JPH11148144A - 建設機械の掘削装置 - Google Patents

建設機械の掘削装置

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Publication number
JPH11148144A
JPH11148144A JP33100297A JP33100297A JPH11148144A JP H11148144 A JPH11148144 A JP H11148144A JP 33100297 A JP33100297 A JP 33100297A JP 33100297 A JP33100297 A JP 33100297A JP H11148144 A JPH11148144 A JP H11148144A
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JP
Japan
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arm
cylinder
telescopic
pilot
telescopic arm
Prior art date
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Application number
JP33100297A
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English (en)
Inventor
Yasunari Honda
康徳 本田
Nobutaka Hirano
信孝 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11148144A publication Critical patent/JPH11148144A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伸縮アームが設定した長さ以上に伸長したと
きにのみ、ブームに対する伸縮アームの取付位置を移動
できるようにする。 【解決手段】 ブームに対する伸縮アーム19の取付位
置を移動させるアーム昇降シリンダ41を設けると共
に、このアーム昇降シリンダ41を伸縮させる方向制御
弁68にパイロット圧を供給するパイロット管路73
A,73Bの途中に切換弁74,75を設け、伸縮アー
ム19が最伸長状態となって検出スイッチ76から各切
換弁74,75に信号が出力されたときにのみアーム昇
降シリンダ41の作動を許す構成とする。これにより、
掘削作業時に伸縮アーム19が最伸長状態となったとき
にのみ、伸縮アーム19を下方に変位させて掘削深さを
増大でき、それ以外のときには伸縮アーム19が不用意
に移動するのを禁止し、建設機械の安定性を確保でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば土木工事に
おいて地面を深く掘削する作業等に好適に用いられる建
設機械の掘削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、土木工事において地面を深く掘
削する場合には、建設機械の車体に俯仰動可能に設けら
れたブームと、ブームの先端側に設けられ、外筒と該外
筒内に長さ方向に伸縮可能に収容された1段または複数
段の内筒とを有する伸縮アームと、伸縮アームの先端側
に取付けられたクラムシェルバケット等の掘削具とから
なる掘削装置が好適に用いられる。
【0003】そして、この種の従来技術による伸縮アー
ムを備えた掘削装置では、伸縮アームを鉛直方向に保持
した状態で、伸縮アームの内筒を外筒に対して長さ方向
下向きに伸長させつつ、クラムシェルバケットによって
地下の土砂を掘削する。そして、伸縮アームを縮小させ
てクラムシェルバケットを地上に持ち上げた後、クラム
シェルバケットを開いて土砂を排土するようにしてい
る。
【0004】ところで、上述した従来技術による伸縮ア
ームを備えた掘削装置では、伸縮アームが最も伸長した
ときに、クラムシェルバケットが到達する深さが最大掘
削深さとなるが、この最大掘削深さを少しでも増大させ
ることが望まれている。
【0005】これに対し、他の従来技術として、例えば
実開平5−47053号公報には、伸縮アームを伸長さ
せると、ブームに対する伸縮アームの取付位置が、伸縮
アームの長さ方向中間部から上端側へと変位し、この変
位量分だけ掘削深さが増大する構成となった掘削装置が
提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した他の
従来技術による掘削装置では、伸縮アームが伸長する動
作と、ブームに対する伸縮アームの取付位置が変位する
動作とが同期して行われる構成となっている。
【0007】このため、例えば掘削した土砂をダンプカ
ーの荷台等に排土するような場合に、伸縮アームを縮小
させてクラムシェルバケットを地上に持ち上げた後、伸
縮アームをダンプカーに向けて伸長させると、ブームに
対する伸縮アームの取付位置が不用意に変化し、ブーム
との取付部を支点とした伸縮アームの重量バランスが崩
れ、排土作業時の安定性が低下してしまうという問題が
ある。
【0008】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、伸縮アームが予め設定した長さ以上に伸
長したときにのみブームに対する伸縮アームの取付位置
を移動させることができ、掘削深さを増大できる上に、
排土作業時の安定性を確保できるようにした建設機械の
掘削装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、建設機械の車体に俯仰動可能に設け
られたブームと、前記ブームの先端側に揺動可能に取付
けられたアーム支持体と、外筒と該外筒内に長さ方向に
伸縮可能に収容された1段または複数段の内筒とを有
し、前記アーム支持体に対して外筒が長さ方向に移動可
能に支持された伸縮アームと、前記伸縮アームの外筒と
内筒との間に設けられ前記外筒に対して内筒を伸縮させ
るアーム伸縮機構とからなる建設機械の掘削装置に適用
される。
【0010】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記アーム支持体と前記伸縮アームの外筒との
間に設けられ、前記伸縮アームの外筒を前記アーム支持
体に対して長さ方向に昇降させるアーム昇降装置と、前
記伸縮アームが予め設定した長さ以上に伸長したときに
前記アーム昇降装置の作動を許し、それ以外のときには
前記アーム昇降装置の作動を禁止するアーム昇降制限手
段とを備えたことにある。
【0011】このように構成したことにより、鉛直方向
に保持した伸縮アームを伸長させつつ土砂等の掘削作業
を行うときに、伸縮アームが設定した長さ以上に伸長す
ると、アーム昇降装置によって伸縮アームの外筒をアー
ム支持体に対して下降させることができる。これによ
り、ブームに対する伸縮アームの取付位置が下方に変位
し、この変位量分だけ掘削深さを増大することができ
る。
【0012】一方、伸縮アームが設定した長さに達しな
いときには、アーム昇降制限手段によってアーム昇降装
置の作動が禁止される。これにより、例えば排土作業時
に伸縮アームをほぼ水平方向に保持した状態で誤ってア
ーム昇降装置を作動させようとしても、ブームに対する
