JP2004211449A - 作業腕浮きモードを備えた油圧ショベル - Google Patents
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Abstract
【課題】油圧ショベルの作業腕に装着されたアタッチメントを路面、地面などに適切に接地させることができるようにして、アタッチメントとして例えば路面清掃装置を装着した場合に、清掃効率を良くし、清掃装置の損傷を防止し、作業腕の煩雑な上下操作の必要性をなくし、清掃作業を容易に行えるようにする。
【解決手段】油圧アクチュエータにより揺動作動される作業腕を、操作手段による作動操作の可能な「操作モード」と作動操作が不可能でかつ自重あるいは外力による揺動の自由な「浮きモード」に切換える切換手段を、油圧アクチュエータと操作手段により操作される方向制御弁とを結ぶ油路に設ける。
【選択図】 図3
【解決手段】油圧アクチュエータにより揺動作動される作業腕を、操作手段による作動操作の可能な「操作モード」と作動操作が不可能でかつ自重あるいは外力による揺動の自由な「浮きモード」に切換える切換手段を、油圧アクチュエータと操作手段により操作される方向制御弁とを結ぶ油路に設ける。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルの作業腕にアタッチメントとして例えば路面清掃装置を装備するのに好適な、作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルに関する。
【0002】
【従来の技術】
周知の油圧ショベルは、その揺動作動の自在な作業腕に種々のアタッチメントを装着することにより様々な作業を遂行することができる、汎用性の高い作業機械である。したがってこの作業腕には、アタッチメントの種類に応じた機能、制御性能が要求され、作業腕を揺動作動させる油圧回路には種々の改良がなされている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
このアタッチメントの一例として、路面清掃装置(例えば特許文献2参照)がある。油圧ショベルは、路面清掃装置を装着することにより、広い範囲の床面、路面、狭隘な場所などを清掃するのに好適な自走式の清掃作業機械として用いられる。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−81813号公報(第1図)
【特許文献2】
特許第2883287号公報(第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら油圧ショベルの作業腕に路面清掃装置のようなアタッチメントを装着した場合には、次のような解決すべき問題がある。
【0006】
すなわち、装着した路面清掃装置(以下単に清掃装置と呼ぶことがある)を、作業腕の上下方向への駆動操作により清掃する床面、路面などの清掃面に適切に接地させないと、例えば清掃装置が清掃面に接地していない離れた状態では清掃効率が悪くなり、逆に清掃装置を清掃面に接地させるために過度に作業腕により押さえ付けると清掃装置を損傷される可能性がある。さらに清掃面に「うねり」のような凹凸があるとそれに合わせて作業腕を頻繁に上下に移動操作をしなければならない。したがって路面清掃装置の取扱いには熟練を要するとともに、作業腕の作動操作に関連して取扱いが難しい問題がある。
【0007】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、油圧ショベルの作業腕に装着されたアタッチメントを路面、地面などに適切に接地させることができるようにして、例えばアタッチメントとして路面清掃装置を装着した場合に、清掃効率を良くし、清掃装置の損傷を防止し、また作業腕の煩雑な上下操作の必要性をなくし、清掃作業を容易に行うことができるようにした油圧ショベルを提供することである。
【0008】
【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、油圧アクチュエータにより揺動作動される油圧ショベルの作業腕を、油圧アクチュエータの操作手段による作動操作の可能な「操作モード」と作動操作が不可能でかつ作業腕が自重あるいは外力による揺動の自由な「浮きモード」とに選択的に切換える切換手段を備え、該切換手段が、該油圧アクチュエータと該操作手段により操作される方向制御弁とを結ぶ油路に設けられた油路切換弁を備えている、ことを特徴とする作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルである。
【0009】
そして、作業腕を「操作モード」又は「浮きモード」に切換手段により選択的に切換えできるようにして、「浮きモード」を選択することにより路面清掃装置のようなアタッチメントを装着したときに作業腕の自重あるいは外力による揺動を自由にし、清掃装置が清掃面に適切に接地できるように、また清掃面の凹凸に追従することができるようにする。
【0010】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルにおいて、該油路切換弁が電磁弁により構成され、この油路電磁弁を該「操作モード」又は「浮きモード」に切換える切換スイッチを備えているものである。
【0011】
そして、切換スイッチにより必要なときに「浮きモード」を選択することができるようにする。切換スイッチは、例えば油圧ショベルの運転席に備えるのが好都合である。
