JP2001199682A - 油圧ショベルの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吊り荷作業や掘削作業といった各作業状態を
確実に判断するとともに、安全性の向上を図った油圧シ
ョベルの制御装置を提供する。 【解決手段】 複数の油圧シリンダによって回動するブ
ーム及びアームを備え、また前記アームの先端に作業機
シリンダによって回動自在な作業機及び格納可能な吊り
荷作業用のフックを備えた油圧ショベルの制御装置にお
いて、前記吊り荷作業用のフックの格納状態を検出する
格納状態検出手段と、この格納状態検出手段でフックが
格納状態でないと判断したときに前記油圧シリンダのう
ち少なくとも１つの油圧シリンダの負荷保持側油室に作
用して前記負荷保持側油室の負荷を保持する負荷保持手
段とを有した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削作業と吊り荷
作業とを適宜選択可能な油圧ショベルの制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、一般的な油圧ショベルの一例を図
５を用いて詳細に説明する。図５は、一般的な油圧ショ
ベルの側面図である。

【０００３】図において、３１は油圧ショベルであっ
て、この油圧ショベル３１は、走行自在な下部走行体３
２と、この下部走行体３２の上部に旋回自在に搭載され
る上部旋回体３３と、この上部旋回体３３の前部中央に
一端を回動中心として伏仰自在に取り付けられるアタッ
チメント３４とを備えている。

【０００４】前記上部旋回体３３の前部左側には運転室
３３ａが備えられている。この運転室３３ａの内部に
は、オペレータが着座する運転席と、この運転席の左右
両側に配置される一対の操作レバーと、運転席前方に配
置される一対の走行レバーとが備えられている。

【０００５】前記アタッチメント３４は、前記上部旋回
体３３に一端が取り付けられたブーム３５と、このブー
ム３５の他端側に一端が取り付けられたアーム３６と、
このアーム３６の先端部に取り付けられたバケット３７
とを有している。前記ブーム３５は、両端が前記上部旋
回体３３の前部とブーム３５とに接続された一対のブー
ムシリンダ３５ａによって伏仰自在とされている。ま
た、前記アーム３６は、前記ブーム３５の背面とアーム
３６の端部との間に配置されたアームシリンダ３６ａに
よって回動自在とされている。さらに、前記バケット３
７は、このバケット３７と前記アーム３６の背面との間
に配置されたバケットシリンダ３７ａによって回動自在
とされている。なお、前記バケット３７と前記バケット
シリンダ３７ａとの間にはバケットリンク３８が配置さ
れ、このバケットリンク３８には、吊り荷作業に用いら
れるフック３９が格納されている。このフック３９は、
その後端が前記バケットリンク３８とバケット３７とが
接続される回動軸に回動自在に接続されている。また、
フック３９の先端側は、バケットリンク３８の接続部に
着脱自在に接続されている。このフック３９を使用する
ときには、バケットリンク３８に接続されるフック３９
の先端側の接続を解除し、フック３９をその後端を回動
中心として回動自在とした状態で行う（使用状態）。

【０００６】油圧ショベル３１の掘削作業時には、オペ
レータは、前記運転席に着座し、前記操作レバーを操作
して前記ブームシリンダ３５ａ，アームシリンダ３６ａ
ないしバケットシリンダ３７ａの駆動を行う。即ち、ブ
ーム３５，アーム３６ないしバケット３７を動かし、掘
削作業を行う。このとき、前記フック３９は、前記バケ
ットリンク３８に格納された状態にある。これによる
と、フック３９が掘削作業を行うバケット３７や障害物
等に干渉する恐れがないので、掘削作業を効率よく行う
ことができる。

【０００７】また、吊り荷作業時には、先ず、前記バケ
ット３７を格納状態（図に示す状態）とする。次に、前
記バケットリンク３８に格納されるフック３９を使用状
態にする。そして、オペレータは、前記操作レバーを操
作して前記ブームシリンダ３５ａ，アームシリンダ３６
ａ等の駆動を行うことにより、ブーム３５ないしアーム
３６を動かし、前記フック３９の位置を調整すると共
に、前記フック３９で例えば荷物Ｗを吊るといった吊り
荷作業を行う。

