JP2003247511A - 油圧系統の非常用操作回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安全で使いやすく、安価で装備しやすい油圧系
統の非常用操作回路装置を提供する。 【解決手段】油圧系統に設けた電磁比例減圧弁４１Ａ，
４１Ｂと、バッテリ３９と、これらを接続する電気配線
４７，４８，５１ａ，５１ｂと、通常用ヒューズ４３
ｄ，４３ｅを格納するヒューズボックス４４とを有する
油圧系統の非常用操作回路装置において、ヒューズボッ
クス４４に非常用ヒューズ４３ｃを設置するための空き
ポート４４Ｃを設け、空きポート４４Ｃの一方側の端子
４４Ｃａをバッテリ３９に接続し、空きポート４４Ｃの
他方側の端子４４Ｃｂと電磁比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂ
とを、電気配線５８，６２ａ，６２ｂを介して接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、油圧ショ
ベル等の建設機械に備えられる油圧系統に係わり、特に
その油圧系統に備えられ故障発生時等に操作される油圧
系統の非常用操作回路装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、建設機械の１つである油圧ショ
ベルは、下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に設
けた上部旋回体と、この上部旋回体に俯仰可能に接続さ
れ、ブーム、アーム、及び作業具（例えばバケット、ブ
レーカ、破砕機等）を含む多関節型のフロント装置とを
備えている。これら下部走行体、上部旋回体、及びフロ
ント装置は、この油圧ショベルに備えられた油圧駆動装
置の被駆動部材を構成している。この油圧駆動装置は、
一般に、エンジン等の原動機と、この原動機によって駆
動する少なくとも１つの油圧ポンプと、前記油圧ポンプ
から吐出された圧油により前記ブーム、アーム、作業具
をそれぞれ駆動したり、前記下部走行体を走行させた
り、前記上部旋回体を下部走行体に対し旋回させる複数
の油圧アクチュエータと、上記の油圧ポンプからそれら
複数の油圧アクチュエータへ供給される圧油の流れをそ
れぞれ制御する制御弁手段と、それら制御弁手段をそれ
ぞれ操作する複数の操作レバーとを有している。

【０００３】上記操作レバーとしては、大別して油圧パ
イロット方式と電気レバー方式とがある。油圧パイロッ
ト方式は、油圧源（例えばパイロットポンプ）からのパ
イロット元圧を操作レバーの操作量に応じて減圧弁で減
圧することで操作量を油圧パイロット信号に変換し、油
圧パイロット方式の制御弁手段に設けた油圧駆動部へ供
給し制御弁手段を切り換える。電気レバー方式は、操作
レバーの操作量を電気信号に置き換え出力するものであ
り、例えば操作レバーの回転運動を回転式のポテンショ
メータのセンサに連結して操作信号を出力し、この操作
信号に対しコントローラにて所定の演算処理や増幅を行
った後、指令信号としてソレノイド方式の制御弁手段に
設けたソレノイド駆動部へ出力し制御弁手段を切り換え
るようになっている。

【０００４】ところで上記電気レバー方式の場合、すべ
てが電気的な制御となることから、例えば何らかの故障
や異常事態がコントローラに発生する可能性がないとは
いえず、このような通常の操作が不可能となった非常時
においても、安全上、必要最小限の動作ができるように
何らかの非常用操作装置を確保する必要がある。

【０００５】このような観点から、従来、例えば実公平
５−１８３６９号公報の第２図に記載のように、油圧ア
クチュエータを含む油圧系統に設けられた電気油圧変換
弁と、この電気油圧変換弁とコントローラとを接続する
電気配線とを有する油圧系統の非常用操作回路装置にお
いて、前記電気配線の途中に選択スイッチを設けるとと
もに、この選択スイッチから分岐して異常用操作スイッ
チを接続する構成が提唱されている。

【０００６】この従来技術においては、通常時には選択
スイッチはコントローラ側に切り換えられており、操作
レバーの操作信号に基づきコントローラで生成された指
令信号が電気油圧変換弁に導かれ、この結果操作レバー
の操作に応じて油圧アクチュエータが駆動される。一
方、コントローラの故障時には選択スイッチが異常用操
作スイッチ側に切り換えられ、異常用操作スイッチによ
る操作信号が電気油圧変換弁に導かれ、この結果異常用
操作スイッチの操作に応じて油圧アクチュエータが駆動
されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下の課題が存在する。すなわち、
上述したように、上記従来技術では、通常時におけるコ
ントローラからの指令信号と、異常時における異常用操
作スイッチからの操作信号とを、選択的に電気油圧変換
弁に導くために、電気配線の途中に選択スイッチを設け
てこれを切り換えることで信号伝達経路をつなぎ変える
構成となっている。この結果、この選択スイッチが通常
時においてコントローラ側に切り換えられた状態を維持
するため（言い換えれば誤操作等によって誤って異常用
操作スイッチ側に切り換えられるのを防止するため）
に、例えば厳重なカバー等で覆い安易に操作できないよ
うにする必要があり、非常に使いにくいものとなる。

