JP2009204074A - Drive control device for hydraulic actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホイールローダやスキッドステアローダ等のように複数の油圧アクチュエータを動作させることによって所望の作業を行うようにした建設機械に好適な油圧アクチュエータの駆動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a drive control device for a hydraulic actuator suitable for a construction machine that performs a desired work by operating a plurality of hydraulic actuators such as a wheel loader and a skid steer loader.
この種の駆動制御装置としては、例えば特許文献1に記載のものがある。この駆動制御装置は、建設機械のバケット用油圧シリンダアクチュエータとアーム用油圧シリンダアクチュエータとを制御対象として構成されたものである。 An example of this type of drive control device is disclosed in Patent Document 1. This drive control device is configured to control a bucket hydraulic cylinder actuator and an arm hydraulic cylinder actuator of a construction machine.
2つの油圧シリンダアクチュエータに対応して設けられたバケット用操作弁及びアーム用操作弁には、油圧ポンプに通じる主供給通路が分岐して接続されているとともに、アーム用油圧シリンダアクチュエータから排出された油をバケット用油圧シリンダアクチュエータに供給する再生供給通路が接続されている。 A main supply passage leading to the hydraulic pump is branched and connected to the bucket operation valve and the arm operation valve provided corresponding to the two hydraulic cylinder actuators, and discharged from the arm hydraulic cylinder actuator. A regeneration supply passage for supplying oil to the bucket hydraulic cylinder actuator is connected.
この駆動制御装置では、アーム操作レバーをアームリフト方向に操作した場合、再生供給通路が連通状態となり、アーム用油圧シリンダアクチュエータから排出された油がバケット用油圧シリンダアクチュエータに供給されることになる。すなわち、アーム操作レバーをアームリフト方向に操作した場合には、2つの油圧シリンダアクチュエータに対する油の供給回路がシリーズ回路となり、負荷圧に関わりなくそれぞれの油圧シリンダアクチュエータの動作スピードが確保されるため、バケットの姿勢を維持したままアームをリフト方向に駆動するレベリング制御を行うことが可能になる。 In this drive control device, when the arm operation lever is operated in the arm lift direction, the regeneration supply passage is in a communication state, and the oil discharged from the arm hydraulic cylinder actuator is supplied to the bucket hydraulic cylinder actuator. That is, when the arm control lever is operated in the arm lift direction, the oil supply circuit for the two hydraulic cylinder actuators becomes a series circuit, and the operating speed of each hydraulic cylinder actuator is ensured regardless of the load pressure. It is possible to perform leveling control for driving the arm in the lift direction while maintaining the bucket posture.
一方、上述の状態においてバケット用油圧シリンダアクチュエータの負荷圧が一定値を超えると、再生供給通路に設けた再生キャンセル弁が切り替えられ、アーム用油圧シリンダアクチュエータから排出された油がすべてタンクに排出される。従って、2つの油圧シリンダアクチュエータに対しては、主供給通路から分岐したそれぞれの分岐供給通路を介して油が供給されることになる。すなわち、バケット用油圧シリンダアクチュエータの負荷圧が一定値を超えた場合には、2つの油圧シリンダアクチュエータに対する油の供給回路がパラレル回路となり、例えばバケット操作レバーをバケットダンプ方向に操作すれば、大きな駆動力でバケットをダンプ動作させることができるようになる。 On the other hand, when the load pressure of the bucket hydraulic cylinder actuator exceeds a certain value in the above state, the regeneration cancel valve provided in the regeneration supply passage is switched, and all the oil discharged from the arm hydraulic cylinder actuator is discharged to the tank. The Accordingly, oil is supplied to the two hydraulic cylinder actuators through the respective branch supply passages branched from the main supply passage. That is, when the load pressure of the hydraulic cylinder actuator for the bucket exceeds a certain value, the oil supply circuit for the two hydraulic cylinder actuators becomes a parallel circuit. For example, if the bucket operation lever is operated in the bucket dump direction, a large drive The bucket can be dumped with force.
ところで、上述した駆動制御装置では、アーム操作レバーをアームリフト方向に操作してレベリング制御を行っている状態から、バケット操作レバーをバケットダンプ方向に操作した場合、再生供給通路を通じてバケット用油圧シリンダアクチュエータに供給される油の流量を増大するようにしている。従って、アーム操作レバー単独のアームリフト方向への操作によるレベリング制御状態から、バケット操作レバーをバケットダンプ方向に操作すれば、バケットのダンプ動作をより速く行うことが可能となる。 By the way, in the drive control device described above, when the bucket operation lever is operated in the bucket dump direction from the state where the arm operation lever is operated in the arm lift direction to perform leveling control, the bucket hydraulic cylinder actuator is passed through the regeneration supply passage. The flow rate of the oil supplied to is increased. Therefore, if the bucket operation lever is operated in the bucket dump direction from the leveling control state by the operation of the arm operation lever alone in the arm lift direction, the bucket dumping operation can be performed faster.
さらに、バケット操作レバーの操作量が最大となった状態からバケットのダンプ動作を増大するには、アーム操作レバーの操作量を減少させれば良い。すなわち、アーム操作レバーのアームリフト方向への操作量を減少させると、アーム操作レバーからのパイロット圧も減少し、このパイロット圧に基づく動作制御手段のバケット用操作弁に対する規制状態が緩和・解除されることになり、バケット用操作弁が分岐供給通路を開放する位置へ移動可能となる。一方、アーム用操作弁に対する油の供給量が絞られることになる。このため、油圧ポンプから吐出される油が分岐供給通路を通じてバケット用油圧シリンダアクチュエータに供給される油の総流量が増大し、バケットのダンプ動作を一層速くすることができるようになる。 Furthermore, in order to increase the dumping operation of the bucket from the state where the operation amount of the bucket operation lever is maximized, the operation amount of the arm operation lever may be decreased. That is, when the operation amount of the arm operation lever in the arm lift direction is reduced, the pilot pressure from the arm operation lever is also reduced, and the restriction state on the bucket operation valve of the operation control means based on this pilot pressure is relaxed / released. Thus, the bucket operation valve can be moved to a position where the branch supply passage is opened. On the other hand, the amount of oil supplied to the arm operation valve is reduced. For this reason, the total flow rate of the oil supplied from the hydraulic pump to the bucket hydraulic cylinder actuator through the branch supply passage increases, and the bucket dumping operation can be further accelerated.
ここで、バケット操作レバーの操作量が最大となった状態からアーム操作レバーのアームリフト方向への操作量を減少させた場合、動作制御手段が切替動作するまではバケット用操作弁の分岐供給通路が閉塞状態に保持され、動作制御手段が切替動作した時点で閉塞状態にあったバケット用操作弁の分岐供給通路が開放状態となる。このため、アーム操作レバーのアームリフト方向への操作量を減少させた場合であっても動作制御手段が切替動作するまではバケットのダンプ動作に変化は生じない。その後、アーム操作レバーの操作量をさらに減少させ、動作制御手段が切替動作した時点でバケット用油圧シリンダアクチュエータに供給される油の量が増大し、バケットのダンプ動作が速まることになる。 Here, when the operation amount of the arm operation lever in the arm lift direction is decreased from the state in which the operation amount of the bucket operation lever is maximized, the branch supply passage of the bucket operation valve is switched until the operation control means is switched. Is held in the closed state, and the branch supply passage of the bucket operation valve that was in the closed state at the time when the operation control means switched is opened. For this reason, even when the operation amount of the arm operation lever in the arm lift direction is decreased, the bucket dumping operation does not change until the operation control unit performs the switching operation. Thereafter, the operation amount of the arm operation lever is further reduced, and the amount of oil supplied to the bucket hydraulic cylinder actuator is increased when the operation control means is switched, and the bucket dumping operation is accelerated.
こうした現象は、建設機械の作業に支障を来すものではないものの、操作者の操作に対する油圧シリンダアクチュエータの追従性の点で改善することが好ましい。尚、上述した現象は、アーム用油圧シリンダアクチュエータとバケット用油圧シリンダアクチュエータとを適用対象とする駆動制御装置に限られるものではない。すなわち、第1操作手段及び第2操作手段をそれぞれ一方方向へ操作した場合には動作制御手段を第2弁手段に作用させることにより第2弁手段が第2分岐供給通路を閉鎖して再生供給通路を開放する位置となる一方、第2操作手段を一方方向へ操作した状態のまま第1操作手段の一方方向への操作量を減少させた場合には第2弁手段が第2分岐供給通路を通じて第2油圧アクチュエータに油を供給する位置に切替動作するように構成したものであれば、同様に起こり得るものである。 Although such a phenomenon does not hinder the work of the construction machine, it is preferable to improve the followability of the hydraulic cylinder actuator with respect to the operation of the operator. The phenomenon described above is not limited to the drive control device to which the arm hydraulic cylinder actuator and the bucket hydraulic cylinder actuator are applied. That is, when each of the first operating means and the second operating means is operated in one direction, the second valve means closes the second branch supply passage by causing the operation control means to act on the second valve means, so that regeneration is supplied. When the amount of operation of the first operating means in one direction is reduced while the second operating means is operated in one direction while the passage is opened, the second valve means becomes the second branch supply passage. If it is configured so as to switch to a position where oil is supplied to the second hydraulic actuator, the same can occur.
