JP2004340313A - バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁 - Google Patents
バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】バケット平行移動機能を適切に解除することができ操作性に優れた多連方向切換弁を提供する。
【解決手段】バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁１において、合流通路２７から分岐してアンロード通路２２もしくはタンク通路２４に接続する分岐通路２８を設け、分岐通路２８を遮断または連通する切換弁２９を設け、切換弁２９を連通状態に切り換えることにより、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからブーム用方向切換弁２５を介して合流通路２７に圧送された圧油を分岐通路２８から流し、バケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａへの供給を止める。
【選択図】 図１
【解決手段】バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁１において、合流通路２７から分岐してアンロード通路２２もしくはタンク通路２４に接続する分岐通路２８を設け、分岐通路２８を遮断または連通する切換弁２９を設け、切換弁２９を連通状態に切り換えることにより、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからブーム用方向切換弁２５を介して合流通路２７に圧送された圧油を分岐通路２８から流し、バケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａへの供給を止める。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブームシリンダに圧油を供給しブームを動作させたときに、バケットシリンダにブームシリンダからの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持するバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設車両等に用いられる多連方向切換弁において、ブームシリンダに圧油を供給しブームを動作させたときに、バケットシリンダにブームシリンダからの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持するバケット平行移動機能を有するものが知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。下記特許文献１に記載の作業用油圧回路は、リフトアーム（ブーム）上昇時に第２シリンダ（ブームシリンダ）の第２室（ロッド側室）から流出する圧油を第１シリンダ（バケットシリンダ）の第１室（ヘッド側室）に供給し、リフトアーム下降時に第２シリンダの第１室から流出する圧油を第１シリンダの第２室に供給し、このときにバケットが地表に対して一定の角度を保つようにしたバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁である。また、下記特許文献２に記載の自動水平制御油圧装置も、同様に、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２５２８５７号公報（第５頁、第４図、第５図）
【特許文献２】
特開平１０−２１９７３０号公報（第４−５頁、第１−３図）
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の油圧回路では、バケット平行移動機能を適切に解除する機能が設けられていない。このため、例えば、掘削作業において、ブームを下げるとともにバケットをダンプ（前傾）させたときに、バケット平行移動機構はバケットをそのすくい方向（後傾方向）に動かすため、操縦者が意図している操作量に比べてバケットをダンプする速度が遅くなったり、適切に作動しないおそれがあった。このように、特許文献１に記載の油圧回路では、ブームとバケットとを同時に作動させたときに、操作性が悪くなるという問題があった。
【０００５】
一方、特許文献２においては、バケット平行移動機能を解除する手段として、逆止弁をソレノイドバルブに変更する例が記載されており、これにより、バケット平行移動機能を解除したいときは、ソレノイドバルブを作動させ、ブームシリンダの戻り油を当該バルブを介してタンクに流すようにしている。しかし、ブームシリンダの戻り油をバルブを介してタンクに流すため、バルブで流路が絞られて圧力が発生し易く、バケットシリンダに油が流れてしまうおそれがあり、バケット平行移動機能を十分に解除することができないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の油圧回路の場合、ブーム用方向切換弁と分流機構とバケット用方向切換弁とが同一平面上に順番に配置されるため、多連方向切換弁としての形状が長手方向に延びてしまい、設置スペースの確保に苦慮するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、バケット平行移動機能を適切に解除することができ操作性に優れ、また、長手方向の形状を短くすることができる、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのロッド側室からブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部をバケットシリンダのヘッド側室に供給する合流通路と、を備え、前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記合流通路とを遮断するように形成したバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記合流通路から分岐して前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に接続する分岐通路を設け、前記分岐通路を遮断または連通する切換弁を設け、前記切換弁を連通状態に切り換えることにより、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介して前記合流通路に圧送された圧油を前記分岐通路から流し、前記バケットシリンダのヘッド側室への供給を止めることを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、合流通路から分岐する分岐通路を介してアンロード通路又はタンク通路に圧油を戻すことができ分岐通路に圧力が発生することを抑制できる。そして、分岐通路に設けられた切換弁によって、ブームシリンダのロッド側室からバケットシリンダのヘッド側室への流れを止め、バケット平行移動機能を適切に解除することができる。
【００１０】
請求項２に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのヘッド側室からブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部を前記バケットシリンダのロッド側室に供給する第２合流通路と、を備え、前記ブームシリンダのロッド側室に圧油を供給しブームを下降させたときに、前記バケットシリンダのロッド側室に前記ブームシリンダのヘッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記第２合流通路とを遮断するように形成したバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記第２合流通路から分岐して前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に接続する第２分岐通路を設け、前記第２分岐通路を遮断または連通する第２切換弁を設け、前記第２切換弁を連通状態に切り換えることにより、前記ブームシリンダのヘッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介して前記第２合流通路に圧送された圧油を前記第２分岐通路から流し、前記バケットシリンダのロッド側室への供給を止めることを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、第２合流通路から分岐する第２分岐通路を介してアンロード通路又はタンク通路に圧油を戻すことができ第２分岐通路に圧力が発生することを抑制できる。そして、分岐通路に設けられた切換弁によって、ブームシリンダのロッド側室からバケットシリンダのヘッド側室への流れを止め、バケット平行移動機能を適切に解除することができる。
