JP4486141B2 - 建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、リフトブームの昇降回動により作業部が昇降作動する荷役用作業機を車体に装備せるバケットローダ等の荷役用建機車輌において、荷を支承するバケット・フォーク等の荷役作業機を、リフトブームの上向き回動により上昇させていくときに、その荷役作業機の対地姿勢を略水平な姿勢に保持せしめるために、その荷役作業機を、リフトブームに対し、リフトブームの回動方向と逆方向に傾斜回動させるように作動させる荷役作業機の傾き角度自動制御装置についての改良に関する。

昇降作動する荷役用作業機を車体に装備せるバケットローダ等の荷役用建機車輌は、バケットローダに構成した形態のものについて説明すれば、通常、図１に示しているように、エンジン及びそのエンジンにより駆動されて作動する油圧装置等の動力源ａを装架した車体１の前端側の上部に、支点軸Ｓを設けてこれに前後に長い桁状に形成したリフトブーム２を、それの車体１の前方に突出する先端側が、基端側に軸着嵌合する前記支点軸Ｓ中心に自在に昇降回動するように軸架し、このリフトブーム２の長手方向の中間部と車体１との間に、車体１に装架した動力源ａの油圧装置から導く圧油によって伸縮作動するリフトシリンダＬＣを渡架して、このリフトシリンダＬＣの作動でリフトブーム２が昇降作動するようにし、このリフトブーム２の先端部に、荷役用バケット３を、底部に設けたブラケットに挿通するバケットピン３０によりリフトブーム２に対し前後（図において左右）に自在に回動するように軸支し、この荷役用バケット３の背面側に設けたブラケットに、車体１の前面側に設けたバケットシリンダＢＣを、リンク機構４を介して連繋して、バケットシリンダＢＣの作動により、荷役用バケット３が、バケットピン３０中心に前後に回動するようにした構成態様のものとなっている。

この形態の建機車輌は、荷を収容せしめた荷役用バケット３を、バケットシリンダＢＣの作動で、図１において破線のイで示しているように、開口部を上向きとした略水平な姿勢に回動させ、この状態においてリフトシリンダＬＣの作動により、リフトブーム２を上昇回動させて、荷役用バケット３を、図１において破線ロに示している高さ位置を経て、同図１において破線ハに示している高さ位置へと上昇させ、これにより、所定の高さ位置まで上昇させたところで、バケットシリンダＢＣの作動により荷役用バケット３を、同図１において破線ニで示しているようにダンプ回動させ、収容していた荷を放出することで荷役作業を行うように使用される。

この荷役作業において、荷を収容した荷役用バケット３を、リフトブーム２の上向回動により上昇させていくとき、荷役用バケット３は、それの開放口が略水平となる姿勢を保持して上昇していくように、リフトブーム２に対する取付角度を変更する制御を行う。

リフトブーム２の先端部に取り付けられた荷役用バケット３は、図１において破線イで示しているように、下降しているリフトブーム２の先端部に開放口を上向きとして略水平になる姿勢として支持させた状態において、リフトブーム２に対する荷役用バケット３の取付角度を固定したままにしておくと、リフトブーム２が上昇回動していくに従いこのリフトブーム２の対地角度が変動することで、このリフトブーム２に支持された荷役用バケット３の対地姿勢が変わり、リフトブーム２が起立したときには開放口が後方に向かう姿勢となってくる。これにより、荷が液状のものであるとは、車体１に設けた運転席ｂに向けて放出され、運転席ｂに座乗しているオペレータが頭からこれを被るような事態を起こすようになる。

このため、リフトブーム２の先端部に取付支持した荷役用バケット３には、それのリフトブーム２に対する取付角度を、リフトブーム２が上昇回動して、荷役用バケット３の対地姿勢の角度を変動させた角度分だけ逆方向に回動させて、この荷役用バケット３を水平な姿勢に保持させるように変更制御することが必要となる。

前述のリンク機構４は、荷役用バケット３の姿勢を水平にする制御が、リフトブームを上昇回動させたときに、自動的に行われるようにしている機構である。

このリンク機構４は、上端側と下端側とがバケットリンクセンタピン軸４１中心に前後に揺動する横向きの天秤状に形成して、リフトブーム２の長手方向における中間部位の前面側に配設したリンク杆４２と、このリンク杆４２の下端側に基端側が軸着連結する連繋ロッド４３とからなり、リンク杆４２を軸支するバケットリンクセンタピン４１を、リフトブーム２に取り付けた支持部材４ａの突出端部に軸架することで、リンク杆４２をリフトブーム２と一緒に動くよう該リフトブーム２に支持せしめ、リンク杆４２の上端側を、車体１に基端側が連結するバケットシリンダＢＣのピストンロッドの突出端部に連結し、リンク杆４２の下端側に連結した連繋ロッド４３の前端側を、荷役用バケット３の背面側に連繋することで、リフトシリンダＬＣの作動によりリフトブーム２を上向き回動させたときに、一緒に回動するようになるリンク杆４２の作動により、バケットシリンダＢＣが荷役用バケット３を、リフトブーム２の回動方向の逆方向に回動させるようにしている構成のものである。

図１について具体的にいえば、同図１において破線イに示す姿勢に保持せしめた荷役用バケット３を、リフトシリンダＬＣの作動でリフトブーム２を起立回動させることで上昇させていくと、このリンク機構４が、バケットシリンダＢＣの作動を、リフトブーム２の上昇回動で荷役用バケット３の対地姿勢を後方に傾斜回動させた角度に対応する角度で、荷役用バケット３を、リフトブーム２の回動方向と逆方向となる前方に回動させるように機能して、これにより荷役用バケット３の対地姿勢を自動的に略水平に保持せしめるようにしている機構である。

荷役用建機車輌には、このように、荷を支承する作業部を、昇降回動するブームにより昇降作動させるときに、その作業部の対地姿勢を略一定に保持せしめるためのリンク機構が組み込まれる。荷役作業機が、昇降回動するブームの先端部に、フォークを取り付けたフォークリフトである場合も同様である。ブームの先端部に取り付けたフォークを、ブームの回動により上昇させていくとき、フォークのブームに対する取付角度が一定であれば、フォークの対地姿勢が順次後方に傾き、持ち上げた荷が運転席に向け放出されるようになるからである。

ところで、このように荷役用建機車輌に設けるリンク機構は、大型の荷役用建機車輌だけで、小型のものには、取り付けるためのスペースが無いことで取り付けられていない。

小型の荷役用建機車輌においては、図２及び図３に示すように、走行装置１０により走行する車体１の上面に、縦の旋回軸線をもって旋回する旋回機構ｃを介して旋回フレームｄを装架し、この旋回フレームｄ上に、エンジン・油圧装置等の動力源ａと、室内に運転座席および操縦装置らを収容したキャビンｂを装架し、旋回フレームｄの左右の両側部に取付ブラケットｅを設けて、これに、リフトブーム２の基端部を支点軸Ｓにより軸支し、そのリフトブーム２の中間部と旋回フレームｄとの間に、前記動力源ａの油圧装置の油圧により作動して伸縮作動するリフトシリンダＬＣを渡架するように設けて、このリフトシリンダＬＣによりリフトブーム２が支点軸Ｓ中心に昇降回動するようにし、このリフトブーム２の先端側に、荷役用バケット３をバケットピン３０中心に前後に自在に回動するように取り付け連結し、この荷役用バケット３とリフトブーム２との間に、荷役用バケット３をリフトブーム２に対しバケットピン３０中心に前後に回動させるバケットシリンダＢＣを渡架装設することで構成されている小型のバケットローダについていえば、荷役用バケット３の取付角度の変更は、バケットシリンダＢＣにより行い、前述のリンク機構４はこれを省略したものとしている。

図４に示すリフトブーム２を回動させるためのリフトシリンダＬＣと、荷役用バケット３を回動させるためのバケットシリンダＢＣとを、油圧により作動させる油圧回路を構成する回路図について具体的に説明すれば、リフトシリンダＬＣに接続する油圧回路Ｗは、そのリフトシリンダＬＣを作動させるだけの単独回路であり、バケットシリンダＢＣに接続する油圧回路Ｙは、そのバケットシリンダＢＣを作動させるための単独回路である。

また、油圧回路Ｗに接続して設けた主操作弁Ａは、油圧回路Ｗを制御することでリフトシリンダＬＣの作動を制御するだけの独立した操作弁であり、油圧回路Ｙに接続して設けた主操作弁Ｂは、油圧回路Ｙを制御することでバケットシリンダＢＣの作動を制御するだけの独立した操作弁である。

