JP3242245B2 - 油圧式建設機械の安全装置 - Google Patents

油圧式建設機械の安全装置

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JP3242245B2 JP31492593A JP31492593A JP3242245B2 JP 3242245 B2 JP3242245 B2 JP 3242245B2 JP 31492593 A JP31492593 A JP 31492593A JP 31492593 A JP31492593 A JP 31492593A JP 3242245 B2 JP3242245 B2 JP 3242245B2
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正次 余川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧式建設機械の安全
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、クレーン車等の油圧式建設機械
は、たとえば走行車体の上に設けられた旋回体を旋回駆
動するための油圧モータやブームを伸縮駆動するための
油圧シリンダを備えている。これらの油圧アクチュエー
タは油圧ポンプから供給される圧油により作動するよう
になっており、油圧ポンプと各油圧アクチュエータとを
接続する油圧管路にはコントロールバルブが設けられて
いる。これらのコントロールバルブは油圧アクチュエー
タに供給される圧油を制御するものであり、油圧アクチ
ュエータに対応して設けられた操作レバーにより切換操
作されるようになっている。
【0003】ところで、このような油圧式建設機械で
は、たとえば油圧モータによって旋回駆動される旋回体
の旋回範囲が安全範囲を越えると、転倒事故を起こす虞
があるため、従来では図10に示すような安全装置を設
けて転倒事故等を防止している。
【0004】図10において符号1は図示しない油圧ポ
ンプから油圧モータ等の油圧アクチュエータに供給され
る圧油を制御するコントロールバルブ、2はコントロー
ルバルブ1のスプールであり、このスプール2の一端部
には連結ピン3を介して操作レバー4が連結されてい
る。上記操作レバー4はコントロールバルブ1を切換操
作するものであり、軸5を支点として図中左右方向に回
動可能となっている。
【0005】また、符号6は操作レバー4にピン7を介
して連結された連結部材、8は連結部材6の一端部にピ
ン9を介して連結された揺動部材であり、この揺動部材
8は軸10を支点として図中左右方向に回動可能となっ
ている。
【0006】また、符号11は油圧アクチュエータの作
動量が安全範囲を越えたときに収縮動作する流体圧シリ
ンダ、12は流体圧シリンダ11のピストンロッド、1
3はピストンロッド12と揺動部材8とを連結する連結
ピンであり、前記流体圧シリンダ11は軸14を支点と
して図中左右方向に回動可能となっている。
【0007】このような構成において、たとえば操作レ
バー4を図中左側に倒すと、図11に示すように、操作
レバー4の操作量に応じて流体圧シリンダ11が軸12
を支点として揺動する。このとき、油圧アクチュエータ
の作動量が安全範囲を越え、流体圧シリンダ11の伸縮
動作部であるピストンロッド12が軸方向に縮小する
と、揺動部材8が軸10を支点として図中時計方向に揺
動する。これにより連結部材6が図中左方に移動し、操
作レバー4を定常位置に戻すとともにコントロールバル
ブ1のスプール2を中立位置に強制復帰させる。したが
って、このような安全装置を備えた油圧式建設機械で
は、油圧アクチュエータの作動量が安全範囲を越えた時
に操作レバー4を定常位置に戻すことができ、これによ
りコントロールバルブ1から油圧アクチュエータへの圧
油の供給を停止して完全性を確保することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
に示した従来の安全装置では、次のような問題があっ
た。すなわち、従来の安全装置では流体圧シリンダ11
の作動力P、流体圧シリンダ11の揺動角度をαとする
と、操作レバー4に作用する戻し力Fは F=Psinα となる。このため、流体圧シリンダ11の揺動角度αが
0°付近にあるときには流体圧シリンダ11が作動して
いても操作レバー4には戻し力がほとんど作用しない。
このため、流体圧シリンダ11が作動状態にあるときに
オペレータが操作レバー4を誤って操作した場合には操
作レバー4が僅かに動いてしまい、これによりコントロ
ールバルブ1から油圧アクチュエータに圧油が供給され
て油圧アクチュエータが作動してしまうという問題があ
った。
【0009】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的は流体圧シリンダが作動状態にあ
るときに操作レバーを誤って操作してもコントロールバ
ルブが切換操作されることのない油圧式建設機械の安全
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】上記課題を解決するため