【００１２】
請求項３に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部を前記バケットシリンダのヘッド側室に供給する合流通路と、を備え、前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記合流通路とを遮断するとともに、前記ブームシリンダのヘッド側室と前記ブームシリンダのロッド側室とを前記タンク通路に接続するフロート位置を備えたバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記ブーム用方向切換弁は、前記フロート位置のときに前記ブームシリンダのヘッド側室と前記合流通路とを遮断することを特徴とする。
【００１３】
この構成によると、バケットを接地させた状態でバケットをダンプさせたい場合に、この接地状態でブーム用方向切換弁をフロート位置に切り換えてバケットをダンプさせることで、ブームシリンダのヘッド側室からバケットシリンダのロッド側室に油が供給されることがないため、ブームを持ち上げながらスムーズにバケットをダンプすることができる。また、特許文献２の分流弁をシリーズ回路に適用し、上記と同様の操作を行った場合、ブームシリンダのヘッド側室からバケットシリンダのロッド側室に油が供給され、リリーフ弁（アンロード弁４７）から油を逃がしながら作動するため、ハンチングすることがあった。しかし、本発明の構成によると、かかるハンチングを防止できる。
【００１４】
請求項４に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、弁本体に、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのヘッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部を前記バケットシリンダのロッド側室に供給する合流通路と、残りの戻り圧油を前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に流すバイパス通路と、前記合流通路に設けられた合流用絞りと前記バイパス通路に設けられた絞りとを有する分流機構と、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部を前記バケットシリンダのヘッド側室に供給する第２合流通路と、残りの戻り圧油を前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に流す第２バイパス通路と、前記第２合流通路に設けられた第２合流用絞りと前記第２バイパス通路に設けられた第２絞りとを有する第２分流機構と、を備え、前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給し、前記ブームシリンダのロッド側室に圧油を供給しブームを下降させたときには、前記バケットシリンダのロッド側室に前記ブームシリンダのヘッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持するバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記合流用絞りと前記絞りとのどちらか一方を可変絞りにするとともに、前記第２合流用絞りと前記第２絞りとのどちらか一方を可変絞りとし、前記ブーム用方向切換弁と前記バケット用方向切換弁とを同一の第１平面に配置し、前記第１平面と直交する第２平面に前記ブーム用方向切換弁と前記可変絞りとを配置したことを特徴とするバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁。
【００１５】
この構成によると、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、ブーム用方向切換弁とバケット用方向切換弁と並列に可変絞りを配置することで、多連方向切換弁の長手方向の形状を短くすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁１（以下、「多連方向切換弁１」という）を例示した油圧回路図である。多連方向切換弁１は、ローダ等の建設機械に適用され、このローダ（図示せず）には、ブーム（例えば、ローダの前部に起倒自在に取り付けられる）、バケット（例えば、ブームの先端部に取り付けられる）等の油圧作動部が設けられる。ブーム（図示せず）は、ブームシリンダ１１によって作動され、ヘッド側室１１ａに圧油が供給されることで上昇し、ロッド側室１１ｂに圧油が供給されることで下降する。バケット（図示せず）は、バケットシリンダ１２によって作動され、ヘッド側室１２ａに圧油が供給されることでダンプ（前傾方向）し、ロッド側室１２ｂに圧油が供給されることですくい方向（後傾方向）に動作する。
【００１７】
多連方向切換弁１は、図１に示すように、ブームシリンダ１１、バケットシリンダ１２、ポンプ１３、タンク１４と接続されており、ポンプポート２１、アンロード通路２２、タンクポート２３、タンク通路２４、ブーム用方向切換弁２５、バケット用方向切換弁２６、を備えている。ポンプポート２１は、油圧源であるポンプ１３と接続されており、ポンプポート２１には、アンロード通路２２が接続されている。タンクポート２３は、タンク１４に接続されており、タンクポート２３には、タンク通路２４が接続されている。なお、アンロード通路２２の最下流側にもポート２７が設けられ、タンク１４と接続している。
【００１８】
ブーム用方向切換弁２５は、アンロード通路２２に接続されており、ポンプポート２１からブームシリンダ１１への圧油の供給を制御する。バケット用方向切換弁２６も、アンロード通路２２に接続されており、ポンプポート２１からバケットシリンダ１２への圧油の供給を制御する。ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６とは、アンロード通路２２により直列に接続されている。
【００１９】
また、多連方向切換弁１は、合流通路２７、分岐通路２８、切換弁２９、バイパス通路３０、分流機構３１、第２合流通路３２、第２分岐通路３３、第２切換弁３４、第２バイパス通路３５、第２分流機構３６、を備えている。
【００２０】
合流通路２７は、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからブーム用方向切換弁２５を介してその戻り圧油の一部（全部であってもよい）をバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに供給するようになっている。バイパス通路３０は、合流通路２７から分岐しており、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからの戻り圧油のうちバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに供給されない残りの戻り圧油をアンロード通路２２に流すようになっている（タンク通路２４に流してもよい）。
【００２１】
分流機構３１は、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからの戻り圧油を合流通路２７への流れとバイパス通路３０への流れとに分流する。分流機構３１は、合流通路２７に設けられた合流用絞り３７と、バイパス通路３０に設けられた絞り３８と、分流弁３１ａとを有している。分流機構３１では、分流弁３１ａが合流用絞り３７と絞り３８との下流側圧力差を所定値に調節している。これにより、合流通路２７側の流れとバイパス通路３０側の流れとの流量比が所定の値（例えば、９４：６）になる。。合流用絞り３７と絞り３８とのうちの一方である合流用絞り３７は可変絞りとなっている（合流用絞り３７でなく、絞り３８が可変絞りであってもよい）。
【００２２】
分岐通路２８は、バイパス通路３０の上流側で合流通路２７から分岐し、アンロード通路２２に接続している（タンク通路２４に接続してもよい）。切換弁２９は、レベリング動作位置３９ａでは分岐通路２８を遮断し、レベリング解除位置３９ｂでは分岐通路２８を連通状態とする。
【００２３】
第２合流通路３２は、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからブーム用方向切換弁２５を介してその戻り圧油の一部（全部であってもよい）をバケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂに供給するようになっている。第２バイパス通路３５は、第２合流通路３２から分岐しており、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油のうちバケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂに供給されない残りの戻り圧油をアンロード通路２２に流すようになっている（タンク通路２４に流してもよい）。