この主操作弁Ａ及び主操作弁Ｂの制御作動は、主操作弁Ａにあっては、主油圧源Ｆ１から、油圧回路ＷによりリフトシリンダＬＣに流れる圧油を、その圧油が油圧回路Ｗの送り側の回路ｗ１からシリンダに流れて、リフトシリンダＬＣを「シリンダ伸」に作動させる状態と、圧油が戻り側の回路ｗ２からシリンダに流れて「シリンダ縮」に作動させる状態と、圧油の流れを遮断してシリンダを作動させない「中立」の状態と、に切り換えて、リフトシリンダＬＣの作動を制御する。また、主操作弁Ｂにあっては、主油圧源Ｆ２から、油圧回路ＹによりバケットシリンダＢＣに流れる圧油の流れを、その圧油が油圧回路Ｙの送り側の回路ｙ１からシリンダに流れてバケットシリンダＢＣを「シリンダ伸」に作動させる状態と、圧油が戻り側の回路ｙ２からシリンダに流れて「シリンダ縮」に作動させる状態と、圧油の流れを遮断してシリンダを作動させない「中立」の状態と、に切り換えて、バケットシリンダＢＣの作動を制御する。

このように、リフトシリンダＬＣとバケットシリンダＢＣとに、それぞれ単独の油圧回路Ｗと油圧回路Ｙとが接続し、かつ、それら油圧回路Ｗと油圧回路Ｙには、独立して作動する主操作弁Ａと主操作弁Ｂとがそれぞれ接続して設けた構成となっている小型のバケットローダ型の荷役用建機車輌にあっては、オペレータが、操縦操作の、リフトシリンダＬＣ制御用の操作レバーを操作して、主操作弁Ａを作動させ、リフトブーム２を上昇回動させるとき、同時に、バケットシリンダＢＣ制御用の操作レバーを操作して主操作弁Ｂを作動させて、バケットシリンダＢＣを作動させることで、バケット３を傾斜回動させることにより、バケット３のリフトブーム２に対する取付角度の変更制御を行って、バケット３の対地姿勢を略水平に修正していくようにしている。

このため、この荷役用バケット３の取付角度を変更制御するための操作は、キャビンｂ内に位置するオペレータが、一方の手によりリフトブーム２を作動させるリフトシリンダＬＣの制御用の操作レバーを操作してリフトブーム２を上昇回動させることで、上昇していく荷役用バケット３の対地姿勢を、目視により確認しながら、他方の手で、荷役用バケット３の取付角度変更用のバケットシリンダＢＣを制御する操作レバーを操作して、荷役用バケット３のリフトブーム２に対する取付角度を変更して、荷役用バケット３の対地姿勢が略水平に保持させるようにしているので、操作制御に熟練を要し、習得するまでには、かなりの、練習・訓練が必要で、そのため、使い勝手が悪い問題がある。

上述したように、リフトブームの先端部に、取付軸のバケットピンを介して前後に傾斜回動自在に、荷役用バケットを取り付け軸支し、そのバケットのリフトブームに対する取付角度の変更制御を、リフトブームと荷役用バケットとの間に渡架装設したバケットシリンダの伸縮作動だけにより行い、リフトブームを上向き回動させて荷役用バケットを上昇させていくときの取付角度を、対地姿勢が略水平となるよう自動的に変更制御するリフト機構を持たない小型の建機車輌においては、リフトブームを上向き回動させて荷役作業を行うときに、リフトアームの対地角度の変化に伴い一緒に対地角度を変化させて、地表に対し傾斜した姿勢となっていく荷役用バケットの姿勢を、バケットシリンダを手動操作による制御作動によって、荷役用バケットをリフトブームに対し、リフトブームの回動方向と逆向きに、そのリフトブームの回動角度に対応する角度だけ傾斜回動させて、荷役用バケットの姿勢を略水平に保持せしめる厄介な制御作動を行わなければならない問題がある。

本発明において解決しようとする課題は、このリフトアームを上向き回動させて荷役用バケットによる荷役作業を行うときに、その荷役用バケットを略水平な姿勢に保持せしめるようリフトアームに対し傾斜回動させるよう行う荷役用バケットの傾斜角度の操作制御が、付設に取付空間を要するリフト機構を用いることなく、格別に取付空間を要しないで、リフトアームを回動させたときにそれに連動して、自動的に、荷役用バケットを略水平な姿勢に回動させる制御作動が適確に行えるようにする手段を構成することにある。

本発明においては、上述の課題を解決するための手段として、リフトブーム（２）を回動させるリフトシリンダ（ＬＣ）と荷役用バケット（３）を回動させるバケットシリンダ（ＢＣ）とを、略同容積に構成し、リフトブーム（２）を回動させるリフトシリンダ（ＬＣ）の油圧回路（Ｗ）と、該油圧回路（Ｗ）の圧油の流れを制御する主操作弁（Ａ）と、荷役用バケット（３）を回動させるバケットシリンダ（ＢＣ）の油圧回路（Ｙ）と、該油圧回路（Ｙ）の圧油の流れを制御する主操作弁（Ｂ）と、前記油圧回路（Ｗ）と前記油圧回路（Ｙ）とを接続して、リフトシリンダ（ＬＣ）に送給された圧油の戻り油が、バケットシリンダ（ＢＣ）に送給されて該バケットシリンダ（ＢＣ）を経てタンク（Ｔ）に戻るようにする接続回路（Ｚ）と、該接続回路（Ｚ）の圧油の流れを制御するための切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）と、前記主操作弁（Ａ）、切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）を操作することにより、前記接続回路（Ｚ）が、前記油圧回路（Ｗ）と前記油圧回路（Ｙ）とを接続して、バケットシリンダ（ＢＣ）の作動をリフトシリンダ（ＬＣ）の作動に連動させる連動手段と、該連動手段による連動を断接制御する遮断手段とを備え、
前記連動手段が、前記主操作弁（Ａ）、切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）を操作して、前記接続回路（Ｚ）が、前記油圧回路（Ｗ）と前記油圧回路（Ｙ）とを接続するようにすると、前記リフトブーム（２）を前記リフトシリンダ（ＬＣ）の作動により上昇回動させたときに、前記バケットシリンダ（ＢＣ）が、該リフトシリンダ（ＬＣ）の作動に連動して、該リフトシリンダ（ＬＣ）の作動量を略等しい作動量で、前記荷役用バケット（３）を前記リフトブーム（２）の回動方向と逆方向に回動させ、前記遮断手段が、前記連動手段による連動を遮断すると、前記リフトブーム（２）と前記バケットシリンダ（ＢＣ）とを独立して作動させることができることを特徴とする、建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置を提供するものである。
また、その建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置において、前記主操作弁（Ａ）は、前記油圧回路（Ｗ）を、流れる圧油がリフトシリンダ（ＬＣ）を「シリンダ伸」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油が「シリンダ縮」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油の流れを遮断した「中立」の流路状態との三つの状態のいずれかに圧油の流路状態を切り換えることができ、前記主操作弁（Ｂ）は、前記油圧回路（Ｙ）を、流れる圧油がバケットシリンダ（ＢＣ）を「シリンダ伸」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油が「シリンダ縮」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油の流れを遮断した流路状態との三つの状態のいずれかに圧油の流路状態を切り換えることができ、前記接続回路（Ｚ）は、前記油圧回路（Ｗ）が「シリンダ伸」の流路状態に切り換えられている状態時において、前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｙ）の送り側の回路に接続する接続回路（ｚ１）と、前記油圧回路（Ｙ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路に接続する接続回路（ｚ２）とを備えるとともに、前記油圧回路（Ｗ）が「シリンダ縮」の流路状態に切り換えられている状態時において、前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｙ）の送り側の回路に接続する接続回路（ｚ３）と、前記油圧回路（Ｙ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路に接続する接続回路（ｚ４）とを備え、さらに、前記切換弁（５）は、前記連動手段による主操作弁（Ａ）の作動に連動して、前記油圧回路（Ｗ）を、「シリンダ伸」の流路状態の時に、前記リフトシリンダ（ＬＣ）を経た圧油の戻り油が、前記接続回路（ｚ１）を経由して前記油圧回路（Ｙ）に流れ、さらに、前記バケットシリンダ（ＢＣ）から前記接続回路（ｚ２）を経由して前記油圧回路（Ｗ）のタンク（Ｔ）に戻る流れ状態と、「シリンダ縮」の流路状態の時に、前記リフトシリンダ（ＬＣ）を経た圧油の戻り油が、前記接続回路（ｚ３）を経由して前記油圧回路（Ｙ）に流れ、さらに、前記バケットシリンダ（ＢＣ）から前記接続回路（ｚ４）を経由して前記油圧回路（Ｗ）のタンク（Ｔ）に戻る流れ状態と、圧油が前記接続回路（ｚ１）・（ｚ２）および前記接続回路（ｚ３）・（ｚ４）を経ないで前記油圧回路（Ｗ）のタンク（Ｔ）に戻る「中立」の状態とに切り換えることができることを特徴とする。
また、その建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置において、前記主操作弁（Ａ）は、油圧パイロット回路（ｐ１）・（ｐ２）を流れるパイロット圧油によって作動され、前記切換弁（５）は、油圧パイロット回路（ｐ５）・（ｐ６）を流れるパイロット圧油によって作動され、前記制御弁（６）及び制御弁（７）は、それぞれ、油圧パイロット回路（ｐ７）・（ｐ８）を流れるパイロット圧油によって作動され、前記切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）の前記油圧パイロット回路を、前記主操作弁（Ａ）の前記パイロット回路に接続して、前記切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）の作動を前記主操作弁（Ａ）の作動に連動させることができ、さらに、前記遮断手段によって、前記主操作弁（Ａ）の前記パイロット回路と前記切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）の前記油圧パイロット回路との連動を遮断することによって、前記リフトシリンダ（ＬＣ）と前記バケットシリンダ（ＢＣ）とを独立して作動させることができることを特徴とする。
さらに、その建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置において、前記遮断手段が、手動操作により連動を遮断することにより、前記主操作弁（Ａ）が独立して作動できるようにしたことを特徴とする。

