JP4430521B2

JP4430521B2 - 建設機械の昇降装置

Info

Publication number: JP4430521B2
Application number: JP2004351082A
Authority: JP
Inventors: 三男相原
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2024-12-03
Also published as: JP2006161317A

Description

本発明は、大型の建設機械などに用いて好適な昇降装置に関する。

大型の建設機械に用いられる昇降装置として、建設機械本体にスライド式や折畳式のラダーを取付けることが知られている（特許文献１、２参照）。

特開２００１−１７３０１９号公報特開２０００−２５５４５９号公報

特許文献１に記載されている昇降装置は、建設機械本体フレームに傾斜して設けられたガイド部と、このガイド部に上下方向にスライド可能に支持され、格納された格納位置と使用時の下降位置との間で昇降するラダーとを備えたものである。この昇降装置は、設置スペースの制限からラダーが急勾配となり、昇降を慎重に行う必要があると共に、手荷物を持ったまま昇降することが困難であるという問題があった。また、建設機械本体が大型化すると、長いスライド距離が必要となりガイド部を非常に長くしなければならず、設置スペースがより必要になるという問題があった。

特許文献２に記載されている昇降装置は、建設機械本体に起立姿勢から垂下姿勢にわたって上下方向に回動自在に取付けた第１の分割ラダーと、この第１の分割ラダーの自由端に上下方向に回動自在に取付けた第２の分割ラダーとを備え、第２の分割ラダーと下部走行体の間に支柱として機能するストッパを第２の分割ラダーに取付けている。使用時は、第１および第２の分割ラダーを手動にて一直線上に垂下させるとともに、第２の分割ラダーの最下端内側と建設機械下部走行体との間にストッパを介在させる。格納時は、第１および第２の分割ラダーをそれぞれ上方に手動で回動させながら折畳み、起立姿勢とする。このとき、第１の分割ラダーは空気圧シリンダにより起立姿勢を保持する方向に付勢される。ラダー展開時のラダーの勾配を緩やかに保持するためには、ストッパを長くすれば良いが、ストッパが長くなるとラダー展開時にストッパが動作の妨げになるという問題があった。また、建設機械本体が大型化するとラダーも大きくなり、ラダーの上げ下げが手動では困難になるという問題があった。

（１）請求項１の発明による建設機械の昇降装置は、建設機械の旋回体に上下方向に回動可能に設けられた第１のはしご部と、第１のはしご部の先端に上下方向に回動可能に連結された第２のはしご部と、第１のはしご部を展開状態と格納状態との間で回動させるアクチュエータと、アクチュエータにより駆動される第１のはしご部の格納状態への運動に連動して第２のはしご部を第１のはしご部に折り畳むように駆動するリンク機構と、第１のはしご部を展開状態と格納状態との間で駆動する際、展開状態に到達する直前および格納状態に到達する直前の各所定区間において、アクチュエータへ供給する油の流量を低減し、所定区間以外の区間では流量制御を行わないようにする流量制御手段と、所定区間でアクチュエータを駆動する際、アクチュエータの戻り油に背圧をかける背圧手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の建設機械の昇降装置において、アクチュエータは油圧シリンダであり、油圧回路は、油圧シリンダのボトム側油室およびロッド側油室に対して、油圧シリンダのボトム側油室とロッド側油室とのピストン有効面積の比率に応じた流量となるように圧油を供給して、略等しい速度で油圧シリンダのロッドを伸張および縮退させることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載の建設機械の昇降装置において、油圧回路には第１および第２の油圧ポンプが設けられ、油圧回路は、第１および第２の油圧ポンプをそれぞれ駆動させて油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給し、第１および第２の油圧ポンプのうちいずれか１基を駆動させて油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給して、略等しい速度で油圧シリンダのロッドを伸張および縮退させることを特徴とする。
（４）請求項４の発明による建設機械の昇降装置は、建設機械の旋回体に上下方向に回動可能に設けられた第１のはしご部と、第１のはしご部の先端に上下方向に回動可能に連結された第２のはしご部と、第１のはしご部を展開状態と格納状態との間で回動させる油圧シリンダと、油圧シリンダにより駆動される第１のはしご部の格納状態への運動に連動して第２のはしご部を第１のはしご部に折り畳むように駆動するリンク機構と、油圧シリンダを駆動する油圧回路とを備え、油圧回路は、第１および第２の油圧ポンプと、切替弁と、第１および第２の絞り手段と、第１および第２のリリーフ弁とを有し、第１のはしご部を展開させる場合には、第１および第２の油圧ポンプのうちいずれか１基を駆動させるとともに、第１のはしご部の展開状態における回動位置近傍を除いた他の回動位置では、切替弁を介して油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給して油圧シリンダを縮退させ、第１のはしご部の展開状態における回動位置近傍では、切替弁を介さずに第１の絞り手段が挿入された油路を経由して油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給するとともに、第１のリリーフ弁を介して油圧シリンダから排出される作動油を低圧側の油路に流し、第１のはしご部を格納させる場合には、第１および第２の油圧ポンプをそれぞれ駆動させるとともに、第１のはしご部の格納状態における回動位置近傍を除いた他の回動位置では、切替弁を介して油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給して油圧シリンダを伸張させ、第１のはしご部の格納状態における回動位置近傍では、切替弁を介さずに第２の絞り手段が挿入された油路を経由して油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給するとともに、第２のリリーフ弁を介して油圧シリンダから排出される作動油を低圧側の油路に流すことを特徴とする。

