(57)【要約】【課題】従来の落下防止弁内に設置されたオーバーロードリリーフ弁を廃止できる回路装置を提供する。【解決手段】パイロット操作式のコントロール弁３２は、ポンプ３１からブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４などに供給する作動油を制御する。ブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４にて荷重負荷による負荷圧が生ずる負荷圧発生側に落下防止弁５１，５２を設ける。過負荷対応手段８１，８４は、ブームシリンダ２２のヘッド側またはアームシリンダ２４のロッド側に生じた過負荷状態の負荷圧を圧力センサ８２，８５により検出して、落下防止弁５１，５２の電磁式切換弁５６，６３に落下防止解除用の電気信号を供給する。そして、電磁式切換弁５６，６３を切換えてロジック弁５５，６２の落下防止機能を解除する。ロジック弁５５，６２を経て流出した油は、コントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４８，４９から外部のタンク４３に逃がす。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重負荷を作動する流体圧アクチュエータにポンプから供給される作動流体を制御するとともに過負荷により発生した高圧の負荷圧を外部に逃がすオーバーロードリリーフ弁を内蔵したコントロール弁と、
流体圧アクチュエータにて荷重負荷による負荷圧が生ずる負荷圧発生側に設けられ荷重負荷による流体圧アクチュエータの自重落下運動を防止するとともに電気信号により落下防止を解除可能の落下防止弁と、
流体圧アクチュエータの負荷圧発生側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出して落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給することで落下防止弁から流出した流体をコントロール弁内のオーバーロードリリーフ弁を経て外部に逃がす過負荷対応手段と
を具備したことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
コントロール弁は、パイロット操作式であり、
コントロール弁を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出して落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給する電気信号供給手段を備え、
落下防止弁は、
流体圧アクチュエータの負荷圧発生側とコントロール弁から配設された配管との間に設けられ負荷圧を背圧として閉止方向に作用することで流体圧アクチュエータの負荷圧発生側から配管への流体の流出を遮断するロジック弁と、
電気信号供給手段および過負荷対応手段の少なくとも一方からの電気信号の供給を受けてロジック弁に作用する背圧をオン状態からオフ状態へと切換える電磁式切換弁と
を具備したことを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
自走可能な下部走行体と、
下部走行体に対し旋回可能に設けられた上部旋回体と、
上部旋回体に対し上下方向回動可能に設けられたブームと、
ブームを回動するブームシリンダと、
ブームに対し内外方向回動可能に設けられたアームと、
アームを回動するアームシリンダと、
ブームおよびアームを作業腕部としてその作業腕部の先端部分に設けられた荷物吊下げ用の係合部と、
ブームシリンダおよびアームシリンダを流体圧アクチュエータとしてこれらの流体圧アクチュエータに対して設けられた請求項１または２記載の回路装置と
を具備したことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
アームの先端に回動可能に設けられた掘削用のバケットと、
アームに設けられたバケット回動用のバケットシリンダと、
バケットとバケットシリンダとの間に設けられたリンケージとを具備し、
荷物吊下げ用の係合部は、リンケージに格納可能に設けられた
ことを特徴とする請求項３記載の作業機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷重負荷の自重落下を防止する落下防止弁を備えた回路装置および作業機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、油圧ショベルを用いて、ショベルクレーン１１を構成した例であり、このショベルクレーン１１は、履帯を装着した下部走行体１２に対し旋回部１３を介し上部旋回体１４が旋回可能に設けられ、この上部旋回体１４上にキャブ１５および動力装置１６とともに、フロント作業装置１７が設けられている。
【０００３】
このフロント作業装置１７は、上部旋回体１４に対しブーム２１が上下方向回動可能に設けられ、このブーム２１を回動するブームシリンダ２２が上部旋回体１４とブーム２１との間に設けられ、このブーム２１の先端に対しアーム２３が内外方向回動可能に設けられ、このアーム２３を回動するアームシリンダ２４がブーム２１の背面とアーム２３の基端との間に設けられ、このアーム２３の先端に対しバケット２５が回動可能に設けられ、このバケット２５をリンケージ２６を介し回動するバケットシリンダ２７がアーム２３の背面とリンケージ２６との間に設けられている。
【０００４】
バケット２５のリンケージ接続部分には、荷物吊下げ用のフック２８が設けられ、このフック２８にワイヤ２９などを介して荷物Ｗが吊下げられている。
【０００５】
そして、ブーム２１をブームシリンダ２２により上下方向に回動することにより、あるいはアーム２３をアームシリンダ２４により内外方向に回動することにより、荷物Ｗを上下方向に移動し、また、下部走行体１２による走行移動、上部旋回体１４の旋回動作により、荷物Ｗを水平方向に移動する。
【０００６】
ブーム２１は、ブームシリンダ２２の伸長によりブーム上げ動作し、ブームシリンダ２２の収縮によりブーム下げ動作する。アーム２３は、アームシリンダ２４の伸長によりアームイン動作し、アームシリンダ２４の収縮によりアームアウト動作する。
【０００７】
図３は、この油圧ショベルの油圧回路を示し、前記動力装置１６のエンジンにより駆動されるポンプ３１から、荷物を上下動するブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４などに供給される作動油を制御するパイロット操作式のコントロール弁３２が設けられている。
