JP2005042744A - 作業機の操作装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御手段は、常時は油圧パイロット弁20の最大操作時に設定した最高駆動速度でアクチュエータを駆動するよう操作量に対するアクチュエータの駆動速度比率を決定する、圧力検出手段28の故障時は設定した最高駆動速度あるいは設定した最高駆動速度以下の駆動速度を上限としてアクチュエータを駆動する、制御信号を電磁比例減圧弁26に出力する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業機に備えたアクチュエータを油圧パイロット弁の操作に応じて方向切換弁を作動させ駆動させるようにした作業機の操作装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
作業機に備えたアクチュエータを、操作レバーの操作で油圧パイロット弁を操作し、油圧パイロット弁の操作に応じて方向切換弁を作動させ駆動させるようにしたこの種の作業機の操作装置として、前記油圧パイロット弁と方向切換弁間に配置した電磁比例減圧弁と、前記油圧パイロット弁と電磁比例減圧弁間に配置され前記油圧パイロット弁の出力圧を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段による検出圧に対して遅れを持たせ制御信号を電磁比例減圧弁に出力させる制御手段とを備えた作業機の操作装置が公知である。(例えば、特許文献1参照)
この公知の装置は、操作レバーの操作で油圧パイロット弁を操作して油圧パイロット圧により方向切換弁を作動させてアクチュエータを駆動させる際に、油圧パイロット弁と方向切換弁の間に電磁比例減圧弁を介在させ、制御手段で電磁比例減圧弁を制御して方向切換弁を作動させるようにしたものである。そして圧力検出手段による検出圧に対して遅れを持たせて電磁比例減圧弁に制御信号を出力させるように制御手段によって制御させることにより、操作レバーを急操作した時のショック及びハンチングを低減させるようにしたものである。
【0003】
【特許文献1】
特許3380074号公報
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで、上記公知技術のものは、遅れを持たせ急操作に対するショック及びハンチングを低減せるようにしているものの、アクチュエータ駆動速度の上限速度を決定し、操作レバーの操作可能領域を上限速度内で有効に駆動させるような操作特性を持たせて安全且つ操作性をよくするような対応が取られておらず操作性が悪いものとなっている。また前記圧力検出手段が故障した時には、電磁比例減圧弁へ制御手段から制御信号が出力されず操作不能になる。
【0005】
本発明はこのような課題を解決した作業機の操作装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1記載の作業機の操作装置は、作業機に備えたアクチュエータを油圧パイロット弁の操作に応じて方向切換弁を作動させ駆動させるようにした作業機の操作装置であって、前記油圧パイロット弁と方向切換弁間に配置した電磁比例減圧弁と、前記油圧パイロット弁と電磁比例減圧弁間に配置され前記油圧パイロット弁の出力圧を検出する圧力検出手段と、アクチュエータの最高駆動速度を設定する最高駆動速度設定手段と、前記圧力検出手段と最高駆動速度設定手段からの信号を受け油圧パイロット弁の最大操作時に最高駆動速度設定手段で設定した最高駆動速度でアクチュエータを駆動するようパイロット弁の操作量に対するアクチュエータの駆動速度比率を決定して前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力するとともに前記圧力検出手段が故障した際には最高駆動速度設定手段で設定した最高駆動速度あるいは設定した最高駆動速度以下の駆動速度を上限としてアクチュエータを駆動するよう前記油圧パイロット弁の出力圧を前記方向切換弁に出力させるよう前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0007】
請求項2記載の本発明の作業機の操作装置は、請求項1において、前記制御手段は、前記圧力検出手段が故障した際には最高駆動速度設定手段で設定した最高駆動速度より所定速度減じた駆動速度を上限として前記油圧パイロット弁の出力圧を前記方向切換弁に出力させるよう前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力するようにしたことを特徴とするものである。
【0008】
請求項3記載の本発明の作業機の操作装置は、請求項1において、前記制御手段は、前記圧力検出手段が故障した際には故障前にアクチュエータを駆動していた駆動速度を上限として前記油圧パイロット弁の出力圧を前記方向切換弁に出力させるよう前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力するようにしたことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る作業機の操作装置の実施形態について、図1〜図7に図示し以下に説明する。図3は、本発明に係る作業機の操作装置を備えた移動式クレーンを説明する説明図である。この移動式クレーンは、車両1上に旋回自在に旋回台2を配置し、旋回台2に起伏自在にブーム3を配置している。車両1と旋回台2間には旋回用油圧モータ10等(図示しない)を配置して車両1に対して旋回台2を旋回駆動するようにしている。ブーム3は、基ブーム3aに中間ブーム3bを、中間ブーム3bに先ブーム3cを、順次伸縮自在に嵌挿させている。各ブーム3a,3b,3c間には伸縮用油圧シリンダ(図示しない。)11を配置して、基ブーム3aより中間ブーム3bを、中間ブーム3bより先ブーム3cを、伸縮駆動させるようにしている。基ブーム3aと旋回台2の適所間には起伏用油圧シリンダ12を配置し、旋回台2に対してブーム3を起伏駆動可能にしている。
【0010】
旋回台2の後端部にはウインチ用油圧モータ13等で駆動されるウインチ14を配置し、ウインチ14から繰出されたワイヤロープ15はブーム3の先端部を経過させ、ブーム3の先端部からフック16を吊下させ、フック16に吊荷を吊り下げるようにしている。車両1の前後左右には、車両1より外方に張出し下方に伸長して地面に対し車両1を支持するジャッキ7をそれぞれ配置し、当該ジャッキ7は、吊荷とブーム3により作用する転倒モーメントに対して車両1を転倒させないよう安定に支持させるために配置している。
【0011】
旋回台2上には、クレーンを操縦操作する運転席17を配置しており、運転席17内には前記各油圧アクチュエータに対応した各操作レバーを配置しており、各操作レバーを適宜操作することで、旋回台2を旋回、ブーム3を伸縮および起伏、ウインチ14を駆動してフック16を巻上げ巻下げ、させることでフック16に吊下げた吊荷を目的の位置に移動させるクレーン作業を行うものである。
【0012】
第1実施形態
以下本発明に係る作業機の操作装置を説明するにあたり、前記起伏用油圧シリンダ12を駆動させる場合について、図1に図示し説明する。起伏用油圧シリンダ12は、各油圧パイロット弁19,20の操作レバー18を傾倒操作することにより、各油圧パイロツト弁19,20の出力圧を調整し、出力圧に応じて方向切換弁21を作動させ駆動制御するようにしている。
【0013】
方向切換弁21は、油圧ポンプ22からの油圧を制御して起伏用油圧シリンダ12に供給しタンク23に帰還させる。油圧ポンプ22とタンク23間には、リリーフ弁24を配置している。
【0014】
各油圧パイロット弁19,20と方向切換弁21間には電磁比例減圧弁26,27を配置し、各油圧パイロット弁19,20の出力圧をこの電磁比例減圧弁26,27で制御して方向切換弁21を作動させるようにしている。各油圧パイロット弁19,20と各電磁比例減圧弁26,27間に各圧力検出器28,29を配置している。また操作レバー18の近傍には、起伏用油圧シリンダ12の最高駆動速度を設定する最高駆動速度設定手段30を備えている。
【0015】
そして各圧力検出器28,29と最高駆動速度設定手段30からの信号は、以下に説明する制御手段31に入力され、当該制御手段31から前記各電磁比例減圧弁26,27に制御信号を出力するようにしている。
【0016】
制御手段31は、駆動比率決定部31aと、圧力検出器故障判別部31bと、最高駆動速度規制部31cとを備えている。駆動比率決定部31aは、前記圧力検出手段28,29と最高駆動速度設定手段30からの信号を受け操作レバー18による油圧パイロット弁19,20の最大操作時に最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1で起伏用油圧アクチュエータ12が駆動するよう油圧パイロット弁19,20の操作量に対する起伏用油圧アクチュエータ12の駆動速度比率を決定して前記電磁比例減圧弁26,27に制御信号を出力するようにしている。
【0017】
すなわち、操作レバー18を操作して油圧パイロット弁20,21から出力される出力圧は、図2の直線bに沿って起伏用油圧アクチュエータ12が駆動するように出力される。したがって、操作レバー18を最大操作量(100%)にした時に、起伏用油圧アクチュエータ12はV2の駆動速度で駆動するよう油圧パイロット弁20,21から出力圧が出力される。しかし、最高駆動速度設定手段30にて起伏用油圧アクチュエータ12の最高駆動速度をV1(V2>V1)に設定すると、駆動比率決定部31aは、図2に図示するように、操作レバー18の操作量Mが最大操作(100%)の時に、起伏用油圧シリンダ12の最高駆動速度がV1となるよう、操作レバー18の操作量Mに対する起伏用油圧アクチュエータ12の駆動速度比率を決定し、決定した制御信号を出力する。よって駆動比率決定部31aは、操作レバー18の操作可能領域を起伏用油圧シリンダ12の最高駆動速度V1までの駆動速度可変範囲とする特性(図2の直線a特性)に変更するものである。
【0018】
前記圧力検出器故障判別部31bは、前記圧力検出手段28,29の故障を判別する判別部であり、圧力検出手段28または圧力検出手段29からの信号を常に監視しており、これらからの信号が異常であるかどうかを判別し、異常で有る場合に故障信号を、前記駆動比率決定部31aと次に説明する最高駆動速度規制部31cに出力する。圧力検出器故障判別部31bから故障信号を受けると、駆動比率決定部31aは上記の直線a特性に基づく制御信号の出力を中止する。
【0019】
最高駆動速度規制部31cは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号と最高駆動速度設定手段30からの信号を受け、圧力検出器が故障している際には、最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1を上限として前記各油圧パイロット弁19,20の出力圧を前記方向切換弁21に出力させるよう電磁比例減圧弁26,27に制御信号を出力する。
【0020】
すなわち、最高駆動速度規制部31cは、図2に図示するように、操作レバー18の操作量Mに対する起伏用油圧シリンダ12の駆動速度が、最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1に至るまでは、操作レバー18の操作量Mによって油圧パイロット弁20で出力するパイロット油圧を方向切換弁21に供給する。(図2の直線b1特性)
そして、最高駆動速度規制部31cは、操作レバー18の操作量Mに対する起伏用油圧シリンダ12の駆動速度が、最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1になると、それ以上に操作レバー18による操作量Mを増しても、起伏用油圧シリンダ12の駆動速度をV1のみの制御信号を出力する。(図2の直線c特性)
なお、図2に図示する操作特性は、操作レバー18の中立位置からの不感帯を設けているので、中立位置から操作量5%までは油圧パイロット弁19,20から出力圧が出力されないことを示している。
【0021】
このように構成する本発明に係る作業機の操作装置は、次のように作用する。まず、最高駆動速度設定手段30にて起伏用油圧シリンダ12の最高駆動速度をV1に設定する。そして操作レバー18を図1に図示するA方向に傾倒させる。圧力検出器29で油圧パイロット弁19から図2の直線b1特性(直線bの一部を使用する直線)に沿う出力圧が出力され、この検出圧を制御手段31の駆動比率決定部31aに入力する。
【0022】
駆動比率決定部31aは、最高駆動速度設定手段30で設定された信号と圧力検出器29で検出された検出信号を受け、図2の直線a特性上におけるその時の操作レバーの操作量Mに対する起伏用油圧シリンダ12の駆動速度Vを求め、求めた起伏用油圧シリンダ12の駆動速度Vを電磁比例減圧弁27に出力する。電磁比例制御弁27は、駆動比率決定部31aからの信号を受け、図2に図示する直線a特性で操作レバーの操作量M(油圧パイロット弁19の出力圧)に対応する起伏用油圧シリンダ12の駆動速度Vとなるよう、油圧パイロット弁19の出力圧を変更して方向切換弁21のパイロット油室に供給する。
【0023】
したがって、起伏用油圧シリンダ12は、操作レバー18をA方向に傾倒操作することで、図2の直線a特性に沿った特性で伸長(ブーム3を起仰)駆動する。操作レバー18の傾倒を最大操作(100%)すると、起伏用油圧シリンダ12は最高駆動速度設定手段30にて設定した最高駆動速度V1にて駆動する。
【0024】
このように、最高駆動速度設定手段30で最高駆動速度V1を設定すると、操作レバー18の操作量Mを最大操作にしても最高駆動速度V1以上で起伏用油圧シリンダ12を駆動させることはない。また、操作レバー18の操作可能全領域を設定した最高駆動速度V1までの操作特性(操作レバー18の操作量Mを最大操作した時に、設定した最高駆動速度がV1となるよう、操作レバー18の操作量Mに対する起伏用油圧アクチュエータ12の駆動速度比率を決定する直線a特性)とすることができ、設定した最高駆動速度V1までの操作領域を広くすることができ、設定した最高駆動速度V1に最も適した操作性のよい操作装置とすることができる。
【0025】
逆に、起伏用油圧シリンダ12を縮小(ブーム3を倒伏)駆動させる場合は、操作レバー18をB方向に傾倒すれば、同様に起伏用油圧シリンダ12は、図2の直線a特性に沿った特性で縮小(ブーム3を倒伏)駆動し、操作レバー18の傾倒を最大操作(100%)すると、起伏用油圧シリンダ12は最高駆動速度設定手段30にて設定した最高駆動速度V1にて縮小(ブーム3を倒伏)駆動する。このことは詳細に説明しなくても上記と同様に作用することが容易に理解できるので、詳細な説明は省略する。
【0026】
次に、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した場合について以下に説明する。いま圧力検出器28が故障して正常な信号が出力されなくなったとする。そして操作レバー18をB方向に傾倒操作しているとする。制御手段31の圧力検出器故障判別部31bは、圧力検出器28からの信号が異常であると判別し、故障信号を前記駆動比率決定部31aと前記最高駆動速度規制部31cに出力する。駆動比率決定部31aは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けると、上記直線a特性に基づく制御信号の出力を中止する。
【0027】
最高駆動速度規制部31cは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号と最高駆動速度設定手段30からの信号を受け、最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1を上限として前記各油圧パイロット弁20の出力圧を前記方向切換弁21に出力させるよう電磁比例減圧弁26に制御信号を出力する。なお、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号が出力されないときには、最高駆動速度規制部31cは制御信号を出力しない。
【0028】
すなわち、最高駆動速度規制部31cは、図2に図示するように、操作レバー18の操作量Mに対する起伏用油圧シリンダ12の駆動速度が、最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1に至るまでは、操作レバー18の操作量Mによって油圧パイロット弁20で出力するパイロット油圧を方向切換弁21に供給する。(図2の直線b1特性)
そして、最高駆動速度規制部31cは、操作レバー18の操作量Mに対する起伏用油圧シリンダ12の駆動速度が、最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1になると、それ以上に操作レバー18による操作量Mを増しても、起伏用油圧シリンダ12の駆動速度をV1のみの制御信号を出力する。(図2の直線c特性)
逆に、圧力検出器29が故障して正常な信号が出力されなくなった場合についても同様に作用することは容易に理解できるので、この場合についての詳細な説明は省略する。
【0029】
このように、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した場合には、油圧パイロット弁19,20から出力される出力圧を方向切換弁21に供給するようにするとともに、油圧パイロット弁19,20から方向切換弁21に供給する出力圧は制御手段31から制御される電磁比例減圧弁26,27により、起伏用油圧シリンダ12の駆動速度が最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1を上限に規制されるようにしてある。
【0030】
したがって、圧力検出器28または圧力検出器29が故障して電磁比例減圧弁26,27へ制御手段31から制御信号が出力されず操作不能になるといったことをなくすることができ、しかも最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1を上限とする駆動速度で起伏用油圧シリンダ12が駆動されるようにしてあり、設定した最高駆動速度V1以上では駆動できないようにしているものだから、圧力検出器の故障時にも対応し且つ安全な操作装置を提供することができる。
【0031】
以上の実施形態では、起伏用油圧シリンダ12を駆動する場合について説明したが、前記移動式クレーンの伸縮用油圧シリンダ11前記旋回用油圧モータ10、前記ウインチ用油圧モータ13の各アクチュエータを操作する操作装置にも同様に適用できること勿論である。また、移動式クレーン以外の高所作業車等の作業機にも同様に適用できること勿論である。
【0032】
なお、図2に図示するように上記実施形態では、圧力検出器28,29が正常に検出できる場合は直線aによる特性で、故障した場合には直線b1または直線cによる特性で、アクチュエータを駆動するようにしている。ところが、圧力検出器28,29が正常に検出できている状態で直線a特性でアクチュエータを駆動している時に突然に圧力検出器28,29が故障すると、直線a特性から直線b1特性または直線c特性でアクチュエータを駆動するようになり、突然に駆動速度が速くなり作業機の状態によっては危険操作になることがある。(同じ操作レバー18の操作量Mであっても、圧力検出器28,29が正常な場合に比較して故障した場合にはアクチュエータの駆動速度が速くなる。)
第2実施形態
そこで、この問題にも対応した本発明に係る発展例の第2実施形態について図4に図示し以下に説明する。第2実施形態は、図4に図示するように、図1に図示する制御手段31に替えて制御手段41を配置した点と、解除手段33および報知手段35を配置した点で図1に図示し説明したものと相違している。この制御手段41は、先の制御手段31にリレー32、リレー34を追加している点で相違している。
【0033】
リレー32は、励磁コイル32aと常閉接点32bとからなり、励磁コイル32aが励磁されると常閉接点32bが開となるようになっている。そして励磁コイル32aは、前記圧力検出器故障判別部31からの故障信号を受けると励磁され、リレー32が作動するように配置している。リレー32の常閉接点32bは、駆動比率決定部31aと最高駆動速度規制部31cから前記電磁比例減圧弁26,27に制御信号を出力する回路途中に介装している。したがって、圧力検出器故障判別部31からの故障信号を受けると、リレー32が作動して、最高駆動速度規制部31cから出力される制御信号は、電磁比例減圧弁26,27に出力されないようにしている。(駆動比率決定部31aは、前記圧力検出器故障判別部31からの故障信号を受け制御信号を出力しない。)
また、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けると、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを報知する報知手段35を配置している。この報知手段35は、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを警報器あるいは音声装置で報知したり、表示装置を備えメッセージで表示して報知するようにしている。
【0034】
リレー34は、励磁コイル34aと常開接点34bとからなり、励磁コイル34aが励磁されると常開接点34bが閉となるようになっている。励磁コイル34aは、解除手段33の操作で励磁され、リレー34が作動するように配置している。リレー34の常開接点34bは、前記常閉接点32bと並列に配置している。
【0035】
このように構成した第2実施形態は次のように作用する。圧力検出器28または圧力検出器29から正常に検出信号が得られている場合は、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号が出力されないので、リレー32が作動せず常閉接点32bは閉じたままである。よって、駆動比率決定部31aからの制御信号を常閉接点32bを経過して電磁比例減圧弁26,27に出力し図2の直線a特性でアクチュエータが駆動される。
【0036】
圧力検出器28,29が正常に検出できている状態で直線a特性でアクチュエータを駆動している時に突然に圧力検出器28,29が故障した場合について以下に説明する。圧力検出器28または圧力検出器29が故障すると、駆動比率決定部31aは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けて制御信号の出力を中止するが、最高駆動速度規制部31cは、図2の直線b1特性または直線c特性で制御信号を出力する。
【0037】
しかし、圧力検出器28または圧力検出器29が故障すると、リレー32の励磁コイル32aは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けてリレー32を作動させて常閉接点32bを開にする。したがって、最高駆動速度規制部31cからの制御信号は、電磁比例減圧弁26,27に出力されないので、駆動させていたアクチュエータは停止する。
【0038】
しかも、報知手段35は、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けて、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを警報器または音声装置で報知したり、表示装置でメッセージ表示し、オペレータに圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを知らせる。
【0039】
オペレータは、報知手段35の報知により、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを認識した後、停止しているアクチュエータを駆動するために、解除手段33を操作する。すると、解除手段33の操作でリレー34の励磁コイル34aが励磁され、リレー34が作動し、リレー34の常開接点34bが閉じる。よって常閉接点32bの開によって最高駆動速度規制部31cからの制御信号が電磁比例減圧弁26,27に出力されないようにしていた規制を解除することになり、最高駆動速度規制部31cからの制御信号が電磁比例減圧弁26,27に常開接点34bを介して出力される。
【0040】
すなわち、第2実施形態では、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した場合には、一旦アクチュエータの駆動は停止し、圧力検出器が故障したことをオペレータに報知手段35で報知して認識させ、その後解除手段33を操作することでアクチュエータの駆動停止を解除して、圧力検出器が故障した時に操作することができる図2の直線b1特性または直線c特性でアクチュエータを駆動させるようにしたものである。この時オペレータは、圧力検出器が故障し正常な時とは別の操作特性によって操作することを認識し慎重に操作することがてきる。
【0041】
したがって、第2実施形態においても、圧力検出器28または圧力検出器29が故障して電磁比例減圧弁26,27へ制御手段から制御信号が出力されず操作不能になといったことをなくすること、および最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1以上の駆動速度で起伏用油圧シリンダ12が駆動されないようにして、圧力検出器の故障時にも対応し且つ安全な操作装置を提供することができることは勿論である。
【0042】
そして、圧力検出器28,29が正常に検出できている状態で直線a特性でアクチュエータを駆動している時に突然に圧力検出器28,29が故障すると、一旦アクチュエータの駆動を停止し解除手段33を操作することで、直線a特性から直線b1または直線cによる特性でアクチュエータを駆動するようにしており、突然に駆動速度が速くなり作業機の状態によっては危険操作になることを防止でき、安全な作業機の操作装置を提供することができる。
【0043】
第3実施形態
次に圧力検出器28または圧力検出器29が故障した場合における上記問題に対応した第2実施形態とは違った第3実施形態(請求項3に対応する実施形態)を図5に図示し、第4実施形態(請求項2に対応する実施形態)を図7に図示し以下に説明する。図5は、図1に図示する制御手段31に替えて制御手段51を配置するとともに報知手段35を配置した点で図1に図示し説明したものと相違している。制御手段51は、図1に図示し説明した制御手段31にリレー32と駆動速度記憶部36を追加して配置している点で前記制御手段31と相違している。したがって、以下の説明においては、相違している部分についてのみ説明し、共通する部分についての説明は省略する。
【0044】
駆動速度記憶部36は、駆動比率決定部31aからの制御信号を入力し、逐次駆動しているアクチュエータの駆動速度を更新記憶し、記憶したアクチュエータの駆動速度を最高駆動速度規制部31cに入力させるようにしている。
【0045】
リレー32は、励磁コイル32aと常閉接点32bとからなり、励磁コイル32aが励磁されると、常閉接点32bが開となるようになっている。そして励磁コイル32aは、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けると励磁され、リレー32が作動するように配置している。リレー32の常閉接点32bは、駆動比率決定部31aからの制御信号を駆動速度記憶部36に入力させる回路途中に介装させている。
【0046】
したがって、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けて、リレー32の励磁コイル32aが励磁されると、リレー32の常閉接点32bが開となり、駆動速度記憶部36は圧力検出器28または圧力検出器29が故障する前までにアクチュエータを駆動していた駆動速度を記憶し以後のアクチュエータの駆動速度は記憶されないようにしている。
【0047】
また、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けると、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを報知する報知手段35を配置している。この報知手段35は、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを警報器または音声装置で報知したり、表示装置にメッセージで表示して報知するようにしている。
【0048】
このように構成した第3実施形態では、次のように作用する。圧力検出器28または圧力検出器29から正常に検出信号が得られている場合は、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号が出力されないので、リレー32が作動せず常閉接点32bは閉じたままである。よって、駆動比率決定部31aからの制御信号を電磁比例減圧弁26,27に出力し図2の直線a特性でアクチュエータが駆動される。そして常閉接点32bを経過して駆動比率決定部31aからの制御信号が駆動速度記憶部36に入力され、逐次駆動させているアクチュエータの駆動速度が、駆動速度記憶部36に更新記憶される。
【0049】
圧力検出器28,29が正常に検出できている状態で、図6に図示するように操作レバーの操作量M0で操作して直線a特性によりアクチュエータをV0の駆動速度で駆動している時に突然に圧力検出器28,29が故障したとする。すると、駆動比率決定部31aは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けて制御信号の出力を中止する。
【0050】
そして、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けてリレー32の励磁コイル32aが励磁され、常閉接点32bを開にする。したがって、駆動速度記憶部36は圧力検出器28または圧力検出器29が故障する前までにアクチュエータを駆動していた駆動速度V0を記憶し以後のアクチュエータの駆動速度は記憶されなくなる。
【0051】
したがって、最高駆動速度規制部31cは、駆動速度記憶部36から記憶している駆動速度V0の信号と圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けて、図6に図示するように圧力検出器28または圧力検出器29が故障する前までにアクチュエータを駆動していた駆動速度V0を上限として前記油圧パイロット弁19,20の出力圧を前記方向切換弁21に出力させるよう前記電磁比例制御弁26,27に制御信号を出力する。
【0052】
すなわち、図6に図示するように圧力検出器28または圧力検出器29が故障する前までは駆動比率決定部31aによる直線a特性で制御信号が出力され、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した後は、最高駆動速度規制部31cにより図6に図示する直線b2特性(直線bの一部を使用する直線)または直線c特性で制御信号が出力される。
【0053】
この場合にも、報知手段35が、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを警報器または音声装置で報知したり、表示装置にメッセージを表示し、オペレータに圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを知らせる。
【0054】
このように第3実施形態では、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した場合に、圧力検出器28または圧力検出器29が故障する前までにアクチュエータを駆動していた駆動速度V0を上限としてアクチュエータを駆動させるようにしたものであるから、圧力検出器28,29が正常に検出できている状態で直線a特性でアクチュエータを駆動している時に突然に圧力検出器28,29が故障しても、故障直前時に駆動していたアクチュエータの駆動速度を上限に規制してアクチュエータを駆動するようにしており、故障直前時の駆動速度以上の駆動速度で駆動できなくしているので、作業機を危険な操作で操作することを防止でき、安全な作業機の操作装置を提供することができる。
【0055】
第3実施形態においても、圧力検出器28または圧力検出器29が故障して電磁比例減圧弁26,27へ制御手段から制御信号が出力されず操作不能になといったことをなくすること、および最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1以上の駆動速度で起伏用油圧シリンダ12が駆動されないようにしており、圧力検出器の故障時にも対応し且つ安全な操作装置を提供することができることは勿論である。
【0056】
第4実施形態
次に、第4実施形態について図7に図示し以下に説明する。図7は、図1に図示する制御手段31に替えて配置する制御手段61を配置するとともに報知手段35を配置した点で図1に図示し説明したものと相違している。制御手段61は、図1に図示し説明した制御手段31に設定最高速度削減部37を追加して配置している点で前記制御手段31と相違している。したがって、以下の説明においては、相違している部分についてのみ説明し共通する部分についての説明は省略する。
【0057】
設定最高速度削減部37は、最高駆動速度設定手段30からの設定信号を入力し、設定された最高駆動速度を半分(1/2)に減じた最高駆動速度を算出して出力するようにしている。設定最高速度削減部37の出力は最高駆動速度規制部31cに入力させている。
【0058】
すなわち、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した場合には、最高駆動速度規制部31cは、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号と、設定最高速度削減部37による信号とが入力され、アクチュエータの駆動速度の上限を、最高駆動速度設定手段30で設定したアクチュエータの最高駆動速度の半分(1/2)に規制した制御信号を出力するようにしている。
【0059】
また、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けると、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを報知する報知手段35を配置している。この報知手段35は、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを警報器または音声装置で報知したり、表示装置を備えメッセージで表示するようにしている。
【0060】
このように構成した第4実施形態は、次のように作用する。圧力検出器28または圧力検出器29から正常に検出信号が得られている場合は、前記圧力検出器故障判別部31bからの故障信号が出力されないので、駆動比率決定部31aからの制御信号を電磁比例減圧弁26,27に出力し図2の直線a特性でアクチュエータが駆動される。そして設定最高駆動速度削減部37では、最高駆動速度設定手段30からの設定信号を受けて、設定された最高駆動速度を半分(1/2)に減じた最高駆動速度を算出する。
【0061】
次に、圧力検出器28,29が正常に検出され直線a特性によりアクチュエータを駆動している時に突然に圧力検出器28,29が故障したとする。すると、駆動比率決定部31aは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号を受けて制御信号の出力を中止する。
【0062】
そして、最高駆動速度規制部31cは、圧力検出器故障判別部31bからの故障信号と設定最高速度削減部37による信号とが入力され、アクチュエータの駆動速度の上限を、最高駆動速度設定手段30で設定したアクチュエータの最高駆動速度の半分(1/2)にするように制御信号を出力する。したがって、設定したアクチュエータの最高駆動速度の半分(1/2)の速度までは、操作レバー18の操作量に応じて前記直線b特性に沿って、アクチュエータがの駆動される。アクチュエータがの駆動速度が、設定したアクチュエータの最高駆動速度の半分(1/2)の速度に達すると、それ以上に操作レバー18により操作量Mを増しても、設定したアクチュエータの最高駆動速度の半分(1/2)の速度のままでアクチュエータの最高駆動速度の上限が規制される。
【0063】
このように第4実施形態では、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した場合に、最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度を半分(1/2)にしてアクチュエータの最高駆動速度の上限を規制するようにしたものであるから、圧力検出器28,29が正常に検出できている状態で直線aの特性でアクチュエータを駆動している時に突然に圧力検出器28,29が故障しても、故障直前時に駆動していたアクチュエータの駆動速度よりも速くなることを可及的に阻止することができ、設定した最高駆動速度の半分(1/2)以上の駆動速度でアクチュエータを駆動できなくしているので、作業機を危険な操作で操作することを防止でき、安全な作業機の操作装置を提供することができる。
【0064】
第4実施形態においても、圧力検出器28または圧力検出器29が故障して電磁比例減圧弁26,27へ制御手段から制御信号が出力されず操作不能になといったことをなくすること、および最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度V1以上の駆動速度で起伏用油圧シリンダ12が駆動されないようにして、圧力検出器の故障時にも対応し且つ安全な操作装置を提供することができることは勿論である。
【0065】
この場合にも、報知手段35が、圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを警報器または音声装置で報知したり、表示装置でメッセージで表示し、オペレータに圧力検出器28または圧力検出器29が故障したことを知らせる。
【0066】
第4実施形態では、設定最高速度削減部37で最高駆動速度設定手段30で設定した最高駆動速度を半分(1/2)に減じた信号を出力するようにしたが、半分(1/2)でなくても予め決定した所定の削減量(1/3あるいは1/4等の削減量)を減じるようにしてもよい。あるいは適宜削減量を任意に決定できるようにしたものであってもよい。
【0067】
また上記第2実施形態では、圧力検出器28または圧力検出器29が故障した時に一旦アクチュエータの駆動を停止させ解除手段33の操作をして再び操作可能しているが、同様に第3実施形態および第4実施実施形態でも解除手段を配置し、解除操作した時に上述の故障時の操作を可能にするようにしてもよい。
【0068】
【発明の効果】
請求項1に係る本発明の作業機の操作装置は、以上のように構成し作用するものであるから、操作可能全領域を設定した最高駆動速度までの広操作領域とする操作特性にすることができ、安全且つ操作性をよくした作業機の操作装置を提供ができる。また、圧力検出器が故障して電磁比例減圧弁へ制御手段から制御信号が出力されず操作不能になといったことをなくすることができる。しかも圧力検出器の故障している場合でも最高駆動速度設定手段で設定した最高駆動速度あるいは設定した最高駆動速度以下の駆動速度でアクチュエータを駆動させるようにしてあるものだから、故障に対応した操作時にも安全を配慮した作業機の操作装置を提供することができる。
【0069】
請求項2に係る本発明の作業機の操作装置は、以上のように構成し作用するものであるから、圧力検出器が正常に検出できる状態で操作中に圧力検出器が故障しても、故障直前時に駆動していたアクチュエータの駆動速度よりも速くなることを可及的に阻止することができ、故障に対応した操作時にも安全を配慮した作業機の操作装置を提供することができる。
【0070】
請求項3に係る本発明の作業機の操作装置は、以上のように構成し作用するものであるから、圧力検出器が正常に検出できる状態で操作中に圧力検出器が故障しても、故障直前時に駆動していたアクチュエータの駆動速度よりも速くなることを阻止することができ、故障に対応した操作時にも安全を配慮した作業機の操作装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る作業機の操作装置の第1実施形態を説明する説明図である。
【図2】本発明に係る作業機の操作装置の操作特性を説明する説明図である。
【図3】作業機として移動式クレーンを説明する説明図である。
【図4】本発明に係る作業機の操作装置の第2実施形態を説明する図である。
【図5】本発明に係る作業機の操作装置の第3実施形態を説明する図である。
【図6】第3実施形態の操作特性を説明する説明図である。
【図7】本発明に係る作業機の操作装置の第4実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
19 油圧パイロツト弁
20 油圧パイロツト弁
21 方向切換弁
26 電磁比例減圧弁
27 電磁比例減圧弁
28 圧力検出器
29 圧力検出器
30 最高駆動速度設定手段
31 制御手段
41 制御手段
51 制御手段
61 制御手段
Claims (3)
- 作業機に備えたアクチュエータを油圧パイロット弁の操作に応じて方向切換弁を作動させ駆動させるようにした作業機の操作装置であって、前記油圧パイロット弁と方向切換弁間に配置した電磁比例減圧弁と、前記油圧パイロット弁と電磁比例減圧弁間に配置され前記油圧パイロット弁の出力圧を検出する圧力検出手段と、アクチュエータの最高駆動速度を設定する最高駆動速度設定手段と、前記圧力検出手段と最高駆動速度設定手段からの信号を受け油圧パイロット弁の最大操作時に最高駆動速度設定手段で設定した最高駆動速度でアクチュエータを駆動するようパイロット弁の操作量に対するアクチュエータの駆動速度比率を決定して前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力するとともに前記圧力検出手段が故障した際には最高駆動速度設定手段で設定した最高駆動速度あるいは設定した最高駆動速度以下の駆動速度を上限としてアクチュエータを駆動するよう前記油圧パイロット弁の出力圧を前記方向切換弁に出力させるよう前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする作業機の操作装置。
- 請求項1において、前記制御手段は、前記圧力検出手段が故障した際には最高駆動速度設定手段で設定した最高駆動速度より所定速度減じた駆動速度を上限として前記油圧パイロット弁の出力圧を前記方向切換弁に出力させるよう前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力するようにしたことを特徴とする作業機の操作装置。
- 請求項1において、前記制御手段は、前記圧力検出手段が故障した際には故障前にアクチュエータを駆動していた駆動速度を上限として前記油圧パイロット弁の出力圧を前記方向切換弁に出力させるよう前記電磁比例減圧弁に制御信号を出力するようにしたことを特徴とする作業機の操作装置。
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