伸縮アームの取付位置が不用意に変化してしまうのを防
止でき、伸縮アームを安定したバランス位置で保持する
ことができる。
【0013】また、請求項2の発明は、アーム昇降装置
は、アーム支持体と伸縮アームの外筒との間に設けら
れ、油圧源から給排される圧油によって伸縮することに
より外筒をアーム支持体に対して長さ方向に昇降させる
油圧シリンダにより構成し、アーム昇降制限手段は、伸
縮アームが設定した長さ以上に伸長したことを検出して
信号を出力する伸長状態検出手段と、伸長状態検出手段
から信号が出力されたときのみ油圧シリンダに対する圧
油の給排を許すシリンダ駆動回路とから構成したことに
ある。
【0014】このように構成したことにより、伸長状態
検出手段から信号が出力されたときのみ、シリンダ駆動
回路が油圧シリンダに対する圧油の給排を許すから、油
圧シリンダによってブームに対する伸縮アームの取付位
置を下方に変位させ、掘削作業時の掘削深さを増大する
ことができる。
【0015】一方、伸縮アームが設定した長さに達しな
いときには、油圧シリンダが非作動状態となり、ブーム
に対する伸縮アームの取付位置が不用意に変化してしま
うのを防止できる。
【0016】さらに、請求項3の発明は、シリンダ駆動
回路は、油圧シリンダと油圧源との間を接続する主管路
と、主管路の途中に設けられ、外部からのパイロット圧
により油圧シリンダを伸縮させる方向制御弁と、方向制
御弁の油圧パイロット部とパイロット操作弁との間を接
続するパイロット管路と、パイロット管路の途中に設け
られ、伸長状態検出手段から信号が出力されたときのみ
パイロット圧の給排を許す切換弁とから構成したことに
ある。
【0017】このように構成したことにより、伸縮アー
ムが設定した長さ以上に伸長したときには、伸長状態検
出手段から切換弁に信号が出力され、切換弁はパイロッ
ト管路を通じて方向制御弁の油圧パイロット部にパイロ
ット圧を給排させる。これにより、方向制御弁が外部か
らのパイロット圧に応じて油圧シリンダを伸縮させ、ブ
ームに対する伸縮アームの取付位置を下方に変位させる
ことができる。
【0018】一方、伸縮アームが設定した長さに達して
いないときには、伸長状態検出手段から信号が出力され
ず、切換弁は方向制御弁の油圧パイロット部に対するパ
イロット圧の給排を断って油圧シリンダを非作動状態に
保つから、ブームに対する伸縮アームの取付位置が不用
意に変化するのを防止できる。
【0019】また、請求項4の発明は、伸長状態検出手
段は、伸縮アームが最伸長したときに閉成する構成と
し、切換弁は前記伸長状態検出手段からの信号に応じて
前記パイロット管路を切換える電磁弁により構成したこ
とにある。
【0020】このように構成したことにより、伸縮アー
ムが最伸長して伸長状態検出手段が閉成したときにのみ
電磁弁がパイロット管路を連通させ、方向制御弁が外部
からのパイロット圧に応じて油圧シリンダを伸縮させ
る。これにより、掘削作業時に伸縮アームが最伸長状態
となったときにのみ、ブームに対する伸縮アームの取付
位置を変化させて掘削深さを増大できる。従って、伸縮
アームが最伸長状態にない排土作業時に、誤操作等によ
って不用意にブームに対する伸縮アームの取付位置が変
位するのを防止でき、伸縮アームを安定したバランス位
置で保持することができる。
【0021】さらに、請求項5の発明は、伸長状態検出
手段と電磁弁との間を接続する信号線の途中には、伸長
状態検出手段と並列に手動スイッチを設ける構成とした
ことにある。
【0022】このように構成したことにより、伸長状態
検出手段が閉成していない状態でも、手動スイッチによ
って電磁弁に信号を出力し、パイロット管路を連通させ
ることができる。従って、伸縮アームが最伸長状態にな
い場合でも、手動スイッチによって電磁弁に信号を出力
することにより、油圧シリンダを作動させてアーム昇降
装置の始業点検等を行うことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明による建設機械の掘
削装置の実施の形態を、クラムシェルバケットを備えた
油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図1ないし図
10を参照しつつ説明する。
【0024】図1において、1は下部走行体、2は下部
走行体1と共に油圧ショベルの車体を構成する上部旋回
体を示し、上部旋回体2は下部走行体1上に旋回可能に
搭載されている。ここで、上部旋回体2は旋回フレーム
3を有し、旋回フレーム3上には、後述する運転席4
5、操作レバー48,49等が収容された運転室4、運
転室4の後側に位置しエンジン、油圧ポンプ(いずれも
図示せず)等が収容された機械室5、機械室5の後側に
位置し後述する掘削装置7との重量バランスを保つカウ
ンタウエイト6等が設けられている。
【0025】7は上部旋回体2の前側に設けられた掘削
装置で、掘削装置7は、基端側が旋回フレーム3(上部
旋回体2)の前側にピン等を介して俯仰動可能に取付け
られたブーム8と、ブーム8の先端側に揺動可能に取付
けられた後述のアーム支持体10と、アーム支持体10
に対して長さ方向に移動可能に支持された伸縮アーム1
9と、伸縮アーム19の先端側に設けられたクラムシェ
ルバケット39とから大略構成されている。
【0026】9は旋回フレーム3とブーム8との間に設
けられたブームシリンダを示し、ブームシリンダ9のロ
ッド9Aを伸縮させることにより、ブーム8が上部旋回
体2に対して俯仰動を行う。
【0027】10はブーム8の先端側に揺動可能に取付
けられたアーム支持体で、このアーム支持体10は、ブ
ーム8の先端側にピン結合されたブラケット11と、こ
のブラケット11の外側面に固着された後述する4個の
ガイド部材15,15,…とから大略構成されている。
【0028】ここで、ブラケット11は、図2及び図3
に示すように、垂直方向に延びる長方形状の支持板11
Aと、支持板11Aから互いに平行して突設された左,
右の取付板11B,11Bと、各取付板11B間を連結
する補強板11Cと、ガイド部材15を取付けるために
各取付板11Bの外側面に溶接されたスペーサ板11
D,11D等とからなっている。また、ブラケット11
の各取付板11Bには、ブーム8の先端側がピン結合さ
れる円筒状のブーム取付ボス12、後述するアーム揺動
シリンダ18のロッド18Aがピン結合されるアーム揺
動シリンダ取付ボス13が溶接等によって固着され、ブ
ーム取付ボス12と各アーム揺動シリンダ取付ボス13
との間には、後述するトラニオン継手42が取付けられ
る上,下のアーム昇降シリンダ取付ボス14,14が溶
接等によって固着されている。
【0029】15,15,…はブラケット11の両側面
に2個ずつ配設されたガイド部材で、各ガイド部材15
の基端側は、ブラケット11のスペーサ板11Dに溶接
された板状のねじ座16,16にボルトによって固着さ
れている(図3参照)。また、伸縮アーム19に向けて
伸長したガイド部材15の先端側は、「コ」字状の断面
形状を有する係合凹部15Aとなり、この係合凹部15
Aの内側には樹脂材料等からなるスライドプレート1
7,17が固着されている。そして、各ガイド部材15
の係合凹部15Aは、伸縮アーム19の外筒20に固着
された後述のガイドレール23に、スライドプレート1
7を介して摺動可能に係合する構成となっている。