本発明は、上記実情に鑑みて、第2操作手段及び第1操作手段がそれぞれ一方方向へ操作されている状態において第1操作手段の操作量を減少させた場合の第2油圧アクチュエータの追従性を向上させることのできる油圧アクチュエータの駆動制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides the following capability of the second hydraulic actuator when the operation amount of the first operation means is reduced in a state where the second operation means and the first operation means are each operated in one direction. It is an object of the present invention to provide a hydraulic actuator drive control device capable of improving the above.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係る油圧アクチュエータの駆動制御装置は、第1弁手段を介して油が給排制御される第1油圧アクチュエータと、第2弁手段を介して油が給排制御される第2油圧アクチュエータと、油圧ポンプの吐出口に接続した主供給通路から分岐し、前記第1弁手段に接続する第1分岐供給通路及び前記第2弁手段に接続する第2分岐供給通路と、前記第1弁手段及び前記第2弁手段の間を接続し、前記第1油圧アクチュエータから排出された油を前記第2油圧アクチュエータに供給可能な再生供給通路と、前記第1弁手段に対応して設けた第1操作手段と、前記第2弁手段に対応して設けた第2操作手段と、前記第1操作手段を一方方向へ操作した場合に前記第2弁手段に作用してその切替動作を制御する動作制御手段とを備え、前記第1操作手段及び前記第2操作手段をそれぞれ一方方向へ操作した場合には前記動作制御手段を前記第2弁手段に作用させることにより前記第2弁手段が前記第2分岐供給通路を閉鎖して前記再生供給通路を開放する位置となる一方、前記第2操作手段を一方方向へ操作した状態のまま前記第1操作手段の一方方向への操作量を減少させた場合には前記第2弁手段が前記第2分岐供給通路を通じて前記第2油圧アクチュエータに油を供給する位置に切替動作するように構成した油圧アクチュエータの駆動制御装置であって、前記第2弁手段は、一方の端部が弁本体に設けた第1圧力室に収容されるとともに、他方の端部が弁本体に設けた第2圧力室に収容され、これら第1圧力室及び第2圧力室に加えられた油圧の差に応じて軸心方向に移動することにより前記第2油圧アクチュエータに対する油の給排制御を行うスプールと、前記弁本体及び前記スプールの間に介在し、前記第1圧力室に加えられた油圧によって前記スプールが一方方向へ移動する場合にはこれに抗するように作用する押圧手段とを具備したものであり、前記第1操作手段及び前記第2操作手段のそれぞれは、個々の操作方向及び個々の操作量に応じたパイロット圧を出力するものであり、前記動作制御手段は、先端部が前記第2圧力室において前記スプールに対向するように設けられる一方、基端部が前記弁本体に設けたサブ圧力室の内部に収容され、前記第1操作手段を一方方向へ操作した場合のパイロット圧が前記サブ圧力室に加えられた場合に先端部が前記第2圧力室に向けて進出した位置に配置され、かつその進出位置を維持するピストン部材と、前記弁本体及び前記ピストン部材の間に介在し、前記ピストン部材の先端部が前記第2圧力室に向けて進出する方向に押圧する制御バネ部材とを備え、前記ピストン部材が縮退した場合には前記第2弁手段のスプールを前記第2分岐供給通路が開放する位置までの一方方向の移動を許容する一方、前記ピストン部材が進出位置に配置された場合には前記スプールに当接して前記第2分岐供給通路を開放する位置への一方方向の移動を阻止するものであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a drive control device for a hydraulic actuator according to claim 1 of the present invention includes a first hydraulic actuator that is controlled to supply and discharge oil via a first valve means, and a second valve means. A second hydraulic actuator for supplying and discharging oil and a main supply passage connected to the discharge port of the hydraulic pump branch from the first branch supply passage connected to the first valve means and the second valve means. A regeneration supply passage connecting the second branch supply passage, the first valve means and the second valve means, and supplying oil discharged from the first hydraulic actuator to the second hydraulic actuator; A first operating means provided corresponding to the first valve means; a second operating means provided corresponding to the second valve means; and the second valve when the first operating means is operated in one direction. Act on the means to control its switching action Operation control means, and when the first operation means and the second operation means are each operated in one direction, the second valve means is operated by causing the operation control means to act on the second valve means. While the second branch supply passage is closed and the regeneration supply passage is opened, the operation amount of the first operation means in one direction is reduced while the second operation means is operated in one direction. A drive control device for a hydraulic actuator configured to switch the second valve means to a position for supplying oil to the second hydraulic actuator through the second branch supply passage. The means has one end accommodated in a first pressure chamber provided in the valve body, and the other end accommodated in a second pressure chamber provided in the valve body. The first pressure chamber and the second pressure chamber Oil added to the chamber A spool that moves in the axial direction according to the difference between the two hydraulic actuators to control oil supply / discharge, and is interposed between the valve body and the spool and applied to the first pressure chamber. When the spool moves in one direction due to hydraulic pressure, it includes a pressing means that acts against this, and each of the first operating means and the second operating means has an individual operating direction. And a pilot pressure corresponding to each operation amount, and the operation control means is provided such that a distal end portion thereof is opposed to the spool in the second pressure chamber, while a proximal end portion is provided in the valve body. When the pilot pressure when the first operating means is operated in one direction is applied to the sub pressure chamber, the tip is directed toward the second pressure chamber. The piston member disposed at the advanced position and maintained between the advanced position, the valve body and the piston member, and the front end of the piston member advances toward the second pressure chamber And when the piston member is retracted, the spool of the second valve means is allowed to move in one direction to the position where the second branch supply passage is opened. When the member is disposed at the advanced position, it is prevented from moving in one direction to a position where it abuts on the spool and opens the second branch supply passage.
また、本発明の請求項2に係る油圧アクチュエータの駆動制御装置は、上述した請求項1において、前記押圧手段は、前記弁本体及び前記スプールの間に配設したリテーナと、前記リテーナ及び前記弁本体の間に介在させた第1バネ部材と、前記スプール及び前記リテーナの間に介在させた第2バネ部材とを備え、これら第1バネ部材及び第2バネ部材は互いに異なるバネ定数を有したものであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the hydraulic actuator drive control device according to the first aspect, wherein the pressing means includes a retainer disposed between the valve body and the spool, and the retainer and the valve. A first spring member interposed between the main body and a second spring member interposed between the spool and the retainer, the first spring member and the second spring member having different spring constants; It is characterized by being.
また、本発明の請求項3に係る油圧アクチュエータの駆動制御装置は、上述した請求項1において、前記ピストン部材は、前記サブ圧力室を第1サブ圧力室及び第2サブ圧力室に分割する態様で前記サブ圧力室の内部に摺動可能に配設し、前記弁本体との間に制御バネ部材が介在される第1ピストン体と、前記第2圧力室に対して進退移動する態様で配設し、進出移動した場合に前記第2弁手段のスプールに当接可能となる第2ピストン体と、これら第1ピストン体及び第2ピストン体の間に介在し、両者を互いに離反する方向に押圧するサブバネ部材とを備え、前記第1ピストン体は、前記第1サブ圧力室及び前記第2サブ圧力室を互いに連通する連絡通路を有し、前記サブ圧力室の内部を摺動する際にこの連絡通路を通じて前記第1サブ圧力室及び前記第2サブ圧力室の間に油を流通させるものであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the drive control device for a hydraulic actuator according to the first aspect, the piston member divides the sub pressure chamber into a first sub pressure chamber and a second sub pressure chamber. The first piston body, which is slidably disposed inside the sub pressure chamber and has a control spring member interposed between the valve body and the second pressure chamber, is arranged so as to move forward and backward. And a second piston body that can come into contact with the spool of the second valve means when moved forward, and is interposed between the first piston body and the second piston body so that they are separated from each other. The first piston body has a communication passage that communicates the first sub pressure chamber and the second sub pressure chamber with each other, and slides inside the sub pressure chamber. Through this communication passage, the first sub Wherein the between the force chamber and the second sub-pressure chamber in which circulating oil.
本発明によれば、第2弁手段としてスプールと押圧手段とを備えたものを適用している。スプールは、一方の端部が弁本体に設けた第1圧力室に収容されるとともに、他方の端部が弁本体に設けた第2圧力室に収容され、これら第1圧力室及び第2圧力室に加えられた油圧の差に応じて軸心方向に移動することにより第2油圧アクチュエータに対する油の給排制御を行うものである。押圧手段は、弁本体及びスプールの間に介在し、第1圧力室に加えられた油圧によってスプールが一方方向へ移動する場合にはこれに抗するように作用するものである。さらに本発明では動作制御手段として、ピストン部材と制御バネ部材とを備えたものを適用している。ピストン部材は、先端部が第2圧力室においてスプールに対向するように設けられる一方、基端部が弁本体に設けたサブ圧力室の内部に収容され、第1操作手段を一方方向へ操作した場合のパイロット圧がサブ圧力室に加えられた場合に先端部が第2圧力室に向けて進出した位置に配置され、かつその進出位置を維持するものである。制御バネ部材は、弁本体及びピストン部材の間に介在し、ピストン部材の先端部が第2圧力室に向けて進出する方向に押圧するものである。この動作制御手段は、ピストン部材が縮退した場合には第2弁手段のスプールを第2分岐供給通路が開放する位置までの一方方向の移動を許容する一方、ピストン部材が進出位置に配置された場合にはスプールに当接して第2分岐供給通路を開放する位置への一方方向の移動を阻止する。従って、第2弁手段のスプールは、ピストン部材の直径、押圧手段の弾性係数、制御バネ部材のバネ定数を調整することにより、第1操作手段の出力するパイロット圧に応じたストローク量を設定することが可能となる。これにより、第2操作手段及び第1操作手段がそれぞれ一方方向へ操作されている状態において第1操作手段の操作量を減少させた場合の第2油圧アクチュエータの追従性を向上させることができるようになる。 According to the present invention, the second valve means including a spool and a pressing means is applied. One end of the spool is housed in a first pressure chamber provided in the valve body, and the other end is housed in a second pressure chamber provided in the valve body. These first pressure chamber and second pressure chamber Oil supply / discharge control for the second hydraulic actuator is performed by moving in the axial direction according to the difference in hydraulic pressure applied to the chamber. The pressing means is interposed between the valve body and the spool, and acts to resist this when the spool moves in one direction due to the hydraulic pressure applied to the first pressure chamber. In the present invention, the operation control means is provided with a piston member and a control spring member. The piston member is provided so that the distal end portion is opposed to the spool in the second pressure chamber, while the proximal end portion is accommodated in the sub pressure chamber provided in the valve body, and the first operation means is operated in one direction. When the pilot pressure in this case is applied to the sub pressure chamber, the tip portion is disposed at a position where it has advanced toward the second pressure chamber, and the advanced position is maintained. The control spring member is interposed between the valve main body and the piston member, and presses in a direction in which the tip end portion of the piston member advances toward the second pressure chamber. This operation control means allows the one-way movement of the spool of the second valve means to the position where the second branch supply passage is opened when the piston member is retracted, while the piston member is arranged at the advanced position. In this case, one-way movement to the position where the second branch supply passage is opened by contacting the spool is prevented. Therefore, the spool of the second valve means sets the stroke amount corresponding to the pilot pressure output from the first operating means by adjusting the diameter of the piston member, the elastic coefficient of the pressing means, and the spring constant of the control spring member. It becomes possible. Accordingly, it is possible to improve the followability of the second hydraulic actuator when the operation amount of the first operation means is reduced in a state where the second operation means and the first operation means are each operated in one direction. become.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る油圧アクチュエータの駆動制御装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a drive control apparatus for a hydraulic actuator according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の形態である油圧アクチュエータの駆動制御装置を示す油圧回路図である。ここで例示する駆動制御装置は、図7に示すように、スキッドステアローダのアーム用油圧シリンダアクチュエータC1とバケット用油圧シリンダアクチュエータC2とを適用対象とし、これら2つの油圧シリンダアクチュエータC1,C2の駆動を制御することによって所望の建設作業を行うためのものである。アーム用油圧シリンダアクチュエータC1は、車両本体BとアームAMとの間に介在し、伸縮動作することにより車両本体Bに対してアームAMを水平軸心回りに揺動させるものである。具体的にはアーム用油圧シリンダアクチュエータC1を伸張動作させた場合に車両本体Bに対してアームAMがリフト(上げ方向に移動)する一方、縮退動作させた場合に車両本体Bに対してアームAMがダウン(下げ方向に移動)するように設けてある。バケット用油圧シリンダアクチュエータC2は、アームAMとその先端部に配設したバケットBUとの間に介在し、伸縮動作することによりアームAMに対してバケットBUを水平軸心回りに揺動させるものである。具体的にはバケット用油圧シリンダアクチュエータC2を伸張動作させた場合にアームAMに対してバケットBUがダンプ(下向きに移動)する一方、縮退動作させた場合にアームAMに対してバケットBUがチルト(上向きに移動)するように設けてある。 FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic actuator drive control apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the drive control apparatus exemplified here applies to an arm hydraulic cylinder actuator C1 and a bucket hydraulic cylinder actuator C2 of a skid steer loader, and drives these two hydraulic cylinder actuators C1 and C2. It is for performing a desired construction work by controlling. The arm hydraulic cylinder actuator C1 is interposed between the vehicle main body B and the arm AM, and swings the arm AM about the horizontal axis with respect to the vehicle main body B by extending and contracting. Specifically, when the arm hydraulic cylinder actuator C1 is extended, the arm AM lifts (moves in the upward direction) with respect to the vehicle main body B, while when the arm hydraulic cylinder actuator C1 extends, the arm AM with respect to the vehicle main body B is moved. Is provided to move down (move in the downward direction). The bucket hydraulic cylinder actuator C2 is interposed between the arm AM and the bucket BU disposed at the tip thereof, and swings the bucket BU around the horizontal axis with respect to the arm AM by expanding and contracting. is there. Specifically, when the bucket hydraulic cylinder actuator C2 is extended, the bucket BU dumps (moves downward) with respect to the arm AM, while when the bucket hydraulic cylinder actuator C2 is retracted, the bucket BU tilts ( (Moves upward).