この本発明手段は、リフトブームを回動させることで荷役用バケットを上昇させて荷役作業を行うときの、リフトブームを上向き回動させるリフトシリンダの作動と、このときに荷役用バケットを逆向きに傾斜回動させるバケットシリンダの作動との関係について検討を加えて得られた知見に基づいて成されたものである。

リフトブーム２およびこれを支点軸Ｓ中心に回動させるリフトシリンダＬＣと、リフトブーム２の先端側に取付軸のバケットピン３０を介し前後に回動自在に取り付け軸支した荷役用バケット３と、これを回動させるバケットシリンダＢＣとを示して、リフトシリンダＬＣの作動とバケットシリンダＢＣの作動を表している図４を用いて説明すれば、荷役用作業機のバケットローダのリフトブーム２が、図の下端側に実線アで示しているように、先端側の地表ＧＬに接地させ、かつ、先端側に取り付けた荷役用バケット３を、バケットシリンダＢＣの作動により上面側の開放口が略水平となる姿勢に保持されている状態にあるとする。

そして、このバケットローダは、リフトシリンダＬＣの押し出し作動である「シリンダ伸」の作動によりリフトブーム２を前述の状態位置アから、略９０度の上向き回動をさせることで、図の上端側に示している状態位置エまで上昇回動させ、これにより、荷役用バケット３を上昇させて荷役作動を行うものとする。

また、荷役用バケット３を傾斜回動させるバケットシリンダＢＣは、押し出し作動である「シリンダ伸」の作動により、荷役用バケット３を、取付軸のバケットピン３０中心に、リフトブーム２の支点軸Ｓ中心とする上昇回動の左回りの回動方向と逆向きの右回りに傾斜回動させて、荷役用バケット３の姿勢を略水平に修正する方向に傾斜回動させていく作動を行うものとする。

このバケットローダにおいて、バケットシリンダＢＣが、「シリンダ伸」の作動で、ピストンロッドを押し出して、荷役用バケット３を取付軸３０中心としてリフトブーム２の回動方向と逆向きに傾斜回動させていくときの、バケットシリンダＢＣの作動量は、状態位置アにあるリフトブーム２を、リフトシリンダＬＣの作動で３０度上昇回動させて状態位置イにまで荷役用バケット３を上昇させたときにあっては、その荷役用バケット３の左回りの回動方向と逆向きの右回りに３０度回転させることで、荷役用バケット３を略水平な姿勢とする作動量であり、リフトブーム２をリフトシリンダＬＣの作動で６０度上昇回動させて状態位置ウとしたときにあっては、荷役用バケット３を６０度リフトブーム２の回動方向と逆向きの右回りに回動させる作動量であり、また、リフトシリンダＬＣがリフトブーム２を９０度上昇回動させて状態位置エとしたときにあっては、荷役用バケット３を９０度逆向きの方向に回動させる作動量であり、このバケットシリンダＢＣの作動量は、リフトブーム２を各状態位置に上昇回動させるためのリフトシリンダＬＣの作動量と略一致する。

このことは、リフトシリンダＬＣの作動で、リフトブーム２を上昇回動させて荷役用バケット３を上昇させていくときに、荷役用バケット３を傾斜回動させるバケットシリンダＢＣを、リフトシリンダＬＣと同じ作動量に作動させれば、荷役用バケット３が略水平な姿勢となっていく、ということである。従って、リフトシリンダＬＣの作動でリフトブーム２を上昇回動させて荷役作業を行うときに、荷役用バケット３を傾斜回動させるバケットシリンダＢＣを、それの作動量がリフトシリンダＬＣの作動量と略一致するように制御することで、荷役用バケット３の対地姿勢を、自動的に略水平な姿勢に保持せしめ得る、ということになる。

リフトシリンダＬＣの作動量とバケットシリンダＢＣの作動量とを略一致させるには、リフトシリンダＬＣとバケットシリンダＢＣとを、同容積に形成して、ピストンの面積となるシリンダの断面積と、ピストンロッドのストロークとなるシリンダの軸方向の長さとの積が一致するようにしておくことで、作動量が送給する圧油の量に対応するようにしておくことにより、送給するオイルの量を一致させるようにすることで得られる。

そして、リフトシリンダＬＣに送給するオイルの量とバケットシリンダＢＣに送給するオイルの量とが一致するようにするには、リフトシリンダＬＣに送給されたオイルが、そのシリンダの油圧回路の戻り側からオイルタンクに戻るときに、バケットシリンダＢＣを経てオイルタンクに戻るようにすれば、リフトシリンダＬＣに送給されたオイルと同量のオイルが必ずバケットシリンダＢＣに送給されていくようになり、同量のオイルをバケットシリンダＢＣに送給していけることになり、これにより、同じ作動量が得られるようになる。

このことから、本発明においては、上述の課題を解決するための手段として、前述した手段を提起するものである。

本発明手段による、リフトシリンダの作動でリフトブームを上昇回動させて荷役用バケットを上昇させることで荷役作業を行うときの、荷役用バケットの姿勢を、自動的に略水平な姿勢に保持せしめるようにするための建機車輌における荷役作業機の傾き角度自動制御装置は、リフトシリンダとバケットシリンダとを略同容量に構成し、かつ、リフトシリンダに流れたオイルがそのままバケットシリンダに流れて、該バケットシリンダを作動させた後、オイルタンクに戻るようにすることで、同容量のオイルがリフトシリンダとバケットシリンダに流れるようにして、リフトシリンダとバケットシリンダとが、同時に略同じ作動量で作動するようにしているのだから、付設のために組付空間を要するリフト機構を用いることなく、既設のリフトシリンダとバケットシリンダとによって、荷役作業中の荷役用バケットの対地姿勢を自動的に略水平に保持せしめ得るようになり、かつ、大型の建機車輌と同様に、荷役用作業機の姿勢を、略水平な姿勢とする操作が、リフトブームの昇降作動を制御する操作を行うだけの、簡単な操作で得られるようになる。

