JP2004092826A - Operating device of hydraulic drive system - Google Patents

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JP2004092826A
JP2004092826A JP2002256629A JP2002256629A JP2004092826A JP 2004092826 A JP2004092826 A JP 2004092826A JP 2002256629 A JP2002256629 A JP 2002256629A JP 2002256629 A JP2002256629 A JP 2002256629A JP 2004092826 A JP2004092826 A JP 2004092826A
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Junya Kawamoto
川本　純也
Katsuyoshi Nasu
那須　且良
Kenji Ito
伊藤　健二
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the layout of an operating device of an electric system, like an ordinary electric-type operating device, and to switch to a hydraulic operating device easily and at a low cost when the electric system has a failure, and to exhibit a control function to prevent interference. <P>SOLUTION: An electric lever device 11 is switched to a hydraulic-type operating lever device 131, a harness 31 of the device 11 is removed from a connector 32 of a controller 12, a secondary pressure port of a pilot valve of the device 131 is connected to pressure receive chambers 7 and 8 respectively, of a control valve 5 via pilot secondary pressure lines 134 and 135 and throttles 136 and 137 respectively, and pilot primary pressure lines 15 and 16 to each of which a primary pressure port of each of electromagnetic proportion pressure reducing valves 13 and 14 is connected respectively is removed from a discharge oil passage and each opening portion is blocked with plugs 138 and 139 respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧機械に備えられ、操作レバー装置の操作レバーを操作することにより制御弁を操作し油圧アクチュエータの駆動を制御する油圧駆動系の操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の油圧機械に備えられる油圧駆動系は、油圧アクチュエータの動作を制御する制御弁として、一般的に油圧操作式の制御弁を用いており、この油圧操作式の制御弁を操作する操作装置には油圧式と電気式の２通りがある。
【０００３】
油圧式の操作装置は油圧式の操作レバー装置を用いるものであり、油圧式の操作レバー装置はパイロット弁（減圧弁）を内蔵したパイロット圧発生部を有し、操作レバーによりパイロット弁を操作するとその操作量に応じた圧力を生成し、この圧力により制御弁を操作する。電気式の操作装置は電気式の操作レバー装置（以下、電気レバー装置という）とコントローラと電磁比例減圧弁を用いるものであり、電気レバー装置は操作レバーの操作量を電気的に検出するセンサ部を有し、このセンサ部の信号がコントローラに取り込まれ、コントローラはその信号を処理をした後電磁比例減圧弁に電気信号を送り、電磁比例減圧弁が作動することにより制御弁の受圧室の圧力を制御し制御弁が操作される。
【０００４】
また、電気式の操作装置として、実開平５−６１５５号公報に提案されているものもある。この操作装置は電気系統の故障対策を施したものであり、操作レバー装置として油圧式を用い、その操作レバー装置にパイロット弁の出力圧を検出する圧力センサを設け、この圧力センサの信号をコントローラに取り込んで一般的な電気式の操作装置と同様に電磁比例減圧弁を作動させ制御弁を操作するものである。万一圧力センサ等の電気系統に異常が生じた場合は、パイロット弁の出力ポートを制御弁の受圧室に配管接続し、その出力圧を直接制御弁の受圧室に導くことにより、コントローラを経ずに応急的に制御弁を操作し油圧アクチュエータを駆動することができる。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−６１５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
油圧駆動系の操作装置としては、キャブ干渉防止制御等の種々の制御が行えるという観点から電気式の操作装置の採用が年々増えつつある。しかし、機械寿命が長く、比較的厳しい稼働現場及び稼働状況で使用される油圧機械においては、万一電気系統に故障が生じた場合、早急に対処できる修繕方法を配慮しなければならない。例えば油圧機械を道路工事作業で使用して、電気系統の異常により油圧機械が作動不可となった場合、油圧機械が動かせず交通の妨げとなり、周辺住人の方々に迷惑をかける。
【０００７】
電気系統の異常として、例えば操作レバーの操作量を検出するセンサ部が故障した場合、操作レバーが操作されているにも係わらず正常な電気信号をコントローラへ出力することができず、その結果、コントローラは電磁比例減圧弁を正常に作動することができなくなり、油圧機械は作動不良となる。
【０００８】
実開平５−６１５５号公報に記載の従来技術では、電気系統の故障として例えば圧力センサに故障が生じた場合、パイロット弁の出力ポートを制御弁の受圧室に配管接続し、パイロット弁の出力圧を直接制御弁の受圧室に導くことで、コントローラを経ずに応急的に制御弁を操作し油圧アクチュエータを駆動することができるようにしている。
【０００９】
しかし、この従来技術は、操作レバー装置として油圧式を用い、そのパイロット弁の出力圧を検出する方式であるため、普通の油圧式の操作レバー装置と同様、パイロット弁の一次圧ポートを油圧源であるパイロット油圧ポンプに接続する油圧配管（パイロット一次圧ライン）が必要であり、そのような油圧配管を必要としない通常の電気式の操作装置に比べ、機器のレイアウトが複雑になる。また、操作レバー装置の操作トルクに対向する力はバネ力と油圧反力となり、操作トルクに対向する力がバネ力だけである電気レバー装置に比べレバー操作が重くなり、オペレータへ疲労感を与える。
【００１０】
更に、ブーム、アーム、バケットといったフロント部分とキャブ（運転室）との干渉を防ぐキャブ干渉防止制御装置を備えた油圧駆動系の操作装置においては、応急時、角度センサとコントローラと電磁比例減圧弁が完全に制御弁から切り離されているため、キャブ干渉防止制御装置を作動することができないという問題もある。
【００１１】
本発明の第１の目的は、電気式の操作装置として用いるときは、通常の電気式の操作装置と同様に機器のレイアウトが簡素でレバー操作が軽く、かつ万一電気系統に故障が生じた場合、簡単かつ安価に油圧式の操作装置に切り換えることができる油圧駆動系の操作装置を提供することである。
【００１２】
本発明の第２の目的は、万一電気系統に故障が生じた場合、簡単かつ安価に電気式から油圧式の操作装置に切り換えることができ、かつブーム、アーム、バケットといったフロント部分とキャブと干渉を防ぐ制御装置が設けられている場合は電気系統に故障が生じた場合の応急時においてもその制御機能を損なうことのない油圧駆動系の操作装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記第１の目的を達成するために、本発明は、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの動作を制御する油圧操作式の制御弁とを備える油圧駆動系の操作装置において、操作レバーの操作量に応じた操作パイロット圧を生成する油圧式の操作レバー装置と、この操作レバー装置により生成した操作パイロット圧を前記制御弁の受圧室に導く油圧配管と、電気信号により作動し前記制御弁の受圧室に導かれる圧力を制御する電磁比例減圧弁と、前記電磁比例減圧弁の一次圧ポート側の通路を遮断する閉塞手段とを備えるものとする。
【００１４】
このように構成した本発明においては、電気式の操作装置として用いる場合は、油圧式の操作レバー装置の代わりに通常の電気レバー装置とその操作信号を処理するコントローラを設け、操作パイロット圧を制御弁の受圧室に導く油圧配管を取り外し、電磁比例減圧弁の一次圧ポートを油圧源に接続することにより、通常の電気式の操作装置と同様の構成となり、電気レバー装置により制御弁を操作し油圧アクチュエータを駆動することができる。また、通常の電気レバー装置を使用するので、機器のレイアウトが簡素となりかつレバー操作が軽くなる。
【００１５】
万一電気レバー装置のセンサ部等電気系統に故障が生じた場合は、電気レバー装置を取り外し、上記のように油圧式の操作レバー装置及びその操作パイロット圧を制御弁の受圧室に導く油圧配管と、電磁比例減圧弁の一次圧ポート側の通路を遮断する閉塞手段とを設けることにより、油圧式の操作レバー装置の操作パイロット圧により制御弁を操作することができ、簡単かつ安価に油圧式の操作装置に切り換えることができる。
【００１６】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記電気信号を生成するコントローラを更に備え、前記コントローラは、電気レバー装置の接続の有無を検出する検出手段と、最大値を出力する設定手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、前記電気レバー装置が接続されているときは電気レバー装置の操作信号を選択し、前記電気レバー装置が接続されていないときは前記最大値を選択するスイッチ手段とを有し、このスイッチ手段で選択した値に基づき前記電気信号を生成し出力する。
【００１７】
これにより電気レバー装置が接続されない油圧式の操作装置に切り換えたときは、コントローラから電磁比例減圧弁に最大値に基づき生成された電気信号が出力されるため、電磁比例減圧弁はその出力ポートが閉塞手段により通路を遮断した一次圧ポートに連通するよう作動し、油圧式の操作レバー装置の操作パイロット圧により制御弁を操作することができる。
【００１８】
（３）また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、上記（１）において、前記操作パイロット圧を前記制御弁の受圧室に導く油圧配管を前記制御弁の受圧室に接続する接続金具と、前記油圧配管と接続金具のいずれかの通路部分に設けられた絞り部とを更に備え、前記コントローラは、干渉防止用の制限信号を生成する手段と、前記スイッチ手段の出力と前記制限信号の小さい方を選択する最小値選択手段とを更に有し、前記最小値選択手段で選択された値に基づき前記電気信号を生成し出力するものとする。
【００１９】
これにより油圧式の操作装置に切り換えられているときは干渉防止用の制限信号が生成されると、スイッチ手段で選択された最大値より干渉防止用の制限信号の方が小さくなり、最小値選択手段ではその制限信号が選択されて電磁比例減圧弁に出力されるため、電磁比例減圧弁は制御弁の受圧室の圧力を制限信号に応じて減圧するよう作動する。このとき、制御弁の受圧室に接続された油圧配管と接続金具のいずれかの通路部分に絞り部が設けられているため、油圧式の操作レバー装置により生成される操作パイロット圧に影響されることなく、電磁比例減圧弁により受圧室を減圧することができる。これにより電気系統に故障が生じた場合の応急時においてもその干渉防止の制御機能を損なうことなく発揮することができる。
【００２０】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記絞り部は前記接続金具に設けられている。
【００２１】
これにより接続金具と絞り部を一体化し、構成を簡素化することができる。
【００２２】
（５）また、上記（１）において、好ましくは、前記制御弁と電磁比例減圧弁は一体の弁装置として構成され、前記閉塞手段は、前記弁装置のハウジングに設けられ、前記電磁比例減圧弁の一次圧ポート側の通路が開口するポートを閉塞するプラグである。
【００２３】
これにより弁装置に複数組の制御弁及び電磁比例減圧弁が組み込まれていても、ハウジングのポートをプラグで閉塞することにより複数の電磁比例減圧弁に対して一度に一次圧ポート側の通路を遮断することができる。
【００２４】