（１）請求項１の発明によれば、はしご部を折畳み式としたことで、特許文献１のようなスライド式に比べてさほど設置スペースを増やすことなくラダーの勾配を緩やかにでき、昇降が容易になると共に、手荷物を持ったまま昇降することが可能となる。また、アクチュエータとリンク機構とにより、特許文献２のようにラダーの上げ下げを手動により行なう必要がなくなる。さらに、請求項１の発明によれば、第１のはしご部を展開状態と格納状態との間で駆動する際、展開状態に到達する直前および格納状態に到達する直前の各所定区間において、アクチュエータへ供給する油の流量を低減し、所定区間以外の区間では流量制御を行わないようにする流量制御手段と、所定区間でアクチュエータを駆動する際、アクチュエータの戻り油に背圧をかける背圧手段とを備えるように構成した。これにより、第１のはしご部の先端で回動する第２のはしご部の回動速度を、格納状態近傍および展開状態近傍で抑制できるので、完全格納状態および完全展開状態となるときにはしご部同士が当接する際の接近速度が低くなり、はしご部同士の当接による音や振動が抑制される。したがって、昇降装置の動作フィーリングを大幅に改善することができる。
（２）請求項４の発明による建設機械の昇降装置は、油圧シリンダにより駆動される第１のはしご部の格納状態への運動に連動して第２のはしご部をリンク機構によって第１のはしご部に折り畳むように駆動するとともに、第１のはしご部を展開させる場合には、第１および第２の油圧ポンプのうちいずれか１基を駆動させるとともに、第１のはしご部の展開状態における回動位置近傍を除いた他の回動位置では、切替弁を介して油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給して油圧シリンダを縮退させ、第１のはしご部の展開状態における回動位置近傍では、切替弁を介さずに第１の絞り手段が挿入された油路を経由して油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給するとともに、第１のリリーフ弁を介して油圧シリンダから排出される作動油を低圧側の油路に流し、第１のはしご部を格納させる場合には、第１および第２の油圧ポンプをそれぞれ駆動させるとともに、第１のはしご部の格納状態における回動位置近傍を除いた他の回動位置では、切替弁を介して油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給して油圧シリンダを伸張させ、第１のはしご部の格納状態における回動位置近傍では、切替弁を介さずに第２の絞り手段が挿入された油路を経由して油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給するとともに、第２のリリーフ弁を介して油圧シリンダから排出される作動油を低圧側の油路に流すように構成した。これにより、第１のはしご部の先端で回動する第２のはしご部の回動速度を、格納状態近傍で抑制できるので、完全格納状態となるときにはしご部同士が当接する際の接近速度が低くなり、はしご部同士の当接による音や振動が抑制される。また、第１のはしご部の先端で回動する第２のはしご部の回動速度を、展開状態近傍で抑制できるので、完全展開状態となって第１および第２のはしご部が停止されたときのショックを抑制できる。したがって、昇降装置の動作フィーリングを大幅に改善することができる。

−−−第１の実施の形態−−−
図１〜１４を参照して、本発明による建設機械の昇降装置の第１の実施の形態を説明する。図１、２はそれぞれ第１の実施の形態の昇降装置を搭載した建設機械の一例である油圧ショベルの本体部を、ラダーを下げた状態で示す側面図および上面図である。図３〜５は、それぞれラダーおよびその取付け部の側面図であり、図３は、ラダーを下げた状態（使用状態）を示し、図４は、上げ下げの途中の状態を示し、図５は、ラダーを上げた状態（格納状態）を示す。図６は、ラダー使用状態におけるラダーの背面図であり、図７は、ラダー格納状態で使用するロック機構の詳細図である。

図１、２において、油圧ショベルは、走行体３３上に旋回装置３４を介して旋回体３０を設置し、旋回体３０に運転室３１を設置してなる。昇降装置１は、旋回体３０上と地上との間でオペレータや作業員が昇降するためのものである。昇降装置１は、旋回体３０の側面に歩行のために設けられたサイドウォーク３２の前方（旋回体３０における運転室３１側）に取り付けられる。

昇降装置１を構成するラダーは、図３、４、５、６に示すように、第１の分割ラダー２と第２の分割ラダー３とを有する。第１の分割ラダー２は、ピンによる連結部である第１の関節部２ａを介して、サイドウォーク３２に起立姿勢から斜め下方姿勢にわたって上下方向に回動自在に取り付けられる。第２の分割ラダー３は、第１の分割ラダー２の自由端側である第２の関節部２ｂに上下方向に回動自在に取り付けられる。分割ラダー２，３にはそれぞれ手摺２ｃ、３ａ、ステップ２ｄ、３ｂが取り付けられている。

サイドウォーク３２と第１の分割ラダー２との間には、ピンによる連結部４ｃ、４ｄを介して昇降装置１の上げ下げの駆動を行なう油圧シリンダ４が取り付けられている。
サイドウォーク３２と第２の分割ラダー３との間には、リンク６、リンク７を介してロッド５が取り付けられている。リンク６は３角形状をしており、その３つの頂点はそれぞれ、頂点６ａは第１の分割ラダー２、頂点６ｂはロッド５、頂点６ｃはリンク７とピンにより連結されている。リンク７のもう一端７ａは第２の分割ラダー３にピンにより連結されている。

図７に示されているように、第１の分割ラダー２および第２の分割ラダー３にはそれぞれ、ラダーを上げた姿勢において第１の分割ラダー２に第２の分割ラダー３を押し付け保持するためのストッパ受け８、ストッパ９が取り付けられている。ストッパ９は、ロック９ｂ、ロック９ｂを支点９ｃを中心に回動させるレバー９ａ、レバー９ａの位置を固定するバネ９ｄ、バネを取り付けるブラケット９ｅ、リミットスイッチを作動させるスイッチ部材９ｆからなる。ストッパ受け８には、ロック９ｂがラダー格納時に引っかかるピン８ａを備えている。これらがロック機構１００を構成する。

