JPH11247215A - クレーン仕様油圧ショベル機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーン使用時のオフセット動作の使用を
禁止して縦ピンの焼き付きによる事故を防止したクレー
ン仕様油圧ショベル機を提供すること。 【解決手段】 クレーンモードを選択したときにはオフ
セットアームの作動を制限するためパイロット油圧ポン
プとオフセットリモコン弁入力ポートとの間の油路に電
磁切換弁を設け、クレーンモードを選択したときは該油
路を閉鎖するようにしたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はクレーン仕様油圧
ショベル機の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、油圧ショベル機にクレーン機能を
持たせたクレーン仕様の油圧ショベル機が開発、使用さ
れている。油圧ショベル機には側辺掘削用アタッチメン
トを装着して側辺掘削を可能にしたものもある。側辺掘
削用アタッチメントは平行リンク機構を利用してバケッ
トの位置を左右に平行移動するオフセット構造を有して
いる。この様なオフセット構造としては、例えば、公開
特許公報第平６−２４０７０３号に開示されている。図
５はその構造の概略を示す。

【０００３】図３は側辺掘削用油圧ショベルの平面図で
ある。図３において、下部走行体１１の上に上部旋回体
１２が旋回自在に載置されている。上部旋回体１２のフ
ロント部に側溝掘アタッチメント１３が装着されてい
る。側溝掘アタッチメント１３は、上下に回動自在に設
けられたブーム１５と、ブーム１５の先端に設けた縦ピ
ン２７により水平方向に回動自在に連結されたフロント
ブーム１６と、フロントブーム１６の先端に設けた縦ピ
ン２８により水平方向に回動自在に連結されたオフセッ
トアーム１７と、オフセットアーム１７の先端に上下方
向に回動自在に設けられたアーム１８と、アーム１８の
先端に上下方向に回動自在に設けられたバケット１９
と、及びオフセットアーム１７を平行移動させるリンク
機構２０及びオフセットシリンダ２６と、並びにこれら
の回動を駆動制御する図示されていないブームシリン
ダ、アームシリンダ、バケットシリンダとから構成され
ている。

【０００４】リンク機構２０は、ブーム１５に設けられ
たブラケット２１の先端の連結ピン３０とオフセットア
ーム１７に設けられたブラケット２２の先端の連結ピン
２９により連結された連結棒２３と、オフセットブーム
１６とが４節リンクを構成している。即ち、ブーム１５
とフロントブーム１６は縦ピン２７により連結されてお
り、フロントブーム１６とオフセットアーム１７は縦ピ
ン２８で連結されている。この縦ピン２７、２８及び連
結ピン２９、３０は平行４辺形のリンクを構成してい
る。又、ブームに設けられたブラケット２４とフロント
ブーム１６に設けられたブラケット２５との間に連結さ
れたオフセットシリンダ２６によってリンク機構２０が
駆動される。

【０００５】側溝掘油圧ショベルのアタッチメントとし
て使用される別のオフセット機構が公開特許公報第平９
−３９５２号に開示されている。図４はこのオフセット
機構を示している。図４において、ブーム３５の先端に
横折れブーム３６（前記のフロントブーム１６に対応し
ている）が縦ピン３７により水平方向に回動自在に連結
され、横折れブーム３６の先端にオフセットアーム３８
（前記のオフセットアーム１７に対応している）が縦ピ
ン３９により水平方向に回動自在に連結されている。

【０００６】縦ピン３７にはピニオン４０が固定され、
縦ピン３９にはピニオン４１が固定されている。横折れ
ブーム３６の内側側面にビーム４２が内側側面に沿って
摺動自在設けられており、ビーム４２の両端にはピニオ
ン４０、４１と噛合する歯形が切られたラック部４２
ａ、４２ｂが設けられている。さらに、ビーム４２に設
けられたブラケット４３と横折れブーム３６に設けられ
たブラケット４４との間にオフセットシリンダ４５がピ
ン連結により接続されている。

