(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、シリンダ内を２つの油室に画成するピストンにロッドが下側を向く状態で前記上部旋回体に取付けられ、ロッドの下降と上昇に応じて下部走行体に対して上部旋回体のロックとロック解除を行う油圧シリンダと、前記油圧シリンダに圧油の給排を行うことにより、ロッドの上昇，下降を切換える主切換弁と、前記油圧シリンダのロッドを自由落下させるとき、前記２つの油室をそれぞれタンクに連通させる自由落下用切換弁とから構成してなる建設機械。
【請求項２】
油圧落下モードスイッチと自由落下モードスイッチとを備え、油圧落下モードスイッチを選択したときには、前記主切換弁のみをロッド下降側に切換え、自由落下モードスイッチを選択したときには、前記主切換弁をロッド下降側に切換えると共に、自由落下用切換弁をタンク連通側に切換える構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記油圧シリンダのロッドを上昇させる上昇スイッチと、前記油圧シリンダのロッドを下降させる下降スイッチとを備えると共に、油圧シリンダのロッド側油室をタンクに連通させるロッド側の自由落下用切換弁と直列に自由落下開始用切換弁を設け、前記自由落下開始用切換弁は、下降スイッチと自由落下モードスイッチとを選択したときのみタンク連通側に切換わる構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記油圧シリンダのロッドが最も上昇した状態を検出する最上昇検出スイッチと、前記最上昇検出スイッチによってロッドが最も上昇した状態であることを表示する最上昇表示手段と、前記油圧シリンダのロッドが最も下降した状態を検出する最下降検出スイッチと、前記最下降検出スイッチによってロッドが最も下降した状態であることを表示する最下降表示手段とを設けてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。
【請求項５】
前記油圧シリンダは、シリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に設けられボトム側油室とロッド側油室とを画成するピストンと、一端が前記ピストンに固着され他端がシリンダ外に突出したロッドとからなる単動油圧シリンダによって構成し、ボトム側油室にはロッドを下降側に付勢するばねを設けてなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下部走行体上に旋回可能な上部旋回体が搭載された、例えばアースドリル、杭打機、油圧ショベル等の建設機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に設けられた油圧シリンダのロッド先端を下部走行体の凹陥部内に挿入することによって上部旋回体の旋回をロックする旋回ロック装置と、この旋回ロック装置の駆動を制御する制御手段からなる建設機械が知られている（例えば、特開平３−１５１４２３号公報等）。
【０００３】
このような従来技術による建設機械では、油圧シリンダに圧油を給，排することによって油圧シリンダのロッドを上昇，下降させ、上部旋回体の旋回を許可，禁止（ロック）するものである。
【０００４】
また、他の従来技術として、上部旋回体には手動操作によって上，下方向に移動可能なロックピンと、下部走行体にはこのロックピンに対応した位置に凹陥部が設けられたものが知られている（例えば、実開昭６１−７６８６６号公報等）。
【０００５】
このような他の従来技術による建設機械では、作業者は、ロックピンを下部走行体に向けて付勢しつつ上部旋回体をゆっくりと旋回させる。これによって、ロックピンが下部走行体の凹陥部に位置合せされたときに、ロックピンが凹陥部内に挿入され、上部旋回体がロックされるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による建設機械では、油圧シリンダに圧油を供給することによって、ロッドを下降させ上部旋回体の旋回をロックするものである。しかし、このような建設機械では、ロッドと凹陥部との位置合せを行わなければならず、他の従来技術に示すような手動操作に慣れた熟練した作業者にとっては、却って上部旋回体の旋回をロックする作業が煩わしくなるという問題がある。
【０００７】
また、上述した建設機械では、油圧シリンダのロッドを確実に凹陥部内に挿入するために、上部旋回体の旋回速度等からロッドを下降させるタイミングを演算している。このため、旋回速度等を検出するためのセンサ等を別途設ける必要があり、製造コストが高いという問題もある。
【０００８】
一方、上述した他の従来技術にあっては、ロックピンを手動操作するためにロックピンを運転室近傍に配置しなければならず、旋回ロック装置の取付け自由度が低いという問題がある。
【０００９】
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、本発明は、ロッドをその自重によって下降させることによって下部走行体に対して上部旋回体をロックすることができる建設機械を提供することにある。
【００１０】