【0030】18はブーム8とアーム支持体10との間
に設けられたアーム揺動シリンダで、アーム揺動シリン
ダ18のロッド18Aは、アーム支持体10のブラケッ
ト11に固着された各アーム揺動シリンダ取付ボス13
間にピン結合されている。従って、アーム揺動シリンダ
18のロッド18Aを伸縮させることにより、アーム支
持体10が伸縮アーム19を伴ってブーム8とのピン結
合部(ブーム取付ボス12)を中心として揺動する。
【0031】19はアーム支持体10を介してブーム8
の先端側に設けられた伸縮アームを示し、この伸縮アー
ム19は、図4に示すように、角筒状の外筒20と、外
筒20の内周側に長さ方向に伸縮可能に収容された角筒
状の1段目の内筒21と、内筒21の内周側に長さ方向
に伸縮可能に収容された角筒状の2段目の内筒22とか
ら大略構成されている。
【0032】23,23は外筒20の外側面に固着され
た一対のガイドレールを示し、各ガイドレール23は、
外筒20の長さ方向に沿って伸長している(図2参
照)。そして、各ガイドレール23には、アーム支持体
10を構成する各ガイド部材15の係合凹部15Aがス
ライドプレート17を介して摺動可能に係合している
(図3参照)。従って、外筒20は、アーム支持体10
によって長さ方向に移動可能に支持され、ブーム8に対
する伸縮アーム19の取付位置が長さ方向に可変に調整
できる構成となっている。
【0033】24は外筒20の上端側に固着されたブラ
ケットで、このブラケット24には、アーム昇降シリン
ダ41のロッド41Bがピン結合される。25は外筒2
0の上端側に固着された上側シーブブラケットを示し、
この上側シーブブラケット25には、図4に示すよう
に、外筒20の上方に位置する1個の案内シーブ26
と、複数のシーブ27(1個のみ図示)とが回転可能に
取付けられている。
【0034】28は伸縮アーム19を伸縮させるアーム
伸縮シリンダを示し、アーム伸縮シリンダ28のチュー
ブ28Aは上側シーブブラケット25にピン結合され、
ロッド28Bは後述する可動シーブブラケット29にピ
ン結合されている。そして、アーム伸縮シリンダ28
は、シーブ27、可動シーブブラケット29に取付けら
れた後述のシーブ30および伸縮用ロープ35等と共に
アーム伸縮機構を構成するものである。
【0035】29は上側シーブブラケット25の下側に
位置して外筒20の外側面に設けられた可動シーブブラ
ケットで、この可動シーブブラケット29にはアーム伸
縮シリンダ28のロッド28Bがピン結合されている。
そして、アーム伸縮シリンダ28のロッド28Bを伸縮
させることにより、可動シーブブラケット29は、図2
中に実線および二点鎖線で示すように、上側シーブブラ
ケット25に対して離間、または接近する構成となって
いる。また、可動シーブブラケット29には、複数(シ
ーブ27と同数)のシーブ30と、複数のシーブ31
(1枚のみ図示)が回転可能に取付けられている。
【0036】32は外筒20の下端側に固着された下側
シーブブラケットを示し、この下側シーブブラケット3
2には、複数のシーブ33(シーブ31と同数)と、1
個の案内シーブ34が回転可能に取付けられている。
【0037】35は伸縮アーム19を伸縮させるため外
筒20と内筒22との間を連結した伸縮用ロープを示
し、この伸縮用ロープ35の一端側は上側シーブブラケ
ット25に接続されている。そして、伸縮用ロープ35
の他端側は、各シーブ30と各シーブ27とに順次巻回
された後、案内シーブ26に案内されて外筒20内へと
延び、内筒22の上端部に接続されている。
【0038】36は外筒20と内筒22との間で内筒2
1を支持する支持ロープで、この支持ロープ36の一端
側は外筒20の下端側に接続されている。また、支持ロ
ープ36の他端側は、内筒21の下端側に回転可能に取
付けられた案内シーブ37に巻回された後、内筒21内
を通って内筒22の上端側に接続されている。従って、
内筒21は、案内シーブ37を介して支持ロープ36に
よって支持されている。
【0039】38は内筒21,22を外筒20から伸長
した状態に保持させるための押込みロープを示し、この
押込みロープ38の一端側は下側シーブブラケット32
に接続されている。また、押込みロープ38の他端側
は、前記各シーブ31と各シーブ33とに順次巻回され
た後、案内シーブ34に案内されて外筒20内へと延
び、内筒21の上端部に接続されている。
【0040】そして、アーム伸縮シリンダ28のロッド
28Bを縮小側に移動させた場合には、可動シーブブラ
ケット29が上側シーブブラケット25に接近し、シー
ブ27とシーブ30との間に巻回された伸縮用ロープ3
5が繰り出されることにより、内筒22は自重によって
外筒20内から下向きに伸長する。このとき、内筒22
の上端側に接続された支持ロープ36の他端側は、内筒
22と共に下方に移動するから、内筒21も自重によっ
て外筒20内から下向きに伸長する。かくして、アーム
伸縮シリンダ28のロッド28Bが最も縮小側に移動し
た状態で、伸縮アーム19は最伸長状態(図8の状態)
となる。
【0041】ここで、可動シーブブラケット29が上側
シーブブラケット25に接近すると、シーブ31とシー
ブ33との間で押込みロープ38が巻き取られることに
より、押込みロープ38の他端側が内筒21に伴って下
方に移動し、押込みロープ38は常に一定の張力を保
つ。また、内筒21は支持ロープ36によって支持され
た状態で伸長しているから、支持ロープ36も常に一定
の張力を保つ。
【0042】従って、外筒20から内筒21,22が伸
長した状態でクラムシェルバケット39によって掘削作
業を行うときに、内筒21,22に対して上向きに掘削
反力が作用しても、これら内筒21,22が縮小側に移
動するのを支持ロープ36および押込みロープ38の張
力によって規制することができる。この結果、クラムシ
ェルバケット39によって確実に土砂を掘削することが
できる構成となっている。
【0043】一方、アーム伸縮シリンダ28のロッド2
8Bを伸長側に移動させた場合には、可動シーブブラケ
ット29が上側シーブブラケット25から離間し、シー
ブ27とシーブ30との間で伸縮用ロープ35が巻き取
られることにより、内筒22が上方に移動し内筒21内
に収容されていく。このとき、内筒22の上端側に接続
された支持ロープ36の他端側は、内筒22と共に上方
に移動するから、内筒21も支持ロープ36によって上
方に移動し外筒20内に収容されていく。かくして、ア
ーム伸縮シリンダ28のロッド28Bが最も伸長側に移
動したときに、伸縮アーム19が最縮小状態(図1の状
態)となる。
【0044】39は伸縮アーム19(内筒22)の先端
側に揺動可能に取付けられた掘削具としてのクラムシェ
ルバケットで、このクラムシェルバケット39は、バケ
ット開閉シリンダ40によって開閉し、土砂等の掘削作
業を行うものである。
【0045】41はアーム支持体10と伸縮アーム19
の外筒20との間に設けられたアーム昇降装置としての
アーム昇降シリンダを示し、このアーム昇降シリンダ4
1は、図2及び図3に示すように、チューブ41Aと、
先端側がチューブ41Aから突出しチューブ41Aに対
して伸縮可能となったロッド41Bとからなり、チュー
ブ41Aの外周側にトラニオン継手42が固着されたト
ラニオン型の油圧シリンダにより構成されている。
【0046】ここで、トラニオン継手42は、図3に示