（６）また、上記第１の目的を達成するために、本発明は、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの動作を制御する油圧操作式の制御弁とを備える油圧駆動系の操作装置において、操作レバーの操作量に応じた電気的な操作信号を出力する電気レバー装置と、電気信号により作動し前記制御弁の受圧室に導かれる圧力を制御する電磁比例減圧弁と、前記操作信号を処理し前記電気信号を生成するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記電気レバー装置の接続の有無を検出する検出手段と、最大値を出力する設定手段と、前記検出手段の検出結果を受け、前記電気レバー装置が接続されているときは電気レバー装置の操作信号を選択し、前記電気レバー装置が接続されていないときは前記最大値を選択するスイッチ手段とを有し、このスイッチ手段で選択した値に基づき前記電気信号を生成し出力するものとする。
【００２５】
これにより上記（１）で述べたように通常の電気式の操作装置と同様に機器のレイアウトが簡素でレバー操作が軽くなり、また万一電気系統に故障が生じた場合は、上記（１）のように構成することにより簡単かつ安価に油圧式の操作装置に切り換えることができる。
【００２６】
（７）また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、上記（６）において、前記コントローラは、干渉防止用の制限信号を生成する手段と、前記スイッチ手段の出力と前記制限信号の小さい方を選択する最小値選択手段とを更に有し、前記最小値選択手段で選択された値に基づき前記電気信号を生成し出力するものとする。
【００２７】
これにより電気式の操作装置として用いるとき干渉防止制御が行えるとともに、万一電気系統に故障が生じた場合は、上記（１）のように構成することにより簡単かつ安価に油圧式の操作装置に切り換えることができ、かつ上記（３）で述べたように、電気系統に故障が生じた場合の応急時においても干渉防止の制御機能を損なうことなく発揮することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施の形態に係わる油圧駆動系の操作装置を油圧回路で示す図であり、操作装置が通常の電気式として使用される場合を示している。
【００３０】
図１において、本実施の形態に係わる油圧駆動系は、原動機１によって駆動される主油圧ポンプ２及びパイロット油圧ポンプ３と、主油圧ポンプ２から吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータ４と、主油圧ポンプ２から油圧アクチュエータ４に供給される圧油の流れを制御するパイロット操作式の制御弁５と、パイロット油圧ポンプ３の吐出圧を一定の圧力に保つパイロットリリーフ弁６とを備えている。
【００３１】
また、油圧駆動系の操作装置として、電気レバー装置１１、コントローラ１２、電磁比例減圧弁１３，１４を備えている。
【００３２】
電気レバー装置１１は操作レバー１１ａと、その操作量を検出するセンサ部１１ｂとを有し、センサ部１１ｂはハーネス３１を介してコントローラ１２に接続され、センサ部１１ｂからコントローラ１２に電気信号（操作信号）が出力される。ハーネス３１の先端には接続端子が設けられ、この接続端子をコントローラ１２に設けられたコネクタ３２に差し込むことによりハーネス３１はコントローラ１２に接続されている。
【００３３】
電磁比例減圧弁１３，１４は、それぞれ、一次圧ポート（ポンプポート）１３ａ，１４ａ、二次圧ポート（出力ポート）１３ｂ，１４ｂ、タンクポート１３ｃ，１４ｃを有し、一次圧ポート１３ａ，１４ａはパイロット油圧ポンプ３の吐出油路にパイロット一次圧ライン１５，１６を介して接続され、二次圧ポート１３ｂ，１４ｂは制御弁５の駆動部である受圧室７，８にパイロット二次圧ライン１７，１８を介して接続され、タンクポート１３ｃ，１４ｃはタンク９に接続されている。また、電磁比例減圧弁１３，１４は駆動手段として比例ソレノイド１９，２０を有し、コントローラ１２から比例ソレノイド１９，２０に駆動信号として電流信号が入力される。
【００３４】
電磁比例減圧弁１３，１４は、それぞれ、比例ソレノイド１９，２０に入力される駆動信号の電流が最小（０）であるとき、図示ように、二次圧ポート１３ｂ，１４ｂをタンクポート１３ｃ，１４ｃに連通させるノーマルタンクポート型の減圧弁である。
【００３５】
また、コントローラ１２には、電気レバー装置１１からの電気信号（操作信号）以外の信号として、キャブ干渉防止装置（後述）のセンサである角度センサ２１の検出信号が入力される。
【００３６】
本発明の油圧駆動系は例えばオフセット式の油圧ショベルに搭載されるものである。オフセット式の油圧ショベルは、下部走行体１０１、上部旋回体１０２、オフセット式フロント作業機１０３を有し、オフセット式フロント作業機１０３は、ロアブーム１０４、アッパブーム（オフセット）１０５、シリンダステー１０６、アーム１０７、バケット１０８の各フロント部材から構成されている。ロアブーム１０４は上部旋回体１０２に上下方向に回動可能であり、アッパブーム１０５及びシリンダステー１０６はそれぞれロアブーム１０４及びアッパブーム１０５に対し左右方向に回動可能であり、アーム１０７及びバケット１０８はそれぞれシリンダステー１０６及びアーム１０７に対し上下方向に回動可能である。下部走行体１０１は左右の走行モータ１１１ａ，１１１ｂにより駆動され、上部旋回体１０２は旋回モータ１１２により旋回し、ロアブーム１０４、アッパブーム１０５、アーム１０７、バケット１０８はそれぞれブームシリンダ１１３、オフセットシリンダ１１４、アームシリンダ１１５、バケットシリンダ１１６により駆動される。ロアブーム１０４の上端側面とシリンダステー１０６の側面は平行リンク機構を構成するロッド（図示せず）により連結され、シリンダステー１０６は、アッパブーム１０５の水平方向の回動時、その平行リンク機構によりロアブーム１０４に対して平行移動する。
【００３７】
本実施の形態において、油圧アクチュエータ４は例えばブームシリンダ１１３であり、図示はしないが、左右の走行モータ１１１ａ，１１１ｂ、旋回モータ、アームシリンダ１１５、バケットシリンダ１１６に対しても同様に制御弁や電気レバー装置が設けられている。
【００３８】
また、オフセット式フロント作業機１０３と上部旋回体１０２のキャブ（運転室）１２０との干渉を防ぐキャブ干渉防止装置が設けられており、キャブ干渉防止装置のセンサとして、各フロント部材の回動支点に角度センサが設けられている。図１に示した角度センサ２１はそれらの角度センサを代表するものであり、実際には各フロント部材の回動支点に設けられた全ての角度センサの信号がコントローラ１２に入力される。
【００３９】
図２にコントローラ１２の処理機能を示す。コントローラ１２は、信号処理部２２、ハーネス検出部２３、最大値設定部２４、切り換え部２５、干渉防止制御演算部２６、最小値選択部２７の各機能を有している。
【００４０】
信号処理部２２は、電気レバー装置１１からの電気信号（操作信号）を処理し電磁比例減圧弁１３，１４に対する駆動信号指令値を演算する。その演算処理の概要を図３〜図５を用いて説明する。
【００４１】
図３は電気レバー装置１１の操作レバー１１ａの操作量（レバー操作量）と操作信号との関係を示す。操作信号は電圧信号であり、例えば電源電圧１２Ｖに対し１Ｖ〜１１Ｖの範囲で変化する。操作レバー１１ａが中立でレバー操作量が０のとき、操作信号の電圧は６Ｖであり、操作レバー１１ａを例えば図示右方に操作するとその操作量に応じて操作信号の電圧は６Ｖから１１Ｖへと増加し、操作レバー１１ａを図示左方に操作するとその操作量に応じて操作信号の電圧は６Ｖから１Ｖへと減少する。
【００４２】
図４は信号処理部２２の処理機能を示し、図５は信号処理部２２により得られた駆動信号指令値を示す。信号処理部２２は操作信号を電磁比例減圧弁１３，１４の駆動信号指令値に変換するための演算部２２ａ，２２ｂを有し、演算部２２ａ，２２ｂにはそれぞれ図示のような飽和関数が設定されている。演算部２２ａ，２２ｂはこれらの飽和関数により、操作レバー１１ａを図示右方に操作したときは、操作信号（６Ｖ〜１１Ｖ）を操作信号の増加に比例して増加する駆動信号指令値に変換し（演算部２２ａ）、操作レバー１１ａを図示左方に操作したときは、操作信号（６Ｖ〜１Ｖ）をその減少に反比例して増加する駆動信号指令値に変換する（演算部２２ｂ）。その結果、レバー操作量に対して図５に示すような駆動信号指令値が得られる。演算部２２ａで生成された駆動信号指令値はスイッチ部２５に送られ、演算部２２ｂで生成された駆動信号指令値はそのまま駆動信号として電磁比例減圧弁１４に出力される。
【００４３】
ハーネス検出部２３は、電気レバー装置１１からの操作信号（電圧）を用いてハーネス３１の接続の有無を検出する。前述した如く、電気レバー装置１１からの操作信号の電圧は１Ｖ〜１１Ｖの範囲で変化する。これに対しハーネス３１の接続端子がコネクタ３２から取り外されると、コネクタ３２への入力電圧は０Ｖとなる。ハーネス検出部２３はこの電圧の変化を検出し、電圧が０Ｖになるとハーネス３１が取り外された（ハーネス３１の接続無し）と判断し、切り換え部２６に切り換え信号を出力する。
【００４４】
最大値設定部２４は、図４及び図５に示した駆動信号指令値の最大値ＭＡＸと同じ値を出力する。
【００４５】
切り換え部２５は、ハーネス検出部２３からの切り換え信号がないときは図示の位置にあり、信号処理部２２の演算部２２ａからの駆動信号指令値を最小値選択部２７に送り、ハーネス検出部２３から切り換え信号が出力されると図示の位置から切り換わり、駆動信号指令値の最大値ＭＡＸを出力する。
【００４６】
干渉防止制御演算部２６は、角度センサ２１の信号に基づき干渉防止のための制限信号指令値を演算する。図６にその演算処理の概要を示す。
【００４７】
干渉防止制御演算部２６は距離演算部２６ａと制限信号演算部２６ｂとを有している。距離演算部２６ａでは、角度センサ３１により検出したロアブーム１０４、アッパブーム１０５、シリンダステー１０６、アーム１０７、バケット１０８の各フロント部材の回動角とメモリに記憶してある各フロント部材の寸法等からフロント作業機１０３とキャブ１２０間の距離Ｄを演算する。制限信号演算部２６ｂでは、その距離Ｄが第１設定値Ｄ１以上であれば図４及び図５に示した駆動信号指令値の最大値ＭＡＸと同じ値の制限信号指令値を演算し、距離Ｄが第１設定値Ｄ１より短くなると最大値ＭＡＸから０まで次第に小さくなる制限信号指令値を演算し、距離Ｄが第２設定値Ｄ２に達すると制限信号指令値を０とし、それらを最小値選択部２７に出力する。第１及び第２設定値Ｄ１，Ｄ２間の領域は減速領域となり、第２設定値Ｄ２以下の領域は干渉防止領域となる。
【００４８】
最小値選択部２７は切り換え部２５からの駆動信号指令値と干渉防止制御演算部２６からの制限信号指令値との小さい方を選択し、駆動信号として電磁比例減圧弁１３に出力する。
【００４９】
電磁比例減圧弁１３，１４は制御弁５とは一体の弁装置として構成されている。図７にその弁装置の断面構造を示す。
【００５０】
図７において、５０は弁装置のハウジングであり、ハウジング５０にはスプールボア５１が形成され、このスプールボア５１に制御弁５のメインスプール５２が軸方向に摺動自在に挿通されている。また、ハウジング５０には主油圧ポンプ２の吐出ラインに接続されるポンプ通路５３と、油圧アクチュエータ４に接続される負荷接続ポート５４，５５と、タンク９に接続されるタンク通路５６，５７とが形成され、ポンプ通路５３とタンク通路５６，５７はスプールボア５１に直交する方向に伸び、他の制御弁メインスプールに対する共通の通路となっている。スプールボア５１の中央部付近にはポンプ通路５３に連絡するポンプポート５１ａと、これに隣接する圧力補償ポート５１ｂが形成され、その外側には切り換えポート５１ｃ，５１ｄ及び負荷ポート５１ｅ，５１ｆが形成され、更にその外側にタンク通路５６，５７に連絡するタンクポート５１ｇ，５１ｈが形成されている。圧力補償ポート５１ｂと切り換えポート５１ｃ，５１ｄはブリッジ通路５９ａ，５９ｂ，５９ｃを介して連絡し、ブリッジ通路５９ａとブリッジ通路５９ｂ，５９ｃ間に圧力調整弁６０が配置されている。負荷ポート５１ｅ，５１ｆは負荷接続ポート５４，５５に連絡している。
【００５１】
メインスプール５２のポンプポート５１ａと圧力補償ポート５１ｂ間、ポンプポート５１ａと切り換えポート５１ｃ間、圧力補償ポート５１ｂと切り換えポート５１ｄ間、切り換えポート５１ｃと負荷ポート５１ｅ間、切り換えポート５１ｄと負荷ポート５１ｆ間、負荷ポート５１ｅ，５１ｆの外側にはランド５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆ，５２ｇ，５２ｈが形成され、ランド５２ａにはメータインの可変絞りを構成するノッチ６２，６３が形成されている。圧力調整弁６０はノッチ６２，６３（メータインの可変絞り）の出側の圧力を最高負荷圧力と同じ圧力になるよう制御する後置き型の圧力補償弁である。
【００５２】
メインスプール５２の両端はハウジング５０の両側面の外側に突出し、その部分に受圧室７，８が位置している。受圧室７，８は、ハウジング５０の両側面に取り付けられたサイドプレート６６，６７と一体のケース６８，６９内に形成され、ケース６８，６９内にはメインスプール５２を中立位置に保持するバネ７０，７１が配置されている。また、ケース６８，６９には、受圧室７，８を油圧配管に接続するための内ネジの切られた孔７２，７３が形成され、孔７２，７３はプラグ７４，７５で閉塞されている。
【００５３】
ハウジング５０のメインスプール５２の下方部分には電磁比例減圧弁１３，１４が位置している。電磁比例減圧弁１３，１４は、ハウジング５０及びサイドプレート６６，６７に装着されたスリーブ７９，８０と、スリーブ７９，８０内に軸方向に摺動自在に挿通されたスプール８１，８２とを有し、サイドプレート６６，６７のスリーブ７９，８０及びスプール８１，８２の端部が位置する部分に比例ソレノイド１９，２０を備えた駆動部８３，８４が取り付けられている。
