケット用操
作弁７の開口量Ａ2が変化される。
【００２６】すなわち図３（ｂ）に示すように、ブーム
用操作手段４の操作量Ｓ1に対するブーム用操作弁６の
開口量Ａ1とバケット用操作弁７の開口量Ａ2との比率が
一定の関係（ｂ：ａ）に設定される。これによりブーム
用操作弁６に対応するブーム用油圧アクチュエータ２に
供給される流量Ｑ1とバケット用操作弁７に対応するバ
ケット用油圧アクチュエータ３に供給される流量Ｑ2と
の比率が上記一定の関係（ｂ：ａ）にされる。この結果
バケット１１の姿勢が一定に保持される。
【００２７】以上のように第２発明によれば、ブーム用
操作手段４の操作のみによってブーム用油圧アクチュエ
ータ２とバケット用油圧アクチュエータ３とを同時に一
定の流量比で駆動することができ、バケット１１の姿勢
を一定に保持することができる。
【００２８】この場合ブーム用操作手段４の操作量Ｓ1
に対するブーム用操作弁６の開口量Ａ1とバケット用操
作弁７の開口量Ａ2との比率を一定の関係に設定するだ
けでよいので、圧油管路の配管等の装置構成が簡易とな
る。すなわち各操作弁６、７に対して操作量Ｓ1に応じ
たパイロット圧Ｐが供給できるようにシャトル弁５０、
パイロット管路１８ｂ等を新たに設ければよい。また操
作弁６、７の開口量Ａ1、Ａ2の比率が一定の関係となる
ように操作弁６、７（のスプール）を構築すればよい。
【００２９】また第２発明によれば、シャトル弁５０、
パイロット管路１８ｂ等を新たに設け、ブーム用操作手
段４の操作量Ｓ1に対するブーム用操作弁６の開口量Ａ1
とバケット用操作弁７の開口量Ａ2との比率を一定の関
係に設定するように、操作弁６、７（のスプール）を構
築するだけでよい。このため既存の油圧回路に容易に組
み込むことができる。
【００３０】また第２発明によれば、圧力が低く流量が
小さいパイロット圧油を扱うようにしたので、油圧機器
を小型化することができる。
【００３１】この結果第２発明によれば、汎用性に優
れ、配管を簡易に構成でき、パイロット圧油を扱うこと
で油圧機器を小型化することができる。
【００３２】また第３発明は、第２発明において、前記
制御手段（５０、５５）は、前記ブーム用操作手段
（４）から前記ブーム（１０）を上昇作動させるブーム
操作信号が出力されている場合に、当該ブーム操作信号
に応じて前記バケット（１１）をダンプ方向に作動させ
るバケット操作信号を生成し、当該バケット操作信号に
応じて前記バケット用操作弁（７）の開口量を変化させ
るものであることを特徴とする。
【００３３】第３発明を図１を参照して説明する。
【００３４】第３発明によれば、ブーム用操作手段４か
らブーム１０を上昇作動させるブーム操作信号が出力さ
れている場合に、当該ブーム操作信号に応じてバケット
１１をダンプ方向に作動させるバケット操作信号が生成
され、当該バケット操作信号に応じてバケット用操作弁
７の開口量Ａ2が変化される。
【００３５】第３発明によれば、ブーム用操作手段４
を、ブーム１０が上昇作動するように操作することによ
って、バケット１１にダンプ方向に自動的に作動させ
て、バケット１１の姿勢を一定に保持することができ
る。
【００３６】また第４発明は、第２発明において、前記
ブーム用油圧アクチュエータ（２）がストローク停止し
たことを検出するストローク停止検出手段（３５）をさ
らに備え、前記ストローク停止検出手段（３５）によっ
て前記ブーム用油圧アクチュエータ（２）がストローク
停止したことが検出された場合に、前記制御手段（５
０、５５）による制御をオフするようにしたことを特徴
とする。
【００３７】第４発明を図２を参照して説明する。
【００３８】第４発明によれば、ストローク停止検出手
段３５によってブーム用油圧アクチュエータ２がストロ
ーク停止したことが検出された場合に、制御手段５０、
５５による制御つまりブーム用操作手段４が操作された
場合に、バケット１１の姿勢が一定に保持されるよう
に、ブーム用操作手段４の操作量Ｓ1に応じてバケット
用操作弁７の開口量Ａ2を変化させる制御がオフにされ
る。
【００３９】第４発明によれば第２発明と同様の効果が
得られる。
【００４０】さらに第４発明によれば、ブーム用油圧ア
クチュエータ２がストローク停止した後にバケット用油
圧アクチュエータ３に圧油が供給され続けることによっ
てバケット１１の姿勢が一定に保持されなくなるという
事態が防止される。
【００４１】すなわち上記制御手段５０、５５による制
御は、ブーム用操作手段４の操作に応じてブーム用油圧
アクチュエータ２およびバケット用油圧アクチュエータ
３に対して操作量Ｓ1に応じた流量の圧油を供給すると
いう制御である。このためブーム用油圧アクチュエータ
２がストローク停止しブーム１０の作動が停止した後で
もブーム用操作手段４が操作されている限りは、その操
作量Ｓ1に応じた流量の圧油がバケット用油圧アクチュ
エータ３に供給され続けバケット１１が作動し続ける。
このためバケット１１の姿勢は一定に保持されなくな
る。
【００４２】そこで第４発明では、ストローク停止検出
手段３５によってブーム用油圧アクチュエータ２がスト
ローク停止したことが検出されると、ブーム用操作手段
４の操作量Ｓ1に応じた流量の圧油のバケット用油圧ア
クチュエータ３への供給が停止される。具体的にはバケ
ット用操作手段５の操作量Ｓ2に応じた流量の圧油がバ
ケット用油圧アクチュエータ３へ供給される。このため
ブーム１０の作動が停止した時点でバケット１１の作動
は、バケット用操作手段５の操作量Ｓ2に依存する。こ
れによりバケット用操作手段５の操作量Ｓ2が０のとき
バケット１１の姿勢が一定に保持される。
【００４３】また第５発明は、第２発明において、前記
バケットの姿勢が一定に保持されるように、前記バケッ
ト用油圧アクチュエータ（３）に供給される圧油の圧力
に応じて、当該記バケット用油圧アクチュエータ（３）
から排出される圧油の流量を制限する排出流量制限手段
（３９）をさらに備えたことを特徴とする。
【００４４】第５発明を図２を参照して説明する。
【００４５】第５発明によれば第２発明と同様の効果が
得られる。
【００４６】さらに第５発明によればバケット１１が自
重によって作動されバケット１１が一定の姿勢から崩れ
ることが防止される。
【００４７】すなわちバケット１１が油圧ポンプ１から
供給される圧油ではなくて自重によって作動されると、
バケット１１の一定の姿勢が崩れる。
【００４８】そこで第５発明によれば、油圧ポンプ１か
ら圧油がバケット用油圧アクチュエータ３に供給されて
おり圧油の圧力が一定値以上であれば、バケット用油圧
アクチュエータ３から排出される圧油の流量は制限され
ることなくタンク２３に排出される。また油圧ポンプ１
から圧油がバケット用油圧アクチュエータ３に供給され
ておらず圧油の圧力が一定値よりも下回っている場合に
は、バケット用油圧アクチュエータ３から排出される圧
油の流量が制限される。これによりバケット１１が自重
によって作動されることが防止される。この結果バケッ
ト１１が自重によって作動され一定の姿勢から崩れるこ
とが防止される。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
アクチュエータ制御装置およびバケット姿勢制御装置の
実施形態について説明する。
【００５０】なお実施形態では、ホイールローダ、スキ
ッドステアローダなどの建設機械に搭載された油圧回路
を想定する。これら建設機械は作業機としてブームとバ
ケットが設けられている。
【００５１】図１は第１の実施形態の油圧回路を示して
いる。
【００５２】同図１に示す主油圧ポンプ１は図示しない
エンジンによって駆動され圧油を吐出する。この吐出圧
油は管路２４を介して操作弁部３０に供給される。また
パイロット油圧ポンプ５は上記エンジンによって駆動さ
れパイロット圧油を吐出する。このパイロット圧油は管
路１６を介して操作レバー装置４０に供給される。管路
１６にはパイロット油圧ポンプ２から管路１６内に吐出
されたパイロット圧油の圧力を設定リリーフ圧以下に制
限するリリーフ弁１５が接続されている。戻り圧油はタ
ンク１４へ排出される。
【００５３】操作レバー装置４０からは、ブーム用操作
部４の操作量Ｓ1に応じたパイロット圧Ｐのパイロット
圧油と、バケット用操作部５の操作量Ｓ2に応じたパイ
ロット圧Ｐのパイロット圧油が出力される。
【００５４】操作弁部３０には、ブーム用操作部４に対
応してブーム用操作弁６が設けられている。またバケッ
ト用操作部５に対応してバケット用操作弁７が設けられ
ている。
【００５５】ブーム用油圧シリンダ２、バケット用油圧
シリンダ３は主油圧ポンプ１の吐出圧油がブーム用操作
弁６、バケット用操作弁７を介して供給されることによ
りそれぞれ駆動される。ブーム用油圧シリンダ２のロッ
ド、バケット用油圧シリンダ３のロッドはそれぞれ、ブ
ーム１０、バケット１１に接続されている。バケット１
１はブーム１０に連結されている。
【００５６】ブーム用油圧シリンダ２はボトム室２ａと
ヘッド室２ｂを備えている。ブーム用油圧シリンダ２の
ボトム室２ａに管路２８を介してブーム用操作弁６から
圧油が供給されると、ブーム用油圧シリンダ２のロッド
は伸張されブーム１０が上昇側に作動される。またブー