図８，９に示すように、サイドウォーク３２の前方には、ラダー２，３の姿勢を検出するリミットスイッチ２０１〜２０４と、リミットスイッチ２０１〜２０４を作動させるハンマ３０１a〜３０１ｄが取り付けられたシャフト３０１が設けられている。シャフト３０１は、その軸線方向が油圧ショベルの幅方向に一致するように配設されて、サイドウォーク３２の前方で回動可能に軸支されている。シャフト３０１の一端には腕３０２の一端が取り付けられている。腕３０２の他端にはロッド３０３の一端が回動可能に取り付けられている。ロッド３０３の他端は、第１の分割ラダー２の側面で回動可能に軸支されている。

後述するように、第１の分割ラダー２が連結部２ａを中心に回動されると、第１の分割ラダー２の回動にしたがって、ロッド３０３および腕３０２が駆動されて、シャフト３０１が回動される。シャフト３０１に取り付けられたハンマ３０１ａ〜３０１ｄは、シャフト３０１の回動位置に応じて、すなわち、第１の分割ラダー２の回動位置が所定の回動位置となったときにリミットスイッチ２０１〜２０４をそれぞれ作動させる。図１０，１１は、ラダー２，３が格納位置に回動されたときの様子を示す図であり、図１０は、ハンマ３０１ｃがリミットスイッチ２０３を動作させている状態を示す図であり、図１１は、ハンマ３０１ｄがリミットスイッチ２０４から離れている様子を示す図である。第１の分割ラダー２の回動位置、すなわちラダー２，３の姿勢とリミットスイッチ２０１〜２０４の動作状態との関係については後述する。

この構成において、図３に示すようにラダーの使用状態では、油圧シリンダ４が最収縮長となり、第１の分割ラダー２の角度を一定に保持する。第２の分割ラダー３はリンク６、リンク７を介してロッド５により下方への回動が妨げられるために、第２の分割ラダー３は走行体３３または地面に接することなく、第１の分割ラダー２と回動面内において一直線上に保たれる。

図３の状態において、作業員やオペレータは地上から旋回体３０へと昇降装置１を昇り乗車する。サイドウォーク３２への乗車を終えると、昇降装置１近傍の旋回体３０に取り付けられた後述する操作スイッチを押して、油圧シリンダ４を伸長方向へと駆動する。油圧シリンダ４が伸長すると第１の分割ラダー２は、連結部２ａを中心に時計回りに回動を始める。第１の分割ラダー２、リンク６、ロッド５、およびサイドウォーク３２が、連結部２ａ、６ａ、６ｂ、５ａを４点とする４節リンクを形成していることから、第１の分割ラダー２が上方へ回動し始めると、リンク６は連結部６ａを中心に第１の分割ラダー２に対して反時計回りに回転を始める。それにより、リンク６の一端６ｃに取り付けられたリンク７を介して、第２の分割ラダー３は反時計回りに回動を始める。図４は昇降装置１が上がっていく様子を示しており、第１の分割ラダー２の上昇に伴い、第２の分割ラダー３は連動して折り畳まれていく。

図５に示す昇降装置１が上がりきった姿勢（格納姿勢）では、図７に詳細を示すロック機構１００により、第１の分割ラダー２に第２の分割ラダー３が押し付けられ、格納姿勢を保持する。ラダーが下がった状態のとき、すなわちラダー使用状態では、ストッパ９を位置９Ｂにしておき、ラダー２，３が折り畳まれていきストッパ８のピン８ａとロック９ｂが接すると、ロック９ｂはピン８ａに押されて反時計回りに回動し、ラダーが格納姿勢まで移動すると、図７のようにロック９ｂとピン８ａが噛み合う。ロック９ｂとピン８ａが噛み合った時には、ロック９ｂに取り付けられた腕９ｆが、後述するリミットスイッチ２２０を作動させる。ラダーを下げるときは、レバー９ａを位置９Ａまで回動して、ロック９ｂをピン８ａから外しておく。このとき、腕９ｆはリミットスイッチ２２０から離れる。レバー９ａは、バネ９ｄの引張力により９Ａ位置に保持される。その後、操作スイッチを押してラダーを下げる。

図１２は、油圧シリンダ４を駆動するための油圧回路を示す図である。この油圧回路は、２基の油圧モータ１０１，１０２と、電磁弁１１１と、切替弁１１２と、２本の油圧シリンダ４と、２つのリリーフ弁１０８，１０９と、作動油タンク１４０とを有する。油圧ポンプ１０１，１０２の吐出口に接続された油路４０１，４０２には、それぞれチェック弁１０３，１０４が設けられている。油路４０１，４０２はチェック弁１０３，１０４の下流で、切替弁１１２のプレッシャポートＰに接続された１本の油路４０３に接続されている。油路４０３には、この油圧回路の最高圧力を規定するメインリリーフ弁１０７が接続されている。

切替弁１１２のシリンダポートＡは、油圧シリンダ４のボトム側油室（ボトム室）４ａと油路４１１で接続されている。油路４１１の途中には、ボトム室４ａへ向かう圧油は絞りを通さずに流通させ、ボトム室４ａから流れてくる作動油は絞りを介して流通させるスローリターンバルブ１１３が設けられている。油路４１１は、スローリターンバルブ１１３の下流で２つの油路に分岐されて、２本の油圧シリンダ４のそれぞれのボトム室４ａへ接続されている。切替弁１１２とスローリターンバルブ１１３との間の油路４１１から分岐された油路４１２には、リリーフ弁１０８が設けられている。リリーフ弁１０８の出口は、作動油タンク１４０に接続された油路４５１に接続されている。また、切替弁１１２とスローリターンバルブ１１３との間の油路４１１には、油路４０１から分岐され、チェック弁１０５および絞り１０６が挿入された油路４０４が接続されている。

