JP3544810B2 - 建設機械の旋回体のロック・解除装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の走行体上に装備される旋回体の制動、及びこの制動の解除を選択的におこなう建設機械の旋回体のロック・解除装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ショベル等の建設機械に備えられる旋回体のロック・解除装置として、実開平４−１２５５１号公報に記載の技術がある。この公報に示される従来のロック・解除装置は、シリンダ内のボトム側にばねを備えたブレーキシリンダ（油圧シリンダ）により構成されている。このブレーキシリンダは、旋回操作レバーの操作を中立に戻すと、ばねの付勢力によりロッドが押し出され、このロッドの先端が旋回台に圧接され、旋回台すなわち旋回体が旋回不能にロックされるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術では、ロック・解除装置を解除状態とするためには旋回用操作レバーを操作する必要があり、また、エンジン停止時においては、エンジンを駆動し直す必要がある。このため、例えば油圧ショベルの旋回体の一部が道路に掛った状態でエンジントラブルによりエンジンが停止し、エンジンの駆動すらできなくなってしまったような場合には、旋回体のロックを解除することができなくなり、旋回体の向きを変られない事態を招き、交通の妨げ等を生じてしまう問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、エンジン停止時においてエンジンを駆動しなくても旋回体のロックを解除することができる建設機械の旋回体のロック・解除装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、旋回体を備えた建設機械に設けられ、エンジンによって駆動する主油圧ポンプ及び補助油圧ポンプと、前記主油圧ポンプから吐出された圧油の流出方向及び流量を制御する制御弁と、前記主油圧ポンプから前記制御弁を介して供給された圧油によって前記旋回体を旋回駆動する油圧モータと、前記補助油圧ポンプから供給される圧油によって前記旋回体の旋回動作の制動、及びこの制動の解除を選択的におこなうブレーキ手段とを備えた建設機械の旋回体のロック・解除装置において、前記油圧モータの一対の入出力ポートに接続されたそれぞれの管路に対し高圧側の圧油を前記ブレーキ手段へ導出する高圧選択手段と、この高圧側選択手段と前記ブレーキ手段とを連通、及び遮断の一方に保持する切換手段とを設けたことを特徴とする。
【０００６】
このように構成した本発明の請求項１に係る発明では、エンジンが停止している状態であっても、切換手段を高圧選択手段とブレーキ手段との間を連通する位置に切り換えた上で外力により旋回体を回すことにより油圧モータが回り、これによって油圧モータの入出力ポートに接続するいずれかの管路に圧が立ち、その圧が高圧選択手段を介してブレーキ手段に供給され、旋回体のロックが解除される。これにより、このようなエンジン停止状態であっても手動で容易に旋回体の向きを変えることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の建設機械の旋回体のロック・解除装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の建設機械の旋回体のロック・解除装置の第１の実施形態を示す回路構成図である。この図１において、１は主油圧ポンプ、２は主油圧ポンプ１の圧油の供給先を選択的に切り換える制御弁、すなわちコントロールバルブである。このコントロールバルブ２は主油圧ポンプ１の圧油を管路ｂに供給し、管路ａの圧油をタンクに戻す位置２ａと、主油圧ポンプ１から管路ａ，ｂに供給される圧油を遮断する中立位置２ｂと、主油圧ポンプ１の圧油を管路ａに供給し、管路ｂの圧油をタンクに戻す位置２ｃとの３つの切り換え位置を有している。３は主油圧ポンプ１から供給される圧油により正逆転可能な油圧モータすなわち旋回モータ、４ａ，４ｂは管路ａまたは管路ｂが負圧になったときにタンクから作動油を導き、キャビテーションの発生を防止するメイクアップ用チェック弁、５ａ，５ｂは旋回モータ３への圧油の供給を停止した後の慣性による回転を制動するオーバーロードリリーフ弁である。
【０００８】
