JP2022188848A - 高所作業車 - Google Patents

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Abstract

【課題】高所作業装置に配索される油圧ホースなどの油圧部品点数を削減することのできる高所作業車を提供する。【解決手段】高所作業車は、レベリングシリンダ35への作動油の給排を制御する上部コントロールバルブ100と、油圧ポンプPから吐出される作動油を上部コントロールバルブ100に供給する油圧ホース121と、上部コントロールバルブ100から排出される作動油を油圧タンクTに戻す油圧ホース122とを備え、上部コントロールバルブ100はブームの先端部に設けられており、油圧ホース121,122はブームの基端側からブームの先端側へと挿通されて上部コントロールバルブ100に接続されている。【選択図】図4

Description

本発明は、例えばレベリングシリンダなどの油圧アクチュエータへの作動油の給排を制御する制御バルブを備えた高所作業車に関する。
高所作業車は、走行可能な車体上に少なくとも起伏動自在に配設されたブームと、このブームの先端部に設けられた作業者搭乗用の作業台とを備え、作業台に搭乗した作業者が操作装置を操作してブームを作動させることにより、該作業台を任意の高所位置へ移動自在に構成した車両であり、例えば、電線工事、ビルディングや船舶の建造、高速道路建設等、種々の高所での作業に用いられている。ここで、作業台はブームの先端部に対して上下に揺動自在に取り付けられており、レベリングシリンダと呼ばれる油圧シリンダの伸縮作動により作業台を上下に揺動させることで、作業台(作業台の床面)をブームの起伏角度によらず常時ほぼ水平に維持するようになっている(例えば、特許文献1を参照)。
このような構成の高所作業車においては、ブームの先端部と作業台との間の所定位置に、レベリングシリンダへの作動油の給排を制御するレベリング制御バルブが取り付けられている。ブームの中空部には油圧ポンプからの作動油を供給する油圧ホースや油圧タンクへ作動油を戻す油圧ホースが引き回されており、ブームの先端部に設けられたホースコネクタを中継部として、これらの油圧ホースとレベリング制御バルブに繋がる油圧ホースとがそれぞれ接続されることで、レベリング制御バルブを介してレベリングシリンダへの作動油の給排が可能となっている。
特許第2721492号公報
しかしながら、上記従来の技術では、油圧ポンプ側(もしくは油圧タンク側)に繋がる油圧ホースと、レベリング制御バルブ側に繋がる油圧ホースとがホースコネクタを中継部として接続されることで、このホースコネクタで中継される分だけ油圧ホースの本数が増加してしまい、その接続作業が煩雑になるという問題があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高所作業装置に配索される油圧ホースなどの油圧部品点数を削減することのできる高所作業車を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る高所作業車は、走行可能な車体と、前記車体に水平旋回自在に設けられた旋回体と、前記旋回体に少なくとも起伏自在に設けられたブームと、前記ブームの先端部に対して相対移動自在に設けられた作業台と、前記ブームの先端部に対して前記作業台を相対移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータへの作動油の給排を制御する制御バルブと、前記車体もしくは前記旋回体に設けられて、作動油を貯留する油圧タンクと、前記車体もしくは前記旋回体に設けられて、前記油圧タンクに貯留される作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記制御バルブに供給する第1油圧ホースと、前記制御バルブから排出される作動油を前記油圧タンクに戻す第2油圧ホースとを備え、前記制御バルブは、前記ブームの先端部に設け
られており、前記第1油圧ホースおよび前記第2油圧ホースは、前記ブームの基端側から前記ブームの先端側へと配索されて前記制御バルブに接続されていることを特徴とする。
また、上記構成の高所作業車において、前記アクチュエータとして、前記ブームの起伏に応じて前記作業台を上下に揺動させて、前記ブームの起伏角度に関わらず前記作業台の床面を水平状態に維持するレベリングアクチュエータを備え、前記制御バルブは、前記レベリングアクチュエータへの作動油の給排を制御する第1制御バルブを備えていることが好ましい。
さらに、上記構成の高所作業車において、前記ブームの先端部に対して前記作業台を水平面内で旋回動させる旋回アクチュエータを備え、前記制御バルブは、前記第1制御バルブと、前記旋回アクチュエータへの作動油の給排を制御する第2制御バルブとを備えていることが好ましい。
本発明に係る高所作業車によれば、ブーム内に配索される油圧ホースを中継するためのホースコネクタを廃止して、ブームの先端部に制御バルブを配設し、この制御バルブを油圧ホースの中継部として兼用する(ホースコネクタを介在させることなく油圧ホースを制御バルブに直接接続する)ことで、油圧ホースやホースコネクタなどの油圧部品点数を削減できるとともに、油圧ホースの接続作業の簡素化を図ることができ、高所作業車の製造コストを低減することが可能となる。
第1実施形態の高所作業車を示す側面図である。 上記高所作業車の高所作業装置を示す側面図である。 上記高所作業車の作動機構を示す機能ブロック図である。 上記高所作業装置の油圧ホース接続構造を示す機能ブロック図である。 上記油圧ホース接続構造の上部コントロールバルブを示す油圧回路図である。 上記油圧ホース接続構造の上部操作バルブ等を示す油圧回路図である。 上記上部コントロールバルブを前方から見た斜視図である。 上記上部コントロールバルブを後方から見た斜視図である。 上記上部コントロールバルブの平面図である。 従来の油圧ホース接続構造を示す機能ブロック図である。 第2実施形態の高所作業装置を示す側面図である。 第2実施形態の油圧ホース接続構造を示す機能ブロック図である。 第2実施形態の上部コントロールバルブを示す油圧回路図である。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。第1実施形態に係る油圧ホース接続構造を備えた高所作業車1を図1に示しており、まず、この図を参照して高所作業車1の全体構成について説明する。