【００５４】
スリーブ７９，８０はそれぞれ前述した一次圧ポート（ポンプポート）１３ａ，１４ａ、二次圧ポート（出力ポート）１３ｂ，１４ｂ、タンクポート１３ｃ，１４ｃを有し、一次圧ポート１３ａ，１４ａはパイロット一次圧ライン１５，１６（図１）となるパイロット一次圧通路８５，８６及び８７，８８を介してパイロット油圧ポンプ３の吐出油路に接続され、二次圧ポート１３ｂ，１４ｂはパイロット二次圧ライン１７，１８（図１）となるパイロット二次圧通路８９，９０を介して制御弁５の駆動部である受圧室７，８に接続され、タンクポート１３ｃ，１４ｃはタンク通路９１，９２及び９３，９４を介してタンク９に接続されている。パイロット一次圧通路８５，８６とタンク通路９１，９２はスプールボア５１に直交する方向に伸び、他の制御弁メインスプールに係わる電磁比例減圧弁に対する共通の通路となっている。
【００５５】
スプール８１には一次圧ポート１３ａとタンクポート１３ｃを開閉する２つの弁部分が設けられており、比例ソレノイド１９に駆動信号（電流）が与えられスプール８１が駆動部８３の可動鉄心ロッド９５に押されて図示左方に移動すると、その移動に従ってタンクポート１３ｃと二次圧ポート１３ｂ間の絞り流路の開口面積を減少させる一方、一次圧ポート１３ａと二次圧ポート１３ｂ間の絞り流路の開口面積を増加させ、二次圧ポート１３ｂの圧力が比例ソレノイド１９の駆動信号に比例した圧力となるよう制御する。スプール８２にも同様に一次圧ポート１４ａとタンクポート１４ｃを開閉する２つの弁部分が設けられており、比例ソレノイド２０に駆動信号（電流）が与えられスプール８２が駆動部８３の可動鉄心ロッド９６に押されて図示右方に移動すると、その移動に従ってタンクポート１４ｃと二次圧ポート１４ｂ間の絞り流路の開口面積を減少させる一方、一次圧ポート１４ａと二次圧ポート１４ｂ間の絞り流路の開口面積を増加させ、二次圧ポート１４ｂの圧力が比例ソレノイド２０の駆動信号に比例した圧力となるよう制御する。
【００５６】
図８に図１に示した油圧駆動系の操作装置を電気式から油圧式に変更した場合の構成を油圧回路で示す、図１と同様な図である。
【００５７】
図８において、電気レバー装置１１は油圧式の操作レバー装置１３１に交換され、電気レバー装置１１のハーネス３１はコントローラ１２のコネクタ３２から外されている。油圧式の操作レバー装置１３１は操作レバー１３１ａとパイロット弁（減圧弁）を内蔵したパイロット圧発生部１３１ｂとを有し、パイロット圧発生部１３１ｂにおける制御弁５の受圧室７，８に対応する１対のパイロット弁の一次圧ポート（ポンプポート）はパイロット一次圧ライン１３２を介してパイロット油圧ポンプ３の吐出油路に接続され、タンクポートはタンクライン１３３を介してタンク９に接続され、二次圧ポートはそれぞれパイロット二次圧ライン１３４，１３５とパイロット二次圧ライン１３２，１３３に設けられた絞り１３６，１３７を介して制御弁５の受圧室７，８に接続されている。また、電磁比例減圧弁１３，１４の一次圧ポートがつながるパイロット一次圧ライン１５，１６はパイロット油圧ポンプ３の吐出油路から切り離され、それらの開口部はプラグ１３８，１３９により閉塞されている。
【００５８】
図９に操作装置を油圧式に変更したときの制御弁５と電磁比例弁１３，１４を一体化した弁装置の図７と同様な断面構造を示す。
【００５９】
図９において、受圧室７，８を形成するケース６８，６９の孔７２，７３を閉じていたプラグ７４，７５（図７参照）は取り外され、その代わりにパイロット二次圧ライン１３４の配管をケース６８，６９に接続するための接続プラグ１４１，１４２が取り付けられている。接続プラグ１４１，１４２はそれぞれ貫通通路１４３，１４４を有し、貫通通路１４３，１４４の開口部に絞り金具１４５，１４６が装着され、絞り金具１４５，１４６に絞り１３６，１３７を提供する小孔１４７，１４８が開けられている。
【００６０】
図１０は図９に示した弁装置の部分断面上面図であり、図９は図１０のＩＸ−ＩＸ線断面図である。パイロット一次圧通路８５，８６とタンク通路９１，９２は前述したようにスプールボア５１（図７及び図９参照）に直交する方向に伸び、それぞれ端部ハウジング１５１の側面に開口し、操作装置が電気式にあるときそれらの開口部はそれぞれ図示しない接続プラグ及び配管を介してパイロット油圧ポンプ３の吐出油路及びタンク９に接続されている。また、図１０に示す油圧式の操作装置の構成では、パイロット一次圧通路８５，８６は油圧ポンプ３の吐出油路の配管から切り離され、それらの開口部はプラグ１３８，１３９により閉塞されている。
【００６１】
次に、以上のように構成した本実施の形態の動作及び使用方法を説明する。
【００６２】
１．電気式の操作装置として使用する場合
図１に示す電気レバー装置１１の操作レバー１１ａを例えば図示右方に操作すると、前述したようにセンサ部１１ｂから６Ｖ〜１１Ｖの操作信号が出力され、コントローラ１２の信号処理部２２は、演算部２２ａにおいてその操作信号（６Ｖ〜１１Ｖ）に応じた駆動信号指令値を演算し、スイッチ部２５に出力する。このとき、ハーネス３１はコントローラ１２のコネクタ３２に接続されており、コネクタ３２には１Ｖ以上の操作信号が入力されているので、ハーネス検出部２３は切り換え信号を出力せず、スイッチ部２５は信号処理部２２の演算部２２ａからの駆動信号指令値を最小値選択部２７に送る。
【００６３】
一方、このとき、油圧ショベルのフロント作業機１０３のアッパブーム（オフセット）１０５、アーム１０７、バケット１０８の各フロント部材がキャブ１２０から離れており、干渉防止制御演算部２６の距離演算部２６ａで計算された距離Ｄが第１設定値Ｄ１以上であるとすると、干渉防止制御演算部２６の制限信号演算部２６ｂは制限信号指令値ＭＡＸを演算し、最小値選択部２７に出力する。その結果、最小値選択部２７は信号処理部２２から送られた駆動信号指令値を選択し、その駆動信号指令値に応じた駆動信号を電磁比例減圧弁１３に出力する。
【００６４】
電磁比例減圧弁１３はその駆動信号により作動し、パイロット油圧ポンプ３の吐出圧であるパイロット一次圧を減圧して駆動信号に応じた圧力を生成し、この圧力が制御弁５の図１の右側の受圧室７に与えられ、制御弁５が図示右側の位置に切換えられる。これに伴い、原動機１によって駆動状態にある主油圧ポンプ２から吐出される圧油が、制御弁５を経て油圧アクチュエータ４のボトム側に供給され、油圧アクチュエータ４が伸長する。このとき、油圧アクチュェータ４が例えばブームシリンダ１１３である場合は、ブーム上げ動作が行われる。
【００６５】
また、油圧アクチュエータ４の動作（例えばブーム上げ）に伴い油圧ショベルのフロント作業機１０３のアッパブーム（オフセット）１０５、アーム１０７、バケット１０８の各フロント部材がキャブ１２０に近づき、距離Ｄが第１設定値Ｄ１以下となって減速領域にはいると、干渉防止制御演算部２６の制限信号演算部２６ｂは距離Ｄに応じたＭＡＸより小さい制限信号指令値を演算し、最小値選択部２７に出力する。最小値選択部２７ではその制限信号指令値と信号処理部２２から送られた駆動信号指令値を比較し、駆動信号指令値より制限信号指令値の方が小さくなると制限信号指令値を選択し、その制限信号指令値に応じた駆動信号を電磁比例減圧弁１３に出力する。
【００６６】
その結果、電磁比例減圧弁１３が生成する圧力は制限信号指令値に応じて低下し、制御弁５が中立位置側に動き、油圧アクチュエータ４のボトム側に供給される圧油の流量が減少して油圧アクチュエータ４の伸長速度が減じられ、距離Ｄが第２設定値Ｄ２になり制限信号指令値が０となると電磁比例減圧弁１３の出力圧もタンク圧となり、油圧アクチュエータ４は停止する。つまり、油圧アクチュェータ４がブームシリンダ１１３である場合は、ブーム上げ動作が減速停止する。
【００６７】
油圧アクチュエータ４がオフセットシリンダ１１４或いはアームシリンダ１１６である場合も、同様に、キャブ方向のオフセット動作或いはアームクラウド動作を減速停止する。これによりアッパブーム１０５、アーム１０７、バケット１０８といったフロント部分とキャブ１０２の干渉を防ぐキャブ干渉防止制御が可能となる。
【００６８】
２．油圧式の操作装置に変更する場合（電気レバー装置の故障時）
機械寿命が長く、比較的厳しい稼働現場及び稼働状況で使用される油圧ショベル等の油圧機械においては、電気系統の故障が懸念される。電気系統の故障として、例えばセンサ部１１ｂを備えている電気レバー装置１１が何らかの理由で故障した場合、電気レバー装置１１の操作レバー１１ａを操作しているにも係わらず、操作信号をコントローラ１２へ出力することができない。その結果、コントローラ１２は電磁比例減圧弁１３，１４を正常に作動することができなくなり、油圧ショベルは作動不可能となる。
【００６９】
そこで、本発明では、応急的に油圧ショベルを作動させる方法として、次のように操作装置を電気式から油圧式に切り換えることにより、故障した電気レバー装置１１を修復しなくても油圧ショベルの作動を可能とし、かつ通常時と遜色のないキャブ干渉防止制御を可能とする。
【００７０】
つまり、電気レバー装置１１が故障した場合は、まず、電気レバー装置１１を取り外し、ハーネス３１をコネクタ３２から引き抜き、その代わりに図８及び図９に示すように油圧式の操作レバー装置１３１を取り付ける。このとき、操作レバー装置１３１のパイロット圧発生部１３１ｂの一次圧ポート（ポンプポート）はパイロット一次圧ライン１３２の配管によりパイロット油圧ポンプ３の吐出油路に接続し、タンクポートをライン１３３の配管によりタンク９に接続する。また、図９に示すように、受圧室７，８のケース６８，６９の孔７２，７３からプラグ７４，７５（図７参照）を取り外し、その代わりに接続プラグ１４１，１４２を取り付け、この接続プラグ１４１，１４２にパイロット二次圧ライン１３４の配管を接続する。接続プラグ１４１，１４２には前述したように絞り１３６，１３７が形成されている。更に、図１０に示すように、パイロット一次圧通路８５，８６のハウジング側面開口部から配管の接続プラグを取り外してパイロット一次圧通路８５，８６を油圧ポンプ３の吐出油路の配管から切り離し、パイロット一次圧通路８５，８６のハウジング側面開口部をプラグ１３８，１３９により閉塞する。
【００７１】
以上のように電気レバー装置１１から油圧式の操作レバー装置１３１に交換したとき、コントローラ１２では、コネクタ３２からハーネス３１が外されており、コネクタ３２の入力電圧は０となるので、ハーネス検出部２３は切り換え信号を出力し、スイッチ部２５は駆動信号指令値ＭＡＸを最小値選択部２７に送る。このとき、油圧ショベルのフロント作業機１０３のアッパブーム（オフセット）１０５、アーム１０７、バケット１０８の各フロント部材がキャブ１２０から離れており、干渉防止制御演算部２６の距離演算部２６ａで計算された距離Ｄが第１設定値Ｄ１以上であるとすると、干渉防止制御演算部２６から最小値選択部２７に制限信号指令値ＭＡＸを出力し、最小値選択部２７は駆動信号指令値ＭＡＸと制限信号指令値ＭＡＸのいずれか一方を選択し、その指令値ＭＡＸに応じた最大電流を電磁比例減圧弁１３に出力する。その結果、電磁比例減圧弁１３は図示上側の位置に切り換わり、図１１に示すように、パイロット二次圧ライン１７（パイロット二次圧通路８９）とタンク９との連通は遮断され、パイロット二次圧ライン１７（パイロット二次圧通路８９）はプラグ１３８で閉じられたパイロット一次圧ライン１５（パイロット一次圧通路８５，８７）に連通する。
【００７２】
これにより油圧式の操作レバー装置１３１の操作レバー１３１ａを例えば図示右方に操作したとき、パイロット二次圧ライン１３４に発生した操作パイロット圧は絞り１３６を介して制御弁５の図８の右側の受圧室７に導かれ、制御弁５が図８の図示右側の位置に切換えられる。これに伴い、原動機１によって駆動状態にある主油圧ポンプ２から吐出される圧油が、制御弁５を経て油圧アクチュエータ４のボトム側に供給され、油圧アクチュエータ４が伸長する。このとき、油圧アクチュェータ４が例えばブームシリンダ１１３である場合は、ブーム上げ動作が行われる。
【００７３】
また、油圧アクチュエータ４の動作（例えばブーム上げ）に伴い油圧ショベルのフロント作業機１０３のアッパブーム（オフセット）１０５、アーム１０７、バケット１０８の各フロント部材がキャブ１２０に近づき、距離Ｄが第１設定値Ｄ１以下となって減速領域にはいると、干渉防止制御演算部２６の制限信号演算部２６ｂは距離Ｄに応じたＭＡＸより小さい制限信号指令値を演算し、最小値選択部２７に出力する。最小値選択部２７ではその制限信号指令値と信号処理部２２から送られた駆動信号指令値ＭＡＸを比較し、ＭＡＸより小さい制限信号指令値を選択し、その制限信号指令値に応じた駆動信号を電磁比例減圧弁１３に出力する。その結果、電磁比例減圧弁１３は駆動信号に応じた位置に作動し、図１２に示すように、パイロット二次圧ライン１７（パイロット二次圧通路８９）とタンク９及びパイロット二次圧ライン１７（パイロット二次圧通路８９）とプラグ１３８で閉じられたパイロット一次圧ライン１５（パイロット一次圧通路８５，８７）は、それぞれ、駆動信号に応じた開口面積の絞りを介して接続され、電磁比例減圧弁１３の出力ポート１３ｂの圧力はその駆動信号、つまり制限信号指令値に応じた圧力に低下するよう制御される。このとき、操作レバー装置１３１のパイロット圧発生部１３１ｂは絞り１３６を介して制御弁５の受圧室７に接続されているため、受圧室７の圧力はパイロット圧発生部１３１ｂからの操作パイロット圧に影響されずに減圧制御される。これにより制御弁５が中立位置側に戻り、油圧アクチュエータ４のボトム側に供給される圧油の流量が減少して油圧アクチュエータ４の伸長速度が減じられ、距離Ｄが第２設定値Ｄ２になり制限信号指令値が０となると受圧室７の圧力もタンク圧となり、油圧アクチュエータ４は停止する。つまり、油圧アクチュェータ４がブームシリンダ１１３である場合は、ブーム上げ動作が減速停止する。
