(57)【要約】【課題】油圧シリンダにより回動されるアダプタを先端アームにリンク機構を介して取付けた建設機械においても、このアダプタに垂下式作業具と回動式作業具とを交換可能に取付けることが可能となる建設機械の油圧回路を提供する。【解決手段】油圧シリンダ２８のボトム室２８ｃ、ロッド室２８ｄと油圧シリンダ２８のコントロール弁６６との間の各管路７５，７６に接続して可変リリーフ弁８２，８３を設ける。各可変リリーフ弁８２，８３に並列に逆止弁９３，９４を設ける。各可変リリーフ弁８２，８３の設定圧力を高圧側リリーフ圧と低圧側リリーフ圧とに切換える電磁弁８４やスイッチ８６を設ける。回動式作業具装着時にはスイッチ８６をオフとして可変リリーフ弁８２，８３を高圧側リリーフ圧に設定する。垂下式作業具装着時にはスイッチ８６をオンとして可変リリーフ弁８２，８３を低圧側リリーフ圧に設定する。【選択図】図７
2010101004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業具装着用アダプタを作業用アームの先端アームに回動可能に取付け、
前記先端アームに、前記アダプタをリンク機構を介して回動させる油圧シリンダを取付け、
前記作業具として、作業時に前記油圧シリンダの作動により回動される回動式作業具と、作業時に前記先端アームの傾斜角の変化に関わらず鉛直姿勢で前記先端アームから垂下されて使用されることがある垂下式作業具とが前記アダプタに交換可能に取付けられる建設機械の油圧回路において、
前記油圧シリンダのボトム室、ロッド室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の各管路の最高油圧を設定する可変リリーフ弁と、
各可変リリーフ弁にそれぞれ並列に接続された逆止弁と、
前記可変リリーフ弁の設定圧力を、前記管路への圧油の供給により前記回動式作業具を回動可能とするリリーフ圧である高圧側リリーフ圧と、前記垂下式作業具装着時の作業具自重により作業具が傾斜姿勢から鉛直姿勢へ回動可能な低圧側リリーフ圧とに選択的に切換え可能なリリーフ圧切換え手段とを備えたことを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
前記リリーフ弁のリリーフ圧を切換える電磁弁と、
前記建設機械の運転室に設けられ、前記電磁弁を切換えるスイッチとを備えたことを特徴とする建設機械の油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業用アームの先端に取付けられるアダプタに、リフティングマグネット、グラップルバケット、ホークバケット等のように垂下して使用することのある垂下式作業具と、バックホウバケット等のように作業上回動させる必要のある回動式作業具とが交換可能に取付けられる建設機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械において、多関節構造の作業用アームの先端にバックホウバケット（以下バックホウバケットのように作業中に回動させる必要のある作業具を回動式作業具と称す。）を取付ける場合、作業用アームの先端アームに油圧シリンダを取付け、この油圧シリンダのピストンロッドを、作業具の回動角増大用のリンク機構を介してバックホウバケットに連結する。前記リンク機構は、作業用の先端アームに枢着されるリンク（以下アームリンクと称す。）と、このアームリンクと前記油圧シリンダにピストンロッドに一端を連結し、他端を作業具に連結するリンク（以下作業具リンクと称す。）とからなる。
【０００３】
マテアリアルハンドリングマシンのように長尺の先端アームにグラップルバケットを取付けて作業を行う場合、グラップルバケットを傾斜させた姿勢で作業を行うと、先端アームが長尺であるために先端アームに対する負担が大きくなるので、従来は一般にグラップルバケットが鉛直姿勢となるように油圧シリンダを操作して作業を行っている。しかしながら、このグラップルバケットの姿勢を考慮し、油圧シリンダを操作しながら作業を行うとオペレータの負担が増大するため、油圧シリンダと作業具とのリンク機構を介する連結を解いた状態で作業を行うこと（以下垂下して作業を行うことのある作業具を垂下式作業具と称す。）が望まれる。