高所作業車1は、左右一対の前輪12および後輪13を有して走行可能な走行体(「車体」とも呼称する)10と、走行体10上に水平旋回自在に設けられた旋回体20と、旋回体20の上部に揺動自在に設けられた伸縮ブーム(以下、単に「ブーム」と呼称する)30と、ブーム30の先端部に屈伸自在に設けられたジブ機構40と、ジブ機構40の先端部に設けられた作業者搭乗用の作業台50とを備えて構成される。
走行体10には、前輪駆動用の走行モータ14(図3を参照)が設けられており、この
走行モータ14によって左右の前輪12を回転駆動させることにより、走行体10を走行させることができるように構成されている。また、走行体10には、操舵シリンダ15(図3を参照)が設けられており、この操舵シリンダ15を伸縮作動させて、不図示のステアリング機構を介して左右の後輪13の向き(舵角)を変えることにより、走行体10の舵取り(後輪13の転舵作動)を行うことができるようになっている。
旋回体20は、走行体10に対して垂直軸まわり360度旋回自在に取り付けられており、走行体10内に設けられた旋回モータ21(図3を参照)を回転駆動させることにより、図示しないギヤを介して水平旋回可能に構成されている。この旋回体20には、作動油を貯留する油圧タンクT(図3を参照)や、この油圧タンクTに貯留された作動油を後述の油圧アクチュエータに供給する油圧ポンプP(図3を参照)などが設けられている。ブーム30は、旋回体20側から順に、基端ブーム31、中間ブーム32及び先端ブーム33が入れ子式に組み合わされた構成を有しており、その内部に設けられた伸縮シリンダ34(図3を参照)の伸縮作動により、ブーム30を軸方向(長手方向)に伸縮動させることができる。また、旋回体20とブーム30との間には起伏シリンダ22が跨設されており、この起伏シリンダ22を伸縮作動させることにより、ブーム30全体を上下面内において起伏動させることができる。
先端ブーム33の先端部には、ブームヘッド34が取り付けられている。このブームヘッド34の先端部には、ブーム30の起伏面に沿って揺動可能な平行リンク式のジブ機構40が取り付けられている。なお、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部との間には、後述の上部コントロールバルブ100(図2、図7~図9を参照)が取り付けられている。
ジブ機構40は、図2に示すように、ジブ基端ブラケット41と、上リンク部材42と、下リンク部材43と、ジブ先端ブラケット44とを備えて構成される。ジブ基端ブラケット41は、ブームヘッド34の先端部に連結ピン41aを用いて枢結されており、ブーム30の起伏面に沿って上下に揺動自在になっている。このジブ基端ブラケット41には、レベリングシリンダ35のロッド側端部が連結ピン41bにより枢結されている。このジブ基端ブラケット41は、レベリングシリンダ35の伸縮作動によって、ブーム30の起伏角度に関わらず常時一定の角度姿勢に保持される。なお、レベリングシリンダ35のボトム側端部は、先端ブーム33の内面側に枢結されている。
上リンク部材42は、軸方向の一端部が連結ピン41cを用いてジブ基端ブラケット41に枢結されるとともに、軸方向の他端部が連結ピン44aを用いてジブ先端ブラケット44に枢結されている。下リンク部材43は、軸方向の一端部が連結ピン41dを用いてジブ基端ブラケット41に枢結されるとともに、軸方向の他端部が連結ピン44bを用いてジブ先端ブラケット44に枢結されている。これら上リンク部材42および下リンク部材43は、ジブ基端ブラケット41とジブ先端ブラケット44との間において上下に所定間隔をあけて互いに平行状態で取り付けられている。それにより、ジブ基端ブラケット41、上リンク部材42、下リンク部材43およびジブ先端ブラケット44により平行リンク機構が構成されている。
上リンク部材42および下リンク部材43の間には、ジブシリンダ(屈伸シリンダ)45が設けられている。ジブシリンダ45のロッド側端部は、ジブ基端ブラケット41と下リンク部材43との枢結部に対して同一の連結ピン41dにより同軸的に枢結されている。ジブシリンダ45のボトム側端部は、上リンク部材42の軸方向の中間部に枢結されている。このジブシリンダ45を伸縮作動させることで、ジブ基端ブラケット41に対して上リンク部材42および下リンク部材43からなる屈伸アームが上下に揺動自在になっている(上リンク部材42および下リンク部材43がブーム30の先端部に対して上下に屈
伸動する)。
ジブ先端ブラケット44には、作業台50の荷重を検出する作業台荷重検出機構46を介してロータリアクチュエータブラケット(首振りモータブラケット)47が取り付けられている。作業台荷重検出機構46は、上下のリンク部46a,46bを有して平行リンク機構を構成しており、これら上下のリンク部46a,46bの間には作業台50側からブーム30側に作用する垂直方向の荷重を検出するロードセル(図示省略)が設けられている。
ロータリアクチュエータブラケット47は、上下のリンク部46a,46bにそれぞれ枢結されている。ここで、前述のジブ基端ブラケット41は、レベリングシリンダ35の伸縮作動によりブーム30の起伏角度に関わらず常時一定の角度姿勢に保持され、ロータリアクチュエータブラケット47は、ジブ機構40および作業台荷重検出機構46による平行リンク機構の作用によって常時一定の角度姿勢に保持される。それにより、ロータリアクチュエータブラケット47は、ブーム30の起伏の如何に拘らず常時垂直姿勢に保持されるように揺動制御(レベリング制御)される。このロータリアクチュエータブラケット47には、作業台ブラケット51を介して作業者搭乗用の作業台50が取り付けられている。また、このロータリアクチュエータブラケット47には、首振りモータ48が取り付けられており、この首振りモータ48を回転作動させることにより、作業台50全体をロータリアクチュエータブラケット47まわりに首振り動(水平旋回動)させることができる。ここで、ロータリアクチュエータブラケット47は、上述のように常時垂直姿勢が保たれるため、結果として作業台50の床面はブーム30の起伏角度によらず常時水平に保持される。
