JP2005351442A - 建設機械のアタッチメント用流量切替弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ装置の誤操作を防止し、アタッチメント用アクチュエータに必要以上の流量が供給されることを防止することができる建設機械のアタッチメント用流量切替弁装置を提供する。
【解決手段】油圧回路にアタッチメント用アクチュエータ１５に供給される圧油の流量を大流量と小流量とに切り換える弁装置２０を設け、この弁装置２０をロック付きのスイッチ装置２３により大流量側と小流量側に切り換える。スイッチ装置２３は接点３２を開閉するスイッチ操作部材３３とロック解除操作部材３４とを備え、スイッチ操作部材３３を大流量位置から小流量位置に切り換えられると自動的にロックがかかり、ロック解除操作部材３４を操作するとそのロックが解除され、スイッチ操作部材３３を小流量位置から大流量位置に切り換えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建設機械のアタッチメント用流量切替弁装置に係り、特に油圧掘削機等の建設機械に装着したアタッチメント用アクチュエータを駆動する圧油の流量をアタッチメントの種類に応じて切替えることのできるアタッチメント用流量切替弁装置に関する。

建設機械の代表例である油圧掘削機は、作業機を構成しているブーム、アーム、バケット等を回動させるための油圧シリンダや、左右の履帯を駆動する走行モータ等、多数の油圧アクチュエータを備えている。また、作業機として通常装着されているバケットの代わりにアタッチメントとしてクラッシャー、油圧ブレーカ等を装着して構造物、岩塊等の破砕作業その他を行うことがある。これらのアタッチメントは、それぞれのアタッチメントに用いられている油圧機器が異なるため、要求流量も異なっている。例えば、クラッシャーを駆動する場合は大流量（例えば２ポンプ分の流量）を必要とし、油圧ブレーカを駆動する場合は小流量（例えば１ポンプ分の流量）でよい。

一方、上記の各アタッチメントは１台の油圧掘削機を用いて、必要とする度にアタッチメントを交換して使用することが多い。したがって、油圧掘削機に対しては、装着したアタッチメントに即時適応できるように、アタッチメントに供給する流量を容易に切替えられることが要求されている。

このような要求に対して、特開平３−５５３１号公報に記載の技術がある。

特開平３−５５３１号公報に記載の技術は、２つの油圧ポンプを備え、一方の油圧ポンプの吐出回路にアタッチメント操作用のサービス弁を配置し、他方の油圧ポンプの吐出回路に合流弁を配置し、アタッチメントの必要流量に応じて合流弁の入切作動により一方の油圧ポンプのみによる１ポンプ駆動と、他方の油圧ポンプとの２ポンプ駆動を選択する構成となっている。運転室にはスイッチ装置が設けられ、このスイッチ装置を入り操作（ＯＮ）或いは切り操作（ＯＦＦ）することにより合流弁の入切動作を行う。

特開平３−５５３１号公報

しかしながら上記従来技術には次のような問題点がある。

合流弁の入切動作は運転室のスイッチ装置を操作することにより行われる。しかし、運転室の操作性の良い場所にスイッチ装置を配置すると、誤操作する可能性を否定することができない。もし、スイッチ装置を小流量側（１ポンプ側）に切り換え、アタッチメント用アクチュエータとして小流量を必要とするブレーカ等のアクチュエータを使用しているときに、誤ってスイッチ装置を大流量側（２ポンプ側）に押してしまうと、アクチュエータには仕様以上の流量が供給されてしまい、場合によってはアクチュエータの破損を生じる可能性がある。

本発明の目的は、スイッチ装置の誤操作を防止し、アタッチメント用アクチュエータに必要以上の流量が供給されることを防止することができる建設機械のアタッチメント用流量切替弁装置を提供することである。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの油圧ポンプと、この油圧ポンプに接続されたアタッチメント用制御弁と、このアタッチメント用制御弁によって制御されるアタッチメント用アクチュエータとを有する油圧回路を備え、前記アタッチメント用アクチュエータとして、大流量を必要とする第１アクチュエータと、この第１アクチュエータと交換可能であり、第１アクチュエータが必要とする流量より少ない小流量を必要とする第２アクチュエータとを使用する建設機械のアタッチメント用流量切替装置において、前記油圧回路に設けられ、前記アタッチメント用アクチュエータに供給される圧油の流量を大流量と小流量とに切り換える弁装置と、前記弁装置を大流量側と小流量側に切り換えるロック付きスイッチ装置とを備え、前記ロック付きスイッチ装置は、前記弁装置を小流量側に切り換える第１位置と、前記弁装置を大流量側に切り換える第２位置の少なくとも２つの切換位置を有し、前記第２位置から第１位置に切り換えられると自動的にその第１位置にロックされるスイッチ操作部材と、前記スイッチ操作部材に近接して設けられ、前記スイッチ操作部材を前記第１位置から第２位置に切り換えるときに前記ロックを解除するロック解除操作部材とを有するものとする。