すように、チューブ41Aの軸方向中間部に嵌合固着さ
れた環状体42Aと、環状体42Aからチューブ41A
の径方向に突出した一対の支持アーム42B,42Bと
からなっている。そして、ブラケット11の各アーム昇
降シリンダ取付ボス14内周側に挿嵌された段付き円筒
状の支持ボス43,43の内周側に、トラニオン継手4
2の各支持アーム42Bを回動可能に挿嵌することによ
り、アーム昇降シリンダ41のチューブ41Aが、アー
ム支持体10のブラケット11に支持されている。ま
た、アーム昇降シリンダ41のロッド41B先端側は、
伸縮アーム19の外筒20に固着されたブラケット24
にピン結合されている。
【0047】従って、アーム昇降シリンダ41のロッド
41Bを伸縮させると、外筒20が、ガイドレール23
を各ガイド部材15の係合凹部15Aに係合させつつア
ーム支持体10に対して長さ方向にスライドし、ブーム
8に対する伸縮アーム19の取付位置が、図1,図8に
示す下限位置と、図9に示す上限位置との間で変位する
構成となっている。
【0048】ここで、アーム昇降シリンダ41には、伸
縮アーム19、クラムシェルバケット39、クラムシェ
ルバケット39内の掘削土砂等の質量によって大きな軸
方向荷重が常時作用する。しかし、本実施の形態では、
チューブ41Aの軸方向中間部をトラニオン継手42を
介してアーム支持体10に支持することにより、例えば
クレビス継手等を介してチューブ41Aの下端部をアー
ム支持体10に支持する場合に比較して、アーム昇降シ
リンダ41の座屈に対する強度を向上できる構成となっ
ている。
【0049】44,44は伸縮アーム19の外筒20に
固着された保護フレームを示し、これら各保護フレーム
44は、図1に示すように、外筒20の上端部と長さ方
向中間部との位置で、外筒20の外側面から外方に向け
て突設されている。そして、各保護フレーム44は、例
えば伸縮アーム19を地面等に横たえた場合に、アーム
伸縮シリンダ28、可動シーブブラケット29等が直接
的に接地するのを防止するものである。
【0050】45は運転室4内に配設された運転席で、
図5に示すように、運転席45の左,右両側には操作ボ
ックス46,47が配設されている。そして、各操作ボ
ックス46,47の前側には操作レバー48、49が設
けられ、操作ボックス46の上側には後述する押しボタ
ン式の手動スイッチ79が設けられている。
【0051】ここで、左側の操作レバー48は、前,後
方向に操作することにより上部旋回体2を下部走行体1
に対して旋回させ、左,右方向に操作することにより伸
縮アーム19をブーム8の先端側で揺動させるものであ
る。一方、右側の操作レバー49は、前,後方向に操作
することによりブーム8を俯仰動させ、左,右方向に操
作することによりクラムシェルバケット39を開閉させ
るものである。
【0052】50,50は運転席45の前側に配設され
た左,右の走行ペダルで、各走行ペダル50には、上向
きに伸長した走行レバー51,51が一体的に設けられ
ている。そして、走行ペダル50または走行レバー51
を操作することにより、下部走行体1の走行速度、走行
方向が制御される。
【0053】52は走行ペダル50の右側に位置して運
転室4内に設けられたアーム伸縮ペダルを示し、アーム
伸縮ペダル52は、前,後方向に踏込み操作することに
より、後述のパイロット操作弁65を駆動してアーム伸
縮シリンダ28の作動を制御し、伸縮アーム19を伸縮
させるものである。
【0054】53はアーム伸縮ペダル52の右側に位置
して運転室4内に設けられたアーム昇降ペダルで、アー
ム昇降ペダル53は、前,後方向に踏込み操作すること
により、後述のパイロット操作弁72を駆動してアーム
昇降シリンダ41の作動を制御し、ブーム8に対する伸
縮アーム19の取付位置を移動させるものである。
【0055】次に、アーム伸縮ペダル52、アーム昇降
ペダル53の操作に応じてアーム伸縮シリンダ28およ
びアーム昇降シリンダ41を駆動するための油圧回路に
ついて、図6を参照して説明する。
【0056】図6において、54はタンク55、リリー
フ弁56と共に油圧源を構成する油圧ポンプを示し、油
圧ポンプ54は、タンク55内の作動油をセンタバイパ
ス管路57内に圧油として吐出し、この圧油をアーム伸
縮シリンダ28、アーム昇降シリンダ41等に給排する
ものである。
【0057】58はセンタバイパス管路57の途中に設
けられたアーム伸縮用の方向制御弁で、この方向制御弁
58は、油圧パイロット部58A,58Bを有する6ポ
ート3位置の油圧パイロット式方向制御弁からなってい
る。そして、方向制御弁58の流入側には、センタバイ
パス管路57から分岐したポンプ管路59、およびタン
ク55に常時連通したタンク管路60が接続されてい
る。また、方向制御弁58の流出側は、管路61,62
を介してアーム伸縮シリンダ28のロッド側油室A,ボ
トム側油室Bに接続されている。従って、ポンプ管路5
9、タンク管路60、管路61,62によって、アーム
伸縮シリンダ28用の主管路が構成されている。
【0058】ここで、方向制御弁58は、パイロット操
作弁65からのパイロット圧が油圧パイロット部58
A,58Bに供給されることにより、中立位置(イ)か
ら切換位置(ロ),(ハ)に切換えられる。そして、方
向制御弁58が切換位置(ロ)に切換えられたときに
は、油圧ポンプ54からの圧油が管路61等を通じてア
ーム伸縮シリンダ28のロッド側油室Aに供給されると
共に、ボトム側油室B内の圧油が管路62等を通じてタ
ンク55に排出される。これにより、アーム伸縮シリン
ダ28のロッド28Bが縮小側に移動し、伸縮アーム1
9は、縮小状態(図1参照)から最伸長状態(図8参
照)へと移行する。
【0059】一方、方向制御弁58が切換位置(ハ)に
切換えられたときには、油圧ポンプ54からの圧油が管
路62等を通じてアーム伸縮シリンダ28のボトム側油
室Bに供給されると共に、ロッド側油室A内の圧油が管
路61等を通じてタンク55に排出される。これによ
り、アーム伸縮シリンダ28のロッド28Bが伸長側に
移動し、伸縮アーム19は伸長状態から縮小状態へと移
行する。
【0060】63は管路61の途中に設けられたスロー
リターン弁、64は管路62の途中に設けられたスロー
リターン弁をそれぞれ示し、スローリターン弁63は、
アーム伸縮シリンダ28のロッド28Bが伸長するとき
の速度を遅らせ、スローリターン弁64は、ロッド28
Bが縮小するときの速度を遅らせるものである。
【0061】65は伸縮アーム19を伸縮操作するため
のパイロット操作弁で、パイロット操作弁65は、一対
の減圧弁部65A,65Bを有する減圧弁型パイロット
弁からなり、運転室4内に設けられたアーム伸縮ペダル
52によって操作されるものである。ここで、減圧弁部
65A,65Bの出力側は、パイロット管路66A,6
6Bを介して方向制御弁58の油圧パイロット部58
A,58Bに接続されている。また、減圧弁部65A,
65Bの高圧側はパイロットポンプ67に接続され、低
圧側はタンク55に接続されている。
【0062】そして、アーム伸縮ペダル52を前側(図
6中の矢印F方向)に踏込み操作したときには、減圧弁
部65Aからパイロット管路66Aを通じて、方向制御
弁58の油圧パイロット部58Aにパイロット圧が供給
され、アーム伸縮ペダル52を後側(図6中の矢印R方
向)に踏込み操作したときには、減圧弁部65Bからパ