作業台50には、これに搭乗した作業者が操作する操作レバーや操作スイッチ、操作ダイヤル等の各操作手段を備えた操作装置52が設けられている。そのため、作業台50に搭乗した作業者は、この操作装置52を操作することにより、走行体10の走行作動(走行モータ14の回転作動)、走行体10の転舵作動(操舵シリンダ15の伸縮作動)、旋回体20の旋回作動(旋回モータ21の回転作動)、ブーム30の起伏作動(起伏シリンダ22の伸縮作動)、ブーム30の伸縮作動(伸縮シリンダ34の伸縮作動)、ジブ機構40の屈伸作動(ジブシリンダ45の伸縮作動)、作業台50の首振り作動(首振りモータ48の回転作動)などの各作動操作を行うことができる。
高所作業車1の作動機構は、図3に示すように、操作装置52からの操作信号または後述の作業台傾斜検出器61からの検出信号を受けて、走行モータ14、操舵シリンダ15、旋回モータ21、起伏シリンダ22、伸縮シリンダ34、レベリングシリンダ35、ジブシリンダ45及び首振りモータ48等(以下、まとめて「油圧アクチュエータ」とも称する)を制御するコントローラ60と、これらの油圧アクチュエータを作動させるために作動油を供給する油圧ユニット65とを備えて構成される。
操作装置52の操作により出力された操作信号は、コントローラ60に入力される。コントローラ60は、その操作信号に応じた指令信号を油圧ユニット65(アクチュエータ制御バルブ70)に出力する。
油圧ユニット65は、油圧タンクTに貯留された作動油を吐出するエンジン駆動式もしくは電気モータ駆動式の油圧ポンプPと、この油圧ポンプPから各油圧アクチュエータに供給する作動油の供給方向及び供給量を制御するアクチュエータ制御バルブ70とを有して構成される。アクチュエータ制御バルブ70は、走行モータ14に対応する走行制御バルブ71、操舵シリンダ15に対応する操舵制御バルブ72、旋回モータ21に対応する旋回制御バルブ73、起伏シリンダ22に対応する起伏制御バルブ74、伸縮シリンダ3
4に対応する伸縮制御バルブ75、レベリングシリンダ35に対応するレベリング制御バルブ76、ジブシリンダ(屈伸シリンダ)45に対応する屈伸制御バルブ77、首振りモータ48に対応する首振り制御バルブ78を有している。各制御バルブ71~78は、コントローラ60から入力される指令信号に応じた方向および流量が設定される電磁比例制御バルブから構成されている。そのため、アクチュエータ制御バルブ70は、コントローラ60からの指令信号に基づき、各制御バルブ71~78のスプールを電磁駆動して、油圧ポンプPから各油圧アクチュエータに供給される作動油の供給方向及び供給量を制御し、各油圧アクチュエータの作動方向及び作動速度を制御する。なお、本実施形態では、レベリング制御バルブ76は上部コントロールバルブ100(詳細後述)に組み込まれ、屈伸制御バルブ77および首振り制御バルブ78は上部操作バルブ110(詳細後述)に組み込まれている。
また、コントローラ60には、作業台50の傾斜角度を検出する作業台傾斜検出器61が電気的に接続されている。この作業台傾斜検出器61は、作業台50に取り付けられており、作業台50(作業台50の床面)が水平面に対してなす角度(傾斜角度)を検出して、その検出した傾斜角度に応じた電圧信号(検出信号)をコントローラ60に出力する。コントローラ60は、作業台傾斜検出器61からの検出情報に基づいてレベリング制御バルブ76に指令信号を出力してこのレベリング制御バルブ76を電磁駆動することにより、レベリングシリンダ35を伸縮作動させる。それにより、ジブ基端ブラケット41がブームヘッド34に対して連結ピン41aを中心に上下に揺動することで、ブーム30の起伏角度によらず作業台50の床面が常に水平状態に保持される(つまり、作業台傾斜検出器61により検出される作業台50の傾斜角度がほぼ零となるようにレベリング制御される)。
次に、第1実施形態の油圧ホース接続構造について説明する。図4は、第1実施形態の油圧ホース接続構造のブロック図である。また、図5は、上部コントロールバルブ100の油圧回路図であり、図6は、上部操作バルブ110などの油圧回路図である。また、図7は、上部コントロールバルブ100を前方から見た斜視図であり、図8は上部コントロールバルブ100を後方から見た斜視図であり、図9は上部コントロールバルブ100を上方からみた平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、上記の油圧アクチュエータのうち、レベリングシリンダ35、ジブシリンダ45および首振りモータ48を纏めて「上部アクチュエータ」とも呼称する。
油圧ホース接続構造は、図4に示すように、上部コントロールバルブ100と、上部操作バルブ110と、上部アクチュエータ(レベリングシリンダ35、ジブシリンダ45、首振りモータ48)と、これらを相互に繋ぐ油圧ホース121~127とを備えている。
上部コントロールバルブ100は、図5に示すように、レベリング制御バルブ76と、レベリングアンロードバルブ81と、圧力補償バルブ82とを具備する。この上部コントロールバルブ100は、図7~図9に示すように、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部とを繋ぐ連結板36に固定されている。また、上部コントロールバルブ100は、直方体状のバルブブロック101を備えている。このバルブブロック101には、油圧ポンプP側に接続されるポートP1,P2と、油圧タンクT側に接続されるポートT1と、レベリングシリンダ35側に接続されるポートA1,B1と、上部操作バルブ110側に接続されるポートP3,T2とが形成されており、各ポートに油圧ホース121~127がそれぞれ接続されている。