【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、請求項１の発明は、下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、シリンダ内を２つの油室に画成するピストンにロッドが下側を向く状態で前記上部旋回体に取付けられ、ロッドの下降と上昇に応じて下部走行体に対して上部旋回体のロックとロック解除を行う油圧シリンダと、前記油圧シリンダに圧油の給，排を行うことにより、ロッドの上昇，下降を切換える主切換弁と、前記油圧シリンダのロッドを自由落下させるとき、前記２つの油室をそれぞれタンクに連通させる自由落下用切換弁とから構成したことにある。
【００１１】
このように構成したことにより、上部旋回体をロックするときには、自由落下用切換弁をタンク連通側に切換える。このとき、油圧シリンダの２つの油室がタンクに連通し、油圧シリンダのロッドが自由落下する。一方、上部旋回体のロックを解除するときには、主切換弁をロッド上昇側に切換える。このとき、油圧シリンダに圧油が供給され、油圧シリンダのロッドが上昇する。これにより、主切換弁と自由落下用切換弁とによって上部旋回体のロックとロック解除とを行うことができる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、油圧落下モードスイッチと自由落下モードスイッチとを備え、油圧落下モードスイッチを選択したときには、前記主切換弁のみをロッド下降側に切換え、自由落下モードスイッチを選択したときには、前記主切換弁をロッド下降側に切換えると共に、自由落下用切換弁をタンク連通側に切換える構成としたことにある。
【００１３】
これにより、油圧落下モードスイッチを選択したときには、主切換弁のみをロッド下降側に切換え、油圧シリンダから圧油を排出する。このため、油圧シリンダのロッドは油圧によって下降する。一方、自由落下モードスイッチを選択したときには、主切換弁をロッド下降側に切換えると共に、自由落下用切換弁をタンク連通側に切換える。このため、油圧シリンダの２つの油室はタンクに連通し、油圧シリンダのロッドはその自重によって下降する。
【００１４】
また、請求項３の発明は、油圧シリンダのロッドを上昇させる上昇スイッチと、油圧シリンダのロッドを下降させる下降スイッチとを備えると共に、油圧シリンダのロッド側油室をタンクに連通させるロッド側の自由落下用切換弁と直列に自由落下開始用切換弁を設け、前記自由落下開始用切換弁は、下降スイッチと自由落下モードスイッチとを選択したときのみタンク連通側に切換わる構成としたことにある。
【００１５】
このように構成したことにより、自由落下モードスイッチを選択し、さらに下降スイッチを選択したときのみ油圧シリンダの２つの油室をタンクに連通させることができる。これにより、自由落下モードスイッチのみを選択したときに、油圧シリンダの２つの油室をタンクに連通し、作業者の意思に反して油圧シリンダが下降するのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項４の発明は、油圧シリンダのロッドが最も上昇した状態を検出する最上昇検出スイッチと、前記最上昇検出スイッチによってロッドが最も上昇した状態であることを表示する最上昇表示手段と、油圧シリンダのロッドが最も下降した状態を検出する最下降検出スイッチと、前記最下降検出スイッチによってロッドが最も下降した状態であることを表示する最下降表示手段とを設けたことにある。
【００１７】
これにより、最上昇表示手段によって油圧シリンダのロッドが最上昇したことを表示し、最下降表示手段によって油圧シリンダのロッドが最下降したことを表示し、油圧シリンダのロッドが最上昇側，最下降側のストロークエンドに達したことを作業者に認識させることができる。
【００１８】
また、請求項５の発明は、油圧シリンダは、シリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に設けられボトム側油室とロッド側油室とを画成するピストンと、一端が前記ピストンに固着され他端がシリンダ外に突出したロッドとからなる単動油圧シリンダによって構成し、ボトム側油室にはロッドを下降側に付勢するばねを設けたことにある。
【００１９】
これにより、油圧シリンダのロッドを自由落下させるときでも、ばねによって油圧シリンダのロッドの下降側に付勢し、ロッドを確実に下降させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による建設機械を図１ないし図９に従って詳述する。
【００２１】
ここで、図１ないし図７は第１の実施の形態による建設機械として杭打機を例に挙げて説明する。
【００２２】
１は下部走行体で、この下部走行体１はトラックフレーム２と、このトラックフレーム２の左，右両側に設けられ、前，後に延びる履帯３，３とによって構成され、下部走行体１上には上部旋回体４が旋回可能に搭載されている。
【００２３】
ここで、上部旋回体４は、旋回フレーム５と、この旋回フレーム５上に設けられた建屋６とによって構成されている。そして、建屋６内には駆動源となるエンジン、油圧源等が配設されている。また、上部旋回体４には、旋回フレーム５の前側にフロントブラケット７が設けられている。そして、フロントブラケット７は、リーダ８の下端側を支持することによりバックステー９と共にリーダ８をほぼ直立状態に保っている。
【００２４】
１０はリーダ８に昇降可能に吊下されたフロントアタッチメントで、このフロントアタッチメント１０は、削孔用のスクリュー１１と、このスクリュー１１を回転駆動する駆動源（図示せず）を備えたオーガ装置１２とから構成されている。そして、フロントアタッチメント１０は、オーガ装置１２の駆動源によりスクリュー１１を回転させ、リーダ８に沿って昇降することにより、スクリュー１１による削孔作業を行うものである。