【０００８】
このコントロール弁３２は、ブームシリンダ制御用のスプール３３、アームシリンダ制御用のスプール３４、バケットシリンダ制御用のスプール３５、旋回部１３の旋回モータ制御用のスプール３６、下部走行体１２の左走行用モータ制御用のスプール３７および右走行用モータ制御用のスプール３８などを内蔵している。
【０００９】
これらのスプール３３〜３８などのスプール端部には、前記キャブ１５内に設けられた操作レバーにより手動操作されるパイロット弁（いわゆるリモコン弁）からそれぞれパイロット通路を経て供給されるパイロット圧が作用される。
【００１０】
例えば、ブームシリンダ制御用のスプール３３の一端部には、ブーム上げ操作用のパイロット通路４１を経てブーム上げ操作パイロット圧が作用され、このスプール３３の他端部には、ブーム下げ操作用のパイロット通路４２を経てブーム下げ操作パイロット圧が作用される。
【００１１】
このブームシリンダ制御用のスプール３３は、これらのパイロット圧によりスプール位置を制御され、ポンプ３１からブームシリンダ２２に供給される作動油およびブームシリンダ２２からタンク４３に戻される戻り油を制御して、ブームシリンダ２２の作動方向、作動速度、停止位置などを制御する。
【００１２】
同様に、アームシリンダ制御用のスプール３４の一端部には、アームアウト操作用のパイロット通路４４を経てアームアウト操作パイロット圧が作用され、このスプール３４の他端部には、アームイン操作用のパイロット通路４５を経てアームイン操作パイロット圧が作用される。
【００１３】
このアームシリンダ制御用のスプール３４は、これらのパイロット圧によりスプール位置を制御され、ポンプ３１からアームシリンダ２４に供給される作動油およびアームシリンダ２４からタンク４３に戻される戻り油を制御して、アームシリンダ２４の作動方向、作動速度、停止位置などを制御する。
【００１４】
また、コントロール弁３２内には、各スプール３３，３４の出力通路４６に発生した異常に高圧の負荷圧油をタンク通路４７を経てタンク４３に逃がすためのオーバーロードリリーフ弁４８，４９と、出力通路４６がタンク通路４７より低圧となった場合の作動油補充を可能とするメイクアップ用チェック弁５０とが、それぞれ内蔵されている。
【００１５】
また、ブームシリンダ２２のヘッド側およびアームシリンダ２４のロッド側の各シリンダポート出口直後には、これらのシリンダ２２，２４の荷重負荷の自重落下を防止する落下防止弁５１，５２が、それぞれ一体的に固定接続されている。
【００１６】
さらに、ブームシリンダ２２のヘッド側には、このヘッド側の負荷圧を検出し換算することにより荷物Ｗの吊り荷重を計測する圧力センサ５３が設けられている。
【００１７】
ブームシリンダ２２のヘッド側に固定された落下防止弁５１は、ブームシリンダ２２のヘッド側とコントロール弁３２からのメイン配管５４との間に設けられたロジック弁５５と、このロジック弁５５に作用する背圧をオン／オフ制御する切換弁５６と、ブームシリンダ２２のヘッド側に発生した異常に高圧の負荷圧油をタンク４３に逃がすためのオーバーロードリリーフ弁５７とを備えている。
【００１８】
ブームシリンダ２２のロッド側とコントロール弁３２との間は、メイン配管５８により直接連通させる。
【００１９】
同様に、アームシリンダ２４のロッド側に固定された落下防止弁５２は、アームシリンダ２４のロッド側とコントロール弁３２からのメイン配管６１との間に設けられたロジック弁６２と、これらのロジック弁６２に作用する背圧をオン／オフ制御する切換弁６３と、アームシリンダ２４のロッド側に発生した異常に高圧の負荷圧油をタンク４３に逃がすためのオーバーロードリリーフ弁６４とを備えている。
【００２０】
アームシリンダ２４のヘッド側とコントロール弁３２との間は、メイン配管６５により直接連通させる。
【００２１】
このような回路において、ブームシリンダ２２に固定された落下防止弁５１の切換弁５６は、パイロット操作式切換弁であり、そのパイロット作用部には、ブームシリンダ制御用のスプール３３に対して配設されたブーム下げ操作パイロット圧導入用のパイロット通路４２から分岐されたパイロット配管６６が連通されている。
【００２２】
同様に、アームシリンダ２４に固定された落下防止弁５２の切換弁６３は、パイロット操作式切換弁であり、そのパイロット作用部には、アームシリンダ制御用のスプール３４に対して配設されたアームイン操作パイロット圧導入用のパイロット通路４５から分岐されたパイロット配管６７が連通されている。
【００２３】
次に、この図３に示された油圧回路の作用を説明する。
【００２４】
コントロール弁３２内のブームシリンダ制御用のスプール３３がパイロット通路４１のブーム上げ操作パイロット圧により変位すると、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３３により方向制御されてメイン配管５４を通って落下防止弁５１のロジック弁５５に至り、このロジック弁５５を内部スプリングに抗して開き、ブームシリンダ２２のヘッド側に供給され、ブームシリンダ２２を伸長動作させ、図２に示されたブーム２１は、ブーム上げ方向に操作される。
【００２５】
同様に、コントロール弁３２内のアームシリンダ制御用のスプール３４がパイロット通路４４のアームアウト操作パイロット圧により変位すると、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３４により方向制御されてメイン配管６１を通って落下防止弁５２のロジック弁６２に至り、このロジック弁６２を内部スプリングに抗して開き、アームシリンダ２４のロッド側に供給され、アームシリンダ２４を収縮動作させ、図２に示されたアーム２３は、アームアウト方向に操作される。
【００２６】
一方、パイロット通路４２に、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するブーム下げ操作パイロット圧が発生すると、コントロール弁３２内のブームシリンダ制御用のスプール３３がブーム下げ操作パイロット圧により変位し、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３３により方向制御されてメイン配管５８を通り、ブームシリンダ２２のロッド側に供給され、そのピストンをブーム下げ方向に押圧する。
【００２７】