ポートP1は、油圧ホース121を介して油圧ポンプP側に接続され、ポートP2は、油圧ホース123を介して油圧ポンプP側に接続されている。ポートP3は、油圧ホース126を介して上部操作バルブ110(のポートP4)側に接続されている。これらポー
トP2,P3は、バルブボディ101内に形成された油路を介して互いに接続されている。ポートT1は、油圧ホース122を介して油圧タンクT側に接続されている。ポートT2は、油圧ホース127を介して上部操作バルブ110(のポートT4)側に接続されている。これらポートT1,T2は、バルブボディ101内に形成された油路を介して互いに接続されている。ポートA1は、油圧ホース124を介してレベリングシリンダ35のボトム側油室35a側に接続され、ポートB1は、油圧ホース125を介してレベリングシリンダ35のロッド側油室35b側に接続されている。なお、油圧ホース121~123は、基端ブーム31のテール部(基端部)から中間ブーム32を経由して先端ブーム33の先端部まで引き回されており、基端ブーム31のテール部と先端ブーム33の先端部(上部コントロールバルブ100)との2箇所で固定されている(つまり、油圧ホース121~123の一端側が基端ブーム31のテール部に固定され、油圧ホース121~123の他端側が先端ブーム33の先端部に固定されている)。そして、これらの油圧ホース121~123は、基端ブーム31のテール部において別の油圧ホース(図示せず)に接続され、そこから旋回体20または旋回体20のフレームに搭載された下部操作バルブ(図示せず)を介して油圧ポンプPまたは油圧タンクTに接続されている。
レベリング制御バルブ76は、中立復帰型の3ポジションの電磁比例制御バルブであり、コントローラ60からの指令信号に応じた移動方向および移動量でバルブスプールを変位させて、バルブボディ101の4つのポート(ポートP1、ポートT1、ポートA1、ポートB1)間の作動油の流れを制御する。このレベリング制御バルブ76は、中立位置76aと、左位置76bと、右位置76cとに切り替えられる。また、このレベリング制御バルブ76とポートA1,B1との間には、パイロットチェックバルブ83a,83bが接続されている。パイロットチェックバルブ83a,83bは、相手方の油路からのパイロット圧を受けて自身の油路を開放するダブルパイロットチェックバルブ83を構成している。
レベリング制御バルブ76が中立位置76aにあるときは、ポートP1とポートA1,B1とが遮断されることで油圧ポンプPからレベリングシリンダ35への作動油の供給が停止されるとともに、ポートT1とポートA1,B1とが接続されることで残圧が解放される。このとき、各パイロットチェックバルブ83a,83bは、相手方の油路からのパイロット圧を受けず自身の油路を閉じることで、レベリングシリンダ35側から油圧タンクT側への作動油の抜け出しを防止する。
レベリング制御バルブ76が左位置76bに切り換えられると、ポートP1とポートA1とが接続されるとともに、ポートT1とポートBとが接続されることで、油圧ポンプPからの作動油がレベリングシリンダ35のボトム側油室35aに供給されて、レベリングシリンダ35が伸長作動する。このとき、ダブルパイロットチェックバルブ83は、ポートP1からポートA1へ向かう方向の作動油の流れを許容するとともに、ポートB1からポートT1へ向かう方向の作動油の流れを許容する。
レベリング制御バルブ76が右位置76cに切り換えられると、ポートP1とポートBとが接続されるとともに、ポートT1とポートA1とが接続されることで、油圧ポンプPからの作動油がレベリングシリンダ35のロッド側油室35bに供給されて、レベリングシリンダ35が縮小作動する。このとき、ダブルパイロットチェックバルブ83は、ポートP1からポートB1へ向かう方向の作動油の流れを許容するとともに、ポートA1からポートT1へ向かう方向の作動油の流れを許容する。
レベリングシリンダ35のボトム側油室35aおよびロッド側油室35bには、図6に示すように、レベリングホールディングバルブ84が接続されている。このレベリングホールディングバルブ84は、2つのバルブ(カウンタバランスバルブ)84a,84bを
一体に組み込んだバルブである。このレベリングホールディングバルブ84は、レベリング制御バルブ76が閉止されたとき(レベリング制御バルブ76が中立位置76aにあるとき)、レベリングシリンダ35からレベリング制御バルブ76へ向かう作動油の流れをそれぞれ遮断し、レベリングシリンダ35のボトム側油室35aおよびロッド側油室35bの圧力を保持させて(レベリングシリンダ35の伸縮作動をロックして)、レベリングシリンダ35の作動位置を保持させる(作業台50のレベリング状態を自己保持する)。一方、レベリング制御バルブ76が左位置76aにあるとき、すなわち、油圧ポンプPからの作動油がレベリング制御バルブ76を介してポートA1に供給されたとき、供給ライン側のバルブ84aのチェックバルブが開いてレベリングシリンダ35のボトム側油室35aに作動油が供給されるとともに、パイロットラインを通じて他方側のバルブ84bが開いて、レベリングシリンダ35を伸長作動させる。また、レベリング制御バルブ76が右位置76cにあるとき、すなわち、油圧ポンプPからの作動油がレベリング制御バルブ76を介してポートB1に供給されたとき、供給ライン側のバルブ84bのチェックバルブが開いてレベリングシリンダ35のロッド側油室35bに作動油が供給されるとともに、パイロットラインを通じて他方側のバルブ84aが開いて、レベリングシリンダ35を縮小作動させる。