【0012】
請求項3に記載された発明は、請求項2記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルにおいて、アクチュエータを有するアタッチメントが該作業腕に装着され、該切換スイッチは、該アタッチメントのアクチュエータの作動状態に応じて、停止状態のときは「操作モード」が、作動状態のときは「浮きモード」が選択されるものである。
【0013】
そして、作業腕に装着されたアタッチメントを作動させているときには、切換スイッチが「浮きモード」に位置付けられるようにする。
【0014】
請求項4に記載された発明は、請求項2又は3記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルにおいて、該切換スイッチが「浮きモード」の状態にあっても、該操作手段が操作状態にあるときは、作業腕を作動操作の可能な「操作モード」に設定する浮き解除スイッチを備えているものである。
【0015】
そして、「浮きモード」のときに作業腕の操作手段を操作すると、自動的に「操作モード」にして作業腕の揺動操作が可能になるようにする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルについて、その好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【0017】
図1を参照して、先ず作業腕を備えた油圧ショベルについてその概要を説明する。全体を番号2で示す油圧ショベルは、下部走行体4と、下部走行体4上に軸線5を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた上部旋回体6を備えている。上部旋回体6には、運転室8及び上下方向に揺動作動の自在な作業腕10が備えられている。作業腕10の先端にアタッチメントである路面清掃装置12が装着されている。
【0018】
作業腕10は、上部旋回体6に上下方向に揺動自在に取付けられたブーム10a、ブーム10aの先端に上下方向に揺動自在に取付けられたアーム10b、ブーム10aと上部旋回体6との間に介在され、作業腕10を揺動させる一対のブームシリンダ10c、10c(図1の紙面に垂直の方向に対に配設されている)、ブーム10aとアーム10bの間に介在されたアームシリンダ10d、及び一端がアーム10bに取付けられたアタッチメントシリンダ10eを備えている。路面清掃装置12は、アーム10bの先端とアタッチメントシリンダ10eの他端に連結されたリンク10fの先端に取付けられている。
【0019】
路面清掃装置12は、路面Gに当接される回転の自在な前後の支持輪12a、12b、油圧ショベルの上部旋回体6から供給される作動油により回転駆動されるアクチュエータである主ブラシ12c及びサイドブラシ12d、並びに塵埃を収容するバケット(図示していない)などを備えた、周知のものである。したがって路面清掃装置12についての詳細な説明は省略する。
【0020】
図1とともに図2を参照して次に、作業腕10、路面清掃装置12などの駆動を制御する油圧制御装置について説明する。この油圧制御装置に作業腕浮きモードを構成する手段が含まれている。
【0021】
油圧制御装置は、エンジン14により駆動される一対の可変容量型の油圧ポンプ16a、16b、その吐出油を制御して油圧アクチュエータであるブームシリンダ10c、10c、アームシリンダ10d、アタッチメントシリンダ10e、並びに下部走行体4に設けられた左右一対の走行モータ11a、11a、上部旋回体6を旋回させる旋回モータ11bなどに給排する、方向制御弁群18を備えている。方向制御弁群18にはこれらの油圧アクチュエータに対応して方向制御弁が備えられ、方向制御弁の各々は操作手段からのパイロット圧油によって操作される。路面清掃装置12のアクチュエータを制御する方向制御弁群20には、方向制御弁群18の中立油路を通して油圧ポンプ16aの吐出油が供給されている。
【0022】
作業腕10を上下に揺動作動させる油圧アクチュエータであるブームシリンダ10c、10cには、方向制御弁22及び操作手段24が接続さられている。方向制御弁22は操作手段24からの操作に応じて出力されるパイロット圧油によって操作される。図2においてブームシリンダ10c、10c以外の操作手段の図示は省略されている。
【0023】
方向制御弁22はブームシリンダ10c、10cのヘッド側ポートと油路26によって、ロッド側ポートと油路28によってそれぞれ結ばれている。方向制御弁22に操作手段24からのパイロット圧油の供給のないとき、すなわち操作手段24が操作されない方向制御弁22が中立状態(図2の状態)のときには、ブームシリンダ10c、10cは、作動油が給排されない、伸縮しない保持状態に維持される。操作手段22が操作され、パイロット圧油が方向制御弁22のいずれかの端に供給されると、ブームシリンダ10c、10cのそれに対応したヘッド側ポートあるいはロッド側ポートに作動油が供給され、ブームシリンダ10c、10cが伸縮作動し、作業腕10が揺動作動される。
【0024】