ム用油圧シリンダ２のヘッド室２ｂに管路２９を介して
ブーム用操作弁６から圧油が供給されると、ブーム用油
圧シリンダ２のロッドは縮退されブーム１０が下降側に
作動される。
【００５７】バケット用油圧シリンダ３はボトム室３ａ
とヘッド室３ｂを備えている。バケット用油圧シリンダ
３のボトム室３ａに管路３１を介してバケット用操作弁
７から圧油が供給されると、バケット用油圧シリンダ３
のロッドは伸張されバケット１１がダンプ側に作動され
る。またバケット用油圧シリンダ３のヘッド室３ｂに管
路３２を介してバケット用操作弁７から圧油が供給され
ると、バケット用油圧シリンダ３のロッドは縮退されバ
ケット１１が掘削側に作動される。
【００５８】操作弁部３０には、各操作弁６、７毎に圧
力補償弁８、９が設けられている。
【００５９】圧力補償弁８は主油圧ポンプ１からみてブ
ーム用操作弁６の上流側つまり主油圧ポンプ１とブーム
用操作弁６との間の圧油供給路上に設けられている。同
様に圧力補償弁９は主油圧ポンプ１からみてバケット用
操作弁７の上流側つまり主油圧ポンプ１とバケット用操
作弁７との間の圧油供給路上に設けられている。
【００６０】圧力補償弁８、９は、操作弁６、７の上流
側の圧油の圧力と下流側の圧油の圧力における圧力の差
を、同一の値にする弁である。油圧回路の一般公式であ
る上記（１）式（ Ｑ＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ））から導か
れる通り、差圧ΔＰを同一となるようにすることで、オ
ペレータによって操作される操作部４の操作量Ｓ1（操
作弁６の開口面積Ａ1）に比例した流量Ｑ1が負荷の大き
さとは無関係に得られる。同様に操作部５の操作量Ｓ2
（操作弁７の開口面積Ａ2）に比例した流量Ｑ2が負荷の
大きさとは無関係に得られる。
【００６１】操作レバー装置４０の構成について更に詳
述する。
【００６２】操作レバー装置４０には、ブーム用操作部
４のブーム上昇側操作方向に対応してピストン４１が設
けられ、このピストン４１に対応して減圧弁４５が設け
られている。またブーム用操作部４のブーム下降側操作
方向に対応してピストン４２が設けられ、このピストン
４２に対応して減圧弁４６が設けられている。同様にし
てバケット用操作部５のダンプ側操作方向に対応してピ
ストン４３が設けられ、このピストン４３に対応して減
圧弁４７が設けられている。またバケット用操作部５の
バケット側操作方向に対応してピストン４４が設けら
れ、このピストン４４に対応して減圧弁４８が設けられ
ている。ピストン４１、４２、４３、４４がそれぞれ押
し下げられることによって減圧弁４５、４６、４７、４
８の設定圧が大きくなる。
【００６３】減圧弁４５〜４８の入口ポートはそれぞれ
パイロット油圧ポンプ５に管路１６を介して接続されて
いる。また減圧弁４５〜４８の入口ポートはそれぞれタ
ンク１４に管路１７を介して接続されている。
【００６４】減圧弁４５、４６、４７、４８の出口ポー
トはパイロット管路１８、１９、２０、２１にそれぞれ
連通している。
【００６５】操作レバー装置４０にはシャトル弁４９、
５０が設けられている。
【００６６】パイロット管路１８はパイロット管路１８
ａとパイロット管路１８ｂとに分岐されている。またパ
イロット管路１９はパイロット管路１９ａとパイロット
管路１９ｂとに分岐されている。
【００６７】パイロット管路１８ｂとパイロット管路２
０はシャトル弁５０の各入口ポートに連通している。シ
ャトル弁５０の出口ポートはパイロット管路２２に連通
している。同様にパイロット管路１９ｂとパイロット管
路２１はシャトル弁４９の各入口ポートに連通してい
る。シャトル弁４９の出口ポートはパイロット管路２３
に連通している。
【００６８】以上のようにして操作レバー装置４０から
はパイロット管路１８ａ、１９ａ、２２、２３を介して
パイロット圧油が操作弁部３０に対して供給される。
【００６９】つぎに上記操作レバー装置４０の動作につ
いて説明する。
【００７０】ブーム用操作部４がブーム上昇側に操作さ
れると、操作量Ｓ1に応じてピストン４１が押し下げら
れ、操作量Ｓ1に応じた大きさの圧力Ｐのパイロット圧
油が減圧弁４５からパイロット管路１８に出力される。
【００７１】同様にしてブーム用操作部４がブーム下降
側に操作されると、操作量Ｓ1に応じてピストン４２が
押し下げられ、操作量Ｓ1に応じた大きさの圧力Ｐのパ
イロット圧油が減圧弁４６からパイロット管路１９に出
力される。
【００７２】同様にしてバケット用操作部５がダンプ側
に操作されると、操作量Ｓ2に応じてピストン４３が押
し下げられ、操作量Ｓ2に応じた大きさの圧力Ｐのパイ
ロット圧油が減圧弁４７からパイロット管路２０に出力
される。
【００７３】同様にしてバケット用操作部５が掘削側に
操作されると、操作量Ｓ2に応じてピストン４４が押し
下げられ、操作量Ｓ2に応じた大きさの圧力Ｐのパイロ
ット圧油が減圧弁４８からパイロット管路２１に出力さ
れる。
【００７４】このためシャトル弁５０の出口ポートから
は、ブーム用操作部４のブーム上昇側操作量Ｓ1に対応
するパイロット圧Ｐと、バケット用操作部５のダンプ側
操作量Ｓ2に対応するパイロット圧Ｐのうちで大きい方
のパイロット圧Ｐのパイロット圧油が、パイロット管路
２２に出力され、操作弁部３０に供給される。
【００７５】同様にしてシャトル弁４９の出口ポートか
らは、ブーム用操作部４のブーム下降側操作量Ｓ1に対
応するパイロット圧Ｐと、バケット用操作部５の掘削側
操作量Ｓ2に対応するパイロット圧Ｐのうちで大きい方
のパイロット圧Ｐのパイロット圧油が、パイロット管路
２３に出力され、操作弁部３０に供給される。
【００７６】なおブーム用操作部４のブーム上昇側操作
量Ｓ1に対応するパイロット圧Ｐのパイロット圧油は、
パイロット管路１８ａに出力され、操作弁部３０に供給
される。またブーム用操作部４のブーム下降側操作量Ｓ
1に対応するパイロット圧Ｐのパイロット圧油は、パイ
ロット管路１９ａに出力され、操作弁部３０に供給され
る。
【００７７】つぎに操作弁部３０の構成について詳述す
る。
【００７８】ブーム用操作弁６は主油圧ポンプ１から吐
出される圧油の流量および方向を制御してブーム用油圧
シリンダ２に供給する制御弁である。
【００７９】すなわち主油圧ポンプ１から吐出された圧
油は管路２４とその分岐管路２４ａを介してブーム用操
作弁６に流入される。ブーム用操作弁６から流出された
圧油は管路２８または２９を介してブーム用油圧シリン
ダ２に供給される。
【００８０】パイロット管路１８ａ、１９ａはそれぞれ
ブーム用操作弁６のブーム上げ側ポート６ｄ、ブーム下
げ側ポート６ｅに接続されている。ブーム用操作弁６は
３つの弁位置６ｃ（中立位置）、６ａ（ブーム上昇位
置）、６ｂ（ブーム下降位置）を有している。なおブー
ム用操作弁６の弁位置は連続的に変化するものであり、
開口面積も連続的に変化する。中立位置では開口面積は
０である。パイロット管路１８ａを介してパイロット圧
油がブーム用操作弁６のブーム上げ側ポート６ｄに供給
されると、パイロット圧Ｐに応じてブーム用操作弁６の
開口面積（開口量）が変化されＡ1となり、ブーム用操
作弁６はブーム上昇位置６ａ側に位置される。これによ
り開口面積Ａ1に応じた流量Ｑ1の圧油がブーム用操作弁
６、管路２８を介してブーム用油圧シリンダ２のボトム
室２ａに供給される。この結果ブーム１０が上昇側に作
動される。
【００８１】またパイロット管路１９ａを介してパイロ
ット圧油がブーム用操作弁６のブーム下げ側ポート６ｅ
に供給されると、パイロット圧Ｐに応じてブーム用操作
弁６の開口面積（開口量）Ａ1が変化され、ブーム用操
作弁６はブーム下降位置６ｂ側に位置される。これによ
り開口面積Ａ1に応じた流量Ｑ1の圧油がブーム用操作弁
６、管路２９を介してブーム用油圧シリンダ２のヘッド
室２ｂに供給される。この結果ブーム１０が下降側に作
動される。
【００８２】なおブーム用操作弁６からの戻り圧油は管
路２５ａまたは２６ａ、管路２５を介してタンク１４へ
排出される。
【００８３】同様にしてバケット用操作弁７により、主
油圧ポンプ１から吐出される圧油の流量および方向が制
御されて、制御された圧油がバケット用油圧シリンダ３
に供給される。
【００８４】すなわち主油圧ポンプ１から吐出された圧
油は管路２４とその分岐管路２４ｂを介してバケット用
操作弁７に導入される。バケット用操作弁７から出力さ
れた圧油は管路３１または３２を介してバケット用油圧
シリンダ３に供給される。
【００８５】パイロット管路２２、２３はそれぞれバケ
ット用操作弁７のバケットダンプ側ポート７ｄ、バケッ
ト掘削側ポート７ｅに接続されている。バケット用操作
弁７は３つの弁位置７ｃ（中立位置）、７ａ（バケット
ダンプ位置）、７ｂ（バケット掘削位置）を有してい
る。なおバケット用操作弁７の弁位置は連続的に変化す
るものであり、開口面積も連続的に変化する。中立位置
では開口面積は０である。パイロット管路２２を介して
パイロット圧油がバケット用操作弁７のバケットダンプ
側ポート７ｄに供給されると、パイロット圧Ｐに応じて
バケット用操作弁７の開口面積（開口量）Ａ2が変化さ