本発明による建機車輌における荷役作業機の傾き角度自動制御装置は、リフトシリンダに流れた圧油がバケットシリンダを経てタンクに戻るようにしてリフトシリンダとバケットシリンダとに同じ量の圧油が流れて、リフトシリンダの作動量とバケットシリンダの作動量とが略同一になるようにすることで、荷役用バケットがリフトブームの回動方向と逆方向に、リフトブームの回動角度に対応する角度で回動していくようにして、荷役用バケットの姿勢を略水平に保持せしめるようにしている手段であり、それの具体的な構成は、図４に示している従前の小型のバケットローダ型の建機車輌におけるリフトシリンダＬＣとバケットシリンダＢＣとの回路構成に、油圧回路Ｗと油圧回路Ｙとを接続する接続回路ｚ１・ｚ２と、接続回路ｚ３・ｚ４とを加え、また、図４において鎖線で囲ったところに、主操作弁Ａと連動して作動する油圧パイロット作動の切換弁５と制御弁６と制御弁７とを接続して設け、さらに、これら油圧パイロット作動の切換弁５・制御弁６・制御弁７の油圧パイロット回路と主操作弁Ａの油圧パイロット回路との連通を断・接制御する電磁弁ＳＶを設けることで構成しているものである。
次に実施の態様を、図面に従い詳述する。

図６・図７・図８は、本発明を実施せる建機車輌における荷役作業機のオートレベルポジショニング装置の油圧の回路構成を示す回路図である。このオートレベルポジショニング装置を実施せる建機車輌は、図２・図３に示している構成態様の小型のバケットローダの形態の建機車輌である。図６・図７・図８において符号ＬＣにより示しているシリンダは、前記図２・図３において、車体１上に旋回機構ｃを介し旋回自在に装架せる旋回フレームｄの、左右の両側部にそれぞれ設けた取付ブラケットｅの上端側に、支点軸Ｓ中心に上下に回動自在に軸架せる左右のリフトブーム２・２を、それぞれ回動させるよう、それら左右のリフトブーム２・２と旋回フレームｄとの間にそれぞれ渡架装設してある左右のリフトシリンダＬＣであり、また、符号ＢＣにより示しているシリンダは、左右に長い半円筒形状に形成して、前述の左右に一対のリフトブーム２・２の先端部間に、渡架するように支架して、バケットピン３０により前後に傾斜回動を自在に取り付け軸架せる荷役用バケット３を、バケットピン３０中心に傾斜回動させるよう、左右のリフトブーム２のそれぞれの上面側と、荷役用バケット３の左右の両端部との間に、それぞれ装設した左右のバケットシリンダＢＣである。

このリフトシリンダＬＣ及びバケットシリンダＢＣは、それのシリンダの断面積であるピストンの表面面積とシリンダの軸方向の長さであるピストンロッドとの積により算出される内容量が、略同一になるように形成されている。これにより、リフトシリンダＬＣが圧油の送給により、リフトブーム２を３０度の角度だけ傾斜回動させる作動を行ったとき、このリフトシリンダＬＣに送給したオイルの量と同量のオイルをバケットシリンダＢＣに送り込めば、このバケットシリンダＢＣがリフトシリンダＬＣの作動量と同じ作動量で作動して、リフトシリンダＬＣがリフトブーム２を３０度回動させた作動量と同じ荷役用バケット３を３０度の角度だけ傾斜回動させる作動量で作動するようにしている。シリンダに圧油を送給して作動を行わせるときの作動量が、シリンダに送給するオイルの量に比例し、かつ、シリンダに送給するオイルの量が同量であれば、シリンダに同一の作業量を与えるからである。

Ｗは、リフトシリンダＬＣを作動させる圧油の流路を構成する油圧回路で、圧油をリフトシリンダＬＣに送り込む送り側の回路ｗ１とシリンダＬＣから圧油を戻す戻り側の回路ｗ２とからなる。

Ｙは、バケットシリンダＢＣを作動させる圧油の流路を構成する油圧回路で、圧油をバケットシリンダＢＣに送り込む送り側の回路ｙ１とバケットシリンダＢＣから圧油を戻す戻り側の回路ｙ２とからなる。

Ｚは、リフトシリンダＬＣに送り込んだ圧油が、送り側の回路ｗ１からタンクＴに戻るときに、バケットシリンダＢＣに送り込まれて、このバケットシリンダＢＣを作動させた後にタンクＴに戻るように、油圧回路Ｗと油圧回路Ｙとを接続する接続回路である。油圧回路Ｗが後述する主操作弁Ａの作動で、圧油によりシリンダロッドを押し出していく「シリンダ伸」の状態時（図７の回路図の状態）となっているときに、該油圧回路Ｗの戻り側の回路ｗ２を油圧回路Ｙの送り側の回路ｙ１に接続する接続回路ｚ１と、同上状態時において、油圧回路Ｙの戻り側の回路ｙ２を、油圧回路Ｗの戻り側の回路ｗ２に接続する接続回路ｚ２との、「シリンダ伸」の状態時用の接続回路ｚ１・ｚ２と、油圧回路Ｗが前述の主操作弁Ａの作動で、圧油によりシリンダロッドを引き込んでいく「シリンダ縮」の状態時（図８の回路図の状態）となっているときに、戻り側に切り換わっている油圧回路Ｗの送り側の回路ｗ１を、油圧回路Ｙの戻り側の回路ｙ２に接続する接続回路ｚ３とこの状態時において、油圧回路Ｙの戻り側回路に切り換わっている送り側の回路ｙ１を油圧回路Ｗの戻り側の回路に切り換わっている送り側の回路ｗ１に接続する接続回路ｚ４との、「シリンダ縮」の状態時用の接続回路ｚ３・ｚ４とからなる。

Ａは、リフトシリンダＬＣに圧油を導く油圧回路Ｗを、圧油のリフトシリンダＬＣに対する流れを遮断する状態と、ポンプから吐出される圧油が送り側の回路ｗ１からリフトシリンダＬＣに流入してピストンロッドに伸び出す作動を行わせて、戻り側の回路ｗ２によりタンクＴに戻るように流れる状態と、ポンプから吐出される圧油が戻り側の回路ｗ２からリフトシリンダＬＣ内に流入して、ピストンロッドを引き込めるよう作動せしめて、送り側の回路ｗ１によりタンクＴに戻るように流れる状態との、三つの状態に圧油の流れを切り替えるよう作動する主操作弁である。

Ｂは、バケットシリンダＢＣに対する圧油の流路を構成する油圧回路Ｙを、コントロールする主操作弁で、前述の油圧回路Ｗをコントロールする主操作弁Ａと同様に、圧油のバケットシリンダＢＣに対する流れを遮断する状態と、圧油が送り側の回路ｙ１からシリンダ内に流入してピストンロッドに伸び出す作動を行わせて戻り側の回路ｙ２によりタンクＴに戻るように流れる状態と、圧油が、戻り側の回路ｙ２からシリンダ内に流入してピストンロッドを引き込ます作動を行わせて、送り側の回路ｙ１によりタンクＴに戻すように流れる状態との三つの状態に圧油の流れを切り替えるよう作動する主操作弁である。

この主操作弁Ａ及び主操作弁Ｂは、操作レバーの操作により上述の作動が行われるようになればよく、機械的な機構または電気的手段など通常の手段で作動するようにしてよいものであるが、この例においては、作動部に油圧パイロット回路により導くパイロット圧を印加することで、そのパイロット圧力で作動が行われる油圧パイロット作動の主操作弁に構成してある。

そして、主操作弁Ａにあっては、キャビンｂ内に設けられている操作レバーの操作により、別に設けられている油圧パイロット操作弁を作動させることによって、油圧源ｏ１から油圧パイロット回路ｐ１にパイロット圧油を流してパイロット圧を主操作弁Ａの左端側の作動部ａ１に印加することで、スプールが右方に動くよう作動し、油圧源ｏ２から油圧パイロット回路ｐ２にパイロット圧油を流してパイロット圧を主操作弁Ａの右端側の作動部ｂ１に印加することで、スプールが左方に動くよう作動して、前述した油圧回路Ｗの切り替え作動を行い、また、油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２の何れにもパイロット油圧の流入がないときには、バネ負荷によりスプールを油圧回路Ｗを油圧源のポンプ及びタンクＴに対し遮断したポジションに保持さすようにしてある。

また、主操作弁Ｂにあっては、前記主操作弁Ａと同様に操作レバーの操作により、油圧源ｏ３から油圧パイロット回路ｐ３にパイロット圧油を流してパイロット圧を、該主操作弁Ｂの左端側の作動部ａ２に印加することで、スプールが右方に動くよう作動し、油圧源ｏ４から油圧パイロット回路ｐ４にパイロット圧油を流してパイロット圧を、該主操作弁Ｂの右端側の作動部ｂ２に印加することで、スプールが左方に動くよう作動して、油圧回路Ｙの切り替え作動を行い、また、油圧パイロット回路ｐ３・ｐ４の何れにもパイロット油圧の流入がないときには、バネ負荷によりスプールを油圧回路Ｙを油圧源のポンプ及びタンクＴに対して遮断したポジションに保持させるようにしてある。