【００２５】
１３は下部走行体１と上部旋回体４との間に設けられた旋回ロック装置で、この旋回ロック装置１３は、トラックフレーム２の上面側に位置して設けられた１個または複数個のブロック１４（一個のみ図示）と、旋回フレーム５に設けられた油圧シリンダ１５とによって構成されている。そして、ブロック１４はトラックフレーム２から略三角状に突出して設けられ、その中央部には凹陥部１４Ａが凹設されている。
【００２６】
また、油圧シリンダ１５は、シリンダ１５Ａと、このシリンダ１５Ａ内に摺動可能に設けられロッド側油室Ａとボトム側油室Ｂとを画成するピストン１５Ｂと、一端がこのピストン１５Ｂに固着され他端がシリンダ１５Ａ外に突出したロッド１５Ｃからなる単動油圧シリンダによって構成されている。そして、油圧シリンダ１５はロッド１５Ｃが下側を向く状態で旋回フレーム５に取り付けられている。このため、ロッド１５Ｃの他端となる先端側がブロック１４の凹陥部１４Ａ内に挿入されることによって、下部走行体１に対して上部旋回体４がロックされ、ロッド１５Ｃの先端側を凹陥部１４Ａ内から抜き出すことによって上部旋回体４のロックが解除されるものである。
【００２７】
なお、旋回ロック装置１３は、例えば図１および図２に示すように上部旋回体４のフロントブラケット７が下部走行体１の前側中央に位置したときに、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃ先端がブロック１４の凹陥部１４Ａ内に挿入可能となるものである。このため、作業者は、上部旋回体４のフロントブラケット７が下部走行体１の前側中央となるように、上部旋回体４を旋回駆動させることによって、油圧シリンダ１５とブロック１４とを略位置合せしておく。
【００２８】
１６は油圧シリンダ１５のボトム側油室Ｂ内に設けられたばねで、このばね１６は油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃを下降側に付勢している。
【００２９】
次に、図４に基づき油圧シリンダ１５を駆動するための油圧回路について説明する。
【００３０】
２１は上部旋回体４に設けられエンジン等の駆動源によって駆動する油圧ポンプで、この油圧ポンプ２１はタンク２２と共に油圧源を構成し、主管路２３Ａ，２３Ｂを通じて油圧シリンダ１５に接続されている。そして、主管路２３Ａは油圧シリンダ１５のロッド側油室Ａに開口し、主管路２３Ｂは油圧シリンダ１５のボトム側油室Ｂに開口している。
【００３１】
２４は主管路２３Ａ，２３Ｂの途中に設けられた主切換弁で、この主切換弁２４は４ポート３位置の電磁パイロット式方向切換弁によって構成されている。そして、主切換弁２４は、ソレノイド２４Ａに電流を供給することによって中立位置（イ）から油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃを上昇させるロッド上昇側位置（ロ）に切換操作され、ソレノイド２４Ｂに電流を供給することによって中立位置（イ）から油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃを下降させるロッド下降側位置（ハ）に切換操作されるものである。また、主切換弁２４の上流側にはリリーフ弁２５が接続されている。
【００３２】
２６は主切換弁２４の下流側に位置して主管路２３Ａ，２３Ｂの途中に設けられたパイロット式チェック弁で、このパイロット式チェック弁２６は、主管路２３Ａ，２３Ｂに設けられたチェック弁２７Ａ，２７Ｂと、このチェック弁２７Ａ，２７Ｂと主管路２３Ｂ，２３Ａとを接続するパイロット管路２８Ａ，２８Ｂとによって構成されている。そして、パイロット管路２８Ａ，２８Ｂは、主管路２３Ｂ，２３Ａ内の圧油をパイロット圧としてチェック弁２７Ａ，２７Ｂに導き、チェック弁２７Ａ，２７Ｂを開弁するものである。
【００３３】
２９Ａ，２９Ｂは基端側がパイロット式チェック弁２６の下流側に位置して主管路２３Ａ，２３Ｂから分岐した分岐管路で、この分岐管路２９Ａ，２９Ｂの先端側はタンク２２に接続されている。
【００３４】
３０，３１は分岐管路２９Ａ，２９Ｂの途中に接続して設けられた自由落下用切換弁で、この自由落下用切換弁３０，３１は２ポート２位置の電磁パイロット式方向切換弁によって構成されている。そして、油圧シリンダ１５のロッド側油室Ａに連通する分岐管路２９Ａに接続されたロッド側の自由落下用切換弁３０は、常時は油圧シリンダ１５のロッド側油室Ａとタンク２２との連通を遮断する遮断位置（ニ）にあり、ソレノイド３０Ａに電流を供給することによってロッド側油室Ａとタンク２２とを連通させる連通位置（ホ）に切換操作される。また、分岐管路２９Ｂに接続されたボトム側の自由落下用切換弁３１も、自由落下用切換弁３０と同様に、常時は遮断位置（ニ）にあり、ソレノイド３１Ａに電流を供給することによってボトム側油室Ｂとタンク２２とを連通させる連通位置（ホ）に切換操作されるものである。
【００３５】
３２は自由落下用切換弁３０とタンク２２との間に位置して分岐管路２９Ａに接続して設けられた自由落下開始用切換弁で、この自由落下開始用切換弁３２は３ポート２位置の電磁パイロット式方向切換弁によって構成されている。また、分岐管路２９Ａの途中には自由落下開始用切換弁３２とタンク２２との間に位置してチェック弁３３が接続されると共に、このチェック弁３３に並列に自由落下開始用切換弁３２とタンク２２とを接続するバイパス管路３４が設けられている。