イロット管路66Bを通じて、方向制御弁58の油圧パ
イロット部58Bにパイロット圧が供給される。
【0063】68はセンタバイパス管路57の途中に設
けられ、ポンプ管路59、タンク管路60等を介して方
向制御弁58とパラレル回路を構成するアーム昇降用の
方向制御弁で、この方向制御弁68は、油圧パイロット
部68A,68Bを有する6ポート3位置の油圧パイロ
ット式方向制御弁からなっている。そして、方向制御弁
68の流入側には、ポンプ管路59およびタンク管路6
0が接続され、方向制御弁68の流出側は、管路69,
70を介してアーム昇降シリンダ41のロッド側油室
A,ボトム側油室Bに接続されている。従って、ポンプ
管路59、タンク管路60、管路69,70によって、
アーム昇降シリンダ41用の主管路が構成されている。
【0064】ここで、方向制御弁68は、パイロット操
作弁72からのパイロット圧が油圧パイロット部68
A,68Bに供給されることにより、中立位置(イ)か
ら切換位置(ロ),(ハ)に切換えられる。そして、方
向制御弁68が切換位置(ロ)に切換えられたときに
は、油圧ポンプ54からの圧油が管路69等を通じてア
ーム昇降シリンダ41のロッド側油室Aに供給されると
共に、ボトム側油室B内の圧油が管路70等を通じてタ
ンク55に排出される。これにより、アーム昇降シリン
ダ41のロッド41Bが縮小側に移動し、ブーム8に対
する伸縮アーム19の取付位置が、下限位置(図8参
照)から上限位置(図9参照)へと変位する。
【0065】一方、方向制御弁68が切換位置(ハ)に
切換えられたときには、油圧ポンプ54からの圧油が管
路70等を通じてアーム昇降シリンダ41のボトム側油
室Bに供給されると共に、ロッド側油室A内の圧油が管
路69等を通じてタンク55に排出される。これによ
り、アーム昇降シリンダ41のロッド41Bが伸長側に
移動し、ブーム8に対する伸縮アーム19の取付位置
が、上限位置から下限位置へと変位する。
【0066】71は管路70の途中に設けられたスロー
リターン弁で、スローリターン弁71は、アーム昇降シ
リンダ41のロッド41Bが縮小するときの速度を遅ら
せるものである。
【0067】72は伸縮アーム19をブーム8に対して
昇降させるためのパイロット操作弁を示し、パイロット
操作弁72は、一対の減圧弁部72A,72Bを有する
減圧弁型パイロット弁からなり、運転室4内に設けられ
たアーム昇降ペダル53によって操作されるものであ
る。ここで、減圧弁部72A,72Bの出力側は、パイ
ロット管路73A,73Bを介して方向制御弁68の油
圧パイロット部68A,68Bに接続されている。ま
た、減圧弁部72A,72Bの高圧側はパイロットポン
プ67に接続され、低圧側はタンク55に接続されてい
る。
【0068】そして、アーム昇降ペダル53を前側(図
6中の矢印F方向)に踏込み操作したときには、減圧弁
部72Aからパイロット管路73Aを通じて、方向制御
弁68の油圧パイロット部68Aにパイロット圧が供給
され、アーム昇降ペダル53を後側(図6中の矢印R方
向)に踏込み操作したときには、減圧弁部72Bからパ
イロット管路73Bを通じて、方向制御弁68の油圧パ
イロット部68Bにパイロット圧が供給される。
【0069】74はパイロット管路73Aの途中に設け
られた切換弁、75はパイロット管路73Bの途中に設
けられた切換弁をそれぞれ示し、各切換弁74,75
は、ソレノイド部74A,75Aを有する3ポート2位
置の電磁弁からなっている。
【0070】ここで、切換弁74は、常時はパイロット
管路73Aを遮断する遮断位置(イ)に保持され、ソレ
ノイド部74Aに対して後述の検出スイッチ76から信
号が出力されたときにのみ、パイロット管路73Aを連
通する連通位置(ロ)に切換えられる。一方、切換弁7
5は、常時はパイロット管路73Bを遮断する遮断位置
(イ)に保持され、ソレノイド部75Aに対して検出ス
イッチ76から信号が出力されたときにのみ、パイロッ
ト管路73Bを連通する連通位置(ロ)に切換えられ
る。
【0071】従って、本実施の形態では、ポンプ管路5
9、タンク管路60、管路69,70からなるアーム昇
降シリンダ41用の主管路と、方向制御弁68と、各パ
イロット管路73A,73Bと、各切換弁74,75と
によって、アーム昇降シリンダ41用のシリンダ駆動回
路が構成されている。
【0072】76は伸縮アーム19に設けられた伸長状
態検出スイッチ(以下、検出スイッチという)で、この
検出スイッチ76は、伸縮アーム19が設定された長さ
以上に伸長したことを検出し、各切換弁74,75のソ
レノイド部74A,75Aに信号を出力するものであ
る。そして、検出スイッチ76は、上述したアーム昇降
シリンダ41用のシリンダ駆動回路と共にアーム昇降制
限手段を構成している。
【0073】ここで、検出スイッチ76は、図7に示す
ように、電源となるバッテリ77と各切換弁74,75
のソレノイド部74A,75Aとの間を接続する信号線
78の途中に設けられており、検出スイッチ76には手
動スイッチ79が並列に接続されている。
【0074】そして、検出スイッチ76は、図2等に示
すように、アーム伸縮シリンダ28のチューブ28A下
端側に位置して伸縮アーム19を構成する外筒20の外
側面にブラケット等を介して取付けられている。そし
て、検出スイッチ76は、常時は開成状態を保持し、ア
ーム伸縮シリンダ28のロッド28Bが最縮小して可動
シーブブラケット29が二点鎖線で示す位置に移動した
とき、即ち、伸縮アーム19が最伸長状態となったとき
に、可動シーブブラケット29に設けられたプッシャ
(図示せず)に押圧されて閉成するもので、例えばリミ
ットスイッチによって構成されている。
【0075】また、手動スイッチ79は、例えば運転室
4内に配設された操作ボックス46に設けられ(図5参
照)、常時は開成状態を保持し、始業点検時等において
運転者が押圧することにより閉成する。
【0076】従って、伸縮アーム19が最伸長状態とな
って検出スイッチ76が閉成したとき、または始業点検
時等において手動スイッチ79が閉成したときにのみ、
各切換弁74,75のソレノイド部74A,75Aに信
号が出力され、パイロット管路73A,73Bが連通す
る構成となっている。
【0077】なお、図6中の80,81は、管路61,
62とタンク管路60との間に設けられたメイクアップ
回路を示し、各メイクアップ回路80,81は、管路6
1,62内が負圧状態になったときにタンク55内の作
動油を管路61,62内に補給させるものである。ま
た、82,83は、管路69,70とタンク管路60と
の間に設けられたメイクアップ回路を示し、各メイクア
ップ回路82,83は、管路69,70内が負圧状態に
なったときにタンク55内の作動油を管路69,70内
に補給させるものである。
【0078】本実施の形態による掘削装置7は上述の如
き構成を有するもので、以下、この掘削装置7を備えた
油圧ショベルによる掘削作業について説明する。
【0079】まず、図1に示すように、伸縮アーム19
を最縮小状態に保持すると共に、ブーム8に対する伸縮
アーム19の取付位置を下限位置に保持した状態でブー
ム8を起立させ、クラムシェルバケット39を地面84
上に持ち上げる。そして、下部走行体1を走行させるこ
とにより、クラムシェルバケット39を掘削すべき地下
底部85の上方に位置決めする。
【0080】次に、ブーム8を下げて伸縮アーム19の