れ、バケット用操作弁７はバケットダンプ位置７ａ側に
位置される。これにより開口面積Ａ2に応じた流量Ｑ2の
圧油がバケット用操作弁７、管路３１を介してバケット
用油圧シリンダ３のボトム室３ａに供給される。この結
果バケット１１がダンプ側に作動される。
【００８６】またパイロット管路２３を介してパイロッ
ト圧油がバケット用操作弁７のバケット掘削側ポート７
ｅに供給されると、パイロット圧Ｐに応じてバケット用
操作弁７の開口面積（開口量）Ａ2が変化され、バケッ
ト用操作弁７はバケット掘削位置７ｂ側に位置される。
これにより開口面積Ａ2に応じた流量Ｑ2の圧油がバケッ
ト用操作弁７、管路３２を介してバケット用油圧シリン
ダ３のヘッド室３ｂに供給される。この結果バケット１
１が掘削側に作動される。
【００８７】なおバケット用操作弁７からの戻り圧油は
管路２５ｂまたは２６ｂ、管路２５を介してタンク１４
へ排出される。
【００８８】ブーム用操作弁６に対応する圧力補償弁８
は、フローコントロール弁部８ａと減圧弁部８ｂとから
成る。フローコントロール弁部８ａには主油圧ポンプ１
から吐出された圧油が管路２４、その分岐管路２４ａを
介して流入される。減圧弁部８ｂには主油圧ポンプ１か
ら吐出された圧油が管路２４、その分岐管路２４ｃを介
して流入される。
【００８９】同様にバケット用操作弁７に対応する圧力
補償弁９は、フローコントロール弁部９ａと減圧弁部９
ｂとから成る。フローコントロール弁部９ａには主油圧
ポンプ１から吐出された圧油が管路２４、その分岐管路
２４ｂを介して流入される。減圧弁部９ｂには主油圧ポ
ンプ１から吐出された圧油が管路２４、その分岐管路２
４ｄを介して流入される。
【００９０】減圧弁部８ｂ、９ｂには管路２７を介し
て、減圧弁部８ｂ、９ｂが閉じる方向へ、油圧シリンダ
２、３のうち最大負荷圧に応じた圧力が加えられてい
る。
【００９１】このため圧力補償弁８、９が動作すること
により、各操作弁６、７の前後差圧ΔＰが同圧かつ一定
にされる。これにより油圧シリンダ２、３の負荷の大き
さと無関係に、各操作弁６、７の開口面積Ａ1、Ａ2によ
って、流量Ｑ1、Ｑ2が定まる。つまり上記（１）式（Ｑ
＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ））より負荷の変動にかかわらず各
操作弁６、７の開口面積（開口量）Ａ1、Ａ2に応じて各
操作弁６、７の流量Ｑ1、Ｑ2が一義的に定まる。
【００９２】アンロード弁１２は管路２４上に設けられ
ている。アンロード弁１２は、主油圧ポンプ１の吐出油
の圧力と、油圧シリンダ２、３のうち最大負荷圧に応じ
た圧力との差圧を、油圧シリンダ２、３の負荷の変動に
よらずに、アンロード弁１２の設定圧に応じた一定値と
するものである。
【００９３】アンロード弁１２は、アンロード弁１２に
備えたバネのバネ力と、最大負荷圧に応じた圧力と、主
油圧ポンプ１の吐出圧とにより開閉する。アンロード弁
１２はバネ力と最大負荷圧に応じた圧力により閉じ側に
作動する。アンロード弁１２は主油圧ポンプ１の吐出圧
により開き側へ作動する。このことにより主油圧ポンプ
１の吐出圧と最大負荷圧に応じた圧力との差圧はアンロ
ード弁１２の設定圧に応じて一定となる。
【００９４】なお最大負荷圧に応じた圧力の作用する管
路２７にはリリーフ弁１３が設けられている。これによ
り最大負荷圧に応じた圧力の上限が設定される。したが
ってアンロード弁１２を介することにより主油圧ポンプ
１の吐出圧の上限が定まる。
【００９５】さらにブーム用操作弁６、バケット用操作
弁７は、同一のパイロット圧Ｐがパイロットポート６
ｄ、７ｄ（あるいは６ｅ、７ｅ）に作用した場合に開口
面積Ａ1、Ａ2の比率が一定の比率（ｂ：ａ）になるよう
に構成されている。この一定の比率は、バケット１１の
姿勢を地面に対して水平に保持することができる比率で
ある。具体的にはブーム用操作弁６、バケット用操作弁
７のスプールを加工することによって、開口面積Ａ1、
Ａ2の比率が上記一定の比率にすることができる。
【００９６】以下図３を参照して各操作部４、５の操作
量Ｓ1、Ｓ2と各操作弁６、７の開口面積Ａ1、Ａ2の関係
について説明する。
【００９７】図３（ａ）はブーム用操作部４のレバース
トロークＳ1、バケット用操作部５のレバーストローク
Ｓ2と、パイロット管路１８ａ、１９ａ、２０、２１内
のパイロット圧Ｐとの関係を示している。横軸がレバー
ストロークＳ（操作量Ｓ）であり、縦軸がパイロット圧
Ｐである。ブーム用操作部４の特性を実線で示し、バケ
ット用操作部５の特性を破線で示す。
【００９８】ブーム用操作部４がブーム上昇側に操作さ
れるか、バケット用操作部５がダンプ側に操作される
と、レバーストロークＳは中立位置から図中右方向に変
化する。レバーストロークＳが増大するにつれて、パイ
ロット圧Ｐは上昇する。レバーストロークＳが最大スト
ローク位置Ｓfに達した時点で、パイロット圧Ｐは最大
圧に達する。バケット用操作部５がダンプ側に操作され
たときの最大圧ＰM2の方が、ブーム用操作部４がブーム
上昇側に操作されたときの最大圧ＰM1よりも大きくなる
ように、操作部の特性が設定されている。
【００９９】一方ブーム用操作部４がブーム下降側に操
作されるか、バケット用操作部５が掘削側に操作される
と、レバーストロークＳは中立位置から図中左方向に変
化し、同様な特性で、レバーストロークＳの増大に応じ
てパイロット圧Ｐが上昇する。
【０１００】図３（ｂ）は、パイロット管路１８ａ、１
９ａ、２２、２３内のパイロット圧Ｐと、ブーム用操作
弁６、バケット用操作弁７の開口面積Ａ1、Ａ2の関係を
示している。横軸がパイロット圧Ｐであり、縦軸が開口
面積Ａである。ブーム用操作弁６の特性を実線で示し、
バケット用操作弁７の特性を破線で示す。
【０１０１】ブーム用操作部４がブーム上昇側に操作さ
れるか、バケット用操作部５がダンプ側に操作される
と、パイロット圧Ｐは中立位置から図中右方向に変化す
る。パイロット圧Ｐが増大するにつれて、開口面積Ａは
上昇する。パイロット圧Ｐがブーム最大圧ＰM1に達した
時点で、ブーム用操作弁６の開口面積Ａ1は最大開口面
積に達する。またパイロット圧Ｐがバケット最大圧ＰM2
に達した時点で、バケット用操作弁７の開口面積Ａ2は
最大開口面積に達する。
【０１０２】ここで同一パイロット圧Ｐに対するブーム
用操作弁６の開口面積Ａ1とバケット用操作弁７の開口
面積Ａ2との比率は、ブーム最大圧がＰM1以下であると
き、一定の比率ｂ：ａになるように操作弁６、７（のス
プール）の特性が設定されている。
【０１０３】一方ブーム用操作部４がブーム下降側に操
作されるか、バケット用操作部５が掘削側に操作される
と、パイロット圧Ｐは中立位置から図中左方向に変化
し、同様な操作弁の特性で、パイロット圧Ｐの増大に応
じて開口面積Ａが上昇する。
【０１０４】つぎに図１の第１の実施形態の油圧回路の
動作について説明する。
【０１０５】いまオペレータが操作レバー装置４０のブ
ーム用操作部４をブーム上昇側に操作したものとする。
このときバケット用操作部５は中立位置から傾動操作さ
れていないものとする。
【０１０６】このためブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じたパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管
路１８ａに出力される。このパイロット圧油はパイロッ
ト管路１８ａを介してブーム用操作弁６のブーム上げ側
ポート６ｄに供給される。
【０１０７】またブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じ
たパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管路１
８ｂに出力されシャトル弁５０の一方の入口ポートに加
えられている。いまバケット用操作部５は中立位置であ
るので、パイロット管路２０の圧力つまりシャトル弁５
０の他方の入口ポートの圧力はタンク１４内の圧力にな
っている。このためシャトル弁５０を介してパイロット
管路２２に、ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じたパ
イロット圧Ｐのパイロット圧油が出力される。このパイ
ロット圧油はパイロット管路２２を介してバケット用操
作弁７のダンプ側ポート７ｄに供給される。
【０１０８】このため各操作弁６、７に加えられたパイ
ロット圧Ｐに応じてブーム用操作弁６がブーム上昇位置
６ａ側に位置されるとともに、バケット用操作弁７がダ
ンプ位置７ａ側に位置される。このときパイロット圧Ｐ
が増加するにつれて、ブーム用操作弁６の開口面積Ａ1
とバケット用操作弁７の開口面積Ａ2は、図３（ｂ）に
示すように一定の比率ｂ：ａを保ちつつ上昇していく。
これによりブーム用油圧シリンダ２のボトム室２ａに供
給される流量Ｑ1とバケット用油圧シリンダ３のボトム
室３ａに供給される流量Ｑ2との比率が上記一定の比率
ｂ：ａに保たれたまま上昇する。この結果ブーム１０が
上昇側に作動するに伴い、一定の関係でバケット１１が
ダンプ側に作動され、バケット１１の地面に対する姿勢
