JPH0693630A - 作業機用バケット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バケットによる篩い作業を自動化し、オペレ
ータの負担を軽減してバケットの角度調整等を容易に行
うことができるようにする。 【構成】 制御弁２１の油圧パイロット部２１Ａ，２１
Ｂに対して減圧弁型油圧パイロット弁３２と電磁式切換
弁４２、コントローラ４６等とをパイロット管路３３
Ａ，３３Ｂ、４３Ａ，４３Ｂを介して並列に設け、パイ
ロット管路３３Ａ，４３Ａのうち高圧側をシャトル弁４
４Ａで選択し、高圧側となった伸び側操作量信号として
のパイロット圧をパイロット管路４５Ａを介して制御弁
２１の油圧パイロット部２１Ａに供給すると共に、パイ
ロット管路３３Ｂ，４３Ｂのうち高圧側をシャトル弁４
４Ｂで選択し、高圧側となった縮み側操作量信号として
のパイロット圧をパイロット管路４５Ｂを介して制御弁
２１の油圧パイロット部２１Ｂに供給し、制御弁２１を
繰り返して交互に切換えてバケットシリンダ１４を繰り
返し伸縮動作させ、バケット１１による篩い作業を自動
化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の作業機に設けられ、バケットに形成した篩い部で除れ
き等の篩い作業を行うのに好適に用いられる作業機用バ
ケット制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の作業機で除れ
き等の篩い作業を行う場合には、少なくとも底部側が篩
い部となった篩い状のバケットを、作業装置のアーム先
端側に回動可能に設け、バケットシリンダ等のシリンダ
装置を伸縮させて篩い状のバケットを前後方向等に繰り
返し回動（往復動）させることにより、岩石が混在した
土砂等から細かい砂れきを除れきしたり、鉄筋コンクリ
ートを解体するときに細かいコンクリートと鉄骨とを篩
い分けたりするようにしている。

【０００３】そこで、図１１ないし図１３にこの種の従
来技術による作業機用バケット制御装置として、油圧シ
ョベルの油圧回路を例に挙げて示す。

【０００４】図において、１は下部走行体、２は旋回装
置、３は該旋回装置２を介して下部走行体１上に旋回可
能に搭載された上部旋回体を示し、該上部旋回体３は、
骨組構造をなす本体フレーム４と、該本体フレーム４に
設けられた機械室５と、該機械室５の前部左側に位置し
て本体フレーム４に設けられた運転室６と、機械室５の
後側に位置して本体フレーム４の後部に設けられたカウ
ンタウエイト７とからなり、該カウンタウエイト７は後
述の作業装置８に対して上部旋回体３全体をバランスさ
せるようになっている。

【０００５】８は上部旋回体３の前部に設けられた作業
装置を示し、該作業装置８は、本体フレーム４の前部に
俯仰動可能に設けられたブーム９と、該ブーム９の先端
に俯仰動可能に設けられたアーム１０と、該アーム１０
の先端に回動可能に設けられた篩い状のバケット１１と
からなり、これらのブーム９，アーム１０，バケット１
１はブームシリンダ１２，アームシリンダ１３，バケッ
トシリンダ１４によってそれぞれ作動されるようになっ
ている。そして、該作業装置８は土砂等の掘削作業時
に、ブームシリンダ１２，アームシリンダ１３によって
ブーム９，アーム１０を俯仰動させつつ、バケットシリ
ンダ１４によってバケット１１を回動させ、該バケット
１１により土砂等を掘削する。また、該バケット１１に
は底部側および左，右の側板部等に編み目状をなす篩い
部１１Ａが形成され、該篩い部１１Ａは細かい砂れき等
を後述の如く除れきするようになっている。

【０００６】次に図１２中、１５，１６は下部走行体１
に設けられる左，右の走行用油圧モータ、１７は旋回用
油圧モータを示し、該油圧モータ１７は前記旋回装置２
の一部を構成し、下部走行体１上で上部旋回体３を旋回
させる。１８，１９はタンク２０と共に主油圧源を構成
する油圧ポンプを示し、該油圧ポンプ１８，１９は原動
機（図示せず）と共に上部旋回体３の機械室５内に設け
られ、原動機で回転駆動されることによりタンク２０内
の作動油を圧油として各シリンダ１２，１３，１４およ
び油圧モータ１５，１６，１７等に給排する。

【０００７】２１は油圧ポンプ１９、タンク２０をバケ
ットシリンダ１４に接続する主管路２２Ａ，２２Ｂの途
中に設けられたバケット用の制御弁を示し、該制御弁２
１は油圧ポンプ１９からバケットシリンダ１４に給排す
る圧油の方向および流量を制御する油圧パイロット式の
方向切換弁からなり、左，右の切換制御部としての油圧
パイロット部２１Ａ，２１Ｂは後述のパイロット管路３
３Ａ，３３Ｂに接続されている。ここで、制御弁２１は
ブーム用の制御弁２３および右側の走行用制御弁２４と
共に油圧ポンプ１９側の制御弁ユニット２５を構成し、
油圧ポンプ１８側の制御弁ユニット２６はアーム用の制
御弁２７、左側の走行用制御弁２８、ブーム用の他の制
御弁２９および旋回用の制御弁３０から構成されてい
る。なお、制御弁２３，２４，２７，２８，２９および
３０についても制御弁２１と同様に油圧パイロット式の
方向切換弁により構成されている。

