JP2004137817A - 作業機械における流体圧回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業内容に応じて複数のパイロット操作を不可能とすることが１つの切換弁によってできるようにし、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる作業機械における流体圧回路を提供する。
【解決手段】パイロットポンプ７４からバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導いた共通のパイロット１次圧通路７６中にロック用の電磁式切換弁８３を設ける。この電磁式切換弁８３を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時にモード切換スイッチ８７により切換操作して、パイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧を抜く。これにより、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３から出力してコントロール弁６３の対応するスプール６６，６７をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止する。
【選択図】 図１
【解決手段】パイロットポンプ７４からバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導いた共通のパイロット１次圧通路７６中にロック用の電磁式切換弁８３を設ける。この電磁式切換弁８３を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時にモード切換スイッチ８７により切換操作して、パイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧を抜く。これにより、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３から出力してコントロール弁６３の対応するスプール６６，６７をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バケットリンケージに荷物を吊下げてショベルクレーン作業が可能な作業機械における流体圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧ショベルは、本来の掘削作業に用いられるだけでなく、バケットなどに荷物を吊下げてクレーン作業ができるようにしたショベルクレーンとする場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は、ブームスイング式の油圧ショベルを用いてショベルクレーンを構成した例であり、このショベルクレーンの機体１は、履帯を装着した下部走行体２に対し旋回軸受部３を介し上部旋回体４が旋回可能に設けられたものであり、この機体１の上部旋回体４上にキャブ５および動力装置６とともに、掘削作業用およびショベルクレーン作業用の作業装置７が設けられている。
【０００４】
この作業装置７の基端部では、図３に示されるように上部旋回体４から突出された凸部１１に垂直支軸１２によりスイングブラケット１３が左右方向へ揺動自在に軸支され、このスイングブラケット１３の一側面に突出されたサイドプレート１４に上部旋回体４内から突出されたスイングシリンダ１５のピストンロッド１６の先端が軸１７により連結されている。
【０００５】
図２に示されるように、スイングブラケット１３に対しブーム２１が上下方向回動可能に設けられ、このブーム２１を回動するブームシリンダ２２がスイングブラケット１３とブーム２１との間に設けられ、このブーム２１の先端に対しアーム２３が内外方向回動可能に設けられ、このアーム２３を回動するアームシリンダ２４がブーム２１の背面とアーム２３の基端との間に設けられ、このアーム２３の先端に対しバケット２５が回動可能に設けられ、このバケット２５をバケットリンケージ２６を介し回動するバケットシリンダ２７がアーム２３の背面とバケットリンケージ２６との間に設けられている。
【０００６】
バケット２５とバケットリンケージ２６との接続部分には、荷物吊下げ用のフック２８が設けられ、このフック２８にワイヤ２９などを介して荷物Ｗが吊下げられている。
【０００７】
そして、作業装置７は、スイングシリンダ１５のピストンロッド１６を伸縮操作することにより、垂直支軸１２を支点に左右方向にブームスイング動作する。ブーム２１は、ブームシリンダ２２の伸長によりブーム上げ動作し、ブームシリンダ２２の収縮によりブーム下げ動作する。アーム２３は、アームシリンダ２４の伸長によりアームイン動作し、アームシリンダ２４の収縮によりアームアウト動作する。バケット２５は、バケットシリンダ２７の伸長により巻込方向にチルト動作し、バケットシリンダ２７の収縮により開放方向にラックバック動作する。
【０００８】
ショベルクレーン作業時は、ブーム２１をブームシリンダ２２により上下方向に回動することにより、アーム２３をアームシリンダ２４により内外方向に回動することにより、上部旋回体４を旋回モータ（図示せず）により旋回させることにより、荷物Ｗを上下方向あるいは水平方向に移動することが可能である。
【０００９】
一方、ショベルクレーン作業時に、吊荷の安定を図るために、ブーム２１を左右方向に揺動するブームスイング動作およびバケット２５のラックバック動作を固定する必要がある。
【００１０】
図４は、このショベルクレーンの油圧回路の一部を示し、前記動力装置６に内蔵されたエンジンにより駆動されるメインポンプ３１から前記ブームシリンダ２２、バケットシリンダ２７およびスイングシリンダ１５などの各油圧アクチュエータに供給される作動油を制御するパイロット操作式のコントロール弁３２が設けられている。
【００１１】
このコントロール弁３２は、各油圧アクチュエータを制御するために各油圧アクチュエータに対応してそれぞれ設けられたスプールを内蔵している。これらのスプールの両端部には、前記キャブ５内に設けられた操作体（ジョイスティック、レバー、ペダルなど）により手動操作されるパイロット弁（いわゆるリモコン弁）からそれぞれパイロット通路を経て供給されるパイロット圧が作用される。
【００１２】
例えば、一方の操作体（ジョイスティック）３３には、この操作体３３により手動操作されるパイロット弁装置３４が設けられ、このパイロット弁装置３４には、操作体３３の一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３の操作により動作されるブームシリンダ制御用のパイロット弁３５と、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３と交差する方向での操作体３３の一方向Ｒ２および反対方向Ｒ４の操作により動作されるバケットシリンダ制御用のパイロット弁３６とが設けられている。
【００１３】
また、他方の操作体（図示せず）には、この操作体により手動操作されるスイングシリンダ制御用のパイロット弁３７が設けられている。
【００１４】
前記メインポンプ３１とともにエンジンにより駆動されるパイロットポンプ４１からパイロット弁装置３４の供給ポートＰにわたって、一方のパイロット１次圧通路４２が配設され、パイロット弁装置３４の内部通路４３を経て、ブームシリンダ制御用のパイロット弁３５の供給ポートＰｂｏおよびバケットシリンダ制御用のパイロット弁３６の供給ポートＰｂｕに連通されている。
【００１５】
また、パイロットポンプ４１からスイングシリンダ制御用のパイロット弁３７の供給ポートＰｂｓにわたって、他方のパイロット１次圧通路４４が配設され、この他方のパイロット１次圧通路４４中にロック用の切換弁４５が設けられている。
【００１６】
この切換弁４５は、掘削作業時に通電励磁されて、パイロットポンプ４１からパイロット弁３７への他方のパイロット１次圧通路４４を連通し、また、ショベルクレーン作業時に通電停止されて、図４に示されたオフ位置に切換操作され、他方のパイロット１次圧通路４４中からパイロット１次圧をタンク４６に抜く電磁弁である。
【００１７】
一方、ブームシリンダ制御用のパイロット弁３５の出力ポートＲ３，Ｒ１、バケットシリンダ制御用のパイロット弁３６の出力ポートＲ２，Ｒ４、スイングシリンダ制御用のパイロット弁３７の出力ポートからコントロール弁３２の各スプールの両端部にわたって、それぞれのパイロット２次圧通路５１，５２、パイロット２次圧通路５３，５４、パイロット２次圧通路５５，５６が設けられている。
【００１８】
そのうちの、バケットシリンダ２７をラックバック動作させるためのパイロット２次圧通路５３中には、ロック用の切換弁５７が設けられている。
【００１９】
この切換弁５７は、掘削作業時に通電励磁されて、バケットシリンダ制御用のパイロット弁３６の出力ポートＲ２からコントロール弁３２へのラックバック動作用のパイロット２次圧通路５３を連通し、また、ショベルクレーン作業時に通電停止により図４に示されたオフ位置に切換操作されて、パイロット２次圧通路５３中からパイロット２次圧をタンク４６に抜く電磁弁である。
【００２０】
パイロット弁装置３４およびパイロット弁３７のそれぞれのタンクポートＴは、タンク通路５８によりタンク４６に連通されている。
【００２１】