【００２４】
第２分流機構３６は、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油を第２合流通路３２への流れと第２バイパス通路３５への流れとに分流する。第２分流機構３６は、第２合流通路３２に設けられた第２合流用絞り４０と、第２バイパス通路３５に設けられた第２絞り４１と、第２分流弁３６ａとを有している。第２分流機構３６では、第２分流弁３６ａが第２合流用絞り４０と第２絞り４１との下流側圧力差を所定値に調節している。これにより、第２合流通路３２の流れと第２バイパス通路３５の流れとの流量比が所定の値（例えば、５６：４４）、になる。。第２合流用絞り４０と第２絞り４１とのうちの一方である第２合流用絞り４０は可変絞りとなっている（第２合流用絞り４０でなく、第２絞り４１が可変絞りであってもよい）。
【００２５】
第２分岐通路３３は、第２バイパス通路３５の上流側で第２合流通路３２から分岐し、アンロード通路２２に接続している（タンク通路２４に接続してもよい）。第２切換弁３４は、切換弁２９と一体に形成されており、レベリング動作位置３９ａでは第２分岐通路３３を遮断し、レベリング解除位置３９ｂでは第２分岐通路３３を連通状態とする。なお、多連方向切換弁１には、所定個所に逆止弁４２ａ〜４２ｄとリリーフ弁４３ａ・４３ｂ及びアンロード弁４３ｃ・４４ｄが設けられ、回路内での圧油の流れを規制している。
【００２６】
次に、多連方向切換弁１の作動について説明する。まず、ブーム用方向切換弁２５は、フロート位置４４ａ、下降位置４４ｂ、中立位置４４ｃ、上昇位置４４ｄの４つの位置に切り換え可能になっている。中立位置４４ｃでは、アンロード通路２２を連通させ、合流通路２７及び第２合流通路３２とブームシリンダ１１とを遮断する。上昇位置４４ｄでは、ポンプ１３からの圧油をブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａに供給し、ロッド側室１１ｂを合流通路２７に連通させる。これにより、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａに圧油を供給しブームを上昇させたときに、バケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａにブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからの戻り圧油を供給し、バケットが平行に保持されることになる。
【００２７】
このブーム上昇時のバケット平行移動機能は、分岐通路２８が遮断された状態、即ち、切換弁２９がレベリング動作位置３９ａである場合（「レベリング有」側に切換時）に作動される。一方、切換弁２９がレベリング解除位置３９ｂ（「レベリング無」側）に切り換えられると、分岐通路２８がアンロード通路２２と連通状態となり、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからブーム用方向切換弁２５を介して合流通路２７に圧送された圧油が分岐通路２８から流されてバケットシリンダ１２のヘッド側室１１ａへの供給が止められる。即ち、バケット平行移動機能が解除される。
【００２８】
このように、合流通路２７から分岐してアンロード通路２２に圧油が戻されるため、合流通路２７に圧油が流れることなく、平行移動機能を解除できる。なお、図１では、分流機構３１の上流側から分岐通路２８が分岐しているが、下流側から分岐するものであってもよい。また、切換弁２９は、分岐通路２８の下流に設けられているが、分岐通路２８の最上流の分岐位置に設けられているものであってもよく、この場合、レベリング解除位置３９ｂに切り換えるとともに合流通路２７を閉じるように構成してもよい。また、平行移動機能解除時に、合流通路２７の圧力を低圧（アンロード通路２２の圧力相当）に維持できるため、合流通路２７の逆止弁４２ｂ（特許文献２では、逆止弁４５が対応）のばね力を高く設定する必要がない。従って、合流通路２７での圧力損失を低減できる。
【００２９】
ブーム用方向切換弁２５が下降位置４４ｂに切り換えられると、ポンプ１３からの圧油をブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂに供給し、ヘッド側室１１ａを第２合流通路３２に連通させる。これにより、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂに圧油を供給しブームを下降させたときに、バケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂにブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油を供給し、バケットが平行に保持されることになる。
【００３０】
このブーム下降時のバケット平行移動機能は、第２分岐通路３３が遮断された状態、即ち、第２切換弁３４がレベリング動作位置３９ａである場合に作動される。一方、第２切換弁３４がレベリング解除位置３９ｂに切り換えられると、第２分岐通路３３がアンロード通路２２と連通状態となり、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからブーム用方向切換弁２５を介して第２合流通路３３に圧送された圧油が第２分岐通路３３から流されてバケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂへの供給が止められる。即ち、バケット平行移動機能が解除される。
【００３１】
このように、第２合流通路３２から分岐してアンロード通路２２に圧油が戻されるため、第２合流通路３２に圧油が流れることなく、平行移動機能を解除できる。なお、図１では、第２分流機構３６の上流側から第２分岐通路３３が分岐しているが、下流側から分岐するものであってもよい。また、第２切換弁３４は、第２分岐通路３３の下流に設けられているが、第２分岐通路３３の最上流の分岐位置に設けられているものであってもよく、この場合、レベリング解除位置３９ｂに切り換えるとともに第２合流通路３２を閉じるように構成してもよい。また、ブーム下降時はブームの自重が作用するため、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油を絞るメータアウト制御を行うことがある。このような場合でも、第２合流通路３２がブーム用方向切換弁２５を介して接続されるため、第２合流通路３２に圧力が発生し難く、適切に平行移動機能を解除できる。
【００３２】
ブーム用方向切換弁２５がフロート位置４４ａに切り換えられると、アンロード通路２２を連通させ、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａとロッド側室１１ｂとをタンク通路２４に接続させる。そして、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａと合流通路２７とを遮断した状態とする。これにより、バケットを接地させた状態でバケットをダンプさせたい場合に、この接地状態でフロート位置４４ａに切り換えてバケットをダンプさせることで、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからバケットシリンダ１２のロッド側室に油が供給されることがないため、ブームを持ち上げながらスムーズにバケットをダンプすることができる。よって、例えば、バケット接地状態でブームを少し持ち上げながらバケットをダンプさせて地ならし等の作業を容易に行うことができる。
【００３３】
次に、バケット用方向切換弁２６は、すくい位置４５ａ、中立位置４５ｂ、ハイダンプ位置４５ｃ、ダンプ位置４５ｄの４つの位置に切換可能になっている。すくい位置４５ａでは、バケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂをポンプ１３に、ヘッド側室１２ａをタンク通路２４に接続し、バケットをすくい方向に作動させる。中立位置４５ｂでは、アンロード通路２２のみを連通させる。ハイダンプ位置４５ｃでは、ヘッド側室１２ａ及びロッド側室１２ｂともにポンプ１３に接続する。ダンプ位置４５ｄでは、ヘッド側室１２ａをポンプ１３に、ロッド側室１２ｂをタンク通路２４に接続し、バケットをダンプさせる。
【００３４】
次に、多連方向切換弁１の形状について説明する。図２の平面図に示すように、多連方向切換弁１は略筐体に形成され、その上面側には、バケット用方向切換弁２６の各ポート（４６ａ、４６ｂ）とブーム用方向切換弁２５の各ポート（４７ａ、４７ｂ）が設けられている。また、ＩＶ線矢視方向の側面からは、ブーム用方向切換弁２５、バケット用方向切換弁２６、及び他の各弁（４２ｃ、４３ｄ、２９、３４、３１、３６等）の端部が突出している。図２に示すように、ブーム用方向切換弁２５及びバケット用方向切換弁２６は同一平面上に平行に配置される。また、図２のＩＩＩ線矢視方向の側面図である図３に示すように、２つの可変絞り（合流用絞り３７及び第２合流用絞り４０）は、同一直線上に配置される。なお、ＩＩＩ線矢視方向の側面からはポンプポート２１が開口している。