切替弁１１２のシリンダポートＢは、２つの油圧シリンダ４のそれぞれのロッド側油室（ロッド室）４ｂと油路４２１で接続されている。油路４２１から分岐された油路４２２には、リリーフ弁１０９が設けられている。リリーフ弁１０９の出口は、作動油タンク１４０に接続された油路４５１に接続されている。

油路４０３から分岐した油路４０５には、絞り１１０が設けられている。この油路４０５は切替弁１１１のプレッシャポートＰに接続されている。切替弁１１１のポートＢには、油路４０６の一端が接続されている。油路４０６の他端は、油路４２１と接続されている。

なお、この油圧回路では、チェック弁１１７，絞り１１８，および切替弁１１９を介して、油圧ショベルの駆動用ポンプ１１６からの圧油が油路４１１からボトム室４ａへ供給できるように構成されている。これにより、後述するように、ラダー２，３が使用状態にあるとき以外、ラダー２，３を格納する方向にロッドが動作するように油圧シリンダ４へ駆動用ポンプ１１６からの圧油を供給することで、油圧ショベルの稼動時にラダー２，３が油圧ショベルの振動によって振動してしまうことを防止する。

図１３は、油圧シリンダ４を駆動するための電気回路を示す図である。上述したように、２０１〜２０４は、ラダー２，３の姿勢を検出するリミットスイッチである。各リミットスイッチ２０１〜２０４の役割、およびラダー２，３の姿勢とリミットスイッチ２０１〜２０４の動作状態との関係は、図１４に示すとおりである。２０５は格納操作スイッチであり、２０６は展開操作スイッチである。２０７は警報ブザーであり、２０８はゲートロックレバースイッチである。２０９〜２１１はリレーである。２２０はロック機構１００の作動状態を検出するリミットスイッチである。Ｂは電源を示す。この電気回路の動作について、油圧回路の動作を含めて以下に説明する。

−−−ラダー２，３の格納状態−−−
以下の説明では、ゲートロックレバースイッチ２０８およびリミットスイッチ２２０は閉路されているものとして説明する。ゲートロックレバースイッチ２０８およびリミットスイッチ２２０については後述する。ラダー２，３が完全に格納された状態（完全格納状態）では、図１４に示すように、リミットスイッチ２０２の接点２０２ａは閉路され、リミットスイッチ２０３の接点２０３ａは開路され、リミットスイッチ２０４の接点２０４ａが閉路されている。また、各操作スイッチ２０５，２０６が操作されていない場合、各操作スイッチ２０５，２０６の接点２０５ａ，２０６ａは開路されている。

この状態では、リレー２０９のソレノイドが非励磁の状態となり、リレー２０９の接点２０９ａが閉路され、切替弁１１９のソレノイド１１９ａが励磁される。これにより、駆動用ポンプ１１６からの圧油が、チェック弁１１７，絞り１１８，および切替弁１１９および油路４１１を介してボトム室４ａへ供給されるので、ラダー２，３が油圧シリンダ４によって格納される方向に付勢される。リレー２１０，２１１のソレノイドは非励磁であるので、油圧ポンプ１０１，１０２の駆動モータは停止している。

−−−格納状態からラダー２，３を展開させる場合−−−
ここで、展開操作スイッチ２０６が操作されると、展開操作スイッチ２０６の接点２０６ａが閉路されるので、リレー２０９，２１０のソレノイドおよび切替弁１１２のソレノイド１１２ｂが励磁される。リレー２０９のソレノイドが励磁されると、接点２０９ａが開路され、切替弁１１９のソレノイド１１９ａが非励磁となる。このため、駆動用ポンプ１１６からの圧油は、切替弁１１９で遮断される。

リレー２１０のソレノイドが励磁されると、接点２１０ａが閉路され、油圧ポンプ１０１の駆動モータが起動されて、油圧ポンプ１０１が駆動される。切替弁１１２のソレノイド１１２ｂが励磁されると、切替弁１１２が切り替えられて、プレッシャポートＰとシリンダポートＢとが連通され、戻りポートＲとシリンダポートＡとが連通される。この結果、油圧ポンプ１０１からの圧油が、油路４０２，４０３、切替弁１１２、および油路４２１を介して、ロッド室４ｂへ供給される。ボトム室４ａの作動油は、油路４１１およびスローリターンバルブ１１３、切替弁１１２、油路４５１を介して、作動油タンク１４０に戻る。したがって、油圧シリンダ４のロッドが縮退する方向に駆動されて、ラダー２，３が展開されるように回動される。

展開操作スイッチ２０６が操作されると、展開操作スイッチ２０６の接点２０６ｂが閉路されるので、警報ブザー２０７が鳴動する。なお、この警報ブザー２０７は、格納操作スイッチ２０５が操作されても格納操作スイッチ２０５の接点２０５ｂが閉路されるので鳴動する。図１４に示すように、ラダー２，３の回動姿勢が完全格納姿勢でもなく、使用状態（完全展開状態）でもないときには、リミットスイッチ２０３の接点２０３ａおよびリミットスイッチ２０４の接点２０４ａがともに閉路されるため、警報ブザー２０７が鳴動する。すなわち、警報ブザー２０７は、操作スイッチ２０５，２０６が操作されていることを報知するとともに、操作スイッチ２０５，２０６が操作されていないときには、ラダー２，３の上げ、もしくは下げが完了していないことを報知する警報装置である。