【０００４】
しかしながら、このように垂下式作業具と油圧シリンダとのリンク機構を介する連結を解き、垂下式作業具を先端アームに垂下して取付けると、作業具リンクの作業具側端部は垂下式作業具に連結しないため、宙ぶらりんとなり、作業用アームの作動につれて作業具リンクが揺動して先端アームに衝突し、先端アームを損傷させる。
【０００５】
この垂下式作業具を用いる際の作業具リンクの揺動を防止するため、特許文献１には、先端アームに固定部材を設け、この固定部材に、作業具リンクの端部をピン付けし固定する作業具リンク揺れ止め防止装置が提案されている。また、この作業具リンクを先端アームに固定する構造を採用した場合、コントロール弁から油圧シリンダへの圧油のリークによって油圧シリンダが伸長し、このため作業具リンクを介して固定部材に無理な力がかかり、この固定部材が変形したり損傷したりするおそれがある。そこで特許文献１に記載の発明においては、さらに、この作業具リンクの固定部材の油圧シリンダ伸長による変形、損傷を防止するため、垂下式作業具を用いかつ作業具リンクを先端アームに固定した状態において、コントロール弁と油圧シリンダとの間の管路を遮断して油圧シリンダの伸長を防止する手段を付加した油圧回路が提案されている。
【０００６】
一方、建設機械においては、先端アームに作業具を直接取付けるのではなく、特許文献２や特許文献３に記載のように、作業具の着脱を容易化しうるアダプタを先端アームに取付け、このアダプタを前記油圧シリンダにリンク機構を介して連結し、このアダプタに各種作業具を交換可能に装着することが行われる。このようなアダプタを用いれば、作業の種類によって異なる作業具を容易、迅速に交換することが可能となる。
【０００７】
【特許文献１】特許第３７６７３９９号公報
【特許文献２】特開平９−２０９３９１号公報
【特許文献３】特開平１１−１０７３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のように、クラムシェルバケットのような垂下式作業具とバックホウバケットのような回動式作業具を交換可能に取付ける建設機械において、特許文献２、３に記載のように、先端アームにアダプタを常時取付けておき、このアダプタに各種作業具を交換可能に装着することとすれば、作業具の交換を容易、迅速に行うことが可能となる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に示すように、垂下式作業具を用いる際に作業具リンクを先端アームに固定する構造は、特許文献２、３に記載のようにこの作業具リンクをアダプタに常時連結しておく構成をとる場合には採用できない。このため、作業具交換に要する時間、労力の削減が図れないという問題点がある
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑み、作業用アームにアダプタを取付けると共に油圧シリンダによりリンク機構を介してアダプタを回動可能に連結した建設機械においても、このアダプタに垂下式作業具を鉛直姿勢で取付けることが可能となると共に、垂下式作業具を使用する際の作業具リンクの揺動の問題が解消され、作業具の交換に要する時間、労力の削減が図れる建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の建設機械の油圧回路は、作業具装着用アダプタを作業用アームの先端アームに回動可能に取付け、
前記先端アームに、前記アダプタをリンク機構を介して回動させる油圧シリンダを取付け、
前記作業具として、作業時に前記油圧シリンダの作動により回動される回動式作業具と、作業時に前記先端アームの傾斜角の変化に関わらず鉛直姿勢で前記先端アームから垂下されて使用されることがある垂下式作業具とが前記アダプタに交換可能に取付けられる建設機械の油圧回路において、