【０００８】また、このような選択スイッチを専用部品
として新たに追加配置しなければならず、コスト高を招
くと共に、設置のためのスペースも新たに必要となる。
特に、例えば比較的小型の建設機械にあっては運転室内
のスペースに余裕がないため、そのような選択スイッチ
を装備すること自体が容易ではない。

【０００９】本発明の目的は、安全で使いやすく、安価
で装備しやすい油圧系統の非常用操作回路装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、油圧系統に設けられた電気的負荷
と、電源と、前記電気的負荷と前記電源とを接続する通
常用電気配線と、この通常用電気配線を保護するための
通常用ヒューズを格納するヒューズボックスとを有する
油圧系統の非常用操作回路装置において、前記ヒューズ
ボックスに非常用ヒューズを設置するための空きポート
を設け、この空きポートの一方側の端子を前記電源に接
続するとともに前記空きポートの他方側の端子と前記電
気負荷とを、前記通常用電気配線とは別系統の非常用電
気配線を介して接続する。

【００１１】例えば建設機械の油圧系統において電気レ
バー方式で油圧アクチュエータを操作するような場合、
電気レバーの操作信号に基づきコントローラで指令信号
を生成し、この指令信号を制御弁手段へ出力して油圧ア
クチュエータへの圧油を制御する。このとき、コントロ
ーラ及び制御弁手段は電源と電気配線を介して接続され
ることとなるが、通常、回路を保護し安全を確保するた
めに、この電気配線中にヒューズが組み込まれている。
なお、この電気配線のヒューズは、これ以外の系統の電
気配線のヒューズと一括してヒューズボックスの形でま
とめられていることが多い。すなわち、上記コントロー
ラ及び制御弁手段に係わる電気配線についてみると、ヒ
ューズボックスのうち対応する箇所に設けた一対のポー
トにその電気配線用のヒューズが設置されており、そし
て一対のポートのうち一方側の端子に電源が接続される
とともに他方側の端子にコントローラが接続され、さら
にこのコントローラに電気負荷としての制御弁手段が接
続される構成となる。

【００１２】一方、例えば建設機械の油圧系統におい
て、油圧源からの１次パイロット圧を元にコントロール
バルブ駆動用の２次パイロット圧を生成する構成におい
て、運転室に設けた遮断操作手段の操作に応じて開閉す
る油圧遮断弁を配置し、これによって油圧源からの１次
パイロット圧を遮断する場合がある。このときも、上記
同様、油圧遮断弁は電源と電気配線を介して接続され、
通常、その電気配線中に、ヒューズボックスの一対のポ
ートに設置されたヒューズが組み込まれている。この場
合も、上記一対のポートのうち一方側の端子に電源が接
続されるとともに他方側の端子に油圧遮断弁への駆動電
源をＯＮ・ＯＦＦする遮断操作手段が接続される構成と
なる。

【００１３】以上のような構成に対して、電気レバーや
コントローラ又は遮断操作手段の故障時においてコント
ローラ又は遮断操作手段を介さず非常用操作を確保する
ための回路を構築するにあたり、本発明においては、上
記ヒューズボックスに非常用ヒューズを設置するための
空きポートを設け、この空きポートの一方側の端子を上
記の電源に接続するとともに、空きポートの他方側の端
子に前述の通常時に使用する電気配線（通常用電気配
線）とは別系統の非常用電気配線を接続し、この非常用
電気配線を電気負荷に接続する。このようにすること
で、例えば電気レバーやコントローラ又は遮断操作手段
が故障した場合には、ヒューズボックスの通常用電気配
線に対応するポート間に設置されていたヒューズ（通常
用ヒューズ）を取り外し、これを非常用ヒューズとして
流用し上記空きポートに移設することにより、電源→ヒ
ューズボックスの空きポートの一方側端子→移設したヒ
ューズ→空きポートの他方側端子→電気負荷（例えば制
御弁手段や油圧遮断弁等）という非常用電気配線を完成
させ、当該電気負荷に通電することができる。したがっ
て、例えば予めヒューズボックスの空きポートの他方側
端子と電気負荷との間に簡易な操作スイッチ機構を設け
ておくことで、電気レバーやコントローラ又は遮断操作
手段の故障時にもこのスイッチ機構の操作によって電気
負荷を駆動し例えば油圧アクチュエータに必要な駆動を
行わせることができる。

【００１４】以上のようにして、本発明においては、通
常時におけるコントローラからの指令信号の伝達経路
（通常用電気配線）と異常時における操作信号の伝達経
路（非常用電気配線）との切り替え、あるいは通常時に
おける電源から油圧遮断弁への通電回路と異常時におけ
る電源から油圧遮断弁への通電回路との切り替えを、も
ともと回路内に組み込まれているヒューズのつなぎ替え
によって行う。通常時においてはヒューズボックスの空
きポートには何らヒューズは設けられず通電されること
はないため、上記したように空きポートの他方側端子と
電気負荷との間にスイッチ機構（非常用操作スイッチ機
構）を設ける場合も、前述の選択スイッチを設ける従来
構造のような誤操作の心配は一切なく、この結果、この
スイッチ機構を特にカバー等で覆う必要はなくなる。す
なわち、安全で使いやすいスイッチとすることができ
る。