このとき同時に、このスプール３３に作用したブーム下げ操作パイロット圧は、パイロット配管６６を経て落下防止弁５１の切換弁５６にも作用し、この切換弁５６を図示される位置から他の位置に切換えて、この切換弁５６によりロジック弁５５のスプリング室側の背圧をタンク４３にドレンさせるので、ロジック弁５５による落下防止作用が解除され、ブームシリンダ２２のピストンによりヘッド側から押出された戻り油は、ロジック弁５５、メイン配管５４、スプール３３を経てタンク４３に戻されるため、ブームシリンダ２２をブーム下げ方向に動かすことができる。
【００２８】
同様に、パイロット通路４５に、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するアームイン操作パイロット圧が発生すると、コントロール弁３２内のアームシリンダ制御用のスプール３４がアームイン操作パイロット圧により変位し、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３４により方向制御されてメイン配管６５を通って、アームシリンダ２４のヘッド側に供給され、そのピストンをアームイン方向に押圧する。
【００２９】
このとき同時に、スプール３４に作用したアームイン操作パイロット圧は、パイロット配管６７を経て落下防止弁５２の切換弁６３にも作用し、この切換弁６３を図示される位置から他の位置に切換えて、この切換弁６３によりロジック弁６２のスプリング室側の背圧をタンク４３にドレンさせるので、ロジック弁６２による落下防止作用が解除され、アームシリンダ２４のピストンによりロッド側から押出された戻り油は、ロジック弁６２、メイン配管６１、スプール３４を経てタンク４３に戻されるため、アームシリンダ２４をアームイン方向に動かすことができる。
【００３０】
また、ブームシリンダ２２またはアームシリンダ２４が停止して荷物Ｗなどの荷重負荷を支えているときは、コントロール弁３２内のブームシリンダ制御用のスプール３３、またはアームシリンダ制御用のスプール３４に、いかなるパイロット圧も作用されず、パイロット配管６６，６７にもパイロット圧が発生しないので、各落下防止弁５１，５２の切換弁５６，６３は、図示されたスプリングリターン位置にそれぞれ位置する。
【００３１】
このため、荷物Ｗなどの荷重負荷によりブームシリンダ２２のヘッド側またはアームシリンダ２４のロッド側に発生した負荷圧は、切換弁５６，６３を経て各ロジック弁５５，６２のスプリング室内に背圧として作用するので、各ロジック弁５５，６２はそれぞれ強制的に閉じられ、ブームシリンダ２２のブーム下げ動作や、アームシリンダ２４のアームイン動作、すなわち自重による急落下動作が確実に防止される。
【００３２】
一方、ブームシリンダ２２のヘッド側に発生した負荷圧が、落下防止弁５１内に設置されたオーバーロードリリーフ弁５７の設定圧より高圧である場合は、その負荷圧油をオーバーロードリリーフ弁５７によりタンク４３に逃がすようにして、配管系を保護している。
【００３３】
同様に、アームシリンダ２４のロッド側に発生した負荷圧が、落下防止弁５２内に設置されたオーバーロードリリーフ弁６４の設定圧より高圧である場合は、その負荷圧油をオーバーロードリリーフ弁６４によりタンク４３に逃がすようにして、配管系を保護している。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の回路装置は、コントロール弁３２内にオーバーロードリリーフ弁４８，４９が設けられた上に、さらに落下防止弁５１，５２内にもオーバーロードリリーフ弁５７，６４が設置されているので、同一のオーバーロードリリーフ機能が重複しており、その分、部品点数がかさむとともに、オーバーロードリリーフ弁４８，４９，５７，６４からの内部漏れ量（リーク量）も多くなる問題がある。
【００３５】
そうかといって、単純に、落下防止弁５１，５２内のオーバーロードリリーフ弁５７，６４を廃止すると、シリンダ２２，２４の負荷圧発生側に過負荷状態の負荷圧が生じた場合に対応できない。
【００３６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、従来の落下防止弁内に設置されたオーバーロードリリーフ弁を廃止できる回路装置およびこの回路装置を組込んだ作業機械を提供することを目的とするものである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、荷重負荷を作動する流体圧アクチュエータにポンプから供給される作動流体を制御するとともに過負荷により発生した高圧の負荷圧を外部に逃がすオーバーロードリリーフ弁を内蔵したコントロール弁と、流体圧アクチュエータにて荷重負荷による負荷圧が生ずる負荷圧発生側に設けられ荷重負荷による流体圧アクチュエータの自重落下運動を防止するとともに電気信号により落下防止を解除可能の落下防止弁と、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出して落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給することで落下防止弁から流出した流体をコントロール弁内のオーバーロードリリーフ弁を経て外部に逃がす過負荷対応手段とを具備した回路装置であり、過負荷対応手段が、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出し、落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給することにより、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側の流体を落下防止弁からコントロール弁へと流出させ、コントロール弁内のオーバーロードリリーフ弁のリリーフ作用により外部に逃がすので、従来の落下防止弁内に設置されていたオーバーロードリリーフ弁を廃止しても、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側に過負荷状態の負荷圧が生じた場合に対応でき、したがって、オーバーロードリリーフ弁に関する部品点数を削減でき、コストダウンを図れるとともに、従来の落下防止弁内のオーバーロードリリーフ弁で生じていた内部漏れ量（リーク量）もなくすことができる。