路面清掃装置12は、主ブラシ12cを回転させる油圧モータ30a及びサイドブラシ12dを回転させる油圧モータ30bそれぞれに作動油を給排する電磁弁により構成された方向制御弁20a、20bを備えている。方向制御弁20a、20bには操作手段32が連結されている。操作手段32の操作スイッチ34により方向制御弁20a、20bへの通電をオンオフすることによって方向制御弁20a、20bはオンオフされ、主ブラシ12c(油圧モータ30a)及びサイドブラシ12d(油圧モータ30b)は作動状態に、あるいは停止状態に制御される。
【0025】
ブームシリンダ10c、10cとその方向制御弁22とを結ぶ油路26、28に、その油路の接続関係を切換える切換手段36が備えられている。この切換手段36には、路面清掃装置12の操作スイッチ34のオンオフ出力信号が、またブームシリンダ10c、10cの操作手段24の操作を検出する検出スイッチ38のオンオフ出力信号が接続されている。
【0026】
切換手段36について、図3及び図4主として図3を参照して説明する。切換手段36は、上述の油路26、28の、方向制御弁22とブームシリンダ10cとの接続関係を切換える油路切換弁40を備えている。油路切換弁40は電磁弁により構成されている。油路切換弁40は油路26、28を、方向制御弁22とブームシリンダ10cとが連結される図3に示した状態と、図4に示した方向制御弁22とブームシリンダ10cの油路26、28の接続が断たれブームシリンダ10c側の油路26、28同士が短絡され、またタンク42に接続される状態に選択的に切換える。
【0027】
かくして、切換手段36の油路切換弁40を切換えることによって(切換えの制御については後に説明する)ブームシリンダ10cにより揺動作動される作業腕10を、操作手段24を操作して方向制御弁22によるブームシリンダ10cの伸縮作動の可能な「操作モード」と、方向制御弁22による伸縮作動が不可能で、かつブームシリンダ10cのロッド側とヘッド側が短絡されブームシリンダ10cの伸縮が自由な、すなわち作業腕10の自重あるいは外力による揺動が自由な「浮きモード」とに選択的に切換えられる。
【0028】
油路切換弁40には電源44との間に通電をオンオフするスイッチである切換スイッチ46が備えられている。切換スイッチ46は常時オフの電磁スイッチで構成されている。切換スイッチ46は路面清掃装置12の操作手段32の操作スイッチ34のオンオフ信号がオンになると通電されてオンになり、通電がないとオフになる。切換スイッチ46がオンされ油路切換弁46に通電されると油路切換弁40は図4に示す「浮きモード」の状態に切換えられ、通電されないと図3に示す「操作モード」の状態に位置付けられる。
【0029】
そして切換スイッチ46は、路面清掃装置12の操作スイッチ34のオンオフ信号に連動してオンオフ操作されるので、路面清掃装置12のアクチュエータである主ブラシ12c及びサイドブラシ12dが操作スイッチ34によりオンの作動状態のときには、切換スイッチ46は通電されてオンになり油路切換弁40は「浮きモード」になる。操作スイッチ34がオフされて停止状態のときは切換スイッチ46はオフの状態になり油路切換弁40は「操作モード」になる。
【0030】
図3及び図4と共に図5を参照して説明を続けると、切換手段36はさらに、ブームシリンダ10cの方向制御弁22を操作する操作手段24が操作状態にあるときには油路切換弁40を作業腕10を作動操作の可能な「操作モード」に設定するための浮き解除スイッチ48を備えている。浮き解除スイッチ48は常時オンの電磁スイッチによって構成されており、前述の切換スイッチ46と電源44との間に直列に接続されている。
【0031】
ブームシリンダ10cの操作手段24の操作状態を検出する検出スイッチ38は、図5に示すリミットスイッチ38aと、操作手段24の操作レバー24aに設けられたカム板38bを備えている。リミットスイッチ38aは、操作手段24が操作されない操作レバー24aが中立位置(図5(a)の状態)のときにはその接触子38cがカム板38bの凹部に当接してオフになり、操作レバー24aが図5(a)に二点鎖線で示す一方の操作位置Aあるいは他方の操作位置Bに操作されると、図5(b)に実線で一方の操作位置Aの状態を示したごとく、接触子38cはスイッチ38aの本体側にカム板38bによって押されてオフになる。検出スイッチ38は、操作レバー24aの位置を検出することができるものであればよいから、非接触型の光電スイッチなど適宜の手段を用いることができる。
【0032】
したがって浮き解除スイッチ48は、検出スイッチ38からの信号がオンの、操作手段24が操作状態のときにはオフになり、電源44と切換スイッチ46との接続を断つので、切換スイッチ46がオンの「浮きモード」にあっても、油路切換弁40には通電されず「浮きモード」は解除され、油路切換弁40は「操作モード」に位置付けられる。
【0033】
上述したとおりの形態の、作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルの作用について、主として図2及び図3を参照して説明する。
【0034】
(1)「操作モード」と「浮きモード」を備えた:
作業腕10を、油圧アクチュエータであるブームシリンダ10cの操作手段24による作動操作の可能な「操作モード」と作動操作が不可能でかつ作業腕10が自重あるいは外力による揺動の自由な「浮きモード」とに選択的に切換える切換手段36を備えたので、「浮きモード」を用いることにより、作業腕10に装着されたアタッチメントを路面G(図1)に適切に接地させることができる。アタッチメントとして路面清掃装置12を装着した場合には、清掃効率を良くし、清掃装置の損傷を防止し、また作業腕10の煩雑な上下操作の必要性をなくし、清掃作業を容易に行うことができる。そして「操作モード」を選択すれば作業腕10をアタッチメントとともに任意に上下に揺動作動させることができる。