下端側を地下に挿入した後、運転室4内のアーム伸縮ペ
ダル52を前側に踏込み操作する。これにより、パイロ
ット操作弁65の減圧弁部65Aから、パイロット管路
66Aを通じて方向制御弁58の油圧パイロット部58
Aにパイロット圧が供給され、方向制御弁58が中立位
置(イ)から切換位置(ロ)に切換わる。これにより、
アーム伸縮シリンダ28のロッド側油室A内に圧油が供
給されてロッド28Bが縮小側に移動し、外筒20から
内筒21,22が伸長していく。そして、クラムシェル
バケット39が地下底部85に当接した状態で伸縮アー
ム19の伸長動作を停止した後、バケット開閉シリンダ
40によってクラムシェルバケット39を開閉させるこ
とにより、地下底部85の土砂等を掘削する。
【0081】次に、クラムシャエルバケット39によっ
て掘削した土砂等を排出する場合には、アーム伸縮ペダ
ル52を後側に踏込み操作することにより、パイロット
操作弁65の減圧弁部65Bから、パイロット管路66
Bを通じて方向制御弁58の油圧パイロット部58Bに
パイロット圧が供給され、方向制御弁58が切換位置
(ハ)に切換わる。これにより、アーム伸縮シリンダ2
8のボトム側油室B内に圧油が供給されてロッド28B
が伸長側に移動し、外筒20内に内筒21,22が収容
されていく。そして、伸縮アーム19が最縮小した状態
でブーム8を持上げることにより、図1に示すように、
クラムシェルバケット39を地面84上に露出させる。
そして、例えば上部旋回体2を旋回させることにより、
クラムシェルバケット39を所望の排土場所に移動させ
た後、クラムシェルバケット39を開いて掘削した土砂
を排土する。
【0082】ここで、掘削作業時において、伸縮アーム
19が最伸長状態に達していないとき、即ち、アーム伸
縮シリンダ28のロッド28Bが最縮小状態にないとき
には、可動シーブブラケット29と検出スイッチ76と
が離間しており、検出スイッチ76は開成状態を保つ。
このため、切換弁74,75は遮断位置(イ)を保持し
てパイロット管路73A,73Bを遮断するから、仮に
誤ってアーム昇降ペダル53を踏込み操作したとして
も、方向制御弁68は中立位置(イ)を保持し、ブーム
8に対する伸縮アーム19の取付位置は下限位置を保
つ。
【0083】かくして、上述の如き掘削作業と排土作業
とを繰返すことにより、地下底部85の深さが増大して
いき、図8に示すように、伸縮アーム19が最伸長状態
となり、クラムシェルバケット39の先端が地面84か
ら深さ寸法Aの位置に達すると、伸縮アーム19の伸長
動作のみでは、それ以上の掘削深さを得ることができな
い状態となる。
【0084】このとき、アーム伸縮シリンダ28のロッ
ド28Bは最縮小状態となり、図2中に二点鎖線で示す
ように可動シーブブラケット29が検出スイッチ76を
押圧するため、検出スイッチ76が閉成する。これによ
り、検出スイッチ76から切換弁74,75のソレノイ
ド部74A,75Aに信号が出力され、切換弁74,7
5は遮断位置(イ)から連通位置(ロ)に切換わる。
【0085】この状態で、アーム昇降ペダル53を前側
に踏込み操作することにより、パイロット操作弁72の
減圧弁部72Aから、パイロット管路73Aを通じて方
向制御弁68の油圧パイロット部68Aにパイロット圧
が供給され、方向制御弁68が中立位置(イ)から切換
位置(ロ)に切換わる。これにより、アーム昇降シリン
ダ41のロッド側油室A内に圧油が供給されてロッド4
1Bが縮小側に移動し、ブーム8に対する伸縮アーム1
9の取付位置が、図8に示す下限位置から上限位置へと
変位する。
【0086】この結果、伸縮アーム19は、最伸長状態
を保持したままアーム昇降シリンダ41のストローク分
だけ下方に変位し、クラムシェルバケット39が地下底
部85に当接した状態で伸縮アーム19の移動動作を停
止した後、クラムシェルバケット39によって地下底部
85の土砂等を掘削することにより、さらに深く地下底
部85を掘り下げることができる。
【0087】かくして、図9に示すように、ブーム8に
対する伸縮アーム19の取付位置が上限位置に達した状
態では、クラムシェルバケット39の先端が、上述した
深さ寸法Aに、伸縮アーム19の下限位置から上限位置
までの変位量(アーム昇降シリンダ41のストローク
量)を加えた深さ寸法Bの位置まで達し、掘削深さを大
幅に増大することができる。
【0088】そして、クラムシャエルバケット39によ
って掘削した土砂等を排出する場合には、まず、アーム
昇降ペダル53を後側に踏込み操作することにより、パ
イロット操作弁72の減圧弁部72Bから方向制御弁6
8の油圧パイロット部68Bにパイロット圧を供給し、
方向制御弁68を切換位置(ハ)に切換える。これによ
り、アーム昇降シリンダ41のボトム側油室B内に圧油
が供給されてロッド41Bが伸長側に移動し、ブーム8
に対する伸縮アーム19の取付位置が、図9に示す上限
位置から図8に示す下限位置へと移行する。
【0089】次に、アーム伸縮ペダル52を後側に踏込
み操作することにより、上述したように、外筒20内に
内筒21,22を収容して伸縮アーム19を最縮小させ
た後、ブーム8を持上げることにより、図1に示すよう
に、クラムシェルバケット39を地面84上に露出させ
る。そして、例えば上部旋回体2を旋回させることによ
り、クラムシェルバケット39を所望の排土場所に移動
させた後、クラムシェルバケット39を開いて掘削した
土砂を排土する。
【0090】ここで、例えば図10に示すように、掘削
した土砂をダンプカー86の荷台等に排土する場合に
は、クラムシェルバケット39を地面84上に持ち上げ
た後、ブームシリンダ9によってブーム8を起立させる
と共に、アーム揺動シリンダ18によってアーム支持体
10を揺動させ、伸縮アーム19をほぼ水平状態に保持
する。そして、アーム伸縮シリンダ28を作動させ、伸
縮アーム19を僅かに伸長させることにより、クラムシ
ェルバケット39をダンプカー86の荷台上に移動させ
た後、クラムシェルバケット39を開いて掘削した土砂
をダンプカー86の荷台に排土する。
【0091】この場合、伸縮アーム19は僅かに伸長す
るものの、可動シーブブラケット29と検出スイッチ7
6とは離間しており、検出スイッチ76は開成状態を保
つ。このため、切換弁74,75は遮断位置(イ)を保
持してパイロット管路73A,73Bを遮断するから、
仮に誤ってアーム昇降ペダル53を踏込み操作したとし
ても、方向制御弁68は中立位置(イ)を保持し、ブー
ム8に対する伸縮アーム19の取付位置は下限位置を保
つ。
【0092】このように、排土作業時等において、伸縮
アーム19をほぼ水平状態に保持した場合に、誤ってア
ーム昇降ペダル53を操作してしまったとしても、アー
ム昇降シリンダ41が不用意に作動するのを禁止するこ
とができ、ブーム8に対する伸縮アーム19の取付位置
を確実に下限位置に保持しておくことができる。従っ
て、伸縮アーム19全体を安定したバランス位置に保持
することができ、排土作業時における油圧ショベルの安
定性を確保することができる。
【0093】一方、上述した掘削作業、排土作業等を行
う前に掘削装置7の始業点検作業を行う場合には、通
常、伸縮アーム19は縮小状態にあり、可動シーブブラ
ケット29と検出スイッチ76とが離間している。この
ため、検出スイッチ76から信号が出力されず、各切換
弁74,75は遮断位置(イ)を保持するから、アーム