【０００８】次に図１３中、３１は油圧ポンプ１８，１
９と共に原動機によって駆動され、タンク２０と共に副
油圧源を構成するパイロットポンプ、３２はバケットシ
リンダ１４を伸縮させるべく運転室６内に設けられた第
１の操作指令手段としての減圧弁型油圧パイロット弁を
示し、該パイロット弁３２はそれぞれ高圧側、低圧側が
パイロットポンプ３１、タンク２０に接続され、出力側
がそれぞれパイロット管路３３Ａ，３３Ｂを介して制御
弁２１の油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂに接続された
左，右の減圧弁３４Ａ，３４Ｂを備えている。そして、
該パイロット弁３２は操作レバー３５を手動で矢示Ａ，
Ｂ方向に傾転操作することにより、パイロット管路３３
Ａ，３３Ｂを減圧弁３４Ａ，３４Ｂを介してパイロット
ポンプ３１とタンク２０とに切換え接続し、操作レバー
３５の傾転操作量に応じたパイロット圧を制御弁２１の
油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂに供給して制御弁２１
を中立位置（イ）から切換位置（ロ），（ハ）に切換え
る。

【０００９】なお、ブーム用の制御弁２３，２９、アー
ム用の制御弁２７等についてもバケット用の制御弁２１
とほぼ同様にそれぞれ減圧弁型油圧パイロット弁の操作
レバー（いずれも図示せず）を傾転操作することによ
り、このときのパイロット圧に応じてそれぞれ図１２に
示す中立位置から左，右の切換位置に切換えられるよう
になっている。

【００１０】このように構成される従来技術では、例え
ば作業現場等で作業装置８により掘削作業を行う場合
に、ブーム用の制御弁２３，２９、アーム用の制御弁２
７をそれぞれの減圧弁型油圧パイロット弁で切換え操作
し、油圧ポンプ１８，１９からの圧油をそれぞれブーム
シリンダ１２、アームシリンダ１３に給排してこれらの
シリンダ１２，１３を伸縮させることによりブーム９、
アーム１０を俯仰動させつつ、減圧弁型油圧パイロット
弁３２の操作レバー３５を図１３中の矢示Ａ，Ｂ方向に
傾転操作してバケット用の制御弁２１を中立位置（イ）
から切換位置（ロ），（ハ）に切換え、油圧ポンプ１９
からの圧油をバケットシリンダ１４に給排することによ
り、該バケットシリンダ１４を伸縮させてバケット１１
を図１１中の矢示Ｃ，Ｄ方向に回動させ、土砂等の掘削
作業を行う。

【００１１】そして、除れき等の篩い作業を行う場合に
は、それぞれブームシリンダ１２、アームシリンダ１３
でブーム９、アーム１０を俯仰動させつつ、減圧弁型油
圧パイロット弁３２の操作レバー３５を図１３中の矢示
Ａ，Ｂ方向に繰り返し交互に傾転操作してバケット用の
制御弁２１を切換位置（ロ），（ハ）に交互に切換える
ことにより、該バケットシリンダ１４を繰り返し伸縮さ
せてバケット１１を図１１中の矢示Ｃ，Ｄ方向に繰り返
し回動（往復動）させ、該バケット１１の篩い部１１Ａ
で岩石が混在した土砂等から細かい砂れきを除れきした
り、鉄筋コンクリートを解体するときに細かいコンクリ
ートと鉄骨とを篩い分けたりするようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、除れき等の篩い作業を行う場合に、バケッ
トシリンダ１４を繰り返し伸縮させてバケット１１を図
１１中の矢示Ｃ，Ｄ方向に交互に回動（往復動）させる
べく、減圧弁型油圧パイロット弁３２の操作レバー３５
を図１３中の矢示Ａ，Ｂ方向に繰り返し交互に傾転操作
してバケット用の制御弁２１を切換位置（ロ），（ハ）
に交互に切換える必要があるから、オペレータは操作レ
バー３５を繰り返し手動で傾転操作するときの負担が大
きく、疲労度が増大するという問題がある。また、この
篩い作業時にバケット１１内の内容物が落下しないよう
に、オペレータはバケット１１を図１１中の矢示Ｃ，Ｄ
方向に交互に回動（往復動）させながらも、該バケット
１１の角度を調整しなければならず、この角度調整に熟
練を要するという問題がある。

【００１３】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はバケットによる篩い作業を自動
化することができ、オペレータの負担を大幅に軽減でき
る上に、バケットの角度調整等を容易に行うことができ
るようにした作業機用バケット制御装置を提供すること
を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために第１の発明が採用する構成は、作業機のアーム先
端側に回動可能に設けられ、少なくとも底部側が篩い部
となった篩い状のバケットと、少なくとも該バケットを
作動すべく主油圧源に一対の主管路を介して接続され、
圧油が給排されることにより伸縮動作するシリンダ装置
と、前記各主管路の途中に設けられ、左，右の切換制御
部に外部から該シリンダ装置の伸び側操作量信号、縮み
側操作量信号が供給されることにより、前記主油圧源か
らシリンダ装置に給排する圧油の方向および流量を制御
する方向切換弁と、該方向切換弁の各切換制御部に操作
レバーの傾転操作量に応じた信号を、前記シリンダ装置
の伸び側操作量信号、縮み側操作量信号として出力する
第１の操作指令手段と、前記シリンダ装置を繰り返し交
互に伸縮動作させるように、前記方向切換弁の各切換制
御部に前記シリンダ装置の伸び側操作量信号と縮み側操
作量信号とを繰り返し交互に出力する第２の操作指令手
段と、前記第１、第２の操作指令手段からそれぞれ出力
される伸び側操作量信号のうち大きい信号を選択し、選
択した伸び側操作量信号を前記方向切換弁の一方の切換
制御部に供給する一方の選択手段と、前記第１、第２の
操作指令手段からそれぞれ出力される縮み側操作量信号
のうち大きい信号を選択し、選択した縮み側操作量信号
を前記方向切換弁の他方の切換制御油圧パイロット部に
供給する他方の選択手段とからなる。