図1に示すように、上記駆動制御装置は、アーム用油圧シリンダアクチュエータ(第1油圧アクチュエータ)C1に対する油の供給制御を行うアーム用操作弁(第1弁手段)10と、バケット用油圧シリンダアクチュエータ(第2油圧アクチュエータ)C2に対する油の供給制御を行うバケット用操作弁(第2弁手段)20とを備えている。 As shown in FIG. 1, the drive control device includes an arm operation valve (first valve means) 10 for controlling oil supply to an arm hydraulic cylinder actuator (first hydraulic actuator) C1, and a bucket hydraulic cylinder actuator. (Second Hydraulic Actuator) A bucket operation valve (second valve means) 20 that controls oil supply to C2 is provided.
アーム用操作弁10は、アーム操作レバー(第1操作手段)ALの操作に応じて出力されるパイロット圧によって動作するものである。バケット用操作弁20は、バケット操作レバー(第2操作手段)BLの操作に応じて出力されるパイロット圧及びアーム操作レバーALの操作に応じて出力されるパイロット圧によって動作するものである。本実施の形態では、図8の平面図に示すように、運転席DSの右横に配設した一つの作業機レバーABLがアーム操作レバーAL及びバケット操作レバーBLを兼用するように構成してある。より詳細に説明すると、作業機レバーABLは、任意の方向に傾動可能であり、前後方向に傾動操作した場合にアーム操作レバーALとして機能し、左右方向に傾動操作した場合にバケット操作レバーBLとして機能する。作業機レバーABLを前方に傾動させた場合にはアームダウンに対応したパイロット圧を出力し、後方に傾動させた場合にはアームリフトに対応したパイロット圧を出力する。作業機レバーABLを左方に傾動させた場合にはバケットチルトに対応したパイロット圧を出力し、右方に傾動させた場合にはバケットダンプに対応したパイロット圧を出力する。また、作業機レバーABLは複合操作が可能であり、例えば、作業機レバーABLを右後方に傾動させた場合、アームリフト及びバケットダンプに対応した2つのパイロット圧を出力することができる。出力されるパイロット圧は、作業機レバーABLの操作量に応じたものである。
The
尚、図1の油圧回路においては便宜上、作業機レバーABLをそれぞれの機能ごとにアーム操作レバーAL及びバケット操作レバーBLとして別個に記載してある。また、アーム操作レバーAL及びバケット操作レバーBLは、同一の操作量で操作した場合、アーム操作レバーALから出力されるパイロット圧に比べてバケット操作レバーBLから出力されるパイロット圧が高くなるように設定してある。具体的には、アーム操作レバーALの操作量が最大となった場合に15kg/cm2のパイロット圧が出力されるのに対して、バケット操作レバーBLの操作量が最大となった場合には30kg/cm2のパイロット圧が出力されるように構成してある。 In the hydraulic circuit of FIG. 1, for convenience, the work implement lever ABL is separately described as an arm operation lever AL and a bucket operation lever BL for each function. Further, when the arm operation lever AL and the bucket operation lever BL are operated with the same operation amount, the pilot pressure output from the bucket operation lever BL is higher than the pilot pressure output from the arm operation lever AL. It is set. Specifically, the pilot pressure of 15 kg / cm 2 is output when the operation amount of the arm operation lever AL is maximized, whereas the operation amount of the bucket operation lever BL is maximized. A pilot pressure of 30 kg / cm 2 is output.
図1に示すように、アーム用操作弁10は、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1の2つの油室C1h,C1rに個別に接続された2つのアクチュエータポート10a,10bに対して供給ポート10cとドレンポート10dとを切替接続するものである。
As shown in FIG. 1, the
具体的には、図1に示す中立位置10−Cにある場合、アーム用操作弁10は、2つのアクチュエータポート10a,10b、供給ポート10c、ドレンポート10dがそれぞれ閉鎖した状態にある。この状態からリフト用パイロット圧通路11を通じてアーム操作レバーALからパイロット圧が供給された場合、アーム用操作弁10は第1位置10−Aとなり、供給ポート10cとアーム用油圧シリンダアクチュエータC1のヘッド側油室C1hに通じる第1アクチュエータポート10aとが接続されるとともに、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1のロッド側油室C1rに通じる第2アクチュエータポート10bとドレンポート10dとが接続される。これに対してダウン用パイロット圧通路12を通じてアーム操作レバーALからパイロット圧が供給された場合、アーム用操作弁10は第2位置10−Bとなり、供給ポート10cと第2アクチュエータポート10bとが接続されるとともに、第1アクチュエータポート10aとドレンポート10dとが接続されることになる。
Specifically, when in the neutral position 10-C shown in FIG. 1, the
リフト用パイロット圧通路11は、アーム操作レバーALのリフトパイロット圧出力ポートAL−Lに接続されており、アーム操作レバーALがアームリフト方向に操作された場合にアーム用操作弁10にパイロット圧を出力するものである。ダウン用パイロット圧通路12は、アーム操作レバーALのダウンパイロット圧出力ポートAL−Dに接続されており、アーム操作レバーALをアームダウン方向に操作した場合にアーム用操作弁10にパイロット圧を出力するものである。
The lift
また、アーム用操作弁10には、供給ポート10cからアーム用油圧シリンダアクチュエータC1に油が供給された場合にその供給圧を負荷圧として出力するための負荷圧出力ポート10eが設けてある。
Further, the
バケット用操作弁20は、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2の2つの油室C2h,C2rに個別に接続された2つのアクチュエータポート20a,20bに対して供給ポート20cと再生供給ポート20dとドレンポート20eとを切替接続するものである。
The
具体的には、図1に示す中立位置20−Cにある場合、バケット用操作弁20は、2つのアクチュエータポート20a,20b、供給ポート20c、再生供給ポート20d、ドレンポート20eがそれぞれ閉鎖した状態にある。この状態からダンプ用パイロット圧通路21を通じてパイロット圧が供給された場合、バケット用操作弁20は第1位置20−Aもしくは第2位置20−Bとなる。バケット用操作弁20が第1位置20−Aにある場合には、再生供給ポート20dとバケット用油圧シリンダアクチュエータC2のヘッド側油室C2hに通じる第1アクチュエータポート20aとが接続されるとともに、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2のロッド側油室C2rに通じる第2アクチュエータポート20bとドレンポート20eとが接続される。この場合、バケット用操作弁20の供給ポート20cは閉鎖されたままである。バケット用操作弁20が第2位置20−Bにある場合には、供給ポート20c及び再生供給ポート20dと第1アクチュエータポート20aとが接続されるとともに、第2アクチュエータポート20bとドレンポート20eとが接続される。
Specifically, when in the neutral position 20-C shown in FIG. 1, the
これに対してチルト用パイロット圧通路22のみを通じてパイロット圧が供給された場合、バケット用操作弁20は第3位置20−Dとなり、供給ポート20c及び再生供給ポート20dと第2アクチュエータポート20bとが接続されるとともに、第1アクチュエータポート20aとドレンポート20eとが接続される。
In contrast, when the pilot pressure is supplied only through the tilt
ダンプ用パイロット圧通路21は、高圧選択弁21aを介してバケット操作レバーBLのダンプパイロット圧出力ポートBL−D及びアーム操作レバーALのリフトパイロット圧出力ポートAL−Lに接続されており、バケット操作レバーBLがバケットダンプ方向に操作された場合、及び/または、アーム操作レバーALがアームリフト方向に操作された場合に、バケット用操作弁20にパイロット圧を出力するものである。チルト用パイロット圧通路22は、バケット操作レバーBLのチルトパイロット圧出力ポートBL−Tに接続されており、バケット操作レバーBLがバケットチルト方向に操作された場合にバケット用操作弁20にパイロット圧を出力するものである。
The dump
また、バケット用操作弁20には、20cからバケット用油圧シリンダアクチュエータC2に油が供給されている場合にその供給圧を負荷圧として出力するための負荷圧出力ポート20fが設けてある。尚、バケット用操作弁20のドレンポート20eは、ドレン通路23を介してタンクTに接続してある。
Further, the