そして、掘削作業モードからショベルクレーン作業モードへの作業モード切換にともなって、ロック用の切換弁４５をオフ位置に切換えることにより、ブームスイング用のパイロット１次圧が、スイングシリンダ制御用のパイロット弁３７に供給されないようにすることで、吊荷安定のため、ブーム２１のブームスイング操作を不可能とするとともに、ロック用の切換弁５７をオフ位置に切換えることにより、バケットシリンダ制御用のパイロット弁３６から出力されるラックバック用のパイロット２次圧が、コントロール弁３２に供給されないようにすることで、バケット２５のラックバック操作を不可能として、バケット２５を巻込姿勢に保持するようにしている。
【００２２】
【特許文献１】
実公平７−３８３０８号公報（第３−５頁、第１−６図）
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来は、２個の切換弁４５，５７によりブームスイングおよびバケットラックバックの各操作を不可能としているが、作業機械の小型化を進めてゆくと、２個の切換弁４５，５７を設置し配管することが困難となるほどの、スペース上の制約を受けることになる。
【００２４】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業内容に応じて複数のパイロット操作を不可能とすることが１つの切換弁によってできるようにし、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる作業機械における流体圧回路を提供することを目的とするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、機体に対し掘削用の作業装置が機体に搭載されたメインポンプから供給される作動流体により作動されるスイングシリンダにより揺動可能に設けられ、作業装置の先端部に位置するバケットがメインポンプから供給される作動流体により作動されるバケットシリンダとバケットリンケージにより回動可能に設けられ、バケットリンケージに荷物を吊下げてショベルクレーン作業が可能な作業機械における流体圧回路であって、機体に搭載されたメインポンプからスイングシリンダおよびバケットシリンダに供給される作動流体を内蔵された複数の可動弁体により制御するパイロット操作式のコントロール弁と、コントロール弁をパイロット操作するパイロット流体を発生するパイロットポンプから供給されたパイロット１次圧を手動操作量に応じて減圧制御したパイロット２次圧によりコントロール弁の複数の可動弁体をそれぞれパイロット操作する複数のパイロット弁と、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側に設けられ掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作されて共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜くロック用の切換弁とを具備した作業機械における流体圧回路であり、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設け、この切換弁を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作して、共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜くことで、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁から出力されてコントロール弁の対応する可動弁体をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止できるので、ショベルクレーン作業時に作業装置の揺動およびバケットの回動に係る各パイロット操作を不可能とすることが１つの切換弁によってでき、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００２６】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業機械における流体圧回路の切換弁が、電磁式切換弁であり、ショベルクレーン作業時に共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜く状態に電磁式切換弁を操作するショベルクレーン作業モードと、掘削作業時にパイロットポンプからバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁にパイロット１次圧を供給する状態に電磁式切換弁を操作する掘削作業モードとを電気信号により切換えるモード切換スイッチを具備したものであり、モード切換スイッチからの電気信号に基づき電磁式切換弁を操作して、ショベルクレーン作業モードと掘削作業モードとを切換えるので、任意の場所に設置可能のモード切換スイッチにより、モード切換を容易にできるとともに、モード切換操作位置と関係なく電磁式切換弁の設置場所に自由度を持たせることができ、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００２７】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の作業機械における流体圧回路の掘削用の作業装置が、機体に対し上下方向に回動可能のブームと、メインポンプから供給される作動流体により作動されブームを上下方向に回動するブームシリンダとを備え、ブームシリンダおよびバケットシリンダを制御するコントロール弁の対応する可動弁体をパイロット操作するブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁は、１本の操作体により操作されるパイロット弁装置に内蔵され、パイロット弁装置は、パイロットポンプからロック用の切換弁を経たパイロット１次圧をバケットシリンダ制御用のパイロット弁に供給する一方の供給ポートと、パイロットポンプからパイロット１次圧をブームシリンダ制御用のパイロット弁に直接供給する他方の供給ポートとを有するものであり、１本の操作体により操作されるパイロット弁装置にブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁が内蔵されている場合であっても、これらの各パイロット弁にパイロット１次圧を供給する供給ポートを、一方の供給ポートと他方の供給ポートとに分離して、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設けるようにしたので、この切換弁により共通のパイロット１次圧側を遮断して掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換をしても、ブームシリンダ制御用のパイロット弁にはパイロット１次圧を供給して、荷物の上下動操作をすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図３に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
図２および図３に示されるように、この作業機械の機体１は、履帯を装着した下部走行体２に対し旋回軸受部３を介し上部旋回体４が旋回可能に設けられたものであり、この機体１の上部旋回体４上にキャブ５および動力装置６とともに、掘削作業用およびショベルクレーン作業用の作業装置７が設けられている。
【００３０】
この作業装置７の基端部では、図３に示されるように上部旋回体４から突出された凸部１１に垂直支軸１２によりスイングブラケット１３が左右方向へ揺動自在に軸支され、このスイングブラケット１３の一側面に突出されたサイドプレート１４に上部旋回体４内から突出された流体圧アクチュエータとしてのスイングシリンダ１５のピストンロッド１６の先端が軸１７により連結されている。
【００３１】
図２に示されるように、スイングブラケット１３に対しブーム２１が機体に対し上下方向に回動可能に設けられ、このブーム２１を回動する流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ２２がスイングブラケット１３とブーム２１との間に設けられ、このブーム２１の先端に対しアーム２３が内外方向回動可能に設けられ、このアーム２３を回動する流体圧アクチュエータとしてのアームシリンダ２４がブーム２１の背面とアーム２３の基端との間に設けられ、このアーム２３の先端に対しバケット２５が回動可能に設けられ、このバケット２５をバケットリンケージ２６を介し回動する流体圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ２７がアーム２３の背面とバケットリンケージ２６との間に設けられている。
【００３２】
バケット２５とバケットリンケージ２６との接続部分には、荷物吊下げ用のフック２８が設けられ、このフック２８にワイヤ２９などを介して荷物Ｗが吊下げられている。
【００３３】
そして、作業装置７は、スイングシリンダ１５のピストンロッド１６を伸縮操作することにより、垂直支軸１２を支点に左右方向にブームスイング動作する。ブーム２１は、ブームシリンダ２２の伸長によりブーム上げ動作し、ブームシリンダ２２の収縮によりブーム下げ動作する。アーム２３は、アームシリンダ２４の伸長によりアームイン動作し、アームシリンダ２４の収縮によりアームアウト動作する。バケット２５は、バケットシリンダ２７の伸長により巻込方向にチルト動作し、バケットシリンダ２７の収縮により開放方向にラックバック動作する。