【００３８】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の回路装置におけるコントロール弁が、パイロット操作式であり、コントロール弁を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出して落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給する電気信号供給手段を備え、落下防止弁は、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側とコントロール弁から配設された配管との間に設けられ負荷圧を背圧として閉止方向に作用することで流体圧アクチュエータの負荷圧発生側から配管への流体の流出を遮断するロジック弁と、電気信号供給手段および過負荷対応手段の少なくとも一方からの電気信号の供給を受けてロジック弁に作用する背圧をオン状態からオフ状態へと切換える電磁式切換弁とを具備した回路装置であり、電気信号供給手段により、コントロール弁を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出して落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給するようにしたので、従来のような落下防止弁に対するパイロット配管が不要となり、配管レイアウトを簡素化できるとともに、配管に要する部品点数の削減によりコストダウンを図れ、また、パイロット配管での流体漏れ故障のおそれもなくなり、さらに、パイロット圧信号より高速の電気信号により落下防止解除をするので、コントロール弁を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出してから落下防止弁が反応するまでの応答時間を短縮でき、負荷下降操作時の応答性が良くなり、操作性を向上できる。さらに、落下防止弁は、流体圧アクチュエータの負荷圧を背圧として閉止方向に作用するロジック弁により、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側から配管への流体の流出を遮断することで、確実な落下防止を図れるとともに、ロジック弁に作用する背圧をオン／オフ制御する電磁式切換弁を落下防止解除用の電気信号により反応良く切換えることで、ロジック弁の落下防止機能を短時間で解除でき、負荷下降操作時の操作性を向上できる。
【００３９】
請求項３に記載された発明は、自走可能な下部走行体と、下部走行体に対し旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体に対し上下方向回動可能に設けられたブームと、ブームを回動するブームシリンダと、ブームに対し内外方向回動可能に設けられたアームと、アームを回動するアームシリンダと、ブームおよびアームを作業腕部としてその作業腕部の先端部分に設けられた荷物吊下げ用の係合部と、ブームシリンダおよびアームシリンダを流体圧アクチュエータとしてこれらの流体圧アクチュエータに対して設けられた請求項１または２記載の回路装置とを具備した作業機械であり、下部走行体による自走、下部走行体に対する上部旋回体の旋回、上部旋回体に対するブームのブームシリンダによる上下方向の回動、ブームに対するアームのアームシリンダによる内外方向の回動によって、ブームおよびアームを作業腕部としてその作業腕部の先端部分の係合部に吊下げられた荷物を上下方向および水平方向に移送するクレーン作業において、ブーム下げ操作や、アームイン操作により荷物を下降させる際に、落下防止弁の落下防止機能を電気信号により解除可能としたことで、コントロール弁を荷物下降側に操作するパイロット圧を検出してから落下防止弁が落下防止機能を解除するまでの応答時間を短縮でき、荷物下降操作時の応答性が良くなり、クレーン作業をする上での操作性を向上できる。
【００４０】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載の作業機械において、アームの先端に回動可能に設けられた掘削用のバケットと、アームに設けられたバケット回動用のバケットシリンダと、バケットとバケットシリンダとの間に設けられたリンケージとを具備し、荷物吊下げ用の係合部は、リンケージに格納可能に設けられたものであり、荷物吊下げ用の係合部が、バケットとバケットシリンダとの間に設けられたリンケージに格納可能であるので、係合部をリンケージに格納することで、クレーン作業からバケットによる掘削作業への切換およびその逆の切換を容易にできる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１および図２に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。なお、図２に示された作業機械としてのショベルクレーン１１に関する説明は、従来の技術の説明と重複するので、同一符号を付して、説明を省略する部分もある。
【００４２】
図２に示されるように、左右の走行モータにより自走可能な下部走行体１２に対し上部旋回体１４が旋回可能に設けられ、上部旋回体１４に対しブーム２１が上下方向回動可能に設けられ、上部旋回体１４とブーム２１との間にブーム２１を回動する流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ２２が設けられ、ブーム２１に対しアーム２３が内外方向回動可能に設けられ、ブーム２１とアーム２３との間にアーム２３を回動する流体圧アクチュエータとしてのアームシリンダ２４が設けられ、ブーム２１およびアーム２３を作業腕部としてその作業腕部の先端部分に荷物吊下げ用の係合部としてのフック２８が設けられている。
【００４３】
すなわち、アーム２３の先端には掘削用のバケット２５が回動可能に設けられ、アーム２３の背面には、バケット回動用のバケットシリンダ２７が設けられ、バケット２５の背面とバケットシリンダ２７との間にはリンケージ２６が設けられているが、上記荷物吊下げ用のフック２８は、リンケージ２６のバケット側の連結ピン２６ａにより回動可能に軸支されているので、必要のないときはリンケージ２６側へ回動してこのリンケージ２６の内側に格納できるように設けられている。
【００４４】
ブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４は、荷重負荷を上下方向に作動する流体圧アクチュエータであり、これらの流体圧アクチュエータに対して図１に示される回路装置が設けられている。
【００４５】
図１に示される回路装置は、動力装置１６のエンジンにより駆動されるポンプ３１と、荷物Ｗを上下動するブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４などとの間に、ポンプ３１からこれらのシリンダ２２，２４などに供給される作動流体としての作動油を制御するパイロット操作式のコントロール弁３２が設けられている。
【００４６】