これにより、この主操作弁Ａ・Ｂは、操作レバーの操作により油圧パイロット回路に対する油圧源の接続をそれぞれ、操作制御することで、独立して各別に作動し、油圧回路Ｗと油圧回路Ｙとを各別に制御して、リフトシリンダＬＣとバケットシリンダＢＣとを各別に作動させ、かつ、それらの作動を、ピストンロッドが伸び出す「シリンダ伸」の作動とピストンロッドが引き込まれる「シリンダ縮」作動とに切り替えるように作用する。

５は、主操作弁Ａの作動により油圧回路Ｗに流すオイルによりリフトシリンダＬＣを作動させたとき、そのリフトシリンダＬＣを作動させたオイルが、接続回路Ｚを経て油圧回路Ｙに流れ、バケットシリンダＢＣを作動させた後、接続回路Ｚを経て油圧回路Ｗに戻り、タンクＴに流れるように、油圧回路Ｗを接続回路Ｚを介し油圧回路Ｙに接続する状態に切り換える切換弁である。

この切換弁５は、油圧パイロット回路により導くパイロット圧で作動する油圧パイロット作動の三方弁に構成してある。

即ち、左端側の作動部５−ａ１にパイロット圧が印加されると、スプールが右方に動いて、図７の回路図にあるように、油圧回路Ｗを流れる圧油が、リフトシリンダＬＣに流入し、「シリンダ伸」の作動を行わせて戻り側の回路ｗ２を戻るときに、接続回路ｚ１から油圧回路Ｙの送り側の回路ｙ１を経て、バケットシリンダＢＣに流入し、それのピストンロッドに押し出す「シリンダ伸」の作動を行わせた後、戻り側の回路ｙ２から接続回路ｚ２を経て油圧回路Ｗの戻り側の回路ｗ２に流れ、タンクＴに流れる状態とするよう作動する。

また、右端側の作動部５−ｂ１にパイロット圧が印加されると、スプールが左方に動いて、図８の回路図にあるように、油圧回路Ｗの戻り側の回路ｗ２を、図において矢印で示しているように、リフトシリンダＬＣに流入していく圧油が、ピストンロッドに「シリンダ縮」の作動を行わせて送り側の回路ｗ１によりタンクＴに戻るときに、接続回路ｚ３から油圧回路Ｙの戻り側の回路ｙ２を経てバケットシリンダＢＣに流入し、それに、そのバケットシリンダＢＣに、「シリンダ縮」の作動を行わせた後、送り側の回路ｙ１により接続回路ｚ４に流れて、油圧回路Ｗの送り側の回路ｗ１に戻り、この回路ｗ１によりタンクＴに戻るように流れる状態とする。

また、左端側の作動部５−ａ１及び右端側の作動部５−ｂ１の何れにも、パイロット圧の印加がないときは、図６の回路図にあるように、バネ負荷により、油圧回路Ｗに制御を加えない中立のポジションに保持される。

しかして、この油圧パイロット作動の三方弁に構成してある切換弁５にパイロット圧油を導く油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６は、前述の油圧パイロット作動の主操作弁Ａを作動制御する油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２に接続させてある。

切換弁５の左端側の作動部５−ａ１に接続する油圧パイロット回路ｐ５は、主操作弁Ａの左端側の作動部ａ１に接続する油圧パイロット回路ｐ１に接続させてあり、切換弁５の右端側の作動部５−ｂ１に接続する油圧パイロット回路ｐ６は、主操作弁Ａの右端側の作動部ｂ１に接続する油圧パイロット回路ｐ２に接続してあって、これにより、油圧源ｏ１から油圧パイロット回路ｐ１にパイロット圧油を流し、主操作弁Ａの左端側の作動部ａ１にパイロット圧を印加して、主操作弁Ａを右方に動かすと、同時に切換弁５の左端側の作動部５−ａ１にもパイロット圧が印加されることになって、切換弁５が同時に右方に動くよう作動し、また、油圧源ｏ２から油圧パイロット回路ｐ２に圧油を流し、主操作弁Ａの右端側の作動部ｂ１にパイロット圧を印加して主操作弁Ａを左方に動かすと、切換弁５の右端側の作動部５−ｂ１にパイロット圧が同時に印加されることで、この切換弁５が連動して左方に動く作動を行うようにしてある。

そして、これによって、主操作弁Ａを右方に動かす操作を行って、油圧回路Ｗを、それに流れる圧油が、送り側の回路ｗ１からリフトシリンダＬＣ内に流入して「シリンダ伸」の作動を行わす状態に切り換えると、同時に切換弁５の油圧パイロット回路にパイロット圧が印加されることで、切換弁５が主操作弁Ａに連動して、右方に動くよう作動し、油圧回路Ｗが接続回路ｚ１・ｚ２を介して油圧回路Ｙに接続し、これに流れる圧油が送り側の回路ｙ１からバケットシリンダＢＣ内に流入して「シリンダ伸」の作動を行わせて、戻り側の回路ｙ２から油圧回路Ｗの戻り側の回路ｗ２に戻り、タンクＴに流れていくようになる。

また、主操作弁Ａを左方に動かす操作を行って、油圧回路Ｗを、それに流れる圧油が、戻り側の回路ｗ２からリフトシリンダＬＣ内に流入して「シリンダ縮」の作動を行わす状態に切り換えると、同時に切換弁５のパイロット回路に印加されるパイロット圧により、切換弁５が主操作弁Ａに連動して左方に動いて、油圧回路Ｗが接続回路ｚ３・ｚ４を介して油圧回路Ｙに接続し、これを流れる圧油が、戻り側の回路ｙ２からバケットシリンダＢＣ内に流入して、「シリンダ縮」の作動を行わせて、送り側の回路ｙ１から接続回路ｚ４を経て油圧回路Ｗの送り側の回路ｗ１に戻り、その回路ｗ１によりタンクＴに流れる状態になるようにしている。

６は、前記切換弁５の作動により、油圧回路Ｗを、接続回路Ｚを介して油圧回路Ｙに接続させたときの、その接続回路Ｚのうちの接続回路ｚ１・ｚ２をオン・オフ制御する制御弁、７は接続回路ｚ３・ｚ４をオン・オフ制御する制御弁である。

これら制御弁６・７は、共に、油圧パイロット作動の二方弁に構成してあり、かつ、常態においては、一端側に設けたバネの負荷により、接続回路Ｚを遮断するオフのポジションに維持され、他端側に設けた作動部に、パイロット圧が印加されることで、接続回路Ｚを連通させるオンのポジションに切り換わる作動を行うように構成して接続回路Ｚの接続回路ｚ１・ｚ２と接続回路ｚ３・ｚ４とに、それぞれ接続させて装設してある。

そして、これら油圧パイロット作動の三方弁よりなる制御弁６・７は、それらの作動部に対するパイロット圧の印加が、各別に行われるようにしてある。

制御弁６の作動部６−ａ１に連通する油圧パイロット回路ｐ７は、前記切替弁５の左端側の作動部５−ａ１に連通する油圧パイロット回路ｐ５および、主操作弁Ａの左端側の作動部ａ１に連通する油圧パイロット回路ｐ１に接続させてあって、主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ１に油圧源ｏ１からパイロット圧を導入して、主操作弁Ａを右方に動かし、同時に切替弁５を右方に動かす作動を行わせたときに、この制御弁６が同時にパイロット圧により作動して接続回路ｚ１・ｚ２を連通常態とするようにしてある。

また、制御弁７の作動部７−ｂ１に連通する油圧パイロット回路ｐ８は、前記切替弁５の右端側の作動部５−ｂ１に連通する油圧パイロット回路ｐ６および主操作弁Ａの右端側の作動部ｂ１に連通する油圧パイロット回路ｐ２に接続させてあって、これにより、主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ２に、油圧源ｏ２からパイロット圧を導入して、主操作弁Ａを左方に動かし、同時に切換弁５を左方に動かす作動を行わせたときに、この制御弁７の作動部７−ｂ１にパイロット圧が印加されることで、この制御弁７が連動して作動し、接続回路ｚ３・ｚ４を連通状態とするようにしてある。