【００１５】また、上述のように既に設けられているヒ
ューズボックスを流用して電気配線のつなぎ替えを行う
構成であることから、従来構造のように別途新たに専用
部品としての選択スイッチを設ける必要もなくなる。こ
の結果、コスト高を防止でき、また選択スイッチ設置ス
ペースも不要となり、装備しやすい非常用操作回路装置
を実現することができる。

【００１６】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記電気負荷は、建設機械に設けた前記油圧系統に備え
られた油圧ポンプから、対応する建設機械の油圧アクチ
ュエータへ供給する圧油の流れを制御する制御弁手段で
ある。

【００１７】（３）上記（１）において、また好ましく
は、前記電気負荷は、前記油圧系統に設けられ、建設機
械の運転室に設けた遮断手段の操作に応じて開閉する油
圧遮断弁である。

【００１８】（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つ
において、好ましくは、、前記空きポートの前記他方側
の端子に、警報手段を接続する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
面を参照しつつ説明する。

【００２０】図１は、本実施形態による油圧系統の非常
用操作回路装置の適用対象である小型の油圧ショベル
（ミニショベル）の全体構造を表す側面図であり、図２
は、本実施形態による油圧系統の非常用操作回路装置の
適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す上面図で
ある。なお、以降、油圧ショベルが図１及び図２に示す
状態にて操作者が運転席に着座した場合における操作者
の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図
１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向か
って奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。

【００２１】これら図１及び図２において、この油圧シ
ョベルは、走行手段としての左・右の無限軌道履帯（ク
ローラ）１Ｌ，１Ｒを備えた下部走行体２と、この下部
走行体２の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体３
と、この上部旋回体３の基礎下部構造をなす旋回フレー
ム４に垂直ピン（図示せず）を中心にして水平方向に回
動可能に取り付けられたスイングポスト５と、このスイ
ングポスト５に上下方向に回動可能に（伏仰可能に）取
り付けられた多関節型の作業フロント（フロント装置）
６と、旋回フレーム４上に設けられたいわゆるキャノピ
ータイプの運転室７と、旋回フレーム４上の運転室７以
外の大部分を覆う上部カバー８とを備えている。

【００２２】下部走行体２は、略Ｈ字形状のトラックフ
レーム９と、このトラックフレーム９の左・右両側の後
端近傍に回転自在に支持された駆動輪１０Ｌ，１０Ｒ
（但し１０Ｌのみ図１に図示）と、駆動輪１０Ｌ，１０
Ｒをそれぞれ駆動する左・右走行用油圧モータ１１Ｌ，
１１Ｒ（但し１１Ｌのみ図１に図示）と、トラックフレ
ーム９の左・右両側の前端近傍に回転自在に支持され、
履帯１Ｌ，１Ｒを介し駆動輪１０Ｌ，１０Ｒの駆動力で
それぞれ回転される従動輪（アイドラ）１２Ｌ，１２Ｒ
（但し１２Ｌのみ図１に図示）と、トラックフレーム９
の前方側に上下動可能に設けられ、ブレード用油圧シリ
ンダ１３により上下動する排土用のブレード１４とを備
えている。また下部走行体２の中央部には旋回台軸受
（旋回輪）１５が配置され、この旋回輪１５の中心近傍
に、下部走行体２に対し旋回フレーム４を旋回させる旋
回用油圧モータ（図示せず）が内蔵されている。

【００２３】作業フロント６は、ブーム１６と、ブーム
１６に回動可能に結合されたアーム１７と、アーム１７
に回動可能に結合されたバケット１８とを備えている。
そして、ブーム１６、アーム１７、及びバケット１８
は、それぞれブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧
シリンダ２０、及びバケット用油圧シリンダ２１により
動作する。

【００２４】スイングポスト５は、垂直ピン（図示せ
ず）を介し旋回フレーム４に対し水平に回動可能となっ
ている。またスイングポスト５は、旋回フレーム４に設
けられたスイング用油圧シリンダ２２に、連結ピン（図
示せず）を介して連結されており、スイング用油圧シリ
ンダ２２の伸縮でスイングポスト５全体が鉛直方向の軸
心まわりに回動することによって、作業フロント６が左
・右にスイングするようになっている。

【００２５】運転室７は、上記した旋回フレーム４上の
左側に設けられており、操作者が着座する座席（運転
席）２３と、この座席２３の上方に設けられたルーフ２
４と、このルーフ２４を支持する支柱２５とを有してい
る。

【００２６】上記運転室７内の操作者が着座する座席２
３より前方には、左・右走行用油圧モータ１１Ｌ，１１
Ｒをそれぞれ駆動し油圧ショベルの前進又は後進走行等
をさせるための手でも足でも操作可能な左・右走行用操
作レバー２６Ｌ，２６Ｒ（但し２６Ｌのみ図１に図示）
をそれぞれ備えた操作レバー装置（図示せず）が設けら
れている。