【００３５】
図４はＩＶ線矢視方向の側面図であるが、このＩＶ線矢視方向の側面からは、各弁（２６、４２ｃ、４３ｄ、４２ｂ、４３ｃ、２９、３４、３１、３６、２５、４０等）の端部が突出している。また、一点鎖線Ｑ及びＲは、紙面垂直方向の平面（第１平面Ｑ及び第２平面Ｒ）をそれぞれ表しており、第１平面Ｑと第２平面Ｒとは互いに直交している。図２〜図４に示すように、ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６とは、同一の第１平面に配置されており、第１平面Ｑと直交する第２平面Ｒにブーム用方向切換弁２５と可変絞り（３７、４０）とが配置されている。このように、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁１において、ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６と並列に可変絞り（３７、４０）を配置することで、多連方向切換弁１の長手方向の形状を短くすることができる。
【００３６】
また、小型に形成するためには、ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６の間に分流機構３１と第２分流機構３６を配置するのが良い。さらに分流機構３１と第２分流機構３６はブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６の間で同一平面上に並列に配置するのが良い。切換弁２９および第２切換弁３４はブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６の間に配置するのが良い。切換弁２９・第２切換弁３４およびリリーフ弁４３ａ・４３ｂは同一平面上に並列に配置するのがよい。リリーフ弁４３ａとリリーフ弁４３ｂとは同軸上に配置するのが良い。逆止弁４２ｂとアンロード弁４３ｃとは同軸上に配置するのが良い。逆止弁４２ｃとアンロード弁４３ｄとは同軸上に配置するのが良い。
逆止弁４２ｂとアンロード弁４３ｃおよび逆止弁４２ｃとアンロード弁４３ｄは同一平面上に並列に配置するのがよい。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施してもよい。
【００３８】
（１）図５は、変形例に係る多連方向切換弁２を示す油圧回路図である。図１に示す多連方向切換弁１と同様の要素には、同一の符号を付している。但し、多連方向切換弁２は、▲１▼分流弁３１ａが無い点、▲２▼分岐通路２８が分流機構３１の下流に接続される点、▲３▼切換弁２９（第２切換弁３４）の構成が異なる点、の３つの点で多連方向切換弁１とは異なっている。この多連方向切換弁２においては、切換弁２９（第２切換弁３４）は、レベリング動作位置３９ａでは、合流通路２７をバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに接続し、第２分岐通路３３を遮断する。また、レベリング解除位置３９ｂでは、合流通路２７を分岐通路２８を介してアンロード通路２２に連通させ、第２分岐通路３３をアンロード通路２２に連通させる。以上のように多連方向切換弁２を構成しても、多連方向切換弁１と同様に、ブーム上昇動作中及び下降動作中のいずれの場合にも、バケットを平行に保持することができる。そして、切換弁２９をレベリング解除位置３９ｂに切り換えることで、合流通路２７から直接アンロード通路に圧油を戻すとともに、バケット用切換弁２６につながる通路を遮断することができ、ブーム上昇動作時のバケット平行移動機能を適切に解除することができる。なお、ブーム下降動作時の平行移動機能解除は、多連方向切換弁１の場合と同様である。
【００３９】
（２）図５に示す多連方向切換弁２とは逆に、ブーム上昇動作時用の回路構成（上げ調整側）とブーム下降動作時用の回路構成（下げ調整側）とが入れ替わっているものであってもよい。即ち、▲１▼分流機構３１を備えて第２分流機構３６が無く、▲２▼分岐通路２８を備えて第２分岐通路３３が無く、▲３▼レベリング動作位置３９ａでは分岐通路２８を遮断して第２合流通路３２をバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに接続し、▲４▼レベリング解除位置３９ｂでは分岐通路２８及び第２合流通路３２をアンロード通路２２に連通させる、ものであってもよい。
【００４０】
（３）ブーム上昇動作時のバケット平行移動機能のみを有するものや、ブーム下降動作時のバケット平行移動機能のみを有するものであってもよい。また、フロート位置が設けられていないものであってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明によると、バケット平行移動機能を適切に解除することができ操作性に優れた、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を提供することができる。
請求項３の発明によると、バケット平行移動機能を適切に解除し、バケット接地状態でもブームを持ち上げながらスムーズにバケットをダンプでき操作性に優れた、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を提供することができる。請求項４の発明によると、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁の長手方向の形状を短くすることができ、設置スペースを容易に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を例示した油圧回路図である。
【図２】図１に示す多連方向切換弁の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ線矢視方向の側面図である。
【図４】図２のＩＶ線矢視方向の側面図である。
【図５】変形例に係るバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１、２ 多連方向切換弁
１１ ブームシリンダ
１１ａ ヘッド側室
１１ｂ ロッド側室
１２ バケットシリンダ
１２ａ ヘッド側室
１２ｂ ロッド側室
２１ ポンプポート
２２ アンロード通路
２３ タンクポート
２４ タンク通路
２５ ブーム用方向切換弁
２６ バケット用方向切換弁
２７ 合流通路
２８ 分岐通路
２９ 切換弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブームシリンダに圧油を供給しブームを動作させたときに、バケットシリンダにブームシリンダからの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持するバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設車両等に用いられる多連方向切換弁において、ブームシリンダに圧油を供給しブームを動作させたときに、バケットシリンダにブームシリンダからの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持するバケット平行移動機能を有するものが知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。下記特許文献１に記載の作業用油圧回路は、リフトアーム（ブーム）上昇時に第２シリンダ（ブームシリンダ）の第２室（ロッド側室）から流出する圧油を第１シリンダ（バケットシリンダ）の第１室（ヘッド側室）に供給し、リフトアーム下降時に第２シリンダの第１室から流出する圧油を第１シリンダの第２室に供給し、このときにバケットが地表に対して一定の角度を保つようにしたバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁である。また、下記特許文献２に記載の自動水平制御油圧装置も、同様に、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２５２８５７号公報（第５頁、第４図、第５図）
【特許文献２】
特開平１０−２１９７３０号公報（第４−５頁、第１−３図）
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の油圧回路では、バケット平行移動機能を適切に解除する機能が設けられていない。このため、例えば、掘削作業において、ブームを下げるとともにバケットをダンプ（前傾）させたときに、バケット平行移動機構はバケットをそのすくい方向（後傾方向）に動かすため、操縦者が意図している操作量に比べてバケットをダンプする速度が遅くなったり、適切に作動しないおそれがあった。このように、特許文献１に記載の油圧回路では、ブームとバケットとを同時に作動させたときに、操作性が悪くなるという問題があった。