【００３６】
また、自由落下開始用切換弁３２は、チェック弁３３を通じて分岐管路２９Ａをタンク２２に接続する逆止位置（ヘ）と、バイパス管路３４を通じて分岐管路２９Ａをタンク２２に接続する連通位置（ト）とを有している。そして、自由落下開始用切換弁３２は、ソレノイド３２Ａに電流を供給することによって、逆止位置（ヘ）から連通位置（ト）に切換操作され、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃが自由落下するのを許可するものである。
【００３７】
３５は油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃが最も下降した状態のストロークエンドを検出する最下降検出スイッチで、この最下降検出スイッチ３５は後述する最下降表示手段としての最下降表示ランプ４９を点灯させるものである。また、３６は油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃが最も上昇した状態のストロークエンドを検出する最上昇検出スイッチで、この最上昇検出スイッチ３６は後述する最上昇表示手段としての最上昇表示ランプ５０を点灯させるものである。
【００３８】
次に、図５に基づき主切換弁２４、自由落下用切換弁３０，３１、自由落下開始用切換弁３２を切換操作し、油圧シリンダ１５を駆動するための制御回路について説明する。
【００３９】
４１Ａ，４１Ｂは制御回路用の電源端子で、この電源端子４１Ａ，４１Ｂはバッテリ（図示せず）の＋側端子，−側端子にそれぞれ接続されている。また、一方の電源端子４１Ａには油圧シリンダ１５の駆動を開始，停止させるための駆動用スイッチ４２が設けられている。
【００４０】
Ｒ1 は油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃが自重によって自由落下するのを許す自由落下モードを選択するための自由落下モードスイッチ４３と、自由落下モードであることを表示する自由落下モード表示ランプ４４とに直列接続されたリレーで、このリレーＲ1 は、常開接点Ｒ1-1 ，Ｒ1-2 ，Ｒ1-3 ，Ｒ1-5 と、常閉接点Ｒ1-4 とを有している。
【００４１】
Ｒ2 はロッド１５Ｃを上昇させるための上昇スイッチ４５に直列接続されたリレーで、このリレーＲ2 は常開接点Ｒ2-3 と、常閉接点Ｒ2-1 ，Ｒ2-2 とを有している。また、Ｒ3 はロッド１５Ｃを下降させるための下降スイッチ４６に直列接続されたリレーで、このリレーＲ3 は常開接点Ｒ3-1 ，Ｒ3-2 を有している。
【００４２】
Ｒ4 は油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃを油圧ポンプ２１からの圧油によって落下させる油圧落下モードを選択するための油圧落下モードスイッチ４７と、油圧落下モードであることを表示する油圧落下モード表示ランプ４８とに直列接続されたリレーで、このリレーＲ4 は常開接点Ｒ4-2 と、常閉接点Ｒ4-1 とを有している。Ｒ5 は最下降検出スイッチ３５とロッド１５Ｃが最も下降した状態を示す最下降表示ランプ４９とに直列接続されたリレーで、このリレーＲ5 は常閉接点Ｒ5-1 を有している。さらに、Ｒ6 は最上昇検出スイッチ３６とロッド１５Ｃが最も上昇した状態を示す最上昇表示ランプ５０とに直列接続されたリレーで、このリレーＲ6 は常閉接点Ｒ6-1 を有している。
【００４３】
そして、接点Ｒ1-1 は接点Ｒ4-1 に直列接続されると共に、接点Ｒ1-1 ，Ｒ4-1 は自由落下モードスイッチ４３に並列接続され、自由落下モードを保持するための自己保持回路を形成している。
【００４４】
また、接点Ｒ1-4 は接点Ｒ4-2 に直列接続されると共に、接点Ｒ1-4 ，Ｒ4-2 は油圧落下モードスイッチ４７に並列接続され、油圧落下モードを保持するための自己保持回路を形成している。
【００４５】
一方、接点Ｒ1-2 は、接点Ｒ2-1 とロッド側の自由落下用切換弁３０のソレノイド３０Ａとに直列接続されている。接点Ｒ1-3 は、接点Ｒ2-2 とボトム側の自由落下用切換弁３１のソレノイド３１Ａとに直列接続されている。接点Ｒ2-3 は、接点Ｒ6-1 と主切換弁２４のソレノイド２４Ａとに直列接続されている。接点Ｒ3-1 は、接点Ｒ5-1 と主切換弁２４のソレノイド２４Ｂとに直列接続されている。さらに、接点Ｒ1-5 は、接点Ｒ3-2 と自由落下開始用切換弁３２のソレノイド３２Ａとに直列接続されている。
【００４６】
また、自由落下モードスイッチ４３、油圧落下モードスイッチ４７、上昇スイッチ４５、下降スイッチ４６は、運転室内に設けられ、運転室内の作業者によって操作可能となっている。さらに、自由落下モード表示ランプ４４、油圧落下モード表示ランプ４８、最下降表示ランプ４９、最上昇表示ランプ５０も運転室内に設けられている。このため、作業者は、自由落下モード表示ランプ４４、油圧落下モード表示ランプ４８を目視することによって、旋回ロック装置１３が自由落下モード、油圧落下モードのいずれの動作状態にあるのかを認識することができると共に、最下降表示ランプ４９、最上昇表示ランプ５０を目視することによって、上部旋回体４の旋回がロックされた状態か否かを認識することができる。
【００４７】
