JPH07243225A

JPH07243225A - 建設機械の油圧駆動装置

Info

Publication number: JPH07243225A
Application number: JP3600394A
Authority: JP
Inventors: Masaki Egashira; 雅樹江頭
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1994-03-07
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】建設機械の油圧駆動装置において、下部走行
体の前部に取り付けられるブレードの最大高さを上部旋
回体の下面以上とし、かつブレードと上部旋回体との干
渉を防止できるようにする。【構成】ブレード３の高さ位置を検出する第１ポテン
ショメータ１７の指令信号３３と、上部旋回体２の旋回
位置を検出する第２ポテンショメータ２７の指令信号３
６とを制御装置３１に入力する。この制御装置３１はブ
レード３が上部旋回体２に対して干渉する高さ位置にあ
りかつ上部旋回体２がブレード３に対して干渉する旋回
位置に近づいたときには中立信号を旋回バルブ２３に出
力し、上部旋回体２の動作を停止させると共に、上部旋
回体２がブレード３に対して干渉する旋回位置にあると
きには中立信号をブレードバルブ１３に出力し、ブレー
ド３の上げ方向の動作を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前部に上下動可能なブ
レードを取り付られけた下部走行体と、下部走行体に対
して左右に旋回可能な上部旋回体を備えた建設機械の油
圧駆動装置に係り、特にブレードと上部旋回体とを相互
に干渉することなく動作を行わせるのに好適な建設機械
の油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前部に上下動可能なブレードを取り付け
られた下部走行体と、下部走行体に対して左右に旋回可
能な上部旋回体を備えた建設機械の代表例として油圧シ
ョベルがある。このブレード付きの油圧ショベルにおい
ては、ブレードの操作及び上部旋回体の旋回操作はそれ
ぞれブレード操作装置及び旋回操作装置により行われ
る。ブレード操作装置は、ブレードを上下に駆動する油
圧シリンダと、油圧シリンダに供給される圧油の流れを
制御するブレードバルブと、オペレータの操作に応じた
指令信号を出力し、ブレードバルブの切り換えを行うブ
レード用操作レバー装置とを有し、操作レバー装置を操
作してブレードバルブの切り換えを行うことにより、油
圧シリンダは伸長又は収縮しブレードの上下動が行われ
る。旋回操作装置は、上部旋回体を旋回駆動する旋回モ
ータと、旋回モータに供給される圧油の流れを制御する
旋回バルブと、オペレータの操作に応じた指令信号を出
力し、旋回バルブの切り換えを行う旋回用操作レバー装
置とを有し、操作レバー装置を操作して旋回バルブの切
り換えを行うことにより、旋回モータは回転し上部旋回
体の旋回が行われる。また、上部旋回体が後方に旋回し
た場合にもブレードと上部旋回体の後部構造物が干渉し
ないよう、ブレードの上下動の最大高さを上部旋回体の
下面以下に制限されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では上記のよ
うに、ブレード上下動の最大高さは上部旋回体の下面以
下に制限されており、これにより、ブレードを最大高さ
まで上げた状態で上部旋回体を下部走行体に対して１８
０゜近く後方に旋回した場合、又は上部旋回体を後方に
旋回した状態でブレードを上げ方向に操作した場合で
も、ブレードと上部旋回体の後部構造物とが干渉するこ
とはない。しかし、その結果、ブレードの通常操作にお
いても上部旋回体の下面以上に上げることはできないた
め、ブレードの作業範囲が十分でない、登坂しようとす
る斜面に対するブレードのアプローチ角が大きくとれな
い、障害物を乗り越えるための乗り越え高さを大きくと
れない等の問題を生じる。

【０００４】本発明の目的は、下部走行体の前部に取り
付けられるブレードの最大高さを上部旋回体の下面以上
とし、かつブレードと上部旋回体との干渉を防止するこ
とのできる建設機械の油圧駆動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】本発明は、上記の目的を
達成するために次の構成を採用する。すなわち、下部走
行体の前部に取り付けられたブレードを上下に駆動させ
るブレード操作装置と、下部走行体に対して上部旋回体
を旋回駆動させる旋回操作装置とを備えた建設機械の油
圧駆動装置において、前記ブレードが前記上部旋回体と
干渉する高さ位置にあるか否かを検出するブレード高さ
検出手段と、前記上部旋回体が前記ブレードと干渉する
旋回位置にあるか否かを検出する旋回角検出手段と、前
記ブレード高さ検出手段からの信号に基づき前記ブレー
ドが前記上部旋回体に対して干渉する高さ位置にあると
上部旋回体の動作を制限するよう前記旋回操作装置を制
御する旋回制御手段と、前記旋回角検出手段からの信号
に基づき前記上部旋回体が前記ブレードに対して干渉す
る旋回位置にあるとブレードの動作を制限するよう前記
ブレード操作装置を制御するブレード制御手段とを設け
た構成とする。

【０００６】前記旋回制御手段は、好ましくは、前記上
部旋回体が前記ブレードに干渉する位置に近づいたとき
に上部旋回体の動作を停止させるよう前記旋回操作装置
を制御する手段である。

【０００７】また、前記ブレード制御手段は、好ましく
は、前記上部旋回体が前記ブレードに対して干渉する位
置にあるときにブレードの上げ方向の動作を停止させる
よう前記ブレード操作装置を制御する手段である。