【００７４】
油圧アクチュエータ４がオフセットシリンダ１１４或いはアームシリンダ１１６である場合も、同様に、オフセット動作或いはアームクラウド動作を減速停止する。これによりアッパブーム１０５、アーム１０７、バケット１０８といったフロント部分とキャブ１０２の干渉を防ぐキャブ干渉防止制御が可能となる。
【００７５】
以上のように構成した本実施の形態によれば次の効果が得られる。
【００７６】
（１）電気式の操作装置とした場合の機器のレイアウトが簡素化される。
【００７７】
図１３及び図１４に、比較例として、実開平５−６１５５号公報に記載の従来技術に干渉防止制御機能を付加した場合の構成を油圧回路図で示す。図１３は電気式の操作装置、図１４は油圧式の操作装置とした場合の図である。図中、図１に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００７８】
図１３において、操作レバー装置２０１は操作レバー２０１ａとパイロット圧発生部２０１ｂを有する油圧式であり、パイロット圧発生部２０１ｂにパイロット弁の出力圧を検出する圧力センサ２０２が設けられ、圧力センサ２０２の信号がコントローラ２１２に取り込まれる。コントローラ２１２はその信号を処理をした後電磁比例減圧弁１３，１４に電気信号を送り、電磁比例減圧弁１３，１４が作動することにより制御弁５の受圧室７，８の圧力を制御し制御弁５を操作する。
【００７９】
万一圧力センサ２０２等の電気系統に異常が生じた場合は、図１４に示すように、圧力センサ２０２とコントローラ２１２の電気的な接続を切り離し、電磁比例減圧弁１３，１４の出力ポートを制御弁５の受圧室７，８に接続するパイロット二次圧ライン１７，１８を遮断し、パイロット圧発生部２０１ｂのパイロット弁の出力ポートを制御弁５の受圧室７，８に配管２０３，２０４により接続し、その出力圧を直接制御弁５の受圧室７，８に導くことにより、コントローラ２１２を経ずに応急的に制御弁５を操作し油圧アクチュエータ４を駆動することができる。
【００８０】
しかし、この比較例では、図１３に示す電気式の操作装置とする場合であっても、操作レバー装置２０１として油圧式を用い、そのパイロット弁の出力圧を検出する方式であるため、普通の油圧式の操作レバー装置と同様、パイロット弁の出力ポートを油圧源であるパイロット油圧ポンプ３に接続する油圧配管（パイロット一次圧ライン）２０５が必要である。
【００８１】
これに対し、本実施の形態に係わる操作装置では、図１に示すように、電気式の操作装置とする場合は、油圧配管を必要としない通常の電気レバー装置１１を用いることができ、油圧配管（パイロット一次圧ライン）２０５を必要とせず、機器のレイアウトが簡素化される。
【００８２】
（２）電気式の操作装置とした場合のレバー操作が軽くなり、オペレータに使い易いものとなる。
【００８３】
図１５に図１に示した電気レバー装置１１の構成の概略を示し、図１６に図１８に示した油圧式の操作レバー装置１３１の構成の概略を示す。油圧式の操作レバー装置１３１では、操作レバー１３１ａを操作するための操作トルクに対向する力はバネ２０６の力Ｆ１と減圧スプール２０７の油圧反力Ｆ２となり、図１３に示した比較例の操作レバー装置２０１もこの点は同じである。これに対し、電気レバー装置１１では、操作レバー１１ａを操作するための操作トルクに対向する力はバネ２０８の力Ｆ１だけであり、操作レバーの変位センサ２０９は操作力を必要とせず、油圧式に比べれば操作が軽くなり、オペレータが使いやすくなる。
【００８４】
（３）万一電気系統に故障が生じた場合、簡単かつ安価に油圧式の操作装置に切り換えることができる。
【００８５】
万一、電気レバー装置１１に故障が生じた場合、前述したように、電気レバー装置１１を油圧式の操作レバー装置１３１に交換し、接続プラグ１４１，１４２によるパイロット二次圧ライン１３４の配管の接続等、必要な配管の接続を行い、電磁比例減圧弁１３，１４のパイロット一次圧通路８５，８６のハウジング側面開口部をプラグ１３８，１３９により閉塞することにより、簡単にかつ安価に操作装置を電気式から油圧式に切り換え、油圧式の操作装置として機能させることができる。
【００８６】
（４）油圧式の操作装置に切り換えた場合でも干渉防止制御が可能である。
【００８７】
図１３及び図１４に示した比較例のように、ブーム、アーム、バケットといったフロント部分とキャブ（運転室）との干渉を防ぐキャブ干渉防止制御装置を備えた油圧駆動系の操作装置においては、図１４に示すように、応急時、角度センサとコントローラと電磁比例減圧弁が完全に制御弁から切り離されているため、キャブ干渉防止制御装置を作動することができない。これに対し、本実施の形態では、前述したように油圧式の操作装置に切り換えた場合でも、電気式の操作装置と同様のキャブ干渉防止制御を行うことができる。
【００８８】
（５）ユーザの好みで電気式、油圧式のいずれかの操作装置を選択し使用することができる。
【００８９】
本実施の形態に係わる操作装置では、油圧式の操作装置に切り換えた場合でも電気式の操作装置と同様の制御機能が得られるようにしたので、電気式、油圧式のいずれの操作装置も実質的に同じ制御機能を発揮することができ、ユーザの好みでいずれかを選択することができる。例えば、油圧式の操作レバー装置のようなレバー操作トルクが重い仕様を好むユーザであれば、通常時でも図８に示したような油圧式の操作装置として使用し、電気式の操作装置と遜色のない制御機能を得ることができる。
【００９０】
なお、以上の実施の形態では、電磁比例減圧弁１３，１４は、それぞれ、比例ソレノイド１９，２０に入力される駆動信号の電流が最小（０）であるとき、図示ように、二次圧ポート１３ｂ，１４ｂをタンクポート１３ｃ，１４ｃに連通させるノーマルタンクポート型の減圧弁としたが、比例ソレノイド１９，２０に入力される駆動信号の電流が最大であるときに、二次圧ポートを一次圧ポート（ポンプポート）に連通させるノーマルポンプポート型であってもよく、このような電磁比例減圧弁を備える操作装置であっても、本発明を同様に適用し、同様の効果を得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、電気式の操作装置として用いるときは、通常の電気式の操作装置と同様に機器のレイアウトが簡素でレバー操作が軽く、かつ万一電気系統に故障が生じた場合、簡単かつ安価に油圧式の操作装置に切り換えることができる。
【００９２】
また、本発明によれば、万一電気系統に故障が生じた場合、簡単かつ安価に電気式から油圧式の操作装置に切り換えることができ、かつブーム、アーム、バケットといったフロント部分とキャブと干渉を防ぐ制御装置が設けられている場合は電気系統に故障が生じた場合の応急時においてもその制御機能を損なうことなく発揮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の実施の形態に係わる油圧駆動系の操作装置を油圧回路で示す図である。
【図２】図１に示したコントローラの処理機能を示すブロック図である。
【図３】電気レバー装置のレバー操作量と操作信号との関係を示す図である。
【図４】図２に示した信号処理部の処理機能を示すブロック図である。
【図５】電気レバー装置のレバー操作量と駆動信号指令値との関係を示す図である。
【図６】干渉防止制御演算部の演算処理の概要を示すブロック図である。
【図７】制御弁と電磁比例減圧弁を一体化した弁装置の構造を示す断面図である。
【図８】図１に示した油圧駆動系の操作装置を電気レバーモードから油圧パイロットモードに変更した場合の図１と同様な図である。
【図９】操作装置が油圧パイロットモードにあるときの制御弁と電磁比例弁を一体化した弁装置の図７と同様な断面図である。
【図１０】図９に示した弁装置の部分断面上面図である。
【図１１】操作装置が油圧パイロットモードにあるときのレバー非操作時における電磁比例減圧弁の動作状態を示す油圧回路図である。
【図１２】操作装置が油圧パイロットモードにあるときのレバー操作時の電磁比例減圧弁の動作状態を示す油圧回路図である。
【図１３】比較例として、実開平５−６１５５号公報に記載の従来技術に干渉防止制御機能を付加した場合の構成であって、操作装置を電気式とした場合の構成を示す図である。
【図１４】図１３に示した比較例の操作装置を油圧式に切り換えた場合の構成を示す図である。
【図１５】電気レバー装置の構成の概略を示す図である。
【図１６】油圧式の操作レバー装置の構成の概略を示す図である。
【符号説明】
１　原動機
２　主油圧ポンプ
３　パイロット油圧ポンプ
４　油圧アクチュエータ
５　制御弁
７，８　受圧室
１１　電気レバー装置
１２　コントローラ
１３，１４　電磁比例減圧弁
１３ａ，１４ａ　一次圧ポート（ポンプポート）
１３ｂ，１４ｂ　二次圧ポート（出力ポート）
１３ｃ，１４ｃ　タンクポート
１５，１６　パイロット一次圧ライン
１７，１８　パイロット二次圧ライン
１９，２０　比例ソレノイド
２１　角度センサ
２２　信号処理部
２３　ハーネス検出部
２４　最大値設定部
２５　切り換え部
２６　干渉防止制御演算部
２７　最小値選択部
３１　ハーネス
３２　コネクタ
５０　ハウジング
５１　スプールボア
５２　メインスプール
５３　ポンプ通路
５４，５５　負荷接続ポート
５６，５７　タンク通路
６６，６７　サイドプレート
６８，６９　ケース
７２，７３　孔
７４，７５　プラグ
７９，８０　スリーブ
８１，８２　スプール
８３，８４　駆動部
８５，８６，８７，８８　パイロット一次圧通路
８９，９０　パイロット二次圧通路
９１，９２，９３，９４　タンク通路
１０１　下部走行体
１０２　上部旋回体
１０３　オフセット式フロント作業機
１０４　ロアブーム
１０５　アッパブーム（オフセット）
１０６　シリンダステー
１０７　アーム
１０８　バケット
１１１ａ，１１１ｂ　走行モータ
１１２　旋回モータ
１１３　ブームシリンダ
１１４　オフセットシリンダ
１１５　アームシリンダ
１１６　バケットシリンダ
１３１　油圧式の操作レバー装置
１３２　パイロット一次圧ライン
１３３　タンクライン
１３４，１３５　パイロット二次圧ライン
１３６，１３７　絞り
１３８，１３９　プラグ
１４１，１４２　接続プラグ
１４５，１４６　絞り金具
１４７，１４８　小孔（絞り）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an operating device of a hydraulic drive system provided in a hydraulic machine such as a hydraulic shovel and operating a control valve by operating an operating lever of an operating lever device to control driving of a hydraulic actuator.
[0002]
[Prior art]
A hydraulic drive system provided in a hydraulic machine such as a hydraulic shovel generally uses a hydraulically operated control valve as a control valve for controlling the operation of a hydraulic actuator. There are two types of devices, hydraulic and electric.
[0003]
The hydraulic operating device uses a hydraulic operating lever device, and the hydraulic operating lever device has a pilot pressure generating section with a built-in pilot valve (pressure reducing valve). A pressure corresponding to the operation amount is generated, and the control valve is operated by the pressure. The electric operation device uses an electric operation lever device (hereinafter, referred to as an electric lever device), a controller and an electromagnetic proportional pressure reducing valve. The electric lever device is a sensor unit for electrically detecting an operation amount of the operation lever. The signal of this sensor unit is taken into the controller, the controller processes the signal, sends an electric signal to the electromagnetic proportional pressure reducing valve, and operates the electromagnetic proportional pressure reducing valve to operate the pressure in the pressure receiving chamber of the control valve. And the control valve is operated.