このようにロック付きスイッチ装置を設け、スイッチ操作部材を第２位置から第１位置に切り換えると自動的にその第１位置にロックすることにより、スイッチ装置の誤操作を防止し、アタッチメント用アクチュエータに必要以上の流量が供給されることを防止することができる。

また、スイッチ操作部材を第１位置から第２位置に切り換えるときにそのロックを解除するロック解除操作部材を設けることにより、オペレータの意志でスイッチ操作部材を第１位置から第２位置に切り換えるときは自由に第２位置に切り換えることができる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記ロック解除操作部材は前記スイッチ操作部材上に設けられ、前記スイッチ操作部材を前記第１位置から第２位置に操作するとき、その操作と対応した補助動作により操作され、前記ロックを解除する。

これによりロック解除操作部材の使い勝手が良くなる。

本発明によれば、スイッチ装置の誤操作を防止し、アタッチメント用アクチュエータに必要以上の流量が供給されることを防止することができ、作業機アタッチメントの破損を防止できるとともに、作業機アタッチメント使用時の安全性を向上することができる。

また、本発明によれば、ロック解除操作部材の使い勝手が良く、スイッチ装置の切り換え時の操作性が良好となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係わるアタッチメント用流量切替装置を備えた油圧掘削機の油圧回路を示す図である。本実施の形態は、油圧回路としてセンターバイパス型の切換弁を使用し、２つ以上の主ポンプを有する開回路にアタッチメント流量切り換え用の弁装置を設け、小流量と大流量とを１ポンプ分と２ポンプ分とで切り換えるアタッチメント用流量切替装置に本発明を適用した場合のものである。

図１において、１，２は２つの主油圧ポンプ（以下、適宜「主ポンプ」という）であり、主ポンプ１，２に弁装置３，４がそれぞれ接続されている。弁装置３は例えばアーム用制御弁３ａを含む複数の制御弁を備え、弁装置４は例えばブーム用制御弁４ａ、バケット用制御弁４ｂを含む複数の制御弁を備えている。弁装置３の下流側には更にアタッチメント用の予備の制御弁５が接続されている。弁装置３，４の制御弁及び予備の制御弁５はいずれも６ポート３位置のセンターバイパス型の切換弁であり、弁装置３の制御弁と予備の制御弁５はセンターバイパス油路６に直列に接続され、弁装置４の制御弁はセンターバイパス油路７に直列に接続されている。センターバイパス油路６，７の弁装置３，４の上流側はそれぞれ主ポンプ１，２の吐出油路８，９に接続され、センターバイパス油路６の予備の制御弁５の下流側はタンク１０に接続されている。また、センターバイパス油路７の弁装置４の下流側は合流回路１１を介して主ポンプ１側の弁装置３と予備の制御弁５との間のセンターバイパス油路部分６ａに接続されている。

弁装置３，４の制御弁３ａ，４ａ，４ｂを含む制御弁はそれぞれアームシリンダ、ブームシリンダ、バケットシリンダ等の対応する油圧アクチュエータに接続され、予備の制御弁５はアタッチメント用の油圧アクチュエータ１５に接続されている。アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５は、本実施の形態では例えばクラッシャー用のアクチュエータ１５ａとブレーカ用のアクチュエータ１５ｂを含み、クラッシャー用のアクチュエータ１５ａとブレーカ用のアクチュエータ１５ｂはそれぞれクラッシャー及びブレーカに備えられている。クラッシャー及びブレーカはそれぞれ作業機アタッチメントであり、油圧掘削機の作業機の先端にバケットの代わりに装着される。油圧掘削機の作業機の先端にクラッシャーが装着されるときは、予備の制御弁５にはクラッシャー用のアクチュエータ１５ａが接続され、油圧掘削機の作業機の先端にブレーカが装着されるときは、予備の制御弁５にはブレーカ用のアクチュエータ１５ｂが接続される。つまり、クラッシャー用のアクチュエータ１５ａとブレーカ用のアクチュエータ１５ｂは互いに交換可能である。

クラッシャ用のアクチュエータ１５ａは大流量（例えば２ポンプ分）を必要とするアクチュエータであり、ブレーカ用のアクチュエータ１５ｂはそれよりも少ない小流量（例えば１ポンプ分）を必要とするアクチュエータである。

図２に作業機アタッチメントとしてクラッシャーを装着した油圧掘削機の外観を示す。油圧掘削機は、下部走行体１０１、この下部走行体１０１上に旋回可能に搭載された上部旋回体１０２と、この上部旋回体１０２の先端部分にスイングポスト１０３を介して上下及び左右方向に回動可能に連結されたフロント作業機１０４とを備えている。下部走行体１０１はクローラ式であり、トラックフレーム１０５の前方側には上下動可能に排土用のブレード１０６が設けられている。上部旋回体１０２は基礎下部構造をなす旋回台１０７と、旋回台１０７上に設けられたキャノピタイプの運転台１０８とを備えている。フロント作業機１０４は、スイングポスト１０３に上下方向に回動可能に連結されたブーム１１１と、ブーム１１１の先端に上下方向に回動可能に連結されたアーム１１２と、アーム１１２の先端に前後方向に回動可能に連結された作業機アタッチメントとしてのクラッシャー１１３とを備えている。ブーム１１１、アーム１１２、クラッシャー１１３は、それぞれ油圧シリンダ１１５、油圧シリンダ１１６、油圧シリンダ１１７により回動するよう駆動される。