【０００８】また、上記油圧駆動装置には、好ましく
は、前記上部旋回体が前記ブレードに対して干渉する位
置にある状態で前記ブレード操作装置を操作したとき、
又は前記ブレードが前記上部旋回体に対して干渉する位
置にある状態で前記旋回操作装置を操作したときに警告
音を発する警告装置を更に設ける。

【０００９】また、上記油圧駆動装置において、好まし
くは、前記旋回操作装置は、前記上部旋回体を旋回駆動
する旋回モータと、前記旋回モータの回転を停止させる
制動手段とを有し、前記旋回制御手段は、前記上部旋回
体が前記ブレードに対して干渉する位置に近づいたとき
に、前記制動手段を機能させる手段である。

【００１０】更に、上記油圧駆動装置において、好まし
くは、前記旋回操作装置は、前記上部旋回体を旋回駆動
する旋回モータと、前記旋回モータに供給される圧油の
流れを制御する旋回バルブと、オペレータの操作に応じ
た指令信号を出力し、前記旋回バルブの切り換えを行う
旋回バルブ操作手段とを有し、前記旋回制御手段は、前
記上部旋回体が前記ブレードに対して干渉する位置に近
づいたときに、前記旋回バルブ操作手段から出力される
指令信号を無効にする手段を有する。

【００１１】この場合、例えば、前記旋回バルブは電磁
切換式であり、前記旋回バルブ操作手段は電気的な指令
信号を出力する手段であり、前記旋回操作装置は、前記
旋回バルブ操作手段からの指令信号を前記旋回バルブを
駆動するための指令信号に変換する手段を更に有し、前
記指令信号を無効にする手段は、前記旋回バルブを駆動
するための指令信号として前記旋回バルブを中立位置に
保つ中立信号を出力する手段とする。

【００１２】また、前記旋回操作装置は、前記上部旋回
体を旋回駆動する旋回モータと、前記旋回モータに供給
される圧油の流れを制御するパイロット切換式の旋回バ
ルブと、オペレータの操作に応じたパイロット圧力を発
生し、前記旋回バルブの切り換えを行う旋回バルブ操作
手段と、前記旋回モータの回転を停止させる油圧制動手
段と、前記油圧制動手段を機能させる第１の位置とその
制動を解除する第２の位置との間で切り換えられる制動
切換弁とを有し、前記旋回制御手段は、前記上部旋回体
が前記ブレードに対して干渉する位置に近づいたとき
に、前記制動切換弁を前記第２の位置から第１の位置に
切り換える手段であってもよい。

【００１３】また、上記油圧駆動装置において、好まし
くは、前記ブレード操作装置は、前記ブレードを上下に
駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダに供給され
る圧油の流れを制御するブレードバルブと、オペレータ
の操作に応じた指令信号を出力し、前記ブレードバルブ
の切り換えを行うブレードバルブ操作手段とを有し、前
記ブレード制御手段は、前記上部旋回体が前記ブレード
に対して干渉する位置にあるときに、前記ブレードバル
ブ操作手段から出力される指令信号を無効にする手段を
有する。

【００１４】この場合、例えば、前記ブレードバルブは
電磁切換式であり、前記ブレードバルブ操作手段は電気
的な指令信号を出力する手段であり、前記ブレード操作
装置は、前記ブレードバルブ操作手段からの指令信号を
前記ブレードバルブを駆動するための指令信号に変換す
る手段を更に有し、前記指令信号を無効にする手段は、
前記ブレードバルブを駆動するための指令信号として前
記ブレードバルブを中立位置に保つ中立信号を出力する
手段とする。

【００１５】前記ブレードバルブはパイロット切換式で
あり、前記ブレードバルブ操作手段は前記指令信号とし
てオペレータの操作に応じたパイロット圧力を発生し、
前記ブレードバルブの切り換えを行う手段であり、前記
指令信号を無効にする手段は前記パイロット圧力を駆動
するための信号を遮断する手段であってもよい。

【００１６】

【作用】以上のように構成した本発明の建設機械の油圧
駆動装置において、ブレードが上部旋回体と干渉する高
さ位置にある状態で上部旋回体を後方に旋回させた場合
は、ブレードが上部旋回体と干渉する高さ位置にあるこ
とがブレード高さ検出手段により検出され、旋回制御手
段はその検出信号に基づき旋回動作を制限するよう旋回
操作装置を制御する。また、上部旋回体がブレードと干
渉する旋回位置にある状態でブレードを操作した場合
は、上部旋回体がブレードと干渉する旋回位置にあるこ
とが旋回角検出手段により検出され、ブレード制御手段
はその検出信号に基づきブレードの動作を制限するよう
ブレード操作装置を制御する。これにより、ブレードの
最大高さを上部旋回体の下面以上とし、かつ上部旋回体
を後方に旋回させた場合のブレードと上部旋回体の後部
構造物との干渉を防止することができる。

【００１７】警告装置を採用した場合には、上部旋回体
がブレードに対して干渉する位置にある状態でブレード
操作装置を操作したとき、又はブレードが上部旋回体に
対して干渉する位置にある状態で旋回操作装置を操作し
たときに警告音が発生するので、オペレータはブレード
又は上部旋回体が干渉位置に近づいたことを知ることが
できる。