ラダー２，３の展開が進むと、完全展開状態の手前でリミットスイッチ２０２が作動する。このときのラダー２，３の回動位置を展開側減速開始位置と呼ぶ。ラダー２，３の回動位置が展開側減速開始位置に達すると、図１４に示すように、リミットスイッチ２０２の接点２０２ａが開路し接点２０２ｂが閉路する。このため、切替弁１１２のソレノイド１１２ｂが非励磁となり、切替弁１１１のソレノイド１１１ａが励磁される。切替弁１１２のソレノイド１１２ｂが非励磁となると、切替弁１１２の各ポートＰ，Ｒ，Ａ，Ｂは閉じられる。切替弁１１１のソレノイド１１１ａが励磁されると、切替弁１１１のプレッシャポートＰとポートＡとが連通される。この結果、油圧ポンプ１０１からの圧油が、油路４０２，４０３、油路４０５および絞り１１０、切替弁１１１、油路４０６、油路４２１を介して、ロッド室４ｂへ供給される。すなわち、油圧ポンプ１０１からの圧油は、切替弁１１２を介さずに、絞り１１０で規制された油量でロッド室４ｂへ供給される。

切替弁１１２でシリンダポートＡが遮断されるので、ボトム室４ａの圧力がリリーフ弁１０８の設定圧力まで上昇して、ロッドの駆動速度を減速させる。すなわち、油圧シリンダ４の戻り油に背圧がかかる状態となる。ボトム室４ａの作動油は、油路４１１およびスローリターンバルブ１１３、リリーフ弁１０８、油路４５１を介して、作動油タンク１４０に戻る。したがって、油圧シリンダ４のロッドは、ラダー２，３の回動位置が展開側減速開始位置に達すると減速されて、絞り１１０によって規制された速度で縮退する。これにより、ラダー２，３は減速された状態で完全展開姿勢まで回動される。

−−−ラダー２，３の展開状態−−−
ラダー２，３が使用状態（完全展開状態）となると、図１４に示すように、リミットスイッチ２０４の接点２０４ａ、２０４ｂが開路される。また、各操作スイッチ２０５，２０６が操作されていない場合、各操作スイッチ２０５，２０６の接点２０５ａ，２０６ａは開路されている。

この状態では、リレー２０９のソレノイドが非励磁の状態となり、リレー２０９の接点２０９ａが閉路されるが、リミットスイッチ２０４の接点２０４が開路されているので、切替弁１１９のソレノイド１１９ａは非励磁の状態となる。これにより、駆動用ポンプ１１６からの圧油は、切替弁１１９で遮断される。リレー２１０，２１１のソレノイドは非励磁であるので、油圧ポンプ１０１，１０２の駆動モータは停止している。

−−−展開状態からラダー２，３を格納させる場合−−−
ここで、展開操作スイッチ２０５が操作されると、展開操作スイッチ２０５の接点２０５ａが閉路されるので、リレー２０９〜２１１のソレノイドが励磁される。リミットスイッチ２０１の接点２０１ａは閉路されているので、展開操作スイッチ２０５が操作されると、切替弁１１２のソレノイド１１２ａが励磁される。また、上述のように、展開操作スイッチ２０５が操作されると、警報ブザー２０７が鳴動する。以下に述べるように、展開操作スイッチ２０５が操作されるとラダー２，３が回動されて完全展開姿勢ではなくなるため、リミットスイッチ２０４の接点２０４ａが閉路されるが、リレー２０９のソレノイドが励磁されると、接点２０９ａが開路されるので、切替弁１１９のソレノイド１１９ａは非励磁の状態が保持される。このため、駆動用ポンプ１１６からの圧油は、切替弁１１９で遮断される。

リレー２１０，２１１のソレノイドが励磁されると、接点２１０ａ，２１１ａが閉路され、油圧ポンプ１０１，１０２の駆動モータが起動されて、油圧ポンプ１０１，１０２が駆動される。切替弁１１２のソレノイド１１２ａが励磁されると、切替弁１１２が切り替えられて、プレッシャポートＰとシリンダポートＡとが連通され、戻りポートＲとシリンダポートＢとが連通される。この結果、油圧ポンプ１０１，１０２からの圧油が、油路４０１，４０２，４０３、切替弁１１２、および油路４１１を介して、ボトム室４ａへ供給される。このとき、油路４１１を流れる圧油は、スローリターンバルブ１１３に設けられたバイパスを流れるため、スローリターンバルブ１１３に設けられた絞りで流れを規制されることはない。

油圧ポンプ１０２からの圧油の一部は、チェック弁１０５および絞り１０６が設けられた油路４０４を経由して油路４１１へ供給される。ロッド室４ｂの作動油は、油路４２１、切替弁１１２、油路４５１を介して、作動油タンク１４０に戻る。したがって、油圧シリンダ４のロッドが伸縮する方向に駆動されて、ラダー２，３が格納されるように回動される。

ラダー２，３の格納が進むと、完全格納状態の手前でリミットスイッチ２０１が作動する。このときのラダー２，３の回動位置を格納側減速開始位置と呼ぶ。ラダー２，３の回動位置が格納側減速開始位置に達すると、図１４に示すように、リミットスイッチ２０１の接点２０１ａが開路する。このため、切替弁１１２のソレノイド１１２ａが非励磁となり、切替弁１１２の各ポートＰ，Ｒ，Ａ，Ｂが閉じられる。そのため、油圧ポンプ１０１からの圧油は、油路４０２，４０３、メインリリーフ弁１０７および油路４５１を介して、作動油タンク１４０に戻る。油圧ポンプ１０２からの圧油は、チェック弁１０５および絞り１０６が設けられた油路４０４、油路４１１を介してボトム室４ａへ供給される。すなわち、油圧ポンプ１０１からの圧油だけが、切替弁１１２を介さずに、絞り１０６で規制された油量でボトム室４ａへ供給される。