前記油圧シリンダのボトム室、ロッド室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の各管路の最高油圧を設定する可変リリーフ弁と、
各可変リリーフ弁にそれぞれ並列に接続された逆止弁と、
前記可変リリーフ弁の設定圧力を、前記管路への圧油の供給により前記回動式作業具を回動可能とするリリーフ圧である高圧側リリーフ圧と、前記垂下式作業具装着時の作業具自重により作業具が傾斜姿勢から鉛直姿勢へ回動可能な低圧側リリーフ圧とに選択的に切換え可能なリリーフ圧切換え手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の建設機械の油圧回路は、請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
前記リリーフ弁のリリーフ圧を切換える電磁弁と、
前記建設機械の運転室に設けられ、前記電磁弁を切換えるスイッチとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、回動式作業具を使用する場合には、可変リリーフ弁のリリーフ圧を高圧側リリーフ圧に設定することにより、回動式作業具を油圧シリンダによって回動させて作業を行うことができる。一方、垂下式作業具を使用する場合は、可変リリーフ弁のリリーフ圧を低圧側リリーフ圧に設定する。この場合、作業用アームの作動によって先端アームの鉛直線に対する傾斜角が変化する。これに伴い、垂下式作業具の鉛直線に対する傾斜角も変化し、垂下式作業具の自重により、傾斜角に応じて油圧シリンダのボトム室（またはロッド室）に油圧を発生させる。そして、このボトム室（ロッド室）に発生した油圧により、ボトム室（ロッド室）につながる管路、その管路の可変リリーフ弁、ロッド室（ボトム室）側管路に接続された逆止弁を経てロッド室（ボトム室）へと作動油が還流し、垂下式作業具は鉛直姿勢に戻され、常に鉛直の姿勢で作業を行うことができる。このため、オペレータは垂下式作業具を垂直にするための煩雑な操作が不要となり、操作が容易になると共に、作業性が向上する。
【００１４】
また、作業具交換の際には、可変リリーフ弁のリリーフ圧を高圧側リリーフ圧に設定しておくことにより、交換のためのアダプタの回動を行わせることができ、作業具の交換に要する時間、労力の削減が図れる。
【００１５】
また、垂下式作業具を用いる場合、作業具リンクはアダプタに連結したままで拘束されているから、作業時における先端アームの傾斜角の変動に伴って作業具リンクが揺動することがなく、作業具リンクの揺動、衝突による先端アームの損傷が防止される。
【００１６】
また、垂下式作業具を用いて作業をしている際に、作業具がリンク機構を介して常に油圧シリンダに接続されているので、上部旋回体の旋回開始、停止時の作業具の慣性による垂下式作業具の揺れを、油圧シリンダにおける作動油の流れの抵抗によって抑制することができ、この揺れ防止のためのオペレータによる操作が不要となり、この意味においても操作が容易になると共に、オペレータの負担を軽減することができ、作業性を向上させることができる。特に垂下式作業具使用時の低圧側リリーフ圧をタンク圧よりも少し高いリリーフ圧に設定しておけば、この揺れ抑制効果が高まる。また、作業具の揺れが抑制されるので、作業具の位置決めも容易となる。
【００１７】
また、垂下式作業具を用いて作業を行う場合であっても、特殊な作業上の要求により、作業具を傾斜させる必要がある場合には、リリーフ弁のリリーフ圧を高圧側リリーフ圧に設定すれば、作業具を傾斜させて作業を行うことが可能となり、作業現場への適用性が向上する。
【００１８】
請求項２の発明によれば、リリーフ圧を切換え用電磁弁を切換えるスイッチを建設機械の運転室に設けたので、リリーフ圧の切換えが容易、迅速に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の建設機械の一例を示す側面図である。１は岸壁２の近傍の地面３上で荷役作業を行う建設機械であり、船舶４上に搭載する荷物の積み込み、積み降ろしを行なうものである。５は自走式下部走行体であり、この例ではこの下部走行体５がクローラ式走行体である場合について示しているが、ホイール式走行体あるいはレール上を転動する鉄輪を有するものを適用する場合もある。