【００２７】左走行用操作レバー２６Ｌのさらに左側足
元部分には、オプション用油圧アクチュエータ（例えば
ブレーカ用油圧モータ）を駆動するためのオプション用
操作ペダル２７Ｌを備えた操作レバー装置（図示せず）
が設けられている。右走行用操作レバー２６Ｒのさらに
右側足元部分には、スイング用油圧シリンダ２２を駆動
しスイングポスト５（言い換えれば作業フロント６全
体）を左・右にスイングさせるためのスイング用操作ペ
ダル２７Ｒを備えた操作レバー装置（図示せず）が設け
られている。それら左・右走行用操作レバー２６Ｌ，２
６Ｒ及び操作ペダル２７Ｌ，２７Ｒの前側には、操作者
の前方への転落防止のための前ステー２８が設けられて
いる。

【００２８】座席２３の左側には、操作者の左側への転
落防止のためのサイドステー２９と、左コンソール（図
示せず）とが設けられ、座席２３の右側には、前側又は
後側に操作することでブレード用油圧シリンダ１３を駆
動しブレード１４を上下動させるためのブレードレバー
３０と、キースイッチ３１（後述の図３参照）等のスイ
ッチ類及びモニター等を備えた右コンソール（図示せ
ず）とが設けられている。

【００２９】そして、座席２３の左側には、左側又は右
側に操作することで旋回用油圧モータ（図示せず）を駆
動し上部旋回体３を左側又は右側に旋回させるとともに
前側又は後側に操作することでアーム用油圧シリンダ２
０を駆動しアーム１７をダンプ又はクラウドさせる十字
操作式の旋回・アーム用手動操作レバー３２Ｌを備えた
操作レバー装置（図示せず）が設けられている。また座
席２３の右側には、左側又は右側に操作することでバケ
ット用油圧シリンダ２１を駆動しバケット１８をクラウ
ド又はダンプさせるとともに前側又は後側に操作するこ
とでブーム用油圧シリンダ１９を駆動しブーム１６を下
げ又は上げる十字操作式のバケット・ブーム用手動操作
レバー３２Ｒ（後述の図３参照）を備えた操作レバー装
置３３（後述の図３参照）が設けられている。

【００３０】十字操作式の手動操作レバー３２Ｌ，３２
Ｒのさらに左・右両側にはパイロットポンプ３４（後述
の図３参照）等の油圧源からの元圧を遮断させる誤操作
防止用の例えばゲートロックレバー３５Ｌ，３５Ｒ（図
１中では３５Ｌのみ図示）をそれぞれ備えたゲートロッ
クスイッチ３６Ｌ，３６Ｒ（後述の図３参照）が設けら
れている。また、座席２３の下側には、後述するコント
ローラ３７（図３参照）が収納されている。

【００３１】上部カバー８は、その内部に、エンジン
（図示せず）、このエンジンに駆動される油圧ポンプ３
８（後述の図３参照）、エンジンの燃料を貯留する燃料
タンク（図示せず）、及び油圧ポンプ３８の圧油源とな
る作動油タンク（図示せず）、バッテリ３９（電源、後
述の図３参照）等の機器を収納している。

【００３２】以上説明した構成において、左・右無限軌
道履帯１Ｌ，１Ｒ、上部旋回体３、スイングポスト５、
ブレード１４、ブーム１６、アーム１７、及びバケット
１８は、この油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置に
より駆動される被駆動部材を構成している。

【００３３】図３は、上記油圧駆動装置の要部構成を本
発明の油圧系統の非常用操作回路装置の一実施形態とと
もに表す油圧回路図である。

【００３４】図３において、エンジン（原動機）により
駆動される油圧ポンプ３８と、この油圧ポンプ３８から
吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエー
タ、例えば上記ブーム用油圧シリンダ１９と、上記した
油圧源としてのパイロットポンプ３４と、油圧ポンプ３
８から上記ブーム用油圧シリンダ１９に供給される圧油
の流量を制御するコントロールバルブ４０、及びパイロ
ットポンプ３４の吐出圧に基づいた操作パイロット圧を
それぞれ出力する電磁比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂを備え
た制御弁手段７０と、ブーム１６の動作を指示する上記
十字操作式の手動操作レバー３２Ｒを備えた操作レバー
装置３３と、コントローラ３７と、上記ゲートロックレ
バー３５Ｌ，３５Ｒを備えたゲートロックスイッチ３６
Ｌ，３６Ｒと、パイロットポンプ３４からの元圧を遮断
可能とするゲートロックバルブ４２と、上記バッテリ３
９と、このバッテリ３９に接続される電気配線（詳細は
後述）を保護するための通常用ヒューズ４３ｂ，４３
ｄ，４３ｅを格納するヒューズボックス４４とが設けら
れている。

【００３５】操作レバー装置３３は、上記した十字操作
式の手動操作レバー３２Ｒと、その変位を検出するレバ
ー変位量検出器（図示せず）とを備えており、レバー変
位検出器は手動操作レバー３２Ｒの変位方向（ブーム１
６の操作では前後方向のいずれの方向であるか）及び変
位量（操作量）をそれぞれ検出し、これに応じた作動指
令信号（操作信号）をコントローラ３７に出力するよう
になっている。

【００３６】ヒューズボックス４４は、例えば５個のポ
ート４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅが設けら
れており、上記した通常用ヒューズ４３ｂ，４３ｄ，４
３ｅが設置されていない空きポート４４Ａ，４４Ｃが存
在する。