【００３４】
ショベルクレーン作業時は、ブーム２１をブームシリンダ２２により上下方向に回動することにより、あるいはアーム２３をアームシリンダ２４により内外方向に回動することにより、荷物Ｗを上下方向に移動し、また、上部旋回体４の旋回動作などにより、荷物Ｗを水平方向に移動することが可能である。
【００３５】
このように、この作業機械は、走行可能の機体１に対し掘削用の作業装置７がスイングシリンダ１５により揺動可能に設けられ、作業装置７の先端部に位置するバケット２５がバケットシリンダ２７により回動可能に設けられ、バケット２５に荷物Ｗを吊下げてショベルクレーン作業をすることが可能となっているが、ショベルクレーン作業時には、スイングシリンダ１５の伸縮によりブーム２１を左右方向に揺動するブームスイング動作と、バケットシリンダ２７の収縮によるバケット２５のラックバック動作とを、それぞれ固定する必要がある。
【００３６】
図１は、この作業機械における流体圧回路としての油圧ショベルにおける油圧回路を示し、機体１の上部旋回体４に搭載された動力装置６のエンジン（図示せず）により駆動されるメインポンプ６１の吸込口はタンク６２に、吐出口はパイロット操作式のコントロール弁６３の供給ポート６４にそれぞれ接続されている。
【００３７】
このコントロール弁６３は、メインポンプ６１からブームシリンダ２２、バケットシリンダ２７およびスイングシリンダ１５などを含む複数の流体圧アクチュエータに供給される作動流体としての作動油を制御するための複数の可動弁体としてのスプール６５，６６，６７を内蔵し、これらのスプール６５，６６，６７は、対応する複数のパイロット弁７１，７２，７３によりパイロット操作されて、作動油を方向制御および流量制御する。
【００３８】
そして、ブームシリンダ２２、バケットシリンダ２７およびスイングシリンダ１５は、メインポンプ６１から加圧供給されコントロール弁６３により制御された作動油により作動される。
【００３９】
パイロット弁７１は、ブームシリンダ２２を制御するための操作弁であり、パイロット弁７２は、バケットシリンダ２７を制御するための操作弁であり、パイロット弁７３は、スイングシリンダ１５を制御するための操作弁である。
【００４０】
これらのパイロット弁７１，７２，７３は、エンジンによりメインポンプ６１とともに駆動されコントロール弁６３をパイロット操作するパイロット流体としてのパイロット圧油を発生するパイロットポンプ７４から、パイロット１次圧通路７５を経てブームシリンダ制御用のパイロット弁７１に供給されたパイロット１次圧を手動操作量に応じて減圧制御するとともに、バケットシリンダ制御用のパイロット弁７２およびスイングシリンダ制御用のパイロット弁７３に共通のパイロット１次圧側としてのパイロット１次圧通路７６を経てこれらのパイロット弁７２，７３に供給されたパイロット１次圧を手動操作量に応じて減圧制御し、得られたパイロット２次圧をパイロット２次圧通路７７，７８、パイロット２次圧通路７９，８０、パイロット２次圧通路８１，８２によりコントロール弁６３の各スプール６５，６６，６７の両端に導き、各スプール６５，６６，６７をこれらのパイロット２次圧によりそれぞれパイロット操作して、スプール変位方向および変位量を制御する。
【００４１】
ブームシリンダ制御用のパイロット弁７１は、減圧制御信号をブームシリンダ制御用のスプール６５のブーム上げ側に出力する減圧弁７１ａと、ブーム下げ側に出力する減圧弁７１ｂとを有し、また、バケットシリンダ制御用のパイロット弁７２は、減圧制御信号をバケットシリンダ制御用のスプール６６のバケットラックバック側に出力する減圧弁７２ａと、バケットチルト側に出力する減圧弁７２ｂとを有し、また、スイングシリンダ制御用のパイロット弁７３は、減圧制御信号をスイングシリンダ制御用のスプール６７のシリンダ伸び側およびシリンダ縮み側にそれぞれ出力する減圧弁７３ａ，７３ｂを有している。
【００４２】
パイロットポンプ７４からバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導かれた共通のパイロット１次圧通路７６中には、ロック用の切換弁としての電磁式切換弁８３が設けられている。
【００４３】
このロック用の電磁式切換弁８３は、スプリング８４およびソレノイド８５を備え、スプリング８４の復元力によりａ位置にあるときは、パイロット１次圧通路７６を連通し、また、ソレノイド８５への通電による励磁力によりスプリング８４に抗してｂ位置に切換操作されたときは、この電磁式切換弁８３より下流側のパイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧を抜く機能を有する。
【００４４】
この電磁式切換弁８３のソレノイド８５には、コントローラ８６の出力部が接続され、さらにコントローラ８６の入力信号部にはモード切換スイッチ８７が接続されている。
【００４５】
このモード切換スイッチ８７は、荷物吊下げ用のフック２８によるショベルクレーン作業時のショベルクレーン作業モードと、バケット２５による掘削作業時の掘削作業モードとを、電磁式切換弁８３のソレノイド８５に供給される電気信号により切換えるものである。電磁式切換弁８３は、掘削作業モードでａ位置となり、ショベルクレーン作業モードでｂ位置となる。
【００４６】
そして、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に、モード切換スイッチ８７をショベルクレーン作業モードにすると、このモード切換スイッチ８７からコントローラ８６に切換信号が入力され、このコントローラ８６から出力された電気信号により電磁式切換弁８３のソレノイド８５が励磁され、電磁式切換弁８３がａ位置からｂ位置へと切換わる。これにより、電磁式切換弁８３の下流側に位置するパイロット１次圧通路７６がタンク６２に連通し、このパイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧が抜かれた状態となる。
【００４７】
一方、ショベルクレーン作業から掘削作業への作業切換時に、モード切換スイッチ８７を掘削作業モードにすると、モード切換スイッチ８７からコントローラ８６に復帰信号が入力され、このコントローラ８６から出力される電気信号がなくなり、スプリング８４により電磁式切換弁８３がｂ位置からａ位置に復帰する。これにより、パイロットポンプ７４から電磁式切換弁８３を経てバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３にパイロット１次圧が供給される。
【００４８】
また、ブームシリンダ２２およびバケットシリンダ２７を制御するコントロール弁６３の対応するブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各スプール６５，６６をそれぞれパイロット操作するブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁７１，７２は、キャブ５内に設置された運転席（図示せず）の一側に配置された１本の操作体としてのジョイスティック９１により手動操作されるパイロット弁装置９２に内蔵されている。
【００４９】
このパイロット弁装置９２は、パイロットポンプ７４からロック用の電磁式切換弁８３を経たパイロット１次圧をバケットシリンダ制御用のパイロット弁７２に供給する一方の供給ポート９３と、パイロットポンプ７４からパイロット１次圧通路７５を経たパイロット１次圧をブームシリンダ制御用のパイロット弁７１に直接供給する他方の供給ポート９４とを有している。
【００５０】
ジョイスティック９１は、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３に操作されるとともに、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３と交差する方向での一方向Ｒ２および反対方向Ｒ４にも操作される。一方向Ｒ１は、ブーム下げ方向であり、反対方向Ｒ３は、ブーム上げ方向であり、これらと交差する一方向Ｒ２はバケットラックバック方向であり、反対方向Ｒ４はバケットチルト方向である。
【００５１】
また、スイングシリンダ制御用のパイロット弁７３は、別の操作体（図示しない操作レバーなど）により手動操作される。
【００５２】
パイロット弁装置９２およびパイロット弁７３のそれぞれのタンクポートＴは、タンク通路９５によりタンク６２に連通されている。
【００５３】
次に、この図１に示された油圧回路の作用を説明する。
【００５４】
モード切換スイッチ８７を掘削作業モードにすると、コントローラ８６から出力される電気信号がなくなり、電磁式切換弁８３は、スプリング８４によりａ位置に復帰するので、パイロットポンプ７４から電磁式切換弁８３を経てバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３にパイロット１次圧が供給される。ブームシリンダ制御用のパイロット弁７１には、パイロットポンプ７４からパイロット１次圧通路７５を経たパイロット１次圧が直接供給される。
【００５５】
このとき、ジョイスティック９１を一方向Ｒ１または反対方向Ｒ３に動かしてパイロット弁７１を操作することにより、ブームシリンダ２２を短縮方向または伸長方向に動作させて、ブーム２１を下げ方向または上げ方向に動かすことができる。
【００５６】