【０００５】
一方、特許文献２においては、バケット平行移動機能を解除する手段として、逆止弁をソレノイドバルブに変更する例が記載されており、これにより、バケット平行移動機能を解除したいときは、ソレノイドバルブを作動させ、ブームシリンダの戻り油を当該バルブを介してタンクに流すようにしている。しかし、ブームシリンダの戻り油をバルブを介してタンクに流すため、バルブで流路が絞られて圧力が発生し易く、バケットシリンダに油が流れてしまうおそれがあり、バケット平行移動機能を十分に解除することができないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の油圧回路の場合、ブーム用方向切換弁と分流機構とバケット用方向切換弁とが同一平面上に順番に配置されるため、多連方向切換弁としての形状が長手方向に延びてしまい、設置スペースの確保に苦慮するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、バケット平行移動機能を適切に解除することができ操作性に優れ、また、長手方向の形状を短くすることができる、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのロッド側室からブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部をバケットシリンダのヘッド側室に供給する合流通路と、を備え、前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記合流通路とを遮断するように形成したバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記合流通路から分岐して前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に接続する分岐通路を設け、前記分岐通路を遮断または連通する切換弁を設け、前記切換弁を連通状態に切り換えることにより、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介して前記合流通路に圧送された圧油を前記分岐通路から流し、前記バケットシリンダのヘッド側室への供給を止めることを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、合流通路から分岐する分岐通路を介してアンロード通路又はタンク通路に圧油を戻すことができ分岐通路に圧力が発生することを抑制できる。そして、分岐通路に設けられた切換弁によって、ブームシリンダのロッド側室からバケットシリンダのヘッド側室への流れを止め、バケット平行移動機能を適切に解除することができる。
【００１０】
請求項２に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのヘッド側室からブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部を前記バケットシリンダのロッド側室に供給する第２合流通路と、を備え、前記ブームシリンダのロッド側室に圧油を供給しブームを下降させたときに、前記バケットシリンダのロッド側室に前記ブームシリンダのヘッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記第２合流通路とを遮断するように形成したバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記第２合流通路から分岐して前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に接続する第２分岐通路を設け、前記第２分岐通路を遮断または連通する第２切換弁を設け、前記第２切換弁を連通状態に切り換えることにより、前記ブームシリンダのヘッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介して前記第２合流通路に圧送された圧油を前記第２分岐通路から流し、前記バケットシリンダのロッド側室への供給を止めることを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、第２合流通路から分岐する第２分岐通路を介してアンロード通路又はタンク通路に圧油を戻すことができ第２分岐通路に圧力が発生することを抑制できる。そして、分岐通路に設けられた切換弁によって、ブームシリンダのロッド側室からバケットシリンダのヘッド側室への流れを止め、バケット平行移動機能を適切に解除することができる。
【００１２】
請求項３に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部を前記バケットシリンダのヘッド側室に供給する合流通路と、を備え、前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記合流通路とを遮断するとともに、前記ブームシリンダのヘッド側室と前記ブームシリンダのロッド側室とを前記タンク通路に接続するフロート位置を備えたバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記ブーム用方向切換弁は、前記フロート位置のときに前記ブームシリンダのヘッド側室と前記合流通路とを遮断することを特徴とする。
【００１３】
この構成によると、バケットを接地させた状態でバケットをダンプさせたい場合に、この接地状態でブーム用方向切換弁をフロート位置に切り換えてバケットをダンプさせることで、ブームシリンダのヘッド側室からバケットシリンダのロッド側室に油が供給されることがないため、ブームを持ち上げながらスムーズにバケットをダンプすることができる。また、特許文献２の分流弁をシリーズ回路に適用し、上記と同様の操作を行った場合、ブームシリンダのヘッド側室からバケットシリンダのロッド側室に油が供給され、リリーフ弁（アンロード弁４７）から油を逃がしながら作動するため、ハンチングすることがあった。しかし、本発明の構成によると、かかるハンチングを防止できる。
【００１４】
請求項４に記載のバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁は、弁本体に、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのヘッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部を前記バケットシリンダのロッド側室に供給する合流通路と、残りの戻り圧油を前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に流すバイパス通路と、前記合流通路に設けられた合流用絞りと前記バイパス通路に設けられた絞りとを有する分流機構と、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部を前記バケットシリンダのヘッド側室に供給する第２合流通路と、残りの戻り圧油を前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に流す第２バイパス通路と、前記第２合流通路に設けられた第２合流用絞りと前記第２バイパス通路に設けられた第２絞りとを有する第２分流機構と、を備え、前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給し、前記ブームシリンダのロッド側室に圧油を供給しブームを下降させたときには、前記バケットシリンダのロッド側室に前記ブームシリンダのヘッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持するバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、前記合流用絞りと前記絞りとのどちらか一方を可変絞りにするとともに、前記第２合流用絞りと前記第２絞りとのどちらか一方を可変絞りとし、前記ブーム用方向切換弁と前記バケット用方向切換弁とを同一の第１平面に配置し、前記第１平面と直交する第２平面に前記ブーム用方向切換弁と前記可変絞りとを配置したことを特徴とするバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁。
【００１５】