【００１８】旋回モータの回転を停止させる制動手段を
採用した場合には、上部旋回体がブレードに対して干渉
する位置に近づいたときに制動手段を機能させ、旋回モ
ータにメカブレーキをかけ旋回動作そのものを停止させ
るので、上部旋回体が慣性で回転し続けることを防止
し、上部旋回体を確実に停止させることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。まず、本発明の第１の実施例を図１〜図３により
説明する。本実施例の建設機械の油圧駆動装置は図２に
示すような油圧ショベルに搭載されるもので、油圧ショ
ベルは下部走行体１及び上部旋回体２を有し、下部走行
体１の前部にはブレード３が取り付けられ、上部旋回体
２の前部にはフロント操作部２Ａが取り付けられ、後部
にはカウンタウェイト２Ｂが設置されている。

【００２０】図１において、この油圧駆動装置はブレー
ド操作装置４と旋回操作装置５とを備えている。ブレー
ド操作装置４はブレード３を上下に駆動するもので、ブ
レード３を駆動する油圧シリンダ１１と、配管１２ａ，
１２ｂを介して油圧シリンダ１１と接続され、油圧シリ
ンダ１１に供給される圧油の流れを制御する電磁切換式
のブレードバルブ１３と、配管１４を介してブレードバ
ルブ１３と接続され、油圧シリンダ１１に圧油を供給す
る油圧ポンプ１５と、オペレータの操作に応じた電気的
な指令信号を出力し、ブレードバルブ１３の切り換えを
行うブレードバルブ操作手段、即ちブレード操作レバー
装置１６と、ブレード３と接続され、ブレード３の高さ
位置を検出する第１ポテンショメータ１７を有してい
る。

【００２１】旋回操作装置５は上部旋回体２を旋回駆動
するもので、上部旋回体２を駆動する旋回モータ２１
と、配管２２ａ，２２ｂを介して旋回モータ２１と接続
され、旋回モータ２１に供給される圧油の流れを制御す
る電磁切換式の旋回バルブ２３と、配管２４を介して旋
回バルブ２３と接続され、旋回モータ２１に圧油を供給
する油圧ポンプ２５と、オペレータの操作に応じた電気
的な指令信号を出力し、旋回バルブ２３の切り換えを行
う旋回バルブ操作手段、即ち旋回操作レバー装置２６
と、旋回モータ２１と接続され、上部旋回体２の旋回位
置を検出する第２ポテンショメータ２７を有している。

【００２２】ブレード３は、油圧シリンダ１１より上方
に駆動されたときの最大高さが上部旋回体２の下面より
も高くなるように構成されている。

【００２３】また、この油圧駆動装置はブレード操作装
置４及び旋回操作装置５を制御する制御装置３１と警告
装置３８を有している。制御装置３１はブレード操作レ
バー装置１６の指令信号３５及び旋回操作レバー装置２
６の指令信号３２を入力し、その指令信号３５，３２に
応じて油圧シリンダ１１及び旋回モータ２１を駆動する
よう、ブレードバルブ１３及び旋回バルブ２３を切り換
える指令信号３７，３４を出力する。また、制御装置３
１は第１ポテンショメータ１７の検出信号３３を入力
し、その信号に基づきブレード３が上部旋回体２に対し
て干渉する高さ位置にあると、上部旋回体２の動作を制
限するよう旋回操作装置５を制御すると共に、第２ポテ
ンショメータ２７の検出信号３６を入力し、その信号に
基づき上部旋回体２がブレード３に対して干渉する旋回
位置にあると、ブレード３の動作を制限するようブレー
ド操作装置４を制御する。更に、制御装置３１は上部旋
回体２がブレード３に対して干渉する位置にある状態で
ブレード操作装置４を操作したとき、またはブレード３
が上部旋回体２に対して干渉する位置にある状態で旋回
操作装置５を操作したとき、警告装置３８に対してに警
告音を発生させる。

【００２４】制御装置３１の制御機能の詳細を、図３に
示すフローチャートに従って説明する。まず最初に、ス
テップ１００において、ブレード操作レバー装置１６の
指令信号３５、旋回操作レバー装置２６の指令信号３
２、第１ポテンショメータ１７の検出信号３３、及び第
２ポテンショメータ２７の検出信号３６をそれぞれ入力
する。

【００２５】次に、ステップ１０１において、旋回操作
レバー装置２６の指令信号３２により旋回操作が指令さ
れているかどうかを判定し、旋回操作が指令されている
と判定されたときはステップ１０２に移行し、第２ポテ
ンショメータ２７の検出信号３６により上部旋回体２が
ブレード３に対して干渉する旋回位置に近づいているか
どうかを判定し、干渉する旋回位置に近づいていないと
判定されたときはステップ１０４において、旋回操作レ
バー装置２６の指令信号３２に応じた旋回バルブ駆動信
号を指令信号３４として出力し、干渉する旋回位置に近
づいていると判定されたときはステップ１０３に移行す
る。ステップ１０３においては、第１ポテンショメータ
１７の検出信号３３によりブレード３が上部旋回体２に
対して干渉する高さ位置にあるかどうかを判定し、干渉
する高さ位置にないと判定されたときはステップ１０４
において、旋回操作レバー装置２６の指令信号３２に応
じた旋回バルブ駆動信号を指令信号３４として出力し、
干渉する高さ位置にあると判定されたときはステップ１
０５において、旋回バルブ中立信号を指令信号３４とし
て出力すると共に、警告装置３８に対して警告音を発生
させる。