また、このジョイスティック９１を、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３と交差する方向での一方向Ｒ２または反対方向Ｒ４に動かしてパイロット弁７２を操作することにより、バケットシリンダ２７を短縮方向または伸長方向に動作させて、バケット２５を図２に示されるラックバック方向またはチルト方向に動かすことができる。
【００５７】
さらに、図示しない操作レバーなどの操作体を動かしてパイロット弁７３を操作することにより、スイングシリンダ１５を短縮方向または伸長方向に動作させて、ブーム２１を垂直支軸１２を支点として左右方向に揺動させることができる。
【００５８】
なお、アーム２３を回動するアームシリンダ２４と、下部走行体２に対し上部旋回体４を水平旋回させる旋回モータは、前記ジョイスティック９１と運転席を介して反対側に配置された他方のジョイスティック（図示せず）により操作される。
【００５９】
一方、ジョイスティック９１をバケットチルト方向に操作して、バケット２５を図２に示される巻込姿勢に作動した後に、モード切換スイッチ８７により、掘削作業モードからショベルクレーン作業モードへと作業モードを切換える。
【００６０】
この作業モードの切換により、コントローラ８６からの電気信号によりロック用の電磁式切換弁８３がｂ位置に切換わり、パイロットポンプ７４から吐出されたパイロット圧油が電磁式切換弁８３により遮断されるとともに、電磁式切換弁８３より下流側のパイロット１次圧通路７６がタンク６２に連通されるので、バケットシリンダ制御用のパイロット弁７２およびスイングシリンダ制御用のパイロット弁７３にパイロット１次圧が作用しない。
【００６１】
このため、ジョイスティック９１によりバケットシリンダ制御用のパイロット弁７２を操作しても、このパイロット弁７２からパイロット２次圧が発生せず、コントロール弁６３のバケットシリンダ制御用のスプール６６は中立位置に保たれるので、バケットシリンダ２７は動作することなく、バケット２５をチルト方向の巻込姿勢に保持することができる。
【００６２】
同様に、図示しない操作体によりスイングシリンダ制御用のパイロット弁７３を操作しても、このパイロット弁７３からパイロット２次圧が発生せず、コントロール弁６３のスイングシリンダ制御用のスプール６７は中立位置に保たれるので、スイングシリンダ１５は動作することなく、ブーム２１を左右方向に揺動するブームスイング操作を不可能とすることができ、吊荷の安定を図ることができる。
【００６３】
次に、この図１に示された油圧回路の効果を説明する。
【００６４】
パイロットポンプ７４からバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導かれた共通のパイロット１次圧通路７６中にロック用の電磁式切換弁８３を設け、この電磁式切換弁８３を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作して、パイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧を抜くことで、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３から出力されてコントロール弁６３の対応するスプール６６，６７をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止できるので、ショベルクレーン作業時に作業装置７の左右方向の揺動すなわちブームスイング動作およびバケット２５の回動に係る各パイロット操作を不可能とすることが１つの電磁式切換弁８３によってできる。
【００６５】
すなわち、図４に示される従来のパイロット回路に対する追加バルブが切換弁４５，５７の２個であったものを、図１に示されるようにパイロット回路に対する追加バルブを電磁式切換弁８３の１個のみにして簡素化したので、配管レイアウトおよび配線レイアウトの自由度を向上できるとともに、作業機械の小型化にともなうスペース上の厳しい制約に対応できる。
【００６６】
また、モード切換スイッチ８７からの電気信号に基づき電磁式切換弁８３を操作して、ショベルクレーン作業モードと掘削作業モードとを切換えるので、任意の場所に設置可能のモード切換スイッチ８７により、モード切換を容易にできるとともに、モード切換操作位置と関係なく電磁式切換弁８３の設置場所に自由度を持たせることができ、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００６７】
さらに、１本のジョイスティック９１により操作されるパイロット弁装置９２にブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁７１，７２が内蔵されている場合であっても、これらの各パイロット弁７１，７２にパイロット１次圧を供給する供給ポートを、一方の供給ポート９３と他方の供給ポート９４とに分離して、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導かれた共通のパイロット１次圧通路７６中にロック用の電磁式切換弁８３を設けるようにしたので、この電磁式切換弁８３によりパイロット１次圧通路７６を遮断して掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換をしても、ブームシリンダ制御用のパイロット弁７１には別のパイロット１次圧通路７５よりパイロット１次圧を供給でき、荷物Ｗを上下動操作できる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設け、この切換弁を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作して、共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜くことで、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁から出力されてコントロール弁の対応する可動弁体をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止できるので、ショベルクレーン作業時に作業装置の揺動およびバケットの回動に係る各パイロット操作を不可能とすることが１つの切換弁によってでき、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００６９】
請求項２記載の発明によれば、モード切換スイッチからの電気信号に基づき電磁式切換弁を操作して、ショベルクレーン作業モードと掘削作業モードとを切換えるので、任意の場所に設置可能のモード切換スイッチにより、モード切換を容易にできるとともに、モード切換操作位置と関係なく電磁式切換弁の設置場所に自由度を持たせることができ、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００７０】
請求項３記載の発明によれば、１本の操作体により操作されるパイロット弁装置にブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁が内蔵されている場合であっても、これらの各パイロット弁にパイロット１次圧を供給する供給ポートを、一方の供給ポートと他方の供給ポートとに分離して、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設けるようにしたので、この切換弁により共通のパイロット１次圧側を遮断して掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換をしても、ブームシリンダ制御用のパイロット弁にはパイロット１次圧を供給して、荷物の上下動操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る作業機械における流体圧回路の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】同上作業機械のショベルクレーン作業モードでの側面図である。
【図３】同上作業機械のスイングシリンダ取付構造を示す平面図である。
【図４】従来の作業機械における流体圧回路の一実施の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｗ 荷物
１ 機体
７ 作業装置
１５ 流体圧アクチュエータとしてのスイングシリンダ
２１ ブーム
２２ 流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ
２５ バケット
２６ バケットリンケージ
２７ 流体圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ
６１ メインポンプ
６３ コントロール弁
６５，６６，６７ 可動弁体としてのスプール
７１，７２，７３ パイロット弁
７４ パイロットポンプ
７６ パイロット１次圧側としてのパイロット１次圧通路
８３ ロック用の切換弁としての電磁式切換弁
８７ モード切換スイッチ
９１ 操作体としてのジョイスティック
９２ パイロット弁装置
９３ 一方の供給ポート
９４ 他方の供給ポート
【発明の属する技術分野】