【００１５】また、第２の発明が採用する構成は、作業
機のアーム先端側に回動可能に設けられ、少なくとも底
部側が篩い部となった篩い状のバケットと、少なくとも
該バケットを作動すべく主油圧源に一対の主管路を介し
て接続され、圧油が給排されることにより伸縮動作する
シリンダ装置と、前記各主管路の途中に設けられ、左，
右の油圧パイロット部に外部からパイロット圧が供給さ
れることにより、前記主油圧源からシリンダ装置に給排
する圧油の方向および流量を制御する油圧パイロット式
の方向切換弁と、該方向切換弁の各油圧パイロット部に
パイロット圧を供給すべく減圧弁型油圧パイロット弁に
よって構成され、操作レバーの傾転操作量に応じたパイ
ロット圧を前記シリンダ装置の伸び側操作量信号、縮み
側操作量信号として出力する第１の操作指令手段と、前
記方向切換弁の各油圧パイロット部に対して該第１の操
作指令手段と並列に設けられ、前記シリンダ装置を繰り
返し交互に伸縮動作させるように、前記シリンダ装置の
伸び側操作量信号と縮み側操作量信号とをパイロット圧
として繰り返し交互に出力する第２の操作指令手段と、
前記第１、第２の操作指令手段からそれぞれ伸び側操作
量信号として出力されるパイロット圧のうち高圧側を選
択し、高圧側のパイロット圧を前記方向切換弁の一方の
油圧パイロット部に供給する一方の選択手段と、前記第
１、第２の操作指令手段からそれぞれ縮み側操作量信号
として出力されるパイロット圧のうち高圧側を選択し、
高圧側のパイロット圧を前記方向切換弁の他方の油圧パ
イロット部に供給する他方の選択手段とからなる。

【００１６】この場合、前記第２の操作指令手段は、外
部入力手段と制御手段とを備え、該制御手段は前記伸び
側操作量信号と縮み側操作量信号とを交互に出力する出
力時間を、前記外部入力手段からの入力信号に基づき可
変に制御してなる構成とするのが好ましい。

【００１７】また、前記第２の操作指令手段は、外部入
力手段と制御手段とを備え、該制御手段は交互に出力す
る前記伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との時間比
率を、前記外部入力手段からの入力信号に基づき可変に
制御してなる構成としてもよい。

【００１８】さらに、前記第２の操作指令手段は、外部
入力手段と制御手段とを備え、該制御手段は交互に出力
する前記伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との最大
値を、前記外部入力手段からの入力信号に基づき可変に
制御してなる構成としてもよい。

【００１９】一方、前記シリンダ装置は前記アームの先
端側でバケットを回動させるバケットシリンダによって
構成するのが好ましい。

【００２０】

【作用】上記構成により、第２の操作指令手段でシリン
ダ装置の伸び側操作量信号と縮み側操作量信号とを繰り
返し交互に出力するようにすれば、シリンダ装置として
のバケットシリンダを自動的に繰り返し交互に伸縮動作
させることができ、バケットを前後方向等に往復動させ
ながら篩い作業を自動的に行うことができる。

【００２１】また、第１の操作指令手段で操作レバーの
傾転操作量に応じたシリンダ装置の伸び側操作量信号ま
たは縮み側操作量信号を、例えばパイロット圧として出
力させ、この状態で第２の操作指令手段によりシリンダ
装置の伸び側操作量信号と縮み側操作量信号とをパイロ
ット圧として繰り返し交互に出力するようにすれば、第
１、第２の操作指令手段からそれぞれ出力されるパイロ
ット圧のうち、高圧側のパイロット圧が方向切換弁の油
圧パイロット部に供給されるので、例えばバケットを前
後方向の一側に移動させながら、かつ前後方向に往復動
させて篩い作業を続行できる。

【００２２】さらに、前記伸び側操作量信号と縮み側操
作量信号とを交互に出力する出力時間を可変に制御した
り、伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との時間比率
を可変に制御したりすることができる上に、交互に出力
される伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との最大値
を可変に制御したりすることができ、バケット角度を適
宜に調整して篩い作業を行うことができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１０に
基づき説明する。なお、実施例では前述した図１１ない
し図１３に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号
を付し、その説明を省略するものとする。

【００２４】而して、図１ないし図５は本発明の第１の
実施例を示している。

【００２５】図中、４１はパイロットポンプ３１等と共
に原動機によって駆動される他のパイロットポンプ、４
２は該パイロットポンプ４１、タンク２０を後述のシャ
トル弁４４Ａ，４４Ｂに接続するパイロット管路４３
Ａ，４３Ｂの途中に設けられた電磁式切換弁を示し、該
切換弁４２は４ポート２位置の電磁式方向切換弁によっ
て構成され、その左，右両側にはソレノイド部４２Ａ，
４２Ｂが設けられている。そして、該切換弁４２は後述
するコントローラ４６からの制御信号でソレノイド部４
２Ａ，４２Ｂが励磁されることにより、中立位置ａから
切換位置ｂ，ｃに比較的速い速度で切換えられ、パイロ
ットポンプ４１からのパイロット圧をパイロット管路４
３Ａ，４３Ｂに図３、図４に示す如くバケットシリンダ
１４の伸び側操作量信号、縮み側操作量信号として出力
する。