【０００８】図６は、上述した掘削作業と吊り荷作業と
を適宜選択して行うことができる従来の油圧回路の例
（実開昭５６−６４４６５号）である。

【０００９】図において、４１は油圧ポンプであって、
この油圧ポンプ４１は、タンク４２から圧油を吸い上
げ、油圧シリンダ４４に圧油を供給している。また、こ
の油圧ポンプ４１と油圧シリンダ４４との間には、圧油
の流れる方向を切り換え可能な油圧切換弁４３が配置さ
れている。油圧シリンダ４４は、ピストン４５によって
第一室４６と第二室４７とに仕切られている。また、こ
の第二室４７と前記油圧切換弁４３との間には、チェッ
ク弁４８ａとホールディング弁４８ｂとから構成される
カウンタバランス弁４８が配置されている。前記チェッ
ク弁４８ａは、前記油圧ポンプ４１から前記第二室４７
への油の通過は許可するが、前記第二室４７から前記タ
ンク４２への圧油の通過は許可しない構成となってい
る。また、前記ホールディング弁４８ｂは、前記油圧ポ
ンプ４１から第一室４６へ流れる圧油量に応じて前記第
二室４７からタンク４２へ流す圧油量を決定し、また前
記油圧切換弁４３が中立状態の場合には、前記第二室４
７からタンク４２への圧油の流れを止める。前記第二室
４７とカウンタバランス弁４８との間には、この第二室
４７とカウンタバランス弁４８との間の圧油の圧力が設
定圧以上になったときに、この圧油の圧力を設定圧以内
に保つように余分な圧油をタンク４２へ戻すリリーフ弁
５１が設けられている。前記第二室４７と前記油圧切換
弁４３との間であって前記カウンタバランス弁４８と平
行な位置には、圧油を前記カウンタバランス弁４８を介
すことなく直接前記タンク４２へ戻すことが可能な切換
弁４９が備えられている。この切換弁４９の切り換え
は、切換弁４９に取り付けられた切換レバー５０をオペ
レータが切り換えることによって行われる。

【００１０】次に油圧ショベルの掘削作業時における油
圧回路の動作の説明を行う。掘削時には、まず前記切換
弁４９を圧油が直接前記タンク４２に戻るように設定す
る。そして、ピストン４５を伸長させるために、前記油
圧切換弁４３を切り換えて前記油圧シリンダ４４の第二
室４７に圧油を供給する。これにより、第二室４７が膨
張し、逆に前記第一室４６がピストン４５によって圧縮
されて第一室４６内の圧油がタンク４２に戻る。この動
作によりピストン４５は伸長する。逆にピストン４５を
縮小させるために、前記油圧切換弁４３を切り換えて前
記油圧シリンダ４４の第一室４６に圧油を供給する。こ
れにより、第一室４６が膨張し、逆に前記第二室４７が
ピストン４５によって圧縮されて第二室４７内の圧油が
タンク４２に戻る。この動作によりピストン４５は縮小
する。

【００１１】次に油圧ショベルの吊り荷作業時における
油圧回路の動作の説明を行う。吊り荷作業時には、まず
切換レバー５０により前記切換弁４９を、圧油が前記カ
ウンタバランス弁４８を介して前記タンク４２に戻るよ
うに設定する。そして、ピストン４５を伸長させるため
に、前記油圧切換弁４３を切り換えて前記油圧シリンダ
４４の第二室４７に圧油を供給する。この時、圧油はチ
ェック弁４８ａを通過する。これにより、第二室４７が
膨張し、逆に前記第一室４６がピストン４５によって圧
縮されて第一室４６内の圧油がタンク４２に戻る。この
動作によりピストン４５は伸長する。逆にピストン４５
を縮小させるために、前記油圧切換弁４３を切り換えて
前記油圧シリンダ４４の第一室４６に圧油を供給する。
これにより、第一室４６が膨張し、逆に前記第二室４７
がピストン４５によって圧縮されて第二室４７内の圧油
がタンク４２に戻ろうとする。しかしながら、この圧油
はホールディング弁４８ｂによって、前記第一室４６へ
供給された圧油の量に応じた量だけタンク４２へ戻るの
で、圧油の流出が抑制されて吊り荷が急激に降下するこ
とがない。また、油圧切換弁４３が中立状態になったと
きにはホールディング弁４８ｂは閉塞するので、このホ
ールディング弁４８ｂにより圧油の流れが止められて吊
り荷を静止状態で保持することができる。また、この閉
塞したホールディング弁４８ｂが再び開口するために
は、所要の圧力を有する圧油が第一室４６に作用する必
要があり、この圧油によってホールディング弁４８ｂの
閉塞状態は解除され、このホールディング弁４８ｂは再
び前記第一室４６に作用する圧油に応じて制御される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルは元来掘
削作業に使用される機械であったが、近年では油圧ショ
ベルの使用方法も多様化し、例えば図５に示すように油
圧ショベルを吊り荷作業に使用する場合も増えてきてい
る。このため、図５に示す油圧ショベルに図６で示され
る油圧回路を採用し、掘削作業と吊り荷作業とにそれぞ
れ適した状態を作り出すようにしたものがある。この図
６に示される油圧回路によると、吊り荷作業時にはカウ
ンタバランス弁４８により吊り荷を確実に保持すること
ができ、吊り荷の負荷により圧油がリークしてピストン
が縮小する事態を防止することができる。また、カウン
タバランス弁４８は負荷圧の発生する油圧シリンダ４４
の油室に近接して設けられているので、油圧シリンダ４
４と切換弁４９とを連通する配管が破損した場合に油圧
シリンダ４４が縮小動作して吊り荷を落下させることも
ない。また、掘削作業時には、切換レバー５０によりピ
ストン４５の縮小時の圧油がカウンタバランス弁４８を
介さずにタンク４２に戻るように設定できるので、カウ
ンタバランス弁４８の影響を防ぐことができる。これに
より、作業スピードが低下する心配がなくなるので、作
業効率を低下させる心配もない。

