JP2552994Y2

JP2552994Y2 - 建設機械の水平制御装置

Info

Publication number: JP2552994Y2
Application number: JP1989140992U
Authority: JP
Inventors: 修一波左間; 政宣鈴木; 浩司村上
Original assignee: 新キャタピラー三菱株式会社
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2004-12-05
Also published as: JPH0379367U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、油圧ショベル等のように上部旋回体と下部
走行体とを有する建設機械の水平制御装置に関する。

［従来の技術］従来のこの種の建設機械、例えば油圧ショベルＭは第
10図、第11図に示したように下部走行体２の上面にボル
ト23bで固定された内輪3bの外側に、上部旋回体１の市
他面にボルト23aで固定された外輪3aがボールベアリン
グ24を介して旋回可能に取り付けられてスイングベアリ
ング３を構成している。従って、下部走行体２が傾斜し
た場合には、上部旋回体１も同様に傾斜する構造になっ
ている。

［考案が解決しようとする課題］そのため、例えば第12図、第13図に示したように油圧
ショベルＭが傾斜地で土砂等を掘削し、水平地で待機し
ているダンプトラックＴに積込み作業する場合、油圧シ
ョベルＭの機体は傾いているため、掘削時のダンプ高さ
Hoに比べ、水平地にあるダンプトラックＴへの積込みの
ためのダンプ高さH₁が高くなる。従って、そのダンプ高
さH₁を調整する必要があり、特に連続積込みをする場
合、Ho→H₁→Hoを交互にレバー操作しなければならない
ため作業時間にロスタイムが生じると共に、ダンプトラ
ックとの干渉防止を図るためのレバー操作等によってオ
ペレーターの疲労度が大きくなる。

また、傾斜地等で掘削、走行する場合、油圧ショベル
Ｍの機体も傾くため、重心の移動によって転倒する危険
性もある。

本考案は、上記のような実情に鑑みてなされたもの
で、上部旋回体を水平状態に調整可能とすることにより
上記各問題点を解消し得る建設機械の水平制御装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本考案は、上部旋回体と下
部走行体とから成る建設機械において、前記上部旋回体
と下部走行体の間に前後方向及び左右方向に傾動可能に
設置された上・下二段の姿勢制御台と、該上・下二段の
姿勢制御台それぞれの両端部と下部走行体とを球面軸受
を介し連結する各一対のレベルシリンダと、前記上部旋
回体に取り付けられ、該上部旋回体の前後・左右方向の
傾角を測定し、信号を出力する傾斜計と、前記上部旋回
体の前後及び左右方向の傾角を設定し、信号を出力する
機体角設定器とを具備し、前記傾斜計の出力信号と機体
角設定器の出力信号を、コントローラに入力し、前記各
一対のレベルシリンダを制御させ、上・下二段の姿勢制
御台の傾斜角を各々機体角設定器に入力することによっ
て、上・下二段の姿勢制御台に球面軸受を介して連結さ
れたレベルシリンダが、コントローラにより、各々制御
され上部旋回体の傾斜角を任意の角度に制御できること
を特徴とする。

また、前記水平制御装置は、前記傾斜計による検出角
の信号と機体角設定器に設定された設定角の信号とを入
力してその偏差による信号を出力するコントローラと、
前記各一対のレベルシリンダに対する給排油を制御する
電磁比例流量制御弁及び電磁方向切換弁と、該電磁比例
流量制御弁及び電磁方向切換弁の入口ポートに接続され
た圧油供給装置と、前記コントローラの出力信号を入力
して前記電磁比例流量制御弁及び電磁方向切換弁の電磁
ソレノイドに信号を出力する電磁比例流量制御コントロ
ーラとより成り、前記機体角設定器の角度を所定の傾角
に設定することにより、前記上部旋回体の前後方向及び
左右方向の傾角を所定の角度に調節する油圧回路を具備
することを特徴とする。

［作用］上部旋回体と下部走行体の間には、前後方向及び左右
方向に傾動可能な上・下二段の姿勢制御台が設置され、
該上・下二段の姿勢制御台は、下部走行体との間に球面
軸受を介して連結された各一対のレベルシリンダに連結
されている。従って、上・下二段の姿勢制御台は、レベ
ルシリンダによって姿勢を調整することができる。

このレベルシリンダは、傾斜計の出力信号と機体角設
定器の出力信号を、コントローラに入力することによっ
て、該コントローラで制御できる。従って、上・下二段
の姿勢制御台の傾斜角を各々機体角設定器に入力するこ
とによって、該傾斜角に制御できることから、上部旋回
体の傾斜角を任意の角度に制御できる。