【００２６】ここで、減圧弁型油圧パイロット弁３２が
第１の操作指令手段を構成するのに対して、電磁式切換
弁４２はコントローラ４６等と共に第２の操作指令手段
を構成し、コントローラ４６からの制御信号で切換位置
ｂ，ｃに繰り返し交互に切換えられることにより、パイ
ロット圧としての伸び側操作量信号と縮み側操作量信号
とを図３、図４に示すように繰り返して出力する。

【００２７】４４Ａはパイロット管路３３Ａ，４３Ａの
うち高圧側を選択する一方の選択手段としてのシャトル
弁を示し、該シャトル弁４４Ａはパイロット管路３３
Ａ，４３Ａからのパイロット圧のうち、高圧側となった
伸び側操作量信号としてのパイロット圧をパイロット管
路４５Ａを介してバケット用の制御弁２１の油圧パイロ
ット部２１Ａに供給する。

【００２８】４４Ｂはパイロット管路３３Ｂ，４３Ｂの
うち高圧側を選択する他方の選択手段としてのシャトル
弁を示し、該シャトル弁４４Ｂはパイロット管路３３
Ｂ，４３Ｂからのパイロット圧のうち、高圧側となった
縮み側操作量信号としてのパイロット圧をパイロット管
路４５Ｂを介して制御弁２１の油圧パイロット部２１Ｂ
に供給する。これにより、制御弁２１は伸び側操作量信
号としてのパイロット圧で中立位置（イ）から切換位置
（ロ）に切換えられ、縮み側操作量信号としてのパイロ
ット圧で切換位置（ハ）に切換えられ、図１２に例示し
た油圧ポンプ１９からの圧油によりバケットシリンダ１
４を伸縮動作させる。

【００２９】さらに、４６はマイクロコンピュータ等か
らなる制御手段としてのコントローラを示し、該コント
ローラ４６は図２に示す如く入力部４７、入力信号やデ
ータを演算処理する演算制御部４８、予め与えられたデ
ータを格納する記憶部４９および出力部５０等から構成
され、後述の如く電磁式切換弁４２の切換制御処理等を
行う。ここで、該コントローラ４６は入力部４７が、電
磁式切換弁４２を作動、停止させるときにＯＮ−ＯＦＦ
操作される外部入力手段としての開閉スイッチ５１と他
の外部入力手段としての出力時間設定器５２等とに接続
され、出力部５０が電磁式切換弁４２のソレノイド部４
２Ａ，４２Ｂに接続されている。

【００３０】そして、該コントローラ４６は開閉スイッ
チ５１をＯＮ状態とし、出力時間設定器５２で出力時間
Ｔを時間Ｔ1 ，Ｔ2 （Ｔ1 ＜Ｔ2 ）等に設定することに
より、パイロット圧としてのバケットシリンダ１４の伸
び側操作量信号、縮み側操作量信号を図３、図４に示す
如く時間Ｔ1 ，Ｔ2 の間隔で繰り返し出力させ、開閉ス
イッチ５１をＯＦＦ状態とすることにより伸び側操作量
信号、縮み側操作量信号の出力を停止させるようになっ
ている。

【００３１】また、この場合、時間Ｔ1 ，Ｔ2 の間隔で
繰り返し出力される伸び側操作量信号と縮み側操作量信
号との時間比率は図３、図４に示すパルス幅Ｗ1 ，Ｗ2
の如く、例えば２：１程度に設定され、バケットシリン
ダ１４のボトム側とロッド側との面積比に対応させるこ
とにより、該バケットシリンダ１４を同一のストローク
で伸長、縮小させ、篩い作業時にバケット１１をほぼ一
定位置で図１１に例示した矢示Ｃ，Ｄ方向に繰り返し回
動（往復動）させるようにしている。

【００３２】本実施例による油圧ショベルのバケット制
御装置は上述の如き構成を有するもので、その基本的作
動については従来技術によるものと格別差異はない。

【００３３】然るに、本実施例では、制御弁２１の油圧
パイロット部２１Ａ，２１Ｂに対して第１の操作指令手
段を構成する減圧弁型油圧パイロット弁３２と、第２の
操作指令手段を構成する電磁式切換弁４２、コントロー
ラ４６等とをパイロット管路３３Ａ，３３Ｂ、４３Ａ，
４３Ｂを介して並列に設け、パイロット管路３３Ａ，４
３Ａのうち高圧側をシャトル弁４４Ａで選択し、高圧側
となった伸び側操作量信号としてのパイロット圧をパイ
ロット管路４５Ａを介して制御弁２１の油圧パイロット
部２１Ａに供給すると共に、パイロット管路３３Ｂ，４
３Ｂのうち高圧側をシャトル弁４４Ｂで選択し、高圧側
となった縮み側操作量信号としてのパイロット圧をパイ
ロット管路４５Ｂを介して制御弁２１の油圧パイロット
部２１Ｂに供給し、該制御弁２１を伸び側操作量信号と
してのパイロット圧で中立位置（イ）から切換位置
（ロ）に切換え、縮み側操作量信号としてのパイロット
圧で切換位置（ハ）に切換えることにより、バケットシ
リンダ１４を伸縮動作させる構成としたから、下記のよ
うな作用効果を得ることができる。