【００３７】コントローラ３７は、その演算部４５及び
出力回路４６がそれぞれ、電気配線４７，４８、ヒュー
ズボックス４４のポート４４Ｄ又は４４Ｅに臨んで設け
られた一対の端子４４Ｄａ，４４Ｄｂ又は４４Ｅａ，４
４Ｅｂの間に取り付けられた通常用ヒューズ４３ｄ又は
４３ｅ、電気配線４９、キースイッチ３１、電気配線５
０を介して、バッテリ３９に接続されている。そして、
コントローラ３７は、上記レバー変位量検出器からの操
作信号を演算部４５に入力して所定の演算を行い、そし
て増幅等して生成した制御信号（駆動指令信号）を出力
回路４６から電気配線５１ａ，５１ｂを介して上記電磁
比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂのソレノイド駆動部４１Ａ
ａ，４１Ｂａへそれぞれ出力するようになっている。

【００３８】電磁比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂは、出力回
路４６からの制御信号に基づき、パイロットポンプ３４
から配管５２ａ，５２ｂを介して導入された１次パイロ
ット圧を減圧して操作パイロット圧を生成する。そし
て、この生成した操作パイロット圧を配管５２ｃ，５２
ｄを介しコントロールバルブ４０のパイロット受圧部４
０ａ，４０ｂへそれぞれ出力し、これによってコントロ
ールバルブ４０を切り換え位置４０Ａ又は４０Ｂに切り
換え、油圧ポンプ３８の吐出管路５３を介した圧油を管
路５４ａ又は５４ｂを介しブーム用油圧シリンダ１９に
導くようになっている。

【００３９】ゲートロックバルブ４２は、電気配線５
５、ゲートロックスイッチ３６Ｌ又は３６Ｒ、電気配線
５６、ヒューズボックス４４のポート４４Ｂに臨んで設
けられた一対の端子４４Ｂａ，４４Ｂｂの間に取り付け
られた通常用ヒューズ４３ｂ、上記電気配線４９、キー
スイッチ３１、上記電気配線５０を介して、バッテリ３
９に接続されている。そして、このゲートロックバルブ
４２は、パイロットポンプ３４の吐出管路５７と上記電
磁比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂに接続された上記配管５２
ａ，５２ｂとの間に設けられ、ゲートロックレバー３５
Ｌ，３５Ｒの操作により油圧管路を連通・遮断可能とす
るものである。すなわち、ゲートロックレバー３５Ｌ又
は３５Ｒを下降位置（下げた状態）に引き下げると、ゲ
ートロックスイッチ３６Ｌ又は３６Ｒが閉じ状態となり
電気配線５６と５５とが連通される。これにより、バッ
テリ３９からの電力がゲートロックバルブ４２のソレノ
イド駆動部４２ａへ通電され、ゲートロックバルブ４２
が図３中に示す連通位置４２Ｌに切り換えられ、パイロ
ットポンプ３４からの１次パイロット圧が吐出管路５
７、管路５２ａ，５２ｂを介し上記電磁比例減圧弁４１
Ａ，４１Ｂへ導かれるようになっている。

【００４０】一方、ゲートロックレバー３５Ｌ又は３５
Ｒを上昇位置（上げた状態）に引き上げると、ゲートロ
ックスイッチ３６Ｌ又は３６Ｒが開き状態となり電気配
線５６と５５とが遮断されて、ゲートロックバルブ４２
のソレノイド駆動部４２ａへの通電が停止し、ゲートロ
ックバルブ４２が図３中右側に示す遮断位置４２Ｒに切
り換えられて上記１次パイロット圧が遮断されるように
なっている。

【００４１】本発明の要部は、以上のような基本構成の
操作回路において、ヒューズボックス４４に上記空きポ
ート４４Ａ，４４Ｃを設けたことと、これら空きポート
４４Ａ，４４Ｃに係わる電気配線の接続関係にある。す
なわち、これら空きポート４４Ａ及び４４Ｃに臨んで設
けられた一対の端子４４Ａａ，４４Ａｂ及び４４Ｃａ，
４４Ｃｂの一方側（図３中上側）の端子４４Ａａ，４４
Ｃａは、他のポート４４Ｂ，４４Ｄ，４４Ｅの一方側端
子４４Ｂａ，４４Ｄａ，４４Ｅａと同様、電気配線４
９、キースイッチ３１、電気配線５０を介してバッテリ
３９に接続されるとともに、空きポート４４Ｃの他方側
（図３中下側）の端子４４Ｃｂはコントローラ３７及び
操作レバー装置３３の故障時に通電するための電気配線
５８が接続され、空きポート４４Ａの他方側（図３中下
側）の端子４４Ａｂはゲートロックスイッチ３６Ｌ，３
６Ｒ故障時に通電するための電気配線５９がそれぞれ接
続されている。なお、これら空きポート４４Ａ，４４Ｃ
には非常用空きポートであることを明示する銘板を貼り
付けている。

