JP2006052810A - 作業機械用油圧回路の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の油圧回路装置に僅かな変更だけで、暖気運転を行えるようにし作業機を確実に作動（アンクランプ動作）させる。また、暖気運転中でも本来の作業が行え、作業効率を向上させる。
【解決手段】操作盤のスイッチの操作で、「暖気運転」モードが選択できる。暖気運転が選択されると、コントローラは、クランプ・ブレーキ用制御弁１２をクランプ側弁位置に切り換えるための制御信号を、暖気運転に適した時間（例ば３分間）出力し続ける。通常運転モード時の設定時間ｔ1よりもΔｔ1だけ延長した時間、制御弁がアンクランプ弁位置側に作動され、時間ｔ1＋Δｔ1経過後に、スライド排出動作される。また、通常運転モード時の設定時間ｔ2よりもΔｔ2だけ延長した時間、制御弁がクランプ弁位置１２ｄに作動され、設定時間ｔ2＋Δｔ2経過後に、スライド戻り動作される。通常運転モード時の設定時間をそれぞれ延長させた設定時間で１サイクルの運転が行われる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スライドダンプ等に使用される作業機械用油圧回路の制御装置に関する。

本実施形態の作業車両の構成図である図２を用いて本発明の解決課題について説明する。

なお、図２に示す作業車両の構成は、従来公知となっているものではない。

図２は、スライドダンプと呼ばれる荷下ろし作業を行う作業車両である。

スライドダンプでは、荷台１００に設けられた押板３を排出方向（Ｘ方向）に、１サイクル毎に所定距離ΔＸずつ順次移動させることで、押板３の後方に積まれた積み荷が排出される。その後、押板３を戻り方向（Ｙ方向）に、１サイクル毎に所定距離ΔＹずつ順次移動させることで、押板３が元の位置に戻される。こうした動作は、押板３の下方にあるスライドプレート１の移動と同期させた制御によって実現される。

押板３の左右には、押板３をスライドプレート１側から離して荷台１００（固定部）側にクランプするクランプ部材５Ｌ、５Ｒが装着されている。クランプ部材５Ｌ、５Ｒはクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒによって作動され、クランプ、アンクランプ動作を行う。クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒにはアキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒが装着されている。クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒについても押板３に装着されている。

クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室は、油路１５を介して制御弁１２に接続している。

制御弁１２がクランプ弁位置に切り換えられると、油圧ポンプ９から制御弁１２、油路１５を介してクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室に供給されることで、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのロッドが伸張されてクランプ部材５Ｌ、５Ｒがクランプ動作する。また、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒの伸張側への作動によってアキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒにはエネルギーが蓄圧される。

また、制御弁１２がアンクランプ弁位置に切り換えられると、アキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒに蓄圧されたエネルギーが開放されてロッドが押し戻され、ボトム室内の圧油が油路１５、制御弁１２を介してタンクに排出される。

以上のように、油路１５は、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒへの圧油供給、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒからの圧油排出を行う共通の油路として使用され、排出動作はアキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒに蓄圧されたエネルギーを頼りに行っている。

また、制御弁１２とクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒとの間の距離は、押板３の移動に伴い変化する。このため、これら制御弁１２とクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒと接続する油路１５は、可撓性のある材質（ゴムホース等）で構成され、巻き取り自在にリール２３に収容されている。リール２３は、押板３とともに移動できるように押板３に装着されている。

このため、油路１５は、押板３の移動距離等を勘案して、余裕を持たせた長大な長さに設定されている。

荷下ろし作業の排出動作は、たとえば図５（ａ）に示される１サイクルを繰り返すことで行われる。すなわち、制御弁１２がアンクランプ弁位置に切り換えられてクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒから圧油を油路１５を介してタンクに排出させて、クランプ部材５Ｌ、５Ｒをアンクランプ動作させる。そして、設定時間ｔ1が経過すると、つぎの動作（スライドプレート１の排出動作）に移行する。

その後に、制御弁１２がクランプ弁位置に切り換えられて、圧油をクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒに供給させて、クランプ部材５Ｌ、５Ｒをクランプ動作させる。そして設定時間ｔ2が経過すると、つぎの動作（スライドプレート１の戻り動作）に移行する。この１サイクルで、押板３が排出方向Ｘに所定距離ΔＸだけ移動する。上記設定時間ｔ1、ｔ2はタイマにて設定されており、タイマで設定された時間が経過すると、つぎのスライドプレート１を移動させる動作（スライド排出動作、スライド戻り動作）に移行する。

なお、以下に、油圧回路において暖気運転を行う一般技術水準を示す特許文献１を掲げる。

特許文献１は、油圧ポンプを有する油圧回路に関する発明であり、温度センサによって検出された油温に適した吐出流量を演算して、油温に適した吐出容量が油圧ポンプから吐出するように制御して、低温時により多くの吐出量流を正確に吐出させて暖気運転を的確に行うという技術が開示されている。
特開平１１−１０８０１５号公報

１サイクルで押板３を排出方向Ｘに所定距離ΔＸだけ移動させるには、図５（ａ）に示される設定時間ｔ1内でクランプ部材５Ｌ、５Ｒが確実にアンクランプ動作し、押板３が荷台１００側から確実に離れてスライドプレート１とともに移動することを前提としている。また、設定時間ｔ2内でクランプ部材５Ｌ、５Ｒが確実にクランプ動作し、押板３がスライドプレート１から離れて荷台１００に確実にクランプした状態で、スライドプレート１のみが移動することを前提としている。

しかし、厳寒期や、極寒地では、油温が低下し、圧油の粘度が高まり、油路１５における抵抗が大きくなる。しかも、こうした理由と、上述したように、
１）油路１５が押板３の移動距離等を勘案して長大な長さに設定されている。