【００２０】
下部走行体５の走行体フレーム上にタワー６を設置し、タワー６の頂部に旋回装置７を介して上部旋回体８を設置する。上部旋回体８上に油圧パワーユニット１０と、運転室１１と、カウンタウエイト１２等を搭載する。タワー６の中途部分で上部旋回体８の下面に上部旋回体８に搭載した油圧パワーユニット１０等の保守点検用の踊り場１３を設ける。この踊り場１３は上部旋回体８の下面から搭載機器の点検が可能な高さにあり、また、上部旋回体８の前後の幅に近い前後幅を有する。１４はこの踊り場１３に地上からオペレータや作業員等が昇降するために踊り場１３に取付けた梯子である。踊り場１３の周囲には安全のための手摺１５を設ける。上部旋回体８にもこの上部旋回体８と踊り場１３との間でオペレータ等が昇降するための昇降用梯子１６を設ける。上部旋回体８にも踊り場１７と手摺１８とを設置する。
【００２１】
２０は上部旋回体８に取付けられた多関節構造の作業用アームであり、この作業用アーム２０は、油圧シリンダ２１により上部旋回体８に起伏可能に取付けられた第１のアーム２２と、この第１のアーム２２の先端に油圧シリンダ２３により上下方向に回動可能に取付けられた第２のアーム（以下先端アームと称す。）２４とを有する。この作業用アーム２０は３本以上のアームの多関節構造で構成される場合もある。
【００２２】
先端アーム２４の先端にアダプタ２５を介して垂下式作業具を取付ける。この実施の形態においては、この垂下式作業具がグラップルバケット２６である場合について示している。２８は先端アーム２４に取付けられた油圧シリンダであり、作業具をアダプタ２５と共にリンク機構２９を介して回動させるものである。
【００２３】
図２はグラップルバケット２６の取付け構造およびこのグラップルバケット２６の構造を拡大して示す図である。アダプタ２５はピン３０により先端アーム２４の先端に回動可能に取付ける。油圧シリンダ２８の一端（チューブ２８ａ）は図１に示すように先端アーム２４の上面に設けたブラケット３１にピン３２により連結して取付ける。リンク機構２９を構成するリンクは、先端アーム２４に一端をピン３３により枢着したアームリンク３４と、アダプタ２５に一端をピン３５により枢着した作業具リンク３６とを有し、油圧シリンダ２８の他端（ピストンロッド２８ｂ）をこれらのリンク３４,３６の先端にピン３７により連結する。
【００２４】
グラップルバケット２６はその上部にアダプタ２５に取付けるためのブラケット４２を有する。このブラケット４２は、２枚の平行板からなり、アダプタ２５の下端部を挟んでピン４０，４１によりアダプタ２５に着脱可能に連結するものである。このブラケット４２の下部にフレーム４３を設け、このフレーム４３にそれぞれ枢着軸４４を介して開閉可能に複数本の把持爪４５を取付ける。フレーム４３と各把持爪４５との間にそれぞれ爪開閉用の油圧シリンダ４６を取付ける。
【００２５】
図３はアダプタ２５の構造を示す側面図である。図３に示すように、アダプタ２５の上部には、先端アーム２４にピン３０により連結する取付け部（ボス）４７と、作業具リンク３６にピン３５により連結する取付け部（ボス）４８とを設ける。アダプタ２５の下部フレーム５０の端部には、前記グラップルバケット２６を連結するピン４０を嵌合する固定フック５１を設ける。５２はこの固定フック５１との間でピン４０を抜け出し不能に把持する可動フックである。この可動フック５２は、下部フレーム５０に設けた軸５３を中心に回動可能に取付ける。
【００２６】