図1からも明らかなように、アーム用操作弁10の供給ポート10cにはアーム用分岐供給通路(第1分岐供給通路)30Aが接続してある一方、バケット用操作弁20の供給ポート20cにはバケット用分岐供給通路(第2分岐供給通路)30Bが接続してある。アーム用分岐供給通路30A及びバケット用分岐供給通路30Bは、油圧ポンプ31の吐出口31aに接続した主供給通路30から分岐したもので、それぞれの経路中に個別の圧力補償弁32A,32Bを備えている。
As is apparent from FIG. 1, an arm branch supply passage (first branch supply passage) 30A is connected to the
アーム用分岐供給通路30Aに介在させた圧力補償弁(以下、区別する場合に「アーム用圧力補償弁32A」という)は、アーム用分岐供給通路30Aによる油の供給圧と、負荷圧出力通路33の負荷パイロット圧+設定バネ32Aaの押圧力とのバランスにより動作するものである。油の供給圧よりも負荷圧出力通路33の負荷パイロット圧+設定バネ32Aaの押圧力が大きい場合、アーム用圧力補償弁32Aは、アーム用分岐供給通路30Aからアーム用操作弁10に供給される油の流量を絞るように機能する。
The pressure compensation valve (hereinafter referred to as “arm
バケット用分岐供給通路30Bに介在させた圧力補償弁(以下、区別する場合に「バケット用圧力補償弁32B」という)は、バケット用分岐供給通路30Bによる油の供給圧と、負荷圧出力通路33の負荷パイロット圧+設定バネ32Baの押圧力とのバランスにより動作するものである。油の供給圧よりも負荷圧出力通路33の負荷パイロット圧+設定バネ32Baの押圧力が大きい場合、バケット用圧力補償弁32Bは、バケット用分岐供給通路30Bからバケット用操作弁20に供給される油の流量を絞るように機能する。
The pressure compensation valve (hereinafter referred to as “bucket
負荷圧出力通路33は、高圧選択弁33aを介してアーム用操作弁10の負荷圧出力ポート10e及びバケット用操作弁20の負荷圧出力ポート20fに接続してある。この負荷圧出力通路33は、アーム用操作弁10からアーム用油圧シリンダアクチュエータC1に供給される油の供給圧及びバケット用操作弁20からバケット用油圧シリンダアクチュエータC2に供給される油の供給圧のうちの高い方の供給圧を負荷パイロット圧としてそれぞれの圧力補償弁32A,32Bに作用させるものである。
The load
一方、アーム用操作弁10のドレンポート10dには、再生供給通路40が接続してある。再生供給通路40は、アーム用操作弁10のドレンポート10dとバケット用操作弁20の再生供給ポート20dとの間を接続するもので、その経路中に再生制御ユニット50を備えている。再生制御ユニット50は、アーム用操作弁10のドレンポート10dとバケット用操作弁20の再生供給ポート20dとの間の接続態様を切り替えるためのもので、レベリング再生弁51、再生率上昇弁52、再生キャンセル弁53を備えて構成してある。
On the other hand, a
レベリング再生弁51は、再生供給通路40及び再生供給通路40から分岐した再生ドレン通路41の経路中に介在させたものである。このレベリング再生弁51は、通常状態においては再生供給通路40を遮断してアーム用操作弁10のドレンポート10dを再生ドレン通路41に接続する一方、再生用パイロット圧通路24を介してパイロット圧が供給された場合には予め設定した分配比でアーム用操作弁10のドレンポート10dを再生供給通路40と再生ドレン通路41とに分岐接続する。再生ドレン通路41は、圧力制御弁54を介してタンクTに接続したものである。圧力制御弁54は、再生ドレン通路41に供給された油の圧力と再生供給通路40に供給された油の圧力+設定バネ54aの押圧力とのバランスにより動作するものである。再生ドレン通路41に供給された油の圧力が再生供給通路40に供給された油の圧力+設定バネ54aの押圧力より大きい場合、圧力制御弁54は、再生ドレン通路41をタンクTに接続するように機能する。再生用パイロット圧通路24は、高圧選択弁24aを介してバケット操作レバーBLのダンプパイロット圧出力ポートBL−D及びアーム操作レバーALのリフトパイロット圧出力ポートAL−Lに接続されており、バケット操作レバーBLがバケットダンプ方向に操作された場合、及び/または、アーム操作レバーALがアームリフト方向に操作された場合にレベリング再生弁51にパイロット圧を出力するものである。
The leveling
再生率上昇弁52は、再生率上昇通路55を介してレベリング再生弁51と並列に接続されたものである。この再生率上昇弁52は、通常状態においては再生率上昇通路55を遮断する一方、再生率上昇用パイロット圧通路26を介してパイロット圧が供給された場合には再生率上昇通路55を連通させる。再生率上昇用パイロット圧通路26は、バケット操作レバーBLのダンプパイロット圧出力ポートBL−Dに接続されており、バケット操作レバーBLがバケットダンプ方向に操作された場合に再生率上昇弁52にパイロット圧を出力するものである。
The regeneration
再生キャンセル弁53は、再生供給通路40において再生率上昇通路55の合流点よりも下流側に位置する部分から分岐した再生キャンセル通路56に介在させたものである。この再生キャンセル弁53は、通常状態においては再生キャンセル通路56を遮断する一方、キャンセル用パイロット圧通路27を介して設定バネ53aの押圧力以上のパイロット圧が供給された場合には再生キャンセル通路56をタンクTに接続するように機能する。キャンセル用パイロット圧通路27は、再生供給通路40においてバケット用操作弁20の再生供給ポート20dに供給される油の供給圧をパイロット圧として再生キャンセル弁53に出力するものである。
The
さらに、上記駆動制御装置には、動作制御手段60が設けてある。動作制御手段60は、ピストン部材61と制御バネ部材62とを備えて構成したものである。この動作制御手段60は、開放パイロット圧通路28から供給されるパイロット圧と、規制パイロット圧通路29から供給されるパイロット圧とに基づいて動作し、ピストン部材61を介してバケット用操作弁20に作用することにより、その切替動作を制御する機能を有している。開放パイロット圧通路28は、バケット操作レバーBLがバケットチルト方向に操作された場合にピストン部材61が縮退移動するようにパイロット圧を出力するものである。規制パイロット圧通路29は、アーム操作レバーALがアームリフト方向に操作された場合にピストン部材61を進出移動するようにパイロット圧を出力するものである。
Furthermore, the drive control device is provided with an operation control means 60. The operation control means 60 includes a
より詳細には、バケット操作レバーBLが単独でバケットダンプ方向に操作された場合には、規制パイロット圧通路29を介したパイロット圧の供給はない。このため、動作制御手段60のピストン部材61がバケット用操作弁20に作用を及ぼすことはなく、バケット用操作弁20が第2位置20−Bに切り替えられることになる。
More specifically, when the bucket operation lever BL is operated alone in the bucket dump direction, no pilot pressure is supplied through the regulated
これに対してアーム用操作弁10がアームリフト方向に操作されている状態においては、規制パイロット圧通路29を介してパイロット圧が供給されるため、このパイロット圧により動作制御手段60のピストン部材61が第1位置60−Aに配置されない。動作制御手段60のピストン部材61が第1位置60−Aに配置されない場合、規制パイロット圧通路29を介してパイロット圧が供給された状態を維持することになる。従って、動作制御手段60は、ピストン部材61が進出移動した状態に保持されることになり、バケット操作レバーBLをバケットダンプ方向に操作した場合にもバケット用操作弁20にピストン部材61が当接し、バケット用操作弁20の第1位置20−Aまでの移動は許容するものの、第2位置20−Bへの移動を規制するように機能する。
On the other hand, in the state where the
尚、バケット操作レバーBLがバケットチルト方向に操作された場合、動作制御手段60のピストン部材61は開放パイロット圧通路28から供給されるパイロット圧によって第1位置60−Aとなり、規制パイロット圧通路29がタンクTに接続される。このため、アーム用操作弁10の操作如何に関わらず、ダンプ用パイロット圧通路21を介してパイロット圧が供給されることがなく、バケット用操作弁20が中立位置20−Cから第3位置20−Dに切り替えられることになる。
When the bucket operation lever BL is operated in the bucket tilt direction, the
図2〜図6は、バケット用操作弁20及び動作制御手段60の具体的な構成を示したものである。これらの図からも明らかなように、本実施の形態のバケット用操作弁20は、弁本体200に図示の左側から順に、ドレンポート20e、第1アクチュエータポート20a、連絡ポート20g、供給ポート20c、再生供給ポート20d、第2アクチュエータポート20b、ドレンポート20eを順次形成し、さらにこれらのポート20e,20a,20g,20c,20d,20b,20eを連通するように設けたスプール孔201にバケットスプール210を配設することによって構成してある。連絡ポート20gは、内部連絡通路20hによって再生供給ポート20dに連通したものである。尚、2つのドレンポート20eがドレン通路23を介してタンクTに接続してある点、第1アクチュエータポート20aがバケット用油圧シリンダアクチュエータC2のヘッド側油室C2hに接続してある点、供給ポート20cがバケット用分岐供給通路30Bに接続してある点、再生供給ポート20dが再生供給通路40を介してアーム用操作弁10のドレンポート10dに接続してある点、第2アクチュエータポート20bがバケット用油圧シリンダアクチュエータC2のロッド側油室C2rに接続してある点は、それぞれ上述したとおりである。
2 to 6 show specific configurations of the