[0004]
Further, as an electric operation device, there is one proposed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-6155. This operating device is a countermeasure against failure of the electric system, uses a hydraulic operating lever device, and has a pressure sensor that detects the output pressure of the pilot valve on the operating lever device. The control valve is operated by operating the electromagnetic proportional pressure reducing valve in the same manner as a general electric operating device. Should an abnormality occur in the electric system such as the pressure sensor, the output port of the pilot valve is connected to the pressure receiving chamber of the control valve by piping, and the output pressure is directly led to the pressure receiving chamber of the control valve. The hydraulic actuator can be driven by operating the control valve immediately without any need.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-6155
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As the operating device of the hydraulic drive system, the use of an electric operating device is increasing year by year from the viewpoint that various controls such as cab interference prevention control can be performed. However, in the case of a hydraulic machine that has a long machine life and is used in relatively severe operation sites and operating conditions, in the event that a failure occurs in the electric system, a repair method that can promptly deal with the failure must be considered. For example, when a hydraulic machine is used in road construction work and the hydraulic machine becomes inoperable due to an abnormality in the electric system, the hydraulic machine cannot be moved and hinders traffic, causing trouble for nearby residents.
[0007]
As an abnormality of the electric system, for example, when the sensor unit that detects the operation amount of the operation lever fails, a normal electric signal cannot be output to the controller despite the operation of the operation lever. As a result, The controller cannot operate the electromagnetic proportional pressure reducing valve normally, and the hydraulic machine malfunctions.
[0008]
In the prior art described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-6155, when a failure occurs in a pressure sensor, for example, as a failure in an electric system, an output port of a pilot valve is connected to a pressure receiving chamber of a control valve by piping, and an output pressure of the pilot valve is changed. Is directly led to the pressure receiving chamber of the control valve, so that the control valve can be quickly operated and the hydraulic actuator can be driven without going through the controller.
[0009]
However, since this prior art uses a hydraulic type operating lever device and detects the output pressure of the pilot valve, the primary pressure port of the pilot valve is connected to the hydraulic pressure source similarly to a normal hydraulic operating lever device. Therefore, a hydraulic pipe (primary pilot pressure line) to be connected to the pilot hydraulic pump is required, and the layout of the equipment becomes complicated as compared with a normal electric operating device that does not require such a hydraulic pipe. Further, the force opposing the operation torque of the operation lever device is a spring force and a hydraulic reaction force, and the lever operation becomes heavier than an electric lever device in which the force opposing the operation torque is only the spring force, giving the operator a feeling of fatigue. .
[0010]
Further, in an operating device of a hydraulic drive system provided with a cab interference prevention control device for preventing interference between a front portion such as a boom, an arm, and a bucket and a cab (operating cab), in an emergency, an angle sensor, a controller, and an electromagnetic proportional pressure reducing valve. Is completely disconnected from the control valve, so that the cab interference prevention control device cannot be operated.
[0011]
A first object of the present invention is that when used as an electric operation device, the layout of the device is simple, the lever operation is light, and a failure occurs in the electric system in the same manner as a normal electric operation device. In this case, it is an object of the present invention to provide an operating device of a hydraulic drive system that can be easily and inexpensively switched to a hydraulic operating device.
[0012]
A second object of the present invention is to provide a simple and inexpensive switch from an electric type to a hydraulic type operating device in the event that a failure occurs in an electric system, and that a cab and a front part such as a boom, an arm and a bucket can be used. An object of the present invention is to provide an operating device of a hydraulic drive system which does not impair its control function even in an emergency when a failure occurs in an electric system when a control device for preventing interference is provided.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the first object, the present invention provides a main hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the main hydraulic pump, and a hydraulic operation for controlling the operation of the hydraulic actuator. An operating device of a hydraulic drive system including a control valve of a hydraulic type, comprising: a hydraulic operating lever device for generating an operating pilot pressure corresponding to an operation amount of an operating lever; and an operating pilot pressure generated by the operating lever device. A hydraulic pipe leading to the pressure receiving chamber of the valve, an electromagnetic proportional pressure reducing valve which is operated by an electric signal to control the pressure guided to the pressure receiving chamber of the control valve, and a blockage which shuts off a passage on the primary pressure port side of the electromagnetic proportional pressure reducing valve Means.
[0014]
In the present invention thus configured, when used as an electric operation device, a normal electric lever device and a controller for processing the operation signal are provided in place of the hydraulic operation lever device to control the operation pilot pressure. By removing the hydraulic piping leading to the pressure receiving chamber of the valve and connecting the primary pressure port of the electromagnetic proportional pressure reducing valve to the hydraulic pressure source, the configuration becomes the same as a normal electric operating device, and the control valve is operated by the electric lever device. The hydraulic actuator can be driven. Further, since a normal electric lever device is used, the layout of the device is simplified and the lever operation is lightened.
[0015]
Should a failure occur in the electric system such as the sensor section of the electric lever device, the electric lever device is removed and the hydraulic operating lever device and the hydraulic piping for guiding its operating pilot pressure to the pressure receiving chamber of the control valve as described above. And the closing means for shutting off the passage on the primary pressure port side of the electromagnetic proportional pressure reducing valve, the control valve can be operated by the operating pilot pressure of the hydraulic operating lever device, and the hydraulic valve can be easily and inexpensively operated. Operation device.
[0016]
(2) In the above (1), preferably, the apparatus further comprises a controller that generates the electric signal, wherein the controller detects whether or not the electric lever device is connected, and a setting unit that outputs a maximum value. Based on the detection result of the detection means, when the electric lever device is connected, selects an operation signal of the electric lever device, and when the electric lever device is not connected, a switch means for selecting the maximum value. And generates and outputs the electric signal based on the value selected by the switch means.
[0017]
As a result, when switching to a hydraulic operating device to which the electric lever device is not connected, the controller outputs an electric signal generated based on the maximum value to the electromagnetic proportional pressure reducing valve. The control valve is operated to communicate with the primary pressure port whose passage is blocked by the closing means, and the control valve can be operated by the operating pilot pressure of the hydraulic operating lever device.
[0018]
(3) In order to achieve the second object, in the present invention according to (1), a hydraulic pipe for guiding the operating pilot pressure to a pressure receiving chamber of the control valve is connected to the pressure receiving chamber of the control valve. And a throttle provided in any one of the passages of the hydraulic pipe and the connection fitting, wherein the controller generates a restriction signal for preventing interference, and an output of the switch. And a minimum value selecting means for selecting a smaller one of the limit signals, wherein the electric signal is generated and output based on the value selected by the minimum value selecting means.
[0019]
As a result, when a limit signal for preventing interference is generated when the operation mode is switched to the hydraulic operation device, the limit signal for preventing interference becomes smaller than the maximum value selected by the switch means, and the minimum value is selected. Since the limit signal is selected and output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve by the means, the electromagnetic proportional pressure reducing valve operates to reduce the pressure in the pressure receiving chamber of the control valve according to the limit signal. At this time, since the throttle portion is provided in one of the passage portions of the hydraulic pipe and the connection fitting connected to the pressure receiving chamber of the control valve, it is affected by the operating pilot pressure generated by the hydraulic operating lever device. The pressure receiving chamber can be depressurized by the electromagnetic proportional pressure reducing valve without the need. Thereby, even in the case of emergency when a failure occurs in the electric system, the control function for preventing the interference can be exerted without impairing it.
[0020]
(4) In the above (3), preferably, the throttle section is provided on the connection fitting.
[0021]
As a result, the connection fitting and the throttle unit are integrated, and the configuration can be simplified.
[0022]
(5) In the above (1), preferably, the control valve and the electromagnetic proportional pressure reducing valve are configured as an integrated valve device, and the closing means is provided in a housing of the valve device, and the electromagnetic proportional pressure reducing valve is provided. Is a plug that closes the port where the passage on the primary pressure port side opens.
[0023]
Thus, even if a plurality of sets of control valves and an electromagnetic proportional pressure reducing valve are incorporated in the valve device, the passage on the primary pressure port side can be simultaneously established for the plurality of electromagnetic proportional pressure reducing valves by closing the port of the housing with the plug. Can be shut off.
[0024]
(6) In order to achieve the first object, the present invention controls a main hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the main hydraulic pump, and controls the operation of the hydraulic actuator. An operating device of a hydraulic drive system including a hydraulically operated control valve, an electric lever device that outputs an electric operation signal according to an operation amount of an operation lever, and a pressure receiving chamber of the control valve that operates according to the electric signal. An electromagnetic proportional pressure reducing valve that controls the pressure to be guided; and a controller that processes the operation signal and generates the electric signal. The controller detects whether or not the electric lever device is connected, and a maximum value. Receiving the detection result of the detection means, selecting the operation signal of the electric lever device when the electric lever device is connected, and selecting the operation signal of the electric lever device. When over device is not connected and a switch means for selecting the maximum value, and outputs to generate the electrical signal based on the value selected by the switch means.
[0025]
As a result, as described in the above (1), the layout of the device is simple and the lever operation is light as in the case of the ordinary electric operating device. If a failure occurs in the electric system, the above (1) With such a configuration, it is possible to easily and inexpensively switch to the hydraulic operating device.
[0026]
(7) In order to achieve the second object, according to the present invention, in the above-mentioned (6), the controller may be configured to generate a limiting signal for preventing interference; And a minimum value selecting unit for selecting a smaller one of the signals, wherein the electric signal is generated and output based on the value selected by the minimum value selecting unit.
[0027]
In this way, interference prevention control can be performed when used as an electric operation device, and in the event that a failure occurs in the electric system, the hydraulic operation device can be easily and inexpensively configured by the above-described configuration (1). Switching can be performed, and as described in the above (3), the control function of preventing interference can be exerted without impairing the control function even in the case of emergency when a failure occurs in the electric system.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic drive system operating device according to an embodiment of the present invention as a hydraulic circuit, and shows a case where the operating device is used as a normal electric system.
[0030]
In FIG. 1, a hydraulic drive system according to the present embodiment includes a main hydraulic pump 2 and a pilot hydraulic pump 3 driven by a prime mover 1, and a hydraulic actuator 4 driven by hydraulic oil discharged from the main hydraulic pump 2. A pilot-operated control valve 5 for controlling the flow of hydraulic oil supplied from the main hydraulic pump 2 to the hydraulic actuator 4, and a pilot relief valve 6 for maintaining the discharge pressure of the pilot hydraulic pump 3 at a constant pressure. I have.
[0031]
Further, an electric lever device 11, a controller 12, and electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 are provided as operating devices of the hydraulic drive system.
[0032]
The electric lever device 11 includes an operation lever 11a and a sensor unit 11b for detecting an operation amount of the operation lever. The sensor unit 11b is connected to the controller 12 via a harness 31, and an electric signal (operation) is transmitted from the sensor unit 11b to the controller 12. Signal) is output. A connection terminal is provided at the tip of the harness 31, and the harness 31 is connected to the controller 12 by inserting the connection terminal into a connector 32 provided in the controller 12.
[0033]
The electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 have primary pressure ports (pump ports) 13a and 14a, secondary pressure ports (output ports) 13b and 14b, and tank ports 13c and 14c, respectively. The primary pressure ports 13a and 14a are Pilot primary pressure lines 15 and 16 are connected to a discharge oil passage of the pilot hydraulic pump 3, and secondary pressure ports 13 b and 14 b are connected to pressure receiving chambers 7 and 8, which are driving units of the control valve 5, by a pilot secondary pressure line 17. , 18, and the tank ports 13c, 14c are connected to the tank 9. The electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 have proportional solenoids 19 and 20 as driving means, and a current signal is input from the controller 12 to the proportional solenoids 19 and 20 as a driving signal.
[0034]
When the current of the drive signal input to the proportional solenoids 19 and 20 is minimum (0), the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 respectively connect the secondary pressure ports 13b and 14b to the tank ports 13c and 14c as shown in the figure. This is a normal tank port type pressure reducing valve that communicates with the valve.
[0035]
Further, a detection signal of an angle sensor 21 which is a sensor of a cab interference prevention device (described later) is input to the controller 12 as a signal other than an electric signal (operation signal) from the electric lever device 11.
[0036]
The hydraulic drive system of the present invention is mounted on, for example, an offset hydraulic excavator. The offset hydraulic excavator includes a lower traveling structure 101, an upper swing body 102, and an offset type front work machine 103. The offset type front work machine 103 includes a lower boom 104, an upper boom (offset) 105, a cylinder stay 106, and an arm 107. , Each of the front members of the bucket 108. The lower boom 104 is vertically rotatable about the upper swing body 102, the upper boom 105 and the cylinder stay 106 are horizontally rotatable with respect to the lower boom 104 and the upper boom 105, respectively, and the arm 107 and the bucket 108 are respectively cylinder stays. It is rotatable vertically with respect to the arm 106 and the arm 107. The lower traveling body 101 is driven by left and right traveling motors 111a and 111b, the upper rotating body 102 is rotated by a rotating motor 112, and the lower boom 104, the upper boom 105, the arm 107, and the bucket 108 are respectively a boom cylinder 113, an offset cylinder 114, and an arm. It is driven by a cylinder 115 and a bucket cylinder 116. The upper end side surface of the lower boom 104 and the side surface of the cylinder stay 106 are connected by a rod (not shown) constituting a parallel link mechanism, and the cylinder stay 106 is rotated by the parallel link mechanism when the upper boom 105 rotates in the horizontal direction. Translates with respect to.