５４はアダプタ２５を作業具リンク３６に連結するピン３５を中心に回動可能に取付けた可動アームである。この可動アーム５４にはグラップルバケット２６を連結するピン４１を嵌合して固定する凹状の嵌合部５５を設ける。５６はアダプタ２５に作業具を着脱するための油圧シリンダである。この油圧シリンダ５６は、一端をピン５７により可動フック５２に連結し、他端をピン５８により可動アーム５４に連結する。５９は下部フレーム５０に設けたピン孔であり、可動フック５２をロックするロックピン６０（図４（Ｄ）参照）を挿着するものである。
【００２７】
図４にアダプタ２５に地上に置いたグラップルバケット２６を装着する際の手順を示す。まず図４（Ａ）に示すように、油圧シリンダ５６を収縮させておくことにより、可動アーム５４を下部フレーム５０側に近接させ、可動フック５２を固定フック５１から離して開放状態としておく。そして図１に示した第１のアーム２２を下げることにより、アダプタ２５を下げ、図４（Ｂ）に示すように、予めグラップルバケット２６に取付けている一方のピン４０に固定フック５１を嵌合する。
【００２８】
次に図１に示した第１のアーム２２を少し持ち上げながら、図４（Ｃ）に示すように、先端アーム２４に取付けた油圧シリンダ２８を伸長させてアダプタ２５を運転室１１側に回動させてアダプタ２５の後側を持ち上げることにより、固定フック５１を上向きとし、ピン４０を抜け止めする。同時に、可動アーム５４の嵌合部５５を、アダプタ２５に予め取付けられている他方のピン４１に対面、接触させる。
【００２９】
次に図４（Ｄ）に示すように、油圧シリンダ５６を伸長させ、可動アーム５４を回動させて嵌合部５５をグラップルバケット２６に取付けられているピン４１に嵌合する。同時に、可動フック５２をピン４０に掛けてこの可動フック５２と固定フック５１との間でピン４０を把持する。次に下部フレーム５０に予め設けられた孔５９にロックピン６０を挿着して可動フック５２の動きを防止し、可動フック５２をロックする。
【００３０】
グラップルバケット２６をアダプタ２５から外す際には、グラップルバケット２６を地面に置き、ロックピン６０を下部フレーム５０から抜き、油圧シリンダ５６を収縮させて可動フック５２をピン４０から離すと同時に、可動アーム５４を回動させてピン４１から嵌合部５５を外し、油圧シリンダ２８を収縮させ、かつ第１のアーム２２を少し持ち上げてアダプタ２５からグラップルバケット２６を外す。
【００３１】
図５は回動式作業具の一例であるバックホウバケット６１を先端アーム２４にアダプタ２５を介して取付けた状態を示す。図６は垂下式作業具の他の例であるリフティングマグネット６２を先端アーム２４にアダプタ２５を介して取付けた例である。なお、垂下式作業具としてのグラップルバケット２６やリフティングマグネット６２は回動式に用いられることもある。また、例えばホークバケット等も回動式、垂下式のいずれの形態でも用いられる。
【００３２】
図７は本発明の油圧回路の一実施の形態を示す油圧回路図である。６３は前記油圧パワーユニット１０に含まれる主ポンプ、６４，６５は同じくそれぞれパイロットポンプと油タンクである。６６は主ポンプ６３と油圧シリンダ２８との間の油圧回路に設けられたコントロール弁である。６７はコントロール弁６６のパイロット弁である。
【００３３】
このパイロット弁６７は、操作レバー６８を矢印６９方向に操作すると、パイロットポンプ６４からのパイロット圧油が管路７０、弁７１、管路７２を介してコントロール弁６６の操作室６６ａに供給されてコントロール弁６６が上位置に切換わる。これにより、主ポンプ６３からの圧油がコントロール弁６６のポート６６ｃ，６６ｄ、管路７５を通して油圧シリンダ２８のボトム室２８ｃに入り、ロッド室２８ｄの作動油は管路７６、コントロール弁６６のポート６６ｅ，６６ｆ、管路７７を通して油タンク６５に戻され、油圧シリンダ２８が伸長する。
【００３４】
反対に、操作レバー６８を矢印７８の方向に操作すると、パイロットポンプ６４からのパイロット圧油が管路７０、弁７９、管路８０を介してコントロール弁６６の操作室６６ｂに供給されてコントロール弁６６が下位置に切換わる。これにより、主ポンプ６３からの圧油がコントロール弁６６のポート６６ｃ，６６ｅ、管路７６を通して油圧シリンダ２８のロッド室２８ｄに入り、ボトム室２８ｃの作動油は管路７５、コントロール弁６６のポート６６ｄ，６６ｆ、管路７７を通して油タンク６５に戻され、油圧シリンダ２８が収縮する。