【０００７】以上の構成により、オフセットシリンダ４
５が伸長（又は縮小）するとビーム４２は図の左下（又
は右上）方向に摺動し、ピニオン４０、４１は時計方向
（又は反時計方向）に回転する。従って、オフセットア
ーム３８は上方（又は下方）に平行移動する。即ち、こ
のラックーピニオン機構は平行四辺形リンクと同様な働
きをしている。

【０００８】図５は縦ピン３７の構成例を示すものであ
る。縦ピン３７は上ピン４７、下ピン４８、中ピン４９
から構成され、中ピン４９の上部が上ピン４７の内側空
間に圧入され、下ピン４８の内側空間に間隙嵌めされて
いる。また、上ピン４７、下ピン４８はテーパピン５
０、５１によりブーム３５に夫々固定されている。ま
た、ピニオン４０は上ピン４７、下ピン４８の外側に設
けられたスプラインによって上ピン４７と下ピン４８に
固定されている。

【０００９】以上の構成により、オフセット動作をする
ときは、上ピン４７、下ピン４８の夫々の外側表面と横
折れブーム３６に設けられた縦ピン用穴５２、５３とが
回転方向に摺動して行われる。以上は縦ピン３７につい
て述べたが、縦ピン３９についても同じである。

【００１０】一方、油圧ショベル機をクレーンとして使
用する場合は、バケットを閉じてアームの先端にクレー
ン用の吊りフックが装着される。アームは開いて伸ばし
た状態で使用されることもあり、吊り荷重が重いとフロ
ントブーム１６（又は横折れブーム３６）にも大きなモ
ーメントが作用する。さらにオフセットアーム１７（又
は３８）のオフセット変位があると捻りモーメントも作
用する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
油圧ショベル機で側溝掘削作業をするときはオフセット
機構は不可欠なものである。油圧ショベル機をクレーン
として使用するときは必ずしも不可欠な機構であるとは
云えない。しかし、油圧ショベル機の操作に慣れたオペ
レータにとってはオフセット機構を使用して作業機の先
端位置を調整する方が旋回モータを利用するよりも便利
な場合が多い。従って、クレーン作業中にもオフセット
機構を使用することが考えられる。ところで、クレーン
作業で吊り荷重が重いと縦ピンに大きな曲げモーメント
と捻りモーメントが作用し、縦ピンの潤滑油の油膜が部
分的に剥離し、いわゆる鳴き声のような軋み音を出す。
さらにオフセット機構を使用続ければ焼き付けを生じさ
せ、機能不能な事態が発生する可能性があり、課題であ
った。

【００１２】この発明は、上述のような背景の下になさ
れたもので、クレーン使用時のオフセット動作の使用を
禁止して上記の事故を防止したクレーン仕様油圧ショベ
ル機を提供することを課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下の手段を採用している。即ち、請求項１
記載の装置は、クレーンモードとショベルモードとを選
択可能なクレーン仕様油圧ショベル機において、クレー
ンモードを選択したときにはオフセットアームの作動を
制限する制限手段を設けたことを特徴としている。

【００１４】請求項２に記載の装置は、請求項１に記載
の装置において、前記制限手段をパイロット油圧ポンプ
とオフセットリモコン弁入力ポートとの間の油路に電磁
切換弁を設け、クレーンモードを選択したときは該油路
を閉鎖するようにしたことを特徴としている。