このコントロール弁３２は、ブームシリンダ制御用のスプール３３、アームシリンダ制御用のスプール３４、バケットシリンダ制御用のスプール３５、旋回部１３の旋回モータ制御用のスプール３６、下部走行体１２の左走行用モータ制御用のスプール３７および右走行用モータ制御用のスプール３８などを内蔵している。
【００４７】
これらのスプール３３〜３８などのスプール端部には、前記キャブ１５内に設けられた操作レバーにより手動操作されるパイロット弁（いわゆるリモコン弁）からそれぞれパイロット通路を経て供給されるパイロット圧が作用される。
【００４８】
例えば、ブームシリンダ制御用のスプール３３の一端部には、ブーム上げ操作用のパイロット通路４１を経てブーム上げ操作パイロット圧が作用され、このスプール３３の他端部には、ブーム下げ操作用のパイロット通路４２を経てブーム下げ操作パイロット圧が作用される。
【００４９】
このブームシリンダ制御用のスプール３３は、これらのパイロット圧によりスプール位置を制御され、ポンプ３１からブームシリンダ２２に供給される作動油およびブームシリンダ２２からタンク４３に戻される戻り油を制御して、ブームシリンダ２２の作動方向、作動速度、停止位置などを制御する。
【００５０】
同様に、アームシリンダ制御用のスプール３４の一端部には、アームアウト操作用のパイロット通路４４を経てアームアウト操作パイロット圧が作用され、このスプール３４の他端部には、アームイン操作用のパイロット通路４５を経てアームイン操作パイロット圧が作用される。
【００５１】
このアームシリンダ制御用のスプール３４は、これらのパイロット圧によりスプール位置を制御され、ポンプ３１からアームシリンダ２４に供給される作動油およびアームシリンダ２４からタンク４３に戻される戻り油を制御して、アームシリンダ２４の作動方向、作動速度、停止位置などを制御する。
【００５２】
また、コントロール弁３２内には、過負荷により各スプール３３，３４の出力通路４６に発生した異常に高圧の負荷圧油をタンク通路４７を経て外部のタンク４３に逃がすためのオーバーロードリリーフ弁４８，４９と、出力通路４６がタンク通路４７より低圧となった場合の作動油補充を可能とするメイクアップ用チェック弁５０とが、それぞれ内蔵されている。
【００５３】
また、ブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４にて荷重負荷による負荷圧が生ずる負荷圧発生側、すなわちブームシリンダ２２のヘッド側およびアームシリンダ２４のロッド側の各シリンダポート出口直後には、荷重負荷によるブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４の自重落下運動を防止するとともに電気信号により落下防止を解除可能の落下防止弁５１，５２が、それぞれ一体的に固定接続されている。
【００５４】
ショベルクレーン１１では、ブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４の各シリンダポート出口直後にそれぞれ落下防止弁５１，５２を一体的に固定接続し、そのシリンダ・落下防止弁間に配管をしないことで、配管の損傷、配管の接続不良などによる油漏れを防止して、確実な落下防止を図る。
【００５５】
ブームシリンダ２２の負荷圧発生側であるヘッド側に固定された落下防止弁５１は、ブームシリンダ２２のヘッド側とコントロール弁３２から配設された配管としてのメイン配管５４との間に設けられたロジック弁５５を備えている。このロジック弁５５は、ブームシリンダ２２の負荷圧を背圧として閉止方向に作用することで、ブームシリンダ２２の負荷圧発生側からメイン配管５４への油の流出を遮断するものである。
【００５６】
さらに、落下防止弁５１は、このロジック弁５５に作用する背圧をオン／オフ制御する電磁式切換弁５６を備えている。なお、従来のオーバーロードリリーフ弁５７（図３）は、図１に示されるように落下防止弁５１内に設置しない。
【００５７】
ブームシリンダ２２のロッド側とコントロール弁３２との間は、メイン配管５８により直接連通させる。
【００５８】
同様に、アームシリンダ２４の負荷圧発生側であるロッド側に固定された落下防止弁５２は、アームシリンダ２４のロッド側とコントロール弁３２から配設された配管としてのメイン配管６１との間に設けられたロジック弁６２を備えている。このロジック弁６２は、アームシリンダ２４の負荷圧を背圧として閉止方向に作用することで、アームシリンダ２４の負荷圧発生側からメイン配管６１への油の流出を遮断するものである。
【００５９】
さらに、落下防止弁５２は、このロジック弁６２に作用する背圧をオン／オフ制御する電磁式切換弁６３を備えている。なお、従来のオーバーロードリリーフ弁６４（図３）は、図１に示されるように落下防止弁５２内に設置しない。
【００６０】
アームシリンダ２４のヘッド側とコントロール弁３２との間は、メイン配管６５により直接連通させる。
【００６１】
ブームシリンダ２２に固定された落下防止弁５１の電磁式切換弁５６は、そのソレノイド５６ａに供給される電気信号により、図１に示される上側位置から、落下防止を解除可能の下側位置に切換えられるものである。
【００６２】
これに対応して、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出して落下防止弁５１の電磁式切換弁５６に落下防止解除用の電気信号を供給する電気信号供給手段７０が設けられている。
【００６３】
この電気信号供給手段７０は、ブームシリンダ制御用のスプール３３に対して配設されたブーム下げ操作パイロット圧導入用のパイロット通路４２に圧力スイッチ７１が設けられ、この圧力スイッチ７１が電気配線７２によりコントローラなどの通電制御部７３の入力端子に接続され、この通電制御部７３の出力端子が電気配線７４を経て前記電磁式切換弁５６のソレノイド５６ａに接続されている。
【００６４】
同様に、アームシリンダ２４に固定された落下防止弁５２の電磁式切換弁６３は、そのソレノイド６３ａに供給される電気信号により、図１に示される上側位置から、落下防止を解除可能の下側位置に切換えられるものである。
【００６５】
これに対応して、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出して落下防止弁５２の電磁式切換弁６３に落下防止解除用の電気信号を供給する電気信号供給手段７５が設けられている。
【００６６】
この電気信号供給手段７５は、アームシリンダ制御用のスプール３４に対して配設されたアームイン操作パイロット圧導入用のパイロット通路４５に圧力スイッチ７６が設けられ、この圧力スイッチ７６が電気配線７７により通電制御部７３の入力端子に接続され、この通電制御部７３の出力端子が電気配線７８を経て前記電磁式切換弁６３のソレノイド６３ａに接続されている。