本実施の形態による杭打機は上述の如き構成を有するもので、この杭打機を用いて削孔作業（杭打作業）を行うときには、旋回ロック装置１３の油圧シリンダ１５を駆動することによって上部旋回体４の旋回をロックする。そこで、次に油圧シリンダ１５の作動について図６および図７を参照しつつ説明する。
【００４８】
まず、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃの自重とばね１６のばね力によってロッド１５Ｃを降下させる自由落下モードについて説明する。
【００４９】
ここで、初期時において、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃは最も上昇した最上昇位置にあり、上部旋回体４は旋回可能な状態にあるものとする。このとき、最上昇検出スイッチ３６は閉成しているから、最上昇表示ランプ５０は点灯している。
【００５０】
この状態で、上部旋回体４の旋回をロックするロック動作を行うときには、作業者は、上部旋回体４を旋回駆動し、フロントブラケット７を下部走行体１の前側中央に配置する。これにより、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃとブロック１４の凹陥部１４Ａとが略位置合せされる。
【００５１】
次に、作業者は、運転室内に設けられた駆動用スイッチ４２を閉成すると共に、自由落下モードスイッチ４３を閉成する。これにより、リレーＲ1 が励磁され、その接点Ｒ1-1 が閉成して自己保持されると共に、自由落下モード表示ランプ４４が点灯する。このとき、接点Ｒ1-2 ，Ｒ1-3 が閉成してソレノイド３０Ａ，３１Ａに電流が流れるから、２つの自由落下用切換弁３０，３１はいずれも遮断位置（ニ）から連通位置（ホ）に切換わる。また、接点Ｒ1-5 が閉成するものの、接点Ｒ3-2 が開成しているため、自由落下開始用切換弁３２は逆止位置（ヘ）に保持されている。このため、油圧シリンダ１５のロッド側油室Ａ内から油液が漏れ出すことはなく、ロッド１５Ｃは最上昇した状態で維持される。さらに、接点Ｒ1-4 が開成し、油圧落下モード表示ランプ４８は消灯した状態で保持される。
【００５２】
次に、作業者は下降スイッチ４６を閉成する。これにより、リレーＲ3 が励磁され、その接点Ｒ3-1 が閉成するから、主切換弁２４のソレノイド２４Ｂに電流が供給され、主切換弁２４は中立位置（イ）からロッド下降側位置（ハ）に切換わる。このとき、接点Ｒ3-2 も閉成して自由落下開始用切換弁３２のソレノイド３２Ａに電流が流れるから、自由落下開始用切換弁３２は逆止位置（ヘ）から連通位置（ト）に切換わる。
【００５３】
これにより、油圧ポンプ２１から主切換弁２４、パイロット式チェック弁２６を通じて油圧シリンダ１５に圧油が供給されるものの、油圧シリンダ１５のロッド側油室Ａは分岐管路２９Ａ、自由落下用切換弁３０、自由落下開始用切換弁３２を通じてタンク２２に連通され、ボトム側油室Ｂは分岐管路２９Ｂ、自由落下用切換弁３１を通じてタンク２２に連通されている。この結果、油圧シリンダ１５は、ボトム側油室Ｂ内に油圧ポンプ２１からの油液を自給し、ロッド側油室Ａ内の油液を分岐管路２９Ａを通じてタンク２２へと排出する。このため、ロッド１５Ｃは、その自重とばね１６のばね力とによって自由降下すると共に、最上昇検出スイッチ３６が開成し、最上昇表示ランプ５０は消灯する。
【００５４】
このとき、例えば油圧シリンダ１５とブロック１４の凹陥部１４Ａとが正確に位置合せされていないときには、作業者は操作レバー（図示せず）を操作し、上部旋回体４をゆっくりと僅かに旋回させる。そして、油圧シリンダ１５と凹陥部１４Ａとが位置合せされたときには、ロッド１５Ｃの先端が凹陥部１４Ａ内に挿入されるから、上部旋回体４の旋回がロックされる。
【００５５】
そして、ロッド１５Ｃが凹陥部１４Ａ内の底部側に達すると、ロッド１５Ｃが最下降した状態となるから、最下降検出スイッチ３５が閉成する。これにより、最下降表示ランプ４９が点灯すると共に、リレーＲ5 が励磁され、接点Ｒ5-1 が開成する。この結果、ソレノイド２４Ｂへの電流の供給が停止するから、主切換弁２４はロッド下降側位置（ハ）から中立位置（イ）に切換わり、油圧シリンダ１５は停止する。
【００５６】
一方、上部旋回体４を旋回駆動するためロック解除動作を行うときには、作業者は上昇スイッチ４５を閉成する。これにより、リレーＲ2 が励磁され、その接点Ｒ2-1 ，Ｒ2-2 が開成するから、ソレノイド３０Ａ，３１Ａへの電流の供給が停止され、２つの自由落下用切換弁３０，３１はいずれも連通位置（ホ）から遮断位置（ニ）に切換わる。このとき、接点Ｒ2-3 が閉成して主切換弁２４のソレノイド２４Ａに電流が流れるから、主切換弁２４は中立位置（イ）からロッド上昇側位置（ロ）に切換わる。
【００５７】
これにより、油圧ポンプ２１から主切換弁２４、パイロット式チェック弁２６を通じて油圧シリンダ１５に圧油が供給される。このとき、２つの自由落下用切換弁３０，３１はいずれも遮断位置（ニ）にあるから、油圧ポンプ２１から吐出された圧油は主管路２３Ａを通じてロッド側油室Ａに供給されると共に、ボトム側油室Ｂ内の油液は主管路２３Ｂを通じてタンク２２に向けて排出される。この結果、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃは、ばね１６のばね力に抗して上昇するから、最下降検出スイッチ３５が開成し、最下降表示ランプ４９は消灯する。