【００３４】即ち、作業装置８を作動させて除れき等の
篩い作業を行う場合には、それぞれブームシリンダ１
２、アームシリンダ１３でブーム９、アーム１０を俯仰
動させつつ、減圧弁型油圧パイロット弁３２の操作レバ
ー３５を図１中の矢示Ａ，Ｂ方向に傾転操作してバケッ
ト１１の角度を適宜に設定し、操作レバー３５を中立位
置に復帰させて開閉スイッチ５１をＯＮ状態とし、出力
時間設定器５２で出力時間Ｔを、例えば時間Ｔ1 に設定
すれば、コントローラ４６からの制御信号により電磁式
切換弁４２のソレノイド部４２Ａ，４２Ｂを繰り返し励
磁して該電磁式切換弁４２を切換位置ｂ，ｃに交互に切
換えることにより、パイロットポンプ４１からのパイロ
ット圧をバケットシリンダ１４の伸び側操作量信号、縮
み側操作量信号として図３に示す如く時間Ｔ1 の間隔で
繰り返し出力できるから、この時間Ｔ1 の間隔でバケッ
ト用の制御弁２１を切換位置（ロ）と切換位置（ハ）と
に交互に切換えることができ、バケットシリンダ１４を
繰り返し伸縮動作させてバケット１１を図１１に例示し
た矢示Ｃ，Ｄ方向に繰り返し回動（往復動）させ、篩い
作業を自動的に行うことができる。

【００３５】そして、この場合には、バケットシリンダ
１４の伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との出力時
間Ｔを比較的短い時間Ｔ1 に設定することにより、制御
弁２１を切換位置（ロ），（ハ）に短時間で交互に切換
えてバケットシリンダ１４を小さなストロークで繰り返
し速く伸縮でき、バケット１１による篩い作業時の振動
や衝撃を小さくできる上に、篩い作業の初期段階にバケ
ット１１が大きく作動することがなくなり、操作性や安
全性を向上できる。

【００３６】また、出力時間設定器５２で出力時間Ｔ
を、例えば時間Ｔ2 （Ｔ2 ＞Ｔ1 ）に設定すれば、パイ
ロットポンプ４１からのパイロット圧をバケットシリン
ダ１４の伸び側操作量信号、縮み側操作量信号として図
４に示す如く比較的長い時間Ｔ2 の間隔で繰り返し出力
できるから、バケットシリンダ１４を比較的ゆっくりと
大きなストロークで繰り返し伸縮でき、バケット１１に
よる篩い作業時の振動や衝撃を大きくして、バケット１
１の篩い部１１Ａで岩石が混在した土砂等から砂れきを
除れきしたり、鉄筋コンクリートを解体するときに細か
いコンクリートと鉄骨とを篩い分けたりするときの効率
を上げることができる。

【００３７】さらに、コントローラ４６で電磁式切換弁
４２を切換制御することにより、例えば時間Ｔ1 ，Ｔ2
の間隔でパイロットポンプ４１からのパイロット圧とし
て繰り返し出力される伸び側操作量信号と縮み側操作量
信号との時間比率を、バケットシリンダ１４のボトム側
とロッド側との面積比に対応させて図３、図４に例示す
る如く２：１程度に設定したから、バケットシリンダ１
４の伸長側、縮小側ストローク量をほぼ等しくすること
ができ、バケット１１を図１１に例示した矢示Ｃ，Ｄ方
向に繰り返し回動（往復動）させて篩い作業を行うとき
に、該バケット１１の作動位置をほぼ一定位置に保つこ
とができる。

【００３８】一方、減圧弁型油圧パイロット弁３２の操
作レバー３５を、例えば図１中の矢示Ａ方向に傾転操作
して減圧弁３４Ａ側から伸び側操作量信号としてのパイ
ロット圧Ｐ1 を出力させると共に（図５参照）、コント
ローラ４６で電磁式切換弁４２を切換制御し、例えば時
間Ｔ1 の間隔でパイロットポンプ４１からのパイロット
圧を図３に示す如き伸び側操作量信号、縮み側操作量信
号として繰り返し出力させるようにすれば、制御弁２１
の油圧パイロット部２１Ａに供給されるパイロット圧と
しての伸び側操作量信号はシャトル弁４４Ａで高圧側が
選択されることにより、図５中に点線で示す特性線５３
から実線で示す特性線５４となって、伸び側操作量信号
は最低圧がパイロット圧Ｐ1 分だけ底上げされるから、
制御弁２１は油圧パイロット部２１Ｂに供給されるパイ
ロット圧としての縮み側操作量信号が図５中に示すパイ
ロット圧Ｐ1 を越えたときにのみ切換位置（ロ）から切
換位置（ハ）に切換えられるようになり、バケットシリ
ンダ１４の伸長側ストローク量を縮小側ストローク量よ
りもパイロット圧Ｐ1 に対応するストローク分だけ大き
くでき、バケット１１を図１１に例示した矢示Ｃ，Ｄ方
向に繰り返し回動（往復動）させて篩い作業を行うとき
に、バケット１１をパイロット圧Ｐ1 に対応するストロ
ーク分だけ矢示Ｃ方向に順次移動させて該バケット１１
の位置を調整できる。