２）油路１５は、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒへの圧油供給、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒからの圧油排出を行う共通の油路として使用され、排出動作はアキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒに蓄圧されたエネルギーを頼りに行っている。

といった理由とが重なって、油路１５では大きな抵抗が発生する。

このため、アンクランプ動作、クランプ動作（特にアンクランプ動作）を上記設定時間ｔ1、ｔ2内では確実に行うことができなくなり、押板３が、殆ど動かないか、あるいは全く動かなくなり、荷下ろし作業を殆どあるいは全く行えなくなることがあった。

ここで上記特許文献１に記載された技術は、油圧回路に、センサを設けることを前提とする発明であり、的確な暖気運転を行える一方で、既存の油圧回路に部品を追加する等する必要があり、大きな装置改変を伴い、手間がかかるとともにコストが上昇する。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、油圧回路に部品を追加するなどの大きな変更を加えることなく既存の装置に僅かな変更を加えるだけで、暖気運転を行えるようにして、作業機を確実に作動（特にアンクランプ動作）させることを、第１の解決課題とするものである。

また、一方で暖気運転を行ってから通常の運転に移行させると、暖気運転を行っている間は、本来の作業（荷下ろし作業）を行うことができず、全体の作業時間が長くなり、作業効率が損なわれる。

そこで、本発明は、第１の解決課題に加えて、暖気運転を行いながら本来の作業（荷下ろし作業）を行えるようにして、暖気運転を行ってから通常運転に移行させた場合よりも更に作業効率を向上させることを第２の解決課題とするものである。

第１発明は、
油圧ポンプから吐出される圧油が油路を介して、油圧シリンダの一方の室に供給されることで、作業機が正側に作動し、他方の室に連結されたアキュムレータに蓄圧された圧油に応じて前記一方の室から圧油を、油路を介して排出することで作業機が逆側に作動する作業機械用の油圧回路において、
暖気運転を選択する選択スイッチと、
選択スイッチによって暖機運転が選択された場合に、油圧ポンプから油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を、暖気運転に適した一定時間継続して行わせる制御手段と
を備えた作業機械用油圧回路の制御装置であることを特徴とする。

第２発明は、
油圧ポンプから吐出される圧油が油路を介して、油圧シリンダの一方の室に供給されることで、作業機が正側に作動し、他方の室に連結されたアキュムレータに蓄圧された圧油に応じて前記一方の室から圧油を、油路を介して排出することで作業機が逆側に作動する作業機械用の油圧回路において、
暖気運転と、通常運転とを選択する選択スイッチと、
選択スイッチによって通常運転が選択された場合に、油圧シリンダの一方の室から圧油を排出する動作を開始し第１の設定時間経過後につぎに動作を開始する運転と、油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を開始し第２の設定時間経過後につぎの動作を開始する運転とを組み合わせた１サイクルの運転を繰り返し行う第１の制御手段と、
選択スイッチによって暖機運転が選択された場合に、油圧ポンプから油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を、暖気運転に適した一定時間継続して行わせる第２の制御手段と
を備えた作業機械用油圧回路の制御装置であることを特徴とする。

第３発明は、
油圧ポンプから吐出される圧油が油路を介して、油圧シリンダの一方の室に供給されることで、作業機が正側に作動し、他方の室に連結されたアキュムレータに蓄圧された圧油に応じて前記一方の室から圧油を、油路を介して排出することで作業機が逆側に作動する作業機械用の油圧回路において、
通常運転モードと暖機運転モードを選択する選択スイッチと、
選択スイッチによって通常運転モードが選択された場合に、油圧シリンダの一方の室から圧油を排出する動作を開始し第１の設定時間経過後につぎに動作を開始する運転と、油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を開始し第２の設定時間経過後につぎの動作を開始する運転とを組み合わせた１サイクルの運転を繰り返し行う第１の制御手段と、
選択スイッチによって暖機運転モードが選択された場合に、前記第１の設定時間、第２の設定時間のうち、少なくとも、第１の設定時間を、暖機運転に適した時間延長して行わせる第２の制御手段と
を備えた作業機械用油圧回路の制御装置であることを特徴とする。

第４発明は、第１発明または第２発明または第３発明において、
油圧ポンプから油圧シリンダへの油路に、リリーフ弁が設けられた作業機械用油圧回路の制御装置であることを特徴とする。

第１発明、第２発明（これに従属する第４発明）は、第１の解決課題を達成するためになされたものであり、以下図面を参照して説明する。

たとえば図４に示す操作盤１３０のスイッチ１３３の操作を特殊な操作で行うことにより、「暖気運転」が選択される。すなわち、スイッチ１３３は、「暖気運転」を選択する選択スイッチの機能を有するものである。「暖気運転」が選択されると、図４に示すコントローラ１４０は、図１に示すクランプ・ブレーキ用制御弁１２をクランプ側弁位置１２ｄに切り換えるための制御信号１２ｉを、暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）継続して出力し続ける。

このため油圧ポンプ２から圧油がクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂに、暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）供給され続けられる。これにより油温が上昇して、その後のに通常運転を安定して確実に行えることができるようになる。

油圧ポンプ９の吐出油路にリリーフ弁２２が設けられている場合には、圧油がリリーフ弁２２を暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）通過することになり、リリーフ弁２２を通過するときに発生する熱によって圧油の温度が迅速に上昇する（第４発明の効果）
本発明によれば、図１の油圧回路に部品を追加するなどの大きな変更を加えることなく、プログラムを追加するという既存の装置に僅かな変更を加えるだけで、暖気運転を行うことができ、装置、システム変更に要する手間、コストが飛躍的に低減する。

また、暖気運転終了後、通常運転に移行させれば、油温は、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2内でクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒが確実に作動し、確実にアンクランプ動作、クランプ動作を行えるようになる（第２発明の効果）。