アーム１１２の先端には、通常は、作業機アクチュエータとしてバケットが装着されている。また、作業機アクチュエータとしてクラッシャー１１３を取り外し、図３に示すようにブレーカ１２１を装着することができる。クラッシャー１１３は図１に示すアクチュエータ１５ａにより作動し、ブレーカ１２１は図１に示すアクチュエータ１５ｂにより作動する。

以上のように構成した油圧掘削機に本実施の形態のアタッチメント用流量切替装置が設けられている。このアタッチメント用流量切替装置は、上記油圧回路に設けられ、アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５に供給される圧油の流量を大流量と小流量とに切り換える弁装置２０と、この弁装置２０を大流量側と小流量側に切り換えるロック付きのスイッチ装置２３とを備えている。

弁装置２０は、図１に示すように、合流回路１１に設けられ、合流回路１１の連通、遮断を切り換える油圧切換弁２１と、油圧切換弁２１を切り換える電磁切換弁２２とを備え、電磁切換弁２２はスイッチ装置２３により切り換えられる。

油圧切換弁２１は、油圧操作部２１ａに油圧が導かれていないときはバネ２１ｂの力で図示下側の位置Ａに保持され、油圧操作部２１ａに油圧が導かれると図示上側の位置Ｂ切り換えられる。油圧切換弁２１は、油圧切換弁２１が位置Ａにあるときはセンターバイパス油路７の弁装置４の下流側部分７ａを合流用の油路２４を介してセンターバイパス油路部分６ａに接続して合流回路１１を連通させ、油圧切換弁２１が位置Ｂに切り換えられると、センターバイパス油路７の弁装置４の下流側部分７ａをタンクライン２５を介してタンク１０に接続して合流回路１１を遮断する。

電磁切換弁２２はソレノイド操作部２２ａに電流が流れていないときはバネ２２ｂの力で図示下側の位置Ｃに保持され、ソレノイド操作部２２ａに電流が流れると図示上側の位置Ｄ切り換えられる。電磁切換弁２２は、位置Ｃにあるときはパイロットポンプ１２の吐出油路２６とパイロットライン２７との接続を遮断しかつパイロットライン２７をタンクライン２８を介してタンク１０に接続し、位置Ｄに切り換えられると、パイロットポンプ１２の吐出油路２６をパイロットライン２７に接続しかつパイロットライン２７とタンクライン２８との連通を遮断する。

スイッチ装置２３は電源３１と電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａとの間に配置され電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａへの電流の入り切りを制御するロック付きのスイッチ装置であって、接点３２を開閉するスイッチ操作部材３３とロック解除操作部材３４とを備えている。

スイッチ操作部材３３は小流量位置と大流量位置の２つの切換位置を有し、スイッチ操作部材３３を小流量位置に操作すると接点３２が閉じ、電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａに電流が流れ、スイッチ操作部材３３を大流量位置に操作すると接点３２が開となり、電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａに流れる電流を遮断する。また、スイッチ操作部材３３は大流量位置から小流量位置に切り換えられると自動的にロックがかかり、ロック解除操作部材３４を操作するとそのロックが解除され、スイッチ操作部材３３を小流量位置から大流量位置に切り換えることができる。

図４及び図５にスイッチ装置２３の詳細を示す。図４はスイッチ装置２３の側面図、図５はスイッチ装置２３の上面図である。スイッチ装置２３は接点３２を内蔵した合成樹脂からなるスイッチ本体４１を有し、スイッチ本体４１の底部から接点３２に電気的に接続された端子４２ａ，４２ｂが延出している。スイッチ本体４１の上部にはスイッチ操作部材３３とロック解除操作部材３４が設けられている。