また、油圧回路の機体角設定器を上部旋回体が必要と
する所定の傾角に設定すると、機体角設定器に設定され
た傾角と上部旋回体に取り付けられた傾斜計が検知した
傾斜角との偏差により油圧回路を経て油圧が前後方向を
調節するレベルシリンダ及び左右方向を調節するレベル
シリンダを作動せしめて機体角設定器で設定された角度
に上部旋回体を調節する。即ち、機体角設定器の設定傾
角を水平にすると、傾斜地盤により下部走行体がどんな
傾斜状態であっても、上部旋回体は水平になる。

上・下二段の姿勢制御台には各一対のレベルシリンダ
が取り付けられ、各一対のレベルシリンダは電磁比例流
量制御弁と電磁方向切換弁を経て供給される圧油により
伸縮し、上・下二段の姿勢制御台を前後方向及び左右方
向に傾動する。

上部姿勢制御台が前後方向に傾動する構造の場合は下
部姿勢制御台は左右方向に傾動するようになる。

［実施例］以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第５図において、１は上部旋回体、２は下部
走行体で、上部旋回体１の下面には、外輪3a、内輪3b及
びボールベアリング24から成るスイングベアリング３を
介して上部姿勢制御台ｂが取り付けられている。この上
部姿勢制御台ｂは、プレート5bと、その下面の左右対称
位置に取り付けられた各一対のサポート4bと、プレート
5bの前後端にそれぞれ取り付けられたブラケット6bとか
ら形成されている。

一方、下部走行体２のカーボディ９上面に固定されて
いるサポート台19の上面には、前後各一対のサポート13
aが立設されており、このサポート13aと下部姿勢制御台
ａの下面のサポート11aとがピン15aにより互いに中心線
上において枢着されている。

該下部姿勢制御台ａは、プレート12aと、上記サポー
ト11aと、上面の左右対称位置に立設したサポート14a
と、左右両端に設けたブラケット6aとから形成されてい
る。そして、そのサポート14aと前記上部姿勢制御台ｂ
のサポート4bとがピン15bを介して互いに中心線上にお
いて枢着されている。

また、上記ブラケット6aと、カーボディ９上に立設し
た左右一対のブラケット9aとの間に一対のレベルシリン
ダ8aがそれぞれピン7aを介して連結されている。この一
対のレベルシリンダ8aは、球面軸受（図示省略）を介し
て連結されるとより好ましい。

さらに、上部姿勢制御台ｂのブラケット6bと、前記サ
ポート台19の上面に設けた前後一対の球面ブラケット10
aとの間に一対のレベルシリンダ8bがピン7bを介してそ
れぞれ連結されている。

従って、レベルシリンダ8aを作動させることによって
下部姿勢制御台ａがピン15aを支点として左右方向に傾
動可能に、またレベルシリンダ8bを作動させることによ
って上部姿勢制御台ｂがピン15bを支点として前後方向
に傾動可能に構成されている。

第８図、第９図は上記レベルシリンダ8a、8bを作動さ
せるための油圧回路を示している。レベルシリンダ8aと
8bとはそれぞれ電磁比例流量制御弁17、電磁方向切換弁
18、機体角設定器21、コントローラ20及び電磁比例流量
制御弁用コントローラ22等から成る油圧回路に接続さ
れ、また、上記コントローラ20は上部姿勢制御台ｂ内に
設けた傾斜計16に接続されている。

そして、機体角設定器21によって初期設定した設定角
と、上部姿勢制御台ｂの内部に設けた傾斜計16によって
検出した傾斜角をコントローラ20に入力し、その偏差を
電磁比例流量制御弁用コントローラ22に出力して電磁比
例流量制御弁17を作動させて、機体の初期設定角になる
ようにレベルシリンダ8a,8bを作動させ、下部及び上部
姿勢制御台a,bを制御する。この際、電磁方向切換弁18
は電磁比例流量制御弁17と同期して作動し、レベルシリ
ンダ8a,8bのロッド室に油の供給，排出ができるように
する。

また実機稼動中は、電磁比例流量制御弁17、電磁方向
切換弁18は中立位置に保持してレベルシリンダ8a,8bを
固定させ、上記初期設定角を保持する。

次に上記水平制御装置の作動を説明する。

機体角設定器21,21を水平にセットすると、水平地に
おいては、第１図、第２図に示したように各一対のレベ
ルシリンダ8a,8bはそれぞれ同じ長さで下部及び上部姿
勢制御台a,bを支持しているため、上部旋回体１は水平
状態を保持している。

また、傾斜地においても、機体角設定器21,21がが水
平にセットしてあると、傾斜計16の検出信号に基づいて
油圧回路が作動してレベルシリンダ8a,8bを伸縮させ、
これにより下部姿勢制御台ａを左右方向に、上部姿勢制
御台ｂを前後方向にそれぞれ傾動させて第６図、第７図
のように上部旋回体１を水平状態に調整する。

また、機体角設定器21,21をそれぞれ所定の角度にセ
ットすると、レベルシリンダ8a,8bがそれぞれ作動し、
上部旋回体１を任意の傾斜角度に設定できるため、深掘
り，斜掘り等の作業を容易に行なうことができる。

［考案の効果］以上説明した本考案の建設機械の水平制御装置によれ
ば、機体角設定器の設定角度を水平にセットすることに
より傾斜地においても上部旋回体が水平状態に調整され
るため、例えば水平地で待機しているダンプトラックへ
の積込み等の作業において、ショベルのダンプの高さの
調整が不要となり、作業能率が向上すると共にオペレー
タの疲労度が軽減され、かつまた機体の転倒も防止され
る。

また、機体角設定器の設定角を所定の角度に設定する
ことにより、上部旋回体が所定の傾角になるようにレベ
ルシリンダが作動し、上部旋回体を任意の傾斜角度に設
定できるため、深掘り，斜掘りの作業を容易に行うこと
ができる。

さらに、本考案は、レベルシリンダが球面軸受を介し
て連結されているため、レベルシリンダの捻じれが防止
される。

また、姿勢制御台は上・下二段としレベルシリンダ
は、姿勢制御台のそれぞれ両端部に連結されているの
で、傾斜角度を大きくとれる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す油圧ショベルの側面
図、第２図は同背面図、第３図は第１図のIII−III線断
面図、第４図は第２図のIV−IV線断面図、第５図は同油
圧ショベルの要部の斜視図、第６図及び第７図はそれぞ
れ同油圧ショベルによる土砂の積込み状況を示す説明
図、第８図及び第９図はそれぞれ上部旋回体の姿勢制御
のための油圧回路図、第10図は従来の油圧ショベルの側
面図、第11図はそのスイングベアリング部を示す断面
図、第12図及び第13図はそれぞれ従来の油圧ショベルに
よる土砂の積込み状況を示す説明図である。１……上部旋回体、２……下部走行体、8a,8b……レベ
ルシリンダ、16……傾斜計、17……電磁比例流量制御
弁、18……電磁方向切換弁、20……コントローラ、21…
…機体角設定器、22……電磁比例流量制御コントロー
ラ、23……圧油供給装置、ａ……下部姿勢制御台、ｂ…
…上部姿勢制御台。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者村上浩司兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目８番25号高菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献特開昭55−138523（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】上部旋回体と下部走行体とから成る建設機
械において、前記上部旋回体と下部走行体の間に前後方
向及び左右方向に傾動可能に設置された上・下二段の姿
勢制御台と、該上・下二段の姿勢制御台それぞれの両端部と下部走行
体とを球面軸受を介し連結する各一対のレベルシリンダ
と、前記上部旋回体に取り付けられ、該上部旋回体の前後・
左右方向の傾角を測定し、信号を出力する傾斜計と、前記上部旋回体の前後及び左右方向の傾角を設定し、信
号を出力する機体角設定器とを具備し、前記傾斜計の出力信号と機体角設定器の出力信号を、コ
ントローラに入力し、前記各一対のレベルシリンダを制
御させ、上・下二段の姿勢制御台の傾斜角を各々機体角
設定器に入力することによって、上・下二段の姿勢制御
台に球面軸受を介して連結されたレベルシリンダが、コ
ントローラにより、各々制御され上部旋回体の傾斜角を
任意の角度に制御できることを特徴とする建設機械の水
平制御装置。
【請求項２】前記水平制御装置は、前記傾斜計による検
出角の信号と機体角設定器に設定された設定角の信号と
を入力してその偏差による信号を出力するコントローラ
と、前記各一対のレベルシリンダに対する給排油を制御する
電磁比例流量制御弁及び電磁方向切換弁と、該電磁比例流量制御弁及び電磁方向切換弁の入口ポート
に接続された圧油供給装置と、前記コントローラの出力信号を入力して前記電磁比例流
量制御弁及び電磁方向切換弁の電磁ソレノイドに信号を
出力する電磁比例流量制御コントローラとより成り、前記機体角設定器の角度を所定の傾角に設定することに
より、前記上部旋回体の前後方向及び左右方向の傾角を
所定の角度に調節する油圧回路を具備することを特徴と
する請求項１記載の建設機械の水平制御装置。