【００２６】次に、ステップ１０６に進み、ブレード操
作レバー装置１６の指令信号３５によりブレード操作が
指令されているかどうかを判定し、ブレード操作が指令
されていると判定されたときはステップ１０７に移行
し、ブレード操作レバー装置１６の指令信号３５により
ブレード操作が上げ方向かどうかを判定し、上げ方向で
ないと判定されたときはステップ１０９において、ブレ
ード操作レバー装置１６の指令信号３５に応じたブレー
ドバルブ駆動信号を指令信号３７として出力し、上げ方
向であると判定されたときはステップ１０８に移行す
る。ステップ１０８においては、第２ポテンショメータ
２７の検出信号３６により上部旋回体２がブレード３に
対して干渉する旋回位置にあるかどうかを判定し、干渉
する旋回位置にないと判定されたときはステップ１０９
において、ブレード操作レバー装置１６の指令信号３５
に応じたブレードバルブ駆動信号を指令信号３７として
出力し、干渉する旋回位置にあると判定されたときはス
テップ１１０において、ブレードバルブ中立信号を指令
信号３７として出力すると共に、警告装置３８に対して
警告音を発生させる。

【００２７】次に、本実施例の油圧駆動装置の動作を説
明する。まず、旋回操作レバー装置２６を操作して上部
旋回体２を旋回させようとした場合は、上記のようにス
テップ１０１において旋回が指令されていると判定され
る。このとき、ブレード３が上部旋回体２に対して干渉
する高さ位置にないときは、少なくともステップ１０３
で否定され、ステップ１０４で旋回操作レバー装置２６
の指令信号３２に応じた旋回バルブ駆動信号が指令信号
３４として出力される。これにより、旋回バルブ２３は
指令信号３４に応じて切り換えられ、油圧ポンプ２５か
らの圧油により旋回モータ２１は回転し、上部旋回体２
は左右に旋回する。

【００２８】一方、ブレード３が上部旋回体２に対して
干渉する高さ位置にあるときは、上部旋回体２がブレー
ド３に対して干渉する旋回位置に近づくまでは、ステッ
プ１０２において否定され、上記と同様に上部旋回体２
は左右に旋回をする。しかし、上部旋回体２がブレード
３に対して干渉する旋回位置に近づくと、ステップ１０
２，１０３において肯定され、旋回操作レバー装置２６
の指令信号３２に係わらず、ステップ１０５で旋回バル
ブ中立信号を指令信号３４として出力すると共に、警告
装置３８に対して警告音を発生させる。これにより、旋
回バルブ２３は中立位置に戻され、上部旋回体２の旋回
動作は停止し、かつオペレータは警告音により干渉位置
に近づいたことを知ることができる。

【００２９】また、ブレード操作レバー装置１６を操作
してブレード３を動作させようとした場合は、上部旋回
体２がブレード３に対して干渉する旋回位置にないとき
は、少なくともステップ１０８で否定され、ステップ１
０９でブレード操作レバー装置１６の指令信号３５に応
じたブレードバルブ駆動信号が指令信号３７として出力
される。これにより、ブレードバルブ１３は指令信号３
７に応じて切り換えられ、油圧ポンプ１５からの圧油に
より油圧シリンダ１１は伸長又は収縮し、ブレード３は
上げ方向又は下げ方向に動作する。

【００３０】一方、上部旋回体２がブレード３に対して
干渉する旋回位置にある状態、例えば上部旋回体２を１
８０°後方に旋回させた状態でブレード３を下げ方向に
動作させるときは、ステップ１０７で否定され、上記と
同様にブレード３は下げ方向に動作する。しかし、ブレ
ード３を上げ方向に動作させるときは、ステップ１０
２，１０３において肯定され、ブレード操作レバー装置
１６の指令信号３５に係わらず、ステップ１１０でブレ
ードバルブ中立信号を指令信号３７として出力すると共
に、警告装置３８に対して警告音を発生させるので、ブ
レードバルブ１３は中立位置に戻され、ブレード３の上
げ方向の動作は停止し、かつオペレータは警告音により
干渉位置に近づいたことを知ることができる。

【００３１】以上のように本実施例によれば、ブレード
３の最大高さを上部旋回体２の下面以上とし、かつ上部
旋回体２を後方に旋回させた場合のブレード３と上部旋
回体２のカウンタウェイト２Ｂ等の後部構造物との干渉
を防止することができる。また、オペレータは上部旋回
体２又はブレード３を操作するときに、警告音により干
渉位置に近づいていることを知ることができる。