【００３５】
８２，８３はそれぞれコントロール弁６６とボトム室２８ｃ、ロッド室２８ｄとの間の管路７５，７６と、油タンク６５との間に挿入された可変リリーフ弁である。９３，９４はそれぞれこれらの可変リリーフ弁８２，８３と並列に設けた逆止弁である。可変リリーフ弁８２，８３は操作室８２ａ，８３ａを有し、これらの操作室８２ａ，８３ａにパイロット圧油が供給された状態では可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧は高圧（例えば１７．６ＭＰａ）に設定される。この高圧側リリーフ圧は、図５に示したような回動式作業具であるバックホウバケット６１等を回動させて作業を行う場合に必要とされる油圧である。反対に、操作室８２ａ，８３ａにパイロット圧油が供給されない状態では可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧は低圧（例えば３．９ＭＰａ）に設定される。この低圧側リリーフ圧は、図１、図２に示したような垂下式作業具であるグラップルバケット２６等の自重により、垂下式作業具を鉛直姿勢へ回動させることが可能となる油圧である。
【００３６】
８４は可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧を切換えるために設けた電磁弁である。８５は上部旋回体８に搭載した電源、８６は運転室１１に取付けた電磁弁切換え用のスイッチ（図８参照）である。バックホウバケット６１等の回動式作業具を用いる場合には、スイッチ８６をオフ（開）とする。このとき、電磁弁８４のソレノイド８４ａには通電されないから、電磁弁８４は図示の下位置にある。このため、パイロットポンプ６４からのパイロット圧油が管路８７、電磁弁８４、管路８８、管路８９，９０を介して可変リリーフ弁８２，８３の操作室８２ａ，８３ａに供給され、可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧は高圧に設定される。このため、コントロール弁６６の上位置または下位置に切換えて油圧シリンダ２８の伸長、収縮動作を行う時に、管路７５，７６の油圧は高圧側リリーフ圧以上に設定されるから、回動式作業具の回動が可能である。
【００３７】
反対に、垂下式作業具を先端アーム２４から垂下した状態で用いる場合には、スイッチ８６をオン（閉）とする。これにより、電源８５により電磁弁８４のソレノイド８４ａに通電され、電磁弁８４が上位置に切換えられる。このため、電磁弁８４の二次側管路８８は電磁弁８４を介して油タンク６５につながる管路９１に連通する。このため、操作室８２ａ，８３ａの油圧はタンク圧となり、可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧が低圧となる。
【００３８】
このように可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧を低圧に設定している場合、図２に示すようにグラップルバケット２６をアダプタ２５を介して取付けた状態において、グラップルバケット２６の重心Ｇがピン３０より前方（上部旋回体８の反対側）にあるときは、グラップルバケット２６の自重Ｆにより、ピン３０を中心として矢印９２に示す方向に回動力が生じる。
【００３９】
この場合、油圧シリンダ２８のロッド室２８ｄにこの自重による油圧が発生する。この自重により、重心Ｇとピン３０とを結ぶ線の鉛直線に対してなす傾斜角度が実質的に垂直と把握できる角度以上であるときに低圧側リリーフ圧である３．９ＭＰａ以上となるようにリリーフ圧を設定しておくと、コントロール弁６６が図示の中立位置にあるにも関わらず、グラップルバケット２６は自重によって回動する。すなわち、ロッド室２８ｄ内の作動油が管路７６、可変リリーフ弁８３、逆止弁９３、管路７５を通してボトム室２８ｃに入る。このとき、ロッド室２８ｄとボトム室２８ｃとの間の断面積の差により、ボトム室２８ｃには油タンク６５より管路７７、逆止弁９３、管路７５を通して作動油が補充される。