【0035】
(2)切換手段の設置が容易:
切換手段36を油圧アクチュエータ10cと操作手段24により操作される方向制御弁22とを結ぶ油路に設けるようにしたので、方向制御弁群18を改造する必要がなく、また必要なときに油路の途中に後付けすることができ、設置が容易である。
【0036】
(3)操作が容易:
「操作モード」及び「浮きモード」を切換える切換スイッチ46を、アタッチメント12のアクチュエータ30a、30bの作動に合わせて自動的に、すなわちアクチュエータ30a、30bの操作中は「浮きモード」になるようにし、また切換スイッチ46が「浮きモード」の状態にあっても、操作手段24による作業腕10の作動操作に連動して「操作モード」に設定する浮き解除スイッチ48を備えたので、作業腕10及びそれに装着したアタッチメント12を容易に操縦操作することができる。また、スイッチの手動による操作の煩わしさを除き、スイッチの切り忘れあるいは入れ忘れも防止することができる。
【0037】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【0038】
(1)作業腕のアタッチメント:
本実施の形態においては、作業腕に装着されるアタッチメントとして路面清掃装置が装着され、また路面清掃装置にはアクチュエータが備えられているが、浮きモードを備えた作業腕に装着されるアタッチメントは路面清掃装置に限定されるものではなく、またアクチュエータを備えるものでなくてもよい。例えば、地面の凹凸に合わせて地均しを行う排土板装置、除雪を行う除雪プラウ装置などにも好適である。
【0039】
(2)切換スイッチ:
本実施の形態においては、「操作モード」及び「浮きモード」の切換スイッチ46を、アタッチメント12のアクチュエータ30a、30bの作動に合わせて自動的に切換わる電磁スイッチにしたが、切換スイッチは図6に示すように、単独で手動によりオンオフする切換スイッチ50であってもよい。そしてこの切換スイッチ50を、運転席の操作パネル、あるいは操作レバーの握り部など、操作の容易な場所に設置するとよい。
【0040】
(3)浮き解除スイッチ:
本実施の形態においては、図3に示すように、切換スイッチ46とともに浮き解除スイッチ48を備えたが、作業腕10に装着するアタッチメントの形態などによって単に切換スイッチのみでよい場合には、図6に示すように浮き解除スイッチは設けないで切換スイッチ50のような切換スイッチのみにしてもよい。
【0041】
(4)切換手段の油路切換弁:
本実施の形態においては、切換手段36の油路切換弁40として電磁弁が用いられたが、油路切換弁は、例えば上述のように浮き解除スイッチを設けない場合には、電磁弁でなく手動切換弁、パイロット切換弁など他の切換弁であってもよい。
【0042】
【発明の効果】
本発明に従って構成された作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルによれば、選択切換可能に作業腕の「操作モード」と「浮きモード」を備えたので、作業腕に装着されたアタッチメントを「浮きモード」により路面、地面などに適切に接地させることができ、また「操作モード」により作業腕を適宜に任意に作動操作させることができ、例えばアタッチメントとして路面清掃装置を装着した場合に、清掃効率を良くし、清掃装置の損傷を防止し、また作業腕の煩雑な上下操作の必要をなくし、清掃作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルの側面図。
【図2】図1に示す油圧ショベルの油圧制御装置の回路図。
【図3】図2の油圧制御装置に備えられた切換手段の回路図。
【図4】図3の切換手段に備えられた油路切換弁の部分を「浮きモード」の状態で示した回路図。
【図5】操作手段の操作状態を検出する検出スイッチの作動説明図で、(a)は操作手段が操作されない中立状態、(b)は操作状態を示している。
【図6】切換手段の他の実施形態を示した回路図。
【符号の説明】
2:油圧ショベル
10:作業腕
10c:ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
12:路面清掃装置(アタッチメント)
12c:主ブラシ(回転ブラシ)
12d:サイドブラシ(回転ブラシ)
22:方向制御弁
24:操作手段
26:油路
28:油路
30a:アタッチメントのアクチュエータ
30b:アタッチメントのアクチュエータ
32:操作手段
34:操作スイッチ
36:切換手段
40:油路切換弁
46:切換スイッチ
50:切換スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルの作業腕にアタッチメントとして例えば路面清掃装置を装備するのに好適な、作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルに関する。
【0002】
【従来の技術】
周知の油圧ショベルは、その揺動作動の自在な作業腕に種々のアタッチメントを装着することにより様々な作業を遂行することができる、汎用性の高い作業機械である。したがってこの作業腕には、アタッチメントの種類に応じた機能、制御性能が要求され、作業腕を揺動作動させる油圧回路には種々の改良がなされている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