【００３２】本発明の第２の実施例を図４〜図６により
説明する。図中、図１〜図３に示す部材と同等の部材に
は同じ符号を付している。図４において、この実施例の
ブレード操作装置４は油圧パイロット切換式のブレード
バルブ４１と、このブレードバルブ４１を切り換えるた
めのブレードバルブ操作手段、即ちブレード操作レバー
装置４５を有し、ブレード操作レバー装置４５は配管４
４ａ，４４ｂ，４２ａ，４２ｂを介してブレードバルブ
４１のパイロット操作部４１ａ，４１ｂに接続され、ブ
レード操作レバー装置４５で発生したパイロット圧力が
指令信号としてブレードバルブ４１のパイロット操作部
４１ａ，４１ｂに伝えられる。配管４４ａ，４４ｂ，４
２ａ，４２ｂには開閉弁４３が設置されている。開閉弁
４３も油圧パイロット切換式であり、開弁方向作動のパ
イロット操作部４３ａが配管４４ａから分岐された配管
４４ｃに接続され、閉弁方向作動のパイロット操作部４
３ｂが配管４７に接続されている。この開閉弁４３は配
管４４ｃ及び配管４７内の圧力が共に低いときはばね４
３ｃの力で開位置に保たれ、配管４７内にパイロット圧
力（後述）が立つと閉位置に切り換えられ、更に、配管
４４ｃ内にパイロット圧力が導かれると開位置に切り換
えられる。

【００３３】また、ブレード操作装置４はブレード３に
隣接配置された開閉弁５１を有し、開閉弁５１は一方は
配管５２を介して一定のパイロット圧力を発生する油圧
源４６ａと接続され、もう一方は配管５３を介してタン
ク５４と接続されている。この開閉弁５１はブレード３
と当接可能な操作突起５１ａを有し、ブレード５が上部
旋回体４と干渉する高さ位置にあるか否かを検出するも
ので、通常はばね５１ｂの力で図示の閉位置にあり、ブ
レード５が上部旋回体４と干渉する高さ位置以上になる
と操作突起５１ａがブレード５に当接して開位置に切り
換わり、油圧源４６ａのパイロット圧力をタンク圧に低
下させる。

【００３４】旋回操作装置５は油圧パイロット式の旋回
バルブ６１と、この旋回バルブ６１を切り換えるための
旋回バルブ操作手段、即ち旋回操作レバー装置６３を有
し、旋回操作レバー装置６３は配管６２ａ，６２ｂを介
して旋回バルブ６１のパイロット操作部６１ａ，６１ｂ
に接続され、旋回操作レバー装置６３で発生したパイロ
ット圧力が指令信号として旋回バルブ６１のパイロット
操作部６１ａ，６１ｂに伝えられる。

【００３５】また、旋回操作装置５は旋回モータ２１に
隣接配置されたモータブレーキ装置９８を有し、モータ
ブレーキ装置９８は配管９６を介して一定のパイロット
圧力を発生する油圧源４６に接続され、配管９６には制
動切換弁９３，９４が設置されている。制動切換弁９
３，９４は油圧パイロット切換式であり、一方のパイロ
ット操作部９３ａ，９４ａは配管６２ｃ，６２ｄを介し
て配管６２ａ，６２ｂにそれぞれ接続され、もう一方の
パイロット操作部９３ｂ，９４ｂは配管９２ａ，９２
ｂ，７３ａ，７３ｂを介して一定のパイロット圧力を発
生する油圧源４６ｂ，４６ｃにそれぞれ接続されてい
る。制動切換弁９３，９４は配管６２ｃ，６２ｄ内の圧
力と配管９２ａ，９２ｂ内の圧力が共に低いときはばね
９３ｃ，９４ｃの力でモータブレーキ装置９８を油圧源
４６に連通する位置に保たれ、モータブレーキ装置９８
のメカブレーキが解除され、配管９２ａ，９２ｂ内にパ
イロット圧力が立つとモータブレーキ装置９８をタンク
５４に連通する位置に切り換えられ、旋回モータ２１に
メカブレーキがかかり、更に、配管６２ｃ，６２ｄ内に
パイロット圧力が導かれるとモータブレーキ装置９８を
油圧源４６に連通する位置に切り換えられ、モータブレ
ーキ装置９８のメカブレーキが解除される。

【００３６】配管９２ａ，９２ｂと配管７３ａ，７３ｂ
の間には開閉弁９１が設置されている。この開閉弁９１
は閉弁方向作動のパイロット操作部９１ａを備えたパイ
ロット式であり、開閉弁９１ａは配管５２ａを介して油
圧源４６ａに接続され、配管５２ａに油圧源４６ａのパ
イロット圧力が立っているときは閉位置に保たれ、油圧
源４６ａのパイロット圧力がタンク圧に低下すると開位
置に切り換えられ、油圧源４６ｂ，４６ｃのパイロット
圧力を連通する。

【００３７】また、油圧源４６ｂ，４６ｃは配管７３
ａ，７３ｂ及びシャトル弁８２を介して配管４７に接続
され、配管７３ａ，７３ｂ内の圧力のうちの高い方が開
閉弁４３の閉弁方向作動のパイロット操作部４３ｂに伝
えられる。

【００３８】また、配管７３ａ，７３ｂからは配管７３
ｃ，７３ｄが分岐し、配管７３ｃ，７３ｄはセンタージ
ョイント４０、配管７５ａ，７５ｂを介してタンク５４
と接続されている。センタージョイント４０は上部旋回
体２がブレード３と干渉する旋回位置にあるか否かを検
出する手段であり、かつブレード操作装置４に模擬的に
示すように配管１２ａ，１２ｂと配管１２ｃ，１２ｄと
を回転可能に接続している。