レベリングアンロードバルブ81は、油圧ポンプPからの作動油を油圧タンクTに戻すアンロード位置81aと、油圧ポンプPからの作動油をレベリング制御バルブ76(レベリングシリンダ35)に供給する非アンロード位置81bとの間で切替えられる。レベリング制御バルブ76が中立位置76aであるときは、このレベリングアンロードバルブ81はアンロード位置81aに切り替えられ、油圧ポンプPからの作動油を油圧タンクTに戻すようになっている(ポートP1からの作動油をポートT1に戻す)。一方、レベリング制御バルブ76が左位置76bまたは右位置76cであるときは、このレベリングアンロードバルブ81は非アンロード位置81bに切り替えられ、油圧ポンプPからの作動油をレベリング制御バルブ76(レベリングシリンダ35)に供給して、油圧タンクTへの作動油の戻りを遮断する。なお、このレベリングアンロードバルブ81は、レベリング制御バルブ76がゴミ等の影響でスティックして左位置76bまたは右位置76cから中立位置76aに戻れなかった場合に、油圧ポンプPからの作動油の供給によって意図しないレベリングシリンダ35の伸縮作動が発生することを防止するため、非アンロード位置81bからアンロード位置81aに切替えられることで、油圧ポンプPからの作動油を油圧タンクTに戻すことが可能な二重安全構造となっている。
圧力補償バルブ82は、レベリング制御バルブ76の上流側の圧力(油圧ポンプPの吐出圧)と、レベリング制御バルブ76の下流側の圧力(レベリングシリンダ35の負荷圧)との差圧を一定に保持するために、バルブボディ101内の供給側の油路(ポートP1に繋がる油路)を流れる余剰分の作動油をバルブボディ101内の戻り側の油路(ポートT1に繋がる油路)に戻すようになっている。
上部操作バルブ110は、図6に示すように、屈伸制御バルブ77と、首振り制御バルブ78とを具備する二連バルブである。この上部操作バルブ110は、直方体状のバルブブロック111を備えている。このバルブブロック111は、図示省略するが、ジブ機構40の上リンク部材42の側面側に固定されている。このバルブブロック111には、上部コントロールバルブ100側に接続されるポートP4,T4と、ジブシリンダ45側に接続されるポートA2,B2と、首振りモータ48側に接続されるポートA3,B3とが形成されている。
ポートP4は、油圧ホース126を介して上部コントロールバルブ100のポートP3に接続されている。ポートT4は、油圧ホース127を介して上部コントロールバルブ100のポートT2に接続されている。ポートA2は、ジブシリンダ45のボトム側油室4
5a側に接続され、ポートB2は、ジブシリンダ45のロッド側油室45b側に接続されている。ポートA3は、首振りモータ48の正転側ポート48a側に接続され、ポートB3は、首振りモータ48の逆転側ポート48b側に接続されている。
屈伸制御バルブ77は、中立復帰型の3ポジションの電磁比例制御バルブであり、コントローラ60からの指令信号に応じた移動方向および移動量でバルブスプールを変位させて、バルブボディ111の4つのポート(ポートP4、ポートT4、ポートA2、ポートB2)間の作動油の流れを制御する。この屈伸制御バルブ77は、中立位置77aと、左位置77bと、右位置77cとに切り替えられる。
屈伸制御バルブ77が中立位置77aにあるときは、ポートP4とポートA2,B2とが遮断されることで油圧ポンプPからジブシリンダ45への作動油の供給が停止されるとともに、ポートT4とポートA2,B2とが接続されることで残圧が解放される。屈伸制御バルブ77が左位置77bに切り替えられると、ポートP4とポートA2とが接続されるともに、ポートT4とポートB2とが接続され、油圧ポンプPからの作動油がジブシリンダ45のボトム側油室45aに供給されて、ジブシリンダ45が伸長作動する。屈伸制御バルブ77が右位置77cに切り替えられると、ポートP4とポートB2とが接続されるとともに、ポートT4とポートA2とが接続され、油圧ポンプPからの作動油がジブシリンダ45のロッド側油室45bに供給されて、ジブシリンダ45が縮小作動する。
このジブシリンダ45のボトム側油室45aおよびロッド側油室45bには、ジブホールディングバルブ91が接続されている。このジブホールディングバルブ91は、前述のレベリングホールディングバルブ84と同様の構成を有しており、2つのバルブ(カウンタバランスバルブ)91a,91bを一体に組み込んだバルブである。このジブホールディングバルブ91は、屈伸制御バルブ77が閉止されたとき(屈伸制御バルブ77が中立位置77aにあるとき)、ジブシリンダ45から屈伸制御バルブ77へ向かう作動油の流れをそれぞれ遮断し、ジブシリンダ45のボトム側油室45aおよびロッド側油室45bの圧力を保持させて(ジブシリンダ45の伸縮作動をロックして)、ジブシリンダ45の作動位置を自己保持させる。一方、屈伸制御バルブ77が左位置77aにあるとき、すなわち、油圧ポンプPからの作動油が屈伸制御バルブ77を介してポートA2に供給されたとき、供給ライン側のバルブ91aのチェックバルブが開いてジブシリンダ45のボトム側油室45aに作動油が供給されるとともに、パイロットラインを通じて他方側のバルブ91bが開いて、ジブシリンダ45を伸長作動させる。また、屈伸制御バルブ77が右位置77cにあるとき、すなわち、油圧ポンプPからの作動油が屈伸制御バルブ77を介してポートB2に供給されたとき、供給ライン側のバルブ91bのチェックバルブが開いてジブシリンダ45のロッド側油室45bに作動油が供給されるとともに、パイロットラインを通じて他方側のバルブ91aが開いて、ジブシリンダ45を縮小作動させる。
首振り制御バルブ78は、中立復帰型の3ポジションの電磁比例制御バルブであり、コントローラ60からの指令信号に応じた移動方向および移動量でバルブスプールを変位させて、バルブボディ111の4つのポート(ポートP4、ポートT4、ポートA3、ポートB3)間の作動油の流れを制御する。この首振り制御バルブ78は、中立位置78aと、左位置78bと、右位置78cとに切り替えられる。