スイッチ操作部材３３はシーソ型のノブであり、スイッチ本体４１の上面に設けられた台座４４に傾動可能に支持されている。スイッチ操作部材３３の操作面上には小流量位置に対応する側に「ＬＯＷ」と表記され、大流量位置に対応する側に「ＨＩＧＨ」と表記されている。スイッチ操作部材３３の「ＬＯＷ」側部分を下方に押すと小流量位置に操作される。このとき、上述した如く接点３２が閉じ、電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａに電流が流れる。スイッチ操作部材３３の「ＨＩＧＨ」側部分を下方に押すと大流量位置に操作される。このとき、上述した如く接点３２が開となり、電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａに流れる電流を遮断する。また、スイッチ操作部材３３を大流量位置（ＨＩＧＨ側）から小流量位置（ＬＯＷ側）に切り換えられると自動的にロックがかかり、ロック解除操作部材３４を操作するとそのロックが解除され、スイッチ操作部材３３を小流量位置（ＬＯＷ側）から大流量位置（ＨＩＧＨ側）に切り換えることができる。また、ロック解除操作部材３４は、スイッチ操作部材３３を小流量位置（ＬＯＷ側）から大流量位置（ＨＩＧＨ側）に切り換えるとき、スイッチ操作部材３３の操作に対応した補助操作、つまり、ロック解除操作部材３４をスイッチ操作部材３３の「ＨＩＧＨ」側部分に向けて動かす操作（図５で見て下方への操作）によりスライドしてロックが解除される。

図６及び図７にスイッチ装置２３のロック機構の一例を示す。図６はスイッチ操作部材３３が大流量位置（ＨＩＧＨ側）にあるときの部分断面図、図７はスイッチ操作部材３３が小流量位置（ＬＯＷ側）にあるときの部分断面図である。

スイッチ操作部材３３とロック解除操作部材３４と台座４４は合成樹脂製であり、スイッチ操作部材３３は中空形状をなしている。また、スイッチ操作部材３３は底部開口４３ａと頂部開口４３ｂを有し、底部開口４３ａ内に台座４４が嵌入し、頂部開口４３ｂにロック解除操作部材３４が取り付けられている。スイッチ操作部材３３と台座４４は、図５に示すように、図示左右両側に互いに面接触する側面部を有し、それらの側面部には支持突起４６ａ，４６ｂと支持凹所４７ａ，４７ｂが左右で同軸的に形成され、その支持突起４６ａ，４６ｂと支持凹所４７ａ，４７ｂが係合し合うことでスイッチ操作部材３３は台座４４に回転可能に支持されている。また、スイッチ操作部材３３は小流量位置（ＬＯＷ側）又は大流量位置（ＨＩＧＨ側）に切り換えられたとき、図示しない公知の機構により接点３２を開閉するとともに、切り換え位置に保持される。

ロック解除操作部材３４はスイッチ操作部材３３の表面上に位置しオペレータの指で操作されるスライダであり、ロック解除操作部材３４の下側にはロック機構４５が位置している。ロック機構４５は、ロック解除操作部材３４から下方に延びる垂下部５１と、垂下部５１から横方向に延びるガイド片５２及びロック片５３とを有している。ガイド片５２はロック解除操作部材３４に近接して設けられ、ガイド片５２とロック解除操作部材３４との間でスイッチ操作部材３３の壁部を挟むことで、ロック解除操作部材３４をスイッチ操作部材３３にスライド可能に保持している。ロック片５３はガイド片５２より下方に位置し、その先端部に係止部５３ａが設けられている。

台座４４のロック解除操作部材３４の下方部分には頂部開口５５を備えた凹所５６が形成され、ロック片５３側の頂部開口５５の壁部端面にはロック片５３の係止部５３ａと係合可能な係止部５５ａが形成されている。台座４４の凹所５６内において、垂下部５１と台座４４の間にはバネ５７が配置され、ロック解除操作部材３４はバネ５７により係止部５５ａ側に付勢されている。

スイッチ操作部材３３が大流量位置（ＨＩＧＨ側）にある図６に示す状態にあるとき、スイッチ操作部材３３のＬＯＷ側（図示左側）部分を下方に押すと、スイッチ操作部材３３は図７に示す小流量位置に切り換わる。このとき、スイッチ操作部材３３のＬＯＷ側が押され図７に示す位置に移動する過程で、ロック解除操作部材３４の係止部５３ａは台座４４の係止部５５ａに当たり、その後、ロック片５３の弾性で変形して係止部５５ａの下側に入り込み、ロックがかかる。

スイッチ操作部材３３を図７に示す小流量位置（ＬＯＷ側）から図６に示す大流量位置（ＨＩＧＨ側）に操作するときは、まず、ロック解除操作部材３４をスイッチ操作部材３３の大流量側（ＨＩＧＨ側）部分（図示右方）に向けてスライドさせ、ロック片５３の係止部５３ａを台座４４の係止部５５ａの下側から開口部５５内へと移動してロックを解除する。その状態でスイッチ操作部材３３のＨＩＧＨ側（図示右側）部分を下方に押すと、スイッチ操作部材３３は図６に示す大流量位置に切り換わる。

また、図７に示す状態で誤ってスイッチ操作部材３３をＨＩＧＨ側に操作しても、ロック片５３の係止部５３ａが台座４４の係止部５５ａの下側に位置し、ロックがかかっているため、ＨＩＧＨ側には切り換わらない。