【００４２】上記電気配線５８は、電流値を制限する抵
抗６０が設けられ、切り替え操作が可能な例えば公知の
トグルスイッチ６１の入力側端子６１ａに接続してい
る。トグルスイッチ６１の一方側出力側端子６１ｂは電
気配線６２ａを介して電磁比例減圧弁４１Ａのソレノイ
ド駆動部４１Ａａに接続され、他方側出力側端子６１ｃ
は電気配線６２ｂを介して電磁比例減圧弁４１Ｂのソレ
ノイド駆動部４１Ｂａに接続されている。そして、上記
空きポート４４Ｃに臨む端子４４Ｃａ，４４Ｃｂ間に非
常用ヒューズ４３ｃが設置されると（同時に上記ポート
４４Ｄ，４４Ｅにそれぞれ臨む端子４４Ｄａ，４４Ｄｂ
間又は４４Ｅａ，４４Ｅｂ間に設けられた通常用ヒュー
ズ４３ｄ，４３ｅが外されることが好ましい）、トグル
スイッチ６１の操作により電磁比例式減圧弁４１Ａ，４
１Ｂのソレノイド駆動部４１Ａａ，４１Ｂａのいずれか
一方に必要最小限の電力が供給されて駆動し、上記した
ようにコントロールバルブ４０を切り換え位置４０Ａ又
は４０Ｂに切り換え可能になっている。

【００４３】上記電気配線５９はゲートロックバルブ４
２のソレノイド駆動部４２ａに接続しており、空きポー
ト４４に臨む端子４４Ａａ，４４Ａｂ間に非常用ヒュー
ズ４３ａが設置されると（同時に上記ポート４４Ｂに臨
む端子４４Ｂａ，４４Ｂｂ間に設けられた通常用ヒュー
ズ４３ｂが外されることが好ましい）、ゲートロックバ
ルブ４２のソレノイド駆動部４２ａに通電されて、ゲー
トロックバルブ４２が連通位置４２Ｌに切り換えられ、
パイロットポンプ３４からの１次パイロット圧が吐出管
路５７及び管路５４ａ，５４ｂを介し電磁比例減圧弁４
１Ａ，４１Ｂへ導かれるようになっている。

【００４４】また、それぞれ上記電気配線５８，５９
は、ダイオード６３を介してランプ６４及びブザー６５
に接続しており、上記したように空きポート４４Ａに臨
む端子４４Ａａ，４４Ａｂ間又は空きポート４４Ｃに臨
む端子４４Ｃａ，４４Ｃｂ間のいずれか一方に非常用ヒ
ューズ４３ａ又は４３ｃが設置されると、ランプ６４及
びブザー６５は同時に駆動するようになっている。

【００４５】なお、上記において、電気配線５０，４
９，４７，４８，５１ａ，５１ｂ及び５６，５５が請求
項１記載の電気負荷と電源を接続する通常用電気配線を
構成し、電気配線５８，６２ａ，６２ｂ，５９が請求項
１記載の通常用電気配線とは別系統の非常用電気配線を
構成する。

【００４６】また、ゲートロックレバー３５Ｌ，３５Ｒ
及びゲートロックスイッチ３６Ｌ，３６Ｒは建設機械の
運転室に設けた遮断操作手段を構成し、ゲートロックバ
ルブ４２は、油圧系統に設けられ、建設機械の運転室に
設けた遮断操作手段の操作に応じて開閉する油圧遮断弁
を構成する。また、ランプ６４及びブザー６５は空きポ
ートの他方側の端子に接続された警報手段を構成する。

【００４７】次に、本実施形態の動作及び作用効果を以
下に説明する。

【００４８】例えば掘削作業等を行うために操作者が油
圧ショベルのブーム１６を上下動作させるとき、十字操
作式の手動操作レバー３２Ｒを操作すると、操作レバー
装置３３からの操作信号に基づきコントローラ３７で制
御信号を生成し、この制御信号を電磁比例減圧弁４１
Ａ，４１Ｂに出力し、これに応じてコントロールバルブ
４０の受圧部４０ａ，４０ｂへ操作パイロット圧（２次
パイロット圧）を出力する。これによってコントロール
バルブ４０が切り換えられ、ブ−ム用油圧シリンダ１９
が駆動する。

【００４９】このような動作の作業中に、何らかの理由
により操作レバー装置３３やコントローラ３７等が故障
し、正常な制御信号が電磁比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂの
ソレノイド駆動部４１Ａａ，４１Ｂａに出力されなくな
るような可能性が全くないとはいえない。このような非
常時において、例えばブーム１６を上方に動作する等の
必要最小限の一時的な操作を行いたい場合がある。

【００５０】一方、上記の掘削作業を開始する際、操作
者が運転席７に着座した後、ゲートロックレバー３５
Ｌ，３５Ｒを下降位置にすることにより、ゲートロック
バルブ４２のソレノイド駆動部４２ａに通電されてゲー
トロックバルブ４２が連通位置４２Ｌに切り換えられ、
電磁比例減圧弁４１ａ，４１ｂによるコントロールバル
ブ４０の切り換えが可能となる。掘削作業が終了して運
転席７から降りるときは、操作者がゲートロックレバー
３５Ｌ，３５Ｒを上昇位置にすることにより、ゲートロ
ックバルブ４２のソレノイド駆動部４２ａへの通電が停
止して、ゲートロックバルブ４２がバネ４２ｂの付勢力
で４２Ｒに復帰し、電磁比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂによ
るコントロールバルブ４０の切り換えが不能となって、
第三者による誤操作が阻止される。