本発明は、バケットリンケージに荷物を吊下げてショベルクレーン作業が可能な作業機械における流体圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧ショベルは、本来の掘削作業に用いられるだけでなく、バケットなどに荷物を吊下げてクレーン作業ができるようにしたショベルクレーンとする場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は、ブームスイング式の油圧ショベルを用いてショベルクレーンを構成した例であり、このショベルクレーンの機体１は、履帯を装着した下部走行体２に対し旋回軸受部３を介し上部旋回体４が旋回可能に設けられたものであり、この機体１の上部旋回体４上にキャブ５および動力装置６とともに、掘削作業用およびショベルクレーン作業用の作業装置７が設けられている。
【０００４】
この作業装置７の基端部では、図３に示されるように上部旋回体４から突出された凸部１１に垂直支軸１２によりスイングブラケット１３が左右方向へ揺動自在に軸支され、このスイングブラケット１３の一側面に突出されたサイドプレート１４に上部旋回体４内から突出されたスイングシリンダ１５のピストンロッド１６の先端が軸１７により連結されている。
【０００５】
図２に示されるように、スイングブラケット１３に対しブーム２１が上下方向回動可能に設けられ、このブーム２１を回動するブームシリンダ２２がスイングブラケット１３とブーム２１との間に設けられ、このブーム２１の先端に対しアーム２３が内外方向回動可能に設けられ、このアーム２３を回動するアームシリンダ２４がブーム２１の背面とアーム２３の基端との間に設けられ、このアーム２３の先端に対しバケット２５が回動可能に設けられ、このバケット２５をバケットリンケージ２６を介し回動するバケットシリンダ２７がアーム２３の背面とバケットリンケージ２６との間に設けられている。
【０００６】
バケット２５とバケットリンケージ２６との接続部分には、荷物吊下げ用のフック２８が設けられ、このフック２８にワイヤ２９などを介して荷物Ｗが吊下げられている。
【０００７】
そして、作業装置７は、スイングシリンダ１５のピストンロッド１６を伸縮操作することにより、垂直支軸１２を支点に左右方向にブームスイング動作する。ブーム２１は、ブームシリンダ２２の伸長によりブーム上げ動作し、ブームシリンダ２２の収縮によりブーム下げ動作する。アーム２３は、アームシリンダ２４の伸長によりアームイン動作し、アームシリンダ２４の収縮によりアームアウト動作する。バケット２５は、バケットシリンダ２７の伸長により巻込方向にチルト動作し、バケットシリンダ２７の収縮により開放方向にラックバック動作する。
【０００８】
ショベルクレーン作業時は、ブーム２１をブームシリンダ２２により上下方向に回動することにより、アーム２３をアームシリンダ２４により内外方向に回動することにより、上部旋回体４を旋回モータ（図示せず）により旋回させることにより、荷物Ｗを上下方向あるいは水平方向に移動することが可能である。
【０００９】
一方、ショベルクレーン作業時に、吊荷の安定を図るために、ブーム２１を左右方向に揺動するブームスイング動作およびバケット２５のラックバック動作を固定する必要がある。
【００１０】
図４は、このショベルクレーンの油圧回路の一部を示し、前記動力装置６に内蔵されたエンジンにより駆動されるメインポンプ３１から前記ブームシリンダ２２、バケットシリンダ２７およびスイングシリンダ１５などの各油圧アクチュエータに供給される作動油を制御するパイロット操作式のコントロール弁３２が設けられている。
【００１１】
このコントロール弁３２は、各油圧アクチュエータを制御するために各油圧アクチュエータに対応してそれぞれ設けられたスプールを内蔵している。これらのスプールの両端部には、前記キャブ５内に設けられた操作体（ジョイスティック、レバー、ペダルなど）により手動操作されるパイロット弁（いわゆるリモコン弁）からそれぞれパイロット通路を経て供給されるパイロット圧が作用される。
【００１２】
例えば、一方の操作体（ジョイスティック）３３には、この操作体３３により手動操作されるパイロット弁装置３４が設けられ、このパイロット弁装置３４には、操作体３３の一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３の操作により動作されるブームシリンダ制御用のパイロット弁３５と、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３と交差する方向での操作体３３の一方向Ｒ２および反対方向Ｒ４の操作により動作されるバケットシリンダ制御用のパイロット弁３６とが設けられている。
【００１３】
また、他方の操作体（図示せず）には、この操作体により手動操作されるスイングシリンダ制御用のパイロット弁３７が設けられている。
【００１４】
前記メインポンプ３１とともにエンジンにより駆動されるパイロットポンプ４１からパイロット弁装置３４の供給ポートＰにわたって、一方のパイロット１次圧通路４２が配設され、パイロット弁装置３４の内部通路４３を経て、ブームシリンダ制御用のパイロット弁３５の供給ポートＰｂｏおよびバケットシリンダ制御用のパイロット弁３６の供給ポートＰｂｕに連通されている。
【００１５】
また、パイロットポンプ４１からスイングシリンダ制御用のパイロット弁３７の供給ポートＰｂｓにわたって、他方のパイロット１次圧通路４４が配設され、この他方のパイロット１次圧通路４４中にロック用の切換弁４５が設けられている。
【００１６】
この切換弁４５は、掘削作業時に通電励磁されて、パイロットポンプ４１からパイロット弁３７への他方のパイロット１次圧通路４４を連通し、また、ショベルクレーン作業時に通電停止されて、図４に示されたオフ位置に切換操作され、他方のパイロット１次圧通路４４中からパイロット１次圧をタンク４６に抜く電磁弁である。
【００１７】
一方、ブームシリンダ制御用のパイロット弁３５の出力ポートＲ３，Ｒ１、バケットシリンダ制御用のパイロット弁３６の出力ポートＲ２，Ｒ４、スイングシリンダ制御用のパイロット弁３７の出力ポートからコントロール弁３２の各スプールの両端部にわたって、それぞれのパイロット２次圧通路５１，５２、パイロット２次圧通路５３，５４、パイロット２次圧通路５５，５６が設けられている。
【００１８】
そのうちの、バケットシリンダ２７をラックバック動作させるためのパイロット２次圧通路５３中には、ロック用の切換弁５７が設けられている。
【００１９】
この切換弁５７は、掘削作業時に通電励磁されて、バケットシリンダ制御用のパイロット弁３６の出力ポートＲ２からコントロール弁３２へのラックバック動作用のパイロット２次圧通路５３を連通し、また、ショベルクレーン作業時に通電停止により図４に示されたオフ位置に切換操作されて、パイロット２次圧通路５３中からパイロット２次圧をタンク４６に抜く電磁弁である。
【００２０】
パイロット弁装置３４およびパイロット弁３７のそれぞれのタンクポートＴは、タンク通路５８によりタンク４６に連通されている。
【００２１】
そして、掘削作業モードからショベルクレーン作業モードへの作業モード切換にともなって、ロック用の切換弁４５をオフ位置に切換えることにより、ブームスイング用のパイロット１次圧が、スイングシリンダ制御用のパイロット弁３７に供給されないようにすることで、吊荷安定のため、ブーム２１のブームスイング操作を不可能とするとともに、ロック用の切換弁５７をオフ位置に切換えることにより、バケットシリンダ制御用のパイロット弁３６から出力されるラックバック用のパイロット２次圧が、コントロール弁３２に供給されないようにすることで、バケット２５のラックバック操作を不可能として、バケット２５を巻込姿勢に保持するようにしている。
【００２２】
【特許文献１】
実公平７−３８３０８号公報（第３−５頁、第１−６図）
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来は、２個の切換弁４５，５７によりブームスイングおよびバケットラックバックの各操作を不可能としているが、作業機械の小型化を進めてゆくと、２個の切換弁４５，５７を設置し配管することが困難となるほどの、スペース上の制約を受けることになる。