【００５８】
そして、ロッド１５Ｃが油圧シリンダ１５のボトム側に達すると、ロッド１５Ｃが最上昇した状態となるから、最上昇検出スイッチ３６が閉成する。これにより、最上昇表示ランプ５０が点灯すると共に、リレーＲ6 が励磁され、接点Ｒ6-1 が開成する。この結果、ソレノイド２４Ａへの電流の供給が停止するから、主切換弁２４はロッド上昇側位置（ロ）から中立位置（イ）に切換わり、油圧シリンダ１５は停止する。
【００５９】
次に、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃを油圧ポンプ２１からの油圧によって降下させる油圧落下モードについて説明する。
【００６０】
まず、ロック動作を行うときには、作業者は、上部旋回体４を旋回駆動させて油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃとブロック１４の凹陥部１４Ａとを正確に位置合せする。
【００６１】
次に、作業者は、運転室内に設けられた駆動用スイッチ４２を閉成すると共に、油圧落下モードスイッチ４７を閉成する。これにより、リレーＲ4 が励磁され、その接点Ｒ4-1 が開成すると共に、接点Ｒ4-2 が閉成するから、リレーＲ4 を自己保持すると共に、油圧落下モード表示ランプ４８が点灯する。
【００６２】
次に、作業者は下降スイッチ４６を閉成する。これにより、リレーＲ3 が励磁され、その接点Ｒ3-1 が閉成するから、主切換弁２４のソレノイド２４Ｂに電流が供給され、主切換弁２４は中立位置（イ）からロッド下降側位置（ハ）に切換わる。なお、このとき接点Ｒ3-2 も閉成するものの、接点Ｒ1-5 が開成しているため、ソレノイド３２Ａに電流が供給されることはない。
【００６３】
これにより、油圧ポンプ２１から主切換弁２４、パイロット式チェック弁２６を通じて油圧シリンダ１５に圧油が供給される。このとき、２つの自由落下用切換弁３０，３１はいずれも遮断位置（ニ）にあるから、油圧ポンプ２１から吐出された圧油は主管路２３Ｂを通じてボトム側油室Ｂに供給されると共に、ロッド側油室Ａ内の油液は主管路２３Ａを通じてタンク２２に向けて排出される。この結果、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃは下降するから、最上昇検出スイッチ３６が開成し、最上昇表示ランプ５０は消灯する。
【００６４】
そして、ロッド１５Ｃの先端がブロック１４の凹陥部１４Ａ内に挿入され、上部旋回体４が旋回できない状態でロックされたときには、ロッド１５Ｃが油圧シリンダ１５のロッド側に達するから、ロッド１５Ｃが最下降した状態となって最下降検出スイッチ３５が閉成する。これにより、最下降表示ランプ４９が点灯すると共に、リレーＲ5 が励磁され、接点Ｒ5-1 が開成する。この結果、ソレノイド２４Ｂへの電流の供給が停止するから、主切換弁２４はロッド下降側位置（ハ）から中立位置（イ）に切換わり、油圧シリンダ１５は停止する。
【００６５】
一方、ロック解除動作を行うときには、作業者は上昇スイッチ４５を閉成する。これにより、リレーＲ2 が励磁され、その接点Ｒ2-1 ，Ｒ2-2 が開成するものの、接点Ｒ1-2 ，Ｒ1-3 が既に開成しているから、２つの自由落下用切換弁３０，３１はいずれも遮断位置（ニ）で保持される。このとき、接点Ｒ2-3 が閉成して主切換弁２４のソレノイド２４Ａに電流が流れるから、主切換弁２４は中立位置（イ）からロッド上昇側位置（ロ）に切換わる。
【００６６】
このため、自由落下モードの場合と同様に、油圧シリンダ１５には主切換弁２４、パイロット式チェック弁２６を通じて油圧ポンプ２１からの圧油が供給されるから、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃは、ばね１６のばね力に抗して上昇する。これにより、最下降検出スイッチ３５が開成し、最下降表示ランプ４９は消灯する。また、ロッド１５Ｃが油圧シリンダ１５のボトム側に達すると、最上昇検出スイッチ３６が閉成して最上昇表示ランプ５０が点灯すると共に、リレーＲ6 が励磁され、接点Ｒ6-1 が開成する。この結果、ソレノイド２４Ａへの電流の供給が停止するから、主切換弁２４はロッド上昇側位置（ロ）から中立位置（イ）に切換わり、油圧シリンダ１５は停止する。
【００６７】
なお、油圧落下モードでは、ブロック１４の凹陥部１４Ａ内にグリース、土砂等が付着して、ロッド１５Ｃが凹陥部１４Ａ内に円滑に降下しないときでも、ロッド１５Ｃを油圧によって強制的に降下させ、凹陥部１４Ａ内の土砂等を排除することができる。
【００６８】
かくして、本実施の形態によれば、油圧シリンダ１５に圧油を給排することによってロッド１５Ｃの上昇，下降を切換える主切換弁２４と、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃを自由落下させるさせるとき、２つの油室Ａ，Ｂをそれぞれタンク２２に連通させる自由落下用切換弁３０，３１を設けたから、主切換弁２４と自由落下用切換弁３０，３１とを切換操作することによってロッド１５Ｃを自由落下させることができる。これにより、ロッド１５Ｃの先端をブロック１４に沿って移動させつつロッド１５Ｃ先端と凹陥部１４Ａとを位置合せし、ロッド１５Ｃ先端を凹陥部１４Ａ内に挿入することができる。このため、ロッド１５Ｃの先端を凹陥部１４Ａ内に容易に挿入でき、上部旋回体４の旋回をロックすることができる。
【００６９】