首振り制御バルブ78が中立位置78aにあるときは、ポートP4とポートA3,B3とが遮断されることで油圧ポンプPから首振りモータ48への作動油の供給が停止されるとともに、ポートT4とポートA3,B3とが接続されることで残圧が解放される。首振り制御バルブ78が左位置78bに切り替えられると、ポートP4とポートA3とが接続されるとともに、ポートT4とポートB3とが接続され、油圧ポンプPからの作動油が首振りモータ48の正転側ポート48aに供給されて、首振りモータ48が正転方向に回転
作動する。首振り制御バルブ78が右位置78cに切り替えられると、ポートP4とポートB3とが接続されるとともに、ポートT4とポートA3とが接続され、油圧ポンプPからの作動油が首振りモータ48の逆転側ポート48bに供給されて、首振りモータ48が逆転方向に回転作動する。
この首振りモータ48の正転側ポート48aおよび逆転側ポート48bには、首振りホールディングバルブ92が接続されている。この首振りホールディングバルブ92は、前述のホールディングバルブ84,91と同様の構成を有しており、2つのバルブ(カウンタバランスバルブ)92a,92bを一体に組み込んだバルブである。この首振りホールディングバルブ92は、首振り制御バルブ78が閉止されたとき(首振り制御バルブ78が中立位置78aにあるとき)、首振りモータ48から首振り制御バルブ78へ向かう作動油の流れをそれぞれ遮断し、首振りモータ48の正転側ポート48aおよび逆転側ポート48bの圧力を保持させて(首振りモータ48の回転作動をロックして)、首振りモータ48の作動位置を自己保持させる。一方、首振り制御バルブ78が左位置78bにあるとき、すなわち、油圧ポンプPからの作動油が首振り制御バルブ78を介してポートA3に供給されたとき、供給ライン側のバルブ92aのチェックバルブが開いて首振りモータ48の正転側ポート48aに作動油が供給されるとともに、パイロットラインを通じて他方側のバルブ92bが開いて、首振りモータ48が正転方向に回転駆動する。また、首振り制御バルブ78が右位置78cにあるとき、すなわち、油圧ポンプPからの作動油が首振り制御バルブ78を介してポートB3に供給されたとき、供給ライン側のバルブ92bのチェックバルブが開いて首振りモータ48の逆転側ポート48bに作動油が供給されるとともに、パイロットラインを通じて他方側のバルブ92aが開いて、首振りモータ48が逆転方向に回転駆動する。
続いて、本実施形態の油圧ホース接続構造の理解を容易にするため、図4および図10を参照して、本実施形態の油圧ホース接続構造と、従来の油圧ホース接続構造とを比較する。図10は、従来の油圧ホース接続構造のブロック図である。
従来の油圧ホース接続構造では、図10に示すように、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部との間に、油圧ホースを中継するためのホースコネクタ950が取り付けられている。このホースコネクタ950は、図示省略するが、油圧ホース同士を着脱可能に接続する管継手と、この管継手を保持するホースブラケットとを備えている。そして、このホースコネクタ950を油圧ホースの中継部として、油圧ポンプP側に繋がる油圧ホース920と上部コントロールバルブ900のポートP1に繋がる油圧ホース921とが接続され、油圧タンクT側に繋がる油圧ホース922と上部コントロールバルブ900のポートT1に繋がる油圧ホース923とが接続され、レベリングシリンダ35(のボトム側油室35a)側に繋がる油圧ホース925と上部コントロールバルブ900のポートA1に繋がる油圧ホース924とが接続され、レベリングシリンダ35(のロッド側油室35b)側に繋がる油圧ホース927と上部コントロールバルブのポートB1に繋がる油圧ホース926とが接続され、油圧ポンプP側に繋がる油圧ホース928と上部操作バルブ910のポートP4に繋がる油圧ホース929とが接続されている。このように従来の油圧ホース接続構造では、上部コントロールバルブ900(レベリング制御バルブ76)の各ポートに繋がる油圧ホースがホースコネクタ950を中継部として分断されることとなり、その中継される数の分だけ油圧ホースの本数も増加してしまうという問題があった。
これに対して、本実施形態の油圧ホース接続構造では、前述したように、油圧ホースを中継するためのホースコネクタ950を廃止し、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部との間に上部コントロールバルブ100(レベリング制御バルブ76)を配設して、この上部コントロールバルブ100を油圧ホースの中継部として兼用している。
それにより、本実施形態の油圧ホース接続構造では、上部コントロールバルブ100の各ポートに、油圧ポンプP側に繋がる油圧ホース121と、油圧タンクT側に繋がる油圧ホース122と、レベリングシリンダ35のボトム側油室35a側に繋がる油圧ホース124と、レベリングシリンダのロッド側油室35b側に繋がる油圧ホース125とを直接接続することができるため、従来の油圧ホース接続構造で使用される中継用の油圧ホース(4本の油圧ホース)が不要となり、この4本分の油圧ホースを削減することが可能となる。
以上、第1実施形態の油圧ホース接続構造によれば、ブーム30内に配索される油圧ホースを中継するためのホースコネクタ950を廃止して、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部との間に上部コントロールバルブ100を配設し、この上部コントロールバルブ100を油圧ホースの中継部として兼用することで(ホースコネクタ950を介在させることなく油圧ホースを上部コントロールバルブ100に直接接続することで)、油圧ホースやホースコネクタ950などの油圧部品点数を削減できるとともに、油圧ホースの接続作業の簡素化を図ることができ、高所作業車1の製造コストを低減することが可能となる。また、レベリングシリンダ35の近傍に上部コントロールバルブ100(レベリング制御バルブ76)が配置されることで、レベリングシリンダ35とレベリング制御バルブ76との間の油路が短小化され、この油路内での圧力損失を低減させることができ、レベリングシリンダ35の応答性やレベリング制御の追従性を一層向上させることが可能となる。