【００４０】
重心Ｇがピン３０よりも後方にある場合には作業具自重による油圧がボトム室２８ｃに発生する。そしてこの油圧が低圧側リリーフ圧以上であれば、コントロール弁６６が中立位置にあるにも関わらず、ボトム室２８ｃ内の作動油が管路７５、可変リリーフ弁８２、逆止弁９４、管路７６を通してロッド室２８ｄに入る。このとき、このとき、ロッド室２８ｄとボトム室２８ｃとの間の断面積の差により、ボトム室２８ｃから出た作動油の一部は、管路７７より油タンク７５に流出する。
【００４１】
このようにボトム室２８ｃに作業具自重による油圧が発生する場合、すなわち作業具が後側に向けて傾斜している場合、ロッド室２８ｄとボトム室２８ｃとの断面積の相違により、前側に向けて傾斜している場合に比較し、ボトム室２８ｃに自重により発生する油圧は低くなり、可変リリーフ弁８２，８３の低圧側リリーフ圧を同じにすると、自重により回動可能な最小傾斜角は、作業具が後側に向けて傾斜している場合の方がやや大きくなる。この回動可能な最小傾斜角は低圧側リリーフ圧が低くなるほど小さくできるので、作業具の重量や作業具の種類等に応じてこの低圧側リリーフ圧を設定すればよい。この鉛直姿勢と把握できる最小傾斜角は、作業効率の観点から１０度以下とすることが好ましい。また、グラップルバケット２６の前方、後方の前記最小傾斜角を等しくするため、油圧シリンダ２８における断面積が広い方のボトム室８２ｃ側の可変リリーフ弁８２の低圧側リリーフ圧を、断面積が狭い側のロッド室２８ｄより低く設定してもよい。
【００４２】
このように、この実施の形態によれば、油圧シリンダ２８につながる管路７５，７６の油圧を設定する可変リリーフ弁８２，８３を設け、グラップルバケット２６のような垂下式作業具を使用する場合は、可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧を低圧側リリーフ圧に設定するようにしたので、先端アーム２４の角度の如何にかかわらず、グラップルバケット２６等の垂下式作業具は自重により鉛直姿勢となるように回動し、垂下された状態で作業を行うことができ、オペレータは垂下式作業具を垂直姿勢にするための煩雑な油圧シリンダ２８の操作が不要になり、操作が容易になると共に、作業性が向上する。また、作業具交換の際には、可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧を高圧側リリーフ圧に設定しておくことにより、交換のためのアダプタ２５の回動を行わせることができる。
【００４３】
したがって、先端アーム２４にアダプタ２５を介して回動式作業具または垂下式作業具を取付けたいずれの場合にも、本来の作業具の回動態様や垂下態様で作業を行うことができ、作業具の交換も行える。そして、垂下式作業具を取付けた場合、作業具リンク３６はアダプタ２５に連結したままで拘束されているから、作業用アーム２０の作動に伴って作業具リンク３６が揺動することがなく、作業具リンク３６の揺動、衝突による先端アーム２４の損傷が防止される。
【００４４】
また、グラップルバケット２６やリフティングマグネット６２等の垂下式作業具を用いる場合も、これらの作業具はリンク機構２９を介して常に油圧シリンダ２８に接続されているので、上部旋回体８の旋回開始、停止時の作業具２６，６２の慣性による揺れが、油圧シリンダ２８のボトム室２８ｃ、ロッド室２８ｄ間、およびこれらの室２８ｃ，２８ｄと油タンク６５との間の作動油の流れの抵抗によって抑制される。このため、オペレータによる揺れ防止のための操作が不要となり、この意味においてもオペレータの負担を軽減することができ、作業性を向上させることができる。また、作業具の揺れが抑制されるので、作業具の位置決めも容易となる。なお、低圧側リリーフ圧はタンク圧としてもよいが、実施の形態で示したように、垂下式作業具使用時の低圧側リリーフ圧をタンク圧よりも少し高いリリーフ圧に設定しておけば、この揺れ抑制効果がさらに高まる。