【００５１】このような構成のゲートロックスイッチ３
６Ｌ，３６Ｒにおいても、何らかの理由によりゲートロ
ックレバー３５Ｌ，３５Ｒを下降位置にしてもスイッチ
がＯＮにならず、電気配線５５と５６とが連通状態にな
らない可能性が全くないとはいえない。このような場
合、そのままでは例えばブーム１６等の操作を全く行え
なくなるため、上記誤操作防止の機能を捨てても少なく
ともブーム１６等の動作だけは確保したい場合がある。

【００５２】以上のニーズに対し、本実施形態の非常用
操作回路装置においては、ヒューズボックス４４に非常
用ヒューズ４３ａ，４３ｃを設置するための空きポート
４４Ａ，４４Ｃを設け、この空きポート４４Ａ，４４Ｃ
の一方側の端子４４Ａａ，４４Ｃａをバッテリ３９に接
続する。そして、空きポート４４Ｃの他方側の端子４４
Ｃｂは電気配線４７，４８，５１ａ，５１ｂ（コントロ
ーラ３７を介した電気配線）とは別系統の電気配線５
８，６２ａ，６２ｂ（トグルスイッチ６１を介した電気
配線）を介して電磁比例減圧弁４１Ａ，４１Ｂに接続す
るとともに、空きポート４４Ａの他方側の端子４４Ａｂ
は電気配線５５，５６（ゲートロックスイッチ３６Ｌ，
３６Ｒを介した電気配線）とは別系統の電気配線５９を
介しゲートロックバルブ４２に接続する。この様な構成
とすることにより、それまでに使用していたヒューズボ
ックス４４の通常用ヒューズ４３ｂ又は４３ｄ，４３ｅ
を取り外し、これを非常用ヒューズ４３ａ又は４３ｃと
して流用し、上記空きポート４４Ａ又は４４Ｃに移設す
ることにより、非常用電気回路を完成させ電磁比例減圧
弁４１Ａ，４１Ｂ又はゲートロックバルブ４２に通電す
ることができる。これにより、上記操作レバー装置３３
及びコントローラ３７等故障時のニーズやゲートロック
スイッチ３６Ｌ，３６Ｒ故障時のニーズに対応すること
ができる。

【００５３】以上のようにして、本実施形態において
は、通常時における電気信号の伝達経路（通常用電気配
線）と、異常時における操作信号の伝達経路（非常用電
気配線）との切り換えを、もともと回路内に組み込まれ
ている通常用ヒューズ４３ｂ，４３ｄ，４３ｅのつなぎ
換えによって行う。通常時においてはヒューズボックス
４４の空きポート４４Ａ，４４Ｃには何ら非常用ヒュー
ズ４３ａ，４３ｃは設けられず通電されることはないた
め、トグルスイッチ６１による誤操作の心配は一切な
く、よって従来構造と異なりトグルスイッチ６１等を特
にカバー等で覆う必要はなくなる。すなわち、トグルス
イッチ６１を安全で使いやすいスイッチとすることがで
きる。

【００５４】また、既設のヒューズボックス４４の空き
ポート４４Ａ，４４Ｃを流用した非常用操作回路である
ことから、従来構造のように別途新しく専用部品として
の選択スイッチを設ける必要もなくなる。この結果、コ
スト高を防止でき、また選択スイッチの設置スペースも
不要となり、装備しやすい非常用操作回路装置を実現す
ることができる。

【００５５】また、上記ヒューズボックス４４の空きポ
ート４４Ａ，４４Ｃには非常用ヒューズポートであるこ
とを明示する銘板を貼り付けており、メンテナンス時等
におけるヒューズの誤挿入を防止するとともに、非常時
には作業者自身が上記ヒューズのつなぎ換えを行うので
非常時としての意識が強くなる。さらに、本実施形態で
は、非常時にランプ６４及びブザー６５を駆動すること
により、非常時であることを作業者に確実に知らせて、
より安全に非常時の操作を行うことができる。

【００５６】なお、上記本発明の一実施形態では、油圧
アクチュエータとしてブーム用油圧シリンダ１９を例に
取りそれに係わる操作回路構成を例にとって説明した
が、走行用油圧モータ１１Ｌ，１１Ｒ、旋回用油圧モー
タ、ブレード用油圧シリンダ１３、アーム用油圧シリン
ダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、スイング用油圧
シリンダ２２、ブレーカ用油圧モータ等に係わる構成に
適用してもよいことは言うまでもない。また、その際、
本発明を複数の油圧アクチュエータに係わる構成につい
て適用する場合は、別途空きポートを設けずに、適用す
る油圧アクチュエータの個数に応じて、例えば図３に破
線で示すように、トグルスイッチ６１と同様のトグルス
イッチ６９を上記電気配線５８に並列に接続するように
すれば足りる。