なお、上記ロック機構とそのロック解除操作部材の構成は一例であり、それらは他の構成であってもよいことはもちろんである。

スイッチ装置２３は運転台１０８の運転室に配置されている。図８はこの運転室内の詳細を示す図である。

図８において、運転室内には操作者が着座する座席１３０が設けられ、座席１３０の前方には左・右走行用操作レバー１３２Ｌ，１３２Ｒが設けられている。左走行用操作レバー１３２Ｌの左側足元部分には、上記のアタッチメント用の油圧アクチュエータ１５を駆動するためのアタッチメント用操作ペダル１３３が設けられ、右走行用操作レバー１３２Ｒの右側足元部分にはスイング用操作ペダル１３４が設けられている。

座席１３０の左右両側の前部には、十字操作式の左・右手動操作レバー１３５Ｌ，１３５Ｒが設けられ、これら左右手動操作レバー１３５Ｌ，１３５Ｒを操作することにより上記のブーム用油圧シリンダ１１５、アーム用油圧シリンダ１１６、バケット用（アタッチメント用）油圧シリンダ１１７と図示しない旋回用油圧モータが駆動される。

座席１３０の左右両側の操作レバー１３５Ｌ，１３５Ｒの後側には左コンソール１３６と右コンソール１３７が設けられ、座席１３０の右側には、更に、ブレード用の操作レバー１３８とエンジンに供給される燃料を制御するための燃料レバー１３９とが設けられている。

右コンソール１３７にはスイッチ装置２３を含む複数のスイッチと表示器（モニタ）１４０とが備えられている。

以上のように構成した本実施の形態における動作は次のようである。

今、油圧掘削機に作業機アクチュエータとして図１及び図２に示すようにクラッシャー１１３が装着されているとする。この場合は、スイッチ装置２３のスイッチ操作部材３３を大流量位置（ＨＩＧＨ側）に切り換えておく。スイッチ装置２３のスイッチ操作部材３３が大流量位置（ＨＩＧＨ側）にあるときは、接点３２は開となり（スイッチ装置２３はＯＦＦ状態となり）、電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａに電流が流れず、電磁切換弁２２は位置Ｃにある。電磁切換弁２２が位置Ｃにあると、油圧切換弁２１の油圧操作部２１ａには油圧は導かれず、油圧切換弁２１は位置Ａに保持され、合流回路１１が連通し、予備の制御弁５には（その結果アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５には）主ポンプ１からの吐出油と主ポンプ２からの吐出油の２ポンプ分の大流量が供給可能となる。

次に、油圧掘削機の作業機アクチュエータをクラッシャー１１３からブレーカ１２１に交換したとする。この場合は、スイッチ装置２３のスイッチ操作部材３３を小流量位置（ＬＯＷ側）に切り換える。スイッチ操作部材３３を小流量位置（ＬＯＷ側）に切り換えると接点３２が閉じられ（スイッチ装置２３がＯＮ状態に切り換えられ）、電磁切換弁２２のソレノイド操作部２２ａに電流が流れ、電磁切換弁２２は位置Ｄに切り換えられる。このときは油圧切換弁２１の油圧操作部２１ａに油圧が導かれ、油圧切換弁２１は位置Ｂに切り換えられ、合流回路１１が遮断され、予備の制御弁５には（その結果アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５には）主ポンプ１からの吐出油のみの１ポンプ分の小流量が供給可能となる。

また、スイッチ装置２３のスイッチ操作部材３３を小流量位置（ＬＯＷ側）に切り換えると、上記のようにロックがかかる。このため、オペレータの体の一部がスイッチ操作部材３３に接触するなどしてスイッチ操作部材３３に意図しない力が加わったとしても、スイッチ操作部材３３は大流量位置（ＨＩＧＨ側）には切り換わらず、誤操作等によりスイッチ操作部材３３がＨＩＧＨ側に切り換わることを防止することができる。

油圧掘削機の作業機アクチュエータをブレーカ１２１からクラッシャー１１３に交換し、再びクラッシャーを使用する場合は、スイッチ操作部材３３を小流量位置（ＬＯＷ側）から大流量位置（ＨＩＧＨ側）に切り換える必要がある。このときは、まず、ロック解除操作部材３４をスイッチ操作部材３３の大流量側（ＨＩＧＨ側）部分（図示右方）に向けてスライドさせ、ロックを解除する。そして、その状態でスイッチ操作部材３３のＨＩＧＨ側（図示右側）部分を下方に押すと、スイッチ操作部材３３は大流量位置に切り換わる。

以上のように構成した本実施の形態によれば、次の効果が得られる。

１）油圧掘削機の作業機アクチュエータとして小流量を必要とするブレーカ２１を装着し、スイッチ装置２３のスイッチ操作部材３３を小流量位置（ＬＯＷ側）に切り換えた状態にしたときに、オペレータの体の一部がスイッチ操作部材３３に接触するなどしてスイッチ操作部材３３に意図しない力が加わったとしても、スイッチ操作部材３３は小流量位置（ＬＯＷ側）にロックされているため大流量位置（ＨＩＧＨ側）には切り換わらない。よって、誤操作等によりスイッチ操作部材３３がＨＩＧＨ側に切り換わることが防止され、作業機アタッチメント（ブレーカ用のアクチュエータ１５ｂ）の破損を防止できるとともに、作業機アタッチメント使用時の安全性を向上することができる。