【００２４】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業内容に応じて複数のパイロット操作を不可能とすることが１つの切換弁によってできるようにし、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる作業機械における流体圧回路を提供することを目的とするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、機体に対し掘削用の作業装置が機体に搭載されたメインポンプから供給される作動流体により作動されるスイングシリンダにより揺動可能に設けられ、作業装置の先端部に位置するバケットがメインポンプから供給される作動流体により作動されるバケットシリンダとバケットリンケージにより回動可能に設けられ、バケットリンケージに荷物を吊下げてショベルクレーン作業が可能な作業機械における流体圧回路であって、機体に搭載されたメインポンプからスイングシリンダおよびバケットシリンダに供給される作動流体を内蔵された複数の可動弁体により制御するパイロット操作式のコントロール弁と、コントロール弁をパイロット操作するパイロット流体を発生するパイロットポンプから供給されたパイロット１次圧を手動操作量に応じて減圧制御したパイロット２次圧によりコントロール弁の複数の可動弁体をそれぞれパイロット操作する複数のパイロット弁と、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側に設けられ掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作されて共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜くロック用の切換弁とを具備した作業機械における流体圧回路であり、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設け、この切換弁を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作して、共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜くことで、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁から出力されてコントロール弁の対応する可動弁体をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止できるので、ショベルクレーン作業時に作業装置の揺動およびバケットの回動に係る各パイロット操作を不可能とすることが１つの切換弁によってでき、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００２６】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業機械における流体圧回路の切換弁が、電磁式切換弁であり、ショベルクレーン作業時に共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜く状態に電磁式切換弁を操作するショベルクレーン作業モードと、掘削作業時にパイロットポンプからバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁にパイロット１次圧を供給する状態に電磁式切換弁を操作する掘削作業モードとを電気信号により切換えるモード切換スイッチを具備したものであり、モード切換スイッチからの電気信号に基づき電磁式切換弁を操作して、ショベルクレーン作業モードと掘削作業モードとを切換えるので、任意の場所に設置可能のモード切換スイッチにより、モード切換を容易にできるとともに、モード切換操作位置と関係なく電磁式切換弁の設置場所に自由度を持たせることができ、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００２７】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の作業機械における流体圧回路の掘削用の作業装置が、機体に対し上下方向に回動可能のブームと、メインポンプから供給される作動流体により作動されブームを上下方向に回動するブームシリンダとを備え、ブームシリンダおよびバケットシリンダを制御するコントロール弁の対応する可動弁体をパイロット操作するブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁は、１本の操作体により操作されるパイロット弁装置に内蔵され、パイロット弁装置は、パイロットポンプからロック用の切換弁を経たパイロット１次圧をバケットシリンダ制御用のパイロット弁に供給する一方の供給ポートと、パイロットポンプからパイロット１次圧をブームシリンダ制御用のパイロット弁に直接供給する他方の供給ポートとを有するものであり、１本の操作体により操作されるパイロット弁装置にブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁が内蔵されている場合であっても、これらの各パイロット弁にパイロット１次圧を供給する供給ポートを、一方の供給ポートと他方の供給ポートとに分離して、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設けるようにしたので、この切換弁により共通のパイロット１次圧側を遮断して掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換をしても、ブームシリンダ制御用のパイロット弁にはパイロット１次圧を供給して、荷物の上下動操作をすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図３に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
図２および図３に示されるように、この作業機械の機体１は、履帯を装着した下部走行体２に対し旋回軸受部３を介し上部旋回体４が旋回可能に設けられたものであり、この機体１の上部旋回体４上にキャブ５および動力装置６とともに、掘削作業用およびショベルクレーン作業用の作業装置７が設けられている。
【００３０】
この作業装置７の基端部では、図３に示されるように上部旋回体４から突出された凸部１１に垂直支軸１２によりスイングブラケット１３が左右方向へ揺動自在に軸支され、このスイングブラケット１３の一側面に突出されたサイドプレート１４に上部旋回体４内から突出された流体圧アクチュエータとしてのスイングシリンダ１５のピストンロッド１６の先端が軸１７により連結されている。
【００３１】
図２に示されるように、スイングブラケット１３に対しブーム２１が機体に対し上下方向に回動可能に設けられ、このブーム２１を回動する流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ２２がスイングブラケット１３とブーム２１との間に設けられ、このブーム２１の先端に対しアーム２３が内外方向回動可能に設けられ、このアーム２３を回動する流体圧アクチュエータとしてのアームシリンダ２４がブーム２１の背面とアーム２３の基端との間に設けられ、このアーム２３の先端に対しバケット２５が回動可能に設けられ、このバケット２５をバケットリンケージ２６を介し回動する流体圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ２７がアーム２３の背面とバケットリンケージ２６との間に設けられている。
【００３２】
バケット２５とバケットリンケージ２６との接続部分には、荷物吊下げ用のフック２８が設けられ、このフック２８にワイヤ２９などを介して荷物Ｗが吊下げられている。
【００３３】
そして、作業装置７は、スイングシリンダ１５のピストンロッド１６を伸縮操作することにより、垂直支軸１２を支点に左右方向にブームスイング動作する。ブーム２１は、ブームシリンダ２２の伸長によりブーム上げ動作し、ブームシリンダ２２の収縮によりブーム下げ動作する。アーム２３は、アームシリンダ２４の伸長によりアームイン動作し、アームシリンダ２４の収縮によりアームアウト動作する。バケット２５は、バケットシリンダ２７の伸長により巻込方向にチルト動作し、バケットシリンダ２７の収縮により開放方向にラックバック動作する。
【００３４】
ショベルクレーン作業時は、ブーム２１をブームシリンダ２２により上下方向に回動することにより、あるいはアーム２３をアームシリンダ２４により内外方向に回動することにより、荷物Ｗを上下方向に移動し、また、上部旋回体４の旋回動作などにより、荷物Ｗを水平方向に移動することが可能である。
【００３５】
このように、この作業機械は、走行可能の機体１に対し掘削用の作業装置７がスイングシリンダ１５により揺動可能に設けられ、作業装置７の先端部に位置するバケット２５がバケットシリンダ２７により回動可能に設けられ、バケット２５に荷物Ｗを吊下げてショベルクレーン作業をすることが可能となっているが、ショベルクレーン作業時には、スイングシリンダ１５の伸縮によりブーム２１を左右方向に揺動するブームスイング動作と、バケットシリンダ２７の収縮によるバケット２５のラックバック動作とを、それぞれ固定する必要がある。
【００３６】
図１は、この作業機械における流体圧回路としての油圧ショベルにおける油圧回路を示し、機体１の上部旋回体４に搭載された動力装置６のエンジン（図示せず）により駆動されるメインポンプ６１の吸込口はタンク６２に、吐出口はパイロット操作式のコントロール弁６３の供給ポート６４にそれぞれ接続されている。
【００３７】
このコントロール弁６３は、メインポンプ６１からブームシリンダ２２、バケットシリンダ２７およびスイングシリンダ１５などを含む複数の流体圧アクチュエータに供給される作動流体としての作動油を制御するための複数の可動弁体としてのスプール６５，６６，６７を内蔵し、これらのスプール６５，６６，６７は、対応する複数のパイロット弁７１，７２，７３によりパイロット操作されて、作動油を方向制御および流量制御する。
【００３８】
そして、ブームシリンダ２２、バケットシリンダ２７およびスイングシリンダ１５は、メインポンプ６１から加圧供給されコントロール弁６３により制御された作動油により作動される。
【００３９】
パイロット弁７１は、ブームシリンダ２２を制御するための操作弁であり、パイロット弁７２は、バケットシリンダ２７を制御するための操作弁であり、パイロット弁７３は、スイングシリンダ１５を制御するための操作弁である。
【００４０】