切替弁１１２でシリンダポートＢが遮断されるので、リリーフ弁１０９の設定圧力までロッド室４ｂの圧力が上昇して、ロッドの駆動速度を減速させる。ロッド室４ｂの作動油は、油路４２１、リリーフ弁１０９、油路４５１を介して、作動油タンク１４０に戻る。したがって、油圧シリンダ４のロッドは、ラダー２，３の回動位置が格納側減速開始位置に達すると減速されて、絞り１０６によって規制された速度で縮退する。これにより、ラダー２，３は減速された状態で完全格納姿勢まで回動される。

なお、格納状態からラダー２，３を展開させる場合、図７に示したロック機構１００を解除する必要がある。なお、ロック機構１００でラダーが格納姿勢で固定されている場合、ロック９ｂに取り付けられた腕９ｆが、リミットスイッチ２２０を作動させて、リミットスイッチ２２０の接点が開かれる。このため、切替弁１１２のソレノイド１１２ｂへ通電されることはないので、ラダー２，３が展開方向に回動されることはない。レバー９ａを位置９Ａまで回動させて、ロック９ｂをピン８ａから外すと、ロック９ｂに取り付けられた腕９ｆが、リミットスイッチ２２０から離れるので、リミットスイッチ２２０の接点が閉じられて、切替弁１１２のソレノイド１１２ｂへの通電が可能となる。

電源Ｂと切換弁１１１，１１２のソレノイド１１１ａ，１１２ａ，１１２ｂとの間、および、電源Ｂとリレー２０９〜２１１との間には、ゲートロックレバースイッチ２０８が設けられている。ゲートロックレバースイッチ２０８は、運転室３１内に設けられたゲートロックレバー３１ａの操作によって開閉される。ゲートロックレバー３１ａがゲートロック位置に操作されると、ゲートロックレバースイッチ２０８は開路される。ゲートロックレバー３１ａがゲートロック解除位置に操作されると、ゲートロックレバースイッチ２０８は閉路される。これにより、ゲートロックレバー３１ａがゲートロック位置に操作されると、操作スイッチ２０５，２０６が操作されてもリレー２１０，２１１のソレノイドは励磁されないので、油圧ポンプ１０１，１０２の駆動モータは起動されず、油圧ポンプ１０１，１０２からの圧油が油圧シリンダに供給されることはない。

ゲートロックレバー３１ａがゲートロック解除位置に操作されると、操作スイッチ２０５，２０６の操作によってソレノイド１１２ａもしくはソレノイド１１２ｂが励磁されるとともに、リレー２１０のソレノイド、または、リレー２１０，２１１のソレノイドが励磁されるので、油圧ポンプ１０１、または、油圧ポンプ１０１，１０２の圧油が油圧シリンダ４に供給される。したがって、ゲートロック解除（旋回体を旋回不可能）時にのみ、昇降装置１を格納状態から使用状態への移行が可能となる。なお、ゲートロックレバー３１ａは、運転室３１の出入口に設けられ、ゲートロック位置とゲートロック解除位置との間で操作される。ゲートロックレバー３１ａがゲートロック解除位置にあるときは、操作レバーが操作されても旋回装置３４を駆動する油圧アクチュエータなどは駆動されない。

駆動用ポンプ１１６と油圧シリンダ４の間には、ストップバルブ１１５が設けられている。電気系故障時にストップバルブ１１５を開くことで、駆動用ポンプ１１６からの圧油を油圧シリンダ４のボトム室４ａに導くことにより、油圧シリンダ４を伸長することができる。これにより、電気系故障時にもラダー２，３を格納姿勢へと移行することができ、掘削、旋回、走行といった一連の作業が可能となる。

油圧シリンダ４では、ロッド室４ｂ側のピストンにはロッドが接続されているため、ロッド室４ｂ側のピストンの有効面積は、ボトム室側のピストンの有効面積よりも小さい。本実施の形態の油圧シリンダ４では、ロッド室４ｂ側のピストンの有効面積は、ボトム室側のピストンの有効面積の略１／２である。そのため、伸張側と縮退側とのロッドの駆動速度を等しくするには、ロッド室４ｂ側へ供給される圧油の流量は、ボトム室側へ供給される圧油の流量の略１／２となる。

本実施の形態の油圧ショベルでは、上述のように、ボトム室４ａへは２基の油圧ポンプ１０１，１０２によって圧油を供給し、ロッド室４ｂへは１基の油圧ポンプ１０１によって圧油を供給することで、ロッド室４ｂ側へ供給される圧油の流量を、ボトム室側へ供給される圧油の流量の略１／２としている。すなわち、本実施の形態の油圧ショベルでは、油圧シリンダ４のボトム室４ａおよびロッド室４ｂに対して、ボトム室４ａとロッド室４ｂとのピストンの有効面積の比率に応じた流量となるように圧油を供給して、略等しい速度でロッドを伸張および縮退させている。

上述した第１の実施の形態の昇降装置によれば次の作用効果を奏する。
（１）展開側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に展開されるまでの間、および、格納側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に格納されるまでの間は、それぞれ、絞り１１０，１０６を介して油圧シリンダ４に圧油を供給するように構成した。これにより、第１の分割ラダー２の先端で回動する第２の分割ラダー３の回動速度を、格納状態近傍で抑制できるので、完全格納状態となるときにラダー２，３同士が当接する際の接近速度が低くなり、ラダー２，３同士の当接による音や振動が抑制される。また、第１の分割ラダー２の先端で回動する第２の分割ラダー３の回動速度を、展開状態近傍で抑制できるので、完全展開状態となってラダー２，３が停止されたときのショックを抑制できる。したがって、昇降装置の動作フィーリングを大幅に改善することができる。