また、上部旋回体４の位置、旋回速度等を検出するセンサ等を別途設ける必要がなく、製造コストを低減することができる。しかも、油圧シリンダ１５とブロック１４とによって旋回ロック装置１３を構成するから、手動操作によるロックピン等を用いて旋回をロックするときに比べ、旋回ロック装置１３を運転室近傍に設ける必要がなく、旋回ロック装置１３の取付け自由度を増すことができる。
【００７０】
また、制御回路には、油圧落下モードスイッチ４７と自由落下モードスイッチ４３とを設け、油圧落下モードスイッチ４７を選択したときには主切換弁２４のみをロッド下降側位置（ハ）に切換え、自由落下モードスイッチ４３を選択したときには主切換弁２４をロッド下降側位置（ハ）に切換えると共に、自由落下用切換弁３０，３１を連通位置（ホ）に切換える構成としている。このため、上部旋回体４をロックするときには、杭打機の作業状況や作業者の好みに応じて、作業者は、油圧落下モードスイッチ４７，自由落下モードスイッチ４３を選択し、油圧落下モード，自由落下モードを選択することができる。
【００７１】
また、制御回路には、上昇スイッチ４５と下降スイッチ４６とを設けると共に、ロッド側の自由落下用切換弁３０と直列に自由落下開始用切換弁３２を設け、下降スイッチ４６と自由落下モードスイッチ４３とを選択したときのみ、自由落下開始用切換弁３２を連通位置（ト）に切換える構成としている。このため、自由落下モードスイッチ４３のみを選択したときには、自由落下開始用切換弁３２は逆止位置（ヘ）に保持されるから、作業者の意図に反して油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃが降下することがなくなる。
【００７２】
また、最下降検出スイッチ３５によって点灯する最下降表示ランプ４９と最上昇検出スイッチ３６によって点灯する最上昇表示ランプ５０とを設けている。このため、作業者は、最下降表示ランプ４９を目視することによって、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃがロッド側のストロークエンドに達し、最下降した状態であることを認識できると共に、最上昇表示ランプ５０を目視することによって、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃがボトム側のストロークエンドに達し、最上昇した状態であることを認識することができる。
【００７３】
これにより、作業者は、最下降表示ランプ４９、最上昇表示ランプ５０を目視することによって、上部旋回体４が旋回可能か否かを容易に識別することができ、上部旋回体４がロックされた状態で旋回装置を作動させる等の誤操作を防止できる。
【００７４】
また、油圧シリンダ１５のボトム側油室Ｂ内にはロッド１５Ｃの下降をするばね１６を設けたから、ばね１６によってロッド１５Ｃの下降を補助し、自由落下モードにおいてロッド１５Ｃを自由落下させるときであっても、ロッド１５Ｃを確実に降下させ、その先端をブロック１４の凹陥部１４Ａ内に挿入することができる。
【００７５】
次に、図８および図９は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、上部旋回体の旋回をロックするときには、油圧シリンダのロッドは自重によって降下させる構成のみとしたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７６】
図８は本実施の形態による旋回ロック装置の油圧シリンダ１５を駆動するための油圧回路を示し、この油圧回路は、図４に示す第１の実施の形態による油圧回路とほぼ同様に構成されている。しかし、油圧回路中において、主管路２３Ａから分岐した分岐管路２９Ａ′の途中に補助切換弁、チェック弁が設けられていない点で第１の実施の形態とは異なるものである。
【００７７】
次に、図９に基づき油圧シリンダ１５を駆動するための制御回路について説明する。
【００７８】
６１Ａ，６１Ｂは制御回路用の電源端子で、この電源端子６１Ａ，６１Ｂはバッテリ（図示せず）の＋側端子，−側端子にそれぞれ接続されている。また、一方の電源端子６１Ａには油圧シリンダ１５の駆動を開始，停止させるための駆動用スイッチ６２が設けられている。
【００７９】
Ｒ7 はロッド１５Ｃを上昇させるための上昇スイッチ６３に直列接続されたリレーで、このリレーＲ7 は常閉接点Ｒ7-1 ，Ｒ7-2 と常開接点Ｒ7-3 とを有している。Ｒ8 はロッド１５Ｃを下降させるための下降スイッチ６４に直列接続されたリレーで、このリレーＲ3 は常開接点Ｒ8-1 を有している。Ｒ9 は最下降検出スイッチ３５とロッド１５Ｃが最も下降した状態を示す最下降表示ランプ６５とに直列接続されたリレーで、このリレーＲ9 は常閉接点Ｒ9-1 を有している。さらに、Ｒ10は最上昇検出スイッチ３６とロッド１５Ｃが最も上昇した状態を示す最上昇表示ランプ６６とに直列接続されたリレーで、このリレーＲ10は常閉接点Ｒ10-1を有している。
【００８０】
そして、接点Ｒ7-1 ，Ｒ7-2 はソレノイド３０Ａ，３１Ａに直列接続されている。また、接点Ｒ7-3 は接点Ｒ10-1と主切換弁２４のソレノイド２４Ａとに直列接続され、接点Ｒ8-1 は接点Ｒ9-1 と主切換弁２４のソレノイド２４Ｂとに直列接続されている。