[0037]
In the present embodiment, the hydraulic actuator 4 is, for example, a boom cylinder 113. Although not shown, control valves and electric valves for the left and right traveling motors 111a and 111b, the swing motor, the arm cylinder 115, and the bucket cylinder 116 are similarly provided. A lever device is provided.
[0038]
Further, a cab interference preventing device for preventing interference between the offset type front working machine 103 and the cab (operating cab) 120 of the upper swing body 102 is provided. As a sensor of the cab interference preventing device, a rotation fulcrum of each front member is provided. Is provided with an angle sensor. The angle sensors 21 shown in FIG. 1 are representative of those angle sensors. In practice, signals from all the angle sensors provided at the rotation fulcrum of each front member are input to the controller 12.
[0039]
FIG. 2 shows the processing functions of the controller 12. The controller 12 has functions of a signal processing unit 22, a harness detection unit 23, a maximum value setting unit 24, a switching unit 25, an interference prevention control calculation unit 26, and a minimum value selection unit 27.
[0040]
The signal processing unit 22 processes an electric signal (operation signal) from the electric lever device 11 and calculates a drive signal command value for the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14. An outline of the arithmetic processing will be described with reference to FIGS.
[0041]
FIG. 3 shows a relationship between an operation amount (lever operation amount) of the operation lever 11a of the electric lever device 11 and an operation signal. The operation signal is a voltage signal, and changes in a range of 1 V to 11 V with respect to a power supply voltage of 12 V, for example. When the operation lever 11a is neutral and the lever operation amount is 0, the voltage of the operation signal is 6V. When the operation lever 11a is operated, for example, rightward in the figure, the voltage of the operation signal changes from 6V to 11V according to the operation amount. When the operation lever 11a is operated to the left in the figure, the voltage of the operation signal decreases from 6V to 1V according to the operation amount.
[0042]
FIG. 4 shows a processing function of the signal processing unit 22, and FIG. 5 shows a drive signal command value obtained by the signal processing unit 22. The signal processing unit 22 has operation units 22a and 22b for converting operation signals into drive signal command values for the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14, and the operation units 22a and 22b are set with saturation functions as illustrated. Have been. When the operation lever 11a is operated rightward in the figure, the operation units 22a and 22b convert the operation signal (6V to 11V) into a drive signal command value that increases in proportion to the increase of the operation signal, by using these saturation functions. (Calculation unit 22a) When the operation lever 11a is operated to the left in the figure, the operation signal (6V to 1V) is converted into a drive signal command value that increases in inverse proportion to the decrease (calculation unit 22b). As a result, a drive signal command value as shown in FIG. 5 is obtained for the lever operation amount. The drive signal command value generated by the calculation unit 22a is sent to the switch unit 25, and the drive signal command value generated by the calculation unit 22b is output as it is to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 14 as a drive signal.
[0043]
The harness detection unit 23 detects the connection of the harness 31 using an operation signal (voltage) from the electric lever device 11. As described above, the voltage of the operation signal from the electric lever device 11 changes in the range of 1V to 11V. On the other hand, when the connection terminal of the harness 31 is removed from the connector 32, the input voltage to the connector 32 becomes 0V. The harness detector 23 detects the change in the voltage, and when the voltage becomes 0 V, determines that the harness 31 has been removed (the harness 31 is not connected), and outputs a switching signal to the switching unit 26.
[0044]
The maximum value setting unit 24 outputs the same value as the maximum value MAX of the drive signal command value shown in FIGS.
[0045]
When there is no switching signal from the harness detection unit 23, the switching unit 25 is at the position shown in the drawing, and sends a drive signal command value from the calculation unit 22 a of the signal processing unit 22 to the minimum value selection unit 27, When the switching signal is output from the switch, the position is switched from the illustrated position, and the maximum value MAX of the drive signal command value is output.
[0046]
The interference prevention control calculation unit 26 calculates a limit signal command value for preventing interference based on the signal of the angle sensor 21. FIG. 6 shows an outline of the arithmetic processing.
[0047]
The interference prevention control calculator 26 has a distance calculator 26a and a limit signal calculator 26b. The distance calculation unit 26a determines the front angle based on the rotation angle of each front member of the lower boom 104, the upper boom 105, the cylinder stay 106, the arm 107, and the bucket 108 detected by the angle sensor 31, and the dimensions of each front member stored in the memory. The distance D between the work machine 103 and the cab 120 is calculated. If the distance D is equal to or greater than the first set value D1, the limit signal calculation unit 26b calculates a limit signal command value having the same value as the maximum value MAX of the drive signal command values shown in FIGS. When the distance D becomes shorter than the first set value D1, a limit signal command value that gradually decreases from the maximum value MAX to 0 is calculated. When the distance D reaches the second set value D2, the limit signal command value is set to 0, and the minimum value is selected. Output to the unit 27. A region between the first and second set values D1 and D2 is a deceleration region, and a region below the second set value D2 is an interference prevention region.
[0048]
The minimum value selection unit 27 selects the smaller one of the drive signal command value from the switching unit 25 and the limit signal command value from the interference prevention control calculation unit 26, and outputs the selected drive signal to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13 as a drive signal.
[0049]
The electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 are configured as a valve device integrated with the control valve 5. FIG. 7 shows a sectional structure of the valve device.
[0050]
In FIG. 7, reference numeral 50 denotes a housing of the valve device. A spool bore 51 is formed in the housing 50, and a main spool 52 of the control valve 5 is inserted through the spool bore 51 so as to be slidable in the axial direction. In the housing 50, a pump passage 53 connected to the discharge line of the main hydraulic pump 2, load connection ports 54 and 55 connected to the hydraulic actuator 4, and tank passages 56 and 57 connected to the tank 9 are provided. The pump passage 53 and the tank passages 56 and 57 extend in a direction perpendicular to the spool bore 51 and serve as a common passage for other control valve main spools. A pump port 51a communicating with the pump passage 53 and a pressure compensation port 51b adjacent thereto are formed near the center of the spool bore 51, and switching ports 51c and 51d and load ports 51e and 51f are formed outside the pump port 51a. Further, tank ports 51g and 51h communicating with the tank passages 56 and 57 are formed outside thereof. The pressure compensating port 51b and the switching ports 51c, 51d communicate with each other via bridge passages 59a, 59b, 59c, and a pressure regulating valve 60 is disposed between the bridge passage 59a and the bridge passages 59b, 59c. The load ports 51e and 51f communicate with the load connection ports 54 and 55.
[0051]
Between the pump port 51a and the pressure compensation port 51b of the main spool 52, between the pump port 51a and the switching port 51c, between the pressure compensation port 51b and the switching port 51d, between the switching port 51c and the load port 51e, between the switching port 51d and the load port 51f. The lands 52a, 52b, 52c, 52d, 52e, 52f, 52g, and 52h are formed outside the load ports 51e and 51f, and the lands 52a are formed with notches 62 and 63 that constitute a meter-in variable aperture. . The pressure regulating valve 60 is a post-installation type pressure compensating valve that controls the pressure at the outlet side of the notches 62 and 63 (variable throttle of meter-in) to be equal to the maximum load pressure.
[0052]
Both ends of the main spool 52 protrude outside both side surfaces of the housing 50, and the pressure receiving chambers 7 and 8 are located at these portions. The pressure receiving chambers 7, 8 are formed in cases 68, 69 integrated with side plates 66, 67 attached to both side surfaces of the housing 50, and a spring for holding the main spool 52 at a neutral position is provided in the cases 68, 69. 70 and 71 are arranged. Further, in the cases 68, 69, internally threaded holes 72, 73 for connecting the pressure receiving chambers 7, 8 to the hydraulic piping are formed, and the holes 72, 73 are closed by plugs 74, 75. .
[0053]
Electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 are located below main spool 52 of housing 50. The electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 have sleeves 79 and 80 mounted on the housing 50 and the side plates 66 and 67, and spools 81 and 82 slidably inserted in the sleeves 79 and 80 in the axial direction. Drive units 83 and 84 having proportional solenoids 19 and 20 are attached to portions of the side plates 66 and 67 where the sleeves 79 and 80 and the ends of the spools 81 and 82 are located.
[0054]
The sleeves 79 and 80 have the aforementioned primary pressure ports (pump ports) 13a and 14a, secondary pressure ports (output ports) 13b and 14b, and tank ports 13c and 14c, respectively. The primary pressure ports 13a and 14a are the pilot primary pressures. Lines 15 and 16 (FIG. 1) are connected to the discharge oil passage of the pilot hydraulic pump 3 through pilot primary pressure passages 85 and 86 and 87 and 88, and the secondary pressure ports 13b and 14b are connected to the pilot secondary pressure line 17 , 18 (FIG. 1) are connected to pressure receiving chambers 7, 8 which are driving portions of the control valve 5 through pilot secondary pressure passages 89, 90, respectively, and tank ports 13c, 14c are connected to tank passages 91, 92, 93, It is connected to the tank 9 via 94. The pilot primary pressure passages 85 and 86 and the tank passages 91 and 92 extend in a direction orthogonal to the spool bore 51 and serve as a common passage for the other proportional solenoid pressure reducing valves related to the other control valve main spools.
[0055]
The spool 81 is provided with two valve portions for opening and closing the primary pressure port 13a and the tank port 13c. A drive signal (current) is given to the proportional solenoid 19, and the spool 81 is pushed against the movable iron rod 95 of the drive unit 83. When it is moved to the left in the figure, the opening area of the throttle passage between the tank port 13c and the secondary pressure port 13b is reduced according to the movement, while the throttle passage between the primary pressure port 13a and the secondary pressure port 13b is reduced. The opening area is increased so that the pressure at the secondary pressure port 13b is controlled to be a pressure proportional to the drive signal of the proportional solenoid 19. Similarly, the spool 82 is provided with two valve portions for opening and closing the primary pressure port 14a and the tank port 14c. A drive signal (current) is given to the proportional solenoid 20, and the spool 82 is moved by the movable core rod 96 of the drive unit 83. When it moves to the right in the drawing, the opening area of the throttle passage between the tank port 14c and the secondary pressure port 14b is reduced in accordance with the movement, while the throttle flow between the primary pressure port 14a and the secondary pressure port 14b is reduced. The opening area of the passage is increased so that the pressure of the secondary pressure port 14b is controlled to be a pressure proportional to the drive signal of the proportional solenoid 20.
[0056]
FIG. 8 is a view similar to FIG. 1 but showing a configuration in a case where the operating device of the hydraulic drive system shown in FIG. 1 is changed from an electric type to a hydraulic type by a hydraulic circuit.
[0057]
In FIG. 8, the electric lever device 11 is replaced with a hydraulic operation lever device 131, and the harness 31 of the electric lever device 11 is disconnected from the connector 32 of the controller 12. The hydraulic operating lever device 131 has an operating lever 131a and a pilot pressure generating section 131b having a built-in pilot valve (pressure reducing valve), and corresponds to the pressure receiving chambers 7, 8 of the control valve 5 in the pilot pressure generating section 131b. The primary pressure port (pump port) of the pair of pilot valves is connected to the discharge oil passage of the pilot hydraulic pump 3 via the pilot primary pressure line 132, the tank port is connected to the tank 9 via the tank line 133, and the secondary The pressure ports are connected to the pressure receiving chambers 7 and 8 of the control valve 5 through throttles 136 and 137 provided in the pilot secondary pressure lines 134 and 135 and the pilot secondary pressure lines 132 and 133, respectively. The pilot primary pressure lines 15, 16 to which the primary pressure ports of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13, 14 are connected are separated from the discharge oil passage of the pilot hydraulic pump 3, and their openings are closed by plugs 138, 139.
[0058]
FIG. 9 shows a cross-sectional structure similar to FIG. 7 of a valve device in which the control valve 5 and the electromagnetic proportional valves 13 and 14 are integrated when the operating device is changed to a hydraulic type.
[0059]
In FIG. 9, the plugs 74, 75 (see FIG. 7) closing the holes 72, 73 of the cases 68, 69 forming the pressure receiving chambers 7, 8 have been removed, and the piping of the pilot secondary pressure line 134 has been replaced. Connection plugs 141 and 142 for connecting to the cases 68 and 69 are attached. The connection plugs 141 and 142 have through passages 143 and 144, respectively. The aperture fittings 145 and 146 are attached to the openings of the through passages 143 and 144, and the small holes 147 that provide the apertures 145 and 146 with the apertures 136 and 137. , 148 are open.
[0060]
FIG. 10 is a partial cross-sectional top view of the valve device shown in FIG. 9, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX of FIG. As described above, the pilot primary pressure passages 85 and 86 and the tank passages 91 and 92 extend in a direction orthogonal to the spool bore 51 (see FIGS. 7 and 9), and are respectively opened on the side surfaces of the end housing 151. In the case of the electric type, these openings are respectively connected to the discharge oil passage of the pilot hydraulic pump 3 and the tank 9 via connection plugs and piping (not shown). In the configuration of the hydraulic operating device shown in FIG. 10, the pilot primary pressure passages 85 and 86 are separated from the piping of the discharge oil passage of the hydraulic pump 3, and their openings are closed by plugs 138 and 139. .