【００１３】上述したように図６に示される油圧回路に
よると掘削作業と吊り荷作業とを適宜選択して行うこと
が一応可能ではあるが未だ以下に示すような問題があっ
た。図３に示されるフック３９の格納状態と使用状態と
の変更は、図４に示される切換レバー５０の切換えと何
ら係りなく手動作業によって行われるため、切換レバー
５０の位置とフック３９の状態とが必ずしも一致した状
態になるとはいえない。掘削作業においては、フック３
９を格納した後に切換レバー５０を掘削作業側に切換え
る必要があるので煩わしく、さらに切換えを忘れると効
率が悪くなるという問題がある。同様に吊り荷作業にお
いても、フック３９を使用状態とした後で、切換レバー
５０を吊り荷作業側に切換える必要があるという煩わし
さがある。すなわち、フック３９が使用状態にあるにも
関わらず、オペレータが掘削作業を行った場合には、フ
ック３９が掘削作業を行うバケット３７と接触して破損
する恐れがあった。

【００１４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであって、吊り荷作業や掘削作業といった各作業状
態を確実に判断するとともに、安全性の向上を図った油
圧ショベルの制御装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の油圧シリンダによって回動するブーム及びア
ームを備え、また前記アームの先端に作業機シリンダに
よって回動自在な作業機及び格納可能な吊り荷作業用の
フックを備えた油圧ショベルの制御装置において、前記
吊り荷作業用のフックの格納状態を検出する格納状態検
出手段と、この格納状態検出手段でフックが格納状態に
ないと判断したときに前記油圧シリンダのうち少なくと
も１つの油圧シリンダの負荷保持側油室に作用して前記
負荷保持側油室の負荷を保持する負荷保持手段とを有す
ることを特徴とするものである。

【００１６】これによると、油圧ショベルの作業状態が
吊り荷作業かその他の作業かを自動的に判断することが
できるので、従来のようにオペレータの吊り荷作業状態
への切換え忘れといったことがなくなり、確実に吊り荷
作業に最適な作業状態を作ることができるので作業効率
を向上させることができる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
建設機械の制御装置において、前記負荷保持手段が、負
荷保持側油室から流出する圧油に対して予め設定される
設定圧の背圧を与えて圧油の流出量を制限し、負荷保持
側油室へ流入する圧油は自由流れとし、負荷保持側油室
に圧油が出入しない状態のときには圧油の流れを止める
カウンタバランス弁であることを特徴とするものであ
る。

【００１８】この場合、吊り荷作業時には、カウンタバ
ランス弁により吊り荷を確実に保持することができる。

【００１９】請求項３に記載の発明は、複数の油圧シリ
ンダによって回動するブーム及びアームを備え、また前
記アームの先端に作業機シリンダによって回動自在な作
業機及び格納可能な吊り荷作業用のフックを備えた油圧
ショベルの制御装置において、前記吊り荷作業用のフッ
クの格納状態を検出する格納状態検出手段と、この格納
状態検出手段でフックが格納状態にないと判断したとき
に前記作業機のフックに近づく方向への回動を禁止する
作業機作動禁止手段を有することを特徴とするものであ
る。

【００２０】この場合、吊り荷作業時には吊り荷作業に
影響のある作業機のフックに近づく方向への動作を禁止
するようにしたので、フックと接触する恐れがなくな
り、フックの損傷を防止できるとともに安全性の向上に
繋がる。