が水平に保持される。
【０１０９】一方オペレータが操作レバー装置４０のブ
ーム用操作部４をブーム下降側に操作した場合も、同様
にして、バケット１１を水平に保持する水平保持制御が
なされる。このときバケット用操作部５は中立位置から
傾動操作されていないものとする。
【０１１０】すなわちブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じたパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管
路１９ａに出力される。このパイロット圧油はパイロッ
ト管路１９ａを介してブーム用操作弁６のブーム下げ側
ポート６ｅに供給される。
【０１１１】またブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じ
たパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管路１
９ｂに出力されシャトル弁４９の一方の入口ポートに加
えられている。いまバケット用操作部５は中立位置であ
るので、パイロット管路２１の圧力つまりシャトル弁４
９の他方の入口ポートの圧力はタンク１４内の圧力にな
っている。このためシャトル弁４９を介してパイロット
管路２３に、ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じたパ
イロット圧Ｐのパイロット圧油が出力される。このパイ
ロット圧油はパイロット管路２３を介してバケット用操
作弁７の掘削側ポート７ｅに供給される。
【０１１２】このため各操作弁６、７に加えられたパイ
ロット圧Ｐに応じてブーム用操作弁６がブーム下降位置
６ｂ側に位置されるとともに、バケット用操作弁７が掘
削位置７ｂ側に位置される。このときパイロット圧Ｐが
増加するにつれて、ブーム用操作弁６の開口面積Ａ1と
バケット用操作弁７の開口面積Ａ2は、図３（ｂ）に示
すように一定の比率ｂ：ａを保ちつつ上昇していく。こ
れによりブーム用油圧シリンダ２のヘッド室２ｂに供給
される流量Ｑ1とバケット用油圧シリンダ３のヘッド室
３ｂに供給される流量Ｑ2との比率が上記一定の比率
ｂ：ａに保たれたまま上昇する。この結果ブーム１０が
下降側に作動するに伴い、一定の関係でバケット１１が
掘削側に作動され、バケット１１の地面に対する姿勢が
水平に保持される。
【０１１３】以上のように本実施形態によれば、ブーム
用操作部４の操作のみによってブーム用油圧シリンダ２
とバケット用油圧シリンダ３とを同時に一定の流量比
ｂ：ａで駆動することができ、バケット１１の姿勢を水
平に保持することができる。
【０１１４】この場合ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
対するブーム用操作弁６の開口量Ａ1とバケット用操作
弁７の開口量Ａ2との比率を一定の関係に設定するだけ
でよいので、圧油管路の配管等の装置構成が簡易とな
る。すなわち各操作弁６、７に対して操作量Ｓ1に応じ
たパイロット圧Ｐが供給できるようにシャトル弁５０、
４９、パイロット管路１８ｂ、１９ｂ等を新たに設けれ
ばよい。また操作弁６、７の開口量Ａ1、Ａ2の比率が一
定の関係となるように操作弁６、７（のスプール）を構
築すればよい。
【０１１５】また本実施形態によれば、シャトル弁５
０、４９、パイロット管路１８ｂ、１９ｂ等を新たに設
け、ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に対するブーム用操
作弁６の開口量Ａ1とバケット用操作弁７の開口量Ａ2と
の比率を一定の関係に設定するように操作弁６、７（の
スプール）を構築するだけでよい。このため既存の油圧
回路に容易に組み込むことができる。
【０１１６】また本実施形態によれば、圧力が低く流量
が小さいパイロット圧油を扱うようにしたので、油圧機
器を小型化することができる。
【０１１７】この結果本実施形態によれば、汎用性に優
れ、配管を簡易に構成でき、パイロット圧油を扱うこと
により圧力を低く流量を小さくすることができ、油圧機
器を小型化することができる。
【０１１８】また本実施形態によれば、図３に示すよう
に、バケット最大圧ＰM2がブーム最大圧ＰM1よりも大き
くなる特性に設定されている。
【０１１９】このためブーム用操作部４が最大ストロー
ク位置Ｓfに達してブーム１０の作動が機械的に停止さ
れたとしても、バケット用操作部５を操作することによ
ってバケット用操作部５の操作量Ｓ2に応じてバケット
１１を作動させることができる。
【０１２０】すなわちバケット用操作部５がダンプ側に
操作され、ブーム最大圧ＰM1よりも大きいパイロット圧
Ｐのパイロット圧油がパイロット管路２０に出力される
と、シャトル弁５０を介してバケット用操作部５の操作
量Ｓ2に応じたパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイ
ロット管路２２に出力される。またバケット用操作部５
が掘削側に操作され、ブーム最大圧ＰM1よりも大きいパ
イロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管路２１に
出力されると、シャトル弁４９を介してバケット用操作
部５の操作量Ｓ2に応じたパイロット圧Ｐのパイロット
圧油がパイロット管路２３に出力される。パイロット管
路２２または２３を介してバケット用操作弁７のダンプ
側ポート７ｄまたは掘削側ポート７ｅにバケット用操作
部５の操作量Ｓ2に応じたパイロット圧Ｐが加えられ、
バケット１１はダンプ側または掘削側に作動される。
【０１２１】ところで、第１の実施形態の制御は、ブー
ム用油圧シリンダ２およびバケット用油圧シリンダ３に
対してブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じた流量の圧
油を供給するという制御である。このためブーム用油圧
シリンダ２がストローク停止しブーム１０の作動が停止
した後でもブーム用操作部４が操作されている限りは、
その操作量Ｓ1に応じた流量の圧油がバケット用油圧シ
リンダ３に供給され続けバケット１１が作動し続ける。
このときバケット１１の姿勢は水平に保持されなくな
る。
【０１２２】また第１の実施形態によれば、バケット１
１が主油圧ポンプ１から供給される圧油ではなくて自重
によって作動されてしまうおそれがある。このためバケ
ット１１の水平の姿勢から崩れるおそれがある。
【０１２３】つぎにこれらの問題を解決できる第２の実
施形態について説明する。
【０１２４】図２は第２の実施形態の油圧回路を示して
いる。図１と共通の構成要素には同一の符号を付けて、
それらについての重複した説明は適宜省略する。
【０１２５】同図２に示すように管路２４の分岐管路２
４ｅには主油圧ポンプ１から管路２４内に吐出された圧
油の圧力を設定リリーフ圧以下に制限するリリーフ弁３
３が接続されている。また図１のアンロード弁１２の代
わりにアンロード弁３４が設けられている。なお図２に
示す油圧回路では、アタッチメントを作動させるために
追加回路が付加されている。
【０１２６】ブーム用操作弁６には、ブーム用油圧シリ
ンダ２のヘッド室２ｂからの戻り圧油を通過させてタン
ク１４へ排出する管路２５ａが設けられている。またブ
ーム用操作弁６には、ブーム用油圧シリンダ２のボトム
室２ａからの戻り圧油を通過させてタンク１４へ排出す
る管路２６ａが設けられている。管路２５ａ、２６ａは
ブーム戻り圧信号発生管路３５に連通されている。管路
２５ａには背圧弁２５ａが設けられている。このため戻
り圧油が管路２５ａまたは２６ａ内をタンク１４側へ流
れると、背圧弁８０が動作してブーム戻り圧信号発生管
路３５内で戻り圧油の背圧（これをブーム戻り圧信号と
いう）が発生する。
【０１２７】本実施形態では、シャトル弁５０が切換弁
３６に内蔵されている。切換弁３６の上流側の圧油流入
口にはパイロット管路１８ｂ、パイロット管路２０が接
続されている。切換弁３６の下流側の圧油流出口にはパ
イロット管路２２が接続されている。切換弁３６のバネ
が設けられている側に対向する側には、上記ブーム戻り
圧信号発生管路３５が接続されている。切換弁３６はパ
イロット管路１８ｂ、２０をシャトル弁５０を介してパ
イロット管路２２に連通させる弁位置３６ａと、パイロ
ット管路２０をパイロット管路２２に連通させる弁位置
３６ｂを有している。
【０１２８】ブーム戻り圧信号発生管路３５にブーム戻
り圧信号が発生すると、このブーム戻り圧信号が切換弁
３６に加えられて、切換弁３６が弁位置３６ａに切り換
えられる。このためパイロット管路１８ｂとパイロット
管路２０がシャトル弁５０の各入口ポートに連通され
る。またシャトル弁５０の出口ポートがパイロット管路
２２に連通される。一方ブーム戻り圧信号発生管路３５
にブーム戻り圧信号が発生していないときには、切換弁
３６がバネ力によって弁位置３６ｂに切り換えられる。
このためパイロット管路２０がパイロット管路２２に連
通される。
【０１２９】切換弁３６と同様にして、シャトル弁４９
を内蔵した切換弁３７が設けられている。切換弁３７の