第３発明（これに従属する第４発明）は、第２の解決課題を達成するためになされたものであり、以下図面を参照して説明する。

操作盤１３０のスイッチ１３１、１３３によって「通常運転モード」が選択される。通常運転モードでは、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2で１サイクルの運転が行われる。

一方、たとえば図５（ａ）に示す「通常運転モード」で排出動作を実行中に、オペレータが押板３の排出方向Ｘへの動きが鈍いことに気が付いたような場合、あるいは、「排出動作」を暖気運転しながら行いたい意思をもっている場合には、スイッチ１３３の操作を特殊操作で行うことによって、「暖気運転モード」が選択される。

「暖気運転モード」では、図５（ｂ）のタイムチャートに従い１サイクルの排出動作が行われる。

すなわち、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1よりもΔｔ1だけ延長した設定時間、クランプ・ブレーキ用制御弁１２がアンクランプ弁位置１２ｆ側に作動され（アンクランプ動作）、設定時間ｔ1＋Δｔ1経過後に、スライド排出動作される。また、図５（ａ）に示す設定時間ｔ2よりもΔｔ2だけ延長した設定時間、クランプ・ブレーキ用制御弁１２がクランプ弁位置１２ｄ側に作動され（クランプ動作）、設定時間ｔ2＋Δｔ2経過後に、スライド戻り動作される。このように図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2をそれぞれ延長させた設定時間ｔ1＋Δｔ1、ｔ2＋Δｔ2で１サイクルの運転が行われる。

このため、たとえ油温が低下している状態であったとして、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2よりも設定時間が延長されることで、延長された設定時間内でクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒが確実に作動し、確実にアンクランプ動作、クランプ動作を行えるようになる。

このため押板３が確実かつスムーズに排出方向Ｘ（あるいは戻り方向Ｙ）に移動し、荷下ろし作業を確実かつスムーズに行えるようになる。

また、本発明によれば、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2よりも設定時間が延長されているため、その分長く、圧油が油路１５内を通過することになり、１サイクル当たりの暖気運転の効果を高めることができる。特に、クランプ動作させるための設定時間は、図５（ａ）の通常運転モード時の設定時間ｔ2よりも延長されているため、その分、より長い間リリーフ弁２２を圧油が通過することになり、迅速に油温が上昇し暖気運転の効果を高めることができる（第４発明の効果）。

以上のように本発明によれば、第１発明、第２発明と同様に、図１の油圧回路に部品を追加するなどの大きな変更を加えることなく、プログラムを追加するという既存の装置に僅かな変更を加えるだけで、暖気運転を行うことができ、装置、システム変更に要する手間、コストが飛躍的に低減する。

更に本発明によれば、暖気運転を行いながら本来の作業（荷下ろし作業）を行うことができる。このため、暖気運転を行ってから通常運転に移行させた場合よりも更に作業効率が向上する。

図５（ｂ）に示す暖気運転モードでは、両設定時間を図５（ａ）の設定時間よりも延長させているが、クランプ動作させるための設定時間（第２の設定時間）は、図５（ａ）の標準運転モード時と同じ設定時間ｔ2とし、アンクランプ動作させるための設定時間（第１の設定時間）のみを図５（ａ）の設定時間ｔ1よりも延長させたものであってもよい。これはアンクランプ動作の方が、油路１５における抵抗の影響を大きく受け、確実に動作させるために長時間を要するからである。

図２は、実施形態の作業車両を斜視図で示したものであり、荷下ろし作業装置が搭載されたスライドダンプと呼ばれる作業車両を示している。

図２に示す荷下ろし作業装置について説明する。

荷台１００の底部には、スライドプレート１が、荷台１００の後部の排出口１１０側であるＸ方向（排出方向）に、また、荷台１００の前部のキャブ１２０側であるＹ方向（戻り方向）に移動自在に設けられている。スライドプレート１は、スライドシリンダ２のロッド２ａに連結されている。スライドシリンダ２の１ストローク量の縮退動作によって、Ｘ方向（排出方向）に、スライドシリンダ２の１ストローク量に応じた距離ΔＸだけ移動する（スライド排出）。また、スライドプレート１は、スライドシリンダ２の１ストローク量の伸張動作によって、Ｙ方向（戻り方向）に、スライドシリンダ２の１ストローク量に応じた距離ΔＹだけ移動する（スライド戻り）。

押板３は、スライドプレート１の上部に設けられている。荷台１００の長手方向（Ｘ、Ｙ方向）に沿って、荷台１００の左右にはそれぞれ、支持プレート４、４が設けられている。支持プレート４、４は荷台１００に固定されている。押板３の左右には、左右の支持プレート４、４をクランプまたアンクランプするクランプ部材５Ｌ、５Ｒがそれぞれ装着されている。また。押板３の下方には、スライドプレート１の内側側面に当接し、またはスライドプレート１の内側側面から離間するブレーキ部材６が設けられている。

クランプ部材５Ｌ、５Ｒはそれぞれクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒに連結されている。また、ブレーキ部材６は、ブレーキシリンダ８に連結されている。

スライドシリンダ２、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒ、ブレーキシリンダ８は、油圧ポンプ９を駆動源として作動する。なお、油圧ポンプ９は、図示しないエンジンのＰＴＯ軸に連結されており、エンジンを駆動源として作動する。

図３は、クランプ部材５Ｌ、５Ｒ、ブレーキ部材６の構成をより詳細に示している。

同図３に示すように、クランプ部材５Ｌ（５Ｒ）を構成するリンク５３は、リンク部材５１とリンク部材５２とからなり、両リンク部材５１、５２はピン５１ｂを介して連結されている。リンク部材５１の一端はピン５１ａを介して押板３に連結している。リンク部材５２の一端はピン５２ａを介してパッド５４に連結されている。クランプシリンダ７Ｌ（７Ｒ）のロッド７ａは、ピン５１ｂに連結している。

クランプシリンダ７Ｌ（７Ｒ）の本体７ｄは、同様に構成されたリンク５３′のピン５１ｂ′（同一構成要素にダッシュを付与して説明を省略する）に連結されている。

このためクランプシリンダ７Ｌ（７Ｒ）のボトム室７Ｌｂ（７Ｒｂ）に圧油が供給されると、リンク５３、５３′が矢印Ａにて示すように拡張動作しパッド５４を支持プレート４側に移動させる。これによりパッド５４が支持プレート４に当接する（クランプ動作）。

また、クランプシリンダ７Ｌ（７Ｒ）のボトム室７Ｌｂ（７Ｒｂ）から圧油が排出されると、リンク５３、５３′が矢印Ｂにて示すように縮退動作しパッド５４を支持プレート４から離間させる側に移動させる。これによりパッド５４が支持プレート４から離間する（アンクランプ動作）。

一方、ブレーキ部材６を構成するリンク６１の中間点はピン６１ａを介して押板３に連結している。リンク６１の一端はピン６１ｃを介してロッド６２の一端およびバネ６３の一端に連結されている。ロッド６２の他端にはパッド６４が設けられている。ブレーキシリンダ８のロッド８ａは、リンク６１の他端のピン６１ｂに連結している。

ブレーキシリンダ８の本体８ｄは、同様に構成されたリンク６１′のピン６１ｂ′（同一構成要素にダッシュを付与して説明を省略する）に連結されている。

また、リンク６１′は、バネ６３の他端に同様に連結されている。またロッド６２、パッド６４と左右対称に、ロッド６２′、パッド６４′が配置されている。

パッド６４、６４′はそれぞれ、スライドプレート１の内側右側面、内側左側面に対向して配置されている。

このためブレーキシリンダ８のボトム室８ｂに圧油が供給されると、リンク６１は、矢印Ｃにて示すようにバネ６３を縮ませる側に動作し、パッド６４、６４′をスライドプレート１から離れる側に移動させる。これによりパッド６４、６４′がスライドプレート１から離間する（ブレーキ開放動作）。

また、ブレーキシリンダ８のボトム室８ｂから圧油が排出されると、リンク６１は、矢印Ｄにて示すようにバネ６３を伸張させる側に動作し、バネ６３で発生するバネ力に応じて、パッド６４、６４′をスライドプレート１に当接する側に移動させる。これによりパッド６４、６４′は、バネ６３で発生するバネ力に応じた力でスライドプレート１に当接する（ブレーキ動作）。

図１は、スライドシリンダ２、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒ、ブレーキシリンダ８を作動させる油圧回路を示している。

スライドシリンダ２は、スライド用制御弁１０により圧油の流量、方向が切り換えられて作動する。スライド用制御弁１０は、戻り側弁位置１０ｄ、中立位置１０ｅ、排出側弁位置１０ｆを有し、電磁ソレノイド１０ｇに加えられる制御信号１０ｉ（電気信号）応じて、戻り側弁位置１０ｄに切り換えられるよう作動するとともに、電磁ノレノイド１０ｈに加えられる制御信号１０ｊ（電気信号）に応じて、排出側弁位置１０ｆに切り換えられるように作動する。

スライド制御弁１０の出口・戻りポート１０ｂ、１０ｃはそれぞれ、スライドシリンダ２のボトム室２ｂ、トップ室２ｃに連通している。

クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒ、ブレーキシリンダ８は、クランプ・ブレーキ用制御弁１２により圧油の流量、方向が切り換えられて作動する。クランプ・ブレーキ用制御弁１２は、クランプ（ブレーキ開放）側弁位置１２ｄ、中立位置１２ｅ、アンクランプ（ブレーキ）側弁位置１２ｆを有し、電磁ソレノイド１２ｇに加えられる制御信号１２ｉ（電気信号）応じて、クランプ側弁位置１２ｄに切り換えられるよう作動するとともに、電磁ノレノイド１２ｈに加えられる制御信号１２ｊ（電気信号）に応じて、アンクランプ側弁位置１２ｆに切り換えられるように作動する。

油圧ポンプ９の吐出口９ａとスライド用制御弁１０の入口ポート１０ａとは油路１１を介して連通しているとともに、油圧ポンプ９の吐出口９ａとクランプ・ブレーキ用制御弁１２の入口ポート１２ａとは油路１１、１３を介して連通している。

クランプ・ブレーキ用制御弁１２の出口・戻りポート１２ｂは、油路１４、油路（ホース）１５を介してクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂに連通しているとともに、ブレーキシリンダ８のボトム室８ｂに連通している。

クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのトップ室７Ｌｃ、７Ｒｃにはそれぞれ、アキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒが連通している。
油路１４には、クランプ・ブレーキ用制御弁１２（上流）からクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂ（下流）への圧油の流れを許容するチェック弁１７が設けられている。クランプ・ブレーキ用制御弁１２の出口・戻りポート１２ｃは、油路１８を介してチェック弁１７の上流１４ａに連通している。油路１８の終端は栓１９によって封止されている。

油圧ポンプ９の吐出口９ａに連通する上記油路１１は、分岐油路２０を介してタンク２１に連通している。分岐油路２０上にはリリーフ弁２２が設けられている。

分岐油路２０は、クランプ・ブレーキ用制御弁１２の戻りポート１２ｋに連通している。

上記油路（ホース）１５は、図２あるいは図３に示すようにリール２３に巻き取り自在に収容されている。リール２３は、押板３とともに移動できるように押板３に装着されている。

図１に示す作業車両のキャブ１２０内には、図４に示す操作盤１３０が設けられている。

操作盤１３０には、スイッチ１３１、１３２、１３３、１３４が設けられている。

スイッチ１３１は、「自動運転」または「動作確認（手動運転）」を選択するスイッチである。スイッチ１３２は、スイッチ１３１で「動作確認」が選択された際に、「動作確認（手動運転）」の対象を「スライドシリンダ（スライドシリンダ２）」とするか、「クランプシリンダ（クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒ）」とするかを選択するスイッチである。スイッチ１３３は、スイッチ１３１で「自動運転」が選択された際に、「自動運転」を「排出動作」で行うか、「戻り動作」で行うかを選択するとともに、スイッチ１３１で「動作確認」が選択された際に、「動作確認」の対象のシリンダを「縮退」側に移動させるか、「伸張」側に移動させるかを選択するスイッチである。

スイッチ１３１、１３２は、オルタネイトスイッチであり、たとえばトグルスイッチが使用される。スイッチ１３１、１３２を操作して選択位置に投入した後でスイッチを離したとしても選択位置側に傾動されたたままとなる。

一方、スイッチ１３３は、モーメンタリスイッチであり、スイッチ１３３を操作して選択位置に投入した後でスイッチを離すと中立点に自動復帰する。また、スイッチ１３４は、現在行われている作動を停止させる停止スイッチである。

なお、電源が投入されており操作盤の操作が可能なときは、パイロットランプ１３５が点灯する。また、「排出動作」中は、ランプ１３６が点灯し、「戻り動作」中は、ランプ１３７が点灯する。またランプ１３８はエラー（異常）が発生したときに点灯する。

操作盤１３０上でスイッチ１３１、１３２、１３３、１３４が操作されると、操作された内容を示す操作信号が、コントローラ１４０に入力される。コントローラ１４０は、入力操作信号に応じて、制御弁１０、１２に対する制御信号１０ｉ、１０ｊ、１２ｉ、１２ｊを出力する。

コントローラ１４０には、図５に作動タイムチャートがプログラムの一部としてインストールされている。図５（ａ）は、「通常運転モード」時の荷下ろし作業（「排出動作」）の１サイクルの作動をタイムチャートで示している。なお、「通常運転」時の荷下ろし作業を「戻り動作」で行うときは、図５（ａ）に記載の「スライド排出」を「スライド戻り」に置換するとともに、図５（ａ）に記載の「スライド戻り」を「スライド排出」に置換すればよい。

そこで、オペレータが操作盤１３０のスイッチ１３１を操作して「自動」を選択し、スイッチ１３３を操作して「排出」を選択すると、コントローラ１４０は、図５（ａ）に示される１サイクルを繰り返して、荷下ろし作業の「排出動作」を「自動運転」で行うように、各制御弁１０、１２を制御する。

すなわち、まず、クランプ・ブレーキ用制御弁１２をアンクランプ側弁位置１２ｆに切り換えるための制御信号１２ｊが設定時間ｔ1の間、出力される。このため油圧ポンプ９から吐出された圧油は、油路１１、１３、クランプ・ブレーキ用制御弁１２の入口ポート１２ａ、出口・戻りポート１２ｃ、油路１８に流れ込む。油路１８の終端は栓１９に封止されているため、チェック弁１７の上流１４ａは高圧となる。このため栓１９の下流は高圧となり、チェック弁１７が開弁し、アキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒに蓄圧されたエネルギーが開放されて、シリンダボトム側の油がタンク２１へ排出され、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒが縮退側に移動する。これによりクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂ内の圧油は、油路１５、油路１４、クランプ・ブレーキ用制御弁１２の出口・戻りポート１２ｂ、戻りポート１２ｋ、油路２０を介してタンク２１に排出される。この結果、クランプ部材５Ｌ、５Ｒが支持プレート４、４からアンクランプされる（アンクランプ動作）。同様にしてブレーキシリンダ８のボトム室８ｂ内の圧油がタンク２１に排出され、ブレーキ部材６がスライドプレート１に当接する（ブレーキ動作）。

タイマによって設定時間ｔ1が計時されており、設定時間ｔ1が経過すると、つぎの「スライド排出動作」が開始される。なお、油路１８には、作動圧がかかっているので、チェック弁１７は、開弁され、クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂ、ブレーキシリンダ８のボトム室８ｂの圧油は、油路１４、クランプ・ブレーキ用制御弁１２の戻りポート１２ｋ、油路２０を介してタンク２１に排出され、アンクランプ動作、ブレーキ動作は継続する。

設定時間ｔ1が経過した時点で、スライド用制御弁１０を排出側弁位置１０ｆに切り換えられるための制御信号１０ｊが出力され始め、所定の設定時間の間、出力され続ける。このためスライドシリンダ２は縮退作動する。

ここで、ブレーキ部材６によって押板３はスライドプレート１に当接され（ブレーキ動作）、かつクランプ部材５Ｌ、５Ｒによって押板３は支持プレート４、４から離間されている（アンクランプ動作）ため、押板３はスライドプレート１と一体となって、排出方向Ｘに所定距離ΔＸだけ移動する。

つぎに、クランプ・ブレーキ用制御弁１２をクランプ側弁位置１２ｄに切り換えられるための制御信号１２ｉが設定時間ｔ2の間、出力される。このため油圧ポンプ９から吐出された圧油は、油路１１、１３、クランプ・ブレーキ用制御弁１２の入口ポート１２ａ、出口・戻りポート１２ｂ、油路１４、油路１５を介して
クランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂに供給される。この結果、クランプ部材５Ｌ、５Ｒが支持プレート４、４をクランプする（クランプ動作）。同様にしてブレーキシリンダ８のボトム室８ｂに圧油が供給され、ブレーキ部材６がスライドプレート１から離間する（ブレーキ開放動作）。

油圧ポンプ２から圧油がクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂに供給されるに伴い、油路１１、分岐油路２０は高圧となり、リリーフ弁２２で設定された圧力を超えて、リリーフ弁２２を介してポンプ吐出圧油がタンク２１にリリーフされる。

タイマによって設定時間ｔ2が計時され、設定時間ｔ2が経過すると、つぎの「スライド戻り動作」が開始される。

設定時間ｔ2が経過した時点で、スライド用制御弁１０を戻り側弁位置１０ｄに切り換えられるための制御信号１０ｉが出力され始め、所定の設定時間の間、出力され続ける。このためスライドシリンダ２は伸張作動する。

ここで、ブレーキ部材６によって押板３はスライドプレート１から離間され（ブレーキ開放動作）、かつクランプ部材５Ｌ、５Ｒによって押板３は支持プレート４、４にクランプされている（クランプ動作）ため、押板３を停止させたままスライドプレート１のみが、戻り方向Ｙに所定距離ΔＹだけ移動する。

以上の１サイクルの動作が繰り返し実行されて、押板３が順次所定距離ΔＸずつ排出方向Ｘに移動して、荷台１００上の積荷が排出される。

また、オペレータが操作盤１３０のスイッチ１３１を操作して「自動」を選択し、スイッチ１３３を操作して「戻り」を選択すると、コントローラ１４０は、図５（ａ）と同様な１サイクルを繰り返して、荷下ろし作業の「戻り動作」を「自動運転」で行うように、各制御弁１０、１２を制御する。これによって、押板３が順次所定距離ΔＹずつ戻り方向Ｙに移動して、押板３が荷台１００上の元の位置まで復帰する。

（実施例１）
本実施例では、図６に示すプログラムがコントローラ１４０にインストールされる。また、オペレータに対しては、操作盤１３０上のスイッチを特殊な操作で動かせば、「暖気運転」が選択される旨、作業車両の取り扱い説明書等において、教示しておく。

同図６に示すように、スイッチ１３１によって「動作確認」が選択（「動作確認」オン）されたか否かが判断される（ステップ２０１）。

スイッチ１３１によって「動作確認」が選択された場合には、つぎに、スイッチ１３２によって「クランプシリンダ」が選択（「クランプシリンダ」オン）されたか否かが選択される（ステップ２０２）。

スイッチ１３２によって「クランプシリンダ」が選択された場合には、つぎに、スイッチ１３３によって「伸張」が選択（「伸張」オン）されたか否かが判断される（ステップ２０３）。

つぎに、スイッチ１３３が「伸張」側に傾動（押され）続けている時間が設定時間（たとえば７秒）経過したか否かが判断される。ここで、スイッチ１３３は、モーメンタリスイッチであり、通常の「動作確認」の際には、長時間傾動し続けられるということはない。オペレータが「暖気運転」を行う意思があるときのみ、スイッチ１３３を「伸張」側に設定時間以上傾動（押され）し続けるという特殊な操作が行われる（ステップ２０４）。

この結果、スイッチ１３３が「伸張」側に傾動（押され）続けている時間が設定時間（たとえば７秒）経過したと判断されると、「暖気運転」が選択されたものと判断して、「暖気運転」を開始する（ステップ２０５）。

すなわち、コントローラ１４０は、クランプ・ブレーキ用制御弁１２をクランプ側弁位置１２ｄに切り換えるための制御信号１２ｉを、暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）継続して出力し続ける。

このため油圧ポンプ２から圧油がクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒのボトム室７Ｌｂ、７Ｒｂに、暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）供給され続けられる。油圧ポンプ２から吐出された圧油は、リリーフ弁２２を、暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）通過することになり、リリーフ弁２２を通過するときに発生する熱によって圧油の温度が迅速に上昇する。

この結果、油温は、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2内でクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒが確実に作動し、確実にアンクランプ動作、クランプ動作を行えるような温度に達する（ステップ２０６）。

暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）が経過しておらず（ステップ２０６の判断ｎｏ）、停止スイッチ１３４が操作（「停止」オン）されていない限りは（ステップ２０８の判断ｎｏ）、暖気運転モードが継続して行われる。

そして、暖気運転に適した一定時間（たとえば３分間）が経過すると（ステップ２０６の判断ｙｅｓ）、暖気運転を終了させる（ステップ２０７）。

以上のような暖気運転を行った後で、オペレータは、操作盤１３０のスイッチ１３１を操作して「自動運転」を選択すれば、たとえ厳寒期や極寒地であったとして、油温が十分に上昇し油路１５で大きな抵抗が発生していない状態で、自動運転を開始することができる。このため図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2内でクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒが確実に作動し、確実にアンクランプ動作、クランプ動作を行えるようになり、押板３が確実かつスムーズに排出方向Ｘ（あるいは戻り方向Ｙ）に移動し、荷下ろし作業を確実かつスムーズに行える。

また、本実施例によれば、図１の油圧回路に部品を追加するなどの大きな変更を加えることなく、プログラムを追加するという既存の装置に僅かな変更を加えるだけで、暖気運転を行うことができ、装置、システム変更に要する手間、コストが飛躍的に低減する。

（実施例２）
本実施例では、図７に示すプログラムがコントローラ１４０にインストールされる。また、図５（ａ）の「通常運転モード」時の１サイクルの作動のタイムチャートに加えて、図５（ｂ）に示す「暖気運転モード」時の１サイクルの作動のタイムチャートがコントローラ１４０にプログラムの一部としてインストールされる。図５（ａ）、（ｂ）を比較してわかるように、「暖気運転モード」時のアンクランプ動作のための設定時間ｔ1＋Δｔ1は、「通常運転モード」時のアンクランプ動作のための設定時間ｔ1（たとえば２秒）をΔｔ1（５秒）だけ延長したものである。また、「暖気運転モード」時のクランプ動作のための設定時間ｔ2＋Δｔ2は、「通常運転モード」時のクランプ動作のための設定時間ｔ2（たとえば１．２秒）をΔｔ2（０．８秒）だけ延長したものである。延長時間Δｔ1（５秒）は、延長時間Δｔ2（０．８秒）よりも大きい。これはアキュムレータ１６Ｌ、１６Ｒの作動によってクランプシリンダ５Ｌ、５Ｒから圧油を排出するアンクランプ動作時の方が、特に、油路１５における抵抗の影響を受け易いからである。

オペレータに対しては、操作盤１３０上のスイッチを特殊な操作で動かせば、「暖気運転モード」が選択される旨、作業車両の取り扱い説明書等において、教示しておく。

同図７に示すように、まず、「自動排出中」（「自動」かつ「排出動作」）であるか否かが判断され（ステップ３０１）、つぎに、スイッチ１３３によって、「排出動作」が選択されたか否かが判断され（ステップ３０３）、つぎに、スイッチ１３３が設定時間（たとえば２秒）以上傾動（押され）続けられているか否かが判断される（ステップ３０４）。

「自動排出中」でない場合（ステップ３０１の判断ｎｏ）、または、スイッチ１３３によって「排出動作」が選択されていない場合（ステップ３０３の判断ｎｏ）、または、スイッチ１３３が設定時間（たとえば２秒）以上傾動（押され）続けられていない場合（ステップ３０４の判断ｎｏ）には、通常運転モードが選択されたものと判断して、操作盤１３１のスイッチ操作に応じて通常の運転が行われる。たとえば、「自動」でかつ「排出動作」を選択しているときには、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2で通常運転が行われる。

一方、たとえば図５（ａ）に示す「通常運転モード」で排出動作を実行中に、オペレータが押板３の排出方向Ｘへの動きが鈍いことに気が付いたような場合、あるいは、「排出動作」を暖気運転しながら行いたいという意思をもっている場合には、スイッチ１３１の操作によって「自動運転」を選択した上で、スイッチ１３３が「排出動作」側に設定時間（たとえば２秒）以上傾動（押され）続けられる。ここで、スイッチ１３３は、モーメンタリスイッチであり、「通常運転モード」で排出動作を行う際には、長時間傾動し続けられるということはない。オペレータが「暖気運転モード」で排出動作を行いたい意思があるときのみ、スイッチ１３３を「排出動作」側に設定時間以上傾動（押され）し続けるという特殊な操作が行われる（ステップ３０４の判断ｙｅｓ）。これにより「暖気運転モード」が選択されたものと判断されて（ステップ３０５）、自動排出動作を停止させない限りは（ステップ３０６の判断ｎｏ）、「暖気運転モード」に移行し暖気運転モードで排出動作が行われる。自動排出動作を停止させると（ステップ３０６の判断ｙｅｓ）、通常運転モードに移行する（ステップ３０２）。

「暖気運転モード」では、図５（ｂ）のタイムチャートに従い１サイクルの排出動作が行われる。

すなわち、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1よりもΔｔ1だけ延長した設定時間、クランプ・ブレーキ用制御弁１２がアンクランプ弁位置１２ｆ側に作動され、設定時間ｔ1＋Δｔ1経過後に、スライド排出動作される。また、図５（ａ）に示す設定時間ｔ2よりもΔｔ2だけ延長した設定時間、クランプ・ブレーキ用制御弁１２がクランプ弁位置１２ｄ側に作動され、設定時間ｔ2＋Δｔ2経過後に、スライド戻り動作される。このように図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2をそれぞれ延長させた設定時間ｔ1＋Δｔ1、ｔ2＋Δｔ2で１サイクルの運転が行われる。

このため、たとえ油温が低下している状態であったとして、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2よりも設定時間が延長されることで延長された設定時間内でクランプシリンダ７Ｌ、７Ｒが確実に作動し、確実にアンクランプ動作、クランプ動作することになる。このため押板３が確実かつスムーズに排出方向Ｘ（あるいは戻り方向Ｙ）に移動し、荷下ろし作業を確実かつスムーズに行えるようになる。

また、本実施例によれば、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、ｔ2よりも設定時間が延長されているため、その分長く、圧油が油路１５内を通過することになり、１サイクル当たりの暖気運転の効果を高めることができる。特に、クランプ動作させるための設定時間は、図５（ａ）の通常運転モード時の設定時間ｔ2よりも延長されているため、その分、より長い間リリーフ弁２２を圧油が通過することになり迅速に油温が上昇し暖気運転の効果を高めることができる。

なお、図７に示すフローチャートでは、暖気運転モードの終了を、自動排出停止を条件としているが、暖気運転モード（図５（ｂ））を数サイクル行った後に、自動的に、通常運転モード（図５（ａ））に移行させる実施も可能である。この場合、暖気運転モードを行わせる数サイクルは、暖気運転に適したサイクル数、つまり通常運転モードの設定時間ｔ1、ｔ2内で確実にアンクランプ、クランプできる（まで温度が上昇する）サイクル数に設定される。

以上のように本実施例によれば、実施例１と同様に、図１の油圧回路に部品を追加するなどの大きな変更を加えることなく、プログラムを追加するという既存の装置に僅かな変更を加えるだけで、暖気運転を行うことができ、装置、システム変更に要する手間、コストが飛躍的に低減する。

更に本実施例によれば、暖気運転を行いながら本来の作業（荷下ろし作業）を行うことができる。このため、暖気運転を行ってから通常運転に移行させた場合よりも更に作業効率が向上する。

なお、図５（ｂ）に示す暖気運転モードでは、図５（ａ）に示す設定時間ｔ1、設定時間ｔ2の両方を延長させた場合を示しているが、クランプ動作させるための設定時間は図５（ａ）の標準運転モード時と同じ設定時間ｔ2とし、アンクランプ動作させるための設定時間のみを図５（ａ）の設定時間ｔ1よりも延長させた時間に設定するものであってもよい。これはアンクランプ動作の方が、油路１５における抵抗の影響を大きく受け、確実に動作させるためには長時間を要するからである。

なお、図７では、排出動作を暖気運転モードで行う場合を例示しているが、同様にして、戻り動作を暖機運転モードで行うようにしてもよい。すなわち、図５（ｂ）に記載の「スライド排出」を「スライド戻り」に置換するとともに、図５（ｂ）に記載の「スライド戻り」を「スライド排出」に置換したものとして、戻り動作の暖気運転モードの１サイクルのシーケンスが予め設定されておかれる。そして、「通常運転モード」で戻り動作を実行中に、オペレータが押板３の戻り方向Ｙへの動きが鈍いことに気が付いたような場合、あるいは、「戻り動作」を暖気運転しながら行いたい意思をもっている場合には、スイッチ１３３の特殊操作によって「暖気運転モード」（戻り動作）を選択し、この選択結果に応じて、上記予め設定されたシーケンスに従い暖気運転モードで戻り動作を実行すればよい。

また、本実施例によれば、操作盤１３０に既存のスイッチを利用して、「暖気運転」、「暖気運転モード」を選択するようにしているため、既存の操作盤をそのまま使用することができ、更に、装置改変に要する手間、コストを削減することができる。もちろん操作盤１３０に「暖気運転」、「暖気運転モード」を選択するスイッチを新たに増設してもよい。

また、「暖気運転」、「暖気運転モード」が選択されているときに、既存のランプ１３５、１３６、１３７、１３８を利用して、その選択状態（運転状態）を表示してもよい。この場合、「暖気運転」、「暖気運転モード」が選択されている状態（運転状態）であることを表示するために、ランプを特殊な態様で表示（たとえば点滅、全ランプを点灯）させることができる。もちろん、「暖気運転」、「暖気運転モード」の選択状態（運転状態）を表示するためのランプを新たに増設してもよい。

本発明の作業機用油圧回路の制御装置は、図２に示すスライドダンプの適用のみに限定されるわけではなく、同様な油圧回路を有する他の作業機械に対しても同様にして適用することができる。

図１は実施形態の油圧回路図である。 図２は実施形態の作業車両の斜視図である。 図３は図１に示すクランプ部材、ブレーキ部材の構成を示す図である。 図４は操作盤とコントローラを示す図である。 図５（ａ）は通常運転モードの１サイクルの作動タイムチャートを示す図で、図５（ｂ）は暖気運転モードの１サイクルの作動タイムチャートを示す図である。 図６は、暖気運転に移行させる処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、暖気運転モードに移行させる処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

３ 押板 ５Ｌ、５Ｒ クランプ部材 ７Ｌ、７Ｒ クランプシリンダ ９ 油圧ポンプ、１２ クランプ・ブレーキ用制御弁、１５ 油路、１６Ｌ、１６Ｒ アキュムレータ

Claims (4)

1. 油圧ポンプから吐出される圧油が油路を介して、油圧シリンダの一方の室に供給されることで、作業機が正側に作動し、他方の室に連結されたアキュムレータに蓄圧された圧油に応じて前記一方の室から圧油を、油路を介して排出することで作業機が逆側に作動する作業機械用の油圧回路において、
   暖気運転を選択する選択スイッチと、
   選択スイッチによって暖機運転が選択された場合に、油圧ポンプから油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を、暖気運転に適した一定時間継続して行わせる制御手段と
   を備えたことを特徴とする作業機械用油圧回路の制御装置。
2. 油圧ポンプから吐出される圧油が油路を介して、油圧シリンダの一方の室に供給されることで、作業機が正側に作動し、他方の室に連結されたアキュムレータに蓄圧された圧油に応じて前記一方の室から圧油を、油路を介して排出することで作業機が逆側に作動する作業機械用の油圧回路において、
   暖気運転と、通常運転とを選択する選択スイッチと、
   選択スイッチによって通常運転が選択された場合に、油圧シリンダの一方の室から圧油を排出する動作を開始し第１の設定時間経過後につぎに動作を開始する運転と、油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を開始し第２の設定時間経過後につぎの動作を開始する運転とを組み合わせた１サイクルの運転を繰り返し行う第１の制御手段と、
   選択スイッチによって暖機運転が選択された場合に、油圧ポンプから油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を、暖気運転に適した一定時間継続して行わせる第２の制御手段と
   を備えたことを特徴とする作業機械用油圧回路の制御装置。
3. 油圧ポンプから吐出される圧油が油路を介して、油圧シリンダの一方の室に供給されることで、作業機が正側に作動し、他方の室に連結されたアキュムレータに蓄圧された圧油に応じて前記一方の室から圧油を、油路を介して排出することで作業機が逆側に作動する作業機械用の油圧回路において、
   通常運転モードと暖機運転モードを選択する選択スイッチと、
   選択スイッチによって通常運転モードが選択された場合に、油圧シリンダの一方の室から圧油を排出する動作を開始し第１の設定時間経過後につぎに動作を開始する運転と、油圧シリンダの一方の室に圧油を供給する動作を開始し第２の設定時間経過後につぎの動作を開始する運転とを組み合わせた１サイクルの運転を繰り返し行う第１の制御手段と、
   選択スイッチによって暖機運転モードが選択された場合に、前記第１の設定時間、第２の設定時間のうち、少なくとも、第１の設定時間を、暖機運転に適した時間延長して、前記１サイクルの運転を行わせる第２の制御手段と
   を備えたことを特徴とする作業機械用油圧回路の制御装置。
4. 油圧ポンプから油圧シリンダへの油路に、リリーフ弁が設けられていること
   を特徴とする請求項１または２または３記載の作業機械用油圧回路の制御装置。
   

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