バケット用操作弁20のバケットスプール210は、外周面に第1環状溝210a、第2切欠210b、第3切欠210cを有した円柱状を成す部材であり、その軸心方向に沿って移動可能となるように弁本体200のスプール孔201に嵌入してある。バケットスプール210の第1環状溝210aは、弁本体200の第1アクチュエータポート20aをドレンポート20eに連通した状態と連絡ポート20gに連通した状態とに切り替えるためのものである。第2切欠210bは、弁本体200の供給ポート20cを連絡ポート20gに連通した状態と再生供給ポート20dに連通した状態とに切り替えるためのものである。第3切欠210cは、第2アクチュエータポート20bを再生供給ポート20dに連通した状態とドレンポート20eに連通した状態とに切り替えるものである。
The
より具体的には、バケットスプール210が図1に示す中立位置20−Cにある場合、図2に示すように、第1環状溝210aが第1アクチュエータポート20aにのみ開口し、第2切欠210bが供給ポート20cにのみ開口し、第3切欠210cが第2アクチュエータポート20bにのみ開口する。
More specifically, when the
この状態からバケットスプール210が弁本体200に対して図中の右側に移動して図1に示す第1位置20−Aとなると、図3及び図4に示すように、第1環状溝210aによって第1アクチュエータポート20aと連絡ポート20gとが互いに連通し、かつ第3切欠210cによって第2アクチュエータポート20bとドレンポート20eとが互いに連通する。図1に示す第1位置20−Aにおいて第2切欠210bは、図3及び図4に示すように、依然として供給ポート20cにのみ開口した状態のままである。
From this state, when the
さらに、バケットスプール210が右側に移動して図1に示す第2位置20−Bとなると、図5に示すように、第1環状溝210aによって第1アクチュエータポート20aと連絡ポート20gとが互いに連通し、かつ第3切欠210cによって第2アクチュエータポート20bとドレンポート20eとが互いに連通し、さらに第2切欠210bによって供給ポート20cと再生供給ポート20dとが互いに連通する。
Further, when the
一方、図1に示す中立位置20−Cからバケットスプール210が弁本体200に対して図中の左側に移動して図1に示す第3位置20−Dとなると、図6に示すように、第1環状溝210aによって第1アクチュエータポート20aとドレンポート20eとが互いに連通し、かつ第2切欠210bによって連絡ポート20gと供給ポート20cとが互いに連通し、さらに第3切欠210cによって第2アクチュエータポート20bと再生供給ポート20dとが互いに連通する。
On the other hand, when the
図2に示すように、上述したバケットスプール210は、その両端部がそれぞれ個別の圧力室202,203に収容してある。これらの圧力室202,203は、弁本体200にカバー部材204を取り付けることによって構成したものである。図2においてバケットスプール210の左方側に位置する端部が収容される圧力室(以下、区別する場合に「第1圧力室202」という)は、ダンプ用パイロット圧通路21に接続してあり、ダンプ用パイロット圧通路21を介して供給されるパイロット圧により、バケットスプール210を図中の右方に移動させることが可能である。一方、バケットスプール210の右方側に位置する端部が収容される圧力室(以下、区別する場合に「第2圧力室203」という)は、チルト用パイロット圧通路22及び開放パイロット圧通路28に接続してあり、これらのパイロット圧通路22,28を介して供給されるパイロット圧により、バケットスプール210を図中の左方に移動させることが可能である。
As shown in FIG. 2, the
これら第1圧力室202及び第2圧力室203には、それぞれ押圧手段220,230が収容してある。第1圧力室202に収容した押圧手段(以下、区別する場合に「第1押圧手段220」という)は、第2圧力室203に供給されたパイロット圧によってバケットスプール210が図中の左方に移動する場合にのみこれに抗するように作用するものである。第2圧力室203に収容した押圧手段(以下、区別する場合に「第2押圧手段230」という)は、第1圧力室202に供給されたパイロット圧によってバケットスプール210が図中の右方に移動する場合にのみこれに抗するように作用するものである。
The
第1押圧手段220及び第2押圧手段230は、それぞれ第1リテーナ221,231、第2リテーナ222,232、第1バネ部材223,233、第2バネ部材224,234を備えて構成してある。第1リテーナ221,231は、内部にバケットスプール210の端部が移動可能に収容された筒状部材である。この第1リテーナ221,231は、バケットスプール210が図1に示す中立位置20−Cにある場合、それぞれの先端面が弁本体200の端面に当接する一方、基端部がバケットスプール210の肩部211に当接した状態にある。第2リテーナ222,232は、内部に第1リテーナ221,231及びバケットスプール210の端部が移動可能に収容された筒状部材である。この第2リテーナ222,232は、バケットスプール210が図1に示す中立位置20−Cにある場合、それぞれの先端面が弁本体200の端面に当接する一方、基端部が第1リテーナ221,231の基端面から離隔した位置に配置される。第1バネ部材223,233は、第2リテーナ222,232の外部に配設したコイルバネである。この第1バネ部材223,233は、弁本体200と第2リテーナ222,232との間に介在させてあり、第2リテーナ222,232の先端面を常時弁本体200の端面に当接した状態に保持する機能を有している。第2バネ部材224,234は、第2リテーナ222,232の内部に配設したコイルバネであり、第1バネ部材223,233よりも小さいバネ定数を有するように構成してある。この第2バネ部材224,234は、第2リテーナ222,232とバケットスプール210との間に第1リテーナ221,231を介して介在させたコイルバネであり、第1リテーナ221,231と第2リテーナ222,232との間を弾性的に離隔する機能を有している。
The first
一方、動作制御手段60は、カバー部材204において第2圧力室203を構成した部分の外表面にサブカバー部材600を取り付けることによってサブ圧力室601を形成し、かつこのサブ圧力室601に第1ピストン体611及び制御バネ部材62を配設するとともに、サブ圧力室601と第2圧力室203との間を連通するように設けたピストン収容通路205に第2ピストン体612を摺動可能に配設し、さらに第1ピストン体611と第2ピストン体612との間にサブバネ部材613を介在させることによって構成してある。第1ピストン体611、第2ピストン体612及びサブバネ部材613が上述したピストン部材61に対応するものである。
On the other hand, the operation control means 60 forms the
サブ圧力室601は、規制パイロット圧通路29に接続した空所であり、アーム用操作弁10がアームリフト方向に操作されている場合に規制パイロット圧通路29を介してパイロット圧が供給される。
The
第1ピストン体611は、サブ圧力室601の内部に摺動可能に配設したもので、サブ圧力室601を規制パイロット圧通路29に連通した第1サブ圧力室601aと、ピストン収容通路205に連通した第2サブ圧力室601bとに分割する機能を有している。この第1ピストン体611は、その内部に第1サブ圧力室601aと第2サブ圧力室601bとの間を互いに連通する連絡通路611aを有しており、連絡通路611aを介して第1サブ圧力室601aと第2サブ圧力室601bとの間に油を流通させることが可能である。制御バネ部材62は、第1サブ圧力室601aにおいてサブカバー部材600と第1ピストン体611との間に介在しており、第1ピストン体611を常時ピストン収容通路205に近接する方向に押圧するものである。
The
ピストン収容通路205は、サブ圧力室601よりも細径に構成した孔であり、その内周面にストッパ面206及びピストンドレンポート207が設けてある。ストッパ面206は、ピストン収容通路205において第2圧力室203に近接した先端部分を細径に構成することによって形成した環状の面である。ピストンドレンポート207は、ピストン収容通路205において基端部側に形成した環状の凹所であり、ドレン通路23を介してタンクTに接続してある。
The piston
第2ピストン体612は、先端部を細径に構成した円柱状部材であり、太径の基端部との間に当接面612aを有しているとともに、基端部の外周面にドレン用切欠612bを有している。当接面612aは、第2ピストン体612をピストン収容通路205に嵌入させた場合に上述したストッパ面206に当接し、該ストッパ面206とともに第2ピストン体612の第2圧力室203に向けた進出位置を規定するものである。本実施の形態では、図2に示すように、第2ピストン体612を第2圧力室203に向けて最も進出移動させた場合、その先端部が僅かに第2圧力室203に突出するようにストッパ面206及び当接面612aが構成してある。ドレン用切欠612bは、第2ピストン体612の外周面に形成した環状の凹所である。このドレン用切欠612bは、図5に示すように、バケット用操作弁20が図1に示す第2位置20−Bとなった場合のバケットスプール210によって第2ピストン体612がサブ圧力室601側に後退した場合にピストン収容通路205に留まり、サブ圧力室601に開放しない位置に形成してある。一方、図6に示すように、第2ピストン体612を最もサブ圧力室601側に後退させた場合には、その基端部がサブ圧力室601の内部に開口し、サブ圧力室601の第1サブ圧力室601aとピストンドレンポート207との間を互いに連通するように機能する。
The
図2に示すように、サブバネ部材613は、第1ピストン体611及び第2ピストン体612の間に介在し、両者を互いに離反する方向に押圧するものである。サブバネ部材613のバネ定数は、制御バネ部材62よりも十分に小さいものに設定してある。これにより、動作制御手段60のピストン部材61は、通常状態において制御バネ部材62の押圧力により、第1ピストン体611がカバー部材204に当接した位置となり、さらにサブバネ部材613の押圧力により、第2ピストン体612の当接面612aが弁本体200のストッパ面206に当接した位置に保持される。
As shown in FIG. 2, the
以下、図1〜図6を適宜参照しながら、駆動制御装置の動作について説明する。 The operation of the drive control apparatus will be described below with reference to FIGS.