これらのパイロット弁７１，７２，７３は、エンジンによりメインポンプ６１とともに駆動されコントロール弁６３をパイロット操作するパイロット流体としてのパイロット圧油を発生するパイロットポンプ７４から、パイロット１次圧通路７５を経てブームシリンダ制御用のパイロット弁７１に供給されたパイロット１次圧を手動操作量に応じて減圧制御するとともに、バケットシリンダ制御用のパイロット弁７２およびスイングシリンダ制御用のパイロット弁７３に共通のパイロット１次圧側としてのパイロット１次圧通路７６を経てこれらのパイロット弁７２，７３に供給されたパイロット１次圧を手動操作量に応じて減圧制御し、得られたパイロット２次圧をパイロット２次圧通路７７，７８、パイロット２次圧通路７９，８０、パイロット２次圧通路８１，８２によりコントロール弁６３の各スプール６５，６６，６７の両端に導き、各スプール６５，６６，６７をこれらのパイロット２次圧によりそれぞれパイロット操作して、スプール変位方向および変位量を制御する。
【００４１】
ブームシリンダ制御用のパイロット弁７１は、減圧制御信号をブームシリンダ制御用のスプール６５のブーム上げ側に出力する減圧弁７１ａと、ブーム下げ側に出力する減圧弁７１ｂとを有し、また、バケットシリンダ制御用のパイロット弁７２は、減圧制御信号をバケットシリンダ制御用のスプール６６のバケットラックバック側に出力する減圧弁７２ａと、バケットチルト側に出力する減圧弁７２ｂとを有し、また、スイングシリンダ制御用のパイロット弁７３は、減圧制御信号をスイングシリンダ制御用のスプール６７のシリンダ伸び側およびシリンダ縮み側にそれぞれ出力する減圧弁７３ａ，７３ｂを有している。
【００４２】
パイロットポンプ７４からバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導かれた共通のパイロット１次圧通路７６中には、ロック用の切換弁としての電磁式切換弁８３が設けられている。
【００４３】
このロック用の電磁式切換弁８３は、スプリング８４およびソレノイド８５を備え、スプリング８４の復元力によりａ位置にあるときは、パイロット１次圧通路７６を連通し、また、ソレノイド８５への通電による励磁力によりスプリング８４に抗してｂ位置に切換操作されたときは、この電磁式切換弁８３より下流側のパイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧を抜く機能を有する。
【００４４】
この電磁式切換弁８３のソレノイド８５には、コントローラ８６の出力部が接続され、さらにコントローラ８６の入力信号部にはモード切換スイッチ８７が接続されている。
【００４５】
このモード切換スイッチ８７は、荷物吊下げ用のフック２８によるショベルクレーン作業時のショベルクレーン作業モードと、バケット２５による掘削作業時の掘削作業モードとを、電磁式切換弁８３のソレノイド８５に供給される電気信号により切換えるものである。電磁式切換弁８３は、掘削作業モードでａ位置となり、ショベルクレーン作業モードでｂ位置となる。
【００４６】
そして、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に、モード切換スイッチ８７をショベルクレーン作業モードにすると、このモード切換スイッチ８７からコントローラ８６に切換信号が入力され、このコントローラ８６から出力された電気信号により電磁式切換弁８３のソレノイド８５が励磁され、電磁式切換弁８３がａ位置からｂ位置へと切換わる。これにより、電磁式切換弁８３の下流側に位置するパイロット１次圧通路７６がタンク６２に連通し、このパイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧が抜かれた状態となる。
【００４７】
一方、ショベルクレーン作業から掘削作業への作業切換時に、モード切換スイッチ８７を掘削作業モードにすると、モード切換スイッチ８７からコントローラ８６に復帰信号が入力され、このコントローラ８６から出力される電気信号がなくなり、スプリング８４により電磁式切換弁８３がｂ位置からａ位置に復帰する。これにより、パイロットポンプ７４から電磁式切換弁８３を経てバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３にパイロット１次圧が供給される。
【００４８】
また、ブームシリンダ２２およびバケットシリンダ２７を制御するコントロール弁６３の対応するブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各スプール６５，６６をそれぞれパイロット操作するブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁７１，７２は、キャブ５内に設置された運転席（図示せず）の一側に配置された１本の操作体としてのジョイスティック９１により手動操作されるパイロット弁装置９２に内蔵されている。
【００４９】
このパイロット弁装置９２は、パイロットポンプ７４からロック用の電磁式切換弁８３を経たパイロット１次圧をバケットシリンダ制御用のパイロット弁７２に供給する一方の供給ポート９３と、パイロットポンプ７４からパイロット１次圧通路７５を経たパイロット１次圧をブームシリンダ制御用のパイロット弁７１に直接供給する他方の供給ポート９４とを有している。
【００５０】
ジョイスティック９１は、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３に操作されるとともに、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３と交差する方向での一方向Ｒ２および反対方向Ｒ４にも操作される。一方向Ｒ１は、ブーム下げ方向であり、反対方向Ｒ３は、ブーム上げ方向であり、これらと交差する一方向Ｒ２はバケットラックバック方向であり、反対方向Ｒ４はバケットチルト方向である。
【００５１】
また、スイングシリンダ制御用のパイロット弁７３は、別の操作体（図示しない操作レバーなど）により手動操作される。
【００５２】
パイロット弁装置９２およびパイロット弁７３のそれぞれのタンクポートＴは、タンク通路９５によりタンク６２に連通されている。
【００５３】
次に、この図１に示された油圧回路の作用を説明する。
【００５４】
モード切換スイッチ８７を掘削作業モードにすると、コントローラ８６から出力される電気信号がなくなり、電磁式切換弁８３は、スプリング８４によりａ位置に復帰するので、パイロットポンプ７４から電磁式切換弁８３を経てバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３にパイロット１次圧が供給される。ブームシリンダ制御用のパイロット弁７１には、パイロットポンプ７４からパイロット１次圧通路７５を経たパイロット１次圧が直接供給される。
【００５５】
このとき、ジョイスティック９１を一方向Ｒ１または反対方向Ｒ３に動かしてパイロット弁７１を操作することにより、ブームシリンダ２２を短縮方向または伸長方向に動作させて、ブーム２１を下げ方向または上げ方向に動かすことができる。
【００５６】
また、このジョイスティック９１を、一方向Ｒ１および反対方向Ｒ３と交差する方向での一方向Ｒ２または反対方向Ｒ４に動かしてパイロット弁７２を操作することにより、バケットシリンダ２７を短縮方向または伸長方向に動作させて、バケット２５を図２に示されるラックバック方向またはチルト方向に動かすことができる。
【００５７】
さらに、図示しない操作レバーなどの操作体を動かしてパイロット弁７３を操作することにより、スイングシリンダ１５を短縮方向または伸長方向に動作させて、ブーム２１を垂直支軸１２を支点として左右方向に揺動させることができる。
【００５８】
なお、アーム２３を回動するアームシリンダ２４と、下部走行体２に対し上部旋回体４を水平旋回させる旋回モータは、前記ジョイスティック９１と運転席を介して反対側に配置された他方のジョイスティック（図示せず）により操作される。
【００５９】
一方、ジョイスティック９１をバケットチルト方向に操作して、バケット２５を図２に示される巻込姿勢に作動した後に、モード切換スイッチ８７により、掘削作業モードからショベルクレーン作業モードへと作業モードを切換える。
【００６０】
この作業モードの切換により、コントローラ８６からの電気信号によりロック用の電磁式切換弁８３がｂ位置に切換わり、パイロットポンプ７４から吐出されたパイロット圧油が電磁式切換弁８３により遮断されるとともに、電磁式切換弁８３より下流側のパイロット１次圧通路７６がタンク６２に連通されるので、バケットシリンダ制御用のパイロット弁７２およびスイングシリンダ制御用のパイロット弁７３にパイロット１次圧が作用しない。
【００６１】
このため、ジョイスティック９１によりバケットシリンダ制御用のパイロット弁７２を操作しても、このパイロット弁７２からパイロット２次圧が発生せず、コントロール弁６３のバケットシリンダ制御用のスプール６６は中立位置に保たれるので、バケットシリンダ２７は動作することなく、バケット２５をチルト方向の巻込姿勢に保持することができる。
【００６２】
同様に、図示しない操作体によりスイングシリンダ制御用のパイロット弁７３を操作しても、このパイロット弁７３からパイロット２次圧が発生せず、コントロール弁６３のスイングシリンダ制御用のスプール６７は中立位置に保たれるので、スイングシリンダ１５は動作することなく、ブーム２１を左右方向に揺動するブームスイング操作を不可能とすることができ、吊荷の安定を図ることができる。
【００６３】
次に、この図１に示された油圧回路の効果を説明する。