２）ロック解除操作部材３４はスイッチ操作部材３３上に設けられ、スイッチ操作部材３３を小流量位置から大流量位置に操作するとき、その操作と対応した補助動作であるロック解除操作部材３４をスイッチ操作部材３３の大流量側（ＨＩＧＨ側）部分（図示右方）に向けてスライドさせる操作によりロックを解除するので、ロック解除操作部材３３の使い勝手が良く、操作性が良い。

なお、上記の実施の形態では、センターバイパス型の切換弁を使用する油圧回路（開回路）として２つの主ポンプを有する油圧回路を用いたが、３つの油圧ポンプを用いる油圧回路であってもよい。

本発明の他の実施の形態を図９を用いて説明する。図中、図１に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。本実施の形態は、油圧回路としてクローズドセンタ型の切換弁を使用し、１つ以上の主ポンプを有する閉回路にアタッチメント流量切り換え用の弁装置を設け、小流量と大流量とを１ポンプの流量の中で小流量と大流量とで切り換えるアタッチメント用流量切替装置に本発明を適用した場合のものである。

図９において、６０は主油圧ポンプ（以下、適宜「主ポンプ」という）であり、主ポンプ６０に弁装置６１が接続されている。弁装置６１は例えばアーム用制御弁６１ａ、ブーム用制御弁６１ｂ、バケット用制御弁６１ｃ、アタッチメント用の予備の制御弁６２を含む制御弁群を備えている。弁装置６１の制御弁及び予備の制御弁６２はいずれも６ポート３位置のクローズドセンタ型の切換弁であり、弁装置６１の制御弁６１ａ，６１ｂ，６１ｃと予備の制御弁６２を含む制御弁群は弁装置６１内で互いにパラレルに接続されている。

弁装置６１の制御弁６１ａ，６１ｂ，６１ｃを含む予備の制御弁６２以外の制御弁はそれぞれアームシリンダ、ブームシリンダ、バケットシリンダ等の対応する油圧アクチュエータに接続され、予備の制御弁６２はアタッチメント用の油圧アクチュエータ１５に接続されている。アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５は、本実施の形態では例えばクラッシャー用のアクチュエータ１５ａとブレーカ用のアクチュエータ１５ｂを含み、クラッシャー用のアクチュエータ１５ａとブレーカ用のアクチュエータ１５ｂはそれぞれクラッシャー及びブレーカに備えられている。

予備の制御弁６２はアタッチメント用操作ペダル装置６３により操作される。この操作ペダル装置６３は図８に示した操作ペダル１３４と、この操作ペダル１３４により操作される減圧弁６３ａ，６３ｂとで構成されている。減圧弁６３ａ，６３ｂの一次圧ポートはパイロットポンプ６４の吐出油路６５に接続され、減圧弁６３ａ，６３ｂの二次圧ポートは予備の制御弁６２の受圧部６２ａ，６２ｂに接続されている。

パイロットポンプ６４の吐出油路６５にはリリーフ弁６６が接続され、パイロットポンプ６４の吐出圧を所定の圧力、例えば４ＭＰａに維持している。

弁装置６１は各制御弁に接続されたアクチュエータの負荷圧のうちの最も高い圧力（最高負荷圧力）を抽出する公知の最高負荷圧力検出回路を内蔵している。主ポンプ６０はロードセンシング制御弁を内蔵した公知のレギュレータ６８を備え、レギュレータ６８に主ポンプ６０の吐出圧力と弁装置６１内で検出された最高負荷圧力とが導かれ、レギュレータ６８は、主ポンプ６０の吐出圧力と最高負荷圧力との差圧が所定値に保たれるよう主ポンプ６０の押しのけ容積を制御する。

以上のように構成した油圧回路を備えた油圧掘削機に本実施の形態のアタッチメント用流量切替装置が設けられている。このアタッチメント用流量切替装置は、上記油圧回路に設けられ、アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５に供給される圧油の流量を大流量と小流量とに切り換える弁装置２０Ａと、この弁装置２０Ａを大流量側と小流量側に切り換えるロック付きのスイッチ装置２３とを備えている。

弁装置２０Ａは、パイロットポンプ６４の吐出油路６５に設けられた減圧弁２１Ａと、減圧弁２１Ａの機能（減圧機能）の有効、無効を切り換える電磁切換弁２２Ａとを備え、電磁切換弁２２Ａはスイッチ装置２３により切り換えられる。