これにより、この接続回路ｚ１・ｚ２に設けた制御弁６及び接続回路ｚ３・ｚ４に設けた制御弁７は、主操作弁Ａの操作により同時に切換弁５を作動させて、油圧回路Ｗに流れる圧油が、リフトシリンダＬＣに流入し、「シリンダ伸」の作動を行わせた後、接続回路Ｚの接続回路ｚ１を経て油圧回路Ｙに流れ、バケットシリンダＢＣに「シリンダ伸」の作動を与えて接続回路ｚ２により油圧回路Ｗに戻り、タンクＴに流れる状態としたときは、接続回路ｚ１・ｚ２に設けた制御弁６だけがオンに作動し、接続回路ｚ３・ｚ４に設けた制御弁７はオフに保持されるようになる。また、油圧回路Ｗに流れる圧油が、リフトシリンダＬＣ内に、ピストンロッドの側から流入して、「シリンダ縮」の作動を行わせた後、接続回路ｚ３を経て、油圧回路Ｙに流れ、バケットシリンダＢＣに、「シリンダ縮」の作動を与えて、接続回路ｚ４により油圧回路Ｗに戻り、タンクＴに流れる状態としたときは、この接続回路ｚ３・ｚ４に設けた制御弁７だけがオンに作動し、接続回路ｚ１・ｚ２に設けた制御弁６はオフに保持されるようになる。

このように、油圧回路Ｗに設けた切換弁５及び油圧回路Ｗを油圧回路Ｙに接続する接続回路ｚ１・ｚ２と接続回路ｚ３・ｚ４とに設けた制御弁６・７は、リフトシリンダＬＣを作動させるように油圧回路Ｗに流す圧油が、リフトシリンダＬＣを作動させて戻り油となってタンクＴに戻るときに、リフトシリンダＬＣを経たところで、油圧回路Ｙに接続するバケットシリンダＢＣに流れてこのバケットシリンダＢＣを経てから油圧回路Ｗに戻りタンクＴに流れるように圧油の流れを切り換えて、リフトシリンダＬＣとバケットシリンダＢＣとが一緒に作動するようにするときの、流路の切り換えを制御するものである。

そして、この切換弁５・制御弁６・７の作動が、主操作弁Ａの作動と連動して行われるようにしているのは、主操作弁Ａの操作によりリフトシリンダＬＣを作動させるときに、バケットシリンダＢＣが連動して作動するようにしているためである。また、これら弁を油圧パイロット作動の弁に構成して、それらの油圧パイロット回路を接続させているのは、連動手段を構成するためのものであり、電気的または機構的な連動手段にしてよいものである。

ＳＶは、上述の連動手段を遮断して、主操作弁Ａを操作作動させたときに連動して行われる流路の切り換え作動が行われないようにすることで、主操作弁Ａの作動が独立して行えるようにするための、遮断手段であり、この例においては、主操作弁Ａの作動を制御する油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２と、切換弁５の作動を制御する油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６および制御弁６・７の作動を制御する油圧パイロット回路ｐ７・ｐ８との、接続連通を断接制御するよう設けた電磁弁としている。

この電磁弁ＳＶは、作動部に設けたソレノイドに対する通電のオン・オフ制御により、流路の開閉制御を行う通常の電磁ソレノイド作動のパイロット弁であり、この例においては、主操作弁Ａの作動部ａ１に通ずる油圧パイロット回路ｐ１と切換弁５の作動部５−ａ１に通ずる油圧パイロット回路ｐ５を接続する流路と、主操作弁Ａの作動部ｂ１に通ずる油圧パイロット回路ｐ２と切換弁５の作動部５−ｂ１に通ずる油圧パイロット回路ｐ６とを接続する流路とにおいて、これら流路を開閉制御するように設けていて、これら流路を断として、切換弁５を制御する油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６を、主操作弁Ａを制御する油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２から切り離すことで、制御弁６・７を制御する油圧パイロット回路ｐ７・ｐ８が一緒に油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２に対し切り離されるようにしてある。

そして、この電磁弁ＳＶの作動部のソレノイドに対する通電のオン・オフ制御は、車体１のキャビンｂ内に設置される制御盤に、例えば、図６・図７に示しているように、操作杆９０が起伏作動することでオン・オフ作動するスイッチ９を設けておき、これを操作杆９０の操作により作動させることで行う。

手動操作により、このスイッチ９をオフにして、電磁弁ＳＶを通電がない状態とし、前述の流路を遮断した状態としておけば、切換弁５及び制御弁６・７は作動せず、油圧回路Ｗは常態に保持され、接続回路Ｚは遮断された状態に保持されることになって、主操作弁Ａ・Ｂは、それぞれ独立して作動し、リフトシリンダＬＣおよびバケットシリンダＢＣに、各別に「シリンダ伸」と「シリンダ縮」の作動を行わせるようになる。

また、スイッチ９をオンとして、電磁弁ＳＶを通電によりオンに作動させて、前述の流路を開として、切換弁５を制御する油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６と制御弁６・７を制御する油圧パイロット回路ｐ７・ｐ８とを、主操作弁Ａを制御する油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２に対し接続する状態としておけば、主操作弁Ａを作動させると、同時に切換弁５と制御弁６・７が連動して作動するようになり、主操作弁Ａを右方に動かし、油圧回路Ｗに流れる圧油が、リフトシリンダＬＣに「シリンダ伸」の作動を与えてタンクＴに戻るようにしたときには、リフトシリンダＬＣを作動させた圧油が、接続回路ｚ１・ｚ２により油圧回路Ｙに流れて、バケットシリンダＢＣに「シリンダ伸」の作動を行わせ、接続回路ｚ２により油圧回路Ｗに戻りタンクＴに流れるようになる。

また、主操作弁Ａを左方に動かし、油圧回路Ｗを流れる圧油が、リフトシリンダＬＣに「シリンダ縮」の作動を行わせるようにしたときには、リフトシリンダＬＣを作動させた圧油が、接続回路ｚ３により油圧回路Ｙに流れて、バケットシリンダＢＣに「シリンダ縮」の作動を行わせ、接続回路ｚ４を経て油圧回路Ｗに戻り、タンクＴに流れるようになる。

即ち、リフトシリンダＬＣに流入してそのシリンダを作動させ、シリンダから流出してきた圧油が、そのまま、バケットシリンダＢＣに流入して、このシリンダを作動させてからタンクＴに戻る。

このとき、バケットシリンダＢＣに流入してそのシリンダを作動させる圧油は、リフトシリンダＬＣを作動させてそのシリンダから流出してきた圧油であるから、その油量は、リフトシリンダＬＣに供給された圧油の量と略等しくなる。そして、バケットシリンダＢＣはリフトシリンダＬＣと略同容積に形成してあるのだから、バケットシリンダＢＣはリフトシリンダＬＣと略同一の作動量で作動するようになる。

従って、リフトシリンダＬＣの作動でリフトブーム２を上向き回動させてバケット３を上昇させて荷役作業を行うときの、リフトブーム２を上向き回動させるリフトシリンダＬＣの作動量と、バケット３をリフトブーム２に対し、そのリフトブーム２の回動方向と逆向きに回動させるバケットシリンダＢＣの作動量とが等しくなり、バケット３は、リフトブーム２の回動角度と対応する角度だけ逆向きに傾斜回動することになって、対地姿勢を略水平に保持するようになる。

図１１は別の実施例を示している。この実施例は、リフトシリンダＬＣの油圧回路Ｗに設ける切換弁５と、油圧回路ＷにバケットシリンダＢＣの油圧回路Ｙを接続する接続回路Ｚに設ける制御弁６・７とを、主操作弁Ａの操作・作動時に連動して作動させるのに、切換弁５及び制御弁６・７は、それぞれ電磁弁に構成しておいて、これの作動を電気回路への通電のオン・オフ制御によって、主操作弁Ａの作動と連動するようにしている例である。このため、切換弁５及び制御弁６・７に油圧パイロット圧を導く油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６・ｐ７・ｐ８はなく、パイロット圧で作動するよう構成している主操作弁Ａ及び主操作弁Ｂを作動させる油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２・ｐ３・ｐ４だけを残したものとしている。

また、油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６・ｐ７・ｐ８に対する主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２の接続連通をオン・オフ制御するために、図８の回路図に示しているように設けていた電磁弁ＳＶは不要となることで除いてある。