このアタッチメントの一例として、路面清掃装置(例えば特許文献2参照)がある。油圧ショベルは、路面清掃装置を装着することにより、広い範囲の床面、路面、狭隘な場所などを清掃するのに好適な自走式の清掃作業機械として用いられる。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−81813号公報(第1図)
【特許文献2】
特許第2883287号公報(第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら油圧ショベルの作業腕に路面清掃装置のようなアタッチメントを装着した場合には、次のような解決すべき問題がある。
【0006】
すなわち、装着した路面清掃装置(以下単に清掃装置と呼ぶことがある)を、作業腕の上下方向への駆動操作により清掃する床面、路面などの清掃面に適切に接地させないと、例えば清掃装置が清掃面に接地していない離れた状態では清掃効率が悪くなり、逆に清掃装置を清掃面に接地させるために過度に作業腕により押さえ付けると清掃装置を損傷される可能性がある。さらに清掃面に「うねり」のような凹凸があるとそれに合わせて作業腕を頻繁に上下に移動操作をしなければならない。したがって路面清掃装置の取扱いには熟練を要するとともに、作業腕の作動操作に関連して取扱いが難しい問題がある。
【0007】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、油圧ショベルの作業腕に装着されたアタッチメントを路面、地面などに適切に接地させることができるようにして、例えばアタッチメントとして路面清掃装置を装着した場合に、清掃効率を良くし、清掃装置の損傷を防止し、また作業腕の煩雑な上下操作の必要性をなくし、清掃作業を容易に行うことができるようにした油圧ショベルを提供することである。
【0008】
【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、油圧アクチュエータにより揺動作動される油圧ショベルの作業腕を、油圧アクチュエータの操作手段による作動操作の可能な「操作モード」と作動操作が不可能でかつ作業腕が自重あるいは外力による揺動の自由な「浮きモード」とに選択的に切換える切換手段を備え、該切換手段が、該油圧アクチュエータと該操作手段により操作される方向制御弁とを結ぶ油路に設けられた油路切換弁を備えている、ことを特徴とする作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルである。
【0009】
そして、作業腕を「操作モード」又は「浮きモード」に切換手段により選択的に切換えできるようにして、「浮きモード」を選択することにより路面清掃装置のようなアタッチメントを装着したときに作業腕の自重あるいは外力による揺動を自由にし、清掃装置が清掃面に適切に接地できるように、また清掃面の凹凸に追従することができるようにする。
【0010】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルにおいて、該油路切換弁が電磁弁により構成され、この油路電磁弁を該「操作モード」又は「浮きモード」に切換える切換スイッチを備えているものである。
【0011】
そして、切換スイッチにより必要なときに「浮きモード」を選択することができるようにする。切換スイッチは、例えば油圧ショベルの運転席に備えるのが好都合である。
【0012】
請求項3に記載された発明は、請求項2記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルにおいて、アクチュエータを有するアタッチメントが該作業腕に装着され、該切換スイッチは、該アタッチメントのアクチュエータの作動状態に応じて、停止状態のときは「操作モード」が、作動状態のときは「浮きモード」が選択されるものである。
【0013】
そして、作業腕に装着されたアタッチメントを作動させているときには、切換スイッチが「浮きモード」に位置付けられるようにする。
【0014】
請求項4に記載された発明は、請求項2又は3記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルにおいて、該切換スイッチが「浮きモード」の状態にあっても、該操作手段が操作状態にあるときは、作業腕を作動操作の可能な「操作モード」に設定する浮き解除スイッチを備えているものである。
【0015】
そして、「浮きモード」のときに作業腕の操作手段を操作すると、自動的に「操作モード」にして作業腕の揺動操作が可能になるようにする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルについて、その好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【0017】
図1を参照して、先ず作業腕を備えた油圧ショベルについてその概要を説明する。全体を番号2で示す油圧ショベルは、下部走行体4と、下部走行体4上に軸線5を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた上部旋回体6を備えている。上部旋回体6には、運転室8及び上下方向に揺動作動の自在な作業腕10が備えられている。作業腕10の先端にアタッチメントである路面清掃装置12が装着されている。