（２）ボトム室４ａへは２基の油圧ポンプ１０１，１０２によって圧油を供給し、ロッド室４ｂへは１基の油圧ポンプ１０１によって圧油を供給するように構成した。これにより、油圧シリンダ４のボトム室４ａおよびロッド室４ｂに対して、ボトム室４ａとロッド室４ｂとのピストンの有効面積の比率に応じた流量となるように圧油を供給して、略等しい速度でロッドを伸張および縮退させることができるため、ラダー２，３の展開時と格納時とでラダー２，３の回動速度が略等しくなり、展開および格納に要する時間も略等しくなる。したがって、ラダー２，３の展開および格納に要する時間の差が出ることで操作者に違和感を与えるということがない。

（３）駆動する油圧ポンプの台数を変更することで、油圧シリンダ４のボトム室４ａおよびロッド室４ｂに対して、ボトム室４ａとロッド室４ｂとのピストンの有効面積の比率に応じた流量となるように圧油を供給するように構成した。これにより、油圧回路および電気回路の構成を複雑化することがないので、製造コストを抑制できる。

（４）展開側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に展開されるまでの間、および、格納側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に格納されるまでの間は、それぞれ、油圧シリンダ４の作動油がリリーフ弁１０８，１０９を介して作動油タンクに戻るように構成した。これにより、展開時には、ラダー２，３が展開側減速開始位置に達したときにボトム室４ａの圧力がリリーフ弁１０８の設定圧力まで上昇して、ロッドの駆動速度を減速させる。また、格納時には、ラダー２，３が格納側減速開始位置に達したときにリリーフ弁１０９の設定圧力までロッド室４ｂの圧力が上昇して、ロッドの駆動速度を減速させる。これにより、展開側減速開始位置および格納側減速開始位置に達したラダー２，３の回動速度を確実に減速できるので、昇降装置の動作フィーリングを確実に改善することができる。

（５）ステップが緩やかになるために、地上から旋回体への昇降が容易となるとともに、手荷物を持ったまま乗車可能となる。
（６）機械的なロック機構および油圧回路構成により、展開時、格納時のラダーのガタ振動を防止できる。
（７）リミットスイッチおよびゲートロックレバースイッチと操作スイッチを連動させたことにより、昇降装置を走行体にぶつけて破損させてしまうといった事故を防止できる。

−−−第２の実施の形態−−−
図１５を参照して、本発明による昇降装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付して相違点を主に説明する。本発明では、分割ラダー２，３から構成される折畳み式の昇降装置１を取り付けているが、図１５に示すような昇降装置１Ｂを用いても良い。この昇降装置１Ｂはスライドラダー３８を備えている。スライドラダー３８は、分割ラダー３に設けられたガイド部を設けたガイド部をスライドするように構成されている。スライドラダー３８は、格納状態では分割ラダー３と重なるように収納され、使用状態では分割ラダー３に設けたガイド部を下方にスライドし、分割ラダー３の下方に位置する。

上述した第２の実施の形態の昇降装置では、第１の実施の形態の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
（１）建設機械本体が大型化し、昇降装置１Ｂを取り付ける旋回体３０ないしサイドウォーク３２の地面からの距離が長くなった時に、スライドラダー３８を取り付けることで、格納時の設置スペースをさほど広げることなく昇降装置を長くできる。

−−−変形例−−−
（１）上述の説明では、展開側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に展開されるまでの間、および、格納側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に格納されるまでの間のそれぞれで油圧シリンダ４の駆動速度を抑制するように構成したが、本発明はこれに限定されず、展開側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に展開されるまでの間、および、格納側減速開始位置から、ラダー２，３が完全に格納されるまでの間のいずれか一方のみ油圧シリンダ４の駆動速度が抑制されるように構成してもよい。

（２）上述の説明では、展開側減速開始位置から完全展開状態までラダー２，３を格納方向に回動させる際に、リリーフ弁１０８の設定圧力まで上昇する油路４１１の圧油が油路４０４を介して油圧ポンプ１０２側に逆流しないように、油路４０４にチェック弁１０５を設けているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１６に示すように、油路４０４の途中に切換弁１３１を設け、切替弁１３１油圧ポンプ１０２との間の油路４０４に絞り１０６を設けるように構成してもよい。そして、格納側減速開始位置から完全格納状態までラダー２，３を格納方向に回動させる時にだけ、切替弁１３１を切り替えて、絞り１０６を介して油圧ポンプ１０２からの圧油をボトム室４ａに供給することで、上述の説明と同様の作用効果を奏する。なお、絞り１０６は切替弁１３１と油路４１１との間の油路４０４に設けられていてもよい。

（３）上述の説明では、ラダー２，３の駆動に２本の油圧シリンダ４を用いているが、本発明はこれに限定されない。ラダー２，３の駆動に用いる油圧シリンダは１本でもよく、３本以上用いてもよい。また、油圧シリンダに限らず、たとえば、油圧揺動型アクチュエータや油圧モータなどを用いてラダー２，３を駆動してもよい。
（４）上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、第１のはしご部は第１の分割ラダー２に、第２のはしご部は第２の分割ラダー３に、アクチュエータは油圧シリンダ４に、背圧手段と第１および第２のリリーフ弁はリリーフ弁１０８，１０９にそれぞれ対応する。第１および第２の油圧ポンプは油圧ポンプ１０１，１０２に、切替弁は切替弁１１２に、第１および第２の絞り手段は絞り１０６，１１０にそれぞれ対応する。リンク機構はロッド５とリンク６，７とによって実現される。流量制御手段は、切替弁１１１，１１２と、絞り１０６，１１０とによって実現される。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