上流側の圧油流入口にはパイロット管路１９ｂ、パイロ
ット管路２１が接続されている。切換弁３７の下流側の
圧油流出口にはパイロット管路２３が接続されている。
切換弁３７のバネが設けられている側に対向する側に
は、上記ブーム戻り圧信号発生管路３５が接続されてい
る。切換弁３７はパイロット管路１９ｂ、２１をシャト
ル弁４９を介してパイロット管路２３に連通させる弁位
置３７ａと、パイロット管路２１をパイロット管路２３
に連通させる弁位置３７ｂを有している。
【０１３０】ブーム戻り圧信号発生管路３５にブーム戻
り圧信号が発生すると、このブーム戻り圧信号が切換弁
３７に加えられバネ力に打ち勝つことによって、切換弁
３７が弁位置３７ａに切り換えられる。このためパイロ
ット管路１９ｂとパイロット管路２１がシャトル弁４９
の各入口ポートに連通される。またシャトル弁４９の出
口ポートがパイロット管路２３に連通される。一方ブー
ム戻り圧信号発生管路３５にブーム戻り圧信号が発生し
ていないときには、切換弁３７がバネ力によって弁位置
３７ｂに切り換えられる。このためパイロット管路２１
がパイロット管路２３に連通される。
【０１３１】本実施形態では、バケット用操作弁７のダ
ンプ側の弁位置７ｄに、カウンタバランス弁３９が内蔵
されている。バケット用操作弁７がダンプ位置７ｄに位
置されると、管路２４ｂが絞り３８を介して管路３１に
連通される。絞り３８の上流側の圧力はカウンタバラン
ス弁３９のバネが設けられている側に対向する側に加え
られる。カウンタバランス弁３９は管路３２と管路２５
ｂとの連通を遮断する弁位置３９ａと、管路３２と管路
２５ｂとを連通させる弁位置３９ｂを有している。
【０１３２】管路２４ｂの圧力が一定圧以上であると、
絞り３８の上流側の圧力がカウンタバランス弁３９に加
えられバネ力に打ち勝つことによって、カウンタバラン
ス弁３９が弁位置３９ｂに切り換えられる。このため管
路３２からの戻り圧油が管路２５ｂを介してタンク１４
へ排出される。また管路２４ｂの圧力が上記一定圧より
も小さいと、カウンタバランス弁３９がバネ力によって
弁位置３９ａに切り換えられる。このため管路３２から
の戻り圧油が遮断されタンク１４への戻り圧油の排出量
が制限される。
【０１３３】つぎに第２の実施形態の油圧回路の動作に
ついて説明する。
【０１３４】いまオペレータが操作レバー装置４０のブ
ーム用操作部４をブーム上昇側に操作したものとする。
このときバケット用操作部５は中立位置から傾動操作さ
れていないものとする。
【０１３５】このためブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じたパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管
路１８ａに出力される。このパイロット圧油はパイロッ
ト管路１８ａを介してブーム用操作弁６のブーム上げ側
ポート６ｄに供給される。この結果ブーム用操作弁６か
ら管路２８を介してブーム用油圧シリンダ２のボトム室
２ａに圧油が供給される。またブーム用油圧シリンダ２
のヘッド室２ｂから戻り圧油が管路２９、ブーム用操作
弁６を介して管路２５ａ、ブーム戻り圧信号発生管路３
５に流入される。
【０１３６】ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じたパ
イロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管路１８ｂ
に出力されている。いまバケット用操作部５は中立位置
であるので、パイロット管路２０の圧力はタンク１４内
の圧力になっている。
【０１３７】ブーム用操作部４が最大ストローク位置Ｓ
fに達していないときには、ブーム用油圧シリンダ２の
ヘッド室２ｂから戻り圧油が管路２５ａ、ブーム戻り圧
信号発生管路３５に流入されている。このためブーム戻
り圧信号発生管路３５にブーム戻り圧信号が発生してい
る。このブーム戻り圧信号が切換弁３６に加えられ切換
弁３６が弁位置３６ａに切り換えられる。このためパイ
ロット管路１８ｂとパイロット管路２０がシャトル弁５
０の各入口ポートに連通される。またシャトル弁５０の
出口ポートがパイロット管路２２に連通される。
【０１３８】このためシャトル弁５０を介してパイロッ
ト管路２２に、ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じた
パイロット圧Ｐのパイロット圧油が出力される。このパ
イロット圧油はパイロット管路２２を介してバケット用
操作弁７のダンプ側ポート７ｄに供給される。この結果
バケット用操作弁７から管路３１を介してバケット用油
圧シリンダ３のボトム室３ａに圧油が供給される。また
バケット用油圧シリンダ３のヘッド室３ｂから戻り圧油
が管路３２を介してバケット用操作弁７に流入される。
【０１３９】この結果ブーム１０が上昇側に作動するに
伴い、一定の関係でバケット１１がダンプ側に作動さ
れ、バケット１１の地面に対する姿勢が水平に保持され
る。
【０１４０】ブーム用操作部４が最大ストローク位置Ｓ
fに達しブーム用油圧シリンダ２のロッドがストローク
停止すると、ブーム用油圧シリンダ２のヘッド室２ｂか
ら戻り圧油が管路２５ａ、ブーム戻り圧信号発生管路３
５に流入されなくなる。このためブーム戻り圧信号発生
管路３５にブーム戻り圧信号が発生しなくなる。このた
め切換弁３６が弁位置３６ｂに切り換えられ、パイロッ
ト管路２０がパイロット管路２２に連通される。
【０１４１】この結果ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じたパイロット圧Ｐがバケット用操作弁７に加えられ
なくなる。バケット用操作弁７はバケット用操作部５の
操作に応じて動作が可能な状態となる。バケット用操作
部５は中立位置にあるので、バケット用操作弁７にはパ
イロット圧Ｐは加えられていない。このためブーム用油
圧シリンダ２がストローク停止しブーム１０の作動が停
止した時点で、バケット用油圧シリンダ３への圧油供給
が停止されバケット１１の作動が停止する。これにより
ブーム用油圧シリンダ２がストローク停止した後にバケ
ット用油圧シリンダ３に圧油が供給され続けることによ
ってバケット１１の姿勢が水平に保持されなくなるとい
う事態が防止される。
【０１４２】またバケット用操作弁７がダンプ位置７ｄ
に位置されている状態で、主油圧ポンプ１から管路２４
ｂに圧油が供給されていると、管路２４ｂ内の圧力は一
定圧以上となる。この一定圧以上となった絞り３８の上
流側の圧力がカウンタバランス弁３９に加えられるとカ
ウンタバランス弁３９が弁位置３９ｂに切り換えられ
る。このためバケット用油圧シリンダ３からの戻り圧油
が管路３２、管路２５ｂを介してタンク１４へ排出され
る。すなわちバケット用油圧シリンダ３への供給圧力が
一定圧以上のときにはバケット用油圧シリンダ３からの
戻り圧油の排出量は制限されない。
【０１４３】また管路２４ｂの圧力が上記一定圧よりも
小さくなると、カウンタバランス弁３９が弁位置３９ａ
に切り換えられる。このためバケット用油圧シリンダ３
からの戻り圧油がカウンタバランス弁３９で遮断され、
タンク１４への戻り圧油の排出量が制限される。すなわ
ちバケット用油圧シリンダ３への供給圧力が一定圧より
も小さいときにはバケット用油圧シリンダ３からの戻り
圧油の排出量が制限される。これによりバケット１１が
自重によって作動されることが防止される。この結果バ
ケット１１が自重によって作動され水平の姿勢から崩れ
ることが防止される。
【０１４４】つぎにオペレータが操作レバー装置４０の
ブーム用操作部４をブーム下降側に操作した場合につい
て説明する。
【０１４５】すなわちブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じたパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管
路１９ａに出力される。このパイロット圧油はパイロッ
ト管路１９ａを介してブーム用操作弁６のブーム下げ側
ポート６ｅに供給される。この結果ブーム用操作弁６か
ら管路２９を介してブーム用油圧シリンダ２のヘッド室
２ｂに圧油が供給される。またブーム用油圧シリンダ２
のボトム室２ａから戻り圧油が管路２８、ブーム用操作
弁６を介して管路２６ａ、ブーム戻り圧信号発生管路３
５に流入される。
【０１４６】ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じたパ
イロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管路１９ｂ
に出力されている。いまバケット用操作部５は中立位置
であるので、パイロット管路２１の圧力はタンク１４内
の圧力になっている。
【０１４７】ブーム用操作部４が最大ストローク位置Ｓ
fに達していないときには、ブーム用油圧シリンダ２の
ボトム室２ａから戻り圧油が管路２６ａ、ブーム戻り圧
信号発生管路３５に流入されている。このためブーム戻
り圧信号発生管路３５にブーム戻り圧信号が発生してい
る。このブーム戻り圧信号が切換弁３７に加えられ切換