【００３９】センタージョイント４０の詳細を図５及び
図６に示す。センタージョイント４０はスピンドル７１
とスピンドル７１を回転可能に支持するハウジング７２
を有し、スピンドル７１は上部旋回体２に固定され、ハ
ウジング７２は下部走行体１に固定されている。スピン
ドル７１の上端面には配管７３ｃ，７３ｄと接続された
ポート７４ａ，７４ｂが、ハウジング７２の外周面には
配管７５ａ，７５ｂと接続されたポート７６ａ，７６ｂ
がそれぞれ開口し、ハウジング７２の内周面上には部分
環状溝７７ａ，７７ｂが形成されている。部分環状溝７
７ａ，７７ｂは、上部旋回体２が左旋回したときのブレ
ード３と干渉する旋回角度をθ₁ 、上部旋回体２が右旋
回したときのブレード３と干渉する旋回角度を−θ₂ と
すると、スピンドル７１とハウジング７２の相対回転角
度θが０≦θ≦θ₁ 及び０≧θ≧−θ₂ の角度範囲内に
あるときにはポート７４ａ，７４ｂとポート７６ａ，７
６ｂとを連通させ、その所定の角度範囲を超えるとポー
ト７４ａ，７４ｂとポート７６ａ，７６ｂとの連通を遮
断する。また、スピンドル７１の上端面には配管１２
ｃ，１２ｄと接続されたポート７８ａ，７８ｂが、ハウ
ジング７２の外周面には配管１２ａ，１２ｂと接続され
たポート７９ａ，７９ｂがそれぞれ開口しており、ハウ
ジング７２の内周面にはこれらポート７８ａ，７８ｂと
ポート７９ａ，７９ｂを常時連通する３６０°の環状溝
８０ａ，８０ｂが形成されている。部分環状溝７７ａ，
７７ｂ及び環状溝８０ａ，８０ｂはシール８１で油圧的
に遮断されている。

【００４０】次に、本実施例の油圧駆動装置の動作を説
明する。まず、旋回操作レバー装置６３を操作して上部
旋回体２を旋回させる場合について説明する。まず、ブ
レード３が上部旋回体２と干渉しない高さ位置にあると
きは、開閉弁５１は閉位置に保たれ、配管５２ａ内には
油圧源４６ａのパイロット圧力が立っているので、開閉
弁９１は閉位置に保たれ、制動切換弁９３，９４はばね
９３ｃ，９４ｃの力でモータブレーキ装置９８を油圧源
４６に連通する位置に切り換えられ、メカブレーキは解
除されている。このとき、旋回操作レバー装置６３を操
作すると、配管６２ｃ又は６２ｄ内にパイロット圧力が
導かれ、制動切換弁９３，９４はモータブレーキ装置９
８を油圧源４６に連通する位置に保たれる。これによ
り、旋回バルブ６１が旋回操作レバー装置６３のパイロ
ット圧力に応じて切り換えられると、油圧ポンプ２５か
らの圧油により旋回モータ２１は回転し、上部旋回体２
は左右に旋回する。

【００４１】一方、ブレード３が上部旋回体２と干渉す
る高さ位置にあるときは、開閉弁５１はブレード３に押
されて開位置に切り換えられ、配管５２ａ内の圧力はタ
ンク５４のタンク圧に低下するので、開閉弁９１は開位
置に切り換えられ、配管７３ａ，７３ｂと配管９２ａ，
９２ｂは連通する。この状態において、旋回操作レバー
装置６３を操作し、上部旋回体２を前方正面位置から左
方向旋回させていくと、０≦θ≦θ₁ の旋回角度範囲内
では、センタージョイント４０のポート７４ａとポート
７６ａは部分環状溝７７ａを介して連通するので、配管
７３ｃと配管７５ａは連通し、配管９２ａ内の圧力はタ
ンク圧に低下する。したがって、この場合も制動切換弁
９３はモータブレーキ装置９８を油圧源４６に連通する
位置に保たれるので、上記と同様に油圧ポンプ２５から
の圧油により旋回モータ２１は回転し、上部旋回体２は
左方向に旋回する。

【００４２】上部旋回体２が更に旋回し、０≦θ≦θ₁
の旋回角度範囲を超えるとポート７４ａとポート７６ａ
との連通は部分環状溝７７ａで遮断されるので、配管７
３ｃと配管７５ａとの連通も遮断され、配管９２ａ内に
は油圧源４６ｂのパイロット圧力が立つ。これにより、
制動切換弁９３のみがモータブレーキ装置９８をタンク
５４と連通する位置に切り換えられ、旋回モータ２１に
メカブレーキがかかり、これ以上左には旋回しなくな
る。ただし、このとき旋回操作レバー装置６３を操作
し、上部旋回体２を右方向旋回させると、配管６２ｃ内
にパイロット圧力が導かれるので、制動切換弁９３はモ
ータブレーキ装置９８を油圧源４６と連通する位置に切
り換えられ、メカブレーキが解除され、上部旋回体２は
右方向に旋回する。

【００４３】また、旋回操作レバー装置６３を操作し、
上部旋回体２を前方正面位置から右方向旋回させていく
と、上記と同様に、０≧θ≧−θ₂ の旋回角度範囲内で
は、制動切換弁９４はモータブレーキ装置９８を油圧源
４６に連通する位置に保たれ、上部旋回体２は右方向に
旋回し、０≧θ≧−θ₂ の旋回角度範囲を超えると、配
管９２ｂ内には油圧源４６ｃのパイロット圧力が立つの
で、制動切換弁９４はモータブレーキ装置９８をタンク
５４に連通する位置に切り換えられ、メカブレーキがか
かり、これ以上左には旋回しなくなる。また、このとき
も、上部旋回体２を左方向旋回させると、配管６２ｄ内
にパイロット圧力が導かれるので、制動切換弁９４はモ
ータブレーキ装置９８を油圧源４６と連通する位置に切
り換えられ、メカブレーキが解除され、上部旋回体２は
右方向に旋回する。

