(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を支持する油圧シリンダのボトム側油室とロッド側油室とをフロート用切換弁にて短絡切換可能にしている建設機械、作業車両等において、油圧シリンダ制御用コントロールバルブより油圧シリンダに通じる一対の給排管路と、油タンクとをそれぞれフロート用切換弁を介して配管接続し、上記２個のフロート用切換弁をともに連動して、給排通路用油路位置と短絡通路用油路位置に切換えるようにしたことを特徴とする油圧シリンダのフローティング装置。
【請求項２】
車体のフロント部にブームをそなえた作業アタッチメントを装着し、上記ブームをブーム用油圧シリンダにより回動可能とし、そのブーム用油圧シリンダのボトム側油室とロッド側油室とをフロート用切換弁にて短絡切換可能にしている建設機械、作業車両等において、上記ブーム用油圧シリンダを制御するコントロールバルブよりブーム用油圧シリンダに通じる一対の給排管路と、油タンクとをそれぞれフロート用切換弁を介して配管接続し、上記２個のフロート用切換弁をともに連動して、給排通路用油路位置と短絡通路用油路位置に切換えるようにしたことを特徴とする油圧シリンダのフローティング装置。
【請求項３】
特許請求の範囲請求項１又は請求項２記載の油圧シリンダのフローティング装置において、前記短絡通路用油路位置はコントロールバルブの出力側ポートに通じる管路を遮断状態にしたことを特徴とする油圧シリンダのフローティング装置。
【請求項４】
特許請求の範囲請求項１又は請求項２記載の油圧シリンダのフローティング装置において、前記２個のフロート用切換弁をそれぞれフロート用電磁切換弁に設定し、スイッチ操作により同時に通電するようにしたことを特徴とする油圧シリンダのフローティング装置。
【請求項５】
特許請求の範囲請求項４記載の油圧シリンダのフローティング装置において、前記フロート用電磁切換弁の電気回路に通電表示器を設けたことを特徴とする油圧シリンダのフローティング装置。
【請求項６】
特許請求の範囲請求項２記載の油圧シリンダのフローティング装置において、前記短絡通路用油路に絞り部を設けたことを特徴とする油圧シリンダのフローティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として油圧ショベルなど建設機械，作業車両に装備している油圧シリンダのフローティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、特開平２−２３６３１８号公報に記載されているブーム用フロート回路図である。図６に示すブーム用フロート回路では、油圧ショベルの作業アタッチメント（図示していない）に装備したブームシリンダ１とその方向切換弁２とを連通する作動回路３，４にフロート油路位置付き切換弁５を設け、またそのフロート油路位置付き切換弁５を切換作動させる電気回路６に手動操作自動復帰接点式スイッチ７を設けている。図６に示すブーム用フロート回路を装備した油圧ショベルでは、バケットにより土質の締固作業や杭打作業を行うときには、先ず手動接点式スイッチ８をオン操作しておく。次にブーム用油圧リモコン弁９の操作レバー１０をイ位置方向に操作して、ブーム用方向切換弁２をブーム上昇油路位置ロに切換えることによりブームを上昇させる。そして作業アタッチメント先端部のバケットが所要の高さまで上昇したときに、手動操作自動復帰接点式スイッチ７をオン操作する。フロート油路位置付き切換弁５のソレノイド１１が通電し、フロート油路位置付き切換弁５は遮断油路位置ハよりフロート油路位置ニに切換わる。したがってブームとともにバケットが自重により落下下降するので、土質の締固めや杭打ちを行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すブーム用フロート回路をそなえた油圧ショベルが土質の締固めや杭打ちを行うときには手動接点式スイッチ８をオン状態とし、かつブーム用方向切換弁２をブーム上昇油路位置ロに切換えたままで、手動操作自動復帰接点式スイッチ７を所要のタイミングを考慮してオンオフ操作すれば、容易にブーム及びバケットの上昇と落下を繰り返し操作することができる。