【００２１】請求項４に記載の発明は、複数の油圧シリ
ンダによって回動するブーム及びアームを備え、また前
記アームの先端に各種作業を行う作業機及び格納可能な
吊り荷作業用のフックを備えた油圧ショベルの制御装置
において、前記吊り荷作業用のフックの格納状態を検出
する格納状態検出手段と、前記フックによる吊り荷作業
と作業機による作業とのどちらか一方を選択できる作業
モード選択手段とを有し、前記格納状態検出手段でフッ
クが格納状態にないと判断されるとともに前記作業モー
ド選択手段で吊り荷作業が選択されたときのみ前記作業
機のフックに近づく方向への回動を禁止させる作業機作
動禁止手段とを有することを特徴とするものである。

【００２２】これによると、吊り荷作業を行うことを確
実に判断して作業機の回動を制限できるので、他の作業
に影響がでることはない。また、フックと作業機とが接
触する恐れがなく、安全な吊り荷作業を行うことができ
る。

【００２３】請求項５に記載の発明は、請求項４記載の
建設機械の制御装置において、前記格納状態検出手段で
フックが格納状態にないと判断されるとともに前記作業
モード選択手段で作業機による作業が選択されたときに
警報を発する警報発生手段を備えたことを特徴とするも
のである。

【００２４】この場合、フックが使用状態にあるにも関
わらず作業機を回動させてフックを損傷させるといった
ミスがなくなり、安全性の向上に繋がる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るフックを備え
たバケットリンクの構造を図１及び図２に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明に係るフックを備えたバケッ
トリンクの平面図、図２は図１に示されるバケットリン
クのＡ−Ａ断面図である。なお、従来技術と同一構成の
ものについては同符号を付し、その説明を省略する。

【００２６】バケットリンク３８は、その一端に従来技
術の項にて説明したバケット３７と回動自在に接続され
るバケット側接続部３８ａを備えており、また、その他
端にはバケットシリンダ３７ａと回動自在に接続される
バケットシリンダ側接続部３８ｂを備えている。フック
３９は、前記バケットリンク３８内に収納され、その回
動軸３９ｂは、前記バケット側接続部３８ａと同一軸線
上に配置されている。このフック３９の先端側３９ａ
は、前記バケットリンク３８に形成されたフック保持部
材３８ｃに係脱自在に接続される構造となっている。油
圧ショベルで掘削作業を行う場合には、前記フック３９
の先端部３９ａを前記フック保持部材３８ｃに係合し、
格納状態とする。これによると、フック３９が回動する
バケットに接触等して破損する恐れがない。また、吊り
荷作業時には、フック３９の先端部３９ａの係合を解除
するだけでフック３９が使用状態となるので、フックを
後付けする場合に比して作業形態変更に要する時間の短
縮に繋がる。

【００２７】前記バケットリンク３８には、フック３９
が収納状態にあるか、或いは使用状態にあるかの検出を
行う格納状態検出手段である近接スイッチ１０が備えら
れている。この近接スイッチ１０は、前記フック３９の
回動軸３９ｂ側から立設された略長方形状のプレート２
０と所定の距離を保って配置され、フック３９が格納状
態にあるときに前記プレート２０と対面するように配置
されている。なお、前記近接スイッチ１０のハーネス２
１等は外部から衝撃を受けないようにカバー２２で保護
されている。