次に、本発明の第2実施形態に係る油圧ホース接続構造について説明する。この第2実施形態では、詳細後述するが、主にジブ機構40(ジブシリンダ45等)や屈伸制御バルブ77などを備えていない点で、第1実施形態とは異なる。なお、以下の説明では、上記第1実施形態と同一の構成(又は同一の機能を有する構成)には同一の番号を用いて重複説明を省略し、主として上記第1実施形態と相違する部分を中心に説明する。
図11は、第2実施形態の高所作業車の高所作業装置を示す側面図である。前述の第1実施形態の高所作業車1は、高所作業装置としてブーム30とジブ機構40と作業台50を備えていたが、第2実施形態の高所作業車は、高所作業装置としてブーム30と作業台50とを備えているがジブ機構40を備えていない。そのため、この第2実施形態の高所作業車は、ブームヘッド34の先端部にジブ機構(屈伸アーム)40が取り付けられておらず、このブームヘッド34の先端部にロータリアクチュエータブラケット47が上下に揺動自在に取り付けられている。このロータリアクチュエータブラケット47とブームヘッド34との間には、レベリングシリンダ35が取り付けられている。このレベリングシリンダ35は、ボトム側端部がブームヘッド34に枢結され、ロッド側端部がロータリアクチュエータブラケット47に枢結されている。レベリングシリンダ35は、ブームヘッドに対してロータリアクチュエータブラケット47を上下に揺動させることで、ブーム30の起伏角度に関わらず常時垂直姿勢に保持(レベリング制御)される。このようにレベリングシリンダ35の伸縮作動によってロータリアクチュエータブラケット47が常時垂直姿勢に保たれるため、結果として作業台50の床面はブーム30の起伏角度によらず常時水平に保持される。
第2実施形態の油圧ホース接続構造は、図12に示すように、上部コントロールバルブ200と、レベリングシリンダ35と、首振りモータ48と、これらを相互に繋ぐ油圧ホース121~125,226,227とを備えている。
上部コントロールバルブ200は、図11に示すように、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部とを繋ぐ連結板36に固定されている。また、上部コントロールバルブ200は、直方体状のバルブブロック201を備えている。このバルブブロック2
01には、油圧ポンプP側に接続されるポートP1,P2と、油圧タンクT側に接続されるポートT1と、レベリングシリンダ35側に接続されるポートA1,B1と、首振りモータ48側に接続されるポートA3,B3とが形成されており、各ポートに油圧ホース121~125,226,227がそれぞれ接続されている。
ポートP1は、油圧ホース121を介して油圧ポンプP側に接続され、ポートP2は、油圧ホース123を介して油圧ポンプP側に接続されている。ポートT1は、油圧ホース122を介して油圧タンクT側に接続されている。ポートA1は、油圧ホース124を介してレベリングシリンダ35のボトム側油室35a側(図6を参照)に接続され、ポートB1は、油圧ホース125を介してレベリングシリンダ35のロッド側油室35b側(図6を参照)に接続されている。ポートA3は、油圧ホース226を介して首振りモータ48の正転側ポート48a側(図6を参照)に接続され、ポートB3は、油圧ホース227を介して首振りモータ48の逆転側ポート48b側(図6を参照)に接続されている。
この上部コントロールバルブ200は、図13に示すように、レベリング制御バルブ76と、首振り制御バルブ78と、レベリングアンロードバルブ81と、圧力補償バルブ82とを具備する。ここで、前述の第1実施形態では、首振り制御バルブ78が屈伸制御バルブ77と共に上部操作バルブ(二連バルブ)110を構成してジブ機構40の上リンク部材42に設けられていたが、第2実施形態では、首振り制御バルブ78がレベリング制御バルブ76と共に上部コントロールバルブ200を構成して先端ブーム33とブームヘッド34との間に設けられている。なお、各制御バルブ(レベリング制御バルブ76、首振り制御バルブ78、レベリングアンロードバルブ81、圧力補償バルブ82)の構成については第1実施形態で既に説明しているので、ここでは説明を省略する。
以上、第2実施形態の油圧ホース接続構造では、第1実施形態と同様に、ブーム30内に配索される油圧ホースを中継するためのホースコネクタを廃止し、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部との間に上部コントロールバルブ200(レベリング制御バルブ76)を配設して、この上部コントロールバルブ200を油圧ホースの中継部として兼用している。それにより、この第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、上部コントロールバルブ200の各ポートに、油圧ポンプP側に繋がる油圧ホース121と、油圧タンクT側に繋がる油圧ホース122と、レベリングシリンダ35のボトム側油室35a側に繋がる油圧ホース124と、レベリングシリンダ35のロッド側油室35b側に繋がる油圧ホース125とを直接接続することができるため、従来の油圧ホース接続構造で使用される中継用の油圧ホース(4本の油圧ホース)が不要となり、この4本分の油圧ホースを削減することが可能となる。加えて、前述の第1実施形態では、上部コントロールバルブ200と首振り制御バルブ78(二連バルブ110)とがそれぞれ独立して設けられているため、上部コントロールバルブ200と首振り制御バルブ78との間を繋ぐ油圧ホース126,127が別途必要であったが、この第2実施形態では、上部コントロールバルブ200内に首振り制御バルブ78を搭載したことで、これらを相互に繋ぐ油圧ホース126,127が不要となり、この2本分の油圧ホースを更に削減することが可能となる(その結果、従来よりも計6本の油圧ホースを削減することができる)。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。