すなわちブームをフロート状態にしたときでもブーム用方向切換弁２をブーム上昇油路位置ロに切換えたままにしているので、メインポンプ１２からの圧油は上記ブーム上昇油路位置ロを介してブームシリンダ１のボトム側油室１３とロッド側油室１４にそれぞれ供給する。そのためにたとえばタンク（油タンク１５）連通ポートへの背圧が高い場合には、ブームシリンダ１のピストン１６のボトム側油室１３側受圧面積と、ロッド側油室１４側受圧面積との面積差によりブームシリンダ１が伸長動作をするおそれがある。また上記のような場合に、ブームシリンダ１がフロート状態にあるか、ブーム上昇状態であるかを表示する手段が講じられていなかった。本発明は、ブーム用油圧リモコン弁９をブーム上げ操作状態にしていてもブームをフロート状態にしたときはメインポンプ１２からの圧油がブームシリンダ１に供給されないような、しかもブームフロート状態を表示できるフローティング装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、負荷を支持する油圧シリンダのボトム側油室とロッド側油室とをフロート用切換弁にて短絡切換可能にしている建設機械，作業車両等において、油圧シリンダ制御用コントロールバルブより油圧シリンダに通じる一対の給排管路と、油タンクとをそれぞれフロート用切換弁を介して配管接続し、上記２個のフロート用切換弁をともに連動して、給排通路用油路位置と短絡通路用油路位置に切換えるようにした。また本発明では、車体のフロント部にブームをそなえた作業アタッチメントを装着し、上記ブームをブーム用油圧シリンダにより回動可能とし、そのブーム用油圧シリンダのボトム側油室とロッド側油室とをフロート用切換弁にて短絡切換可能にしている建設機械，作業車両等において、上記ブーム用油圧シリンダを制御するコントロールバルブよりブーム用油圧シリンダに通じる一対の給排管路と、油タンクとをそれぞれフロート用切換弁を介して配管接続し、その２個のフロート用切換弁をともに連動して、給排通路用油路位置と短絡通路用油路位置に切換えるようにした。そして上記の場合、２個のフロート用切換弁をそれぞれフロート用電磁切換弁に設定し、その２個のフロート用電磁切換弁をスイッチ操作により同時に通電するようにし、また２個のフロート用電磁切換弁のそれぞれ短絡通路用油路位置はコントロールバルブの出力側ポートに通じる管路を遮断状態にした。そしてまた上記フロート用電磁切換弁の電気回路に通電表示器を設けた。また、上記短絡通路用油路に絞り部を設けた。
【０００５】
本発明では２個のフロート用電磁切換弁を同時に給排通路用油路位置より短絡通路用油路位置に切換えたときには、その短絡通路用油路位置はコントロールバルブの出力側ポートに通じる管路を遮断状態にする。それにより上記２個のフロート用電磁切換弁を短絡通路用油路位置に切換えたときすなわちブーム用油圧シリンダをフロート状態にしたときには、ブーム用油圧リモコン弁を操作してコントロールバルブを切換状態にしても、メインポンプからの圧油はブーム用油圧シリンダに対して供給されない。したがってブームのフロート状態時にブーム用油圧シリンダが上昇する動きをおこすことはないし、また１個のメインポンプから圧油の供給を受けるコントロールバルブグループに通じる油圧アクチュエータの圧力変動，流量変化などの悪影響を防止することができる。また本発明では上記フロート用電磁切換弁の電気回路に通電表示器を設けたので、その通電表示器の表示を運転者が認知してブームがフロート状態であるかどうかを確認することができる。また上記通電表示器の表示状態（表示の点き放し、あるいは全然表示が行われない状態）を認知して、上記フロート用電磁切換弁又は電気回路の異常を判断することができる。また上記短絡通路用油路に絞り部を設けた場合にはその絞り部が流路抵抗としてはたらくので、ブーム用油圧シリンダ内部のこもり内圧の一部をブームに対して作用させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例フローティング装置を示す回路図である。