【００２８】次に本発明の第１実施形態に係る油圧ショ
ベルの制御装置を図に基づいて詳細に説明する。図３は
本発明の第１実施形態に係る油圧回路図である。図にお
いて、４１は油圧ポンプであって、この油圧ポンプ４１
はタンク４２から圧油を吸い上げて油圧シリンダの１つ
であるアームシリンダ１へ圧油を供給している。また、
この油圧ポンプ４１とアームシリンダ１との間には、圧
油の流れる方向を切換可能な油圧切換弁３が配置されて
いる。アームシリンダ１は、ピストン１ａによって第二
室１ｃと負荷保持側油室である第一室１ｂとに仕切られ
ている。また、この第一室１ｂと前記油圧切換弁３との
間にはチェック弁５とホールディング弁４とから構成さ
れる負荷保持手段であるカウンタバランス弁２が備えら
れている。前記チェック弁５は、前記油圧ポンプ４１か
ら前記第一室１ｂへの油の通過は許可するが、前記第一
室１ｂから前記油圧ポンプ４１への圧油の通過は許可し
ない構成となっている。また、前記ホールディング弁４
は、前記油圧ポンプ４１から第一室１ｂへ流れる圧油量
に応じて前記第二室１ｃからタンク４２へ流す圧油量を
決定し、また前記油圧切換弁３が中立状態の場合には、
前記第二室１ｃからタンク４２への圧油の流れを止め
る。前記第二室１ｃとカウンタバランス弁２との間に
は、この第二室１ｃとカウンタバランス弁２との間の圧
油の圧力が設定圧以上になったときに、この圧油の圧力
を設定圧以内に保つように余分な圧油をタンク４２へ戻
すリリーフ弁１１が設けられている。前記油圧切換弁３
の切換えは、操作レバー６のａ方向或いはｂ方向への傾
倒操作によって、パイロットポンプ７からのパイロット
圧油を前記油圧切換弁３に作用させて油圧切換弁３をロ
位置或いはイ位置に切換えることによって行われてい
る。すなわち、操作レバーのａ方向への傾倒でアームの
押し動作が行われ、ｂ方向への傾倒でアームの引き動作
が行われている。また、前記カウンタバランス弁２はア
ームの引き動作時に作用するように配置されている。

【００２９】前記ホールディング弁４は、前記操作レバ
ー６のｂ方向側と接続されており、操作レバー６のｂ方
向への傾倒に対応して開口度が変化するようになってい
る。前記ホールディング弁４と前記操作レバー６のｂ方
向側との間には作業選択用切換弁８が配置されている。
この作業選択用切換弁８は切換え操作により、前述した
操作レバー６のｂ方向からホールディング弁４へのパイ
ロット圧油の供給の他に、前記パイロットポンプ７から
ホールディング弁４へのパイロット圧油を供給すること
が可能である。すなわち、前記作業選択用切換弁８は、
通常パイロットポンプ７からホールディング弁４へパイ
ロット圧油を供給するようにしておき、コントローラ９
から信号が出力されたときに操作レバー６のｂ方向から
ホールディング弁４へパイロット圧油を供給するように
構成されているのである。

【００３０】前記コントローラ９には、前記近接スイッ
チ１０からの信号が常時入力されている。また、コント
ローラ９には、実際に行う作業形態が掘削作業か吊荷作
業かをオペレータが所望に応じて選択できる作業モード
選択手段である作業モード切換スイッチ１４の切換信号
が入力される。コントローラ９は、前記入力された作業
モード切換スイッチ１４からの切換信号及び近接スイッ
チ１０からの信号からフック３９の位置と作業モードと
が適正か否かの判断を行い、前記作業選択用切換弁８を
切換える信号を出力するモード（以下、吊り荷作業モー
ド）、警報発生手段であるブザー１２に警報を発するよ
う信号を出力するモード（以下、警報出力モード）、作
業選択用切換弁８を切換える信号もブザー１２から警報
を発する信号も出力しないモード（掘削作業モード）、
の何れか１つのモードを選択するようにしている。

【００３１】詳述すると、前記作業モード切換スイッチ
１４で吊り荷作業が選択されるとともに近接スイッチ１
０によりフック３９が使用状態にあると判断した場合に
は、前記吊り荷作業モードを選択する。なお、一般にオ
ペレータが吊り荷作業を選択するときには、選択する前
に手動でフック３９を使用状態にしておくのが常である
が例外に格納状態のままのときもある。このときは、前
記警報出力モードで発せられる警報と異なる警報等でオ
ペレータにフック３９が格納状態にあることを知らせる
ようにしてもよい。

【００３２】以下、吊り荷作業モードにおける油圧回路
の動作の説明を行う。この場合、前述したように作業選
択用切換弁８は、操作レバー６のｂ方向からホールディ
ング弁４へパイロット圧油を供給する状態にある。ここ
で、操作レバー６がａ方向に傾倒したときには油圧切換
弁３がイ方向に切換わる。油圧ポンプ４１からの圧油
は、油圧切換弁３を通過し、カウンタバランス弁２のチ
ェック弁５を通過してアームシリンダ１の第一室１ｂへ
達する。この第一室１ｂは供給された圧油によって膨張
し、逆にピストン１ａによって隔たれた第二室１ｃが圧
縮されて圧油がタンク４２に戻る。これにより、アーム
シリンダ１の押し動作が行われる。すなわち、操作レバ
ー６がａ方向に傾倒した場合には、作業選択用切換弁８
が切換わるか否かは関係ないのである。一方、操作レバ
ー６がｂ方向に傾倒したときには油圧切換弁３がロ方向
に切換わる。油圧ポンプ４１からの圧油は、油圧切換弁
３を通過し、アームシリンダ１の第二室１ｃへ達する。
この第二室１ｃは供給された圧油によって膨張し、逆に
ピストン１ａによって隔たれた第一室１ｂが圧縮されて
圧油がタンク４２に戻ろうとする。このタンク４２と第
一室１ｂとの間には、カウンタバランス弁２が備えられ
ており、このカウンタバランス弁２のホールディング弁
４には、近接スイッチ１０がフック３９が格納状態にあ
ることを検知しているため操作レバー６のｂ方向への傾
倒量に応じたパイロット圧油が作用している。この操作
レバー６のｂ方向への傾倒量に応じて第一室１ｂからタ
ンク４２への圧油の流量が決定される。これにより、吊
り荷荷重によるアームの降下速度の増加を抑えることが
できるので吊り荷作業が可能となる。