【0018】
作業腕10は、上部旋回体6に上下方向に揺動自在に取付けられたブーム10a、ブーム10aの先端に上下方向に揺動自在に取付けられたアーム10b、ブーム10aと上部旋回体6との間に介在され、作業腕10を揺動させる一対のブームシリンダ10c、10c(図1の紙面に垂直の方向に対に配設されている)、ブーム10aとアーム10bの間に介在されたアームシリンダ10d、及び一端がアーム10bに取付けられたアタッチメントシリンダ10eを備えている。路面清掃装置12は、アーム10bの先端とアタッチメントシリンダ10eの他端に連結されたリンク10fの先端に取付けられている。
【0019】
路面清掃装置12は、路面Gに当接される回転の自在な前後の支持輪12a、12b、油圧ショベルの上部旋回体6から供給される作動油により回転駆動されるアクチュエータである主ブラシ12c及びサイドブラシ12d、並びに塵埃を収容するバケット(図示していない)などを備えた、周知のものである。したがって路面清掃装置12についての詳細な説明は省略する。
【0020】
図1とともに図2を参照して次に、作業腕10、路面清掃装置12などの駆動を制御する油圧制御装置について説明する。この油圧制御装置に作業腕浮きモードを構成する手段が含まれている。
【0021】
油圧制御装置は、エンジン14により駆動される一対の可変容量型の油圧ポンプ16a、16b、その吐出油を制御して油圧アクチュエータであるブームシリンダ10c、10c、アームシリンダ10d、アタッチメントシリンダ10e、並びに下部走行体4に設けられた左右一対の走行モータ11a、11a、上部旋回体6を旋回させる旋回モータ11bなどに給排する、方向制御弁群18を備えている。方向制御弁群18にはこれらの油圧アクチュエータに対応して方向制御弁が備えられ、方向制御弁の各々は操作手段からのパイロット圧油によって操作される。路面清掃装置12のアクチュエータを制御する方向制御弁群20には、方向制御弁群18の中立油路を通して油圧ポンプ16aの吐出油が供給されている。
【0022】
作業腕10を上下に揺動作動させる油圧アクチュエータであるブームシリンダ10c、10cには、方向制御弁22及び操作手段24が接続さられている。方向制御弁22は操作手段24からの操作に応じて出力されるパイロット圧油によって操作される。図2においてブームシリンダ10c、10c以外の操作手段の図示は省略されている。
【0023】
方向制御弁22はブームシリンダ10c、10cのヘッド側ポートと油路26によって、ロッド側ポートと油路28によってそれぞれ結ばれている。方向制御弁22に操作手段24からのパイロット圧油の供給のないとき、すなわち操作手段24が操作されない方向制御弁22が中立状態(図2の状態)のときには、ブームシリンダ10c、10cは、作動油が給排されない、伸縮しない保持状態に維持される。操作手段22が操作され、パイロット圧油が方向制御弁22のいずれかの端に供給されると、ブームシリンダ10c、10cのそれに対応したヘッド側ポートあるいはロッド側ポートに作動油が供給され、ブームシリンダ10c、10cが伸縮作動し、作業腕10が揺動作動される。
【0024】
路面清掃装置12は、主ブラシ12cを回転させる油圧モータ30a及びサイドブラシ12dを回転させる油圧モータ30bそれぞれに作動油を給排する電磁弁により構成された方向制御弁20a、20bを備えている。方向制御弁20a、20bには操作手段32が連結されている。操作手段32の操作スイッチ34により方向制御弁20a、20bへの通電をオンオフすることによって方向制御弁20a、20bはオンオフされ、主ブラシ12c(油圧モータ30a)及びサイドブラシ12d(油圧モータ30b)は作動状態に、あるいは停止状態に制御される。
【0025】
ブームシリンダ10c、10cとその方向制御弁22とを結ぶ油路26、28に、その油路の接続関係を切換える切換手段36が備えられている。この切換手段36には、路面清掃装置12の操作スイッチ34のオンオフ出力信号が、またブームシリンダ10c、10cの操作手段24の操作を検出する検出スイッチ38のオンオフ出力信号が接続されている。
【0026】
切換手段36について、図3及び図4主として図3を参照して説明する。切換手段36は、上述の油路26、28の、方向制御弁22とブームシリンダ10cとの接続関係を切換える油路切換弁40を備えている。油路切換弁40は電磁弁により構成されている。油路切換弁40は油路26、28を、方向制御弁22とブームシリンダ10cとが連結される図3に示した状態と、図4に示した方向制御弁22とブームシリンダ10cの油路26、28の接続が断たれブームシリンダ10c側の油路26、28同士が短絡され、またタンク42に接続される状態に選択的に切換える。
【0027】
かくして、切換手段36の油路切換弁40を切換えることによって(切換えの制御については後に説明する)ブームシリンダ10cにより揺動作動される作業腕10を、操作手段24を操作して方向制御弁22によるブームシリンダ10cの伸縮作動の可能な「操作モード」と、方向制御弁22による伸縮作動が不可能で、かつブームシリンダ10cのロッド側とヘッド側が短絡されブームシリンダ10cの伸縮が自由な、すなわち作業腕10の自重あるいは外力による揺動が自由な「浮きモード」とに選択的に切換えられる。
【0028】