弁３７が弁位置３７ａに切り換えられる。このためパイ
ロット管路１９ｂとパイロット管路２１がシャトル弁４
９の各入口ポートに連通される。またシャトル弁４９の
出口ポートがパイロット管路２３に連通される。
【０１４８】このためシャトル弁４９を介してパイロッ
ト管路２３に、ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じた
パイロット圧Ｐのパイロット圧油が出力される。このパ
イロット圧油はパイロット管路２３を介してバケット用
操作弁７の掘削側ポート７ｅに供給される。この結果バ
ケット用操作弁７から管路３２を介してバケット用油圧
シリンダ３のヘッド室３ｂに圧油が供給される。またバ
ケット用油圧シリンダ３のボトム室３ａから戻り圧油が
管路３１、バケット用操作弁７、管路２６ｂを介してタ
ンク１４へ排出される。
【０１４９】この結果ブーム１０が下降側に作動するに
伴い、一定の関係でバケット１１が掘削側に作動され、
バケット１１の地面に対する姿勢が水平に保持される。
【０１５０】ブーム用操作部４が最大ストローク位置Ｓ
fに達しブーム用油圧シリンダ２のロッドがストローク
停止すると、ブーム用油圧シリンダ２のボトム室２ａか
ら戻り圧油が管路２６ａ、ブーム戻り圧信号発生管路３
５に流入されなくなる。このためブーム戻り圧信号発生
管路３５にブーム戻り圧信号が発生しなくなる。このた
め切換弁３７が弁位置３７ｂに切り換えられ、パイロッ
ト管路２１がパイロット管路２３に連通される。
【０１５１】この結果ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じたパイロット圧Ｐがバケット用操作弁７に加えられ
なくなる。バケット用操作弁７はバケット用操作部５の
操作に応じて動作が可能な状態となる。バケット用操作
部５は中立位置にあるので、バケット用操作弁７にはパ
イロット圧Ｐは加えられていない。このためブーム用油
圧シリンダ２がストローク停止しブーム１０の作動が停
止した時点で、バケット用油圧シリンダ３への圧油供給
が停止されバケット１１の作動が停止する。これにより
ブーム用油圧シリンダ２がストローク停止した後にバケ
ット用油圧シリンダ３に圧油が供給され続けることによ
ってバケット１１の姿勢が水平に保持されなくなるとい
う事態が防止される。
【０１５２】なお上述した第２の実施形態では、ブーム
用油圧シリンダ２がストローク停止したことを、戻り圧
油の圧力を検出することによって検出している。しかし
ブーム用油圧シリンダ２がストローク停止したことを検
出する手段は任意のものを用いることができる。たとえ
ばブーム用油圧シリンダ２にリミットスイッチを設け、
このリミットスイッチによってストローク停止したこと
を検出してもよい。
【０１５３】第１の実施形態、第２の実施形態では、油
圧式の操作レバーを想定し、操作レバー装置４０から操
作レバーの操作量に応じたパイロット圧のパイロット圧
油を出力させている。しかし電気式の操作レバーに対し
ても本発明を適用することができる。
【０１５４】図４は電気式の操作レバーを用いた第３の
実施形態の油圧回路を示している。以下図１の油圧回路
と重複する構成要素については重複した説明を省略す
る。
【０１５５】同図４に示すように電気式の操作レバー装
置４０′には、電気式操作部４、５が設けられており、
操作量Ｓ1、Ｓ2に応じた大きさの電気信号Ｋ4、Ｋ3、Ｋ
1、Ｋ2が出力される。
【０１５６】すなわち操作レバー装置４０′には、ブー
ム用操作部４のブーム上昇側操作方向に対応してポテン
ショメータ５４が設けられている。またブーム用操作部
４のブーム下降側操作方向に対応してポテンショメータ
５３が設けられている。同様にしてバケット用操作部５
のダンプ側操作方向に対応してポテンショメータ５１が
設けられている。またバケット用操作部５の掘削側操作
方向に対応してポテンショメータ５２が設けられてい
る。
【０１５７】ポテンショメータ５４、５３からはブーム
用操作部４の操作量Ｓ1に応じた大きさの電気信号Ｋ4、
Ｋ3がそれぞれ出力される。同様にポテンショメータ５
１、５２からはバケット用操作部５の操作量Ｓ2に応じ
た大きさの電気信号Ｋ1、Ｋ2がそれぞれ出力される。電
気信号Ｋ4、Ｋ3、Ｋ1、Ｋ2はコントローラ５５に入力さ
れる。コントローラ５５からは電気信号ＰB1、ＰA1、Ｐ
B2、ＰA2が電気信号線６１、６２、６３、６４に出力さ
れる。
【０１５８】操作弁部３０′には、減圧弁６５、６６、
６７、６８が設けられている。これら減圧弁６５〜６８
の各入口ポートは管路１７を介してパイロット油圧ポン
プ５の吐出口に連通されている。
【０１５９】ブーム用操作弁６のブーム上げ側ポート６
ｄに対応して減圧弁６５が設けられている。減圧弁６５
の出口ポートはブーム用操作弁６のブーム上げ側ポート
６ｄに管路１８ａを介して連通されている。減圧弁６５
のバネが設けられている側に対向する側には電磁ソレノ
イド６５ａが設けられている。電磁ソレノイド６５ａに
は電気信号線６１が接続されている。同様にブーム用操
作弁６のブーム下げ側ポート６ｅに対応して減圧弁６６
が設けられている。減圧弁６６の出口ポートはブーム用
操作弁６のブーム下げ側ポート６ｅに管路１９ａを介し
て連通されている。減圧弁６６のバネが設けられている
側に対向する側には電磁ソレノイド６６ａが設けられて
いる。電磁ソレノイド６６ａには電気信号線６２が接続
されている。
【０１６０】またバケット用操作弁７のバケットダンプ
側ポート７ｄに対応して減圧弁６７が設けられている。
減圧弁６７の出口ポートはバケット用操作弁７のバケッ
トダンプ側ポート７ｄに管路２２を介して連通されてい
る。減圧弁６７のバネが設けられている側に対向する側
には電磁ソレノイド６７ａが設けられている。電磁ソレ
ノイド６７ａには電気信号線６３が接続されている。同
様にバケット用操作弁７のバケット掘削側ポート７ｅに
対応して減圧弁６８が設けられている。減圧弁６８の出
口ポートはバケット用操作弁７のバケット掘削側ポート
７ｅに管路２３を介して連通されている。減圧弁６８の
バネが設けられている側に対向する側には電磁ソレノイ
ド６８ａが設けられている。電磁ソレノイド６８ａには
電気信号線６４が接続されている。
【０１６１】より精度を上げるためにはつぎのようにす
ることもできる。
【０１６２】ブーム１０にはブーム１０の実際の回転角
を検出するポテンショメータ５６が設けられている。バ
ケット１１にはバケット１１の実際の回転角を検出する
ポテンショメータ５７が設けられている。ポテンショメ
ータ５６、５７で検出された角度を示す信号はそれぞれ
電気信号線５８、５９を介してコントローラ５５に入力
される。
【０１６３】図５（ａ）は図４に示すコントローラ５５
で行われる処理の内容を示す図である。
【０１６４】つぎに図５（ａ）を参照しつつ図４の第３
の実施形態の動作について説明する。
【０１６５】いまオペレータが操作レバー装置４０′の
ブーム用操作部４をブーム上昇側に操作したものとす
る。このときバケット用操作部５は中立位置から傾動操
作されていないものとする。
【０１６６】ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じた電
気信号Ｋ4はコントローラ５５に入力され、処理部１０
１に入力される。またバケット用操作部５の操作量Ｓ2
に応じた電気信号Ｋ1はコントローラ５５に入力され、
処理部１０１に入力される。処理部１０１では電気信号
Ｋ1、Ｋ4のうちで大きい方の電気信号が出力される。い
まブーム用操作部４が傾動操作されており、バケット用
操作部５は中立位置であるので、電気信号Ｋ4は電気信
号Ｋ1よりも大きくなっている。このため処理部１０１
からは電気信号Ｋ4が電気信号Ｋ5として処理部１０３に
出力される。
【０１６７】同様にブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応
じた電気信号Ｋ3はコントローラ５５に入力され、処理
部１０２に入力される。またバケット用操作部５の操作
量Ｓ2に応じた電気信号Ｋ2はコントローラ５５に入力さ
れ、処理部１０２に入力される。処理部１０２では電気
信号Ｋ2、Ｋ3のうちで大きい方の電気信号が電気信号Ｋ
6として出力される。
【０１６８】処理部１０３では電気信号Ｋ5、Ｋ6の大小
比較に応じて電気信号ＰB2、ＰA2が生成される。
【０１６９】Ｋ5−Ｋ6≧０のときには電気信号ＰB2の内
容がＫ5−Ｋ6となり、電気信号ＰAの内容が０となる。
またＫ5−Ｋ6＜０のときには電気信号ＰB2の内容が０と
なり、電気信号ＰAの内容が−（Ｋ5−Ｋ6）となる。
【０１７０】いまブーム用操作部４がブーム上昇側に傾
動操作されているので、電気信号Ｋ5は電気信号Ｋ6以上
になっている。このため処理部１０３からはＫ5−Ｋ6を
内容とする電気信号ＰB2が電気信号線６３に出力され、
０を内容とする電気信号ＰA2が電気信号線６４に出力さ
れる。
【０１７１】一方ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じ
た電気信号Ｋ4は電気信号ＰB1として電気信号線６１に
出力される。