６は旋回モータ３の回転軸に一体的に設けられ、旋回体を構成する旋回台、７は旋回台６の制動、および制動の解除をおこなうブレーキ手段、すなわちブレーキシリンダである。このブレーキシリンダ７には、その作動軸先端にブレーキパッド７ｂ、ボトム側にばね７ａを取り付けてあり、圧油の供給がないときには、ばね７ａの付勢力によりブレーキパッド７ｂが旋回台６に圧接され、この旋回台６の回転を阻止する。８は管路ａ，ｂのうち、高圧側の圧油を選択してブレーキシリンダ７に導く高圧選択手段、すなわちシャトル弁である。ｃはシャトル弁８と管路ａを結ぶ管路、ｄはシャトル弁８と管路ｂを結ぶ管路、ｅはシャトル弁８と、後述する切換手段、例えば手動操作式の切換弁９を結ぶ管路、ｆは切換弁９とブレーキシリンダ７を結ぶ管路である。上述した切換弁９は、管路ｅと管路ｆとを連通させる位置９ａと、管路ｅと管路ｆとの間を遮断する位置９ｂとを有している。１０はブレーキシリンダ７の作動タイミングを調整するスローリターン弁であり、チェック弁１０ａと絞り１０ｂとから成っている。１１は前述した主油圧ポンプ１とともに、図示しないエンジンによって駆動され、ブレーキシリンダ７に圧油を供給する補助油圧ポンプである。
【０００９】
また、１２はコントロールバルブ２の制御に用いられるパイロット油圧ポンプ、１３は減圧弁１３ａ，１３ｂを備えた操作装置であり、レバーが操作されることにより減圧弁１３ａ，１３ｂが作動し、コントロールバルブ２にパイロット油圧ポンプ１２のパイロット圧を減圧して出力する。
【００１０】
次に、このように構成した第１の実施形態の動作について説明する。オペレータが図示しないエンジンを起動すると、このエンジンに直結した補助油圧ポンプ１１から圧油が吐出され、この圧油がチェック弁１０ａを介してブレーキシリンダ７に導かれる。これにより、ブレーキシリンダ７の作動軸はばね７ａの付勢力に抗して移動し、ブレーキパッド７ｂの旋回台６に対する圧接、すなわち旋回体のロックが解除される。
【００１１】
また、オペレータが操作装置１３を操作すると、パイロット油圧ポンプ１２の圧油が操作装置１３の減圧弁１３ａ（または減圧弁１３ｂ）を介して、コントロールバルブ２のパイロット室に導かれ、コントロールバルブ２を位置２ｃ（または２ａ）に切り換える。主油圧ポンプ１から吐出された圧油は、管路ａ（または管路ｂ）を介して旋回モータ３に供給され、この旋回モータ３からの圧油は管路ｂ（または管路ａ）を介してタンクに戻される。これにより旋回モータ３は回転する。この旋回モータ３の駆動により旋回台６が回転する。主油圧ポンプ１から管路ａ（または管路ｂ）に吐出された圧油は、旋回モータ３に供給されると同時に管路ｃ（または管路ｄ）に供給される。また、旋回モータ３から管路ｂ（または管路ａ）に吐出された圧油はタンクに導かれる。このとき同時に、管路ｄ（または管路ｃ）とタンクとが連通した状態となる。シャトル弁８は、管路ｃと管路ｄのうちの高圧側、すなわち管路ａと管路ｂのうちの高圧側の圧油を、管路ｅを介して切換弁９に導く。切換弁９は通常、位置９ｂに設定してある。
【００１２】
オペレータが操作装置１３を中立に戻すと、コントロールバルブ２へのパイロット圧の供給が断たれ、コントロールバルブ２が中立位置２ｂに戻される。これにより管路ａ、管路ｂは圧力差がなくなって旋回モータ３が停止する。
【００１３】
また、エンジンを止めた場合、エンジンに直結した補助油圧ポンプ１１も停止するため、ブレーキシリンダ７への圧油の供給がなくなる。ブレーキシリンダ７内の圧油はばね７ａの付勢力によって押し出され、スローリターン弁１０の絞り１０ｂを介してタンクに導かれる。このとき同時に、ブレーキシリンダ７の作動軸が伸長してブレーキパッド７ｂが旋回台６を圧接し、この旋回台６すなわち旋回体を旋回不能にロックする。
【００１４】
また、このようにエンジンが停止している状態で、手動操作により切換弁９を位置９ｂから位置９ａに切り換えた上で、例えば旋回台６に接続されているフロント部材を押すと、旋回モータ３が回り、管路ａ，ｂのいずれかに圧が立つ。この圧が管路ｃまたは管路ｄ、シャトル弁８、管路ｅ、切換弁９の位置９ａ、管路ｆを介してブレーキシリンダ７に供給される。これにより、ブレーキシリンダ７の作動軸は、ばね７ａの付勢力に抗して移動し、ブレーキパッド７ｂの旋回台６に対する圧接、すなわち旋回体のロックが解除される。
【００１５】
したがって、この第１の実施形態によれば、エンジンが停止状態にあっても、切換弁９を操作し、旋回台６に外力を加えて旋回させることにより、旋回体のロックを解除した状態に保つことができ、旋回体の向きを容易に手動で変更することができる。
【００１６】
図２は本発明の第２の実施形態を示す回路構成図である。この第２の実施形態では、前述した第１の実施形態における手動操作式の切換弁９の代りに、電磁切換弁１９を設けてある。この図２において、前述した図１に示すものと同符号のものは、同一部分または相当する部分を示している。
【００１７】