この構成によると、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、ブーム用方向切換弁とバケット用方向切換弁と並列に可変絞りを配置することで、多連方向切換弁の長手方向の形状を短くすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁１（以下、「多連方向切換弁１」という）を例示した油圧回路図である。多連方向切換弁１は、ローダ等の建設機械に適用され、このローダ（図示せず）には、ブーム（例えば、ローダの前部に起倒自在に取り付けられる）、バケット（例えば、ブームの先端部に取り付けられる）等の油圧作動部が設けられる。ブーム（図示せず）は、ブームシリンダ１１によって作動され、ヘッド側室１１ａに圧油が供給されることで上昇し、ロッド側室１１ｂに圧油が供給されることで下降する。バケット（図示せず）は、バケットシリンダ１２によって作動され、ヘッド側室１２ａに圧油が供給されることでダンプ（前傾方向）し、ロッド側室１２ｂに圧油が供給されることですくい方向（後傾方向）に動作する。
【００１７】
多連方向切換弁１は、図１に示すように、ブームシリンダ１１、バケットシリンダ１２、ポンプ１３、タンク１４と接続されており、ポンプポート２１、アンロード通路２２、タンクポート２３、タンク通路２４、ブーム用方向切換弁２５、バケット用方向切換弁２６、を備えている。ポンプポート２１は、油圧源であるポンプ１３と接続されており、ポンプポート２１には、アンロード通路２２が接続されている。タンクポート２３は、タンク１４に接続されており、タンクポート２３には、タンク通路２４が接続されている。なお、アンロード通路２２の最下流側にもポート２７が設けられ、タンク１４と接続している。
【００１８】
ブーム用方向切換弁２５は、アンロード通路２２に接続されており、ポンプポート２１からブームシリンダ１１への圧油の供給を制御する。バケット用方向切換弁２６も、アンロード通路２２に接続されており、ポンプポート２１からバケットシリンダ１２への圧油の供給を制御する。ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６とは、アンロード通路２２により直列に接続されている。
【００１９】
また、多連方向切換弁１は、合流通路２７、分岐通路２８、切換弁２９、バイパス通路３０、分流機構３１、第２合流通路３２、第２分岐通路３３、第２切換弁３４、第２バイパス通路３５、第２分流機構３６、を備えている。
【００２０】
合流通路２７は、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからブーム用方向切換弁２５を介してその戻り圧油の一部（全部であってもよい）をバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに供給するようになっている。バイパス通路３０は、合流通路２７から分岐しており、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからの戻り圧油のうちバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに供給されない残りの戻り圧油をアンロード通路２２に流すようになっている（タンク通路２４に流してもよい）。
【００２１】
分流機構３１は、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからの戻り圧油を合流通路２７への流れとバイパス通路３０への流れとに分流する。分流機構３１は、合流通路２７に設けられた合流用絞り３７と、バイパス通路３０に設けられた絞り３８と、分流弁３１ａとを有している。分流機構３１では、分流弁３１ａが合流用絞り３７と絞り３８との下流側圧力差を所定値に調節している。これにより、合流通路２７側の流れとバイパス通路３０側の流れとの流量比が所定の値（例えば、９４：６）になる。。合流用絞り３７と絞り３８とのうちの一方である合流用絞り３７は可変絞りとなっている（合流用絞り３７でなく、絞り３８が可変絞りであってもよい）。
【００２２】
分岐通路２８は、バイパス通路３０の上流側で合流通路２７から分岐し、アンロード通路２２に接続している（タンク通路２４に接続してもよい）。切換弁２９は、レベリング動作位置３９ａでは分岐通路２８を遮断し、レベリング解除位置３９ｂでは分岐通路２８を連通状態とする。
【００２３】
第２合流通路３２は、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからブーム用方向切換弁２５を介してその戻り圧油の一部（全部であってもよい）をバケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂに供給するようになっている。第２バイパス通路３５は、第２合流通路３２から分岐しており、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油のうちバケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂに供給されない残りの戻り圧油をアンロード通路２２に流すようになっている（タンク通路２４に流してもよい）。
【００２４】
第２分流機構３６は、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油を第２合流通路３２への流れと第２バイパス通路３５への流れとに分流する。第２分流機構３６は、第２合流通路３２に設けられた第２合流用絞り４０と、第２バイパス通路３５に設けられた第２絞り４１と、第２分流弁３６ａとを有している。第２分流機構３６では、第２分流弁３６ａが第２合流用絞り４０と第２絞り４１との下流側圧力差を所定値に調節している。これにより、第２合流通路３２の流れと第２バイパス通路３５の流れとの流量比が所定の値（例えば、５６：４４）、になる。。第２合流用絞り４０と第２絞り４１とのうちの一方である第２合流用絞り４０は可変絞りとなっている（第２合流用絞り４０でなく、第２絞り４１が可変絞りであってもよい）。
【００２５】
第２分岐通路３３は、第２バイパス通路３５の上流側で第２合流通路３２から分岐し、アンロード通路２２に接続している（タンク通路２４に接続してもよい）。第２切換弁３４は、切換弁２９と一体に形成されており、レベリング動作位置３９ａでは第２分岐通路３３を遮断し、レベリング解除位置３９ｂでは第２分岐通路３３を連通状態とする。なお、多連方向切換弁１には、所定個所に逆止弁４２ａ〜４２ｄとリリーフ弁４３ａ・４３ｂ及びアンロード弁４３ｃ・４４ｄが設けられ、回路内での圧油の流れを規制している。
【００２６】
次に、多連方向切換弁１の作動について説明する。まず、ブーム用方向切換弁２５は、フロート位置４４ａ、下降位置４４ｂ、中立位置４４ｃ、上昇位置４４ｄの４つの位置に切り換え可能になっている。中立位置４４ｃでは、アンロード通路２２を連通させ、合流通路２７及び第２合流通路３２とブームシリンダ１１とを遮断する。上昇位置４４ｄでは、ポンプ１３からの圧油をブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａに供給し、ロッド側室１１ｂを合流通路２７に連通させる。これにより、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａに圧油を供給しブームを上昇させたときに、バケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａにブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからの戻り圧油を供給し、バケットが平行に保持されることになる。
【００２７】
このブーム上昇時のバケット平行移動機能は、分岐通路２８が遮断された状態、即ち、切換弁２９がレベリング動作位置３９ａである場合（「レベリング有」側に切換時）に作動される。一方、切換弁２９がレベリング解除位置３９ｂ（「レベリング無」側）に切り換えられると、分岐通路２８がアンロード通路２２と連通状態となり、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂからブーム用方向切換弁２５を介して合流通路２７に圧送された圧油が分岐通路２８から流されてバケットシリンダ１２のヘッド側室１１ａへの供給が止められる。即ち、バケット平行移動機能が解除される。
【００２８】
このように、合流通路２７から分岐してアンロード通路２２に圧油が戻されるため、合流通路２７に圧油が流れることなく、平行移動機能を解除できる。なお、図１では、分流機構３１の上流側から分岐通路２８が分岐しているが、下流側から分岐するものであってもよい。また、切換弁２９は、分岐通路２８の下流に設けられているが、分岐通路２８の最上流の分岐位置に設けられているものであってもよく、この場合、レベリング解除位置３９ｂに切り換えるとともに合流通路２７を閉じるように構成してもよい。また、平行移動機能解除時に、合流通路２７の圧力を低圧（アンロード通路２２の圧力相当）に維持できるため、合流通路２７の逆止弁４２ｂ（特許文献２では、逆止弁４５が対応）のばね力を高く設定する必要がない。従って、合流通路２７での圧力損失を低減できる。