この駆動制御装置においては、図1及び図2に示す中立位置10−C,20−Cからアーム操作レバーALのみをアームリフト方向に操作すると、その操作量に応じたパイロット圧がリフトパイロット圧出力ポートAL−Lから出力され、リフト用パイロット圧通路11を介してアーム用操作弁10に供給される。従って、図1に示すように、アーム用操作弁10が第1位置10−Aとなり、供給ポート10cと第1アクチュエータポート10aとが接続されるとともに、第2アクチュエータポート10bとドレンポート10dとが接続される。
In this drive control device, when only the arm operation lever AL is operated in the arm lift direction from the neutral positions 10-C and 20-C shown in FIGS. 1 and 2, the pilot pressure corresponding to the operation amount is output as the lift pilot pressure. It is output from the port AL-L and supplied to the
これと同時に、図1に示すように、アーム操作レバーALのリフトパイロット圧出力ポートAL−Lから出力されたパイロット圧は、高圧選択弁21a及びダンプ用パイロット圧通路21を介してバケット用操作弁20の第1圧力室202(図2参照)に供給される。従って、バケット用操作弁20のバケットスプール210が図1に示す中立位置20−Cから右側に移動する。ここで、アーム操作レバーALのリフトパイロット圧出力ポートAL−Lから出力されたパイロット圧は、規制パイロット圧通路29を通じて動作制御手段60のサブ圧力室601(図2参照)にも供給されるため、ピストン部材61の第2ピストン体612が第2圧力室203(図4参照)に進出移動した状態に保持されることになる。これにより、図4に示すように、バケット用操作弁20のバケットスプール210は、動作制御手段60の第2ピストン体612が当接することによって右側への移動が規制され、図1に示す第1位置20−Aに維持された状態、つまり、再生供給ポート20dが開放される一方、供給ポート20cが閉鎖された状態となる。
At the same time, as shown in FIG. 1, the pilot pressure output from the lift pilot pressure output port AL-L of the arm operation lever AL is supplied to the bucket operation valve via the high
これらの結果、図1に示すように、油圧ポンプ31から主供給通路30に吐出された油は、アーム用分岐供給通路30Aを通じてアーム用操作弁10の供給ポート10cにのみ供給され、さらに第1アクチュエータポート10aを通じてヘッド側油室C1hに供給されることになる。このとき、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1のロッド側油室C1rの油は、第2アクチュエータポート10b、ドレンポート10dを通じて再生供給通路40に排出される。従って、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1が伸長動作し、スキッドステアローダのアームAMがリフト方向に駆動される。
As a result, as shown in FIG. 1, the oil discharged from the
一方、アーム操作レバーALのリフトパイロット圧出力ポートAL−Lから出力されたパイロット圧は、高圧選択弁24a及び再生用パイロット圧通路24を介して再生制御ユニット50のレベリング再生弁51に供給される。従って、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1から排出された油は、アーム用操作弁10及び再生供給通路40を介してバケット用操作弁20の再生供給ポート20dに供給され、第1アクチュエータポート20aを通じて最終的にバケット用油圧シリンダアクチュエータC2のヘッド側油室C2hに供給される。このとき、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2のロッド側油室C2rの油は、第2アクチュエータポート20b、ドレンポート20eを通じてドレン通路23に排出され、タンクTに至る。従って、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2が伸長動作し、アームAMの先端に取り付けられたバケットBUがダンプ方向に駆動される。
On the other hand, the pilot pressure output from the lift pilot pressure output port AL-L of the arm operation lever AL is supplied to the leveling
以上から明らかなように、アーム操作レバーALのみをアームリフト方向に操作した場合、上記駆動制御装置においては、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1が伸長動作してアームAMがリフト方向に駆動するとともに、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2が伸長動作してバケットBUがダンプ方向に駆動する。この場合、バケット用操作弁20の供給ポート20cが閉鎖した状態に保持されるため、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2に対しては、再生供給通路40を通じてのみ油の供給が行われることになる。つまり、アーム操作レバーALのみをアームリフト方向に操作した場合、2つの油圧シリンダアクチュエータC1,C2に対する油の供給回路がシリーズ回路となる。アーム用油圧シリンダアクチュエータC1から排出された油のうち、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2に供給される油の流量は、レベリング再生弁51及び圧力制御弁54の機能により、常に予め設定した分流比となる。これにより、アーム操作レバーALのみをアームリフト方向に操作すれば、バケットBUの姿勢を維持したままアームAMをリフト方向に駆動するようにした、いわゆるレベリング制御を行うことが可能になる。
As is apparent from the above, when only the arm operation lever AL is operated in the arm lift direction, in the drive control device, the arm hydraulic cylinder actuator C1 is extended to drive the arm AM in the lift direction, and the bucket. The hydraulic cylinder actuator C2 is extended to drive the bucket BU in the dump direction. In this case, since the
尚、図1及び図2に示す中立位置10−C,20−Cからアーム操作レバーALのみをアームダウン方向に操作した場合には、その操作量に応じたパイロット圧がダウン用パイロット圧通路12を通じてアーム用操作弁10に供給されることになる。この場合、バケット用操作弁20や再生制御ユニット50に対してパイロット圧が出力されることはなく、これらは通常状態に保持されたままとなる。これらの結果、アーム操作レバーALのみをアームダウン方向に操作した場合には、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2が動作することなくアーム用油圧シリンダアクチュエータC1が縮退動作し、アームAMがダウン方向に駆動される。
When only the arm operation lever AL is operated in the arm down direction from the neutral positions 10-C and 20-C shown in FIGS. 1 and 2, the pilot pressure corresponding to the operation amount is reduced to the
次に、図1及び図2に示す中立位置10−C,20−Cからアーム操作レバーALをアームリフト方向に操作するとともに、バケット操作レバーBLをバケットダンプ方向に操作した場合には、それぞれの操作量に応じたパイロット圧がリフトパイロット圧出力ポートAL−L及びダンプパイロット圧出力ポートBL−Dから出力される。アーム用操作弁10に関しては、リフトパイロット圧出力ポートAL−Lから出力されるパイロット圧により、先と同様に、第1位置10−Aとなる。
Next, when the arm operation lever AL is operated in the arm lift direction from the neutral positions 10-C and 20-C shown in FIGS. 1 and 2, and the bucket operation lever BL is operated in the bucket dump direction, The pilot pressure corresponding to the operation amount is output from the lift pilot pressure output port AL-L and the dump pilot pressure output port BL-D. With respect to the
これに対して、バケット用操作弁20に関しては、高圧選択弁21aで選択されたダンプパイロット圧出力ポートBL−Dからのパイロット圧がダンプ用パイロット圧通路21を介して第1圧力室202に供給されることになる。しかしながら、アーム操作レバーALのリフトパイロット圧出力ポートAL−Lから規制パイロット圧通路29を通じて動作制御手段60のサブ圧力室601に供給されたパイロット圧により、ピストン部材61の第2ピストン体612が第2圧力室203に進出移動した状態に保持されるため、先と同様に、バケット用操作弁20のバケットスプール210が図1に示す第1位置20−Aに維持される。レベリング再生弁51についても高圧選択弁24aで選択されたダンプパイロット圧出力ポートBL−Dからパイロット圧が再生用パイロット圧通路24を介して供給されるが、その場合の動作は先と同様である。
On the other hand, regarding the
一方、バケット操作レバーBLがバケットダンプ方向に操作された場合には、ダンプパイロット圧出力ポートBL−Dから出力されたパイロット圧が新たに再生率上昇用パイロット圧通路26を介して再生率上昇弁52に供給され、再生率上昇通路55が開放される。つまり、再生率上昇通路55を通じたバケット用操作弁20への油の供給通路が開放されるため、レベリング再生弁51によって規定された分配比よりも大きな流量の油がバケット用操作弁20を通じてバケット用油圧シリンダアクチュエータC2に供給されることになる。
On the other hand, when the bucket operation lever BL is operated in the bucket dump direction, the pilot pressure output from the dump pilot pressure output port BL-D is newly regenerated through the regeneration rate increasing pilot pressure passage 26. 52, the regeneration
これらの結果、アーム操作レバーALをアームリフト方向に操作するとともに、バケット操作レバーBLをバケットダンプ方向に操作すると、アーム操作レバーALを単独でアームリフト方向に操作した場合に比べて大きな速度でバケットBUをダンプ方向に駆動することができるようになる。この場合、バケット操作レバーBLの操作量に応じて再生率上昇弁52が開口し、再生率上昇通路55の開口面積が増大する。従って、バケットBUのダンプ方向への駆動速度に関してもバケット操作レバーBLの操作量に応じて大きなものとなる。但し、上述したように、バケット用操作弁20は図1に示す第1位置20−Aに維持され、供給ポート20cが閉鎖された状態を保持するため、2つの油圧シリンダアクチュエータC1,C2に対する油の供給回路がシリーズ回路のままとなる。これにより、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1は油圧ポンプ31から吐出された油によって駆動され、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2はアーム用油圧シリンダアクチュエータC1から排出された油のみによって駆動され、油圧ポンプ31から吐出された油によって駆動されることはない。この結果、アーム操作レバーAL及びバケット操作レバーBLを複合操作した場合にも、アーム操作レバーALを単独操作しているときと同じ速度でアームAMをリフト方向に駆動することができる。
As a result, when the arm operation lever AL is operated in the arm lift direction and the bucket operation lever BL is operated in the bucket dump direction, the bucket is operated at a higher speed than when the arm operation lever AL is operated alone in the arm lift direction. The BU can be driven in the dump direction. In this case, the regeneration
さらに、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量が最大で、かつバケット操作レバーBLのバケットダンプ方向への操作量が最大となった状態においてバケットBUのダンプ方向への駆動速度を増大させるには、アーム操作レバーALの操作量を減少させれば良い。すなわち、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量を減少させると、アーム操作レバーALからのパイロット圧も減少し、このパイロット圧に基づく動作制御手段60のピストン部材61によるバケット用操作弁20の規制状態が緩和・解除されることになる。これにより、バケット用操作弁20が図1に示す第1位置20−Aから第2位置20−Bへ向けて動作することが可能となり、バケット用分岐供給通路30Bが開放することになる。しかも、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量を減少させているため、アーム用操作弁10に対するアーム用分岐供給通路30Aからの油の供給量が絞られることになる。このため、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2に対しては、再生供給通路40を通じた油の供給に加えて、油圧ポンプ31から吐出された油が直接バケット用分岐供給通路30Bを通じて供給されるようになり、その総流量が増大することになる。これらの結果、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量が最大で、かつバケット操作レバーBLのバケットダンプ方向への操作量が最大となった状態からもアーム操作レバーALの操作量を減少させることにより、バケットBUのダンプ方向への駆動速度を増大させることができるようになる。
Further, the drive speed of the bucket BU in the dumping direction is increased in a state where the operation amount of the arm operation lever AL in the arm lift direction is maximum and the operation amount of the bucket operation lever BL in the bucket dump direction is maximum. For this, the operation amount of the arm operation lever AL may be decreased. That is, when the operation amount of the arm operation lever AL in the arm lift direction is decreased, the pilot pressure from the arm operation lever AL is also decreased, and the
いま、図9−1に示すように、中立位置20−Cにあるバケットスプール210の端面が第2リテーナ232に当接するまでの距離=a、第2リテーナ232の端面と最も進出移動した際の第2ピストン体612の先端面との間の距離=b、第2リテーナ232の端面がカバー部材204に当接するまでの距離=cとすると、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量が最大で、かつバケット操作レバーBLのバケットダンプ方向への操作量が最大の場合、バケットスプール210はb〜(a+c)の間のストロークとなる。この場合、第1バネ部材233のバネ定数=k2、第1バネ部材233の取付荷重=f2、サブバネ部材613のバネ定数=k3、サブバネ部材613の取付荷重=f3、バケットスプール210の直径=D1(断面積=A1)、第2ピストン体612の直径=D2(断面積=A2)、ダンプ用パイロット圧通路21から第1圧力室202に供給されるパイロット圧=P1、規制パイロット圧通路29からサブ圧力室601に供給されるパイロット圧=P2とし、バケットスプール210の任意のストロークをLとすると、力の釣合式は下式(1)で現すことができる。
Now, as shown in FIG. 9A, the distance until the end surface of the
P1×A1≦f2+k2×L+f3+P2×A2…(1) P1 × A1 ≦ f2 + k2 × L + f3 + P2 × A2 (1)
この状態から上述したように、アーム操作レバーALの操作量を減少させると、バケットスプール210が任意のストロークLにある場合、下式(2)が成立する。
As described above, when the operation amount of the arm operation lever AL is decreased from this state, when the
P1×A1=f2+k2×L+f3+k3×(L−b)+P2×A2…(2) P1 × A1 = f2 + k2 × L + f3 + k3 × (L−b) + P2 × A2 (2)
上式(2)からバケットスプール210のストロークLは下式(3)となる。
From the above equation (2), the stroke L of the
L=−{A2/(k2+k3)}×P2
−(f2+f3−k3×b−P1×A1)/(k2+k3)…(3)
L = − {A2 / (k2 + k3)} × P2
-(F2 + f3-k3 * b-P1 * A1) / (k2 + k3) (3)
ここで、k2,k3,f2,f3,b,P1,P2,A1,A2は定数であるから上式(3)は下式(4)で現すことができる。 Here, since k2, k3, f2, f3, b, P1, P2, A1, and A2 are constants, the above equation (3) can be expressed by the following equation (4).