本発明による昇降装置を適用した建設機械の一例である油圧ショベルの本体部をラダーを下げた状態で示す側面図である。図１の上面図である。ラダー使用状態で示すラダーおよびその取付部の側面図である。ラダーの上げ下げの途中の状態で示すラダーおよびその取付部の側面図である。ラダー格納状態で示すラダーおよびその取付部の側面図である。ラダー使用状態で示すラダーおよびその取付部の背面図である。ラダーを上げた状態で使用するロック機構の詳細図である。サイドウォーク３２の前方を示す側面図である。図８のＩＸ−ＩＸ矢視図である。図９のＸ−Ｘ矢視図である。図１０のＸＩ−ＸＩ矢視図である。油圧ショベルの昇降装置に関する油圧回路を示す図である。油圧ショベルの昇降装置に関する電気回路を示す図である。各リミットスイッチ２０１〜２０４の役割、およびラダー２，３の姿勢とリミットスイッチ２０１〜２０４の動作状態との関係を示す図である。昇降装置の変形例を示す図である。油圧回路の変形例を示す図である。

符号の説明

１昇降装置２第１の分割ラダー
２ａ第１の連結部２ｂ第２の連結部
２ｃ，３ａステップ２ｄ，３ｂ手摺
３第二の分割ラダー４油圧シリンダ
４ａボトム側油室（ボトム室）４ｂロッド側油室（ロッド室）
５ロッド６，７リンク
８ストッパ受け８ａピン
９ストッパ９ａレバー
９ｂロック３０旋回体
３１運転室３１a ゲートロックレバー
３２サイドウォーク３３走行体
３４旋回装置３８スライドラダー
１００ロック機構１０１，１０２油圧ポンプ
１０６，１１０絞り１０７メインリリーフ弁
１０８，１０９リリーフ弁１１１，１１２，１１９、１３１切替弁
１４０作動油タンク２０１〜２０４リミットスイッチ
２０５展開操作スイッチ２０６格納操作スイッチ
２０７警報ブザー２０８ゲートロックレバースイッチ
２０９〜２１１リレー

Claims

建設機械の旋回体に上下方向に回動可能に設けられた第１のはしご部と、
前記第１のはしご部の先端に上下方向に回動可能に連結された第２のはしご部と、
前記第１のはしご部を展開状態と格納状態との間で回動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータにより駆動される前記第１のはしご部の格納状態への運動に連動して前記第２のはしご部を前記第１のはしご部に折り畳むように駆動するリンク機構と、
前記第１のはしご部を前記展開状態と格納状態との間で駆動する際、前記展開状態に到達する直前および前記格納状態に到達する直前の各所定区間において、前記アクチュエータへ供給する油の流量を低減し、前記所定区間以外の区間では流量制御を行わないようにする流量制御手段と、
前記所定区間で前記アクチュエータを駆動する際、前記アクチュエータの戻り油に背圧をかける背圧手段とを備えることを特徴とする建設機械の昇降装置。
請求項１に記載の建設機械の昇降装置において、
前記アクチュエータは油圧シリンダであり、
前記油圧回路は、前記油圧シリンダのボトム側油室およびロッド側油室に対して、前記油圧シリンダのボトム側油室とロッド側油室とのピストン有効面積の比率に応じた流量となるように前記圧油を供給して、略等しい速度で前記油圧シリンダのロッドを伸張および縮退させることを特徴とする建設機械の昇降装置。
請求項２に記載の建設機械の昇降装置において、
前記油圧回路には第１および第２の油圧ポンプが設けられ、
前記油圧回路は、前記第１および第２の油圧ポンプをそれぞれ駆動させて前記油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給し、前記第１および第２の油圧ポンプのうちいずれか１基を駆動させて前記油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給して、略等しい速度で前記油圧シリンダのロッドを伸張および縮退させることを特徴とする建設機械の昇降装置。
建設機械の旋回体に上下方向に回動可能に設けられた第１のはしご部と、
前記第１のはしご部の先端に上下方向に回動可能に連結された第２のはしご部と、
前記第１のはしご部を展開状態と格納状態との間で回動させる油圧シリンダと、
前記油圧シリンダにより駆動される前記第１のはしご部の格納状態への運動に連動して前記第２のはしご部を前記第１のはしご部に折り畳むように駆動するリンク機構と、
前記油圧シリンダを駆動する油圧回路とを備え、
前記油圧回路は、第１および第２の油圧ポンプと、切替弁と、第１および第２の絞り手段と、第１および第２のリリーフ弁とを有し、前記第１のはしご部を展開させる場合には、前記第１および第２の油圧ポンプのうちいずれか１基を駆動させるとともに、前記第１のはしご部の展開状態における回動位置近傍を除いた他の回動位置では、前記切替弁を介して前記油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給して前記油圧シリンダを縮退させ、前記第１のはしご部の展開状態における回動位置近傍では、前記切替弁を介さずに前記第１の絞り手段が挿入された油路を経由して前記油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給するとともに、前記第１のリリーフ弁を介して前記油圧シリンダから排出される作動油を低圧側の油路に流し、前記第１のはしご部を格納させる場合には、前記第１および第２の油圧ポンプをそれぞれ駆動させるとともに、前記第１のはしご部の格納状態における回動位置近傍を除いた他の回動位置では、前記切替弁を介して前記油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給して前記油圧シリンダを伸張させ、前記第１のはしご部の格納状態における回動位置近傍では、前記切替弁を介さずに前記第２の絞り手段が挿入された油路を経由して前記油圧シリンダのボトム側油室に圧油を供給するとともに、前記第２のリリーフ弁を介して前記油圧シリンダから排出される作動油を低圧側の油路に流すことを特徴とする建設機械の昇降装置。