図において、１７はブーム用油圧シリンダ（以下、ブームシリンダ１７という）、１８，１９はいわゆるタンデム方式に配設されているフロート用電磁切換弁、２０はブーム用コントロールバルブ（以下、コントロールバルブ２０という）、２１はメインポンプ、２２はパイロットポンプ、２３は油タンク、２４はブーム用油圧リモコン弁（以下、油圧リモコン弁２４という）、２５は操作レバー、２６，２７は油圧リモコン弁２４のそれぞれパイロット弁、２８は電気回路、２９，３０は電気回路２８内に直列に接続されているスイッチ、３１は電源、３２，３３はフロート用電磁切換弁１８，１９のソレノイドである。図２は、本発明の第１実施例フローティング装置をそなえた油圧ショベル（全体図は図示していない）の作業アタッチメント３４を示す要部側面図である。図において、３５は油圧ショベルの上部旋回体（全体図は図示していない）のセンタフレーム、３６は作業アタッチメント３４のブーム、３７はアーム、３８はハンマ体、３９はアームシリンダ、４０はバケットシリンダ、４１は杭部材（矢板などを含む）である。
【０００７】
次に、本発明の第１実施例フローティング装置の構成を図１及び図２について述べる。本発明では、ブームシリンダ１７を制御するコントロールバルブ２０よりブームシリンダ１７に通じる一対の給排管路（管路４２−４３、及び管路４４−４５をいう）と、油タンク２３とをそれぞれフロート用電磁切換弁１８，１９を介して配管接続し、その２個のフロート用電磁切換弁１８，１９のそれぞれソレノイド３２，３３をスイッチ２９及び３０操作により同時に通電して、上記フロート用電磁切換弁１８，１９をともに給排通路用油路位置（ト位置，チ位置）より短絡通路用油路位置（ホ位置，ヘ位置）に切換えるようにした。かつまた上記２個のフロート用電磁切換弁１８，１９のそれぞれ短絡通路用油路位置ホ，ヘはコントロールバルブ２０の出力側ポートＢ，Ａに通じる管路４２，４４を連絡口Ｃ，Ｄ（フロート用電磁切換弁１８，１９のそれぞれト位置，チ位置に示す）にて遮断状態にした。
【０００８】
次に、本発明の第１実施例フローティング装置の作用について述べる。図１に示すフローティング装置をそなえた油圧ショベルがたとえば図２に示すような杭打ち込み作業を行うときには、先ずスイッチ２９をオン操作しておく。次に油圧リモコン弁２４の操作レバー２５をイ’位置方向に操作して、コントロールバルブ２０をブーム上昇油路位置ロ’に切換えることによりブーム３６を上昇させる。そして作業アタッチメント３４先端部のバケット３８が所要の高さまで上昇したときに、スイッチ３０をオン操作する。２個のフロート用電磁切換弁１８，１９のソレノイド３２，３３が通電し、２個のフロート用電磁切換弁１８，１９はともに給排通路用油路位置ト，チより短絡通路用油路位置ホ，ヘに切換わる。それによってブームシリンダ１７のボトム側油室４６は、管路４５、フロート用電磁切換弁１９のヘ位置、管路４７，４８、フロート用電磁切換弁１８のホ位置、管路４３を通じて、ブームシリンダ１７のロッド側油室４９に連通する。したがってブーム３６、アーム３７，及びバケット３８が自重により落下下降するので、杭打ちを行うことができる。
【０００９】
上記のように本発明では２個のフロート用電磁切換弁１８，１９を同時に給排通路用油路位置ト，チより短絡通路用油路位置ホ，ヘに切換えたときには、その短絡通路用油路位置ホ，ヘはコントロールバルブの出力側ポート２０に通じる管路４２，４４を遮断状態にする。それにより上記２個のフロート用電磁切換弁１８，１９を短絡通路用油路位置ホ，ヘに切換えたときすなわちブームシリンダ１７をフロート状態にしたときには、油圧リモコン弁２４を操作してコントロールバルブ２０を切換状態にしても、メインポンプ２１からの圧油はブームシリンダ１７に対して供給されない。したがってブーム３６のフロート状態時にブームシリンダ１７が上昇する動きをおこすことはないし、また１個のメインポンプ２１から圧油の供給を受けるコントロールバルブグループＧ（図１に示す）に通じる油圧アクチュエータ（図示していない）の圧力変動，流量変化などの悪影響を防止することができる。