【００４５】
また、グラップルバケット２６等の垂下式作業具を使用している際に、例えばある構造物の下に把持したい対象物が存在する場合、可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧を高圧側リリーフ圧に設定すれば、グラップルバケット２６を横向きにして対象物を把持することができる。このため、垂下式作業具を使用する際の作業態様を拡大することができる。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、図８の平面図に示すように、可変リリーフ弁８２，８３の切換え回路のリリーフ圧を切換えるスイッチ８６を建設機械の運転室１１内に設けたので、リリーフ圧の切換えが容易、迅速に行える。
【００４７】
上記実施の形態においては、スイッチ８６により電磁弁８４を切換えることにより、可変リリーフ弁８２，８３のリリーフ圧を切換えるように構成したが、図９に示すように、手動式の操作手段８２ｂ，８３ｂによりリリーフ圧を切換える構成も採用可能である。
【００４８】
本発明は、上記実施の形態以外に、垂下式作業具として用いられることのある作業具を作業用アームに取付ける他の建設機械にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による油圧回路を適用する建設機械の一例を示す側面図である。
【図２】図１の作業具の構造および取付け構造を示す拡大図である。
【図３】本発明において用いるアダプタの一例を示す側面図である。
【図４】この例のアダプタによる作業具の取付け手順を示す図である。
【図５】本発明の建設機械において用いる回動式作業具の一例であるバックホウバケットをアームに取付けた状態を示す側面図である。
【図６】本発明の建設機械において用いる垂下式作業具の一例であるリフティングマグネットをアームに取付けた状態を示す側面図である。
【図７】本発明の建設機械の油圧回路の一実施の形態を示す油圧回路図である。
【図８】この実施の形態におけるリリーフ圧切換え用のスイッチの配置を示す平面図である。
【図９】本発明の建設機械の油圧回路の他の実施の形態を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
【００５０】
１：建設機械、２：岸壁、３：地面、４：船舶、５：下部走行体、６：タワー、７：旋回装置、８：上部旋回体、１０：油圧パワーユニット、１１：運転室、１２：カウンタウエイト、１３：踊り場、１４：梯子、１５：手摺、１６：梯子、１７：踊り場、１８：手摺、２０：作業用アーム、２１：油圧シリンダ、２２：第１のアーム、２３：油圧シリンダ、２４：先端アーム、２５：アダプタ、２６：グラップルバケット、２８：油圧シリンダ、２８ｃ：ボトム室、２８ｄ：ロッド室、２９：リンク機構、３０，３２，３３，３５，３７：ピン、３１：ブラケット、３４：アームリンク、３６：作業具リンク、４０，４１：ピン、４２：ブラケット、４３：フレーム、４４：枢着軸、４５：把持爪、４６：油圧シリンダ、４７，４８：ボス、５０：下部フレーム、５１：固定フック、５２：可動フック、５３：軸、５４：可動アーム、５５：嵌合部、５６：油圧シリンダ、５７，５８：ピン、５９：ピン孔、６０：ロックピン、６１：バックホウバケット、６２：リフティングマグネット、６３：主ポンプ、６４：パイロットポンプ、６５：油タンク、６６：コントロール弁、６７：パイロット弁、６８：操作レバー、８２，８３：リリーフ弁、８２ａ，８３ａ：操作室、８２ｂ，８３ｂ：手動式操作手段、８４：電磁弁、８５：電源、８６：スイッチ、９３，９４：逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図７】
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【図９】
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