[0061]
Next, the operation and the method of use of the present embodiment configured as described above will be described.
[0062]
1. When used as an electric operation device
When the operation lever 11a of the electric lever device 11 shown in FIG. 1 is operated, for example, rightward in the figure, an operation signal of 6V to 11V is output from the sensor unit 11b as described above, and the signal processing unit 22 of the controller 12 At 22 a, a drive signal command value corresponding to the operation signal (6 V to 11 V) is calculated and output to the switch unit 25. At this time, since the harness 31 is connected to the connector 32 of the controller 12 and an operation signal of 1 V or more is input to the connector 32, the harness detection unit 23 does not output the switching signal, and the switch unit 25 outputs the signal. The drive signal command value from the calculation unit 22 a of the processing unit 22 is sent to the minimum value selection unit 27.
[0063]
On the other hand, at this time, the front members of the upper boom (offset) 105, the arm 107, and the bucket 108 of the front work machine 103 of the hydraulic shovel are separated from the cab 120, and are calculated by the distance calculation unit 26a of the interference prevention control calculation unit 26. Assuming that the distance D is greater than or equal to the first set value D1, the limit signal calculator 26b of the interference prevention control calculator 26 calculates the limit signal command value MAX and outputs it to the minimum value selector 27. As a result, the minimum value selection unit 27 selects the drive signal command value sent from the signal processing unit 22 and outputs a drive signal corresponding to the drive signal command value to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13.
[0064]
The electromagnetic proportional pressure reducing valve 13 is actuated by the drive signal, and reduces the pilot primary pressure, which is the discharge pressure of the pilot hydraulic pump 3, to generate a pressure corresponding to the drive signal. , And the control valve 5 is switched to the position on the right side in the figure. Accordingly, pressure oil discharged from the main hydraulic pump 2 driven by the prime mover 1 is supplied to the bottom side of the hydraulic actuator 4 via the control valve 5, and the hydraulic actuator 4 is extended. At this time, when the hydraulic actuator 4 is, for example, the boom cylinder 113, a boom raising operation is performed.
[0065]
Further, with the operation of the hydraulic actuator 4 (for example, raising the boom), the front members of the upper boom (offset) 105, the arm 107, and the bucket 108 of the front work machine 103 of the hydraulic shovel approach the cab 120, and the distance D becomes equal to the first set value. When the vehicle speed falls below D1 and the vehicle enters the deceleration region, the limit signal calculation unit 26b of the interference prevention control calculation unit 26 calculates a limit signal command value smaller than MAX corresponding to the distance D, and outputs it to the minimum value selection unit 27. The minimum value selection unit 27 compares the limit signal command value with the drive signal command value sent from the signal processing unit 22, and selects the limit signal command value when the limit signal command value is smaller than the drive signal command value. A drive signal corresponding to the limit signal command value is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13.
[0066]
As a result, the pressure generated by the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13 decreases according to the limit signal command value, the control valve 5 moves to the neutral position side, and the flow rate of the pressure oil supplied to the bottom side of the hydraulic actuator 4 decreases. When the extension speed of the hydraulic actuator 4 is reduced, the distance D becomes the second set value D2, and the limit signal command value becomes 0, the output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13 also becomes the tank pressure, and the hydraulic actuator 4 stops. That is, when the hydraulic actuator 4 is the boom cylinder 113, the boom raising operation is decelerated and stopped.
[0067]
Similarly, when the hydraulic actuator 4 is the offset cylinder 114 or the arm cylinder 116, the offset operation in the cab direction or the arm cloud operation is decelerated and stopped. Thus, cab interference prevention control for preventing interference between the cab 102 and a front portion such as the upper boom 105, the arm 107, and the bucket 108 can be performed.
[0068]
2. When changing to a hydraulic operating device (when the electric lever device breaks down)
In a hydraulic machine such as a hydraulic shovel that has a long machine life and is used in relatively severe operation sites and operating conditions, there is a concern that a failure of an electric system may occur. As a failure of the electric system, for example, when the electric lever device 11 including the sensor unit 11b fails for some reason, the operation signal is transmitted to the controller 12 regardless of the operation of the operation lever 11a of the electric lever device 11. Cannot output. As a result, the controller 12 cannot operate the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 normally, and the hydraulic shovel cannot operate.
[0069]
Therefore, in the present invention, as a method for urgently operating the excavator, the operating device is switched from an electric type to a hydraulic type as described below, so that the operation of the excavator can be performed without repairing the failed electric lever device 11. And cab interference prevention control comparable to that of normal operation is enabled.
[0070]
That is, when the electric lever device 11 breaks down, first, the electric lever device 11 is detached, the harness 31 is pulled out from the connector 32, and a hydraulic operation lever device 131 is attached as shown in FIGS. 8 and 9 instead. . At this time, the primary pressure port (pump port) of the pilot pressure generating portion 131b of the operation lever device 131 is connected to the discharge oil passage of the pilot hydraulic pump 3 by the piping of the pilot primary pressure line 132, and the tank port is connected by the piping of the line 133. Connect to tank 9. Also, as shown in FIG. 9, plugs 74, 75 (see FIG. 7) are removed from holes 72, 73 of cases 68, 69 of pressure receiving chambers 7, 8, and connection plugs 141, 142 are attached instead. The piping of the pilot secondary pressure line 134 is connected to the plugs 141 and 142. The apertures 136 and 137 are formed in the connection plugs 141 and 142 as described above. Further, as shown in FIG. 10, the connection plug of the pipe is removed from the housing side opening of the pilot primary pressure passages 85 and 86, and the pilot primary pressure passages 85 and 86 are separated from the discharge oil passage piping of the hydraulic pump 3. The housing side openings of the primary pressure passages 85 and 86 are closed by plugs 138 and 139.
[0071]
When the electric lever device 11 is replaced with the hydraulic operation lever device 131 as described above, the harness 31 is disconnected from the connector 32 in the controller 12, and the input voltage of the connector 32 becomes 0. 23 outputs a switching signal, and the switch unit 25 sends the drive signal command value MAX to the minimum value selection unit 27. At this time, the front members of the upper boom (offset) 105, the arm 107, and the bucket 108 of the front work machine 103 of the hydraulic shovel are separated from the cab 120, and the distance calculated by the distance calculation unit 26a of the interference prevention control calculation unit 26 Assuming that D is equal to or greater than the first set value D1, the interference prevention control calculation unit 26 outputs the limit signal command value MAX to the minimum value selection unit 27, and the minimum value selection unit 27 outputs the drive signal command value MAX and the limit signal command One of the values MAX is selected, and the maximum current corresponding to the command value MAX is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13. As a result, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13 switches to the upper position in the figure, and as shown in FIG. 11, the communication between the pilot secondary pressure line 17 (pilot secondary pressure passage 89) and the tank 9 is cut off, and the pilot The secondary pressure line 17 (pilot secondary pressure passage 89) communicates with the pilot primary pressure line 15 (pilot primary pressure passages 85, 87) closed by the plug 138.
[0072]
Thus, when the operating lever 131a of the hydraulic operating lever device 131 is operated, for example, rightward in the figure, the operating pilot pressure generated in the pilot secondary pressure line 134 is transmitted through the throttle 136 to the right side of the control valve 5 in FIG. The control valve 5 is guided to the pressure receiving chamber 7 and is switched to the position on the right side in FIG. 8. Accordingly, pressure oil discharged from the main hydraulic pump 2 driven by the prime mover 1 is supplied to the bottom side of the hydraulic actuator 4 via the control valve 5, and the hydraulic actuator 4 is extended. At this time, when the hydraulic actuator 4 is, for example, the boom cylinder 113, a boom raising operation is performed.
[0073]
Further, with the operation of the hydraulic actuator 4 (for example, raising the boom), the front members of the upper boom (offset) 105, the arm 107, and the bucket 108 of the front work machine 103 of the hydraulic shovel approach the cab 120, and the distance D becomes equal to the first set value. When the vehicle speed falls below D1 and the vehicle enters the deceleration region, the limit signal calculation unit 26b of the interference prevention control calculation unit 26 calculates a limit signal command value smaller than MAX corresponding to the distance D, and outputs it to the minimum value selection unit 27. The minimum value selector 27 compares the limit signal command value with the drive signal command value MAX sent from the signal processor 22, selects a limit signal command value smaller than MAX, and selects a drive signal corresponding to the limit signal command value. Is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13. As a result, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 13 operates at a position corresponding to the drive signal, and as shown in FIG. 12, the pilot secondary pressure line 17 (pilot secondary pressure passage 89), the tank 9 and the pilot secondary pressure line 17 (Pilot secondary pressure passage 89) and the pilot primary pressure line 15 (Pilot primary pressure passages 85, 87) closed by the plug 138 are connected via throttles having an opening area corresponding to the drive signal. The pressure at the output port 13b of the pressure reducing valve 13 is controlled to decrease to a pressure corresponding to the drive signal, that is, the limit signal command value. At this time, since the pilot pressure generator 131b of the operation lever device 131 is connected to the pressure receiving chamber 7 of the control valve 5 via the throttle 136, the pressure in the pressure receiving chamber 7 is reduced to the operation pilot pressure from the pilot pressure generator 131b. The pressure is controlled without being affected. As a result, the control valve 5 returns to the neutral position, the flow rate of the pressure oil supplied to the bottom side of the hydraulic actuator 4 decreases, the extension speed of the hydraulic actuator 4 decreases, and the distance D becomes the second set value D2. When the limit signal command value becomes 0, the pressure in the pressure receiving chamber 7 also becomes the tank pressure, and the hydraulic actuator 4 stops. That is, when the hydraulic actuator 4 is the boom cylinder 113, the boom raising operation is decelerated and stopped.
[0074]
Similarly, when the hydraulic actuator 4 is the offset cylinder 114 or the arm cylinder 116, the offset operation or the arm cloud operation is decelerated and stopped. Thus, cab interference prevention control for preventing interference between the cab 102 and a front portion such as the upper boom 105, the arm 107, and the bucket 108 can be performed.
[0075]
According to the present embodiment configured as described above, the following effects can be obtained.
[0076]
(1) The layout of the devices in the case of an electric operation device is simplified.
[0077]
FIGS. 13 and 14 are hydraulic circuit diagrams showing, as a comparative example, a configuration in which an interference prevention control function is added to the conventional technique described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-6155. FIG. 13 is a diagram of an electric operating device, and FIG. 14 is a diagram of a hydraulic operating device. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0078]
In FIG. 13, an operation lever device 201 is a hydraulic type having an operation lever 201a and a pilot pressure generation unit 201b, and a pressure sensor 202 for detecting an output pressure of a pilot valve is provided in the pilot pressure generation unit 201b. The signal is taken into the controller 212. After processing the signal, the controller 212 sends an electric signal to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14, and controls the pressures of the pressure receiving chambers 7 and 8 of the control valve 5 by operating the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14. Operate valve 5.
[0079]
If an abnormality occurs in the electric system such as the pressure sensor 202, the electric connection between the pressure sensor 202 and the controller 212 is cut off and the output ports of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 are controlled as shown in FIG. The pilot secondary pressure lines 17 and 18 connected to the pressure receiving chambers 7 and 8 of the valve 5 are shut off, and the output ports of the pilot valve of the pilot pressure generating unit 201b are connected to the pressure receiving chambers 7 and 8 of the control valve 5 by pipes 203 and 204. By connecting the output pressure to the pressure receiving chambers 7 and 8 of the control valve 5 directly, the control valve 5 can be quickly operated and the hydraulic actuator 4 can be driven without passing through the controller 212.
[0080]
However, in this comparative example, even when the electric operating device shown in FIG. 13 is used, a hydraulic type is used as the operating lever device 201 and the output pressure of the pilot valve is detected. Like the hydraulic control lever device, a hydraulic pipe (pilot primary pressure line) 205 for connecting the output port of the pilot valve to the pilot hydraulic pump 3 as a hydraulic source is required.
[0081]
On the other hand, in the operating device according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, when an electric operating device is used, a normal electric lever device 11 that does not require hydraulic piping can be used. The piping (pilot primary pressure line) 205 is not required, and the layout of the equipment is simplified.
[0082]
(2) The lever operation in the case of an electric operation device becomes lighter, which is easy for the operator to use.
[0083]
FIG. 15 shows a schematic configuration of the electric lever device 11 shown in FIG. 1, and FIG. 16 shows a schematic configuration of the hydraulic operation lever device 131 shown in FIG. In the hydraulic operation lever device 131, the force opposing the operation torque for operating the operation lever 131a is the force F1 of the spring 206 and the hydraulic reaction force F2 of the pressure reducing spool 207, and the operation lever of the comparative example shown in FIG. The same applies to the device 201. On the other hand, in the electric lever device 11, the force opposing the operation torque for operating the operation lever 11a is only the force F1 of the spring 208, the displacement sensor 209 of the operation lever does not require an operation force, and a hydraulic type The operation becomes lighter and the operator can use it more easily.