【００３９】従って、本実施例によれば、コントローラ
４６からの制御信号により電磁式切換弁４２のソレノイ
ド部４２Ａ，４２Ｂを繰り返し励磁して該電磁式切換弁
４２１５を切換位置ｂ，ｃに交互に切換えることによ
り、バケットシリンダ１４を繰り返し伸縮動作させてバ
ケット１１を図１１に例示した矢示Ｃ，Ｄ方向に繰り返
し回動（往復動）でき、除れき等の篩い作業を自動的に
行うことができる上に、減圧弁型油圧パイロット弁３２
を併用することにより、操作レバー３５の傾転操作量に
応じたストローク量をもってバケット１１の位置を適宜
に調整でき、オペレータの負担を大幅に軽減してバケッ
ト１１の角度調整を容易に行うことができる等、種々の
効果を奏する。

【００４０】なお、前記第１の実施例では、コントロー
ラ４６の外部入力手段として開閉スイッチ５１と出力時
間設定器５２とを用い、開閉スイッチ５１をＯＮ状態と
して出力時間設定器５２で出力時間Ｔを時間Ｔ1 ，Ｔ2
（Ｔ1 ＜Ｔ2 ）等に設定するものとして述べたが、これ
に替えて、例えば変形例として図６に示す特性線のよう
に電磁式切換弁４２を作動、停止させるときのＯＮ−Ｏ
ＦＦの切換えと出力時間Ｔの設定とを、単一の外部入力
手段により行うようにしてもよい。

【００４１】次に、図７および図８は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものと
するに、本実施例の特徴は、コントローラ６１の入力側
に外部入力手段としての開閉スイッチ５１、出力時間設
定器５２に加えて他の外部入力手段としての比率調整器
６２を接続し、コントローラ６１により電磁式切換弁４
２を切換制御するときに出力時間Ｔの間隔でパイロット
圧として繰り返し出力される伸び側操作量信号と縮み側
操作量信号との時間比率を、比率調整器６２からの入力
信号に基づいて可変に調整し、例えば伸び側操作量信号
のパルス幅Ｗを図８に実線で示す特性線６３、点線で示
す特性線６４の如くパルス幅Ｗ3 ，Ｗ4 等に適宜に変更
するようにしたことにある。

【００４２】ここで、コントローラ６１は前記第１の実
施例で述べたコントローラ４６とほぼ同様に、入力部、
演算制御部、記憶部および出力部（いずれも図示せず）
等から構成され、電磁式切換弁４２の切換制御処理等を
行うようになっている。そして、該コントローラ６１は
記憶部内に前記パルス幅Ｗ3 ，Ｗ4 等に対応するデータ
が格納され、比率調整器６２からの入力信号に基づきパ
ルス幅Ｗ3 ，Ｗ4 等に対応した制御信号を出力部から電
磁式切換弁４２のソレノイド部４２Ａ，４２Ｂに出力す
る。

【００４３】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができが、特に本実施例では、コントローラ６１で電
磁式切換弁４２を切換制御するときに出力時間Ｔの間隔
でパイロットポンプ４１からのパイロット圧として繰り
返し出力される伸び側操作量信号と縮み側操作量信号と
の時間比率を、比率調整器６２からの入力信号に基づい
て図８に示すパルス幅Ｗ3 ，Ｗ4 等のように可変に調整
するようにしたから、機種毎に異なるバケットシリンダ
１４のボトム側、ロッド側の面積比に応じて、伸び側操
作量信号と縮み側操作量信号との時間比率（パルス幅
Ｗ）を機種毎に適宜に変更したりすることが可能とな
る。

【００４４】次に、図９および図１０は本発明の第３の
実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とするに、本実施例の特徴は、パイロットポンプ４１を
シャトル弁４４Ａ，４４Ｂに接続するパイロット管路７
１Ａ，７１Ｂの途中に、それぞれ電磁比例式の圧力制御
弁７２Ａ，７２Ｂを設け、該圧力制御弁７２Ａ，７２Ｂ
を常時はばね７３Ａ，７３Ｂで閉弁させ、電磁比例ソレ
ノイド部７４Ａ，７４Ｂにコントローラ７５から制御信
号が出力されたときに、この制御信号の電流値等に応じ
て圧力制御弁７２Ａ，７２Ｂの設定圧を可変に制御し、
例えば図１０に示す如く出力時間Ｔの間隔で繰り返し出
力されるパイロット圧としての伸び側操作量信号と縮み
側操作量信号との最大値（最高圧）を、パイロット圧Ｐ
a ，Ｐb のように適宜に調整する構成としたことにあ
る。

【００４５】ここで、コントローラ７５は前記第１の実
施例で述べたコントローラ４６とほぼ同様に、入力部、
演算制御部、記憶部および出力部（いずれも図示せず）
等から構成されているものの、該コントローラ７５の入
力部には外部入力手段としての開閉スイッチ５１、出力
時間設定器５２に加えて他の外部入力手段としての圧力
調整器７６が接続されている。そして、該コントローラ
７５は開閉スイッチ５１、出力時間設定器５２および圧
力調整器７６等からの入力信号に基づき圧力制御弁７２
Ａ，７２Ｂの切換制御処理を図１０に実線で示す特性線
７７および点線で示す特性線７８等の如く行い、コント
ローラ７５から電磁比例ソレノイド部７４Ａ，７４Ｂに
出力される制御信号の電流値等を圧力調整器７６で調整
することにより、圧力制御弁７２Ａ，７２Ｂの設定圧
（最高圧）を、パイロット圧Ｐa ，Ｐb のように可変に
制御している。