【００４４】次に、ブレード操作レバー装置４５を操作
してブレード３を旋回させる場合について説明する。ま
ず、上部旋回体２がブレード３と干渉しない旋回位置に
あるときは、上記の如く、配管７３ａ，７３ｂ内の圧力
はタンク圧となるので、配管４７内の圧力もタンク圧と
なり、開閉弁４３はばね４３ｃの力で開位置に保たれる
ので、ブレードバルブ４１はブレード操作レバー装置４
５のパイロット圧力に応じて切り換えられ、油圧ポンプ
１５からの圧油により油圧シリンダ１１は伸長又は収縮
し、ブレード３は上げ方向又は下げ方向に動作する。

【００４５】一方、上部旋回体２がブレード３と干渉す
る旋回位置にあるときは、上記の如く、配管７３ａ又は
７３ｂ内には油圧源４６ｂ又は４６ｃのパイロット圧力
が立つので、配管４７内にも油圧源４６ｂ又は４６ｃの
パイロット圧力が立ち、これにより、開閉弁４３は閉位
置に切り換えられ、配管４４ａ，４４ｂと配管４２ａ，
４２ｂとの連通は遮断される。この状態において、ブレ
ード操作レバー装置４５を操作し、ブレード３を上げ方
向動作させようとすると、ブレード操作レバー装置４５
のパイロット圧力がブレードバルブ４１のパイロット操
作部４１ｂに伝えられないので、ブレード３は上げ方向
に動作しない。これに対し、ブレード３を下げ方向動作
させようとする場合には、配管４４ｃ内にパイロット圧
力が導かれるので、開閉弁４３は開位置に切り換えら
れ、配管４４ａ，４４ｂと配管４２ａ，４２ｂは連通さ
れる。これにより、ブレード操作レバー装置４５のパイ
ロット圧力がブレードバルブ４１のパイロット操作部４
１ａに伝えられ、油圧ポンプ１５からの圧油により油圧
シリンダ１１は収縮し、ブレード３は下げ方向に動作す
る。

【００４６】したがって、第２の実施例においても、ブ
レード３の最大高さを上部旋回体２の下面以上とし、か
つ上部旋回体２を後方に旋回させた場合のブレード３と
上部旋回体２のカウンタウェイト２Ｂ等の後部構造物と
の干渉を防止することができる。また、本実施例では、
旋回モータ２１にメカブレーキをかけ旋回動作そのもの
を停止させるので、上部旋回体が慣性で回転し続けるこ
とを防止し、上部旋回体を確実に停止させることができ
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、ブレードが上部旋回体
に対して干渉する高さ位置にあるときは上部旋回体の旋
回動作が制限され、上部旋回体がブレードに対して干渉
する旋回位置にあるときはブレードの動作が制限される
ので、下部走行体の前部に取り付けられるブレードと上
部旋回体との干渉を防止しつつ、ブレードの最大高さを
上部旋回体の下面以上とすることができる。これによ
り、ブレードの通常操作において、ブレードの作業範囲
が十分にとれる、登坂しようとする斜面に対するブレー
ドのアプローチ角が大きくとれる、障害物を乗り越える
ための乗り越え高さを大きくとれる等、ブレードの作業
性を向上させることができる。

【００４８】また、オペレータは警告音によりブレード
又は上部旋回体が干渉位置に近づいたことを知ることが
できる。

【００４９】更に、制動手段は旋回動作そのものを停止
させるので、上部旋回体が慣性で回転し続けることを防
止し、上部旋回体を確実に停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による建設機械の油圧駆
動装置の構成を示す図である。

