JP2531263Y2 - 油圧機器に於ける慣性体制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、油圧機器の慣性体制
御装置に関するものであり、特に、慣性体の動作を停止
させる際のハンチングを防止した慣性体制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の大型油圧機器に使用さ
れる従来の慣性体制御装置を図５に従って説明する。同
図に示すように油圧ポンプ１と２本の主管路２，３は方
向制御弁４を介して接続され、２本の主管路２，３は油
圧モータ５へ接続されている。方向制御弁４の切換え
は、操作部６の操作レバー７によって行われ、例えばク
レーン等の慣性体８を駆動する油圧モータ５を正転、逆
転及び停止させることができる。また、２個のリリーフ
弁９，１０と２個の反転防止弁１１，１２を設けて夫々
２本の主管路２，３へ接続し、バイパス管路１３，１
４，１５，１６を形成している。

【０００３】同図に於て、操作レバー７を矢印Ａ方向へ
回動すると方向制御弁４が中立の「閉」位置ＣからＢ位
置に切換わり、一方の主管路２と油圧ポンプ１とが連通
して油圧モータ５を一方向へ回転し、慣性体８を駆動す
る。操作レバー７を中立位置へ戻すと方向制御弁４が
「閉」位置Ｃへ復帰して油圧モータ５の駆動を停止す
る。

【０００４】このとき、慣性体８は減速しつつ停止する
まで慣性によって回転し、油圧モータ５を回転させるの
で、油圧モータ５のポンプ作用によって他方の主管路３
の圧力が上昇し、２本の主管路２，３の内圧に不均衡を
生じる。ここで、反転防止弁１１，１２を設けていない
場合の動作を説明すれば、慣性体８は、一端停止した後
に２本の主管路２，３の差圧によって反転し、このとき
の慣性運動によって主管路２，３の圧力差が逆転して再
び反転する。この揺れは、圧力差が解消されるまで慣性
体８をハンチングさせて静止するまでの時間がかかり、
操作性を悪化させることになる。

【０００５】反転防止弁１１，１２はこのハンチングを
防止するために設けられている。例えば、方向制御弁４
をＢ位置から「閉」位置Ｃへ切換えた場合は、上述した
ように慣性体８の慣性によって他方の主管路３の圧力が
上昇する。同図中左側の反転防止弁１１の両端のパイロ
ットポート１７，１８はパイロット管路１９，２０によ
って他方の主管路３へ接続されているが、一方のパイロ
ット管路２０に絞り２１を設けている。従って、主管路
３の圧力が上昇したときに２つのパイロットポート１
７，１８に加わる圧力の上昇に時間差が生じ、弁をＯ位
置に切換えて２つの主管路２，３を連通した後に、即座
に「閉」位置Ｃへ復帰する。これにより主管路２，３の
圧力を同圧としてその後の慣性体８のハンチングを防止
するものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】前述した従来の慣性体
制御装置の反転防止弁は、慣性体が停止すべき位置を越
えて旋回したときに生じる主管路の圧力上昇を捉えて極
めて短時間開くものである。従って、バイパス作用が十
分でない場合があり、設定値以下では動作せず微少なハ
ンチングを解消できない。また、反転防止弁を動作させ
る絞りの設定も容易ではなく、満足すべき効果を得るこ
とが困難である。

【０００７】そこで、慣性体を停止させる際のハンチン
グを解消するとともに、操作レバーの停止指示に対する
慣性体の動作の追従性を向上して操作感覚の改善及び作
業性の向上を図るために解決すべき技術的課題が生じ、
この考案は上記課題を解決することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この考案は、上記目的を
達成するために提案するものであり、慣性体を油圧アク
チュエータによって駆動する油圧機器に於て、前記油圧
アクチュエータの二つの圧油ポートに夫々接続した２本
の主管路を電磁切換弁を介して連結し、操作部の駆動操
作の有無を検出するセンサと、慣性体の回転速度を検出
するセンサと、前記二つのセンサの検出値に基づいて前
記電磁切換弁を制御する制御装置を設け、前記制御装置
の記憶部に基準速度を設定し、前記慣性体の回転速度と
基準速度との比較手段を備え、停止操作時に於ける慣性
体の回転速度が基準速度以下になったときは、前記電磁
切換弁を「開」位置とし、前記慣性体が停止したとき
は、前記電磁切換弁を「閉」位置とするように構成した
油圧機器に於ける慣性体制御装置を提供するものであ
る。