【００３３】前記作業モード切換スイッチ１４で掘削作
業が選択されるとともに近接スイッチ１０によりフック
３９が使用状態にあると判断した場合には、前記警報出
力モードを選択する。これによると、オペレータがフッ
ク３９が使用状態にあることに事前に気付くのでバケッ
ト３７等を回動させる前に、フック３９を格納状態とす
ることができ、フック３９を損傷させる心配がない。フ
ック３９が格納されたと判断したときには、前記掘削作
業モードを出力する。なお、ここでは、掘削作業モード
にも関わらず、フック３９が使用状態にあるときに警報
を出力する場合について述べたが、これに限らず、バケ
ット３７の回動を禁止する制御をしてもよい。一方、フ
ック３９の状態を監視する近接スイッチ１０が故障し、
近接スイッチ１０からの信号が入力されなくなったとき
に掘削作業が選択された場合も警報を出力するようにし
ておけば、更に安全性が向上する。

【００３４】また、前記作業モード切換スイッチ１４で
掘削作業が選択されるとともに近接スイッチ１０により
フック３９が格納状態にあると判断した場合には、前記
掘削作業モードを選択する。この場合、掘削作業中にフ
ック３９がバケット３７に接触してフック３９を損傷さ
せる心配がない。なお、フック３９が格納状態にあるか
否かは、前記近接スイッチ１０により常に監視している
ので、衝撃等何らかの原因でフック３９の格納状態が解
除された場合には、掘削作業モードから上述の警報出力
モードに切換わり、警報が出力されるため、フック３９
が使用状態になったことを早期に発見でき、フック３９
の損傷を防止できるとともに安全性の向上に繋がる。

【００３５】以下、掘削作業モードにおける油圧回路の
動作の説明を行う。この場合、前述したように作業選択
用切換弁８は、パイロットポンプ７からホールディング
弁４へパイロット圧油を供給する状態にある。ここで、
操作レバー６がａ方向に傾倒する場合の動作は、前述し
た掘削作業モードにおける動作と同様であるのでここで
は説明を省略する。一方、操作レバー６がｂ方向に傾倒
したときには油圧切換弁３がロ方向に切換わる。油圧ポ
ンプ４１からの圧油は、油圧切換弁３を通過し、アーム
シリンダ１の第二室１ｃへ達する。この第二室１ｃは供
給された圧油によって膨張し、逆にピストン１ａによっ
て隔たれた第一室１ｂが圧縮されて圧油がタンク４２に
戻ろうとする。このタンク４２と第一室１ｂとの間に
は、カウンタバランス弁２が備えられているが、このカ
ウンタバランス弁２のホールディング弁４は、前述した
ようにパイロットポンプ７からのパイロット圧油が直接
作用し全開状態となっている。このため、前記第一室１
ｂからの圧油はタンク４２に抵抗なく戻ることができ
る。これにより、アームの引き動作が行われる。