【００２９】
ブーム用方向切換弁２５が下降位置４４ｂに切り換えられると、ポンプ１３からの圧油をブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂに供給し、ヘッド側室１１ａを第２合流通路３２に連通させる。これにより、ブームシリンダ１１のロッド側室１１ｂに圧油を供給しブームを下降させたときに、バケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂにブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油を供給し、バケットが平行に保持されることになる。
【００３０】
このブーム下降時のバケット平行移動機能は、第２分岐通路３３が遮断された状態、即ち、第２切換弁３４がレベリング動作位置３９ａである場合に作動される。一方、第２切換弁３４がレベリング解除位置３９ｂに切り換えられると、第２分岐通路３３がアンロード通路２２と連通状態となり、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからブーム用方向切換弁２５を介して第２合流通路３３に圧送された圧油が第２分岐通路３３から流されてバケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂへの供給が止められる。即ち、バケット平行移動機能が解除される。
【００３１】
このように、第２合流通路３２から分岐してアンロード通路２２に圧油が戻されるため、第２合流通路３２に圧油が流れることなく、平行移動機能を解除できる。なお、図１では、第２分流機構３６の上流側から第２分岐通路３３が分岐しているが、下流側から分岐するものであってもよい。また、第２切換弁３４は、第２分岐通路３３の下流に設けられているが、第２分岐通路３３の最上流の分岐位置に設けられているものであってもよく、この場合、レベリング解除位置３９ｂに切り換えるとともに第２合流通路３２を閉じるように構成してもよい。また、ブーム下降時はブームの自重が作用するため、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからの戻り圧油を絞るメータアウト制御を行うことがある。このような場合でも、第２合流通路３２がブーム用方向切換弁２５を介して接続されるため、第２合流通路３２に圧力が発生し難く、適切に平行移動機能を解除できる。
【００３２】
ブーム用方向切換弁２５がフロート位置４４ａに切り換えられると、アンロード通路２２を連通させ、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａとロッド側室１１ｂとをタンク通路２４に接続させる。そして、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａと合流通路２７とを遮断した状態とする。これにより、バケットを接地させた状態でバケットをダンプさせたい場合に、この接地状態でフロート位置４４ａに切り換えてバケットをダンプさせることで、ブームシリンダ１１のヘッド側室１１ａからバケットシリンダ１２のロッド側室に油が供給されることがないため、ブームを持ち上げながらスムーズにバケットをダンプすることができる。よって、例えば、バケット接地状態でブームを少し持ち上げながらバケットをダンプさせて地ならし等の作業を容易に行うことができる。
【００３３】
次に、バケット用方向切換弁２６は、すくい位置４５ａ、中立位置４５ｂ、ハイダンプ位置４５ｃ、ダンプ位置４５ｄの４つの位置に切換可能になっている。すくい位置４５ａでは、バケットシリンダ１２のロッド側室１２ｂをポンプ１３に、ヘッド側室１２ａをタンク通路２４に接続し、バケットをすくい方向に作動させる。中立位置４５ｂでは、アンロード通路２２のみを連通させる。ハイダンプ位置４５ｃでは、ヘッド側室１２ａ及びロッド側室１２ｂともにポンプ１３に接続する。ダンプ位置４５ｄでは、ヘッド側室１２ａをポンプ１３に、ロッド側室１２ｂをタンク通路２４に接続し、バケットをダンプさせる。
【００３４】
次に、多連方向切換弁１の形状について説明する。図２の平面図に示すように、多連方向切換弁１は略筐体に形成され、その上面側には、バケット用方向切換弁２６の各ポート（４６ａ、４６ｂ）とブーム用方向切換弁２５の各ポート（４７ａ、４７ｂ）が設けられている。また、ＩＶ線矢視方向の側面からは、ブーム用方向切換弁２５、バケット用方向切換弁２６、及び他の各弁（４２ｃ、４３ｄ、２９、３４、３１、３６等）の端部が突出している。図２に示すように、ブーム用方向切換弁２５及びバケット用方向切換弁２６は同一平面上に平行に配置される。また、図２のＩＩＩ線矢視方向の側面図である図３に示すように、２つの可変絞り（合流用絞り３７及び第２合流用絞り４０）は、同一直線上に配置される。なお、ＩＩＩ線矢視方向の側面からはポンプポート２１が開口している。
【００３５】
図４はＩＶ線矢視方向の側面図であるが、このＩＶ線矢視方向の側面からは、各弁（２６、４２ｃ、４３ｄ、４２ｂ、４３ｃ、２９、３４、３１、３６、２５、４０等）の端部が突出している。また、一点鎖線Ｑ及びＲは、紙面垂直方向の平面（第１平面Ｑ及び第２平面Ｒ）をそれぞれ表しており、第１平面Ｑと第２平面Ｒとは互いに直交している。図２〜図４に示すように、ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６とは、同一の第１平面に配置されており、第１平面Ｑと直交する第２平面Ｒにブーム用方向切換弁２５と可変絞り（３７、４０）とが配置されている。このように、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁１において、ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６と並列に可変絞り（３７、４０）を配置することで、多連方向切換弁１の長手方向の形状を短くすることができる。
【００３６】
また、小型に形成するためには、ブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６の間に分流機構３１と第２分流機構３６を配置するのが良い。さらに分流機構３１と第２分流機構３６はブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６の間で同一平面上に並列に配置するのが良い。切換弁２９および第２切換弁３４はブーム用方向切換弁２５とバケット用方向切換弁２６の間に配置するのが良い。切換弁２９・第２切換弁３４およびリリーフ弁４３ａ・４３ｂは同一平面上に並列に配置するのがよい。リリーフ弁４３ａとリリーフ弁４３ｂとは同軸上に配置するのが良い。逆止弁４２ｂとアンロード弁４３ｃとは同軸上に配置するのが良い。逆止弁４２ｃとアンロード弁４３ｄとは同軸上に配置するのが良い。
逆止弁４２ｂとアンロード弁４３ｃおよび逆止弁４２ｃとアンロード弁４３ｄは同一平面上に並列に配置するのがよい。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施してもよい。
【００３８】
（１）図５は、変形例に係る多連方向切換弁２を示す油圧回路図である。図１に示す多連方向切換弁１と同様の要素には、同一の符号を付している。但し、多連方向切換弁２は、▲１▼分流弁３１ａが無い点、▲２▼分岐通路２８が分流機構３１の下流に接続される点、▲３▼切換弁２９（第２切換弁３４）の構成が異なる点、の３つの点で多連方向切換弁１とは異なっている。この多連方向切換弁２においては、切換弁２９（第２切換弁３４）は、レベリング動作位置３９ａでは、合流通路２７をバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに接続し、第２分岐通路３３を遮断する。また、レベリング解除位置３９ｂでは、合流通路２７を分岐通路２８を介してアンロード通路２２に連通させ、第２分岐通路３３をアンロード通路２２に連通させる。以上のように多連方向切換弁２を構成しても、多連方向切換弁１と同様に、ブーム上昇動作中及び下降動作中のいずれの場合にも、バケットを平行に保持することができる。そして、切換弁２９をレベリング解除位置３９ｂに切り換えることで、合流通路２７から直接アンロード通路に圧油を戻すとともに、バケット用切換弁２６につながる通路を遮断することができ、ブーム上昇動作時のバケット平行移動機能を適切に解除することができる。なお、ブーム下降動作時の平行移動機能解除は、多連方向切換弁１の場合と同様である。
【００３９】