【００１５】請求項３に記載の装置は、請求項１に記載
の装置において、前記制限手段をオフセットリモコン弁
のパイロット出力油路とオフセットシリンダの切換制御
弁のパイロットポートとを接続する油路に電磁切換弁を
設け、クレーンモードを選択したときは該油路を閉鎖す
るようにしたことを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施形態】以下、図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の実施形態の構
成を示す。図１において、油圧回路６０はクレーン仕様
の油圧ショベル機の油圧回路の本発明に関連した部分を
示している。オフセットシリンダ６１は切換制御弁６２
の出力側ポートの接続されており、入力側は油圧ポンプ
６３のセンタ油路６４に接続されている。また、オフセ
ット用切換制御弁６２のパイロットポートはオフセット
リモコン弁６５に接続されている。オフセットリモコン
弁６５の入力側はパイロット油路６７によりパイロット
油圧ポンプ６６に接続されており、パイロット油路６７
に電磁弁６８が介挿されている。

【００１７】オフセット電磁弁６８のソレノイド６８ｓ
は配線６９によりコントローラ７０の出力端に接続され
ている。電磁弁６８はソレノイド電流がゼロのときは入
出力ポートの油路を連通し、ソレノイド電流が流れると
その油路を遮断する。また、配線６９には押釦スイッチ
７２が直列に挿入されている。押釦スイッチ７２は常時
オン（接続）になっているが、押釦７２ｂを押している
間だけオフになる。従って、押釦７２ｂはオフセット動
作が停止されている場合でも、この動作停止を解除する
釦である。押釦７２ｂは表示器７３の釦群７４の１つと
して設けられている。釦７５、７６はモードスイッチ
で、釦７５はクレーンモード選択用の釦で、釦７６は油
圧ショベル選択用の釦である。表示器７３には表示部７
７が設けられている。又、コントローラ７０にはブザー
等の音声出力手段７８が接続されている。

【００１８】バケットシリンダ８１は切換制御弁８２の
出力側に接続されてており、入力側は油圧ポンプ８３の
センタ油路８４に接続されている。また、バケット用切
換制御弁８２のパイロットポートは開側油路８６、閉側
油路８７によりバケットリモコン弁８５に接続されてい
る。開側油路８６には電磁弁８８が挿入されている。バ
ケットリモコン弁８５の入力側は油路８９によりパイロ
ット油圧ポンプ６６に接続されている。

【００１９】電磁弁８８のソレノイド８８ｓは配線９０
によりコントローラ７０の出力端に接続されている。バ
ケット電磁弁８８はソレノイド電流がゼロのときは入出
力ポートの油路を連通し、ソレノイド電流が流れるとそ
の油路を遮断する。

【００２０】コントローラ７０はＡ／Ｄコンバータ、Ｄ
／Ａコンバータ、バッファ、ドライバ等の入出力器と信
号を処理するＣＰＵ（中央演算装置）とＲＡＭ，ＲＯＭ
のメモリ等から構成されており、モード選択釦７５から
のクレーンモード信号を受信したときは配線６９、９０
にソレノイド電流を出力する。また、必要に応じて表示
器７７にデータを表示したり、ブザー等の音声出力を出
力したりする。

【００２１】本実施形態は以上のように構成されてお
り、以下のように作用する。例えば、クレーンモードを
選択してボタンスイッチ７５を押すとコントローラ７０
は配線６９,９０にソレノイド電流Ｉo 、Ｉb を出力す
る。ソレノイド電流Ｉo は電磁弁６８のソレノイド６
８ｓに流れ、状態イから状態ロに切り換える。この結果
オフセットリモコン弁６５の入力油路６７にはパイロッ
ト圧油が流れないため、オフセットリモコン弁６５を操
作してもオフセットシリンダが６１が作動しないという
作動停止状態になる。従って、クレーンモードにした場
合はフロントブームが作動せず、オフセットアームも作
動しなくなる。

【００２２】このオフセットアームの作動停止を解除す
るにはショベルモード釦７６を押すか、或いは解除釦７
２ｂを押す。解除釦７２ｂは釦を押している間だけスイ
ッチ７２がオフになり、電磁弁６８のソレノイド６８ｓ
へソレノイド電流Ｉo は遮断される。従って、電磁弁６
８は状態イに切換わり、オフセットアームの作動が可能
になる。これは、一時的にオフセットアームを作動させ
たい場合に使用する。