【００３６】なお、ここではアームシリンダを例に挙げ
て述べたが、本発明はこれに限らず、油圧シリンダの１
つであるブームシリンダにカウンタバランス弁を取り付
けるようにしてもよい。この場合、ブームシリンダのブ
ームの下げ動作時に縮小する油室側（負荷保持側油室）
にカウンタバランス弁を配置するようにする。また、ア
ームシリンダとブームシリンダのそれぞれにカウンタバ
ランス弁を取り付けて複合的に制御することも可能であ
る。また、吊り荷作業モードの例としてカウンタバラン
ス弁の制御を紹介したが、本発明はこれに限らず、例え
ばバケット３７の開放側の動作を禁止してバケット３７
とバケットリンク３８に設けられたフック３９との接触
を防止するようにしてもよい（作業機作動禁止手段）。
これによると、更なる安全性の向上に繋がる。また、フ
ックをバケットとバケットシリンダとの間に配置された
バケットリンクに取り付けた場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、フックが格納状態と使用状態とに
選択できる構成であれば適用可能である。また、バケッ
トの掘削側にフックが備えられる場合には、バケットの
掘削動作を禁止するように設定すればよい。また、ここ
では作業機としてバケットを例としてあげたが、本発明
はこれに限らず例えば破砕に用いられるブレーカ等が装
着されていても構わない。また、本発明では、フック３
９の格納状態を検出する例として、近接スイッチ１０に
ついて説明したが、これに限らず、リミットスイッチ等
フック３９の位置が把握できるものであればなんでもよ
い。

【００３７】次に本発明の第２実施形態に係る油圧ショ
ベルの制御装置を図に基づいて詳細に説明する。図４は
本発明の第２実施形態に係る油圧回路図である。この第
２実施形態の構成は、前述した第１実施形態の構成か
ら、作業モード切換スイッチ１４及びブザー１２を除い
た構成となっており、コントローラ１３を除くその他の
構成は略同一であるのでここでは説明を省略する。すな
わち、第２実施形態においては、作業選択用切換弁８の
切換えを、フック３９が格納状態にあるか使用状態にあ
るかを検出することによって行う構成とされているので
ある。詳述すると、前記コントローラ１３が、近接スイ
ッチ１０によりフック３９が格納状態にあると判断した
ときには、フック３９とバケット３７とが接触する恐れ
がなく前述した掘削作業モードにあるといえるので、作
業選択用切換弁８を切換える出力を行わない。一方、コ
ントローラ１３が、近接スイッチ１０によりフック３９
が使用状態にあると判断したときには、前述した吊り荷
作業モードにあるといえるので、作業選択用切換弁８を
切換える出力を行うのである。この構成においても、吊
り荷作業モードと掘削作業モードとの切換えを容易に行
うことができるとともに、フック３９とバケット３７と
が接触する恐れがないので、安全性の向上に繋がる。

【００３８】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベル
の制御装置の動作は、フック３９が使用状態にあるとき
には、前述した第１実施形態における吊り荷作業モード
と同様の動作を行い、一方、フック３９が格納状態にあ
るときには、前述した第１実施形態における掘削作業モ
ードと同様の動作を行うため、ここでは説明を省略す
る。

【００３９】なお、ここでは、吊り荷作業モードの例と
してカウンタバランス弁の制御を紹介したが、本発明は
これに限らず、例えばバケット３７の開放側の動作を禁
止してバケット３７とバケットリンク３８に設けられた
フック３９との接触を防止するようにしてもよい。これ
によると、更なる安全性の向上に繋がる。また、フック
をバケットとバケットシリンダとの間に配置されたバケ
ットリンクに取り付けた場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、フックが格納状態と使用状態とに選択
できる構成でれば適用可能である。また、バケットの掘
削側にフックが備えられる場合には、バケットの掘削動
作を禁止するように設定すればよい。また、ここでは作
業機としてバケットを例としてあげたが、本発明はこれ
に限らず例えば破砕に用いられるブレーカ等が装着され
ていても構わない。また、ここではバケットシリンダと
アームシリンダとの関係について述べたが本発明はこれ
に限らず、バケットシリンダとブームシリンダとの関係
でもよい。またバケットシリンダ，アームシリンダ及び
ブームシリンダの複合的な制御でもよい。また、本発明
では、フック３９の格納状態を検出する例として、近接
スイッチ１０について説明したが、これに限らず、リミ
ットスイッチ等フック３９の位置が把握できるものであ
ればなんでもよい。

【００４０】また、本発明ではカウンタバランス弁の制
御を操作レバーの操作量に応じて行うようにしたが、こ
れに限らず、従来のようにカウンタバランス弁の制御
を、カウンタバランス弁が取り付けられる側の油室と反
対側の油室に流入する圧油量に応じて行うようにしても
よいのはもちろんである。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によると、油
圧ショベルの作業状態が吊り荷作業かその他の作業かを
自動的に判断することができるので、従来のようにオペ
レータの吊り荷作業状態への切換え忘れといったことが
なくなり、確実に吊り荷作業に最適な作業状態を作るこ
とができるので作業効率を向上させることができる。