に請求項1記載の本発明は、油圧式建設機械の油圧回路
に設けられたコントロールバルブを切換操作する操作レ
バーの操作量に応じて揺動する流体圧シリンダを有し、
前記コントロールバルブと油圧管路を介して接続された
油圧アクチュエータにより駆動される駆動部の作動量が
安全範囲を越えたときに前記流体圧シリンダの伸縮動作
部を作動させて前記操作レバーを定常位置に復帰させる
油圧式建設機械の安全装置において、前記流体圧シリン
ダの両側に一対のリンク部材を該リンク部材の長手方向
に移動可能に且つ前記流体圧シリンダの揺動方向に回動
可能に設け、これらリンク部材の一端部を前記流体圧シ
リンダの伸縮動作部に連結ピンを介して回動可能に連結
したことを特徴とするものである。
【0011】また、請求項2記載の本発明は、油圧式建
設機械の油圧回路に設けられたコントロールバルブを切
換操作する操作レバーの操作量に応じて揺動する流体圧
シリンダを有し、前記コントロールバルブと油圧管路を
介して接続された油圧アクチュエータにより駆動される
駆動部の作動量が安全範囲を越えたときに前記流体圧シ
リンダの伸縮動作部を作動させて前記操作レバーを定常
位置に復帰させる油圧式建設機械の安全装置において、
前記流体圧シリンダの伸縮動作部と対向する位置に円弧
状の摺動面を有するガイド部材を設け、このガイド部材
の摺動面に前記流体圧シリンダの伸縮動作部を当接させ
たことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】請求項1に記載の本発明は、流体圧シリンダの
作動力をP、流体圧シリンダの揺動角度をα、揺動シリ
ンダに対するリンク部材の傾斜角度をθとすると、操作
レバーに作用する戻し力Fは F=Psinθcos(θ+α) で表わされ、揺動シリンダ11の揺動角度αが0°付近
にあるときには F=Psinθcosθ で表わされるので、従来よりも強い戻し力を得ることが
できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、図10および図11に示したものと同一部
分には同一符号を付し、その部分の説明は省略する。図
1ないし図7は請求項1に記載した発明に係る油圧式建
設機械の安全装置の一実施例を示す図で、図1は同装置
の概略構成を示す側面図である。同図において符号11
は油圧アクチュエータの作動量が安全範囲を越えたとき
に伸長動作する流体圧シリンダ、12は流体圧シリンダ
11の伸縮動作部であるピストンロッド、13はピスト
ンロッド12と連結部材6とを連結する連結ピンであ
り、前記流体圧シリンダ11は軸15を支点として図中
左右方向に回動可能となっている。
【0014】前記流体圧シリンダ11のピストンロッド
12には、リンク部材16,17の一端部が連結ピン1
3を介して連結されている。これらのリンク部材16,
17は連結ピン13を支点として図中左右方向に回動可
能となっており、その他端部には長円形状のスリット1
8,19がリンク部材16,17の長手方向に沿って設
けられている。
【0015】また、前記流体圧シリンダ11の図中左右
両側には、サポートピン20,21が設けられている。
これらのサポートピン20,21はリンク部材16,1
7の他端部を図中左右方向に回動可能にかつリンク部材
16,17の長手方向に移動可能に支持するものであ
り、リンク部材16,17の他端部に設けられたスリッ
ト18,19に遊嵌している。
【0016】このような構成において、たとえば操作レ
バー4を図中左側に傾けると、図2に示すように、操作
レバー4の操作量に応じて流体圧シリンダ11が軸15
を支点として図中反時計方向に揺動する。このとき、流
体圧シリンダ11のピストンロッド12が軸方向に伸長
すると、ピストンロッド12の伸長動作に伴ってリンク
部材16,17が図中下方に移動する。そして、この状
態でピストンロッド12がさらに伸長しようとすると、
図3に示すように、リンク部材16はサポートピン20
により図中下方への移動が規制されているため、サポー
トピン20を支点として図中時計方向に回動する。これ
により操作レバー4が軸5を支点として図中反時計方向
に回動し、図4に示すように定常位置に押し戻される。
【0017】このとき操作レバー4に作用する戻し力F
は、流体圧シリンダ11の作動力をP、流体圧シリンダ
11の揺動角度をα、流体圧シリンダ11に対するリン
ク部材16の傾斜角度をθとすると、 F=Psinθcos(θ+α) で表わされ、流体圧シリンダ11の揺動角度αが0°付
近にあるときには F=Psinθcosθ で表わされるので、従来よりも強い戻し力を得ることが
できる。
【0018】一方、操作レバー4を図中右側に傾ける
と、図5に示すように、操作レバー4の操作量に応じて
流体圧シリンダ11が軸15を支点として図中時計方向
に揺動する。このとき、流体圧シリンダ11のピストン
ロッド12が軸方向に伸長すると、ピストンロッド12
の伸長動作に伴ってリンク部材16,17が図中下方に
移動する。そして、この状態でピストンロッド12がさ