【００４６】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができが、特に本実施例では、コントローラ７５で電
磁式の圧力制御弁７２Ａ，７２Ｂを切換制御するとき
に、圧力調整器７６からの入力信号に基づき圧力制御弁
７２Ａ，７２Ｂの設定圧（最高圧）を、パイロット圧Ｐ
a ，Ｐb のように可変に調整する構成としたから、バケ
ット１１による篩い作業時の振動、衝撃およびバケット
角度等を圧力調整器７６で適宜に調整、変更することが
可能となる。

【００４７】なお、前記各実施例では、シリンダ装置と
してのバケットシリンダ１４を伸縮動作させることによ
り、バケット１１を前後方向等に繰り返し回動（往復
動）させて除れき等の篩い作業を自動的に行うものとし
て述べたが、これに替えて、例えばシリンダ装置４２と
してアームシリンダ１３を用い、該アームシリンダ１３
を伸縮動作させることにより、バケット１１を前後方向
等に繰り返し作動（往復動）させて除れき等の篩い作業
を自動的に行うようにしてもよい。

【００４８】また、前記各実施例では、第１の操作指令
手段を減圧弁型油圧パイロット弁３２で構成するものと
して述べたが、これに替えて、操作レバーの傾転操作量
に応じた電気信号を伸び側操作量信号、縮み側操作量信
号として出力する電気式操作レバー装置等で第１の操作
指令手段を構成してもよく、この場合には、操作レバー
装置からの電気信号をコントローラ４６（６１，７５）
等に入力し、該コントローラ４６（６１，７５）等で第
１、第２の操作指令手段からそれぞれ出力される伸び側
操作量信号、縮み側操作量信号のうち大きい信号を選択
処理するようにすれば、前記各実施例とほぼ同様の作用
効果を得ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、方向
切換弁の各切換制御部に操作レバーの傾転操作量に応じ
た信号を、シリンダ装置の伸び側操作量信号、縮み側操
作量信号として出力する第１の操作指令手段と、前記シ
リンダ装置を繰り返し交互に伸縮動作させるように、前
記方向切換弁の各切換制御部に前記シリンダ装置の伸び
側操作量信号と縮み側操作量信号とを繰り返し交互に出
力する第２の操作指令手段とを設け、該第１、第２の操
作指令手段からそれぞれ出力される伸び側操作量信号、
縮み側操作量信号のうち大きい信号を選択し、選択した
伸び側操作量信号、縮み側操作量信号を前記方向切換弁
の各切換制御部に供給して該方向切換弁を切換制御する
ことにより、シリンダ装置でバケットを作動させる構成
としたから、第２の操作指令手段でシリンダ装置の伸び
側操作量信号と縮み側操作量信号とを繰り返し交互に出
力することにより、バケットシリンダ等のシリンダ装置
を自動的に繰り返し交互に伸縮動作させることができ、
バケットを前後方向等に往復動させながら篩い作業を自
動的に行うことができる。

【００５０】また、例えば減圧弁型油圧パイロット弁で
第１の操作指令手段を構成し、該パイロット弁から操作
レバーの傾転操作量に応じたパイロット圧をシリンダ装
置の伸び側操作量信号または縮み側操作量信号として出
力させ、この状態で第２の操作指令手段によりシリンダ
装置の伸び側操作量信号と縮み側操作量信号とをパイロ
ット圧として繰り返し交互に出力するようにすれば、第
１、第２の操作指令手段からそれぞれ出力されるパイロ
ット圧のうち、高圧側のパイロット圧が方向切換弁の油
圧パイロット部に供給されることにより、例えばバケッ
トを前後方向の一側に移動させながら、かつ前後方向に
往復動させて篩い作業を続行でき、このときのバケット
位置を操作レバーの傾転操作量に応じて適宜に調整でき
る。

【００５１】さらに、前記伸び側操作量信号と縮み側操
作量信号とを交互に出力する出力時間を可変に制御した
り、伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との時間比率
を可変に制御したりすることができる上に、交互に出力
される伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との最大値
を可変に制御したりすることができるので、篩い作業時
の衝撃の大きさやバケット角度を適宜に調整でき、オペ
レータの負担を大幅に軽減できる等、種々の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるバケット制御装置
を示す油圧回路図である。