昇降シリンダ41は非作動状態を保つ。
【0094】この場合には、運転室4内の操作ボックス
46に設けられた手動スイッチ79を押圧してこれを閉
成することにより、各切換弁74,75のソレノイド部
74A,75Aに強制的に信号を出力する。これによ
り、各切換弁74,75は遮断位置(イ)から連通位置
(ロ)に切換えられ、方向制御弁68を中立位置(イ)
から切換位置(ロ)、(ハ)に切換えることができる。
この結果、アーム昇降ペダル53の踏込み操作に応じて
アーム昇降シリンダ41を伸縮させることができ、伸縮
アーム19が縮小状態にあっても、アーム昇降シリンダ
41の始業点検を確実に行うことができる。
【0095】上述した如く、本実施の形態によれば、ブ
ーム8の先端側に設けたアーム支持体10と伸縮アーム
19の外筒20との間にアーム昇降シリンダ41を設
け、このアーム昇降シリンダ41によって外筒20をア
ーム支持体10に対して移動させることにより、ブーム
8に対する伸縮アーム19の取付位置を下限位置と上限
位置との間で変位させる構成としたから、例えば掘削作
業時に伸縮アーム19が最伸長状態となったときに、伸
縮アーム19を下限位置から上限位置に変位させること
により、掘削深さを大幅に増大することができる。
【0096】また、方向制御弁68の油圧パイロット部
68A,68Bに接続されたパイロット管路73A,7
3Bの途中に切換弁74,75を設け、伸縮アーム19
が最伸長状態となって検出スイッチ76から各切換弁7
4,75に信号が出力されたときにのみ各パイロット管
路73A,73Bが連通してアーム昇降シリンダ41の
作動を許し、それ以外のときにはアーム昇降シリンダ4
1の作動を禁止する構成としたから、例えば排土作業時
に伸縮アーム19を水平方向に保持した場合等におい
て、誤ってアーム昇降ペダル53を操作してしまったと
しても、アーム昇降シリンダ41が不用意に作動するの
を確実に防止することができる。この結果、伸縮アーム
19を安定したバランス位置で保持することができ、排
土作業時における油圧ショベルの安定性を確保すること
ができる。
【0097】さらに、伸縮アーム19が最伸長したとき
に閉成して各切換弁74,75に信号を出力する検出ス
イッチ76を設けたから、土砂等の掘削作業時に伸縮ア
ーム19が最伸長した状態を確実に検出することがで
き、伸縮アーム19が最伸長状態となったときに、アー
ム昇降シリンダ41によってブーム8に対する伸縮アー
ム19の取付位置を下限位置から上限位置に変位させる
ことにより、掘削深さを増大することができる。
【0098】また、検出スイッチ76と並列に手動スイ
ッチ79を設ける構成としたから、例えば始業点検等に
おいて、伸縮アーム19が縮小状態にあるときでも、手
動スイッチ79を閉成することにより、検出スイッチ7
6から各切換弁74,75に強制的に信号を出力するこ
とができ、伸縮アーム19が縮小状態にあっても、アー
ム昇降シリンダ41を作動させ、その点検作業を行うこ
とができる。
【0099】なお、前記実施の形態では、パイロット管
路73Aの途中に切換弁74を設けると共に、パイロッ
ト管路73Bの途中に切換弁75を設け、伸縮アーム1
9が最伸長状態となったときに各切換弁74,75を開
弁させることにより、アーム昇降シリンダ41の伸長動
作と縮小動作とを制限する構成を例に挙げたが、本発明
はこれに限るものではなく、例えば図11に示す変形例
のように、パイロット管路73Aの途中にのみ切換弁7
4を設け、アーム昇降シリンダ41の縮小動作、即ち、
伸縮アーム19が下限位置から上限位置に変位する動作
のみを制限する構成としてもよい。
【0100】また、前記実施の形態では、検出スイッチ
76は伸縮アーム19の最伸長状態を検出するものとし
て述べたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば
伸縮アーム19が最伸長の近傍まで伸長したことを検出
するように構成してもよい。
【0101】さらに、前記実施の形態では、伸縮アーム
19が設定された長さ以上に伸長した状態を、外筒20
に設けた検出スイッチ76によって検出する場合を例に
挙げたが、本発明はこれに限らず、例えばアーム伸縮シ
リンダ28のストロークを検出するセンサ等を用いても
よい。
【0102】また、前記実施の形態では、伸縮アーム1
9として、外筒20と各内筒21,22との間を伸縮用
ロープ35、支持ロープ36等によって伸縮可能に連結
したロープ式の伸縮アームを用いた場合を例に挙げた
が、本発明はこれに限らず、例えば外筒と1段目の内筒
および1段目の内筒と2段目の内筒との間を、それぞれ
油圧シリンダによって伸縮可能に連結したシリンダ式の
伸縮アームを用いてもよい。
【0103】さらに、前記実施の形態では、外筒20
と、外筒20に収容された1段目の内筒21と、内筒2
1内に収容された2段目の内筒22とからなる伸縮アー
ム19を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではな
く、例えば外筒内に1本または3本以上の内筒を収容し
た伸縮アームを用いてもよい。
【0104】また、上述した実施例では、伸縮アーム1
9の先端側に掘削具としてクラムシェルバケット39を
取付けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、
例えばドリル、ブレーカ等の他の掘削具を取付けてもよ
い。
【0105】
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1の発明によ
れば、ブームの先端側に揺動可能に取付けられたアーム
支持体と伸縮アームの外筒との間に、伸縮アームの外筒
をアーム支持体に対して長さ方向に昇降させるアーム昇
降装置と、伸縮アームが予め設定した長さ以上に伸長し
たときにアーム昇降装置の作動を許し、それ以外のとき
にはアーム昇降装置の作動を禁止するアーム昇降制限手
段とを設ける構成としたから、例えば伸縮アームを伸長
させつつ土砂等の掘削作業を行うときに、伸縮アームが
設定した長さ以上に伸長したときには、アーム昇降装置
によって伸縮アームの外筒をアーム支持体に対して長さ
方向に昇降させることができる。これにより、伸長した
伸縮アーム全体を下方に変位させ、この変位量分だけ掘
削深さを増大することができる。
【0106】一方、伸縮アームが設定した長さに達して
いないときには、アーム動作制限手段によってアーム昇
降装置の作動が禁止されるから、例えば排土作業時に、
伸縮アームをほぼ水平方向に保持した状態で誤ってアー
ム昇降装置を作動させようとしても、ブームに対する伸
縮アームの取付位置が不用意に変化してしまうのを防止
でき、排土作業時における建設機械の安定性を向上する
ことができる。
【0107】また、請求項2の発明によれば、アーム昇
降装置は、アーム支持体と伸縮アームの外筒との間に設
けられた油圧シリンダにより構成し、アーム昇降制限手
段は、伸縮アームが設定した長さ以上に伸長したことを
検出して信号を出力する伸長状態検出手段と、伸長状態
検出手段から信号が出力されたときのみ油圧シリンダに
対する圧油の給排を許すシリンダ駆動回路とから構成し
たから、伸長状態検出手段から信号が出力されたときの
み、シリンダ駆動回路が油圧シリンダに対する圧油の給
排を許すことにより、油圧シリンダによってブームに対