図２中、１９は管路ｅと管路ｆを連通させる位置１９ａと、管路ｅと管路ｆとの間を遮断する位置１９ｂとを有するとともに、駆動コイル１９ｃを有する電磁切換弁である。１４はオン・オフ２つの切り換え位置を有し、電源１７に接続した旋回ロック解除スイッチ、１５はＴ，Ｗ２つの切り換え位置を有し、図示しないエンジンスタートキーと連動するスイッチ装置である。スタートキーがオンの時にはＷ、スタートキーがオフの時にはＴに自等的に切り換わるようになっている。１６は電源１７と電磁切換弁１９の駆動コイル１９ｃとの間の通電、遮断を切り換える接点式リレーである。
【００１８】
以上のように構成した第２の実施形態では、エンジン停止時すなわちスタートキーがオフの時には、スイッチ１５は位置Ｔにある。この場合、リレー１６のコイルが励磁されないため、リレー１６の接点は閉となっている。この状態でスイッチ１４をオンにすると、駆動コイル１９ｃが通電され、電磁切換弁１９が位置１９ｂから位置１９ａに切り換えられる。ここで例えば旋回台６に接続されているフロント部材を押すと、旋回モータ３が回り、管路ａ，ｂのいずれかに圧が立ち、その圧が管路ｃまたは管路ｄ、シャトル弁８、管路ｅ、電磁切換弁１９の位置１９ａ、管路ｆを介してブレーキシリンダ７に供給される。そして、圧油の供給によりブレーキシリンダ７の作動軸はばね７ａの付勢力に抗して収縮し、ブレーキパッド７ｂの旋回台６に対する圧接、すなわち旋回体のロックが解除される。
【００１９】
一方、エンジン作動時すなわちスタートキーがオンの時には、スイッチ装置１５は位置Ｗにあるためリレー１６のコイルが励磁され、リレー１６の接点が開放状態となる。この状態でスイッチ１４をオンにしても、電源１７と駆動コイル１９ｃの連通は遮断されるため、通常の作業時において電磁切換弁１９は位置１９ｂに保持される。このように、この第２の実施形態も第１の実施形態と同様に、エンジンが停止状態にあっても旋回体のロックを解除することができ、旋回体の向きを手動で容易に変更することができる。
【００２０】
なお、上述した第１の実施形態、第２の実施形態のいずれも旋回台６の側面にブレーキパッド７ｂが対向するようにブレーキシリンダ７を配置してあるが、ブレーキ手段は、このように構成することには限られない。例えば、旋回台６の下方に一体的にブレーキ板を設け、このブレーキ板の下面にブレーキパッド７ｂが対向するようにブレーキシリンダ７を配置する構成にしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンが停止の状態でも切換手段を操作した上で、旋回体に外力を加えて旋回させることにより旋回体のロックを解除でき、したがって、エンジントラブル等でエンジンが始動できなくなった状況に至っても、従来とは異なって旋回体の向きを容易に変えることができ、この旋回体による交通の妨げ等の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の旋回体のロック・解除装置の第１の実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す回路構成図である。
【符号の説明】
１ 主油圧ポンプ
２ コントロールバルブ（制御弁）
３ 旋回モータ（油圧モータ）
７ ブレーキシリンダ（ブレーキ手段）
８ シャトル弁（高圧選択手段）
９ 切換弁（切換手段）
９ａ 位置
９ｂ 位置
１１ 補助油圧ポンプ
１４ 旋回ロック解除スイッチ
１５ スイッチ装置（検出手段）
１６ 接点式リレー
１９ 電磁切換弁（切換手段）
ａ 管路
ｂ 管路
ｃ 管路
ｄ 管路
ｅ 管路
ｆ 管路

Claims (2)

1. 旋回体を備えた建設機械に設けられ、エンジンによって駆動する主油圧ポンプ及び補助油圧ポンプと、前記主油圧ポンプから吐出された圧油の流出方向及び流量を制御する制御弁と、前記主油圧ポンプから前記制御弁を介して供給された圧油によって前記旋回体を旋回駆動する油圧モータと、前記補助油圧ポンプから供給される圧油によって前記旋回体の旋回動作の制動、及びこの制動の解除を選択的におこなうブレーキ手段とを備えた建設機械の旋回体のロック・解除装置において、
   前記油圧モータの一対の入出力ポートに接続されたそれぞれの管路に対し高圧側の圧油を前記ブレーキ手段へ導出する高圧選択手段と、
   この高圧選択手段と前記ブレーキ手段とを連通、及び遮断の一方に保持する切換手段とを設けたことを特徴とする建設機械の旋回体のロック・解除装置。
2. 前記エンジンの起動を検出する検出手段を設け、この検出手段により前記エンジンの起動が検出されたとき前記切換手段を、前記高圧選択手段と前記ブレーキ手段とを遮断する位置に設定することを特徴とする請求項１記載の建設機械の旋回体のロック・解除装置。

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