【００５７】また、上記本発明の一実施形態では、電気
レバー方式の操作レバー装置３３からの操作信号に基づ
き、コントローラ３７及び電磁比例減圧弁４１Ａ，４１
Ｂを介して、コントロールバルブ４０を切り換える例に
ついて説明したが、油圧パイロット方式の操作レバー装
置を設けて、その減圧弁内の油圧を例えば圧力センサ等
で検出し、その検出信号に基づきコントローラ３７で指
令信号を生成し、この指令信号で駆動する電磁比例減圧
弁４１Ａ，４１Ｂを介してコントロールバルブ４０を切
り換えるようにしてもよい。この場合も本発明を適用す
ることで同様の効果を得る。

【００５８】さらに、上記本発明の一実施形態では、ソ
レノイド型のゲートロックバルブ４２を設けたが、これ
に代えて、図４に示すような、油圧パイロット操作式ゲ
ートロックバルブ６６と、ゲートロックスイッチ３６
Ｌ，３６Ｒからの入力信号に応じて、油圧源６７からの
吐出圧に基づき生成した操作パイロット圧を油圧パイロ
ット操作式ゲートロックバルブ６６に出力する電磁弁６
８とを設けてもよい。この場合も本発明を適用すること
で同様の効果を得る。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、安全で使いやすく、安
価で装備しやすい油圧系統の非常用操作回路装置を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧系統の非常用操作回路装置の適用
対象である油圧ショベルの全体構造を表す側面図であ
る。

【図２】本発明の油圧系統の非常用操作回路装置の適用
対象である油圧ショベルの全体構造を表す上面図であ
る。

【図３】油圧駆動装置の要部構成を本発明の油圧系統の
非常用操作回路装置の一実施形態とともに表す油圧回路
図である。

【図４】ソレノイド型ゲートロックバルブに代えて油圧
パイロット操作式のゲートロックバルブを設けた変形例
を表す部分油圧回路図である。

【符号の説明】

１９ ブーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ） ３５Ｌ ゲートロックレバー（遮断操作手段） ３５Ｒ ゲートロックレバー（遮断操作手段） ３６Ｌ ゲートロックスイッチ（遮断操作手段） ３６Ｒ ゲートロックスイッチ（遮断操作手段） ３８ 油圧ポンプ ３９ バッテリ（電源） ４０ コントロールバルブ ４１Ａ 電磁比例減圧弁 ４１Ｂ 電磁比例減圧弁 ４２ ゲートロックバルブ（油圧遮断弁） ４３ａ 非常用ヒューズ ４３ｂ 通常用ヒューズ ４３ｃ 非常用ヒューズ ４３ｄ 通常用ヒューズ ４３ｅ 通常用ヒューズ ４４ ヒューズボックス ４４Ａ 空きポート ４４Ｃ 空きポート ５１ａ 電気配線（通常用電気配線） ５１ｂ 電気配線（通常用電気配線） ４７ 電気配線（通常用電気配線） ４８ 電気配線（通常用電気配線） ５５ 電気配線（通常用電気配線） ５６ 電気配線（通常用電気配線） ５８ 電気配線（非常用電気配線） ５９ 電気配線（非常用電気配線） ６２ａ 電気配線（非常用電気配線） ６２ｂ 電気配線（非常用電気配線） ６４ ランプ（警報手段） ６５ ブザー（警報手段） ７０ 制御弁手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 公夫 滋賀県甲賀郡水口町笹ヶ丘１−２ 株式会 社日立建機ティエラ滋賀工場内 (72)発明者 宮窪 孝富 滋賀県甲賀郡水口町笹ヶ丘１−２ 株式会 社日立建機ティエラ滋賀工場内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB07 BA07 CA02 DA03 DA04 EA04 3H082 AA01 CC02 DA08 DA32 DB28 DE05 EE02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧系統に設けられた電気的負荷と、電源
   と、前記電気的負荷と前記電源とを接続する通常用電気
   配線と、この通常用電気配線を保護するための通常用ヒ
   ューズを格納するヒューズボックスとを有する油圧系統
   の非常用操作回路装置において、 前記ヒューズボックスに非常用ヒューズを設置するため
   の空きポートを設け、 この空きポートの一方側の端子を前記電源に接続すると
   ともに、 前記空きポートの他方側の端子と前記電気負荷とを、前
   記通常用電気配線とは別系統の非常用電気配線を介して
   接続したことを特徴とする油圧系統の非常用操作回路装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の油圧系統の非常用操作回路
   装置において、前記電気負荷は、建設機械に設けた前記
   油圧系統に備えられた油圧ポンプから、対応する建設機
   械の油圧アクチュエータへ供給する圧油の流れを制御す
   る制御弁手段であることを特徴とする油圧系統の非常用
   操作回路装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の油圧系統の非常用操作回路
   装置において、前記電気負荷は、前記油圧系統に設けら
   れ、建設機械の運転室に設けた遮断操作手段の操作に応
   じて開閉する油圧遮断弁であることを特徴とする油圧系
   統の非常用操作回路装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載の油圧系
   統の非常用操作回路装置において、前記空きポートの前
   記他方側の端子に、警報手段を接続したことを特徴とす
   る油圧系統の非常用操作回路装置。