【００６７】
また、ブームシリンダ２２の負荷圧発生側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出して落下防止弁５１の電磁式切換弁５６に落下防止解除用の電気信号を供給することで落下防止弁５１から流出した作動油をコントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４８を経て外部のタンク４３に逃がす過負荷対応手段８１が設けられている。
【００６８】
すなわち、この過負荷対応手段８１は、ブームシリンダ２２のヘッド側と落下防止弁５１との間に、過負荷状態の負荷圧を検出する圧力センサ８２が設けられ、この圧力センサ８２が電気配線８３により前記通電制御部７３の入力端子の１つに接続され、この通電制御部７３は、電気信号供給手段７０の圧力スイッチ７１および過負荷対応手段８１の圧力センサ８２の少なくとも一方からの電気信号の供給を受けて、電気配線７４を経て落下防止弁５１の電磁式切換弁５６のソレノイド５６ａに切換用電気信号を供給し、図１に示された位置から反対位置に切換わった電磁式切換弁５６により、ロジック弁５５に作用する背圧をオン状態からオフ状態へと切換えるものである。
【００６９】
同様に、アームシリンダ２４の負荷圧発生側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出して落下防止弁５２の電磁式切換弁６３に落下防止解除用の電気信号を供給することで落下防止弁５２から流出した作動油をコントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４９を経て外部のタンク４３に逃がす過負荷対応手段８４が設けられている。
【００７０】
すなわち、この過負荷対応手段８４は、アームシリンダ２４のロッド側と落下防止弁５２との間に、過負荷状態の負荷圧を検出する圧力センサ８５が設けられ、この圧力センサ８５が電気配線８６により前記通電制御部７３の入力端子の１つに接続され、この通電制御部７３は、電気信号供給手段７５の圧力スイッチ７６および過負荷対応手段８４の圧力センサ８５の少なくとも一方からの電気信号の供給を受けて、電気配線７８を経て落下防止弁５２の電磁式切換弁６３のソレノイド６３ａに切換用電気信号を供給し、図１に示された位置から反対位置に切換わった電磁式切換弁６３により、ロジック弁６２に作用する背圧をオン状態からオフ状態へと切換えるものである。
【００７１】
なお、一方の圧力センサ８２は、ブームシリンダ２２のヘッド側に発生する負荷圧を検出し換算することにより、荷物Ｗの吊り荷重を計測する機能も有する。
【００７２】
次に、この図１に示された油圧回路の作用効果を説明する。
【００７３】
コントロール弁３２内のブームシリンダ制御用のスプール３３がパイロット通路４１のブーム上げ操作パイロット圧により変位すると、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３３により方向制御されてメイン配管５４を通って落下防止弁５１のロジック弁５５に至り、このロジック弁５５を内部スプリングに抗して開き、ブームシリンダ２２のヘッド側に供給され、ブームシリンダ２２を伸長動作させ、図２に示されたブーム２１は、ブーム上げ方向に操作され、荷物Ｗを上昇させる。
【００７４】
同様に、コントロール弁３２内のアームシリンダ制御用のスプール３４がパイロット通路４４のアームアウト操作パイロット圧により変位すると、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３４により方向制御されてメイン配管６１を通って落下防止弁５２のロジック弁６２に至り、このロジック弁６２を内部スプリングに抗して開き、アームシリンダ２４のロッド側に供給され、アームシリンダ２４を収縮動作させ、図２に示されたアーム２３は、アームアウト方向に操作され、荷物Ｗを上昇させる。
【００７５】
一方、パイロット通路４２に、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するブーム下げ操作パイロット圧が発生すると、コントロール弁３２内のブームシリンダ制御用のスプール３３がブーム下げ操作パイロット圧により変位し、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３３により方向制御されてメイン配管５８を通り、ブームシリンダ２２のロッド側に供給され、そのピストンをブーム下げ方向に押圧する。
【００７６】
このとき同時に、このスプール３３に作用したブーム下げ操作パイロット圧は、圧力スイッチ７１により検出され、圧力スイッチ７１からの電気信号を受けた通電制御部７３は、落下防止弁５１の電磁式切換弁５６のソレノイド５６ａに切換用電気信号を供給して、この電磁式切換弁５６を図示される位置から下方位置に切換えて、この電磁式切換弁５６によりロジック弁５５のスプリング室側の背圧をタンク４３にドレンさせるので、ロジック弁５５による落下防止作用が解除され、ブームシリンダ２２のピストンによりヘッド側から押出された戻り油は、ロジック弁５５、メイン配管５４、スプール３３を経てタンク４３に戻されるため、ブームシリンダ２２をブーム下げ方向に動かすことができる。
【００７７】
同様に、パイロット通路４５に、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するアームイン操作パイロット圧が発生すると、コントロール弁３２内のアームシリンダ制御用のスプール３４がアームイン操作パイロット圧により変位し、ポンプ３１から吐出された作動油は、このスプール３４により方向制御されてメイン配管６５を通って、アームシリンダ２４のヘッド側に供給され、そのピストンをアームイン方向に押圧する。
【００７８】
このとき同時に、このスプール３４に作用したアームイン操作パイロット圧は、圧力スイッチ７６により検出され、圧力スイッチ７６からの電気信号を受けた通電制御部７３は、落下防止弁５２の電磁式切換弁６３のソレノイド６３ａに切換用電気信号を供給して、この電磁式切換弁６３を図示される位置から下方位置に切換えて、この電磁式切換弁６３によりロジック弁６２のスプリング室側の背圧をタンク４３にドレンさせるので、ロジック弁６２による落下防止作用が解除され、アームシリンダ２４のピストンによりロッド側から押出された戻り油は、ロジック弁６２、メイン配管６１、スプール３４を経てタンク４３に戻されるため、アームシリンダ２４をアームイン方向に動かすことができる。