【０００９】

【作用】制御装置は、操作レバーが操作されてオン状態
か、或いは中立のオフ位置であるかを検出するととも
に、慣性体の回転速度を読込む。操作レバーがオフ位置
（停止位置）でないときは、慣性体を駆動する油圧アク
チュエータの２本の主管路を連通する電磁切換弁は
「閉」位置にある。操作レバーをオフ位置へ戻すと旋回
体の回転速度が基準速度と比較される。回転速度が低下
して基準速度に達したときに、制御部から電磁切換弁へ
制御信号が出力され、油圧アクチュエータの二つのポー
トへ接続した２本の主管路が連通して主管路の内圧を等
しくする。これにより、慣性体はハンチングすることな
く停止し、速度がゼロになった時点で電磁切換弁への制
御信号はオフになり、２本の主管路は連通を断たれて慣
性体は静止する。

【００１０】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図に従って詳述
する。図１に於て３１は油圧ポンプである。油圧ポンプ
３１は３位置４ポートの方向制御弁３２へ接続され、方
向制御弁３２と油圧モータ３３とは２本の主管路３４，
３５によって接続し、油圧モータ３３の正転、逆転及び
停止を制御する。方向制御弁３２は、操作部３６に設け
た操作レバー３７の回動位置によって制御される。油圧
モータ３３は、建設機械の旋回体等の慣性体３８へ連結
されて慣性体３８を駆動する。また、主管路３４，３５
間に２つのリリーフ弁３９，４０を配置して主管路３
４，３５を接続し、一方のリリーフ弁３９は、主管路３
４の油圧が設定値以上になったときに主管路３４から他
方の主管路３５へ油圧油をバイパスし、他方のリリーフ
弁４０は圧力差が逆の場合に他方の主管路３５から主管
路３４へ油圧油をバイパスする。

【００１１】慣性体制御装置は、操作レバー３７のオン
／オフを検出するスイッチ或いはセンサ４１と、慣性体
３８の回転速度を検出する速度センサ４２と、２ポート
２位置の常閉形電磁切換弁４３及び制御装置４４とから
構成され、電磁切換弁４３のポートは夫々主管路３４，
３５へ接続している。制御装置４４は、後述する基準速
度Ｒを保持する記憶部４５と、センサ４１によって操作
レバー３７のオン／オフを検出するとともに、速度セン
サ４２の出力から慣性体３８の回転速度を求め、求めら
れた速度を基準速度Ｒと比較する演算部４６，及び電磁
切換弁４３への制御信号を出力する出力部４７と、上記
各部を制御する制御部４８とから構成されている。制御
装置４４は、センサ４１と速度センサ４２の検出値が一
定条件を満たす場合に出力部４７から電磁切換弁４３へ
制御信号を出力し、２本の主管路３４，３５が連通され
る。

【００１２】次に、図２及び図３に従って慣性体制御装
置の動作を説明する。図２は慣性体３８の起動から停止
までのタイミングチャートである。時点Ｆ→Ｈに示すよ
うに操作レバー３７を中立位置へ戻したときは、慣性体
３８の速度は減速されて停止する（Ｆ→Ｊ）。この減速
区間の初期段階（Ｆ→Ｈ）で駆動側の主管路３４の圧力
は低下し、帰還側の主管路３５の圧力が上昇するが、停
止した時点Ｊで２つの主管路３４，３５の圧力差が解消
されれば、慣性体３８のハンチングは発生しないことに
なる。従って、停止の直前（Ｉ→Ｊ）で電磁切換弁４３
をオンして主管路３４，３５を連通すればよく、ここで
は時点Ｉに於ける速度を検出して電磁切換弁４３を動作
させるようにした。

【００１３】この制御手順を図３のフローチャートに従
って説明する。先ず、電磁切換弁４３を動作させるため
に、図２に示す十分低い基準速度Ｒを予め制御装置４４
の記憶部４５に設定しておく。エンジンが始動されると
（ステップ１０１）、制御装置４４は、操作レバー３７
のオン／オフと、慣性体３８の回転速度Ｖを読込む（ス
テップ１０２）。初期状態ではレバー位置は中立、即ち
オフであり、回転速度Ｖ＝０であるからステップ１０３
からステップ１０４を経由してステップ１０７へ進み、
制御出力ｉｃ＝０とする。従って、電磁切換弁４３へ制
御信号は出力されず（ステップ１０８）、ステップ１０
２へ帰還する。