する伸縮アームの取付位置が変化し、掘削作業時の掘削
深さを増大することができる。
【0108】一方、伸縮アームが設定した長さに達しな
いときには、シリンダ駆動回路によって油圧シリンダが
非作動状態を保つことにより、ブームに対する伸縮アー
ムの取付位置が不用意に変化してしまうのを防止でき
る。
【0109】さらに、請求項3の発明によれば、シリン
ダ駆動回路は、油圧シリンダと油圧源との間を接続する
主管路と、主管路の途中に設けられ、外部からのパイロ
ット圧により油圧シリンダを伸縮させる方向制御弁と、
方向制御弁の油圧パイロット部とパイロット操作弁との
間を接続するパイロット管路と、パイロット管路の途中
に設けられ、伸長状態検出手段から信号が出力されたと
きのみパイロット圧の給排を許す切換弁とから構成した
から、伸縮アームが設定した長さ以上に伸長し、伸長状
態検出手段から切換弁に信号が出力されたときのみ、パ
イロット管路を通じて方向制御弁の油圧パイロット部に
パイロット圧が給排され、ブームに対する伸縮アームの
取付位置を変化させることができる。
【0110】一方、伸縮アームが設定した長さに達して
いないときには、伸長状態検出手段から信号が出力され
ず、切換弁は方向制御弁の油圧パイロット部に対するパ
イロット圧の給排を断って油圧シリンダを非作動状態に
保つから、ブームに対する伸縮アームの取付位置が不用
意に変化するのを防止できる。
【0111】また、請求項4の発明によれば、伸長状態
検出手段は、伸縮アームが最伸長したときに閉成する構
成とし、切換弁は伸長状態検出手段からの信号に応じて
パイロット管路を切換える電磁弁により構成したから、
伸縮アームが最伸長して伸長状態検出手段が閉成したと
きにのみ、油圧シリンダによってブームに対する伸縮ア
ームの取付位置を下降させることにより、掘削深さを増
大できる。そして、伸縮アームが縮小状態にあって伸長
状態検出手段が開成しているときには、誤操作等によっ
て不用意にブームに対する伸縮アームの取付位置が変位
するのを確実に防止でき、伸縮アームを安定したバラン
ス位置で保持することができる。
【0112】さらにまた、請求項5の発明によれば、伸
長状態検出手段と電磁弁との間を接続する信号線の途中
には、伸長状態検出手段と並列に手動スイッチを設ける
構成としたから、例えば伸縮アームが縮小した状態で始
業点検等を行う場合に、伸長状態検出手段が閉成してい
ない場合でも、手動スイッチによって電磁弁を強制的に
開弁させ、アーム昇降装置を作動させることができ、始
業点検作業を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による掘削装置を備えた油
圧ショベルを示す外観図である。
【図2】図1中の伸縮アーム、アーム支持体、アーム伸
縮シリンダ、アーム昇降シリンダ等を示す要部拡大図で
ある。
【図3】図2中の矢示 III−III 方向からみた横断面図
である。
【図4】伸縮アームの構造を概略的に示す要部縦断面図
である。
【図5】図1中の運転室内を示す斜視図である。
【図6】アーム伸縮シリンダ、アーム昇降シリンダ駆動
用の油圧回路図である。
【図7】伸長状態検出スイッチと切換弁との接続を示す
電気回路図である。
【図8】伸縮アームが最伸長した状態で地下底部を掘削
する状態を示す外観図である。
【図9】伸縮アームが下限位置から上限位置に変位した
状態で地下底部を掘削する状態を示す外観図である。
【図10】掘削した土砂を排土する状態を示す外観図で
ある。
【図11】本発明の変形例によるアーム伸縮シリンダ、
アーム昇降シリンダ駆動用の油圧回路図である。
【符号の説明】
2 上部旋回体(車体) 8 ブーム 10 アーム支持体 19 伸縮アーム 20 外筒 21,22 内筒 28 アーム伸縮シリンダ(アーム伸縮機構) 27,30,31 シーブ(アーム伸縮機構) 35 伸縮用ロープ(アーム伸縮機構) 41 アーム昇降シリンダ(アーム昇降装置) 59 ポンプ管路(シリンダ駆動回路) 60 タンク管路(シリンダ駆動回路) 68 方向制御弁(シリンダ駆動回路) 68A,68B 油圧パイロット部 69,70 管路(シリンダ駆動回路) 72 パイロット操作弁 73A,73B パイロット管路(シリンダ駆動回路) 74,75 切換弁(シリンダ駆動回路) 76 伸長状態検出スイッチ(伸長状態検出手段) 79 手動スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建設機械の車体に俯仰動可能に設けられ
    たブームと、前記ブームの先端側に揺動可能に取付けら
    れたアーム支持体と、外筒と該外筒内に長さ方向に伸縮
    可能に収容された1段または複数段の内筒とを有し、前
    記アーム支持体に対して外筒が長さ方向に移動可能に支
    持された伸縮アームと、前記伸縮アームの外筒と内筒と
    の間に設けられ前記外筒に対して内筒を伸縮させるアー
    ム伸縮機構とからなる建設機械の掘削装置において、 前記アーム支持体と前記伸縮アームの外筒との間に設け
    られ、前記伸縮アームの外筒を前記アーム支持体に対し
    て長さ方向に昇降させるアーム昇降装置と、前記伸縮ア
    ームが予め設定した長さ以上に伸長したときに前記アー
    ム昇降装置の作動を許し、それ以外のときには前記アー
    ム昇降装置の作動を禁止するアーム昇降制限手段とを備
    えたことを特徴とする建設機械の掘削装置。
  2. 【請求項2】 前記アーム昇降装置は、前記アーム支持
    体と伸縮アームの外筒との間に設けられ、油圧源から給
    排される圧油によって伸縮することにより前記外筒を前
    記アーム支持体に対して長さ方向に昇降させる油圧シリ
    ンダにより構成し、前記アーム昇降制限手段は、前記伸
    縮アームが設定した長さ以上に伸長したことを検出して
    信号を出力する伸長状態検出手段と、前記伸長状態検出
    手段から信号が出力されたときのみ前記油圧シリンダに
    対する圧油の給排を許すシリンダ駆動回路とから構成し
    てなる請求項1に記載の建設機械の掘削装置。
  3. 【請求項3】 前記シリンダ駆動回路は、前記油圧シリ
    ンダと油圧源との間を接続する主管路と、前記主管路の
    途中に設けられ、外部からのパイロット圧により前記油
    圧シリンダを伸縮させる方向制御弁と、前記方向制御弁
    の油圧パイロット部とパイロット操作弁との間を接続す
    るパイロット管路と、前記パイロット管路の途中に設け
    られ、前記伸長状態検出手段から信号が出力されたとき
    のみパイロット圧の給排を許す切換弁とから構成してな
    る請求項2に記載の建設機械の掘削装置。
  4. 【請求項4】 前記伸長状態検出手段は、前記伸縮アー
    ムが最伸長したときに閉成する構成とし、前記切換弁は
    前記伸長状態検出手段からの信号に応じて前記パイロッ
    ト管路を切換える電磁弁により構成してなる請求項3に
    記載の建設機械の掘削装置。
  5. 【請求項5】 前記伸長状態検出手段と前記電磁弁との
    間を接続する信号線の途中には、前記伸長状態検出手段
    と並列に手動スイッチを設ける構成としてなる請求項4
    に記載の建設機械の掘削装置。
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