【００２３】一方、ソレノイド電流Ｉb は電磁弁８８を
状態イから状態ロに切り換える。これによって、バケッ
トリモコン弁８５の開側油路８６は遮断される。従っ
て、切換制御弁は状態ロに切り換えることができなくな
る。この結果、バケットシリンダ８１は縮小してバケッ
ト（図示省略）を開くことができなくなる。しかし、リ
モコン弁の８５の閉側油路は遮断されないので、クレー
ンモード選択中でもバケットの閉動作は可能である。従
って、クレーン吊り具等を装着する場合はバケットの閉
動作をした後行うことができる。

【００２４】この実施形態は上記のような構成、機能を
有しており、以下の効果を有する。即ち、クレーンモー
ドを選択している場合は、解除釦を押さない限りオフセ
ットアームが作動を停止しているので、フロントブーム
及びオフセットアームに使用されている縦ピンが焼き付
いて故障したりする事故を防止できる効果がある。ま
た、解除釦は押しているときのみ作動停止が解除される
ので緊急の場合にはオフセット作動ができるが、他の操
作と複合操作は困難であるためクレーン作業中に使用さ
れることは少ない。さらに、クレーンモード中はバケッ
トの開操作を不能にしているので、バケットは閉じた状
態で保持され、バケットがクレーン操作に邪魔になるこ
とはない。

【００２５】なお、オフセットアームの作動を制限する
手段は上記の実施形態に限られず、例えば図１の電磁弁
６８の代わりに、図２に示すように電磁弁９２をオフセ
ットリモコン弁６５と切換制御弁６２のパイロットポー
トの間のパイロット油路に挿入してもよい。この場合に
も上記したと同じ作用機能、効果が得られる。さらに、
切換制御弁６２とオフセット油圧シリンダ６１との間の
作動油の油路に設けてもよい。

【００２６】以上、この発明の実施形態、実施例を図面
により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限
られるがものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例え
ば、上記実施形態ではオフセットの作動停止の解除釦を
設けているが、これは本発明の必須の構成要素ではな
い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、クレーンモードを選択している場合は、オフセ
ットアームの作動を制限しているので、オフセットアー
ムに使用されているピンが焼き付いて故障したりする事
故を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成を示した図である。

【図２】 図１の実施形態の変更例である。

【図３】 従来装置のオフセット機構を示した図であ
る。

【図４】 従来装置のオフセット機構を示した図であ
る。

【図５】 オフセット機構に使用されている縦ピンの構
造を示す。

【符号の説明】

１６ フロントブーム １７ オフセットアーム ６１ オフセットシリンダ ６２ オフセット用切換制御弁 ６５ オフセットリモコン弁 ６６ パイロット油圧ポンプ ６８ 電磁弁（制限手段） ７０ コントローラ ７５ クレーンモード選択釦 ７６ 油圧ショベルモード選択釦 ８１ バケットシリンダ ８２ バケット用切換制御弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クレーンモードとショベルモードとを選
   択可能なクレーン仕様油圧ショベル機において、クレー
   ンモードを選択したときにはオフセットアームの作動を
   制限する制限手段を設けたことを特徴とするクレーン仕
   様油圧ショベル機。
2. 【請求項２】 前記制限手段はパイロット油圧ポンプと
   オフセットリモコン弁入力ポートとの間の油路に電磁切
   換弁を設け、クレーンモードを選択したときは該油路を
   閉鎖するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
   クレーン仕様油圧ショベル機。
3. 【請求項３】 前記制限手段はオフセットリモコン弁の
   パイロット出力油路とオフセットシリンダの切換制御弁
   のパイロットポートとを接続する油路に電磁切換弁を設
   け、クレーンモードを選択したときは該油路を閉鎖する
   ようにしたことを特徴とする請求項１に記載のクレーン
   仕様油圧ショベル機。