[0084]
(3) If a failure occurs in the electric system, it is possible to simply and inexpensively switch to the hydraulic operating device.
[0085]
In the event that the electric lever device 11 fails, as described above, the electric lever device 11 is replaced with a hydraulic operation lever device 131, and the piping of the pilot secondary pressure line 134 is connected by the connection plugs 141 and 142. By connecting necessary piping such as connection and closing the housing side openings of the pilot primary pressure passages 85 and 86 of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 with the plugs 138 and 139, the operating device can be easily and inexpensively manufactured. It is possible to switch from an electric type to a hydraulic type and function as a hydraulic type operating device.
[0086]
(4) Interference prevention control is possible even when switching to a hydraulic operating device.
[0087]
As in the comparative example shown in FIGS. 13 and 14, in a hydraulic drive system operating device including a cab interference prevention control device for preventing interference between a front portion such as a boom, an arm, and a bucket and a cab (cab), As shown in FIG. 14, at the time of emergency, the cab interference prevention control device cannot be operated because the angle sensor, the controller, and the electromagnetic proportional pressure reducing valve are completely separated from the control valve. On the other hand, in the present embodiment, even when the operation mode is switched to the hydraulic operation apparatus as described above, the same cab interference prevention control as that of the electric operation apparatus can be performed.
[0088]
(5) Either an electric or hydraulic operating device can be selected and used according to the user's preference.
[0089]
In the operating device according to the present embodiment, the same control function as that of the electric operating device can be obtained even when the operating device is switched to the hydraulic operating device. Thus, the same control function can be achieved, and any one can be selected according to the user's preference. For example, a user who prefers a specification with a heavy lever operation torque such as a hydraulic operation lever device can use the hydraulic operation device as shown in FIG. A control function without any can be obtained.
[0090]
In the above embodiment, when the current of the drive signal input to the proportional solenoids 19 and 20 is the minimum (0), the electromagnetic proportional pressure reducing valves 13 and 14 are connected to the secondary pressure port as shown in the figure. Although a normal tank port type pressure reducing valve that connects the tanks 13b and 14b to the tank ports 13c and 14c is used, when the current of the drive signal input to the proportional solenoids 19 and 20 is maximum, the secondary pressure port is connected to the primary pressure port. A normal pump port type communicating with a port (pump port) may be used, and even if the operation device is provided with such an electromagnetic proportional pressure reducing valve, the present invention can be similarly applied and the same effect can be obtained. .
[0091]
【The invention's effect】
According to the present invention, when used as an electric operation device, the layout of the device is simple and the lever operation is light as in the case of a normal electric operation device. In addition, it is possible to switch to a hydraulic operating device at low cost.
[0092]
Further, according to the present invention, in the event that a failure occurs in the electric system, it is possible to easily and inexpensively switch from an electric type to a hydraulic type operating device, and to prevent interference between a front portion such as a boom, an arm and a bucket and a cab. In the case where a control device for preventing the failure is provided, the control function can be exerted without impairing the control function even in the case of emergency when a failure occurs in the electric system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an operating device of a hydraulic drive system according to a first embodiment of the present invention using a hydraulic circuit.
FIG. 2 is a block diagram illustrating processing functions of a controller illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a lever operation amount of the electric lever device and an operation signal.
FIG. 4 is a block diagram illustrating processing functions of a signal processing unit illustrated in FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a lever operation amount of the electric lever device and a drive signal command value.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an outline of a calculation process of an interference prevention control calculation unit.
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a valve device in which a control valve and an electromagnetic proportional pressure reducing valve are integrated.
8 is a view similar to FIG. 1 when the operating device of the hydraulic drive system shown in FIG. 1 is changed from the electric lever mode to the hydraulic pilot mode.
9 is a sectional view similar to FIG. 7 of a valve device in which the control valve and the electromagnetic proportional valve are integrated when the operating device is in the hydraulic pilot mode.
FIG. 10 is a partial cross-sectional top view of the valve device shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a hydraulic circuit diagram showing an operation state of the electromagnetic proportional pressure reducing valve when the lever is not operated when the operating device is in the hydraulic pilot mode.
FIG. 12 is a hydraulic circuit diagram showing an operation state of an electromagnetic proportional pressure reducing valve when a lever is operated when the operating device is in a hydraulic pilot mode.
FIG. 13 is a view showing a configuration in which an interference prevention control function is added to the conventional technology described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-6155 as a comparative example, and showing a configuration in which the operating device is an electric type. .
14 is a diagram showing a configuration in a case where the operating device of the comparative example shown in FIG. 13 is switched to a hydraulic type.
FIG. 15 is a view schematically showing a configuration of an electric lever device.
FIG. 16 is a view schematically showing a configuration of a hydraulic operation lever device.
[Description of sign]
1 prime mover
2 Main hydraulic pump
3 Pilot hydraulic pump
4 Hydraulic actuator
5 Control valve
7,8 Pressure receiving chamber
11 Electric lever device
12 Controller
13,14 Electromagnetic proportional pressure reducing valve
13a, 14a Primary pressure port (pump port)
13b, 14b Secondary pressure port (output port)
13c, 14c Tank port
15,16 Pilot primary pressure line
17, 18 Pilot secondary pressure line
19,20 Proportional solenoid
21 Angle sensor
22 Signal processing unit
23 Harness detector
24 Maximum value setting section
25 Switching unit
26 Interference prevention control calculation unit
27 Minimum value selection section
31 Harness
32 connector
50 Housing
51 Spool bore
52 Main spool
53 Pump passage
54, 55 Load connection port
56, 57 tank passage
66, 67 Side plate
68, 69 cases
72,73 holes
74, 75 plug
79,80 sleeve
81,82 spool
83, 84 drive unit
85, 86, 87, 88 Pilot primary pressure passage
89,90 Pilot secondary pressure passage
91, 92, 93, 94 Tank passage
101 Undercarriage
102 Upper revolving superstructure
103 Offset type front work machine
104 Lower Boom
105 upper boom (offset)
106 cylinder stay
107 arm
108 buckets
111a, 111b Traveling motor
112 Swing motor
113 Boom cylinder
114 offset cylinder
115 arm cylinder
116 bucket cylinder
131 Hydraulic operation lever device
132 Pilot primary pressure line
133 tank line
134,135 Pilot secondary pressure line
136,137 aperture
138,139 plug
141, 142 connection plug
145,146 Aperture fitting
147,148 Small hole (aperture)

Claims (7)

主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの動作を制御する油圧操作式の制御弁とを備える油圧駆動系の操作装置において、
操作レバーの操作量に応じた操作パイロット圧を生成する油圧式の操作レバー装置と、
この操作レバー装置により生成した操作パイロット圧を前記制御弁の受圧室に導く油圧配管と、
電気信号により作動し前記制御弁の受圧室に導かれる圧力を制御する電磁比例減圧弁と、
前記電磁比例減圧弁の一次圧ポート側の通路を遮断する閉塞手段とを備えることを特徴とする油圧駆動系の操作装置。In a hydraulic drive system operating device including a main hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the main hydraulic pump, and a hydraulically operated control valve for controlling the operation of the hydraulic actuator,
A hydraulic operation lever device that generates an operation pilot pressure according to the operation amount of the operation lever,
A hydraulic pipe for guiding an operating pilot pressure generated by the operating lever device to a pressure receiving chamber of the control valve;
An electromagnetic proportional pressure reducing valve that is operated by an electric signal and controls a pressure guided to a pressure receiving chamber of the control valve;
Closing means for shutting off a passage on the primary pressure port side of the electromagnetic proportional pressure reducing valve. 請求項１記載の油圧駆動系の操作装置において、
前記電気信号を生成するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、電気レバー装置の接続の有無を検出する検出手段と、最大値を出力する設定手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、前記電気レバー装置が接続されているときは電気レバー装置の操作信号を選択し、前記電気レバー装置が接続されていないときは前記最大値を選択するスイッチ手段とを有し、このスイッチ手段で選択した値に基づき前記電気信号を生成し出力することを特徴とする油圧駆動系の操作装置。The operating device for a hydraulic drive system according to claim 1,
Further comprising a controller that generates the electric signal,
The controller includes a detecting unit that detects whether or not the electric lever device is connected, a setting unit that outputs a maximum value, and an electric lever device when the electric lever device is connected based on a detection result of the detecting unit. Switch means for selecting the operation signal of the above, and selecting the maximum value when the electric lever device is not connected, and generating and outputting the electric signal based on the value selected by the switch means. Characteristic hydraulic drive system operating device. 請求項１記載の油圧駆動系の操作装置において、
前記操作パイロット圧を前記制御弁の受圧室に導く油圧配管を前記制御弁の受圧室に接続する接続金具と、前記油圧配管と接続金具のいずれかの通路部分に設けられた絞り部とを更に備え、
前記コントローラは、干渉防止用の制限信号を生成する手段と、前記スイッチ手段の出力と前記制限信号の小さい方を選択する最小値選択手段とを更に有し、前記最小値選択手段で選択された値に基づき前記電気信号を生成し出力することを特徴とする油圧駆動系の操作装置。The operating device for a hydraulic drive system according to claim 1,
A connection fitting for connecting a hydraulic pipe for guiding the operating pilot pressure to the pressure receiving chamber of the control valve to the pressure receiving chamber of the control valve; and a throttle provided in one of the passages of the hydraulic pipe and the connection fitting. Prepare,
The controller further includes means for generating a limit signal for preventing interference, and output of the switch means and minimum value selecting means for selecting a smaller one of the limit signals, wherein the minimum value selecting means selects the smaller one. An operating device for a hydraulic drive system, which generates and outputs the electric signal based on a value. 請求項３記載の油圧駆動系の操作装置において、
前記絞り部は前記接続金具に設けられていることを特徴とする油圧駆動系の操作装置。The operating device for a hydraulic drive system according to claim 3,
The operating device for a hydraulic drive system, wherein the throttle unit is provided on the connection fitting. 請求項１記載の油圧駆動系の操作装置において、
前記制御弁と電磁比例減圧弁は一体の弁装置として構成され、
前記閉塞手段は、前記弁装置のハウジングに設けられ、前記電磁比例減圧弁の一次圧ポート側の通路が開口するポートを閉塞するプラグであることを特徴とする油圧駆動系の操作装置。The operating device for a hydraulic drive system according to claim 1,
The control valve and the electromagnetic proportional pressure reducing valve are configured as an integrated valve device,
The operating device for a hydraulic drive system, wherein the closing means is a plug provided in a housing of the valve device and closing a port that opens a passage on a primary pressure port side of the electromagnetic proportional pressure reducing valve. 主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの動作を制御する油圧操作式の制御弁とを備える油圧駆動系の操作装置において、
操作レバーの操作量に応じた電気的な操作信号を出力する電気レバー装置と、
電気信号により作動し前記制御弁の受圧室に導かれる圧力を制御する電磁比例減圧弁と、
前記操作信号を処理し前記電気信号を生成するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記電気レバー装置の接続の有無を検出する検出手段と、最大値を出力する設定手段と、前記検出手段の検出結果を受け、前記電気レバー装置が接続されているときは電気レバー装置の操作信号を選択し、前記電気レバー装置が接続されていないときは前記最大値を選択するスイッチ手段とを有し、このスイッチ手段で選択した値に基づき前記電気信号を生成し出力することを特徴とする油圧駆動系の操作装置。In a hydraulic drive system operating device including a main hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the main hydraulic pump, and a hydraulically operated control valve for controlling the operation of the hydraulic actuator,
An electric lever device that outputs an electric operation signal according to an operation amount of the operation lever,
An electromagnetic proportional pressure reducing valve that is operated by an electric signal and controls a pressure guided to a pressure receiving chamber of the control valve;
A controller that processes the operation signal and generates the electric signal,
The controller is configured to detect a connection state of the electric lever device, a setting unit that outputs a maximum value, and a detection result of the detection unit, and the electric lever device is connected when the electric lever device is connected. Switch means for selecting an operation signal of the device and selecting the maximum value when the electric lever device is not connected, and generating and outputting the electric signal based on the value selected by the switch means. An operating device for a hydraulic drive system, characterized in that: 請求項６記載の油圧駆動系の操作装置において、
前記コントローラは、干渉防止用の制限信号を生成する手段と、前記スイッチ手段の出力と前記制限信号の小さい方を選択する最小値選択手段とを更に有し、前記最小値選択手段で選択された値に基づき前記電気信号を生成し出力することを特徴とする油圧駆動系の操作装置。The operating device for a hydraulic drive system according to claim 6,
The controller further includes means for generating a limit signal for preventing interference, and output of the switch means and minimum value selecting means for selecting a smaller one of the limit signals, wherein the minimum value selecting means selects the smaller one. An operating device for a hydraulic drive system, which generates and outputs the electric signal based on a value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115094888A (en) * 2022-07-12 2022-09-23 中交第一航务工程局有限公司 Multi-cylinder combined driving system for pile frame of large pile driving barge and control method thereof

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