【００８１】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、本実施の形態では、油圧シリンダ１５のロッド１５Ｃは自重によってのみ降下する構成としたから、油圧回路、制御回路の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００８２】
なお、前記各実施の形態では、油圧シリンダ１５にはロッド１５Ｃを下降側に付勢するばね１６を設ける構成としたが、ロッドの重量が重いときには、油圧シリンダからばねを除いた構成としてもよい。
【００８３】
また、前記各実施の形態では、建設機械として杭打機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、アースドリル、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に適用してもよく、これらの運搬時に上部旋回体の旋回をロックする構成としてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、油圧シリンダに圧油を給，排することによってロッドの上昇，下降を切換える主切換弁と、油圧シリンダのロッドを自由落下させるさせるとき、２つの油室をそれぞれタンクに連通させる自由落下用切換弁を設けたから、主切換弁と自由落下用切換弁とを切換操作することによってロッドを自由落下させ、上部旋回体をロックすることができる。また、上部旋回体の位置、旋回速度等を検出するセンサ等を別途設ける必要がなく、製造コストを低減することができる。しかも、油圧シリンダを運転室近傍に設ける必要がなく、油圧シリンダの取付け自由度を増すことができる。
【００８５】
また、請求項２の発明によれば、油圧落下モードスイッチと自由落下モードスイッチとを備え、油圧落下モードスイッチを選択したときには主切換弁のみをロッド下降側に切換え、自由落下モードスイッチを選択したときには主切換弁をロッド下降側に切換えると共に、自由落下用切換弁をタンク連通側に切換える構成としている。このため、上部旋回体をロックするときには、建設機械の作業状況や作業者の好みに応じて、作業者は、油圧落下モードスイッチ，自由落下モードスイッチを選択し、油圧落下モード，自由落下モードを選択することができる。
【００８６】
また、請求項３の発明によれば、上昇スイッチと下降スイッチとを設けると共に、ロッド側の自由落下用切換弁と直列に自由落下開始用切換弁を設け、下降スイッチと自由落下モードスイッチとを選択したときのみ自由落下開始用切換弁をタンク連通側に切換える構成としている。このため、自由落下モードスイッチのみを選択したときに、作業者の意図に反して油圧シリンダのロッドが降下することがなくなる。
【００８７】
また、請求項４の発明によれば、最上昇検出スイッチによって油圧シリンダのロッドが最も上昇した状態であることを表示する最上昇表示手段と、最下降検出スイッチによって油圧シリンダのロッドが最も下降した状態であることを表示する最下降表示手段とを設けたから、最上昇表示手段、最下降表示手段によって油圧シリンダのロッドがストロークエンドに達したことを作業者に認識させることができ、作業者は容易に上部旋回体が旋回可能か否かを識別することができる。
【００８８】
さらに、請求項５の発明によれば、油圧シリンダにはロッドを下降側に付勢するばねを設けたから、ばねによってロッドの下降を補助することができる。このため、油圧シリンダのロッドを自由落下させるときであっても、ロッドを確実に降下させ、上部旋回体をロックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による杭打機を示す正面図である。
【図２】第１の実施の形態による杭打機を示す右側面図である。
【図３】第１の実施の形態による油圧シリンダ等を示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態による油圧シリンダ、油圧ポンプ、主切換弁、自由落下用切換弁、自由落下開始用切換弁等を示す油圧回路図である。
【図５】第１の実施の形態による制御回路を示す電気回路図である。
【図６】自由落下モードにおける制御回路の動作を示す動作説明図である。
【図７】油圧落下モードにおける制御回路の動作を示す動作説明図である。
【図８】第２の実施の形態による油圧シリンダ、油圧ポンプ、主切換弁、自由落下用切換弁等を示す油圧回路図である。
【図９】第２の実施の形態による制御回路を示す電気回路図である。
【符号の説明】
１  下部走行体
４  上部旋回体
１５  油圧シリンダ
１５Ａ  シリンダ
１５Ｂ  ピストン
１５Ｃ  ロッド
１６  ばね
２１  油圧ポンプ
２４  主切換弁
３０，３１  自由落下用切換弁
３２  自由落下開始用切換弁
３５  最下降検出スイッチ
３６  最上昇検出スイッチ
４３  自由落下モードスイッチ
４５，６３  上昇スイッチ
４６，６４  下降スイッチ
４７  油圧落下モードスイッチ
４９  最下降表示ランプ（最下降表示手段）
５０  最上昇表示ランプ（最上昇表示手段）
【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７】
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【図８】
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【図９】
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