【００４２】請求項２に記載された発明によると、吊り
荷作業時には、カウンタバランス弁により吊り荷を確実
に保持することができる。

【００４３】請求項３に記載の発明によると、吊り荷作
業時には吊り荷作業に影響のある作業機のフックに近づ
く方向への動作を禁止するようにしたので、フックと接
触する恐れがなくなり、フックの損傷を防止できるとと
もに安全性の向上に繋がる。

【００４４】請求項４に記載の発明によると、吊り荷作
業を行うことを確実に判断して作業機の回動を制限でき
るので、他の作業に影響がでることはない。また、フッ
クと作業機とが接触する恐れがなく、安全な吊り荷作業
を行うことができる。

【００４５】請求項５に記載の発明によると、フックが
使用状態にあるにも関わらず作業機を回動させてフック
を損傷させるといったミスがなくなり、安全性の向上に
繋がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフックを備えたバケットリンクの
平面図である。

【図２】図１に示されるバケットリンクのＡ−Ａ断面図
である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る油圧回路図であ
る。

【図４】本発明の第２実施形態に係る油圧回路図であ
る。

【図５】一般的な油圧ショベルの側面図である。

【図６】掘削作業と吊り荷作業とを適宜選択して行うこ
とができる従来の油圧回路図である。

【符号の説明】

１：アームシリンダ １ｂ：第一室 ２：カウンタバランス弁 ８：作業選択用切換弁 ９，１３：コントローラ １０：近接スイッチ １４：作業モード切換スイッチ １２：ブザー ３５：ブーム ３６：アーム ３９：フック

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB04 AC06 BA07 CA02 DA03 DA04 DB05 3F205 AA20 CB01 HA10 KA10 3H089 AA12 AA60 CC12 DA03 DB03 DB08 DB33 DB44 DB47 DB48 DB49 EE17 EE22 EE31 FF03 FF25 GG02 JJ02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の油圧シリンダによって回動するブ
   ーム及びアームを備え、また前記アームの先端に作業機
   シリンダによって回動自在な作業機及び格納可能な吊り
   荷作業用のフックを備えた油圧ショベルの制御装置にお
   いて、前記吊り荷作業用のフックの格納状態を検出する
   格納状態検出手段と、この格納状態検出手段でフックが
   格納状態にないと判断したときに前記油圧シリンダのう
   ち少なくとも１つの油圧シリンダの負荷保持側油室に作
   用して前記負荷保持側油室の負荷を保持する負荷保持手
   段とを有することを特徴とする油圧ショベルの制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記負荷保持手段が、負荷保持側油室か
   ら流出する圧油に対して予め設定される設定圧の背圧を
   与えて圧油の流出量を制限し、負荷保持側油室へ流入す
   る圧油は自由流れとし、負荷保持側油室に圧油が出入し
   ない状態のときには圧油の流れを止めるカウンタバラン
   ス弁であることを特徴とする請求項１記載の油圧ショベ
   ルの制御装置。
3. 【請求項３】 複数の油圧シリンダによって回動するブ
   ーム及びアームを備え、また前記アームの先端に作業機
   シリンダによって回動自在な作業機及び格納可能な吊り
   荷作業用のフックを備えた油圧ショベルの制御装置にお
   いて、前記吊り荷作業用のフックの格納状態を検出する
   格納状態検出手段と、この格納状態検出手段でフックが
   格納状態にないと判断したときに前記作業機のフックに
   近づく方向への回動を禁止する作業機作動禁止手段を有
   することを特徴とする油圧ショベルの制御装置。
4. 【請求項４】 複数の油圧シリンダによって回動するブ
   ーム及びアームを備え、また前記アームの先端に各種作
   業を行う作業機及び格納可能な吊り荷作業用のフックを
   備えた油圧ショベルの制御装置において、前記吊り荷作
   業用のフックの格納状態を検出する格納状態検出手段
   と、前記フックによる吊り荷作業と作業機による作業と
   のどちらか一方を選択できる作業モード選択手段とを有
   し、前記格納状態検出手段でフックが格納状態にないと
   判断されるとともに前記作業モード選択手段で吊り荷作
   業が選択されたときのみ前記作業機のフックに近づく方
   向への回動を禁止させる作業機作動禁止手段とを有する
   ことを特徴とする油圧ショベルの制御装置。
5. 【請求項５】 前記格納状態検出手段でフックが格納状
   態にないと判断されるとともに前記作業モード選択手段
   で作業機による作業が選択されたときに警報を発する警
   報発生手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の油
   圧ショベルの制御装置。