JP2016204893A - 旋回装置および作業機械 - Google Patents
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Abstract
Description
図1から図5を参照して、第1の実施形態の旋回装置1および作業機械2を説明する。
図1は、本実施形態の旋回装置1が搭載される作業機械2を示す。例えば、作業機械2は、油圧ショベルである。なお、旋回装置1を搭載可能な作業機械2は、油圧ショベルに限定されない。作業機械2は、種々の建設機械および農業機械を含む多くの作業機械が広く該当する。
例えば、油圧ポンプ25は、可変容量ポンプである。油圧ポンプ25には、油圧ポンプ25の容量を制御するポンプ制御部34が設けられる。ポンプ制御部34は、制御装置32から受け取る制御信号に基づいて油圧ポンプ25の容量を変更する。例えば、油圧ポンプ25は、油圧ポンプ25の容量を増加させることで、圧油の吐出量を増加させ、圧油の圧力を増加させる。
なおこれに代えて、油圧ポンプ25は、油圧ポンプ25の回転数を増加させることで、圧油の吐出量を増加させ、圧油の圧力を増加させるものでもよい。なおこの内容は、図6に示す変形例で後述する。
また、操作部27は、配線S1を介して制御装置32に接続される。操作部27は、操作レバー35の操作内容(例えば操作方向)を検出可能な検出部27aを有する。操作部27は、検出部27aが検出した内容に応じた電気信号を制御装置32に送る。これにより、操作部27は、操作者の操作内容を制御装置32に入力する。
圧力検出装置29は、配線S2を介して制御装置32に接続される。圧力検出装置29は、当該圧力検出装置29の圧力の検出結果を制御装置32に送る。例えば、圧力検出装置29は、油/電変換器である。すなわち、圧力検出装置29は、圧力の検出結果を電気信号に変換して制御装置32に送る。
圧力検出装置37は、配線S3を介して制御装置32に接続される。圧力検出装置37は、当該圧力検出装置37の圧力の検出結果を制御装置32に送る。例えば、圧力検出装置37は、油/電変換器である。すなわち、圧力検出装置37は、圧力の検出結果を電気信号に変換して制御装置32に送る。なお図2中では、圧力検出装置37の配置を模式的に示す。ただし、実際の圧力検出装置37は、油圧モータ24の回転方向に関わらず、油圧モータ24に供給される圧油の圧力を検出可能なところに設けられる。
なお以下では、説明の便宜上、圧力検出装置29を「ポンプ圧力検出部29」、圧力検出装置37を「モータ圧力検出部37」と称する場合がある。なお、ポンプ圧力検出部29およびモータ圧力検出部37のいずれか一方は、省略されてもよい。
回転速度検出装置31は、配線S4を介して制御装置32に接続される。回転速度検出装置31は、出力軸21の回転状態の検出結果を制御装置32に送る。
制御装置32は、配線S1,S2,S3,S4を介して、操作部27、圧力検出装置29,37、および回転速度検出装置31が検出する検出結果を受け取る。制御装置32は、これらの検出結果に基づき、電気モータ22および油圧ポンプ25の駆動を制御する。制御装置32は、「制御部(制御回路)」の一例である。
制御装置32は、油圧モータ24の目標トルクに応じた油圧ポンプ25の目標圧力を設定する。そして、制御装置32は、ポンプ圧力検出部29から受け取る油圧ポンプ25の圧力が前記目標圧力となるように、ポンプ制御部34を通じて油圧ポンプ25の容量を調整する。これにより、制御装置32は、油圧ポンプ25の圧力を増減することができる。言い換えると、制御装置32は、油圧ポンプ25の圧力を増減することで、油圧モータ24の出力トルクを増減することができる。
また「旋回速度が所定値以下」の「所定値」は、予め任意に設定される設定値である。「所定値」の一例は、ゼロまたはゼロ近傍の値である。
なお、判定部52による押し付け状態の判定の基準は、上記3つの例に限定されない。
そして、算出部53は、電気モータ22が負担するトルクの大きさに関する情報を、電気モータ制御部54に送る。また、算出部53は、油圧モータ24が負担するトルクの大きさに関する情報を、油圧ポンプ制御部55に送る。
そして、算出部53は、電気モータ22が負担するトルクの大きさに関する新しい情報を、電気モータ制御部54に送る。また、算出部53は、油圧モータ24が負担するトルクの大きさに関する新しい情報を、油圧ポンプ制御部55に送る。
図5は、制御装置32の制御フローの一例を示す。図5に示すように、まず、操作受付部51は、操作部27を通じて操作者の旋回操作の入力を受け付ける(ステップS11)。
また上記に代えて、制御装置32は、旋回体4を旋回させる旋回操作の入力を受け付けた状態で、回転速度検出装置31が検出する出力軸21の旋回速度が所定値以下であり、且つ、ポンプ圧力検出部29が検出する圧力が所定圧力以上である場合に、押し付け旋回の状態であると判定してもよい。
また上記に代えて、制御装置32は、旋回体4を旋回させる旋回操作の入力を受け付けた状態で、回転速度検出装置31が検出する出力軸21の旋回速度が所定値以下であり、且つ、モータ圧力検出部37が検出する圧力が所定圧力以上である場合に、押し付け旋回の状態であると判定してもよい。