（２）図５に示す多連方向切換弁２とは逆に、ブーム上昇動作時用の回路構成（上げ調整側）とブーム下降動作時用の回路構成（下げ調整側）とが入れ替わっているものであってもよい。即ち、▲１▼分流機構３１を備えて第２分流機構３６が無く、▲２▼分岐通路２８を備えて第２分岐通路３３が無く、▲３▼レベリング動作位置３９ａでは分岐通路２８を遮断して第２合流通路３２をバケットシリンダ１２のヘッド側室１２ａに接続し、▲４▼レベリング解除位置３９ｂでは分岐通路２８及び第２合流通路３２をアンロード通路２２に連通させる、ものであってもよい。
【００４０】
（３）ブーム上昇動作時のバケット平行移動機能のみを有するものや、ブーム下降動作時のバケット平行移動機能のみを有するものであってもよい。また、フロート位置が設けられていないものであってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明によると、バケット平行移動機能を適切に解除することができ操作性に優れた、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を提供することができる。
請求項３の発明によると、バケット平行移動機能を適切に解除し、バケット接地状態でもブームを持ち上げながらスムーズにバケットをダンプでき操作性に優れた、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を提供することができる。請求項４の発明によると、バケット平行移動機能を有する多連方向切換弁の長手方向の形状を短くすることができ、設置スペースを容易に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を例示した油圧回路図である。
【図２】図１に示す多連方向切換弁の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ線矢視方向の側面図である。
【図４】図２のＩＶ線矢視方向の側面図である。
【図５】変形例に係るバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１、２ 多連方向切換弁
１１ ブームシリンダ
１１ａ ヘッド側室
１１ｂ ロッド側室
１２ バケットシリンダ
１２ａ ヘッド側室
１２ｂ ロッド側室
２１ ポンプポート
２２ アンロード通路
２３ タンクポート
２４ タンク通路
２５ ブーム用方向切換弁
２６ バケット用方向切換弁
２７ 合流通路
２８ 分岐通路
２９ 切換弁
Claims (4)
- 油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのロッド側室からブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部をバケットシリンダのヘッド側室に供給する合流通路と、を備え、
前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、
前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記合流通路とを遮断するように形成したバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、
前記合流通路から分岐して前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に接続する分岐通路を設け、前記分岐通路を遮断または連通する切換弁を設け、前記切換弁を連通状態に切り換えることにより、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介して前記合流通路に圧送された圧油を前記分岐通路から流し、前記バケットシリンダのヘッド側室への供給を止めることを特徴とするバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁。 - 油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのヘッド側室からブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部を前記バケットシリンダのロッド側室に供給する第２合流通路と、を備え、
前記ブームシリンダのロッド側室に圧油を供給しブームを下降させたときに、前記バケットシリンダのロッド側室に前記ブームシリンダのヘッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、
前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記第２合流通路とを遮断するように形成したバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、
前記第２合流通路から分岐して前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に接続する第２分岐通路を設け、前記第２分岐通路を遮断または連通する第２切換弁を設け、前記第２切換弁を連通状態に切り換えることにより、前記ブームシリンダのヘッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介して前記第２合流通路に圧送された圧油を前記第２分岐通路から流し、前記バケットシリンダのロッド側室への供給を止めることを特徴とするバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁。 - 油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部もしくは全部を前記バケットシリンダのヘッド側室に供給する合流通路と、を備え、
前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持し、
前記ブーム用方向切換弁は中立時に前記ブームシリンダと前記合流通路とを遮断するとともに、前記ブームシリンダのヘッド側室と前記ブームシリンダのロッド側室とを前記タンク通路に接続するフロート位置を備えたバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、
前記ブーム用方向切換弁は、前記フロート位置のときに前記ブームシリンダのヘッド側室と前記合流通路とを遮断することを特徴とするバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁。 - 弁本体に、油圧源に接続されるポンプポートと、前記ポンプポートに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンクポートと、前記タンクポートに接続されるタンク通路と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁と、前記アンロード通路に接続され前記ポンプポートからバケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁と、前記ブームシリンダのヘッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部を前記バケットシリンダのロッド側室に供給する合流通路と、残りの戻り圧油を前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に流すバイパス通路と、前記合流通路に設けられた合流用絞りと前記バイパス通路に設けられた絞りとを有する分流機構と、前記ブームシリンダのロッド側室から前記ブーム用方向切換弁を介してその戻り圧油の一部を前記バケットシリンダのヘッド側室に供給する第２合流通路と、残りの戻り圧油を前記アンロード通路もしくは前記タンク通路に流す第２バイパス通路と、前記第２合流通路に設けられた第２合流用絞りと前記第２バイパス通路に設けられた第２絞りとを有する第２分流機構と、を備え、
前記ブームシリンダのヘッド側室に圧油を供給しブームを上昇させたときに、前記バケットシリンダのヘッド側室に前記ブームシリンダのロッド側室からの戻り圧油を供給し、前記ブームシリンダのロッド側室に圧油を供給しブームを下降させたときには、前記バケットシリンダのロッド側室に前記ブームシリンダのヘッド側室からの戻り圧油を供給することにより、バケットを平行に保持するバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁において、
前記合流用絞りと前記絞りとのどちらか一方を可変絞りにするとともに、前記第２合流用絞りと前記第２絞りとのどちらか一方を可変絞りとし、
前記ブーム用方向切換弁と前記バケット用方向切換弁とを同一の第１平面に配置し、前記第１平面と直交する第２平面に前記ブーム用方向切換弁と前記可変絞りとを配置したことを特徴とするバケット平行移動機能を有する多連方向切換弁。
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