また、切換弁５は、それを２つに分け、かつ、それぞれ二方弁の電磁弁に形成して、第１切換弁５−１は、油圧回路Ｗの送り側ｗ１に設け、第２切換弁５−２は油圧回路Ｗの戻り側ｗ２に設けている。そして、この第１・第２切換弁５−１・５−２及び制御弁６・７は、常態において油圧回路を閉じた状態位置に保持され、通電により油圧回路を開く作動をするようにしてあり、第１切換弁５−１を開いて「シリンダ伸」の状態とすると、制御弁７が連動して開き、圧油がバケットシリンダＢＣを「シリンダ伸」の状態で通過し、追加した戻り回路Ｎを経てタンクＴに戻るようになり、また、第２切換弁５−２を開いて「シリンダ縮」の状態とすると、制御弁６が開いて、リフトシリンダＬＣを「シリンダ縮」に作動させた圧油が、バケットシリンダＢＣを経て、戻り回路ＮでタンクＴに戻るようにしてある。

この実施例は、電磁弁に構成した第１・第２の切換弁５−１・５−２及び制御弁６・７の各電気回路に対する通電をオフに保持するよう制御せしめた状態としておけば、主操作弁Ａ及び主操作弁Ｂはそれぞれ独立して作動し、したがって、リフトシリンダＬＣ及びバケットシリンダＢＣはそれぞれ独立して作動する。また、第１・第２の切換弁５−１・５−２及び制御弁６・７の各電気回路を、主操作弁Ａの操作・作動時に、主操作弁Ａを「シリンダ伸」の位置に作動させたときには、第１切換弁５−１と制御弁７とが連動して作動し、油圧回路を開く状態となり、主操作弁Ａを「シリンダ縮」の位置に作動させたときには、第２切換弁５−２と制御弁６とが連動して作動し、油圧回路を開く状態となるように制御しておけば、主操作弁Ａを操作してリフトシリンダＬＣを作動させたときに、リフトシリンダＬＣに流れて該シリンダＬＣを経た圧油がそのままバケットシリンダＢＣに流れてタンクＴに戻るようになって、同量の圧油がバケットシリンダＢＣに流れ、リフトシリンダＬＣと同じ作動量でバケットシリンダＢＣを作動させるようになる。

図１２はさらに別の実施例を示している。この例は、切換弁５を、第１切換弁５−１と第２切換弁５−２とに２分して、リフトシリンダＬＣの油圧回路Ｗの送り側ｗ１と戻り側ｗ２とにそれぞれ接続して設け、制御弁６・７を接続回路ｚ１・ｚ２及び接続回路ｚ３・ｚ４とにそれぞれ接続して設けることは前述の図１１に示した実施例のものと変わりないが、これら第１・第２切換弁５−１・５−２及び制御弁６・７を油圧パイロット圧で作動する油圧パイロット作動の弁に構成している例である。そして、これら弁の作動が、主操作弁Ａの作動に連動して行われるようにするのを、それらの弁の油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６・ｐ７・ｐ８を主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２と接続させておくことで、油圧パイロット圧によって連動するようにしている例である。

そして、この連動・作動をオン・オフ制御するために、これら弁の油圧パイロット回路ｐ５・ｐ６・ｐ７・ｐ８と主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ１・ｐ２との間に設ける電磁弁ＳＶは、第１電磁弁ＳＶ−１と第２電磁弁ＳＶ−２とに分け、その第１電磁弁ＳＶ−１にあっては、主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ１と第２切換弁５−２の油圧パイロット回路ｐ６及び制御弁７の油圧パイロット回路ｐ８との接続をオン・オフ制御するよう油圧パイロット回路ｐ１に接続して設け、第２電磁弁ＳＶ−２にあっては、主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ２と第１切換弁５−１の油圧パイロット回路ｐ５及び制御弁６の油圧パイロット回路ｐ７との接続をオン・オフ制御するよう油圧パイロット回路ｐ２に接続して設けてある。また、第１・第２切換弁５−１・５−２及び制御弁６・７は、常態において、図１２に示している位置に保持されて、油圧回路に接続してある。

この実施例においては、第１・第２電磁弁ＳＶ−１・ＳＶ−２の両方に通電が行われない状態としておけば、第１・第２切換弁５−１・５−２及び制御弁６・７はそれぞれこの図１２に示す状態位置にあることで、主操作弁Ａ及び主操作弁Ｂはそれぞれ独立して作動し、リフトシリンダＬＣ及びバケットシリンダＢＣを各別に作動させるようになる。

また、第１・第２電磁弁ＳＶ−１・ＳＶ−２への通電が、主操作弁Ａの作動に連動して行われるようにしておけば、主操作弁Ａを「シリンダ伸」とする位置（右方位置）に作動させたときは、第１電磁弁ＳＶ−１が連動して通電オンに作動することで、第２切換弁５−２および制御弁７が油圧パイロット圧により作動して、圧油の流れを、リフトシリンダＬＣを経た圧油がバケットシリンダＢＣにピストンを押し出すように流れて、戻り回路Ｎを経てタンクＴに戻るようになって、バケットシリンダＢＣを同量の圧油で同じ作業量を行わすようになり、主操作弁Ａを「シリンダ縮」の位置（左方位置）に作動させたときは、第２電磁弁ＳＶ−２への通電が連動して行われ、これにより圧油パイロット圧により第１切換弁５−１及び制御弁６が作動して、リフトシリンダＬＣ内を「シリンダ縮」とする方向に流過した圧油が、バケットシリンダＢＣに流れ、それを「シリンダ縮」とする方向に流過して戻り回路Ｎを経てタンクＴに戻るようになって、バケットシリンダＢＣを、リフトシリンダＬＣと同量の作動量で作動させるようになる。

図１３は、さらに異なる実施例を示している。この例は、主操作弁Ａの操作作動により圧油の流れをリフトシリンダＬＣに「シリンダ伸」及び「シリンダ縮」の作動を行わすよう制御されたリフトシリンダＬＣの油圧回路Ｗと、主操作弁Ｂの操作により、バケットシリンダＢＣに「シリンダ伸」及び「シリンダ縮」の作動を行わすよう制御されたバケットシリンダＢＣの油圧回路Ｙとを、リフトシリンダＬＣの油圧回路Ｗに流れた圧油が、リフトシリンダＬＣを経たところで、バケットシリンダＢＣの油圧回路Ｙに流れて、そのバケットシリンダＢＣを経てからタンクＴに戻るように接続回路Ｚで接続しておき、この接続回路Ｚによる油圧回路Ｗと油圧回路Ｙとの接続連通の状態を、主操作弁Ａが、リフトシリンダＬＣに「シリンダ伸」または「シリンダ縮」のそれぞれの動作を与えるように作動したときに、バケットシリンダＢＣに「シリンダ伸」または「シリンダ縮」の対応する動作を与えるように切換制御するのを、接続回路Ｚの、油圧回路Ｗ及び油圧回路Ｙとの接続部にそれぞれ設けた切換制御弁ｖ１と切換制御弁ｖ２との連動した動作によって行い、かつ、この切換制御弁ｖ１及び切換制御弁ｖ２は、油圧パイロット圧によって作動する弁に構成しておき、それらを作動させる油圧パイロット回路を、図１３において破線に示しているように主操作弁Ａの油圧パイロット回路ｐ１及び油圧パイロット回路ｐ２にそれぞれ接続しておいて、主操作弁Ａを作動させたときに、油圧パイロット圧により主操作弁Ａの動作に連動して作動するようにした場合における、油圧パイロット回路に生ずる圧油の滞りを、解消せしめるようにしている例である。

油圧パイロット圧で作動する切換制御弁ｖ１及び切換制御弁ｖ２のそれぞれの油圧パイロット回路には、それぞれ電磁弁ＳＶ３により油圧源Ｏ及びタンクＴに対し切り換わって連通するように制御された圧力調整回路Ｍがそれぞれ接続してあって、これにより油圧パイロット回路に生じる圧油の滞りに対処させるようにしている。

大型のバケットローダ型の建機車輌の側面図である。 小型のバケットローダ型の建機車輌の側面図である。 同上建機車輌の平面図である。 本発明手段の原理を説明するための説明図である。 従前手段のリフトシリンダ及びバケットシリンダを作動させる油圧の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施例装置のリフトシリンダ及びバケットシリンダを作動させる油圧回路の回路図である。 同上装置の、リフトシリンダを「シリンダ伸」とした状態時の油圧回路の回路図である。 同上装置の、リフトシリンダを「シリンダ縮」とした状態時の油圧回路の回路図である。 同上装置の電磁弁を制御するスイッチの側面図である。 同上スイッチの平面図である。 別の実施例の、油圧の回路構成を示す回路図である。 さらに別の実施例の油圧の回路構成を示す回路図である。 さらに異なる実施例の油圧の回路構成を示す回路図である。