油路切換弁40には電源44との間に通電をオンオフするスイッチである切換スイッチ46が備えられている。切換スイッチ46は常時オフの電磁スイッチで構成されている。切換スイッチ46は路面清掃装置12の操作手段32の操作スイッチ34のオンオフ信号がオンになると通電されてオンになり、通電がないとオフになる。切換スイッチ46がオンされ油路切換弁46に通電されると油路切換弁40は図4に示す「浮きモード」の状態に切換えられ、通電されないと図3に示す「操作モード」の状態に位置付けられる。
【0029】
そして切換スイッチ46は、路面清掃装置12の操作スイッチ34のオンオフ信号に連動してオンオフ操作されるので、路面清掃装置12のアクチュエータである主ブラシ12c及びサイドブラシ12dが操作スイッチ34によりオンの作動状態のときには、切換スイッチ46は通電されてオンになり油路切換弁40は「浮きモード」になる。操作スイッチ34がオフされて停止状態のときは切換スイッチ46はオフの状態になり油路切換弁40は「操作モード」になる。
【0030】
図3及び図4と共に図5を参照して説明を続けると、切換手段36はさらに、ブームシリンダ10cの方向制御弁22を操作する操作手段24が操作状態にあるときには油路切換弁40を作業腕10を作動操作の可能な「操作モード」に設定するための浮き解除スイッチ48を備えている。浮き解除スイッチ48は常時オンの電磁スイッチによって構成されており、前述の切換スイッチ46と電源44との間に直列に接続されている。
【0031】
ブームシリンダ10cの操作手段24の操作状態を検出する検出スイッチ38は、図5に示すリミットスイッチ38aと、操作手段24の操作レバー24aに設けられたカム板38bを備えている。リミットスイッチ38aは、操作手段24が操作されない操作レバー24aが中立位置(図5(a)の状態)のときにはその接触子38cがカム板38bの凹部に当接してオフになり、操作レバー24aが図5(a)に二点鎖線で示す一方の操作位置Aあるいは他方の操作位置Bに操作されると、図5(b)に実線で一方の操作位置Aの状態を示したごとく、接触子38cはスイッチ38aの本体側にカム板38bによって押されてオフになる。検出スイッチ38は、操作レバー24aの位置を検出することができるものであればよいから、非接触型の光電スイッチなど適宜の手段を用いることができる。
【0032】
したがって浮き解除スイッチ48は、検出スイッチ38からの信号がオンの、操作手段24が操作状態のときにはオフになり、電源44と切換スイッチ46との接続を断つので、切換スイッチ46がオンの「浮きモード」にあっても、油路切換弁40には通電されず「浮きモード」は解除され、油路切換弁40は「操作モード」に位置付けられる。
【0033】
上述したとおりの形態の、作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルの作用について、主として図2及び図3を参照して説明する。
【0034】
(1)「操作モード」と「浮きモード」を備えた:
作業腕10を、油圧アクチュエータであるブームシリンダ10cの操作手段24による作動操作の可能な「操作モード」と作動操作が不可能でかつ作業腕10が自重あるいは外力による揺動の自由な「浮きモード」とに選択的に切換える切換手段36を備えたので、「浮きモード」を用いることにより、作業腕10に装着されたアタッチメントを路面G(図1)に適切に接地させることができる。アタッチメントとして路面清掃装置12を装着した場合には、清掃効率を良くし、清掃装置の損傷を防止し、また作業腕10の煩雑な上下操作の必要性をなくし、清掃作業を容易に行うことができる。そして「操作モード」を選択すれば作業腕10をアタッチメントとともに任意に上下に揺動作動させることができる。
【0035】
(2)切換手段の設置が容易:
切換手段36を油圧アクチュエータ10cと操作手段24により操作される方向制御弁22とを結ぶ油路に設けるようにしたので、方向制御弁群18を改造する必要がなく、また必要なときに油路の途中に後付けすることができ、設置が容易である。
【0036】
(3)操作が容易:
「操作モード」及び「浮きモード」を切換える切換スイッチ46を、アタッチメント12のアクチュエータ30a、30bの作動に合わせて自動的に、すなわちアクチュエータ30a、30bの操作中は「浮きモード」になるようにし、また切換スイッチ46が「浮きモード」の状態にあっても、操作手段24による作業腕10の作動操作に連動して「操作モード」に設定する浮き解除スイッチ48を備えたので、作業腕10及びそれに装着したアタッチメント12を容易に操縦操作することができる。また、スイッチの手動による操作の煩わしさを除き、スイッチの切り忘れあるいは入れ忘れも防止することができる。
【0037】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【0038】
(1)作業腕のアタッチメント:
本実施の形態においては、作業腕に装着されるアタッチメントとして路面清掃装置が装着され、また路面清掃装置にはアクチュエータが備えられているが、浮きモードを備えた作業腕に装着されるアタッチメントは路面清掃装置に限定されるものではなく、またアクチュエータを備えるものでなくてもよい。例えば、地面の凹凸に合わせて地均しを行う排土板装置、除雪を行う除雪プラウ装置などにも好適である。
【0039】
(2)切換スイッチ:
本実施の形態においては、「操作モード」及び「浮きモード」の切換スイッチ46を、アタッチメント12のアクチュエータ30a、30bの作動に合わせて自動的に切換わる電磁スイッチにしたが、切換スイッチは図6に示すように、単独で手動によりオンオフする切換スイッチ50であってもよい。そしてこの切換スイッチ50を、運転席の操作パネル、あるいは操作レバーの握り部など、操作の容易な場所に設置するとよい。
【0040】
(3)浮き解除スイッチ:
本実施の形態においては、図3に示すように、切換スイッチ46とともに浮き解除スイッチ48を備えたが、作業腕10に装着するアタッチメントの形態などによって単に切換スイッチのみでよい場合には、図6に示すように浮き解除スイッチは設けないで切換スイッチ50のような切換スイッチのみにしてもよい。
【0041】
(4)切換手段の油路切換弁:
本実施の形態においては、切換手段36の油路切換弁40として電磁弁が用いられたが、油路切換弁は、例えば上述のように浮き解除スイッチを設けない場合には、電磁弁でなく手動切換弁、パイロット切換弁など他の切換弁であってもよい。
【0042】
【発明の効果】
本発明に従って構成された作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルによれば、選択切換可能に作業腕の「操作モード」と「浮きモード」を備えたので、作業腕に装着されたアタッチメントを「浮きモード」により路面、地面などに適切に接地させることができ、また「操作モード」により作業腕を適宜に任意に作動操作させることができ、例えばアタッチメントとして路面清掃装置を装着した場合に、清掃効率を良くし、清掃装置の損傷を防止し、また作業腕の煩雑な上下操作の必要をなくし、清掃作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る作業腕浮きモードを備えた油圧ショベルの側面図。
【図2】図1に示す油圧ショベルの油圧制御装置の回路図。
【図3】図2の油圧制御装置に備えられた切換手段の回路図。
【図4】図3の切換手段に備えられた油路切換弁の部分を「浮きモード」の状態で示した回路図。
【図5】操作手段の操作状態を検出する検出スイッチの作動説明図で、(a)は操作手段が操作されない中立状態、(b)は操作状態を示している。
【図6】切換手段の他の実施形態を示した回路図。
【符号の説明】
2:油圧ショベル
10:作業腕
10c:ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
12:路面清掃装置(アタッチメント)
12c:主ブラシ(回転ブラシ)
12d:サイドブラシ(回転ブラシ)
22:方向制御弁
24:操作手段
26:油路
28:油路
30a:アタッチメントのアクチュエータ
30b:アタッチメントのアクチュエータ
32:操作手段
34:操作スイッチ
36:切換手段
40:油路切換弁
46:切換スイッチ
50:切換スイッチ
Claims (4)
- 油圧アクチュエータにより揺動作動される油圧ショベルの作業腕を、油圧アクチュエータの操作手段による作動操作の可能な「操作モード」と作動操作が不可能でかつ作業腕が自重あるいは外力による揺動の自由な「浮きモード」とに選択的に切換える切換手段を備え、
該切換手段が、該油圧アクチュエータと該操作手段により操作される方向制御弁とを結ぶ油路に設けられた油路切換弁を備えている、ことを特徴とする作業腕浮きモードを備えた油圧ショベル。 - 該油路切換弁が電磁弁により構成され、この油路電磁弁を該「操作モード」又は「浮きモード」に切換える切換スイッチを備えている、請求項1記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベル。
- アクチュエータを有するアタッチメントが該作業腕に装着され、
該切換スイッチは、該アタッチメントのアクチュエータの作動状態に応じて、停止状態のときは「操作モード」が、作動状態のときは「浮きモード」が選択される、請求項2記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベル。 - 該切換スイッチが「浮きモード」の状態にあっても、該操作手段が操作状態にあるときは、作業腕を作動操作の可能な「操作モード」に設定する浮き解除スイッチを備えている、請求項2又は3記載の作業腕浮きモードを備えた油圧ショベル。
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JP2003001017A JP2004211449A (ja) | 2003-01-07 | 2003-01-07 | 作業腕浮きモードを備えた油圧ショベル |
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JP2007016450A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Komatsu Ltd | 軌間・通り整正機械 |
CN112281955A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-29 | 三一重机有限公司 | 挖掘机 |
-
2003
- 2003-01-07 JP JP2003001017A patent/JP2004211449A/ja not_active Withdrawn
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |