JP2004244966A - 回転体の位置検出装置及び建設機械 - Google Patents

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Kazuhiro Ichimura
和弘 一村
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Abstract

【課題】簡素な構造でかつ信頼性及び耐久性を十分に確保しつつ、回転体の位置を検出する。
【解決手段】下部走行体1上に旋回可能に設けた上部旋回体3に俯仰可能に設けられる多関節型のフロント装置4と、エンジン36により駆動される油圧ポンプ37からの吐出油が供給され、下部走行体1に備えられた前タイヤ6F及び後タイヤ6Rを駆動する走行用油圧モータ7及び上部旋回体3を駆動する旋回用油圧モータと、下部走行体1側に設けられ導通部101aA,101bA及び不導通部101aB,101bBを備えた円環状部材101a,101bと上部旋回体3側に設けられるとともに円環状部材101a,101bに摺接し電源107側に導通するブラシ102a及び電気信号出力側に導通するブラシ102bとを備える旋回体位置検出装置100とを有する。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば旋回式建設機械の旋回体等、回転体の位置を検出する回転体の位置検出装置及びそれを備えた建設機械に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、建設機械の1つである油圧ショベルは、走行体と、この走行体に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体に俯仰可能に接続され、ブーム、アーム、及びバケット等を含む多関節型のフロント装置とを備えている。この油圧ショベルの1つにいわゆるホイール式油圧ショベルと称されるものがあり、走行体に走行手段としてのタイヤを備え、さらにこのタイヤの操舵を行うためのステアリング装置が設けられている。このホイール式油圧ショベルでは、操作者は、自動車と同様のアクセルペダルの操作によって前後進させることができ、また自動車のハンドルに相当するステアリングホイールの操作によって左・右に操舵を行うことができ、これらによって一般公道上の走行も可能である。
【0003】
ところで、通常、走行体と旋回体とを備えた旋回式建設機械では、すべての旋回範囲に対して同等の作業姿勢をとれるようにするという観点からは、旋回体の旋回中心を走行体のほぼ中心に位置させる方が好ましい。しかしながら、ホイール式油圧ショベルでは、上記のような走行性を備えるという特殊性から、走行姿勢におけるバランス上、通常、旋回中心を走行体の中心よりもやや後ろ側に位置させている。この結果、例えばフロント装置を用いて掘削作業を行おうとする場合に、旋回体を通常の前向きの状態にしておくと、走行体の端部が視界やフロント装置の動作を妨げることになるため、通常は、旋回体を180°旋回させて後向きにして掘削作業を行う場合の方が多く、その状態のままで現場内走行等を行うことも多々ある。このような場合には、例えば操作者の前側は機械にとって後側、操作者の左側は機械にとって右側というように、操作者の感覚と機械における実際の方向とが逆転することとなるため、操作者は反対向きに補正しながら操作しなければならず、面倒であった。
【0004】
なお、上記のようなホイール式油圧ショベルでなく走行体に走行手段として履帯を備えたクローラ式の油圧ショベルであっても、上記のように旋回体を後ろ向きにして掘削作業等を行う場合がありうるため、例えば長時間休憩後に旋回体の向きを操作者がうっかり失念したとき等には、試しにある方向にわずかに走行操作してみて履帯の回転方向を確認しており、その手間が面倒なものとなっていた。
【0005】
このような観点より、従来、旋回体が後ろ向きになったときに操作者の走行操作を自動的に逆転補正するようにし、これによって操作者の操作負担を軽減するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
この従来技術は、クローラ式の油圧ショベルを対象とするものであり、油圧ポンプと走行用油圧モータとの間に設けた走行用コントロールバルブのさらに下流側に、走行用コントロールバルブから走行用油圧モータへ導かれる作動油の方向を切り換える切換弁を設けている。このとき、切換弁の切換力を外部より与えるための作動部を上部旋回体の下端部に設けるとともに、これに対応させて、下部走行体側の上部に固定された旋回輪(サークル)の外周部後側に突起部(カム)を設けている。そして、回転体である上部旋回体が下部走行体に対し相対的に90°反転したとき、下部走行体側の突起部が上部旋回体側の切換弁の作動部に機械的に接触することで切換弁が自動的に切り換えられ、これによって走行用コントロールバルブから走行用油圧モータへ導かれる作動油の方向をそれまでとは反対方向に切り換えるようになっている。
【0007】
【特許文献1】
特開昭60−165556号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には以下の課題が存在する。
【0009】
すなわち、建設機械は、その稼動現場が通常屋外の雨水や粉塵にさらされる場所にあるのが通常であり、また上部旋回体内に設けられる油圧ポンプやこれを駆動するエンジン等からは大きな振動が発生する。このため、建設機械の各構成部材や部品等は、このような過酷な環境の中での長期間稼働に耐えうるものでなければならない。
【0010】
しかしながら、上記従来技術では、上部旋回体の下端に露出した切換弁作動部と下部走行体上部に設けた突起部との機械的な接触によって、回転体である上部旋回体の回転位置(前向きか後ろ向きか)を検出し切り換えを行う構成である。このため、上記過酷な環境の中での稼働において、雨水・粉塵侵入による当該作動部及び突起部に一部摩耗・欠損・腐食等による形状変化、及びそれによる回転不良、接触動作不良等の発生する懸念があり、動作信頼性や耐久性を十分に確保するのが困難である。
【0011】
一方、このような機械的接触による切り換えに代えて、公知のポテンショメータやエンコーダ等の角度検出手段を用いて上部旋回体と下部走行体との相対回転動作を検出することも考えられるが、この場合、それら角度検出手段からの角度検出信号を基に旋回体の向きを判定する判定手段としてのコントローラが付随的に必要となる。この結果、構造が複雑になると共に、電気信号の授受や判定が必要となる分、制御不安定や故障の発生等の可能性も高まるため、信頼性を十分に確保するという面では難点がある。
【0012】
本発明は、上記の事柄に基づいてなされたものであり、その目的は、簡素な構造でかつ信頼性及び耐久性を十分に確保しつつ、回転体の位置を検出することができる回転体の位置検出装置及びこれを用いた建設機械を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明の回転体の位置検出装置は、固定体及び回転体のうち一方側に設けられ、導通部及び不導通部を備えた少なくとも1つの円環状部材と、固定体及び回転体のうち他方側に設けられるとともに前記円環状部材に摺接し、電源側に導通する第1集電子及び電気信号出力側に導通する第2集電子とを備える。
【0014】
本発明においては、固定体に対し回転体が回転すると、固定体及び回転体の一方側に設けた円環状部材と他方側に設けた第1及び第2集電子とが相対回転する。このとき、例えばブラシからなる第1及び第2集電子は円環状部材との摺接状態を維持しており、第1集電子は電源側、第2集電子は電気信号出力側に導通されている。この結果、第1及び第2集電子が円環状部材の導通部に摺接した状態では、電源→第1集電子→円環状部材導通部→第2集電子→電気信号出力側という電気信号の導通経路が形成されて電気信号出力側に電気信号が出力される一方、第1及び第2集電子の少なくとも一方側が円環状部材の不導通部に摺接すると、これらの導通経路が遮断され電気信号出力側には電気信号が出力されない。したがって、例えばそれら導通部と不導通部を、円環状部材の径方向外周側又は内周側に互いに周方向に区分されて配設することで、回転体が導通部に対応した回転位置にあるか不導通部に対応した回転位置にあるかを、出力電気信号の有無で容易に検出することができる。
【0015】
そして、上記のような円環状部材と集電子との摺接構造を用いた検出方式とすることにより、例えば建設機械の旋回体と走行体との相対回転位置の検出(言い換えれば旋回体の旋回位置検出)に適用した場合でも、切換弁作動部と下部走行体上部に設けた突起部との単純な機械的な接触によって検出を行う従来構造と異なり、雨水・粉塵侵入等を確実に防止できる機械内部構造側に設けることができ、摩耗・欠損・腐食等が発生しにくく、また仮に集電子に摩耗等が発生してもその影響は少なく、さらに容易に交換も可能である。したがって、動作信頼性や耐久性を十分に確保することができる。
【0016】
また、単純な出力電気信号あり・なしによって回転体の位置検出を行うことができるので、判定手段としてのコントローラが必ず付随的に必要となるポテンショメータやエンコーダを用いる場合に比べて、構造を極めて簡素化でき、制御の不安定さ等の懸念もなく、さらに故障の発生も少なくなる。したがって、信頼性を十分に確保することができる。
【0017】
以上のようにして、本発明においては、簡素な構造でかつ信頼性及び耐久性を十分に確保しつつ、回転体の位置を検出することが可能である。
【0018】
(2)上記(1)において、好ましくは、前記導通部及び前記不導通部は、前記円環状部材の径方向外周側又は内周側に、互いに周方向に区分されて配設されている。
【0019】
(3)上記(1)又は(2)において、また好ましくは、前記円環状部材は1つ設けられており、前記第1集電子及び前記第2集電子は、それぞれ前記1つの円環状部材に摺接するように配設されている。
【0020】
(4)上記(1)又は(2)において、また好ましくは、前記円環状部材は2段に設けられており、前記第1集電子は前記2段のうち一方の円環状部材に摺接し、前記第2集電子は前記2段のうち他方の円環状部材に摺接するように配設されている。
【0021】
(5)上記(4)において、さらに好ましくは、前記一方の円環状部材の導通部と、前記他方の円環状部材の導通部とは、互いに導通している。
【0022】
(6)また上記目的を達成するために、本発明の建設機械は、走行体と、この走行体上に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体に俯仰可能に設けられる多関節型のフロント装置と、原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油が供給され、前記走行体に備えられたタイヤを駆動する走行用油圧モータ及び前記旋回体を駆動する旋回用油圧モータとを備えた建設機械において、前記走行体側に設けられ、導通部及び不導通部を備えた少なくとも1つの円環状部材;前記旋回体側に設けられるとともに前記円環状部材に摺接し、電源側に導通する第1集電子及び電気信号出力側に導通する第2集電子;を備える旋回体位置検出装置と、この旋回体位置検出装置の検出結果に応じて、前記油圧ポンプから前記走行用油圧モータへ供給する圧油の方向を制御する走行切換制御手段とを有する。
【0023】
本発明においては、旋回体が回転すると、走行体側に設けた円環状部材と旋回体側に設けた第1及び第2集電子とが相対回転する。このとき、例えばブラシからなる第1及び第2集電子は円環状部材との摺接状態を維持しており、第1集電子は電源側、第2集電子は電気信号出力側に導通されている。この結果、第1及び第2集電子が円環状部材の導通部に摺接した状態では、電源→第1集電子→円環状部材導通部→第2集電子→電気信号出力側という電気信号の導通経路が形成されて電気信号出力側に電気信号が出力される一方、第1及び第2集電子の少なくとも一方側が円環状部材の不導通部に摺接すると、これらの導通経路が遮断され電気信号出力側には電気信号が出力されない。
【0024】
したがって、例えばそれら導通部と不導通部を、円環状部材の径方向外周側又は内周側に互いに周方向に区分して配設することで、旋回体が導通部に対応した回転位置(例えば前向き)にあるか不導通部に対応した回転位置(例えば後ろ向き)にあるかを、出力電気信号の有無で容易に検出することができる。そして、この旋回体位置検出結果に応じて、旋回体が例えば後ろ向きとなっているときには、走行切換制御手段によって油圧ポンプから走行用油圧モータへ供給する圧油の方向をそれまでと逆方向に切り換えることで、操作者による走行操作を自動的に逆転補正するようにし、これによって操作者の操作負担を軽減することができる。
【0025】
(7)また上記目的を達成するために、本発明の建設機械は、走行体と、この走行体上に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体に俯仰可能に設けられる多関節型のフロント装置と、原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油が供給され、前記走行体に備えられたタイヤの操舵を行うためのステアリング用油圧シリンダ及び前記旋回体を駆動する旋回用油圧モータとを備えた建設機械において、前記走行体側に設けられ、導通部及び不導通部を備えた少なくとも1つの円環状部材;前記旋回体側に設けられるとともに前記円環状部材に摺接し、電源側に導通する第1集電子及び電気信号出力側に導通する第2集電子;を備える旋回体位置検出装置と、この旋回体位置検出装置の検出結果に応じて、前記油圧ポンプから前記ステアリング用油圧シリンダへ供給する圧油の方向を制御するステアリング切換制御手段とを有する。
【0026】
本発明においては、上記(6)と同様、旋回体が導通部に対応した回転位置(例えば前向き)にあるか不導通部に対応した回転位置(例えば後ろ向き)にあるかを、出力電気信号の有無で容易に検出できる。そして、この旋回体位置検出結果に応じて、旋回体が例えば後ろ向きとなっているときには、ステアリング切換制御手段によって油圧ポンプからステアリング用油圧シリンダへ供給する圧油の方向をそれまでと逆方向に切り換えることで、操作者によるステアリング(操舵)操作を自動的に逆転補正するようにし、これによって操作者の操作負担を軽減することができる。
【0027】
(8)上記(6)又は(7)において、また好ましくは、前記走行体における前記旋回体の旋回中心部に対応する部分に設けた略筒状のボディと、このボディの内周側に回転可能に挿入されるとともに前記ボディから突出している部分で前記旋回体に係止され、上下軸方向に貫通する貫通孔を形成したスピンドルと、このスピンドルの前記貫通孔に挿通配置され、下端部が前記走行体に接続されたスピンドル連結部材とをさらに有し、前記円環状部材は、前記スピンドル連結部材側に設けられており、前記第1集電子及び前記第2集電子は、前記スピンドル側に設けられている。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、本発明を例えばホイール式油圧ショベルに適用した実施形態である。
【0029】
図1は、本発明の回転体の検出装置の一実施の形態が旋回体位置検出装置100として適用されるホイール式油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。なお、この図1中における左側を機械前側(あるいは単に前側)、右側を機械後側(あるいは単に後側)、紙面に向かって手前側を機械左側(あるいは単に左側)、紙面に向かって奥側を機械右側(あるいは単に右側)と称する。
【0030】
図1において、このホイール式油圧ショベルは、下部走行体1と、下部走行体1の上部に旋回台軸受(旋回輪)2を介し旋回可能に設けた上部旋回体3と、上部旋回体3に俯仰可能に設けた多関節型のフロント装置(作業用フロントアタッチメント)4と、上部旋回体3に設けた運転室5とを備えている。
【0031】
下部走行体1は、シャーシフレーム1Aと、走行手段としての左右一対の前タイヤ6F,6F及び左右一対の後タイヤ6R,6Rとを備えており、走行用油圧モータ7の駆動力をトランスミッション8を介してプロペラシャフト9に伝達することで、このプロペラシャフト9によって前タイヤ6Fおよび後タイヤ6Rが駆動されるようになっている。また前タイヤ6Fは、後述のステアリング装置によって左・右に操舵可能となっている。なお、この例では、下部走行体1の後側(後タイヤ6R側)には、ブレード用油圧シリンダ10により駆動される排土用のブレード11が設けられている。
【0032】
上部旋回体3は、その内部に設けた旋回用油圧モータ(図示せず)により、上記旋回台軸受2を介して下部走行体1に対して旋回駆動される。このとき、走行姿勢(図1に示す姿勢)における安定性等に配慮し、図1に示すように、上部旋回体3は、その旋回中心線kの機械前後方向(図1中左右方向)位置が、下部走行体1の中心線位置(言い換えれば前タイヤ6Fの軸心線m1及び後タイヤ6Rの軸心線m2との間の中間位置)よりもやや後側にずれるように、配設されている。
【0033】
フロント装置4は、上部旋回体3に回動可能に連結されたブーム12、このブーム12に回動可能に連結されたアーム13、及びこのアーム13に回動可能に連結されたバケット14とを備えており、それぞれ、ブーム用油圧シリンダ15、アーム用油圧シリンダ16、及びバケット用油圧シリンダ17の伸長(又は縮短)動作により、ブーム上げ(ブーム下げ)、アームクラウド(アームダンプ)、及びバケットクラウド(バケットダンプ)動作を行うようになっている。
【0034】
運転席5内には、操作者が着座するための座席18と、上記したブーム用油圧シリンダ15、アーム用油圧シリンダ16、バケット用油圧シリンダ17、旋回用油圧モータを駆動するための操作レバー(図示せず)と、上記走行用油圧モータ7を駆動するためのペダル(図示せず、後述の図4等参照)とが設けられている。なお、前タイヤ6Fの上部はフェンダ19で覆われている。
【0035】
図2は、前タイヤ6F付近の詳細構造を表す部分透視上面図であり、この図では、右側の前タイヤ6Fを例にとって示している。この図2において、シャーシフレーム1Aに、ピン(図示せず)を介しフロントアクスル21が上下に揺動可能に連結されており、このフロントアクスル21の両端にナックル22が車両上下方向の軸心線nを中心に矢印方向に回動可能に連結されている。そして、このナックル22に上記の左・右前タイヤ6F(この例では前後左右合計4箇所のタイヤがそれぞれ2輪1組で構成されている)が回転可能に支持されている。
【0036】
また、フロントアクスル21にはステアリング用油圧シリンダ23Rのボトム部23aが回動可能に連結されており、ステアリング用油圧シリンダ23Rのロッド部23bの先端が上記ナックル22に連結されている。なお、左側の前タイヤ6Fに係わる構成も上記と同様である(左側についてはステアリング用油圧シリンダ23Lと称する)。そして、左・右前タイヤ6F,6Fに対応するナックル22,22に形成されたナックルアーム22aが、タイロッド24により互いに連結されており、この結果ステアリング用油圧シリンダ23L,23Rそれぞれの伸長・縮短(又は縮短・伸長)により左・右前タイヤ6F,6Fがナックル22と一体になって回動し、これによって前タイヤ6Fが左・右に操舵される。
【0037】
図3は、上記ステアリング用油圧シリンダ23L,23Rを含む、前タイヤ6Fを操舵する油圧パワーステアリング装置の構成を表す油圧回路図である。
【0038】
図3において、この油圧パワーステアリング装置は、図示しない原動機としてのエンジン36(後述の図4参照)により駆動されるステアリング用油圧ポンプ25と、上記ステアリング用油圧シリンダ23L,23Rと、運転室5内に設けたステアリングホイール26と、ステアリング用油圧ポンプ25とステアリング用油圧シリンダ23L,23Rとの間に設けられたステアリングバルブ27と、油圧タンク28と、回路最高圧力を規制するリリーフバルブ29と、ステアリング用油圧シリンダ23L,23Rの過負荷を規制するオーバーロードリリーフ弁30とを備えている。
【0039】
ステアリングバルブ27は、全油圧式パワーステアリングを構成する既知のオービットロール式のものであり、ステアリングホイール26の回転操作に応じて切り換えられるロータリ型の切換弁31と、この切換弁31の一方側の切換位置31A及び他方側の切換位置31Bに管路32a,32bを介し接続された容積型の操作量検出手段(油量計)33とを備えている。そして、例えば操作者がステアリングホイール26を図3中A方向(又はA方向と反対方向、以下同様)に操作すると切換弁31が切換位置31B(又は切換位置31A)に切り換わり、ステアリング用油圧ポンプ25からの圧油がステアリングホイール26の操作量に応じて管路32b(又は管路32a)へ導かれ、さらに操作量検出手段33、管路32a(又は管路32b)、切換弁31の切換位置31B(又は切換位置31A)、センタジョイント装置S(後述の図5も参照)に跨る管路34b(又は管路34a)を介し、ステアリング用油圧シリンダ23Lのボトム側油室23c(又はロッド側油室23d)へ供給されて油圧シリンダ23Lを伸長(又は縮短)させるとともにステアリング用油圧シリンダ23Rのロッド側油室23d(又はボトム側油室23c)へ供給されて油圧シリンダ23Rを縮短(又は伸長)させる。この結果、前タイヤ6F,6Fが右側(又は左側)へ操舵される。
【0040】
なお、図3において、円環状部材101a,101b、これらに摺接するブラシ(集電子)102a,102b、リレー装置103、電磁切換弁104等を含む本実施の形態に係る旋回体位置検出装置100(図3にはその一部のみを図示)については、後に詳述する。
【0041】
図4は、上記前タイヤ6F,6F及び後タイヤ6R,6Rを駆動する上記走行用油圧モータ7を含む走行駆動系の構成を表す油圧回路図である。
【0042】
図4において、原動機としてのエンジン36と、このエンジン36により駆動される油圧ポンプ37と、油圧ポンプ37から吐出された圧油の方向及び流量を制御する、油圧パイロット式の制御弁(方向切換弁)38とが備えられている。
【0043】
油圧パイロット式の制御弁38はパイロット油圧回路から駆動部(パイロットポート)38a,38bに導かれるパイロット圧力によってその切換方向とストローク量が制御される。パイロット油圧回路は、図4に示すように、パイロット油圧源としてのパイロット用油圧ポンプ39と、この油圧ポンプ39からのパイロット管路に接続されパイロット式制御弁38のストローク量を制御することにより下部走行体1の走行速度を制御するパイロット弁40と、このパイロット弁40のさらに下流側に接続されパイロット弁40への戻り油を遅延するスローリターン弁41と、このスローリターン弁41のさらに下流側に接続され下部走行体1の前進、後進、中立を切り換える前後進切換弁(第1電磁切換弁)42とを備える。この前後進切換弁42は、例えば信号用電源43を基に運転室5内に設けられる前後進スイッチ44からの駆動信号をソレノイド駆動部42a,42bに入力することで切り換えられる電磁切換弁(第1電磁切換弁)である。
【0044】
上記構成において、前後進切換弁42が中立位置Nでかつパイロット弁40が操作されていない状態(すなわち図示の状態)から、前後進スイッチ44を前進位置F(又は後進位置R、以下同様)にして前後進切換弁42を前進位置F(又は後進位置R)に切り換え、さらに例えば運転室5内に設けられたパイロット弁40のペダル40aを踏込み操作すると、油圧ポンプ39からの吐出油がパイロット弁40、スローリターン弁41の逆止弁部41a、前後進切換弁42の前進位置F(又は後進位置R)を介し制御弁38の駆動部38a(または駆動部38b)に導かれ、制御弁38がパイロット油圧に応じたストローク量で切換位置38A(又は切換位置38B)に切り換わる。これにより、油圧ポンプ37から吐出された圧油が、制御弁38の切換位置38A(又は切換位置38B)、センタジョイント装置S(後述の図5も参照)に跨る管路45a(または管路45b)、カウンタバランス弁46の逆止弁部46a(又は逆止弁部46b)を経由して上記走行用油圧モータ7に供給される。前述したように走行用油圧モータ7の出力軸には図1に示すトランスミッション8が連結されており、走行用油圧モータ7の回転がトランスミッション8及び前後のプロペラシャフト9,9及び前後のアクスル(不図示)を介し前タイヤ6F,6F及び後タイヤ6R,6Rに伝えられて駆動され、この結果、パイロット弁40のペダル40aの踏込量に依存した速度で下部走行体1が前方へ(又は後方へ)走行する。
【0045】
一方、このような走行状態においてペダル40aを離すと、パイロット弁40が圧油を遮断しその出口ポートがタンク47と連通される。この結果、制御弁38の駆動部38aまたは38bに作用していた圧油が前後進切換弁42、スローリターン弁41、パイロット弁40を介してタンク47に戻る。このとき、スローリターン弁41の絞り41bにより戻り油が絞られることでパイロット式制御弁38は徐々に中立位置38Cに復帰する。パイロット式制御弁38が中立位置38Cへ戻ると油圧ポンプ37から吐出された圧油は管路45a,45bには供給されずタンク47へ戻り、カウンタバランス弁46も図示の中立位置に切換わる。
【0046】
これにより走行用油圧モータ7からの圧油が、カウンタバランス弁46の絞り46d(または絞り46c)およびパイロット式制御弁38の中立位置38Cの絞り38cにより絞られるので、流量が多い場合にはまずリリーフ弁48b(またはリリーフ弁48a)が開き大きな油圧ブレーキが働く。この油圧ブレーキにより減速されて走行用油圧モータ7の吐出流量が減少するとリリーフ弁48b(又はリリーフ弁48a)は閉じ、カウンタバランス弁46の絞り46d(または絞り46c)と制御弁38の中立位置38Cの絞り38cを介して走行用油圧モータ7の吐出油が再び油圧モータ7に戻る循環通路が形成されて油圧モータ7に小さな油圧ブレーキが働く。
【0047】
なお、図4において、図3と同様、円環状部材101a,101b、これらに摺接するブラシ(集電子)102a,102b、リレー装置105、電磁切換弁106等を含む本実施の形態に係る旋回体位置検出装置100(図4にはその一部のみを図示)については、後に詳述する。
【0048】
次に、本実施形態の要部に係わる、上部旋回体3と下部走行体1との接続部に設けたセンタジョイント装置Sについて説明する。
【0049】
図5は、このセンタジョイント装置Sの全体構成を表す側断面図である。この図5において、センタジョイント装置Sは、下部走行体1における上部旋回体3の旋回中心部に対応する部分にボルト51Aによって同軸に固定された略筒状のボディ51と、ボディ51の内周側に相対回転可能に挿入されたスピンドル52と、そのスピンドル52のうちボディ51から突出している部分を上部旋回体3上に設けられた係合部材53に係止するためにスピンドル52の外周面部に固定ボルト54によって取り付けられたストッパ(係合部)55とを有しており、ボディ51に形成された第1の油圧ポート(図示せず)とスピンドル52に形成された第2の油圧ポート(図示せず)とを介して下部走行体1側の油圧系統(例えば図3におけるステアリング用油圧シリンダ23L,23R;図4における走行用油圧モータ7等)と上部旋回体3側の油圧系統(例えば図3におけるステアリング用油圧ポンプ25、ステアリングバルブ27;図4における油圧ポンプ39、パイロット弁40、スローリターン弁41、前後進切換弁42、油圧ポンプ37、制御弁38等)とを連通するようになっている。
【0050】
また、スピンドル52の上部には、ボルト56A,56Bによってスリップリング取付部材56が固定されており、このスリップリング取付部材56の上部にスリップリング57が配設されている。図6は、スリップリング57の詳細構造を表す図5中要部拡大側断面図である。
【0051】
図6において、スリップリング57は、スリップリング取付部材56上部のフランジ部56aに固定されたハウジング58と、このハウジング58内に配設され上・下2段の円環状部材(リング)101a,101bを備えたリング体101と、ブラシ102a,102bとを備えている。
【0052】
リング体101は軸受59を介しスリップリング取付部材56のフランジ部56aに対し回転自在に支持されており、またリング体101の下部には接続部材60が固定されている。
【0053】
円環状部材(リング)101aは、その径方向外周側に互いに周方向に区分されて配設された(この例では円周を半々に区分するように配設された)導通部101aA及び不導通部101aB(図3、図4参照)を備えており、ブラシ(第1集電子)102aはこの円環状部材101aに摺接するとともにコイル励磁用電源107(図3、図4参照)側に導通している。また、円環状部材(リング)101bは、上記同様、径方向外周側に互いに周方向に区分されて配設された(この例では円周を半々に区分するように配設された)導通部101bA及び不導通部101bB(図3、図4参照)を備えており、ブラシ(第2集電子)102bは例えば上記ブラシ102aと周方向位置がほぼ同一であって、上記円環状部材101bに摺接するとともに、電気信号出力側である上記リレー装置103,105(図3、図4参照)へ導通している。またこのとき、円環状部材101aの導通部101aAと、円環状部材101bの導通部101bAとは、図示しない導通手段を介し互いに導通している。なお、円環状部材101a,101bの内周側に導通部・不導通部を設けてブラシ102a,102bを内周側から摺接させるようにしても良い。
【0054】
ブラシ102a,102bは、スリップリング取付け部材フランジ部56a上に立設固定された支持部材108に支持されたブラシ保持部材(ブラシホルダ)109a,109bにそれぞれ保持されており、ブラシ102aとコイル励磁用電源107とを接続する配線110やブラシ102bとリレー装置103,105を接続する配線111,112は、この支持部材108内を延設され、さらに口出しケーブル113内を延設された後、上部旋回体3側に設けた上記リレー装置103,105へと引き回されている。
【0055】
なお、図3に示すように、リレー装置103は、上記配線111に接続されるコイル部103aと、バルブ駆動用電源114に接続されコイル103aの励磁時にON(閉じ)位置となって電磁切換弁104のソレノイド駆動部104aに駆動電流(駆動信号)を出力するスイッチ部103bとを備えている。
【0056】
電磁切換弁104は、スイッチ部103bからの駆動信号がソレノイド駆動部104aに入力されると、ばね104bの付勢力に抗して図3に示す通常位置104Aから逆転位置(補正位置)104Bに切り換えられ、切換弁31からステアリング用油圧シリンダ23L,23Rのボトム側油室23c及びロッド側油室23dに導く圧油の方向を切り換えて逆転させる(いわゆる逆ステアリングバルブ)。すなわち、それまで管路34aが左側ステアリング用油圧シリンダ23Lのロッド側油室23d及び右側ステアリング用油圧シリンダ23Rのボトム側油室23cに連通し、管路34bが左側ステアリング用油圧シリンダ23Lのボトム側油室23c及び右側ステアリング用油圧シリンダ23Rのロッド側油室23dに連通していたのを、その逆に入れ替え、管路34aが左側ステアリング用油圧シリンダ23Lのボトム側油室23c及び右側ステアリング用油圧シリンダ23Rのロッド側油室23dに連通し、管路34bが左側ステアリング用油圧シリンダ23Lのロッド側油室23d及び右側ステアリング用油圧シリンダ23Rのボトム側油室23cに連通するようにする。なお、スイッチ部103bからソレノイド駆動部104aへの駆動信号がOFFに戻ると、ばね104bの付勢力によって図3に示す通常位置104Aへ復帰し、通常の連通接続関係に戻る。
【0057】
また同様に、図4に示すリレー装置105は、上記配線112に接続されるコイル部105aと、バルブ駆動用電源115に接続されコイル105aの励磁時にON(閉じ)位置となって電磁切換弁106のソレノイド駆動部106aに駆動電流(駆動信号)を出力するスイッチ部105bとを備えている。
【0058】
電磁切換弁106は、スイッチ部105bからの駆動信号がソレノイド駆動部106aに入力されると、ばね106bの付勢力に抗して図4に示す通常位置106Aから逆転位置(補正位置)106Bに切り換えられ、前後進切換弁42から制御弁38の駆動部38a,38bに導くパイロット圧の方向を切り換えて逆転させる。すなわち、それまで、前後進切換弁42と電磁切換弁106との間の管路67aが制御弁38の駆動部38aに連通し管路67bが駆動部38bに連通していたのを、管路67aが制御弁38の駆動部38bに連通し管路67bが駆動部38aに連通するようにする。なお、スイッチ部105bからソレノイド駆動部106aへの駆動信号がOFFに戻ると、ばね106bの付勢力によって図4に示す通常位置106Aへ復帰し、通常の連通接続関係に戻る。
【0059】
図5及び図6に戻り、前述のスピンドル52はその上下軸方向に貫通孔52aが形成されており、この貫通孔52aにはパイプ状のスピンドル連結部材61が挿入配置されている。このスピンドル連結部材61は、上端側が前述したスリップリング57の接続部材60に接続されるとともに、下端側に設けた環状の取付部61aが複数の固定ボルト62によってカバー63に固定されている。このときこのカバー63はさらに固定ボルト64によってボディ51に係止されており、この結果、スリップリング57のリング体101は、接続部材60、スピンドル連結部材61、カバー63、ボディ51を介し下部走行体1に連結されていることとなる。一方このとき、スピンドル52の下端段付き部52bには、複数の固定ボルト65によって略環状の係止板66が固定されている。この係止板66は、ボディ51とカバー63との間で略環状空間を形成する接続面部に摺動可能に嵌挿されている。
【0060】
以上のような構造により、下部走行体1、ボディ51、カバー63、スピンドル連結部材61、リング体101等を含む固定側構造体に対し、上部旋回体3、ストッパ55、スピンドル52、スリップリング取付け部材56、支持部材108、ブラシ保持部材109a,109b、ブラシ102a,102b等を含む回転側構造体が回転可能となっている。これにより、下部走行体1に対応する上部旋回体3の回転角度(旋回角度)と全く同じ角度だけ、円環状部材101a,101bに対しブラシ102a,102bが回転することとなる。これを利用して、本実施形態では、例えば、上部旋回体3が前側を向いているとき(図1に示す状態)においてブラシ102a,102bが円環状部材101a,101bの不導通部101aB,101bBのほぼ中央部に摺接し、上部旋回体3が後側を向いているとき(図1中右側を向いているとき)において、ブラシ102a,102bが円環状部材101a,101bの導通部101aA,101bAのほぼ中央部に摺接するように(言い換えれば、導通部101aA,101bAと不導通部101aB,101bBの境界が、前側を基準として上部旋回体3が右側又は左側90°を向いているときに対応するように)、予め設定配置されている。
【0061】
次に、上記の本実施形態による旋回体位置検出装置100の動作及び作用を以下に説明する。
【0062】
まず、上部旋回体3が概ね前側を向いているとき、すなわち、図1に示す状態を基準として左・右90°よりも前側に向いているときは、ブラシ102a,102bは円環状部材101a,101bの不導通部101aB,101bBに摺接する。これにより、コイル励磁用電源107からの電力がリレー装置103,105のコイル103a,105aに供給されず、スイッチ部103b,105bは開き状態となって、バルブ駆動用電源114,115の駆動信号はOFFとなる。
【0063】
この結果、電磁切換弁104,106は通常位置104A,106Aに維持される。したがって、例えば操作者がステアリングホイール26を図3中A方向(又はA方向と反対方向)に操作すると切換弁31が切換位置31B(又は切換位置31A)に切り換わり、ステアリング用油圧ポンプ25からの圧油が左側ステアリング用油圧シリンダ23Lのボトム側油室23c(又はロッド側油室23d)へ供給されて油圧シリンダ23Lを伸長(又は縮短)させるとともに右側ステアリング用油圧シリンダ23Rのロッド側油室23d(又はボトム側油室23c)へ供給されて油圧シリンダ23Rを縮短(又は伸長)させ、前タイヤ6F,6Fを機械右側(又は機械左側)へ操舵する。
【0064】
また例えば操作者が前後進スイッチ44を前進位置F(又は後進位置R)にして前後進切換弁42を前進位置F(又は後進位置R)に切り換えペダル40aを踏込むと、油圧ポンプ39からのパイロット圧によって制御弁38が切換位置38A(又は切換位置38B)に切り換わり、油圧ポンプ37からの圧油が走行用油圧モータ7に供給され、トランスミッション8及び前後のプロペラシャフト9,9及び前後のアクスルを介し前タイヤ6F,6F及び後タイヤ6R,6Rが駆動され、下部走行体1を機械前側へ(又は機械後側へ)走行させる。
【0065】
一方、上部旋回体3が旋回して後ろ向き(機械後側)になった場合、操作者も後ろ向き(機械後側)となる。この結果、操作者にとっての前側は機械後側、後側は機械前側となり、また操作者にとっての右側は機械左側、左側は機械右側となるため、そのままでは、操作者は、逆方向への操作を行う必要があり、精神的な負担が大きく面倒である。
【0066】
そこで、本実施形態においては、上部旋回体3が概ね後ろ側を向いているとき、すなわち、図1に示す状態を基準として左・右90°よりも後側に向いているときは、ブラシ102a,102bは円環状部材101a,101bの導通部101aA,101bAに摺接することにより、コイル励磁用電源107からの電力がリレー装置103,105のコイル103a,105aに供給されてこれらが励磁され、スイッチ部103b,105bは閉じ(ON)状態となり、バルブ駆動用電源114,115からの駆動信号が電磁切換弁104,106のソレノイド駆動部104a,106aに入力される。この結果、電磁切換弁104,106は通常位置104A,106Aから逆転位置104B,106Bに切り換えられる。
【0067】
したがって、機械後側を向いている操作者の左側すなわち機械右側(又は右側すなわち機械左側)に前タイヤ6Fを操舵するべく例えばステアリングホイール26を図3中A方向(又はA方向と反対方向)に操作すると切換弁31が切換位置31B(又は切換位置31A)に切り換わり、ステアリング用油圧ポンプ25からの圧油は管路34b及び電磁切換弁逆転位置104Bを介し左側ステアリング用油圧シリンダ23Lのロッド側油室23d(又はボトム側油室23c)へ供給されて縮短(又は伸長)させるとともに右側ステアリング用油圧シリンダ23Rのボトム側油室23c(又はロッド側油室23d)へ供給され、前タイヤ6F,6Fを機械左側(又は機械右側)へ操舵する。
【0068】
同様に、操作者の前側すなわち機械後側(又は後側すなわち機械前側)に油圧ショベルを走行させるべく前後進スイッチ44を前進位置F(又は後進位置R)にして前後進切換弁42を前進位置F(又は後進位置R)に切り換えペダル40aを踏込むと、油圧ポンプ39からのパイロット圧が電磁切換弁逆転位置106Bを介して制御弁38の駆動部38b(または駆動部38a)に導かれ制御弁38が切換位置38B(又は切換位置38A)に切り換わり、油圧ポンプ37からの圧油が走行用油圧モータ7に供給され、下部走行体1を機械後側へ(又は機械前側へ)走行させる。
【0069】
すなわち、本実施形態では、上記のように操作者側の実際とは逆方向への操作を、機械姿勢を基準とした正しい操作へと自動的に逆転補正する。
【0070】
以上説明したように、本実施形態の旋回体位置検出装置100によれば、以下の効果を奏する。
【0071】
すなわち、下部走行体1に対し上部旋回体3が回転(旋回)したとき、この上部旋回体3の回転角度(旋回角度)と全く同じ角度だけ、円環状部材101a,101bに対してブラシ102a,102bが回転するように構成している。この結果、上部旋回体3が概ね前側を向いているときは、ブラシ102a,102bを円環状部材101a,101bの不導通部101aB,101bBに摺接させてリレー装置103,105のコイル103a,105aに電力が供給されないのに対し、上部旋回体3が概ね後ろ側を向いているときは、ブラシ102a,102bを導通部101aA,101bAに摺接させてリレー装置103,105のコイル103a,105aに電力が供給されこれらが励磁される。このようにして、回転体である上部旋回体3の回転状態(旋回位置)を、出力電気信号の有無で容易に検出することができる。
【0072】
そして、上記のような円環状部材101a,101bとブラシ102a,102bとの摺接構造を用いた検出方式とすることにより、検出装置を小型化でき、しかも上部旋回体3内、特にセンタジョイント装置S内に収容することができるので、従来構造のように切換弁作動部と下部走行体上部に設けた突起部との単純な機械的な接触によって検出を行う場合と異なり、雨水・粉塵侵入等を確実に防止できる上部旋回体3内部側に配設する(図5参照)ことができる。また、摩耗・欠損・腐食等が発生しにくく、また仮にブラシ102a,102bに摩耗等が発生しても円環状部材101a,101bへの摺接が維持されている限りその影響は少なく、さらに例えばブラシホルダ109a,109ごと取り替えることで容易に交換も可能である。したがって、動作信頼性や耐久性を十分に確保することができる。
【0073】
また単純な出力電気信号あり・なしによって上部旋回体3の位置検出を行うことができるので、判定手段としてのコントローラが必ず付随的に必要となるポテンショメータやエンコーダを用いる場合に比べて、構造を極めて簡素化でき、制御の不安定さ等の懸念もなく、さらに故障の発生も少なくなる。したがって、信頼性を十分に確保することができる。
【0074】
以上のように、本実施形態によれば、簡素な構造でかつ信頼性及び耐久性を十分に確保しつつ、上部旋回体3の旋回位置を検出することが可能である。そしてさらに、このようにして検出した旋回位置に基づき、上部旋回体3が旋回し概ね後側に向いた状態においては、操作者による下部走行体1の前後進走行及び前タイヤ6Fの操舵操作に関し操作者側の実際とは逆方向への操作を、機械姿勢を基準とした正しい操作へと自動的に逆転補正することができる。したがって、操作者は、上部旋回体3の向きに関係なく、いつでも自分自身の左右感覚、前後感覚に基づいて操作を行えば足りるので、従来のように反対向きに補正しながら操作する必要がなくなり、操作負担を著しく軽減することができる。
【0075】
なお、上記実施形態においては、図4に示したように、走行操作信号の逆転補正にあたり、前後進切換弁42の下流側にこれとは別に新たに補正用の電磁切換弁106を設けたが、これに限られず、前後進切換弁42のソレノイド駆動部42a,42bに入力する駆動信号自体を旋回体位置検出装置100の検出結果に基づき制御することもできる。以下、そのような変形例を説明する。
【0076】
図7は、この変形例による走行駆動系の構成を表す油圧回路図であり、上記実施形態の図4にほぼ相当する図である。上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0077】
図7において、この変形例では、前後進切換弁42は、信号用電源43を基に運転室5内に設けられる前後進スイッチ44からの駆動信号をさらにリレー装置68,69を介しソレノイド駆動部42a,42bに入力することで切り換えられる。
【0078】
すなわち、上部旋回体3が概ね前側を向いているときは、前述のように旋回体位置検出装置100のリレー装置105のコイル105aは励磁されず、スイッチ部105bは開き状態となって、電源115の駆動信号はOFFとなる。これにより、スイッチ部105bに導通されているリレー装置68,69のコイル68a,69aに電力が供給されず、スイッチ部68b,69bは図7に示す切換位置のままとなる。この結果、上記実施形態と同様、前後進スイッチ44の前進操作位置Fがソレノイド駆動部42a、後進操作位置Rがソレノイド駆動部42bに対応づけられることとなるため、前後進切換弁42は、前後進スイッチ44の前進又は後進操作に対応し、前進位置F又は後進位置Rに切り換えられる。
【0079】
これに対し、上部旋回体3が概ね後側を向いているときは、前述のように旋回体位置検出装置100のリレー装置105のコイル105aが励磁され、スイッチ部105bは閉じ状態となるため、電源115の駆動信号がリレー装置68,69のコイル68a,69aに電力が供給され、スイッチ部68b,69bは図7の下段に示す切換位置となる。この結果、上述とは逆に、前後進スイッチ44の前進操作位置Fが後進側のソレノイド駆動部42b、後進操作位置Rが前進側のソレノイド駆動部42bに対応づけられることとなり、前後進切換弁42は、操作者による前後進スイッチ44の前進又は後進操作とは逆に対応して、それぞれ後進位置R又は前進位置Fに切り換えられることとなる。
【0080】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【0081】
また、以上においては、電源107からの電力をブラシ102a及びブラシ102bを介しリレー装置103,105へ入力し、電源114,115からの電力をそのリレー装置103,105を介して電磁切換弁104,106に供給して切り換える構成としたが、これに限られない。すなわち、マイコンを設けて、マイコンからブラシ102aに電気信号を出力するとともにブラシ102bからの戻り電気信号をマイコンに入力することで導通・不導通状態を認識し、認識結果に基づいてマイコンから電磁切換弁104,106に駆動信号を出力して切り換えるようにしてもよい。この場合も同様の効果を得る。
【0082】
さらに、以上においては、旋回体位置検出装置100は、上部旋回体3が前側を向いているとき(図1に示す状態)においてブラシ102a,102bが不導通部101aB,101bBのほぼ中央部に、後側を向いているときにおいて導通部101aA,101bAのほぼ中央部に摺接するようにし、上部旋回体3の後側旋回状態を電気信号出力として検出するようにしたが、これに限られない。すなわちリング体101における導通部・不導通部の配置関係を逆にして、上部旋回体3が後側を向いているときにおいてブラシ102a,102bが不導通部101aB,101bBのほぼ中央部に、前側を向いているときにおいて導通部101aA,101bAのほぼ中央部に摺接するようにし、上部旋回体3の前側旋回状態を電気信号出力として検出するようにしてもよい。この場合、検出結果を利用した上記電磁切換弁104,106、前後進切換弁42の切換駆動についても、上記の変形に対応して適宜電気信号のON・OFF関係を反転調整し、同様に機能するようにすれば足りる。
【0083】
また、以上においては、リング体101に2段の円環状部材101a,101bを設け、互いに周方向位置がほぼ同一であるブラシ102a,102bをそれぞれに摺接させるようにしたが、これに限られない。すなわち、高さ方向寸法の大きい(言い換えれば幅広の)円環状部材を1つ設け、例えばその上部領域にブラシ102aを摺接させ、下部領域にブラシ102bを摺接させるようにしてもよい。この場合、上記実施形態のような2つの円環状部材の導通部どうしを導通させる手段といったものは不要となる。またさらに、ブラシ102a,102bの摺接領域を上部領域と下部領域に分けるのにも限られず、ブラシ102a,102bの周方向位置をややずらして配置することで、互いにほぼ同一の高さ領域を摺接するようにしてもよい。この場合、互いに周方向位置がずれて配置されたブラシ102a,102bの両方が導通部に摺接した状態にならなければ出力信号をONとできない。したがって、上記実施形態のように上部旋回体3が右側又は左側90°を向いているときを境に逆転補正を行うようにするために、上記実施形態のように導通部と不導通部とを円周を半々に区分するように配設するのではなく、例えば導通部領域を円周1/2よりもやや大きく、不導通部領域を円周1/2よりもやや小さくするようにしてもよい。
【0084】
さらに、以上においては、センタジョイント装置Sの構成において、円環状部材101a,101bを備えたリング体101を固定側である下部走行体1に接続し、ブラシ102a,102bを回転側である上部旋回体3に接続したが、この逆に、リング体101を回転側である上部旋回体3に接続し、ブラシ102a,102bを固定側である下部走行体1に接続しでも良い。要は、上部旋回体3の旋回時に、円環状部材101a,101bとブラシ102a,102bとが、その旋回運動に応じた相対回転変位をするように構成すれば足りるものである。
【0085】
【発明の効果】
本発明の回転体の位置検出装置によれば、雨水・粉塵侵入等を確実に防止できる機械内部構造側に設けることができ、摩耗・欠損・腐食等が発生しにくく、また仮に集電子に摩耗等が発生してもその影響は少なく、さらに容易に交換も可能である。したがって、動作信頼性や耐久性を十分に確保することができる。また、単純な出力電気信号あり・なしによって回転体の位置検出を行うことができるので、判定手段としてのコントローラが必ず付随的に必要となるポテンショメータやエンコーダを用いる場合に比べて、構造を極めて簡素化でき、制御の不安定さ等の懸念もなく、さらに故障の発生も少なくなる。したがって、信頼性を十分に確保することができる。以上のようにして、簡素な構造でかつ信頼性及び耐久性を十分に確保しつつ、回転体の位置を検出することが可能である。