らに伸長しようとすると、図6に示すように、リンク部
材17はサポートピン21により図中下方への移動が規
制されているため、サポートピン21を支点として図中
反時計方向に回動する。これにより操作レバー4が軸5
を支点として図中時計方向に回動し、図7に示すように
定常位置に押し戻される。
【0019】このとき操作レバー4に作用する戻し力F
は、流体圧シリンダ11の作動力をP、流体圧シリンダ
11の揺動角度をα、流体圧シリンダ11に対するリン
ク部材17の傾斜角度をθとすると、 F=Psinθcos(θ+α) で表わされ、流体圧シリンダ11の揺動角度αが0°付
近にあるときには F=Psinθcosθ で表わされるので、従来よりも強い戻し力を得ることが
できる。したがって、流体圧シリンダ11が作動状態に
あるときにオペレータが操作レバー4を誤って操作して
も操作レバー4が動いてしまうようなことがなく、操作
レバー4を定常位置に確実にロックすることができる。
【0020】図8および図9は請求項2に記載の発明に
係る油圧式建設機械の安全装置の一実施例を示す図で、
図8は同装置の概略構成を示す側面図である。同図にお
いて符号22は流体圧シリンダ11のピストンロッド1
2に対向して設けられたガイド部材であり、このガイド
部材22には流体圧シリンダ11のピストンロッド12
が摺動する円弧状の摺動面23が設けられている。な
お、図中24はピストンロッド12の先端に設けられた
摺動ローラである。
【0021】このような構成において、たとえば操作レ
バー4を図中左側に傾けると、図2に示すように、操作
レバー4の操作量に応じて流体圧シリンダ11が軸15
を支点として図中反時計方向に揺動する。このとき、流
体圧シリンダ11のピストンロッド12が軸方向に伸長
すると、ピストンロッド12の前端に水平方向の分力が
生じ、この分力により操作レバー4が定常位置に戻され
る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、流
体圧シリンダが作動状態にあるときに操作レバーを誤っ
て操作してもコントロールバルブが切換操作されること
のない油圧式建設機械の安全装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に記載の本発明に係る油圧式建設機械
の安全装置の一実施例を示す図。
【図2】同実施例に係る安全装置の作用説明図。
【図3】同実施例に係る安全装置の作用説明図。
【図4】同実施例に係る安全装置の作用説明図。
【図5】同実施例に係る安全装置の作用説明図。
【図6】同実施例に係る安全装置の作用説明図。
【図7】同実施例に係る安全装置の作用説明図。
【図8】請求項2に記載の本発明に係る油圧式建設機械
の安全装置の一実施例を示す図。
【図9】同実施例に係る安全装置の作用説明図。
【図10】従来例を示す図。
【図11】従来例を示す図。
【符号の説明】
1…コントロールバルブ 2…スプール 4…操作レバー 11…流体圧シリンダ 12…ピストンロッド 16,17…リンク部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66C 15/00 B66C 13/20 B66C 13/56

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧式建設機械の油圧回路に設けられた
    コントロールバルブを切換操作する操作レバーの操作量
    に応じて揺動する流体圧シリンダを有し、前記コントロ
    ールバルブと油圧管路を介して接続された油圧アクチュ
    エータにより駆動される駆動部の作動量が安全範囲を越
    えたときに前記流体圧シリンダの伸縮動作部を作動させ
    て前記操作レバーを定常位置に復帰させる油圧式建設機
    械の安全装置において、 前記流体圧シリンダの両側に一対のリンク部材を該リン
    ク部材の長手方向に移動可能に且つ前記流体圧シリンダ
    の揺動方向に回動可能に設け、これらリンク部材の一端
    部を前記流体圧シリンダの伸縮動作部に連結ピンを介し
    て回動可能に連結したことを特徴とする油圧式建設機械
    の安全装置。
  2. 【請求項2】 油圧式建設機械の油圧回路に設けられた
    コントロールバルブを切換操作する操作レバーの操作量
    に応じて揺動する流体圧シリンダを有し、前記コントロ
    ールバルブと油圧管路を介して接続された油圧アクチュ
    エータにより駆動される駆動部の作動量が安全範囲を越
    えたときに前記流体圧シリンダの伸縮動作部を作動させ
    て前記操作レバーを定常位置に復帰させる油圧式建設機
    械の安全装置において、前記流体圧シリンダの伸縮動作
    部と対向する位置に円弧状の摺動面を有するガイド部材
    を設け、このガイド部材の摺動面に前記流体圧シリンダ
    の伸縮動作部を当接させたことを特徴とする油圧式建設
    機械の安全装置。
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