符号の説明

Ａ・Ｂ 主操作弁
ＢＣ・ＢＣ１・ＢＣ２ バケットシリンダ
Ｆ１・Ｆ２ 主油圧源
ＧＬ 地表
ＬＣ・ＬＣ１・ＬＣ２ リフトシリンダ
Ｍ 圧力調整回路
Ｎ 戻り回路
Ｏ 油圧源
Ｓ 支点軸
ＳＶ 電磁弁
ＳＶ−１ 第１電磁弁
ＳＶ−２ 第２電磁弁
ＳＶ３ 電磁弁
Ｔ タンク
Ｖ 主操作弁に連動する連動バルブ群
Ｗ 油圧回路
Ｙ 油圧回路
Ｚ 接続回路
ａ 動力源
ａ１ 主操作弁Ａの左端側の作動部
ｂ 運転席（キャビン）
ｂ１ 主操作弁Ｂの右端側の作動部
ｃ 旋回機構
ｄ 旋回フレーム
ｅ 取付ブラケット
ｏ１・ｏ２・ｏ３・ｏ４ 油圧源
ｐ１・ｐ２・ｐ３・ｐ４・ｐ５・ｐ６・ｐ７・ｐ８ 油圧パイロット回路
ｖ１・ｖ２ 切換制御弁
ｗ１ 送り側の回路
ｗ２ 戻り側の回路
ｙ１ 送り側の回路
ｙ２ 戻り側の回路
ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｚ４ 接続回路
１ 車体
１０ 走行装置
２ リフトブーム
３ 荷役用バケット
３０ バケットピン
４ リンク機構
４１ バケットリンクセンタピン
４２ バケットリンク
４３ 連繋ロッド
５ 切換弁
５−１ 第１切換弁
５−２ 第２切換弁
５−ａ１ 左端側の作動部
５−ｂ１ 右端側の作動部
６・７ 制御弁
６−ａ１・７−ｂ１ 制御弁の作動部
９ スイッチ
９０ 操作杆

Claims (4)

1. リフトブーム（２）を回動させるリフトシリンダ（ＬＣ）と荷役用バケット（３）を回動させるバケットシリンダ（ＢＣ）とを、略同容積に構成し、
   リフトブーム（２）を回動させるリフトシリンダ（ＬＣ）の油圧回路（Ｗ）
   と、
   該油圧回路（Ｗ）の圧油の流れを制御する主操作弁（Ａ）と、
   荷役用バケット（３）を回動させるバケットシリンダ（ＢＣ）の油圧回路（Ｙ）と、
   該油圧回路（Ｙ）の圧油の流れを制御する主操作弁（Ｂ）と、
   前記油圧回路（Ｗ）と前記油圧回路（Ｙ）とを接続して、リフトシリンダ（ＬＣ）に送給された圧油の戻り油が、バケットシリンダ（ＢＣ）に送給されて該バケットシリンダ（ＢＣ）を経てタンク（Ｔ）に戻るようにする接続回路（Ｚ）と、
   該接続回路（Ｚ）の圧油の流れを制御するための切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）と、
   前記主操作弁（Ａ）、切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）を操作することにより、前記接続回路（Ｚ）が、前記油圧回路（Ｗ）と前記油圧回路（Ｙ）とを接続して、バケットシリンダ（ＢＣ）の作動をリフトシリンダ（ＬＣ）の作動に連動させる連動手段と、
   該連動手段による連動を断接制御する遮断手段とを備え、
   前記連動手段が、前記主操作弁（Ａ）、切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）を操作して、前記接続回路（Ｚ）が、前記油圧回路（Ｗ）と前記油圧回路（Ｙ）とを接続するようにすると、前記リフトブーム（２）を前記リフトシリンダ（ＬＣ）の作動により上昇回動させたときに、前記バケットシリンダ（ＢＣ）が、該リフトシリンダ（ＬＣ）の作動に連動して、該リフトシリンダ（ＬＣ）の作動量を略等しい作動量で、前記荷役用バケット（３）を前記リフトブーム（２）の回動方向と逆方向に回動させ、
   前記遮断手段が、前記連動手段による連動を遮断すると、前記リフトブーム（２）と前記バケットシリンダ（ＢＣ）とを独立して作動させることができることを特徴とする、建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置。
2. 請求項１の建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置において、
   前記主操作弁（Ａ）は、前記油圧回路（Ｗ）を、流れる圧油がリフトシリンダ（ＬＣ）を「シリンダ伸」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油が「シリンダ縮」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油の流れを遮断した「中立」の流路状態との三つの状態のいずれかに圧油の流路状態を切り換えることができ、
   前記主操作弁（Ｂ）は、前記油圧回路（Ｙ）を、流れる圧油がバケットシリンダ（ＢＣ）を「シリンダ伸」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油が「シリンダ縮」に作動させる方向に流れる流路状態と、圧油の流れを遮断した流路状態との三つの状態のいずれかに圧油の流路状態を切り換えることができ、
   前記接続回路（Ｚ）は、前記油圧回路（Ｗ）が「シリンダ伸」の流路状態に切り換えられている状態時において、前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｙ）の送り側の回路に接続する接続回路（ｚ１）と、前記油圧回路（Ｙ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路に接続する接続回路（ｚ２）とを備えるとともに、前記油圧回路（Ｗ）が「シリンダ縮」の流路状態に切り換えられている状態時において、前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｙ）の送り側の回路に接続する接続回路（ｚ３）と、前記油圧回路（Ｙ）の戻り側の回路を前記油圧回路（Ｗ）の戻り側の回路に接続する接続回路（ｚ４）とを備え、さらに、
   前記切換弁（５）は、前記連動手段による主操作弁（Ａ）の作動に連動して、前記油圧回路（Ｗ）を、「シリンダ伸」の流路状態の時に、前記リフトシリンダ（ＬＣ）を経た圧油の戻り油が、前記接続回路（ｚ１）を経由して前記油圧回路（Ｙ）に流れ、さらに、前記バケットシリンダ（ＢＣ）から前記接続回路（ｚ２）を経由して前記油圧回路（Ｗ）のタンク（Ｔ）に戻る流れ状態と、「シリンダ縮」の流路状態の時に、前記リフトシリンダ（ＬＣ）を経た圧油の戻り油が、前記接続回路（ｚ３）を経由して前記油圧回路（Ｙ）に流れ、さらに、前記バケットシリンダ（ＢＣ）から前記接続回路（ｚ４）を経由して前記油圧回路（Ｗ）のタンク（Ｔ）に戻る流れ状態と、圧油が前記接続回路（ｚ１）・（ｚ２）および前記接続回路（ｚ３）・（ｚ４）を経ないで前記油圧回路（Ｗ）のタンク（Ｔ）に戻る「中立」の状態とに切り換えることができる、ことを特徴とする、請求項１の建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置。
3. 請求項２の建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置において、
   前記主操作弁（Ａ）は、油圧パイロット回路（ｐ１）・（ｐ２）を流れるパイロット圧油によって作動され、
   前記切換弁（５）は、油圧パイロット回路（ｐ５）・（ｐ６）を流れるパイロット圧油によって作動され、
   前記制御弁（６）及び制御弁（７）は、それぞれ、油圧パイロット回路（ｐ７）・（ｐ８）を流れるパイロット圧油によって作動され、
   前記切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）の前記油圧パイロット回路を、前記主操作弁（Ａ）の前記パイロット回路に接続することにより、前記切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）の作動を前記主操作弁（Ａ）の作動に連動させることができ、さらに、
   前記遮断手段によって、前記主操作弁（Ａ）の前記パイロット回路と、前記切換弁（５）、制御弁（６）及び制御弁（７）の前記油圧パイロット回路との連動を遮断することによって、前記リフトシリンダ（ＬＣ）と前記バケットシリンダ（ＢＣ）とを独立して作動させることができることを特徴とする、請求項２の建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置。
4. 請求項３の建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置において、
   前記遮断手段が、手動操作により連動を遮断することにより、前記主操作弁（Ａ）が独立して作動できるようにしたことを特徴とする請求項３の建機車輌における荷役作業機の傾き角度の自動制御装置。

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