【０１７２】このためブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じた大きさの電気信号ＰB1が電気信号線６１を介して
減圧弁６５の電磁ソレノイド６５ａに加えられる。減圧
弁６５ではパイロット圧油が電気信号ＰB1に応じた大き
さまで減圧される。この電気信号ＰB1に応じたパイロッ
ト圧Ｐのパイロット圧油はパイロット管路１８ａを介し
てブーム用操作弁６のブーム上げ側ポート６ｄに供給さ
れる。
【０１７３】またブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じ
た大きさの電気信号ＰB2が電気信号線６３を介して減圧
弁６７の電磁ソレノイド６７ａに加えられる。減圧弁６
７ではパイロット圧油が電気信号ＰB2に応じた大きさま
で減圧される。この電気信号ＰB2に応じたパイロット圧
Ｐのパイロット圧油はパイロット管路２２を介してバケ
ット用操作弁７のダンプ側ポート７ｄに供給される。
【０１７４】このため各操作弁６、７に加えられたパイ
ロット圧Ｐに応じてブーム用操作弁６がブーム上昇位置
６ａ側に位置されるとともに、バケット用操作弁７がダ
ンプ位置７ａ側に位置される。このときパイロット圧Ｐ
が増加するにつれて、ブーム用操作弁６の開口面積Ａ1
とバケット用操作弁７の開口面積Ａ2は、図３（ｂ）に
示すように一定の比率ｂ：ａを保ちつつ上昇していく。
これによりブーム用油圧シリンダ２のボトム室２ａに供
給される流量Ｑ1とバケット用油圧シリンダ３のボトム
室３ａに供給される流量Ｑ2との比率が上記一定の比率
ｂ：ａに保たれたまま上昇する。この結果ブーム１０が
上昇側に作動するに伴い、一定の関係でバケット１１が
ダンプ側に作動され、バケット１１の地面に対する姿勢
が水平に保持される。
【０１７５】一方オペレータが操作レバー装置４０′の
ブーム用操作部４をブーム下降側に操作した場合も、同
様にして、バケット１１を水平に保持する水平保持制御
がなされる。
【０１７６】すなわち、図５（ａ）の処理部１０３に示
すように、いまブーム用操作部４がブーム下降側に傾動
操作されているので、Ｋ5−Ｋ6＜０になっている。この
ため処理部１０３からは０を内容とする電気信号ＰB2が
電気信号線６３に出力され、−（Ｋ5−Ｋ6）を内容とす
る電気信号ＰA2が電気信号線６４に出力される。
【０１７７】一方ブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じ
た電気信号Ｋ3は電気信号ＰA1として電気信号線６２に
出力される。
【０１７８】このためブーム用操作部４の操作量Ｓ1に
応じた大きさの電気信号ＰA1が電気信号線６２を介して
減圧弁６６の電磁ソレノイド６６ａに加えられる。減圧
弁６６ではパイロット圧油が電気信号ＰA1に応じた大き
さまで減圧される。この電気信号ＰA1に応じたパイロッ
ト圧Ｐのパイロット圧油はパイロット管路１９ａを介し
てブーム用操作弁６のブーム下げ側ポート６ｅに供給さ
れる。
【０１７９】またブーム用操作部４の操作量Ｓ1に応じ
た大きさの電気信号ＰA2が電気信号線６４を介して減圧
弁６８の電磁ソレノイド６８ａに加えられる。減圧弁６
８ではパイロット圧油が電気信号ＰA2に応じた大きさま
で減圧される。この電気信号ＰA2に応じたパイロット圧
Ｐのパイロット圧油はパイロット管路２３を介してバケ
ット用操作弁７の掘削側ポート７ｅに供給される。
【０１８０】このため各操作弁６、７に加えられたパイ
ロット圧Ｐに応じてブーム用操作弁６がブーム下降位置
６ｂ側に位置されるとともに、バケット用操作弁７が掘
削位置７ｂ側に位置される。このときパイロット圧Ｐが
増加するにつれて、ブーム用操作弁６の開口面積Ａ1と
バケット用操作弁７の開口面積Ａ2は、図３（ｂ）に示
すように一定の比率ｂ：ａを保ちつつ上昇していく。こ
れによりブーム用油圧シリンダ２のボトム室２ａに供給
される流量Ｑ1とバケット用油圧シリンダ３のボトム室
３ａに供給される流量Ｑ2との比率が上記一定の比率
ｂ：ａに保たれたまま上昇する。この結果ブーム１０が
下降側に作動するに伴い、一定の関係でバケット１１が
掘削側に作動され、バケット１１の地面に対する姿勢が
水平に保持される。
【０１８１】なおコントローラ５５にはブーム１０、バ
ケット１１の実際の角度を示す信号が電気信号線５８、
５９を介して入力されている。そこで、この角度信号を
フィードバック信号として、ブーム１０、バケット１１
の実際の角度を目標角度に一致させるようにフィードバ
ック制御してもよい。ブーム１０、バケット１１の実際
の角度を目標角度に一致させることによって、バケット
１１の地面に対する姿勢を、より正確に水平に保持する
ことができる。
【０１８２】上述した第３の実施形態に対しては種々の
変形が可能である。
【０１８３】図４では、減圧弁６５〜６８を設け、電気
信号ＰB1、ＰA1、ＰB2、ＰA2をパイロット圧に変換して
操作弁６、７に供給することによって操作弁６、７を動
作させている。しかし操作弁６、７を電磁比例制御弁と
して構成し、電気信号ＰB1、ＰA1、ＰB2、ＰA2を操作弁
６、７に直接加えて操作弁６、７を動作させてもよい。
【０１８４】また図５（ａ）の処理部１０３の代わりに
図５（ｂ）に示す処理部１０３′としてもよい。処理部
１０３′によれば、電気信号Ｋ5が電気信号ＰB2として
電気信号線６３に出力され、電気信号Ｋ6が電気信号ＰA
2として電気信号線６４に出力される。
【０１８５】上述した第１、第２、第３の実施形態で
は、ブーム１０を上昇および下降させる両操作に応じて
バケット１１の姿勢が自動的に水平に保持される。つぎ
にブーム１０を上昇させる操作のときのみにバケット１
１の姿勢を自動的に水平に保持することができる実施形
態について説明する。
【０１８６】図６は第４の実施形態の油圧回路を示して
いる。図６では図１と重複する構成要素については図示
を省略している。また図１と同一の構成要素については
同一の符号を付してそれらの説明は省略する。
【０１８７】同図６に示すように操作レバー装置４０″
はブーム用操作部４とバケット用操作部５とから構成さ
れている。
【０１８８】バケット用操作部５とバケット用操作弁７
との間の管路上には、バケット水平保持回路７０が設け
られている。
【０１８９】バケット水平保持回路７０は制御弁７１、
７３とシャトル弁７２、７４を中心に構成されている。
制御弁７１は、パイロット管路１８ｂをシャトル弁７２
の一方の入口ポートに連通させる弁位置７１ａと、パイ
ロット管路１８ｂとシャトル弁７２の一方の入口ポート
との連通を遮断する弁位置７１ｂを有している。
【０１９０】シャトル弁７２の他方の入口ポートはパイ
ロット管路２０に連通している。
【０１９１】シャトル弁７２の出口ポートはパイロット
管路２２に連通している。
【０１９２】制御弁７１のバネが設けられている側には
パイロットポート７１ｃが設けられている。パイロット
ポート７１ｃにはパイロット管路２０が連通している。
また制御弁７１のパイロットポート７１ｃに対向する側
にはパイロットポート７１ｄが設けられている。パイロ
ットポート７１ｄにはパイロット管路２１が連通してい
る。
【０１９３】同様にして制御弁７３は、パイロット管路
１９ｂをシャトル弁７４の一方の入口ポートに連通させ
る弁位置７３ａと、パイロット管路１９ｂとシャトル弁
７４の一方の入口ポートとの連通を遮断する弁位置７３
ｂを有している。
【０１９４】シャトル弁７４の他方の入口ポートはパイ
ロット管路２１に連通している。
【０１９５】シャトル弁７４の出口ポートはパイロット
管路２３に連通している。
【０１９６】制御弁７３のバネが設けられている側には
パイロットポート７３ｃが設けられている。パイロット
ポート７３ｃにはパイロット管路２１が連通している。
また制御弁７３のパイロットポート７３ｃに対向する側
にはパイロットポート７３ｄが設けられている。パイロ
ットポート７３ｄにはパイロット管路２０が連通してい
る。
【０１９７】第４の実施形態の動作について説明する。
【０１９８】いまオペレータが操作レバー装置４０″の
ブーム用操作レバー４をブーム上昇側に操作したものと
する。このときバケット用操作レバー５は中立位置から
傾動操作されていないものとする。
【０１９９】このためブーム用操作レバー４の操作量Ｓ
1に応じたパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロッ
ト管路１８ａに出力される。このパイロット圧油はパイ
ロット管路１８ａを介してブーム用操作弁６のブーム上
げ側ポート６ｄに供給される。
【０２００】またブーム用操作レバー４の操作量Ｓ1に
応じたパイロット圧Ｐのパイロット圧油がパイロット管
路１８ｂに出力されている。
【０２０１】いまバケット用操作レバー５は中立位置で
あるので、制御弁７１の各パイロットポート７１ｃ、７
１ｄにはパイロット管路２０、２１を介してパイロット
圧は加えられていない。このため制御弁７１がバネ力に
よって弁位置７１ａ側に位置されている。このためパイ
ロット管路１８ｂがシャトル弁７２の一方の入口ポート
に連通される。一方バケット用操作レバー５は中立位置
であるのでパイロット管路２０つまりシャトル弁７２の