【００７９】
また、ブームシリンダ２２またはアームシリンダ２４が停止して荷物Ｗなどの荷重負荷を支えているときは、コントロール弁３２内のブームシリンダ制御用のスプール３３、またはアームシリンダ制御用のスプール３４に、いかなるパイロット圧も作用されず、圧力スイッチ７１，７６もオフのままであるから、各落下防止弁５１，５２の電磁式切換弁５６，６３は、図示されたスプリングリターン位置にそれぞれ位置する。
【００８０】
このため、荷物Ｗなどの荷重負荷によりブームシリンダ２２のヘッド側またはアームシリンダ２４のロッド側に発生した負荷圧は、電磁式切換弁５６，６３を経て各ロジック弁５５，６２のスプリング室内に背圧として作用するので、各ロジック弁５５，６２はそれぞれ強制的に閉じられ、ブームシリンダ２２のブーム下げ動作や、アームシリンダ２４のアームイン動作、すなわち自重による急落下動作が確実に防止される。
【００８１】
また、ブームシリンダ２２のヘッド側にコントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４８で設定された設定圧より大きな過負荷状態の負荷圧が発生した場合は、過負荷対応手段８１の圧力センサ８２によりブームシリンダ２２のヘッド側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出し、通電制御部７３が、落下防止弁５１の電磁式切換弁５６のソレノイド５６ａに落下防止解除用の電気信号を供給し、電磁式切換弁５６を図１に示された位置から下側位置に切換えることにより、この電磁式切換弁５６によりロジック弁５５のスプリング室側の背圧をタンク４３にドレンさせるので、ロジック弁５５による落下防止作用が解除され、ブームシリンダ２２のヘッド側油は、落下防止弁５１のロジック弁５５を経て、さらにメイン配管５４およびコントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４８を経て外部のタンク４３に逃がされる。
【００８２】
同様に、アームシリンダ２４のロッド側にコントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４９で設定された設定圧より大きな過負荷状態の負荷圧が発生した場合は、過負荷対応手段８４の圧力センサ８５によりアームシリンダ２４のロッド側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出し、通電制御部７３が、落下防止弁５２の電磁式切換弁６３のソレノイド６３ａに落下防止解除用の電気信号を供給し、電磁式切換弁６３を図１に示された位置から下側位置に切換えることにより、この電磁式切換弁６３によりロジック弁６２のスプリング室側の背圧をタンク４３にドレンさせるので、ロジック弁６２による落下防止作用が解除され、アームシリンダ２４のロッド側油は、落下防止弁５２のロジック弁６２を経て、さらにメイン配管６１およびコントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４９を経て外部のタンク４３に逃がされる。
【００８３】
このように、ブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４を停止させるときは、ブームシリンダ２２のヘッド側またはアームシリンダ２４のロッド側に発生した負荷圧を背圧として閉止方向に作用するロジック弁５５，６２により、ブームシリンダ２２またはアームシリンダ２４の負荷圧発生側からメイン配管５４，６１への油の流出を遮断することで、確実な落下防止を図れるとともに、ブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４を負荷下降作動させるときは、ロジック弁５５，６２に作用する背圧をオン／オフ制御する電磁式切換弁５６，６３を落下防止解除用の電気信号により反応良く切換えることで、ロジック弁５５，６２の落下防止機能を短時間で解除でき、負荷下降操作時の操作性を向上できる。
【００８４】
すなわち、落下防止弁５１，５２の落下防止機能を電気信号により解除可能とし、圧力スイッチ７１，７６などの電気信号供給手段７０，７５により、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出して、落下防止弁５１，５２に落下防止解除用の電気信号を供給するようにしたので、従来のような落下防止弁５１，５２に対するパイロット配管６６，６７（図３）が不要となり、配管レイアウトを簡素化できるとともに、配管に要する部品点数の削減によりコストダウンを図れ、また、パイロット配管６６，６７での流体漏れ故障のおそれもなくなり、さらに、パイロット圧信号より高速の電気信号により落下防止解除をするので、コントロール弁３２を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出してから落下防止弁５１，５２が反応するまでの応答時間を短縮でき、負荷下降操作時の応答性が良くなり、操作性を向上できる。
【００８５】
また、スプール３３，３４が中立位置に制御されて、ブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４が停止されているときに、これらのブームシリンダ２２およびアームシリンダ２４に過負荷が作用した場合は、この過負荷による管路破損などを防止するために過負荷対応手段８１，８４が機能する。
【００８６】
すなわち、これらの過負荷対応手段８１，８４は、圧力センサ８２，８５によりブームシリンダ２２のヘッド側またはアームシリンダ２４のロッド側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出し、通電制御部７３を経て落下防止弁５１，５２の電磁式切換弁５６，６３に落下防止解除用の電気信号を供給することにより、ブームシリンダ２２のヘッド側油またはアームシリンダ２４のロッド側油を、落下防止弁５１，５２のロジック弁５５，６２からメイン配管５４，６１を経てコントロール弁３２へと流出させ、さらにコントロール弁３２内のオーバーロードリリーフ弁４８，４９のリリーフ作用により外部のタンク４３に逃がすので、従来の落下防止弁５１，５２内に設置されていたオーバーロードリリーフ弁５７，６４（図３）を廃止しても、ブームシリンダ２２のヘッド側またはアームシリンダ２４のロッド側に過負荷状態の負荷圧が生じた場合に対応でき、したがって、従来のオーバーロードリリーフ弁５７，６４（図３）に関する部品点数の削減にともない、コストダウンを図れるとともに、従来の落下防止弁５１，５２内のオーバーロードリリーフ弁５７，６４（図３）における内部漏れ量（リーク量）もなくすことができる。