【００１０】
次に図３は、本発明の第２実施例フローティング装置を示す回路図である。図において、図１に示す第１実施例フローティング装置と同一構成要素を使用しているものに対しては同符号を付す。１’は複数個（いわゆる２シリンダ）のブームシリンダ、１３’はブームシリンダ１’のボトム側油室、１４’はロッド側油室、１８’，１９’はそれぞれフロート用電磁切換弁、５０は電気回路、２９’，３０’は電気回路５０内に直列に接続されているそれぞれスイッチ、５１はリレー、３２’，３３’はフロート用電磁切換弁１８，１９’のそれぞれソレノイド、５２はソレノイド３２’，３３’の通電状態を表示する一通電表示器である表示用ランプである。次に、本発明の第２実施例フローティング装置の構成を図３について述べる。本発明では、ブームシリンダ１’を制御するコントロールバルブ２０よりブームシリンダ１’に通じる一対の給排管路（管路４２−４３、及び管路４４−４５をいう）と、油タンク２３とをそれぞれフロート用電磁切換弁１８’，１９’を介して配管接続し、その２個のフロート用電磁切換弁１８’，１９’のそれぞれソレノイド３２’，３３’をスイッチ２９’及び３０’操作により同時に通電して、上記フロート用電磁切換弁１８’，１９’をともに給排通路用油路位置（ト’位置，チ’位置）より短絡通路用油路位置（ホ’位置，ヘ’位置）切換えるようにした。かつまた上記２個のフロート用電磁切換弁１８’，１９’のそれぞれ短絡通路用油路位置ホ’，ヘ’はコントロールバルブ２０の出力側ポートＢ，Ａに通じる管路４２，４４を連絡口Ｃ’，Ｄ’（フロート用電磁切換弁１８’，１９’のそれぞれト’位置，チ’位置に示す）にて遮断状態にした。また本発明では、フロート用電磁切換弁１８’，１９’の電気回路５０に表示用ランプ５２を設けた。また上記短絡通路用油路（フロート用電磁切換弁１８’のト’位置とフロート用電磁切換弁１９’のチ’位置を連通している油路）に絞り部６８を設けた。
【００１１】
次に、本発明の第２実施例フローティング装置の作用について述べる。この第２実施例フローティング装置においてブームシリンダ１’をフロート状態にする作用は第１実施例フローティング装置の場合と同様である。しかしこの第２実施例フローティング装置ではフロート用電磁切換弁１８’，１９’の電気回路５０に表示用ランプ５２を設けたので、その表示用ランプ５２の点灯（点滅点灯なども含む）を目視してブームがフロート状態であることを確認することができる。また上記表示用ランプ５２の表示状態（表示用ランプ５２の点き放し、あるいは全然点灯しない状態）を認知して、上記フロート用電磁切換弁１８’，１９’又は電気回路５０の異常を判断することができる。なお本実施例では通電表示器として表示用ランプ５２を用いているが、表示用ランプ５２に限らずブザー等を用いることも可能である。またフロート用電磁切換弁１８’と１９’との間の短絡通路用油路に絞り部６８を設けたので、その絞り部６８が流路抵抗としてはたらくようになり、ブームシリンダ１’内部のこもり内圧の一部をブームに対して作用させることができる。
【００１２】
次に図４は、本発明のフローティング装置をそなえた油圧ショベル５３がその作業アタッチメント５４先端部に転圧用ローラ５５を取付けて地面（深溝の埋戻し面などを含む）に対する締固作業を行っている状態を示す側面図である。図において、５６はブーム、５７はアーム、５８はブームシリンダ、５９はアームシリンダである。図４に示す油圧ショベルでは、ブームシリンダ５８をフロート状態に操作し、アームシリンダ５９を伸縮作動させると、アーム５７が前後方向に回動する。したがって転圧用ローラ５５が前後方向に押し引き移動するので、作業アタッチメント５４の重量（また転圧用ローラが振動ローラの場合もあるのでその振動）によって地面の締固めを行うことができる。
【００１３】