上記実施形態では、作業台傾斜検出器61により検出される検出情報(作業台50の傾斜角度)に応じてレベリングシリンダ35を伸縮作動させる電気式のレベリング装置を例示して説明したが、下部レベリングシリンダと上部レベリングシリンダとを油圧閉回路により繋いで構成された油圧閉回路式のレベリング装置を適用してもよい。なお、油圧閉回路式のレベリング装置を採用する場合には、上部コントロールバルブ100(200)が
下部レベリングシリンダ側に繋がる油圧ホースと上部レベリングシリンダ側に繋がる油圧ホースとの中継部として用いられることになる。
上記実施形態では、各油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ポンプPおよび油圧タンクTを旋回体20に搭載しているが、この構成に限定されるものではなく、これら油圧ポンプPおよび油圧タンクTを走行体(車体)10に搭載してもよい。例えば、トラックマウント式の高所作業車の場合には、油圧ポンプPおよび油圧タンクTが車体側に搭載されており、この車体上に設けられた旋回体のスイベルジョイントを介して油圧ホースが引き回されている。
上記実施形態では、先端ブーム33の先端部とブームヘッド34の基端部との間に上部コントロールバルブ100,200を設けた場合を例示して説明したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、上部コントロールバルブ100,200を先端ブーム33に内蔵、もしくは、上部コントロールバルブ100,200をブームヘッド34に内蔵してもよい。なお、特許請求の範囲に規定する「ブームの先端部」とは、先端ブーム33およびブームヘッド34を含む概念で用いている。
上記第1実施形態では、上部コントロールバルブ100にレベリング制御バルブ76を搭載した場合を例示して説明し、上記第2実施形態では、上部コントロールバルブ200にレベリング制御バルブ76と首振り制御バルブ78とを搭載した場合を例示して説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば上記第1実施形態において、上部コントロールバルブ100にレベリング制御バルブ76と屈伸制御バルブ77と首振り制御バルブ78とを搭載(上部コントロールバルブ100にレベリング制御バルブ76と上部操作バルブ110とを搭載)してもよい。また、例えば上記第2実施形態において、上部コントロールバルブ200に首振り制御バルブ78を搭載せずにレベリング制御バルブ76のみを搭載してもよい(その場合、首振り制御バルブ78は、第1実施形態と同様に、ジブ機構40の上リンク部材42に設けられることになる)。
上記実施形態では、本発明に係る高所作業車として、自走式の高所作業車を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、トラックマウント式の高所作業車などの他の高所作業車に適用してもよい。また、上記実施形態では、ホイール式の高所作業車を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、クローラ式の高所作業車であってもよい。
1 高所作業車
10 走行体(車体)
20 旋回体
30 ブーム
33 先端ブーム
34 ブームヘッド(ブームヘッド部材)
35 レベリングシリンダ(レベリングアクチュエータ)
40 ジブ機構
45 ジブシリンダ
47 ロータリアクチュエータブラケット
48 首振りモータ(旋回アクチュエータ)
50 作業台
52 操作装置
60 コントローラ
61 作業台傾斜検出器
76 レベリング制御バルブ(第1制御バルブ)
78 首振り制御バルブ(第2制御バルブ)
100 上部コントロールバルブ(制御バルブ)
110 上部操作バルブ
121 油圧ホース(第1油圧ホース)
122 油圧ホース(第2油圧ホース)
200 上部コントロールバルブ(制御バルブ)
P 油圧ポンプ
T 油圧タンク

Claims (3)

  1. 走行可能な車体と、
    前記車体に水平旋回自在に設けられた旋回体と、
    前記旋回体に少なくとも起伏自在に設けられたブームと、
    前記ブームの先端部に対して相対移動自在に設けられた作業台と、
    前記ブームの先端部に対して前記作業台を相対移動させるアクチュエータと、
    前記アクチュエータへの作動油の給排を制御する制御バルブと、
    前記車体もしくは前記旋回体に設けられて、作動油を貯留する油圧タンクと、
    前記車体もしくは前記旋回体に設けられて、前記油圧タンクに貯留される作動油を吐出する油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記制御バルブに供給する第1油圧ホースと、
    前記制御バルブから排出される作動油を前記油圧タンクに戻す第2油圧ホースとを備え、
    前記制御バルブは、前記ブームの先端部に設けられており、
    前記第1油圧ホースおよび前記第2油圧ホースは、前記ブームの基端側から前記ブームの先端側へと配索されて前記制御バルブに接続されていることを特徴とする高所作業車。
  2. 前記アクチュエータとして、前記ブームの起伏に応じて前記作業台を上下に揺動させて、前記ブームの起伏角度に関わらず前記作業台の床面を水平状態に維持するレベリングアクチュエータを備え、
    前記制御バルブは、前記レベリングアクチュエータへの作動油の給排を制御する第1制御バルブを備えていることを特徴とする請求項1に記載の高所作業車。
  3. 前記ブームの先端部に対して前記作業台を水平面内で旋回動させる旋回アクチュエータを備え、
    前記制御バルブは、前記第1制御バルブと、前記旋回アクチュエータへの作動油の給排を制御する第2制御バルブとを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の高所作業車。
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