L=−M×P2+N…(4) L = −M × P2 + N (4)
アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量を減少させた場合には、図9−2に示すように、バケットスプール210のストロークがb→(a+c)となる。上式(4)のMが、バケットスプール210が変化する場合の傾きである。従って、例えばM=A2/(k2+k3)の値を大きく設定すれば、換言すれば、第2ピストン体612として太径のものを適用したり、第1バネ部材233及びサブバネ部材613としてバネ定数の小さいものを適用すれば、図9−2中の実線で示すように、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量を十分に減少させた場合にのみバケットBUのダンプ方向への駆動速度を増大させることができる。
When the operation amount of the arm operation lever AL in the arm lift direction is decreased, the stroke of the
逆に、M=A2/(k2+k3)の値を小さく設定すれば、換言すれば、第2ピストン体612として細径のものを適用したり、第1バネ部材233及びサブバネ部材613としてバネ定数の大きいものを適用すれば、図9−2中の二点鎖線で示すように、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量を僅かに減少させた時点からバケット用操作弁20のバケットスプール210がストロークを開始し、その後、操作量を減少させるに従ってバケットスプール210のストローク量が増大する。この結果、操作者の操作に応じた形でバケットBUのダンプ方向への駆動速度を増大させることができるようになり、追従性の点で操作性の向上を図ることができる。
Conversely, if the value of M = A2 / (k2 + k3) is set small, in other words, the
上記のように、バケット操作レバーBLのバケットダンプ方向への操作量が最大となった状態においてアーム操作レバーALの操作量を減少させ、バケット用操作弁20が図1に示す第1位置20−Aから第2位置20−Bへ向けて動作した状態においては、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2に対する油の供給圧がキャンセル用パイロット圧通路27を通じて再生キャンセル弁53に供給されることになる。従って、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2の負荷圧が再生キャンセル弁53の設定バネ53aによる押圧力を超えると、再生キャンセル弁53が切替動作し、再生キャンセル通路56を開放する。
As described above, when the operation amount of the bucket operation lever BL in the bucket dump direction is maximized, the operation amount of the arm operation lever AL is decreased, and the
この結果、再生供給通路40の油がタンクTに排出されることになり、バケット用操作弁20に対してはバケット用分岐供給通路30Bを通じてのみ油の供給が行われる。つまり、シリーズ回路においてバケット用油圧シリンダアクチュエータC2の負荷圧が予め設定した値を超えると、換言すれば、バケットBUに大きな駆動力が必要な場合、2つの油圧シリンダアクチュエータC1,C2に対する油の供給回路がパラレル回路となり、バケット用油圧シリンダアクチュエータC2に十分な駆動力を確保することができるようになる。
As a result, the oil in the
しかも、主供給通路30から分岐したアーム用分岐供給通路30A及びバケット用分岐供給通路30Bには、アーム用油圧シリンダアクチュエータC1に供給される油の供給圧及びバケット用油圧シリンダアクチュエータC2に供給される油の供給圧のうちの高い方の供給圧に基づいて動作する圧力補償弁32A,32Bが設けてある。従って、アーム用操作弁10の上流側と下流側との圧力差が、バケット用操作弁20の上流側と下流側との圧力差と同一の値となるように制御され、2つの油圧シリンダアクチュエータC1,C2の負荷圧とは無関係に、アーム用操作弁10の開口面積及びバケット用操作弁20の開口面積に比例した流量が確保されるようになる。これにより、負荷圧の小さい油圧シリンダアクチュエータに油が供給された後、負荷圧の大きい油圧シリンダアクチュエータに油が供給される事態を招来することがない。
Moreover, the supply pressure of oil supplied to the arm hydraulic cylinder actuator C1 and the supply pressure to the bucket hydraulic cylinder actuator C2 are supplied to the arm
次に、図1に示す中立位置10−C,20−Cからバケット操作レバーBLをバケットチルト方向に操作した場合には、バケット操作レバーBLのチルトパイロット圧出力ポートBL−Tから出力されたパイロット圧がチルト用パイロット圧通路22を介してバケット用操作弁20の第2圧力室203に供給されるとともに、開放パイロット圧通路28を介して動作制御手段60に供給される。開放パイロット圧通路28を介して動作制御手段60にパイロット圧が供給された場合には、ピストン部材61が第1位置60−Aとなり、図6に示すように、サブ圧力室601が第2ピストン体612のドレン用切欠612bによってピストンドレンポート207と接続されることになり、サブ圧力室601の油がドレン通路23を介してタンクTに排出される。従って、バケット操作レバーBLがバケットチルト方向に操作された場合には、アーム操作レバーALの操作如何に関わらず、動作制御手段60のサブ圧力室601がタンク圧となり、バケットスプール210が図1に示す第3位置20−Dとなる。この結果、図6に示すように、第2アクチュエータポート20bを介してバケット用油圧シリンダアクチュエータC2のロッド側油室C2rに油が供給され、アームAMに対してバケットBUがチルト方向に駆動される。
Next, when the bucket operation lever BL is operated in the bucket tilt direction from the neutral positions 10-C and 20-C shown in FIG. 1, the pilot output from the tilt pilot pressure output port BL-T of the bucket operation lever BL. The pressure is supplied to the
ところで、本実施の形態では、上述したように操作レバーとして唯一の作業機レバーABLを具備したものを適用し、その操作方向を変更することでアーム操作レバーAL、バケット操作レバーBLとして機能させるようにしている。しかも、この作業機レバーABLは、運転席DSの右側に配置されたものである。従って、例えば運転席DSに着座した操作者がアームAMをリフト方向に駆動させようとして作業機レバーABLを後方に傾動させた場合、作業機レバーABLが操作者に近づく方向にも傾動する虞れがある。つまり、アームAMをリフト方向に駆動させるべく作業機レバーABLを後方に傾動させた場合に、無意識のうちに作業機レバーABLが瞬間的にバケットチルト方向にも傾動する場合があり得る。 By the way, in the present embodiment, as described above, the operation lever having the only work machine lever ABL is applied, and the operation direction is changed so as to function as the arm operation lever AL and the bucket operation lever BL. I have to. Moreover, the work machine lever ABL is arranged on the right side of the driver seat DS. Therefore, for example, when an operator seated in the driver's seat DS tries to drive the arm AM in the lift direction and tilts the work implement lever ABL backward, the work implement lever ABL may also tilt in a direction approaching the operator. There is. That is, when the work implement lever ABL is tilted backward to drive the arm AM in the lift direction, the work implement lever ABL may be momentarily tilted also in the bucket tilt direction.