減圧弁２１Ａは油圧操作部２１ｂを有し、油圧操作部２１ｂに油圧が導かれていないときは減圧弁２１Ａの機能が有効となり、油圧操作部２１ｂに油圧が導かれると減圧弁２１Ａを図示右側の連通位置に保持し、減圧弁２１Ａの機能が無効となる。減圧弁２１Ａは、その機能が有効であるときは、元圧であるパイロットポンプ６４の吐出圧を例えば上記の４ＭＰａから１．８ＭＰａに減圧して出力し、その機能が無効であるときは、元圧であるパイロットポンプ６４の吐出圧をそのまま出力する。

電磁切換弁２２Ａはソレノイド操作部２２ｃに電流が流れていないときはバネ２２ｄの力で図示左側の位置Ｅに保持され、ソレノイド操作部２２ｃに電流が流れると図示右側の位置Ｆ切り換えられる。電磁切換弁２２Ａは、位置Ｅにあるときはパイロットポンプ１２の吐出油路６５から分岐した油路７０を減圧弁２１Ａの油圧操作部２１ｂに導き、減圧弁２１Ａの機能を無効とし、位置Ｆに切り換えられると、油路７０と油圧操作部２１ｂ間の連通を遮断し、油圧操作部２１ｂをタンク１０に連通して減圧弁２１Ａの機能を有効とする。

スイッチ装置２３の構成は第１の実施の形態のものと同じである。

以上のように構成した本実施の形態の動作は次のようである。

アタッチメント用操作ペダル装置６３の減圧弁６３ａ，６３ｂは、弁装置２０Ａの出力側の圧力を元圧（一次圧力）として操作ペダル１３４の操作量に応じた操作パイロット圧を生成し、予備の制御弁６２の受圧部６２ａ，６２ｂに出力する。電磁切換弁２２Ａのソレノイド操作部２２ｃに電流が流れておらず、減圧弁２１Ａの機能が無効とされているときは、弁装置２０Ａの出力側の圧力はパイロットポンプ６４の吐出圧と同じ圧力（例えば４ＭＰａ）に保たれており、この場合は、減圧弁６３ａ，６３ｂが生成する操作パイロット圧の最高圧力もパイロットポンプ６４の吐出圧と同じ圧力（４ＭＰａ）となる。これにより操作ペダル１３４をフルストロークしたときは予備の制御弁６２もフルストロークし、アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５には大流量が供給可能である。これに対し、電磁切換弁２２Ａのソレノイド操作部２２ｃに電流が流れ、減圧弁２１Ａの機能が有効となると、弁装置２０Ａの出力側の圧力は減圧弁２１Ａにより減圧された圧力（例えば１．８ＭＰａ）に制限され、この場合は、減圧弁６３ａ，６３ｂが生成する操作パイロット圧の最高圧力もその減圧された圧力（１．８ＭＰａ）に制限される。これにより操作ペダル１３４をフルストロークしたとしても予備の制御弁６２はハーフ位置までしかストロークせず、アタッチメント用の油圧アクチュエータ１５には小流量が供給可能となる。

また、本実施の形態においては、上記のような弁装置２０Ａに対し、弁装置２０Ａを大流量側と小流量側に切り換えるロック付きスイッチ装置２３を設けたので、誤操作等によりスイッチ操作部材３３がＨＩＧＨ側に切り換わることが防止され、作業機アタッチメント（ブレーカ用のアクチュエータ１５ｂ）の破損を防止できるとともに、作業機アタッチメント使用時の安全性を向上することができるなど、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、上記実施の形態では、ロック付きのスイッチ装置としてシーソ型のスイッチ操作部材３３を有するものを用いたが、トグルスイッチ等、他の形式のスイッチであってもよい。また、ロック解除操作部材３４をスイッチ操作部材３３の操作面上に設けたが、スイッチ操作部材の操作に支障を生じない、スイッチ操作部材３３に近接した位置であれば、他の位置に設けてもよい。例えば、ロック解除操作部材３４をスイッチ操作部材３３の横に並設してもよい。

更に、上記実施の形態では、スイッチ操作部材３３を小流量側から大流量側に切り換えられると自動的にロックがかかり、スイッチ操作部材３３を大流量側から小流量側に切り換えるときはロックがかからない構成としたが、スイッチ操作部材３３を大流量側から小流量側に切り換えるときにもロックがかかり、ロック解除操作部材で両方のロックを解除するように構成してもよい。この場合は、大流量を必要とするアタッチメント（例えばクラッシャー）を使用して行う作業中にも誤操作により小流量に切り換わることも防止されるため、更に操作性が向上する。

また、上記実施の形態では、大流量を必要とするアタッチメント用アクチュエータを用いる場合としてクラッシャーを装着した場合を示し、小流量を必要とするアタッチメント用アクチュエータを用いる場合としてブレーカを装着した場合を示したが、それ以外のアタッチメントであってもよいことは勿論である。