これらのような構成によれば、比較的高い精度で、押し付け旋回の状態を判定することができる。
次に、図6を参照して、第1の実施形態の一つの変形例について説明する。
本変形例は、油圧ポンプ25を駆動する電気モータ61が設けられる点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。そのため、第1の実施形態と同様の部分の説明は省略する。
次に、図7を参照して、第2の実施形態について説明する。
本実施形態は、押し付け旋回の状態が判定された状態において、出力軸21の旋回トルクを増加または減少させる操作が可能な点で、第1の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。そのため、第1の実施形態と同様の部分の説明は省略する。
また、本実施形態の算出部53’は、押し付け旋回の状態が判定された状態で、出力軸21の旋回トルクを増加または減少させる操作者の入力を操作受付部51が受け付けた場合、前記操作者の入力に基づいて、油圧モータ24の目標トルクの値を決定する。
また本実施形態では、押し付け旋回の状態が判定された状態で、出力軸21の旋回トルクを増加または減少させることができる。このような構成によれば、旋回装置1を用いた作業の自由度が増え、作業性が良好な作業機械2を提供することができる。
Claims (8)
- 旋回体を旋回させる出力軸と、
前記出力軸を駆動可能な電気モータと、
前記出力軸を駆動可能な油圧モータと、
前記油圧モータに圧油を供給可能な油圧ポンプと、
前記旋回体の駆動状態として、前記旋回体に旋回トルクが与えられた状態で前記旋回体が実質的に旋回しない押し付け旋回の状態が判定された場合に、前記旋回トルクに応じて前記旋回体が旋回する場合に比べて、前記電気モータの出力トルクを低下させるとともに、前記油圧ポンプの前記圧油の圧力を増加させる制御部と、
を備える旋回装置。 - 前記制御部は、前記押し付け旋回の状態が判定された場合に、前記電気モータの出力トルクを実質的にゼロにする、
請求項1に記載の旋回装置。 - 前記制御部は、前記押し付け旋回の状態が判定され、前記電気モータの出力トルクを低下させる場合に、前記電気モータの出力トルクの低下分に相当するトルクを前記油圧モータが追加で出力するように前記油圧ポンプの前記圧油の目標圧力を増加させる、
請求項1または請求項2に記載の旋回装置。 - 前記油圧ポンプは、可変容量ポンプであり、前記押し付け旋回の状態が判定された場合に、前記油圧ポンプの容量を調整することで前記油圧ポンプが吐出する圧油の圧力を増加させる、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の旋回装置。 - 前記出力軸の回転状態を検出する回転検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記旋回体を旋回させる旋回操作の入力を受け付けた状態で、前記旋回操作の入力から所定時間以降に前記回転検出部が検出する前記出力軸の回転速度が所定値以下である場合に、前記旋回体が前記押し付け旋回の状態であると判定する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の旋回装置。 - 前記出力軸の回転状態を検出する回転検出部と、
前記油圧ポンプが吐出する圧油の圧力を検出するポンプ圧力検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記旋回体を旋回させる旋回操作の入力を受け付けた状態で、前記回転検出部が検出する前記出力軸の回転速度が所定値以下であり、且つ、前記ポンプ圧力検出部が検出する圧力が所定圧力以上である場合に、前記旋回体が前記押し付け旋回の状態であると判定する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の旋回装置。 - 前記出力軸の回転状態を検出する回転検出部と、
前記油圧モータに供給される圧油の圧力を検出するモータ圧力検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記旋回体を旋回させる旋回操作の入力を受け付けた状態で、前記回転検出部が検出する前記出力軸の回転速度が所定値以下であり、且つ、前記モータ圧力検出部が検出する圧力が所定圧力以上である場合に、前記旋回体が前記押し付け旋回の状態であると判定する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の旋回装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の旋回装置を備えた作業機械。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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