【図２】コントローラの構成等を示す制御ブロック図で
ある。

【図３】伸び側操作量信号、縮み側操作量信号の特性を
示す特性線図である。

【図４】図３とは異なる伸び側操作量信号、縮み側操作
量信号の特性を示す特性線図である。

【図５】操作レバーを傾転操作したときの伸び側操作量
信号、縮み側操作量信号を示す特性線図である。

【図６】変形例による操作量と操作量信号の出力時間と
の関係を示す特性線図である。

【図７】第２の実施例によるバケット制御装置を示す油
圧回路図である。

【図８】第２の実施例による伸び側操作量信号、縮み側
操作量信号の特性を示す特性線図である。

【図９】第３の実施例によるバケット制御装置を示す油
圧回路図である。

【図１０】第３の実施例による伸び側操作量信号、縮み
側操作量信号の特性を示す特性線図である。

【図１１】従来技術による油圧ショベルを示す全体図で
ある。

【図１２】図１１に示す油圧ショベルの油圧回路図であ
る。

【図１３】図１２に示すバケットシリンダ用の油圧回路
図である。

【符号の説明】

８ 作業装置 ９ ブーム １０ アーム １１ バケット １１Ａ 篩い部 １２ ブームシリンダ １３ アームシリンダ １４ バケットシリンダ（シリンダ装置） １８，１９ 油圧ポンプ ２０ タンク ２１，２３，２７ 制御弁（方向切換弁） ２１Ａ，２１Ｂ 油圧パイロット部（切換制御部） ２２Ａ，２２Ｂ 主管路 ３１，４１ パイロットポンプ ３２ 減圧弁型油圧パイロット弁（第１の操作指令手
段） ３３Ａ，３３Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ，７
１Ａ，７１Ｂ パイロット管路 ４２ 電磁式切換弁（第２の操作指令手段） ４４Ａ，４４Ｂ シャトル弁（選択手段） ４６，６１，７５ コントローラ（制御手段） ５１ 開閉スイッチ（外部入力手段） ５２ 出力時間設定器（外部入力手段） ６２ 比率調整器（外部入力手段） ７２Ａ，７２Ｂ 圧力制御弁（第２の操作指令手段） ７６ 圧力調整器（外部入力手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機のアーム先端側に回動可能に設け
   られ、少なくとも底部側が篩い部となった篩い状のバケ
   ットと、少なくとも該バケットを作動すべく主油圧源に
   一対の主管路を介して接続され、圧油が給排されること
   により伸縮動作するシリンダ装置と、前記各主管路の途
   中に設けられ、左，右の切換制御部に外部から該シリン
   ダ装置の伸び側操作量信号、縮み側操作量信号が供給さ
   れることにより、前記主油圧源からシリンダ装置に給排
   する圧油の方向および流量を制御する方向切換弁と、該
   方向切換弁の各切換制御部に操作レバーの傾転操作量に
   応じた信号を、前記シリンダ装置の伸び側操作量信号、
   縮み側操作量信号として出力する第１の操作指令手段
   と、前記シリンダ装置を繰り返し交互に伸縮動作させる
   ように、前記方向切換弁の各切換制御部に前記シリンダ
   装置の伸び側操作量信号と縮み側操作量信号とを繰り返
   し交互に出力する第２の操作指令手段と、前記第１、第
   ２の操作指令手段からそれぞれ出力される伸び側操作量
   信号のうち大きい信号を選択し、選択した伸び側操作量
   信号を前記方向切換弁の一方の切換制御部に供給する一
   方の選択手段と、前記第１、第２の操作指令手段からそ
   れぞれ出力される縮み側操作量信号のうち大きい信号を
   選択し、選択した縮み側操作量信号を前記方向切換弁の
   他方の切換制御部に供給する他方の選択手段とから構成
   してなる作業機用バケット制御装置。
2. 【請求項２】 作業機のアーム先端側に回動可能に設け
   られ、少なくとも底部側が篩い部となった篩い状のバケ
   ットと、少なくとも該バケットを作動すべく主油圧源に
   一対の主管路を介して接続され、圧油が給排されること
   により伸縮動作するシリンダ装置と、前記各主管路の途
   中に設けられ、左，右の油圧パイロット部に外部からパ
   イロット圧が供給されることにより、前記主油圧源から
   シリンダ装置に給排する圧油の方向および流量を制御す
   る油圧パイロット式の方向切換弁と、該方向切換弁の各
   油圧パイロット部にパイロット圧を供給すべく減圧弁型
   油圧パイロット弁によって構成され、操作レバーの傾転
   操作量に応じたパイロット圧を前記シリンダ装置の伸び
   側操作量信号、縮み側操作量信号として出力する第１の
   操作指令手段と、前記方向切換弁の各油圧パイロット部
   に対して該第１の操作指令手段と並列に設けられ、前記
   シリンダ装置を繰り返し交互に伸縮動作させるように、
   前記シリンダ装置の伸び側操作量信号と縮み側操作量信
   号とをパイロット圧として繰り返し交互に出力する第２
   の操作指令手段と、前記第１、第２の操作指令手段から
   それぞれ伸び側操作量信号として出力されるパイロット
   圧のうち高圧側を選択し、高圧側のパイロット圧を前記
   方向切換弁の一方の油圧パイロット部に供給する一方の
   選択手段と、前記第１、第２の操作指令手段からそれぞ
   れ縮み側操作量信号として出力されるパイロット圧のう
   ち高圧側を選択し、高圧側のパイロット圧を前記方向切
   換弁の他方の油圧パイロット部に供給する他方の選択手
   段とから構成してなる作業機用バケット制御装置。
3. 【請求項３】 前記第２の操作指令手段は、外部入力手
   段と制御手段とを備え、該制御手段は前記伸び側操作量
   信号と縮み側操作量信号とを交互に出力する出力時間
   を、前記外部入力手段からの入力信号に基づき可変に制
   御してなる請求項１または２に記載の作業機用バケット
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記第２の操作指令手段は、外部入力手
   段と制御手段とを備え、該制御手段は交互に出力する前
   記伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との時間比率
   を、前記外部入力手段からの入力信号に基づき可変に制
   御してなる請求項１または２に記載の作業機用バケット
   制御装置。
5. 【請求項５】 前記第２の操作指令手段は、外部入力手
   段と制御手段とを備え、該制御手段は交互に出力する前
   記伸び側操作量信号と縮み側操作量信号との最大値を、
   前記外部入力手段からの入力信号に基づき可変に制御し
   てなる請求項１または２に記載の作業機用バケット制御
   装置。
6. 【請求項６】 前記シリンダ装置は前記アームの先端側
   でバケットを回動させるバケットシリンダによって構成
   してなる請求項１，２，３，４または５に記載の作業機
   用バケット制御装置。