【００８７】
さらに、下部走行体１２による自走、下部走行体１２に対する上部旋回体１４の旋回、上部旋回体１４に対するブーム２１のブームシリンダ２２による上下方向の回動、ブーム２１に対するアーム２３のアームシリンダ２４による内外方向の回動によって、ブーム２１およびアーム２３を作業腕部としてその作業腕部の先端部分のフック２８に吊下げられた荷物Ｗを上下方向および水平方向に移送するクレーン作業において、ブーム下げ操作や、アームイン操作により荷物Ｗを下降させる際に、落下防止弁５１，５２の落下防止機能を電気信号により解除可能としたことで、コントロール弁３２を荷物下降側に操作するパイロット圧を検出してから落下防止弁５１，５２が落下防止機能を解除するまでの応答時間を短縮でき、荷物下降操作時の応答性が良くなり、クレーン作業をする上での操作性を向上できる。
【００８８】
荷物吊下げ用のフック２８が、バケット２５とバケットシリンダ２７との間に設けられたリンケージ２６に格納可能であるので、フック２８を回動してリンケージ２６に格納することで、クレーン作業からバケット２５による掘削作業への切換およびその逆の切換を容易にできる。
【００８９】
なお、本回路装置は、例えばブームシリンダ２２が２本設置されたショベルクレーンにも適用でき、さらには、ショベルクレーンのみに限定されるものではなく、クレーン作業専用の、いわゆるクレーン車にも適用できる。
【００９０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、過負荷対応手段が、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側に生じた過負荷状態の負荷圧を検出し、落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給することにより、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側の流体を落下防止弁からコントロール弁へと流出させ、コントロール弁内のオーバーロードリリーフ弁のリリーフ作用により外部に逃がすので、従来の落下防止弁内に設置されていたオーバーロードリリーフ弁を廃止しても、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側に過負荷状態の負荷圧が生じた場合に対応でき、したがって、オーバーロードリリーフ弁に関する部品点数を削減できるとともに、コストダウンを図れ、また、従来の落下防止弁内のオーバーロードリリーフ弁で生じていた内部漏れ量もなくすことができる。
【００９１】
請求項２記載の発明によれば、電気信号供給手段により、コントロール弁を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出して落下防止弁に落下防止解除用の電気信号を供給するようにしたので、従来のような落下防止弁に対するパイロット配管が不要となり、配管レイアウトを簡素化できるとともに、配管に要する部品点数の削減によりコストダウンを図れ、また、パイロット配管での流体漏れ故障のおそれもなくなり、さらに、パイロット圧信号より高速の電気信号により落下防止解除をするので、コントロール弁を負荷下降側に操作するパイロット圧を検出してから落下防止弁が反応するまでの応答時間を短縮でき、負荷下降操作時の応答性が良くなり、操作性を向上できる。さらに、落下防止弁は、流体圧アクチュエータの負荷圧を背圧として閉止方向に作用するロジック弁により、流体圧アクチュエータの負荷圧発生側から配管への流体の流出を遮断することで、確実な落下防止を図れるとともに、ロジック弁に作用する背圧をオン／オフ制御する電磁式切換弁を落下防止解除用の電気信号により反応良く切換えることで、ロジック弁の落下防止機能を短時間で解除でき、負荷下降操作時の操作性を向上できる。
【００９２】
請求項３記載の発明によれば、下部走行体による自走、下部走行体に対する上部旋回体の旋回、上部旋回体に対するブームのブームシリンダによる上下方向の回動、ブームに対するアームのアームシリンダによる内外方向の回動によって、ブームおよびアームを作業腕部としてその作業腕部の先端部分の係合部に吊下げられた荷物を上下方向および水平方向に移送するクレーン作業において、ブーム下げ操作や、アームイン操作により荷物を下降させる際に、落下防止弁の落下防止機能を電気信号により解除可能としたことで、コントロール弁を荷物下降側に操作するパイロット圧を検出してから落下防止弁が落下防止機能を解除するまでの応答時間を短縮でき、荷物下降操作時の応答性が良くなり、クレーン作業をする上での操作性を向上できる。
【００９３】
請求項４記載の発明によれば、荷物吊下げ用の係合部が、バケットとバケットシリンダとの間に設けられたリンケージに格納可能であるので、係合部をリンケージに格納することで、クレーン作業からバケットによる掘削作業への切換およびその逆の切換を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回路装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】同上回路装置を備えた作業機械の一実施の形態を示す正面図である。
【図３】従来の回路装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
１２　　下部走行体
１４　　上部旋回体
２１　　ブーム
２２　　流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ
２３　　アーム
２４　　流体圧アクチュエータとしてのアームシリンダ
２５　　バケット
２６　　リンケージ
２７　　バケットシリンダ
２８　　係合部としてのフック
３１　　ポンプ
３２　　コントロール弁
４８，４９　　オーバーロードリリーフ弁
５１，５２　　落下防止弁
５４　　配管としてのメイン配管
５５　　ロジック弁
５６　　電磁式切換弁
６１　　配管としてのメイン配管
６２　　ロジック弁
６３　　電磁式切換弁
７０，７５　　電気信号供給手段
８１，８４　　過負荷対応手段
【図１】
2004084727.tif 000003
【図２】
2004084727.tif 000004
【図３】
2004084727.tif 000005