他方の入口ポートの圧力はタンク１４内の圧力になって
いる。このためシャトル弁７２を介してパイロット管路
２２に、ブーム用操作レバー４の操作量Ｓ1に応じたパ
イロット圧Ｐのパイロット圧油が出力される。このパイ
ロット圧油はパイロット管路２２を介してバケット用操
作弁７のダンプ側ポート７ｄに供給される。
【０２０２】このため各操作弁６、７に加えられたパイ
ロット圧Ｐに応じてブーム用操作弁６がブーム上昇位置
６ａ側に位置されるとともに、バケット用操作弁７がダ
ンプ位置７ａ側に位置される。このときパイロット圧Ｐ
が増加するにつれて、ブーム用操作弁６の開口面積Ａ1
とバケット用操作弁７の開口面積Ａ2は、図３（ｂ）に
示すように一定の比率ｂ：ａを保ちつつ上昇していく。
これによりブーム用油圧シリンダ２のボトム室２ａに供
給される流量Ｑ1とバケット用油圧シリンダ３のボトム
室３ａに供給される流量Ｑ2との比率が上記一定の比率
ｂ：ａに保たれたまま上昇する。この結果ブーム１０が
上昇側に作動するに伴い、一定の関係でバケット１１が
ダンプ側に作動され、バケット１１の地面に対する姿勢
が水平に保持される。
【０２０３】なおバケット用操作レバー５が掘削側に操
作されたときにはパイロット管路２１のパイロット圧が
制御弁７１のパイロットポート７１ｄに加えられる。こ
れにより制御弁７１が弁位置７１ｂ側に位置される。こ
のためパイロット管路１８ｂとシャトル弁７２の一方の
入口ポートとの連通が遮断される。これによりバケット
用操作弁７はブーム用操作レバー４の操作に応じて動作
しなくなる。
【０２０４】パイロット管路２１内のパイロット圧はバ
ケット用操作弁７の掘削側ポート７ｅに加えられる。こ
のためバケット用操作レバー５の操作に応じてバケット
用操作弁７が動作され、これに応じてバケット１１が作
動する。
【０２０５】オペレータが操作レバー装置４０″のブー
ム用操作レバー４をブーム下降側に操作した場合も制御
弁７１、シャトル弁７２と同様にして制御弁７３、シャ
トル弁７４が作動する。これによりブーム１０が下降側
に作動するに伴い、一定の関係でバケット１１が掘削側
に作動され、バケット１１の地面に対する姿勢が水平に
保持される。
【０２０６】以上説明した実施形態では、バケット１１
の姿勢を地面に対して水平に保持する制御を想定して説
明した。しかし本発明としては、水平姿勢に限定される
ことなくバケット１１の姿勢を一定に保持する制御であ
れば、適用することができる。
【０２０７】また以上説明した実施形態では、２つの油
圧アクチュエータ２、３の流量比を一定の比率に制御す
ることによって作業機１１の姿勢を一定の姿勢に制御す
る実施形態を想定している。しかし本発明の適用範囲と
しては作業機械において作業機の姿勢を一定の姿勢に制
御する場合に限定されることはない。本発明としては、
作業機械に限定されることなく、２つの油圧アクチュエ
ータの流量比を一定の比率に制御することが必要なあら
ゆる油圧駆動機械に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１の実施形態の油圧回路図である。
【図２】図２は第２の実施形態の油圧回路図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は操作レバーの操作量と操
作弁の開口面積との関係を説明する図である。
【図４】図４は第３の実施形態の油圧回路図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は図４に示すコントローラ
で実行される処理内容を示す図である。
【図６】図６は第４の実施形態の油圧回路図である。
【符号の説明】
１…主油圧ポンプ ２…ブーム油圧シリンダ ３…バケット用油圧シリンダ ４…ブーム用操作レバー ５…バケット用操作レバー ６…ブーム用操作弁 ７…バケット用操作弁 ８、９…圧力補償弁 １０…ブーム １１…バケット ４０…操作レバー装置 ４９、５０…シャトル弁 ５５…コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１５Ｂ 11/16 Ｆ１５Ｂ 11/16 Ｂ (72)発明者 名倉 忍 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB03 AB04 BA03 BB02 BB03 BB10 CA02 CA06 DA03 DA04 DB04 DB05 DC02 3H089 AA73 BB19 CC11 DA02 DB03 DB07 DB13 DB23 DB47 DB49 EE14 EE15 FF03 GG02 JJ01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 油圧ポンプ（１）と、この油圧ポンプ
    （１）の吐出圧油が供給されることにより駆動される少
    なくとも２つの油圧アクチュエータ（２、３）と、 前記油圧アクチュエータ（２、３）に対応して設けられ
    た操作手段（４、５）と、 前記操作手段（４、５）の操作量に応じて開口量を変化
    させ、開口量に応じた流量の圧油を、前記操作手段
    （４、５）に対応する前記油圧アクチュエータ（２、
    ３）に供給する操作弁（６、７）とを備えた油圧駆動機
    械において、 前記操作弁（６、７）の上流側の圧油の圧力と下流側の
    圧油の圧力との差圧を一定にする前後差圧一定手段
    （８、９）と、 前記各操作手段（４、５）のうちいずれか一つの操作手
    段（４）が操作された場合に、当該一つの操作手段
    （４）の操作量に応じて他の操作手段（５）に対応する
    他の操作弁（７）の開口量を変化させることによって、
    当該他の操作弁（７）に対応する他の油圧アクチュエー
    タ（３）を駆動させるようにしたことを特徴とする油圧
    駆動機械のアクチュエータ制御装置。
  2. 【請求項２】 油圧ポンプ（１）と、この油圧ポンプ
    （１）の吐出圧油が供給されることにより駆動されるブ
    ーム用油圧アクチュエータ（２）およびバケット用油圧
    アクチュエータ（３）と、 前記ブーム用油圧アクチュエータ（２）および前記バケ
    ット用油圧アクチュエータ（３）がそれぞれ駆動される
    に応じて作動するブーム（１０）およびバケット（１
    １）と、 前記ブーム用油圧アクチュエータ（２）および前記バケ
    ット用油圧アクチュエータ（３）にそれぞれ対応して設
    けられたブーム用操作手段（４）およびバケット用操作
    手段（５）と、 前記ブーム用操作手段（４）および前記バケット用操作
    手段（５）の操作量に応じて開口量を変化させ、開口量
    に応じた流量の圧油を、前記ブーム用油圧アクチュエー
    タ（２）および前記バケット用油圧アクチュエータ
    （３）にそれぞれ供給するブーム用操作弁（６）および
    バケット用操作弁（７）とを備えた油圧駆動機械におい
    て、 前記ブーム用操作弁（６）および前記バケット用操作弁
    （７）の上流側の圧油の圧力と下流側の圧油の圧力との
    差圧を一定にする前後差圧一定手段（８、９）と、 前記ブーム用操作手段（４）が操作された場合に、前記
    バケット（１１）の姿勢が一定に保持されるように、前
    記ブーム用操作手段（４）の操作量に応じて前記バケッ
    ト用操作弁（７）の開口量を変化させる制御手段（５
    ０、５５）とを備えたことを特徴とする油圧駆動機械の
    バケット姿勢制御装置。
  3. 【請求項３】 前記制御手段（５０、５５）は、前記
    ブーム用操作手段（４）から前記ブーム（１０）を上昇
    作動させるブーム操作信号が出力されている場合に、当
    該ブーム操作信号に応じて前記バケット（１１）をダン
    プ方向に作動させるバケット操作信号を生成し、当該バ
    ケット操作信号に応じて前記バケット用操作弁（７）の
    開口量を変化させるものであることを特徴とする請求項
    ２記載の油圧駆動機械のバケット姿勢制御装置。
  4. 【請求項４】 前記ブーム用油圧アクチュエータ
    （２）がストローク停止したことを検出するストローク
    停止検出手段（３５）をさらに備え、 前記ストローク停止検出手段（３５）によって前記ブー
    ム用油圧アクチュエータ（２）がストローク停止したこ
    とが検出された場合に、前記制御手段（５０、５５）に
    よる制御をオフするようにしたことを特徴とする請求項
    ２記載の油圧駆動機械のバケット姿勢制御装置。
  5. 【請求項５】 前記バケットの姿勢が一定に保持され
    るように、前記バケット用油圧アクチュエータ（３）に
    供給される圧油の圧力に応じて、当該記バケット用油圧
    アクチュエータ（３）から排出される圧油の流量を制限
    する排出流量制限手段（３９）をさらに備えたことを特
    徴とする請求項２記載の油圧駆動機械のバケット姿勢制
    御装置。
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