更に、上記実施の形態では、弁装置による流量切替方式として、開回路で小流量と大流量とを１ポンプ分と２ポンプ分とで切り換える場合は、合流回路に合流切り換え用の油圧切換弁２１を設けその油圧切換弁を切り換える方式とし、閉回路で１ポンプの流量の中で小流量と大流量とで切り換える場合は、操作ペダル装置６３の減圧弁の元圧６３ａ，６３ｂを制限する減圧弁２１Ａを配置し、その減圧弁２１Ａの有効、無効を切り換えることで操作パイロット圧の最大圧力を切り換える方式としたが、本発明はそれには限定されない。例えば、開回路で小流量と大流量とを１ポンプ分と２ポンプ分とで切り換える場合であっても減圧弁を配置し、操作パイロット圧の最大圧力を切り換える方式としてもよい。また、例えば特願２００４−１５７０４６号に提案されているように、アタッチメント用の制御弁からアタッチメント用の油圧アクチュエータに圧油を供給する経路に流量切り換え用の油圧切換弁を配置し、その油圧切換弁を切り換えることにより小流量と大流量に切り換えてもよい。

本発明の一実施の形態によるアタッチメント用流量切替装置を備えた油圧掘削機の油圧回路を示す図である。 作業機アタッチメントとしてクラッシャーを装着した油圧掘削機の外観を示す図である。 アームの先端に作業機アタッチメントとしてブレーカを装着した状態を示す図である。 スイッチ装置の側面図である。 スイッチ装置の上面図である。 スイッチ操作部のノブが大流量位置（ＨＩＧＨ側）にあるときのスイッチ装置の部分断面図である。 スイッチ操作部のノブが小流量位置（ＬＯＷ側）にあるときのスイッチ装置の部分断面図である。 スイッチ装置が配置された運転室の様子を示す図である。 本発明の他の実施の形態によるアタッチメント用流量切替装置を備えた油圧掘削機の油圧回路を示す図である。

符号の説明

１，２ 主ポンプ
３，４ 弁装置
３ａ，４ａ，４ｂ 制御弁
５ 予備の制御弁
６，７センターバイパス油路
６ａ センターバイパス油路部分
７ａ 下流側部分
８，９ 吐出油路
１０ タンク
１１ 合流回路
１２ パイロットポンプ
１５ アタッチメント用の油圧アクチュエータ
１５ａ クラッシャー用のアクチュエータ
１５ｂ ブレーカ用のアクチュエータ
２０；２０Ａ 弁装置
２１ 油圧切換弁
２１Ａ 減圧弁
２２；２２Ａ 電磁切換弁
２３ スイッチ装置
２４ 合流用の油路
２５ タンクライン
２６ 吐出油路
２７ パイロットライン
２８ タンクライン
３１ 電源
３２ 接点
３３ スイッチ操作部
３４ ロック解除操作部
４１ スイッチ本体
４２ａ，４２ｂ 端子
４３ ノブ
４４ 台座
４５ ノブ
４６ａ，４６ｂ 支持突起
４７ａ，４７ｂ 支持凹所
５１ 垂下部
５２ ガイド片
５３ ロック片
５３ａ 係止部
５６ 凹所
５５ 頂部開口
５５ａ 係止部
５７ バネ
１１３ クラッシャー
１２１ ブレーカ

Claims (2)

1. 少なくとも１つの油圧ポンプと、この油圧ポンプに接続されたアタッチメント用制御弁と、このアタッチメント用制御弁によって制御されるアタッチメント用アクチュエータとを有する油圧回路を備え、前記アタッチメント用アクチュエータとして、大流量を必要とする第１アクチュエータと、この第１アクチュエータと交換可能であり、第１アクチュエータが必要とする流量より少ない小流量を必要とする第２アクチュエータとを使用する建設機械のアタッチメント用流量切替装置において、
   前記油圧回路に設けられ、前記アタッチメント用アクチュエータに供給される圧油の流量を大流量と小流量とに切り換える弁装置と、
   前記弁装置を大流量側と小流量側に切り換えるロック付きスイッチ装置とを備え、
   前記ロック付きスイッチ装置は、前記弁装置を小流量側に切り換える第１位置と、前記弁装置を大流量側に切り換える第２位置の少なくとも２つの切換位置を有し、前記第２位置から第１位置に切り換えられると自動的にその第１位置にロックされるスイッチ操作部材と、
   前記スイッチ操作部材に近接して設けられ、前記スイッチ操作部材を前記第１位置から第２位置に切り換えるときに前記ロックを解除するロック解除操作部材とを有することを特徴とする建設機械のアタッチメント用流量切替装置。
2. 請求項１記載の建設機械のアタッチメント用流量切替装置において、
   前記ロック解除操作部材は前記スイッチ操作部材上に設けられ、前記スイッチ操作部材を前記第１位置から第２位置に操作するとき、その操作と対応した補助動作により操作され、前記ロックを解除することを特徴とする建設機械のアタッチメント用流量切替装置。
   

Images