また図５は、本発明のフローティング装置をそなえた他実施例油圧ショベル６０の側面図である。図において、６１は油圧ショベル６０のフロント部に装着した作業アタッチメント、６２は作業アタッチメント６１のブーム、６３はテレスコピックアーム、６４は作業工具（図示ではバケットにしているが、バケットに限らない）、６５はブームシリンダ、６６はアームシリンダ、６７はテレスコ用シリンダである。図５に示す油圧ショベル６０では、ブームシリンダ６５及びテレスコ用シリンダ６７をフロート状態に操作して、作業アタッチメント６１を動かすことによって、自由度の大きい作業範囲にわたる多様な押圧作業等に対応させることができる。なおテレスコピックアームに限らず通常のアームを装備した油圧ショベルの場合でも、本発明のフローティング装置をそなえることによって図示していないブレーカ用破砕作業、固い地盤のくい込み作業、法面たたき作業等に適応することができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明では２個のフロート用電磁切換弁を同時に給排通路用油路位置より短絡通路用油路位置に切換えたときには、その短絡通路用油路位置はコントロールバルブの出力側ポートに通じる管路を遮断状態にする。それにより上記２個のフロート用電磁切換弁を短絡通路用油路位置に切換えたときすなわちブーム用油圧シリンダをフロート状態にしたときには、ブーム用油圧リモコン弁を操作してコントロールバルブを切換状態にしても、メインポンプからの圧油はブーム用油圧シリンダに対して供給されない。したがってブームのフロート状態時にブーム用油圧シリンダが上昇する動きをおこすことはないし、また１個のメインポンプから圧油の供給を受けるコントロールバルブグループに通じる油圧アクチュエータの圧力変動、流量変化などの悪影響を防止することができる。また本発明では上記フロート用電磁切換弁の電気回路に通電表示器を設けたので、その通電表示器の表示を運転者が認知してブームがフロート状態であるかどうかを確認することができる。また上記通電表示器の表示状態（表示の点き放し、あるいは全然表示が行われない状態）を認知して、上記フロート用電磁切換弁又は電気回路の異常を判断することができる。また上記短絡通路用油路に絞り部を設けた場合にはその絞り部が流路抵抗としてはたらくので、ブーム用油圧シリンダ内部のこもり内圧の一部をブームに対して作用させることができる。したがって本発明のフローティング装置をそなえた建設機械、作業車両では油圧シリンダをフロート状態にすることによって所要の作業を正確かつ確実に行うことができるとともに、フローティング装置の操作性とメンテナンス性を向上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実施例フローティング装置を示す回路図である。
【図２】油圧ショベルの作業アタッチメントを示す要部側面図である。
【図３】本発明の第２実施例フローティング装置を示す回路図である。
【図４】本発明のフローティング装置をそなえた油圧ショベルが締固作業を行っている状態を示す側面図である。
【図５】本発明のフローティング装置をそなえた他実施例油圧ショベルの側面図である。
【図６】従来技術の一実施例ブーム用フロート回路図である。
【符号の説明】
１，１’，１７，５８，６５  ブームシリンダ
６，２８，５０  電気回路
７，８，２９，２９’，３０，３０’  スイッチ
９，２４  ブーム用油圧リモコン弁
１３，１３’４６  ボトム側油室
１４，１４’，４９  ロッド側油室
１８，１８，’，１９，１９’  フロート用電磁切換弁
２０  ブーム用コントロールバルブ
３４，５４，６１  作業アタッチメント
３６，５６，６２  ブーム
５２  表示用ランプ
５３，６０  油圧ショベル
５５  転圧用ローラ
６８  絞り部
【図１】
0003684268.tif 000002
【図２】
0003684268.tif 000003
【図３】
0003684268.tif 000004
【図４】
0003684268.tif 000005
【図５】
0003684268.tif 000006
【図６】
0003684268.tif 000007