【００６４】
パイロットポンプ７４からバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導かれた共通のパイロット１次圧通路７６中にロック用の電磁式切換弁８３を設け、この電磁式切換弁８３を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作して、パイロット１次圧通路７６中からパイロット１次圧を抜くことで、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３から出力されてコントロール弁６３の対応するスプール６６，６７をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止できるので、ショベルクレーン作業時に作業装置７の左右方向の揺動すなわちブームスイング動作およびバケット２５の回動に係る各パイロット操作を不可能とすることが１つの電磁式切換弁８３によってできる。
【００６５】
すなわち、図４に示される従来のパイロット回路に対する追加バルブが切換弁４５，５７の２個であったものを、図１に示されるようにパイロット回路に対する追加バルブを電磁式切換弁８３の１個のみにして簡素化したので、配管レイアウトおよび配線レイアウトの自由度を向上できるとともに、作業機械の小型化にともなうスペース上の厳しい制約に対応できる。
【００６６】
また、モード切換スイッチ８７からの電気信号に基づき電磁式切換弁８３を操作して、ショベルクレーン作業モードと掘削作業モードとを切換えるので、任意の場所に設置可能のモード切換スイッチ８７により、モード切換を容易にできるとともに、モード切換操作位置と関係なく電磁式切換弁８３の設置場所に自由度を持たせることができ、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００６７】
さらに、１本のジョイスティック９１により操作されるパイロット弁装置９２にブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁７１，７２が内蔵されている場合であっても、これらの各パイロット弁７１，７２にパイロット１次圧を供給する供給ポートを、一方の供給ポート９３と他方の供給ポート９４とに分離して、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁７２，７３に導かれた共通のパイロット１次圧通路７６中にロック用の電磁式切換弁８３を設けるようにしたので、この電磁式切換弁８３によりパイロット１次圧通路７６を遮断して掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換をしても、ブームシリンダ制御用のパイロット弁７１には別のパイロット１次圧通路７５よりパイロット１次圧を供給でき、荷物Ｗを上下動操作できる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設け、この切換弁を、掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作して、共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜くことで、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁から出力されてコントロール弁の対応する可動弁体をそれぞれパイロット操作するパイロット２次圧の発生を防止できるので、ショベルクレーン作業時に作業装置の揺動およびバケットの回動に係る各パイロット操作を不可能とすることが１つの切換弁によってでき、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００６９】
請求項２記載の発明によれば、モード切換スイッチからの電気信号に基づき電磁式切換弁を操作して、ショベルクレーン作業モードと掘削作業モードとを切換えるので、任意の場所に設置可能のモード切換スイッチにより、モード切換を容易にできるとともに、モード切換操作位置と関係なく電磁式切換弁の設置場所に自由度を持たせることができ、作業機械の小型化にともなうスペース上の制約に対応できる。
【００７０】
請求項３記載の発明によれば、１本の操作体により操作されるパイロット弁装置にブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁が内蔵されている場合であっても、これらの各パイロット弁にパイロット１次圧を供給する供給ポートを、一方の供給ポートと他方の供給ポートとに分離して、バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側にロック用の切換弁を設けるようにしたので、この切換弁により共通のパイロット１次圧側を遮断して掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換をしても、ブームシリンダ制御用のパイロット弁にはパイロット１次圧を供給して、荷物の上下動操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る作業機械における流体圧回路の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】同上作業機械のショベルクレーン作業モードでの側面図である。
【図３】同上作業機械のスイングシリンダ取付構造を示す平面図である。
【図４】従来の作業機械における流体圧回路の一実施の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｗ 荷物
１ 機体
７ 作業装置
１５ 流体圧アクチュエータとしてのスイングシリンダ
２１ ブーム
２２ 流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ
２５ バケット
２６ バケットリンケージ
２７ 流体圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ
６１ メインポンプ
６３ コントロール弁
６５，６６，６７ 可動弁体としてのスプール
７１，７２，７３ パイロット弁
７４ パイロットポンプ
７６ パイロット１次圧側としてのパイロット１次圧通路
８３ ロック用の切換弁としての電磁式切換弁
８７ モード切換スイッチ
９１ 操作体としてのジョイスティック
９２ パイロット弁装置
９３ 一方の供給ポート
９４ 他方の供給ポート
Claims (3)
- 機体に対し掘削用の作業装置が機体に搭載されたメインポンプから供給される作動流体により作動されるスイングシリンダにより揺動可能に設けられ、作業装置の先端部に位置するバケットがメインポンプから供給される作動流体により作動されるバケットシリンダとバケットリンケージとにより回動可能に設けられ、バケットリンケージに荷物を吊下げてショベルクレーン作業が可能な作業機械における流体圧回路であって、
機体に搭載されたメインポンプからスイングシリンダおよびバケットシリンダに供給される作動流体を内蔵された複数の可動弁体により制御するパイロット操作式のコントロール弁と、
コントロール弁をパイロット操作するパイロット流体を発生するパイロットポンプから供給されたパイロット１次圧を手動操作量に応じて減圧制御したパイロット２次圧によりコントロール弁の複数の可動弁体をそれぞれパイロット操作する複数のパイロット弁と、
バケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁に共通のパイロット１次圧側に設けられ掘削作業からショベルクレーン作業への作業切換時に切換操作されて共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜くロック用の切換弁と
を具備したことを特徴とする作業機械における流体圧回路。 - 切換弁は、電磁式切換弁であり、
ショベルクレーン作業時に共通のパイロット１次圧側からパイロット１次圧を抜く状態に電磁式切換弁を操作するショベルクレーン作業モードと、掘削作業時にパイロットポンプからバケットシリンダ制御用およびスイングシリンダ制御用の各パイロット弁にパイロット１次圧を供給する状態に電磁式切換弁を操作する掘削作業モードとを電気信号により切換えるモード切換スイッチ
を具備したことを特徴とする請求項１記載の作業機械における流体圧回路。 - 掘削用の作業装置は、機体に対し上下方向に回動可能のブームと、メインポンプから供給される作動流体により作動されブームを上下方向に回動するブームシリンダとを備え、
ブームシリンダおよびバケットシリンダを制御するコントロール弁の対応する可動弁体をパイロット操作するブームシリンダ制御用およびバケットシリンダ制御用の各パイロット弁は、１本の操作体により操作されるパイロット弁装置に内蔵され、
パイロット弁装置は、
パイロットポンプからロック用の切換弁を経たパイロット１次圧をバケットシリンダ制御用のパイロット弁に供給する一方の供給ポートと、
パイロットポンプからパイロット１次圧をブームシリンダ制御用のパイロット弁に直接供給する他方の供給ポートとを有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械における流体圧回路。
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