【0086】
本発明の建設機械によれば、旋回体が例えば後ろ向きとなっているときには、油圧ポンプから走行用油圧モータへ供給する圧油の方向をそれまでと逆方向に切り換えることで、操作者による走行操作を自動的に逆転補正するようにし、これによって操作者の操作負担を軽減することができる。
【0087】
本発明の建設機械の特に請求項9の記載によれば、旋回体が例えば後ろ向きとなっているときには、油圧ポンプからステアリング用油圧シリンダへ供給する圧油の方向をそれまでと逆方向に切り換えることで、操作者によるステアリング(操舵)操作を自動的に逆転補正するようにし、これによって操作者の操作負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転体の検出装置の一実施の形態が旋回体位置検出装置として適用されるホイール式油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図2】前タイヤ付近の詳細構造を表す部分透視上面図である。
【図3】ステアリング用油圧シリンダを含む、前タイヤを操舵する油圧パワーステアリング装置の構成を表す油圧回路図である。
【図4】前タイヤ及び後タイヤを駆動する走行用油圧モータを含む走行駆動系の構成を表す油圧回路図である。
【図5】センタジョイント装置の全体構成を表す側断面図である。
【図6】スリップリングの詳細構造を表す図5中要部拡大側断面図である。
【図7】前後進切換弁のソレノイド駆動部に入力する駆動信号自体を旋回体位置検出装置の検出結果に基づき制御する変形例における、走行駆動系の構成を表す油圧回路図である。
【符号の説明】
1 下部走行体(走行体)
3 上部旋回体(旋回体)
4 フロント装置
6F 前タイヤ
6R 後タイヤ
7 走行用油圧モータ
31 ステアリングバルブ(ステアリング切換制御手段)
36 エンジン(原動機)
37 油圧ポンプ
38 制御弁(方向切換弁、走行切換制御手段)
42 前後進切換弁(第1電磁切換弁、走行切換制御手段)
51 ボディ
52 スピンドル
52a 貫通孔
61 スピンドル連結部材
68,69 リレー装置(信号切換手段、走行切換制御手段)
100 旋回体位置検出装置(回転体の位置検出装置)
101a,b 円環状部材
101aA 導通部
101aB 不導通部
101bA 導通部
101bB 不導通部
102a ブラシ(第1集電子)
102b ブラシ(第2集電子)
104 電磁切換弁(第3電磁切換弁、ステアリング切換制御手段)
106 電磁切換弁(第2電磁切換弁、走行切換制御手段)
107 コイル励磁用電源

Claims (8)

  1. 固定体及び回転体のうち一方側に設けられ、導通部及び不導通部を備えた少なくとも1つの円環状部材と、
    固定体及び回転体のうち他方側に設けられるとともに前記円環状部材に摺接し、電源側に導通する第1集電子及び電気信号出力側に導通する第2集電子とを備える回転体の位置検出装置。
  2. 請求項1記載の回転体の位置検出装置において、前記導通部及び前記不導通部は、前記円環状部材の径方向外周側又は内周側に、互いに周方向に区分されて配設されていることを特徴とする回転体の位置検出装置。
  3. 請求項1又は2記載の回転体の位置検出装置において、前記円環状部材は1つ設けられており、前記第1集電子及び前記第2集電子は、それぞれ前記1つの円環状部材に摺接するように配設されていることを特徴とする回転体の位置検出装置。
  4. 請求項1又は2記載の回転体の位置検出装置において、前記円環状部材は2段に設けられており、前記第1集電子は前記2段のうち一方の円環状部材に摺接し、前記第2集電子は前記2段のうち他方の円環状部材に摺接するように配設されていることを特徴とする回転体の位置検出装置。
  5. 請求項4記載の回転体の位置検出装置において、前記一方の円環状部材の導通部と、前記他方の円環状部材の導通部とは、互いに導通していることを特徴とする回転体の位置検出装置。
  6. 走行体と、この走行体上に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体に俯仰可能に設けられる多関節型のフロント装置と、原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油が供給され、前記走行体に備えられたタイヤを駆動する走行用油圧モータ及び前記旋回体を駆動する旋回用油圧モータとを備えた建設機械において、
    前記走行体側に設けられ、導通部及び不導通部を備えた少なくとも1つの円環状部材;前記旋回体側に設けられるとともに前記円環状部材に摺接し、電源側に導通する第1集電子及び電気信号出力側に導通する第2集電子;を備える旋回体位置検出装置と、
    この旋回体位置検出装置の検出結果に応じて、前記油圧ポンプから前記走行用油圧モータへ供給する圧油の方向を制御する走行切換制御手段とを有することを特徴とする建設機械。
  7. 走行体と、この走行体上に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体に俯仰可能に設けられる多関節型のフロント装置と、原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油が供給され、前記走行体に備えられたタイヤの操舵を行うためのステアリング用油圧シリンダ及び前記旋回体を駆動する旋回用油圧モータとを備えた建設機械において、
    前記走行体側に設けられ、導通部及び不導通部を備えた少なくとも1つの円環状部材;前記旋回体側に設けられるとともに前記円環状部材に摺接し、電源側に導通する第1集電子及び電気信号出力側に導通する第2集電子;を備える旋回体位置検出装置と、
    この旋回体位置検出装置の検出結果に応じて、前記油圧ポンプから前記ステアリング用油圧シリンダへ供給する圧油の方向を制御するステアリング切換制御手段とを有することを特徴とする建設機械。
  8. 請求項6又は7記載の建設機械において、前記走行体における前記旋回体の旋回中心部に対応する部分に設けた略筒状のボディと、このボディの内周側に回転可能に挿入されるとともに前記ボディから突出している部分で前記旋回体に係止され、上下軸方向に貫通する貫通孔を形成したスピンドルと、このスピンドルの前記貫通孔に挿通配置され、下端部が前記走行体に接続されたスピンドル連結部材とをさらに有し、
    前記円環状部材は、前記スピンドル連結部材側に設けられており、前記第1集電子及び前記第2集電子は、前記スピンドル側に設けられていることを特徴とする建設機械。
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