【００１４】次に、図２中の時点Ｄで操作レバー３７を
回動して慣性体３８を旋回させると、操作レバー３７の
オン状態が検出され、ステップ１０３からステップ１０
７へ進み、制御出力ｉｃ＝０とする。従って、操作レバ
ー３７を操作中は（Ｄ→Ｈ）、慣性体３８が加速中、定
速回転中、減速中及び微速回転中等の速度の如何に係ら
ず、電磁切換弁４３が作動することはなく、慣性体３８
が停止することはない。

【００１５】続いて、慣性体３８を停止させるべく、操
作レバー３７を中立位置へ復帰させるとセンサ４１の検
出信号はオフとなり（Ｈ）、ステップ１０３からステッ
プ１０４へ至る。このとき慣性体３８は減速中で回転速
度Ｖ≠０であり、ステップ１０５へ進む。ここでは回転
速度Ｖと基準速度Ｒとが比較され、回転速度Ｖが低下し
てＶ≦Ｒとなるまではステップ１０７へ進む（Ｈ→
Ｉ）。

【００１６】そして、Ｖ＝Ｒとなった時点Ｉでステップ
１０５からステップ１０６へ進み、ｉｃ＝ｉｃとして制
御信号ｉｃを出力する（ステップ１０８）。これによ
り、電磁切換弁４３が「開」位置Ｏとなり、２本の主管
路３４，３５の圧力差が解消される。そして、慣性体３
８が停止した時点Ｊで回転速度Ｖ＝０となってステップ
１０４からステップ１０７へ進み、制御出力ｉｃをゼロ
として電磁切換弁４３を「閉」位置Ｃに戻し、主管路３
４，３５の連通を断って慣性体３８を静止させる。

【００１７】このように、停止直前の速度を検出し、電
磁切換弁４３を動作させて、停止時には２本の主管路３
４，３５の内圧を等しくするので、慣性体３８の揺り戻
しが無く、円滑に停止させることができる。図４は他の
実施例を示し、方向制御弁３２のパイロット管路５１，
５２に夫々圧力センサ５３，５４を設け、パイロット管
路５１，５２の圧力変化から操作レバー３７のオン／オ
フを検出するようにしたものである。尚、この考案は、
この考案の精神を逸脱しない限り種々の改変が可能であ
り、この考案がそれらの改変されたものに及ぶことは当
然である。

【００１８】

【考案の効果】この考案は、上記一実施例に於て詳述し
たように、慣性体の停止直前の速度を検出して油圧モー
タへの２本の主管路を連通し、停止時に連通を遮断する
ので、慣性体がハンチングを起こすことなく円滑に静止
する。そして、ハンチングが発生しないため、従来困難
であった微少量の操作を容易に行うことができ、油圧機
器の操作性の向上に著しい効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】慣性体制御装置の構成図。

【図２】油圧機器の動作のタイミングチャート。

【図３】慣性体制御装置の制御フローチャート。

【図４】慣性体制御装置の他の実施例を表わす構成図。

【図５】従来の慣性体制御装置の構成図。

【符号の説明】

３３ 油圧モータ ３４，３５ 主管路 ３６ 操作部 ３７ 操作レバー ３８ 慣性体 ４１ センサ ４２ 速度センサ ４３ 電磁切換弁 ４４ 制御装置 ４５ 記憶部 ４６ 演算部 ４７ 出力部 ４８ 制御部 Ｒ 基準速度 Ｖ 回転速度

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 慣性体を油圧アクチュエータによって駆
   動する油圧機器に於て、前記油圧アクチュエータの二つ
   の圧油ポートに夫々接続した２本の主管路を電磁切換弁
   を介して連結し、操作部の駆動操作の有無を検出するセ
   ンサと、慣性体の回転速度を検出するセンサと、前記二
   つのセンサの検出値に基づいて前記電磁切換弁を制御す
   る制御装置を設け、前記制御装置の記憶部に基準速度を
   設定し、前記慣性体の回転速度と基準速度との比較手段
   を備え、停止操作時に於ける慣性体の回転速度が基準速
   度以下になったときは、前記電磁切換弁を「開」位置と
   し、前記慣性体が停止したときは、前記電磁切換弁を
   「閉」位置とするように構成した油圧機器に於ける慣性
   体制御装置。