ここで、上述したように、本実施の形態では、アーム操作レバーALを単独でアームリフト方向に操作した場合、図4に示すように、バケット用操作弁20が第1位置20−Aに切り替えられるとともに、動作制御手段60のピストン部材61がバケットスプール210の移動を規制することで、2つの油圧シリンダアクチュエータC1,C2に対する油の供給回路がシリーズ回路となるように維持し、レベリング制御を行うようにしている。
Here, as described above, in the present embodiment, when the arm operation lever AL is operated alone in the arm lift direction, the
従って、アーム操作レバーALが単独でアームリフト方向に操作されている状態においてバケット操作レバーBLがバケットチルト方向に操作された場合、バケット操作レバーBLのチルトパイロット圧出力ポートBL−Tから出力されたパイロット圧がバケット用操作弁20の第2圧力室203に供給され、ピストン部材61を縮退する方向(図4において右方向)、換言すれば、レベリング制御を解除する方向に作用することになる。
Therefore, when the bucket operation lever BL is operated in the bucket tilt direction in a state where the arm operation lever AL is operated alone in the arm lift direction, it is output from the tilt pilot pressure output port BL-T of the bucket operation lever BL. The pilot pressure is supplied to the
しかしながら、本実施の形態では、動作制御手段60のピストン部材61として、サブ圧力室601に第1ピストン体611及び制御バネ部材62を配設するとともに、サブ圧力室601と第2圧力室203との間を連通するように設けたピストン収容通路205に第2ピストン体612を摺動可能に配設し、さらに第1ピストン体611と第2ピストン体612との間にサブバネ部材613を介在させたものを適用している。しかも、サブ圧力室601において第1ピストン体611を移動させるには、第1ピストン体611に形成した連絡通路611aを介して第1サブ圧力室601aと第2サブ圧力室601bとの間に油を流通させる必要がある。従って、アーム操作レバーALが単独でアームリフト方向に操作されている状態においてバケット操作レバーBLが瞬間的にバケットチルト方向に操作され、バケット用操作弁20の第2圧力室203に作用したパイロット圧によって第2ピストン体612が縮退移動したとしても、連絡通路611aの流通する油の通過抵抗により第1ピストン体611が緩衝器として機能し、第2ピストン体612の更なる移動を阻止する。これにより、第2ピストン体612のドレン用切欠612bによってサブ圧力室601とピストンドレンポート207とが互いに連通状態になる事態が発生することはなく、シリーズ回路が確保され、レベリング制御が継続して実施されることになる。
However, in the present embodiment, as the
尚、バケットBUをチルト方向に駆動すべくバケット操作レバーBLをバケットチルト方向に継続して操作した場合には、バケット用操作弁20の第2圧力室203に対してパイロット圧が徐々に供給されることになる。このため、連絡通路611aを通じて第1サブ圧力室601aと第2サブ圧力室601bとの間で適宜油が流通することになり、第2ピストン体612が第1ピストン体611とともに縮退するため、ドレン用切欠612bによってサブ圧力室601の油がタンクTにドレンされることになる。
When the bucket operation lever BL is continuously operated in the bucket tilt direction to drive the bucket BU in the tilt direction, the pilot pressure is gradually supplied to the
尚、上述した実施の形態では、動作制御手段60のピストン部材61として、第1ピストン体611、第2ピストン体612及びサブバネ部材613によるものを例示しているが、必ずしもこれに限らない。例えば、図10の変形例に示すように、ピストン部材61として実施の形態の第2ピストン体612に相当するもののみを適用し、実施の形態のサブバネ部材613を制御バネ部材62として作用させるようにしても良い。この変形例においても、上式(1)〜(4)が成立するため、第2ピストン体612の径や、第1バネ部材233及びサブバネ部材613のバネ定数を適宜変更することにより、アーム操作レバーALのアームリフト方向への操作量が最大で、かつバケット操作レバーBLのバケットダンプ方向への操作量が最大となった状態からアーム操作レバーALの操作量を減少させた場合のバケットBUの動作タイミングを制御することが可能になる。尚、図10の変形例において実施の形態と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略している。
In the above-described embodiment, the
10 アーム用操作弁(第1弁手段)
20 バケット用操作弁(第2弁手段)
30 主供給通路
30A アーム用分岐供給通路(第1分岐供給通路)
30B バケット用分岐供給通路(第2分岐供給通路)
31 油圧ポンプ
40 再生供給通路
41 再生ドレン通路
50 再生制御ユニット
51 レベリング再生弁
52 再生率上昇弁
53 再生キャンセル弁
54 圧力制御弁
55 再生率上昇通路
56 再生キャンセル通路
60 動作制御手段
61 ピストン部材
62 制御バネ部材
200 弁本体
201 スプール孔
202 第1圧力室
203 第2圧力室
204 カバー部材
205 ピストン収容通路
207 ピストンドレンポート
210 バケットスプール
220,230 押圧手段
221,231 第1リテーナ
222,232 第2リテーナ
223,233 第1バネ部材
224,234 第2バネ部材
600 サブカバー部材
601 サブ圧力室
601a 第1サブ圧力室
601b 第2サブ圧力室
611 第1ピストン体
611a 連絡通路
612 第2ピストン体
613 サブバネ部材
AL アーム操作レバー(第1操作手段)
BL バケット操作レバー(第2操作手段)
C1 アーム用油圧シリンダアクチュエータ(第1油圧アクチュエータ)
C2 バケット用油圧シリンダアクチュエータ(第2油圧アクチュエータ)
10 Arm operation valve (first valve means)
20 Bucket operation valve (second valve means)
30
30B Bucket branch supply passage (second branch supply passage)
BL Bucket operation lever (second operation means)
C1 hydraulic cylinder actuator for arm (first hydraulic actuator)
Hydraulic cylinder actuator for C2 bucket (second hydraulic actuator)
Claims (3)
第2弁手段を介して油が給排制御される第2油圧アクチュエータと、
油圧ポンプの吐出口に接続した主供給通路から分岐し、前記第1弁手段に接続する第1分岐供給通路及び前記第2弁手段に接続する第2分岐供給通路と、
前記第1弁手段及び前記第2弁手段の間を接続し、前記第1油圧アクチュエータから排出された油を前記第2油圧アクチュエータに供給可能な再生供給通路と、
前記第1弁手段に対応して設けた第1操作手段と、
前記第2弁手段に対応して設けた第2操作手段と、
前記第1操作手段を一方方向へ操作した場合に前記第2弁手段に作用してその切替動作を制御する動作制御手段と
を備え、前記第1操作手段及び前記第2操作手段をそれぞれ一方方向へ操作した場合には前記動作制御手段を前記第2弁手段に作用させることにより前記第2弁手段が前記第2分岐供給通路を閉鎖して前記再生供給通路を開放する位置となる一方、前記第2操作手段を一方方向へ操作した状態のまま前記第1操作手段の一方方向への操作量を減少させた場合には前記第2弁手段が前記第2分岐供給通路を通じて前記第2油圧アクチュエータに油を供給する位置に切替動作するように構成した油圧アクチュエータの駆動制御装置であって、
前記第2弁手段は、
一方の端部が弁本体に設けた第1圧力室に収容されるとともに、他方の端部が弁本体に設けた第2圧力室に収容され、これら第1圧力室及び第2圧力室に加えられた油圧の差に応じて軸心方向に移動することにより前記第2油圧アクチュエータに対する油の給排制御を行うスプールと、
前記弁本体及び前記スプールの間に介在し、前記第1圧力室に加えられた油圧によって前記スプールが一方方向へ移動する場合にはこれに抗するように作用する押圧手段と
を具備したものであり、
前記第1操作手段及び前記第2操作手段のそれぞれは、個々の操作方向及び個々の操作量に応じたパイロット圧を出力するものであり、
前記動作制御手段は、
先端部が前記第2圧力室において前記スプールに対向するように設けられる一方、基端部が前記弁本体に設けたサブ圧力室の内部に収容され、前記第1操作手段を一方方向へ操作した場合のパイロット圧が前記サブ圧力室に加えられた場合に先端部が前記第2圧力室に向けて進出した位置に配置され、かつその進出位置を維持するピストン部材と、
前記弁本体及び前記ピストン部材の間に介在し、前記ピストン部材の先端部が前記第2圧力室に向けて進出する方向に押圧する制御バネ部材と
を備え、前記ピストン部材が縮退した場合には前記第2弁手段のスプールを前記第2分岐供給通路が開放する位置までの一方方向の移動を許容する一方、前記ピストン部材が進出位置に配置された場合には前記スプールに当接して前記第2分岐供給通路を開放する位置への一方方向の移動を阻止するものである
ことを特徴とする油圧アクチュエータの駆動制御装置。 A first hydraulic actuator in which oil is supplied and discharged via a first valve means;
A second hydraulic actuator that is controlled to supply and discharge oil via a second valve means;
A first branch supply passage branched from a main supply passage connected to a discharge port of the hydraulic pump, connected to the first valve means, and a second branch supply passage connected to the second valve means;
A regeneration supply passage connecting between the first valve means and the second valve means, and capable of supplying oil discharged from the first hydraulic actuator to the second hydraulic actuator;
First operating means provided corresponding to the first valve means;
Second operating means provided corresponding to the second valve means;
Operation control means for controlling the switching operation by acting on the second valve means when the first operation means is operated in one direction, and each of the first operation means and the second operation means in one direction When the operation control means acts on the second valve means, the second valve means closes the second branch supply passage and opens the regeneration supply passage. When the amount of operation of the first operating means in one direction is reduced while the second operating means is operated in one direction, the second valve actuator is connected to the second hydraulic actuator through the second branch supply passage. A hydraulic actuator drive control device configured to switch to a position to supply oil to
The second valve means includes
One end is accommodated in a first pressure chamber provided in the valve body, and the other end is accommodated in a second pressure chamber provided in the valve body. In addition to the first pressure chamber and the second pressure chamber, A spool for performing oil supply / discharge control with respect to the second hydraulic actuator by moving in the axial direction according to the difference in hydraulic pressure,
A pressing means interposed between the valve body and the spool and acting to resist the spool when it moves in one direction by the hydraulic pressure applied to the first pressure chamber. Yes,
Each of the first operation means and the second operation means outputs a pilot pressure corresponding to an individual operation direction and an individual operation amount,
The operation control means includes
The distal end portion is provided so as to face the spool in the second pressure chamber, while the proximal end portion is accommodated in the sub pressure chamber provided in the valve body, and the first operation means is operated in one direction. A piston member that is disposed at a position where a tip portion is advanced toward the second pressure chamber when the pilot pressure is applied to the sub pressure chamber, and maintains the advanced position;
A control spring member that is interposed between the valve body and the piston member and presses in a direction in which a tip portion of the piston member advances toward the second pressure chamber, and when the piston member is retracted The spool of the second valve means is allowed to move in one direction to the position where the second branch supply passage is opened. On the other hand, when the piston member is disposed at the advanced position, the spool comes into contact with the spool. A drive control device for a hydraulic actuator, which prevents movement in one direction to a position where the two-branch supply passage is opened.
前記弁本体及び前記スプールの間に配設したリテーナと、
前記リテーナ及び前記弁本体の間に介在させた第1バネ部材と、
前記スプール及び前記リテーナの間に介在させた第2バネ部材と、
を備え、これら第1バネ部材及び第2バネ部材は互いに異なるバネ定数を有したものである
ことを特徴とする請求項1に記載の油圧アクチュエータの駆動制御装置。 The pressing means is
A retainer disposed between the valve body and the spool;
A first spring member interposed between the retainer and the valve body;
A second spring member interposed between the spool and the retainer;
The hydraulic actuator drive control device according to claim 1, wherein the first spring member and the second spring member have different spring constants.
前記サブ圧力室を第1サブ圧力室及び第2サブ圧力室に分割する態様で前記サブ圧力室の内部に摺動可能に配設し、前記弁本体との間に制御バネ部材が介在される第1ピストン体と、
前記第2圧力室に対して進退移動する態様で配設し、進出移動した場合に前記第2弁手段のスプールに当接可能となる第2ピストン体と、
これら第1ピストン体及び第2ピストン体の間に介在し、両者を互いに離反する方向に押圧するサブバネ部材と
を備え、前記第1ピストン体は、前記第1サブ圧力室及び前記第2サブ圧力室を互いに連通する連絡通路を有し、前記サブ圧力室の内部を摺動する際にこの連絡通路を通じて前記第1サブ圧力室及び前記第2サブ圧力室の間に油を流通させるものである
ことを特徴とする請求項1に記載の油圧アクチュエータの駆動制御装置。 The piston member is
The sub pressure chamber is divided into a first sub pressure chamber and a second sub pressure chamber so as to be slidable inside the sub pressure chamber, and a control spring member is interposed between the sub pressure chamber and the valve body. A first piston body;
A second piston body arranged in a manner to move forward and backward with respect to the second pressure chamber, and capable of coming into contact with the spool of the second valve means when moved forward;
A sub-spring member interposed between the first piston body and the second piston body and pressing both in a direction away from each other, wherein the first piston body includes the first sub-pressure chamber and the second sub-pressure chamber. A communication passage communicating with each other, and when sliding inside the sub pressure chamber, oil is circulated between the first sub pressure chamber and the second sub pressure chamber through the communication passage. The drive control apparatus for a hydraulic actuator according to claim 1.
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