【図２】図１に示す油圧駆動装置が搭載される油圧ショ
ベルの側面図である。

【図３】図１に示す制御装置の機能を示すフローチャー
トである。

【図４】本発明の第２の実施例による建設機械の油圧駆
動装置の構成を示す図である。

【図５】図４に示すセンタージョイントの上面図であ
る。

【図６】図５のVI−VI線断面図である。

【符号の説明】

１下部走行体２上部旋回体３ブレード４ブレード操作装置５旋回操作装置１１油圧シリンダ１３ブレードバルブ１６ブレード操作レバー装置２１旋回モータ２３旋回バルブ２６旋回操作レバー装置３１制御装置３８警告装置４０センタージョイント４１ブレードバルブ４３開閉弁４５ブレード操作レバー装置４６，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ油圧源５１開閉弁６１旋回バルブ６３旋回操作レバー装置７１スピンドル７２ハウジング７７ａ，７７ｂ部分環状溝９１開閉弁９３，９４制動切換弁９８モータブレーキ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部走行体の前部に取り付けられたブレ
ードを上下に駆動させるブレード操作装置と、下部走行
体に対して上部旋回体を旋回駆動させる旋回操作装置と
を備えた建設機械の油圧駆動装置において、前記ブレードが前記上部旋回体と干渉する高さ位置にあ
るか否かを検出するブレード高さ検出手段と、前記上部
旋回体が前記ブレードと干渉する旋回位置にあるか否か
を検出する旋回角検出手段と、前記ブレード高さ検出手
段からの信号に基づき前記ブレードが前記上部旋回体に
対して干渉する高さ位置にあると上部旋回体の動作を制
限するよう前記旋回操作装置を制御する旋回制御手段
と、前記旋回角検出手段からの信号に基づき前記上部旋
回体が前記ブレードに対して干渉する旋回位置にあると
ブレードの動作を制限するよう前記ブレード操作装置を
制御するブレード制御手段とを設けたことを特徴とする
建設機械の油圧駆動装置。
【請求項２】前記旋回制御手段は、前記上部旋回体が
前記ブレードに干渉する位置に近づいたときに上部旋回
体の動作を停止させるよう前記旋回操作装置を制御する
手段であることを特徴とする請求項１記載の建設機械の
油圧駆動装置。
【請求項３】前記ブレード制御手段は、前記上部旋回
体が前記ブレードに対して干渉する位置にあるときにブ
レードの上げ方向の動作を停止させるよう前記ブレード
操作装置を制御する手段であることを特徴とする請求項
１記載の建設機械の油圧駆動装置。
【請求項４】前記上部旋回体が前記ブレードに対して
干渉する位置にある状態で前記ブレード操作装置を操作
したとき、又は前記ブレードが前記上部旋回体に対して
干渉する位置にある状態で前記旋回操作装置を操作した
ときに警告音を発する警告装置を更に設けたことを特徴
とする請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置。
【請求項５】前記旋回操作装置は、前記上部旋回体を
旋回駆動する旋回モータと、前記旋回モータの回転を停
止させる制動手段とを有し、前記旋回制御手段は、前記
上部旋回体が前記ブレードに対して干渉する位置に近づ
いたときに、前記制動手段を機能させる手段であること
を特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置。
【請求項６】前記旋回操作装置は、前記上部旋回体を
旋回駆動する旋回モータと、前記旋回モータに供給され
る圧油の流れを制御する旋回バルブと、オペレータの操
作に応じた指令信号を出力し、前記旋回バルブの切り換
えを行う旋回バルブ操作手段とを有し、前記旋回制御手
段は、前記上部旋回体が前記ブレードに対して干渉する
位置に近づいたときに、前記旋回バルブ操作手段から出
力される指令信号を無効にする手段を有することを特徴
とする請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置。
【請求項７】前記旋回バルブは電磁切換式であり、前
記旋回バルブ操作手段は電気的な指令信号を出力する手
段であり、前記旋回操作装置は、前記旋回バルブ操作手
段からの指令信号を前記旋回バルブを駆動するための指
令信号に変換する手段を更に有し、前記指令信号を無効
にする手段は、前記旋回バルブを駆動するための指令信
号として前記旋回バルブを中立位置に保つ中立信号を出
力する手段であることを特徴とする請求項６記載の建設
機械の油圧駆動装置。
【請求項８】前記旋回操作装置は、前記上部旋回体を
旋回駆動する旋回モータと、前記旋回モータに供給され
る圧油の流れを制御するパイロット切換式の旋回バルブ
と、オペレータの操作に応じたパイロット圧力を発生
し、前記旋回バルブの切り換えを行う旋回バルブ操作手
段と、前記旋回モータの回転を停止させる油圧制動手段
と、前記油圧制動手段を機能させる第１の位置とその制
動を解除する第２の位置との間で切り換えられる制動切
換弁とを有し、前記旋回制御手段は、前記上部旋回体が
前記ブレードに対して干渉する位置に近づいたときに、
前記制動切換弁を前記第２の位置から第１の位置に切り
換える手段であることを特徴とする請求項１記載の建設
機械の油圧駆動装置。
【請求項９】前記ブレード操作装置は、前記ブレード
を上下に駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダに
供給される圧油の流れを制御するブレードバルブと、オ
ペレータの操作に応じた指令信号を出力し、前記ブレー
ドバルブの切り換えを行うブレードバルブ操作手段とを
有し、前記ブレード制御手段は、前記上部旋回体が前記
ブレードに対して干渉する位置にあるときに、前記ブレ
ードバルブ操作手段から出力される指令信号を無効にす
る手段を有することを特徴とする請求項１記載の建設機
械の油圧駆動装置。
【請求項１０】前記ブレードバルブは電磁切換式であ
り、前記ブレードバルブ操作手段は電気的な指令信号を
出力する手段であり、前記ブレード操作装置は、前記ブ
レードバルブ操作手段からの指令信号を前記ブレードバ
ルブを駆動するための指令信号に変換する手段を更に有
し、前記指令信号を無効にする手段は、前記ブレードバ
ルブを駆動するための指令信号として前記ブレードバル
ブを中立位置に保つ中立信号を出力する手段であること
を特徴とする請求項９記載の建設機械の油圧駆動装置。
【請求項１１】前記ブレードバルブはパイロット切換
式であり、前記ブレードバルブ操作手段は前記指令信号
としてオペレータの操作に応じたパイロット圧力を発生
し、前記ブレードバルブの切り換えを行う手段であり、
前記指令信号を無効にする手段は前記パイロット圧力を
遮断する手段であることを特徴とする請求項９記載の建
設機械の油圧駆動装置。