JP3218299B2 - 建設機械の走行速度制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は油圧ショベル等の
建設機械の走行速度制御回路の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、油圧ショベル等の建設機械の
直進走行する場合の速度制御回路は、高速直進走行と低
速直進走行との２種類の直進走行が選択的にできるよう
に構成されている。これは建設機械を運搬するために長
距離移動させる場合と作業中に比較的短距離移動させる
場合とがあり、一定速度の直進走行だけでは操作が不便
だからである。このような直進走行の速度を制御する速
度制御回路としては、種々の回路が従来から提案されて
いる。

【０００３】図３は従来の制御回路の１例を示す。以
下、図３の従来回路について説明する。図３において、
この制御回路にはメイン油圧ポンプ１及び２が装備され
ている。油圧ポンプ１のセンター油路１１上に、下流に
向かって、走行操作のための第１走行切換弁１２と、作
業操作のための旋回モータ切換弁１３、アーム切換弁１
４及びネガコン絞り１５が順次配置されている。また、
油圧ポンプ２のセンタ油路２１上には、下流に向かっ
て、走行直進弁３、第２走行切換弁２２、作業操作のた
めのブーム切換弁２３及びネガコン絞り２４が順次配置
されている。なお、切換弁１２、１３、１４及び２２、
２３は６ポート３位置の切換弁である。又、他の作業用
切換弁、例えばバケット操作のための切換弁（図示省
略）は適宜の位置に配置される。

【０００４】ネガコン絞り１５、２４の上流から分岐油
路１６、２５を介して油圧信号が各々レギュレータ１
７、２６に負帰還されている。即ち、図示のように、ネ
ガコン絞り１５、２４上流のネガコン圧が高いときは吐
出量を小さくし、低いときは吐出量を大きくするように
接続されている。また、油圧ポンプ１の下流から分岐し
た油路１８は走行直進弁３を介して、油路１９により旋
回切換弁１３、アーム切換弁１４に接続されている。

【０００５】走行直進弁３は、例えば４ポート２位置の
切換弁で、走行操作と複合操作（走行操作と作業操作を
同時に行う操作）を選択する切換信号がパイロットポー
トに入力される。この切換信号は、走行操作が単独で行
われているときはオフで、複合操作が行われているとき
はオンとなる。

【０００６】走行切換弁１２、２２の出力ポートには油
圧モータ３１、３２が接続されていると共にこれらの油
圧モータの出力トルクを制御する斜板（又は斜軸）は油
圧シリンダ３３、３４を介して速度切換弁３５に並列に
接続されている。速度切換弁３５は電磁切換弁で、ソレ
ノイド３５ｃがコントローラに接続されている。また、
コントローラ３６には走行速度切換スイッチ３７が接続
されている。コントローラ３６は走行速度切換スイッチ
３７がオンされたときにソレノイド３５ｃにソレノイド
電流を出力し、速度切換弁３５をｂ状態に切り換える。

【０００７】この従来回路は以上のような構成であり、
次のように作用する。即ち、走行速度切換スイッチ３７
がオンされた場合は、速度切換弁３５はｂ状態となり、
油圧モータ３１、３２の低速走行が可能となる。また、
走行直進弁３の切換信号がオフのときは油圧モータ３１
は油圧ポンプ１で駆動され、油圧モータ３２は油圧ポン
プ２で駆動される。切換信号が入力されたときは油圧モ
ータ３１、３２は油圧ポンプ１で駆動され、作業機アク
チュエータ（旋回モータ、ブーム、アーム等）は油圧ポ
ンプ２で駆動される。

【０００８】図４は別の従来回路で、実用新案公報第平
８ー６８３７号に記載されている回路である。以下、図
４の回路について説明するが、図３で説明したと同じ構
成要素については同一の参照番号を付して説明を省略す
る。図４において、油圧ポンプ１、２の吐出量はレギュ
レータ４１、４２によって制御されている。レギュレー
タ４１、４２の第１入力弁４３、４４は油圧ポンプ１、
２の吐出圧を検出して吐出流量を制御するためのもので
ある。第２入力弁４５、４６は最大吐出量を制限するも
ので、これにより油圧モータ３１、３２の速度を制限す
る。第２入力弁４５、４６は電磁切換弁３５のパイロッ
ト出力圧によって制御されている。

【０００９】リモコン弁は４７は旋回モータ、ブーム等
の作業用切換弁１３、２３を操作するもので、このリモ
コン弁４７のパイロット回路はシャトル弁４８を介して
走行直進弁５３のパイロットポートに接続されている。
検出器４９はブーム、アーム等の作業装置が作動状態で
あることを検出してコントローラ５５に信号を出力す
る。また、検出器５０、５１は走行モータ３１、３２が
作動状態であることを検出してコントローラ５５に信号
を出力する。スイッチ５２は走行モード選択用のスイッ
チで走行モードが選択されると、信号をコントローラ５
５に出力する。

【００１０】図４の従来回路は以下のように作用する。
即ち、モードスイッチ５２がオン状態の場合、走行操作
が行われると電磁切換弁３５はｂ状態に切り換わり、最
大吐出量が制限されて低速走行が可能となる。この場合
走行直進弁５３はａ状態にある。次に、モードスイッチ
５２をオン状態にしたままで複合操作を行うと走行直進
弁５３はｂ状態に切り換わり、ポンプ２からの圧油が分
流して走行モータ３１、３２に供給され、極めて遅い速
度で走行が可能となる。さらに、モードスイッチ５２を
オンのまま走行を停止し、作業操作を続けた場合は電磁
切換弁３５はａ状態となり、走行直進弁５３はｂ状態の
ままである。また、モードスイッチ５２をオフにした場
合は速度切換弁３５はａ状態で、走行直進弁５３は作業
操作をするとｂ状態になり、作業操作をしなければａ状
態となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上２例の従来回路に
おいて、１個の油圧ポンプの吐出流量を分流させて両走
行装置を駆動し、かつ速度制限が可能な場合は複合操作
の場合に限られている。しかしながら、建設機械をトレ
ーラ積みする場合や、急坂を降りる場合などは極めて遅
い速度での直進走行が安全性等の点から要求される。従
来の装置では、極めて遅い速度の直進走行は走行操作と
同時に作業操作をしなければならず、また、作業操作を
中断すると極めて遅い速度の直進走行ができなくなる。
従って、トレーラ積みや急坂降坂の作業等をする場合は
オペレータが手動でエンジンの回転数を調整する必要が
あり、このような作業は複雑な作業をオペレータに強制
し、作業能率が低下するという課題があった。

【００１２】この発明は上述のような背景の下になされ
たもので、本発明の目的はスイッチの切換だけで極めて
遅い速度の直進走行を可能にする回路を提供することに
ある。また、この目的を実現するために大幅な回路の変
更や設計のやり直し等を必要とせず、安価な回路変更で
実現できる回路を提供することをも目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の制御回路は、第１及び第２の油圧ポ
ンプと、該油圧ポンプにより駆動される第１及び第２の
走行装置と作業装置を具備した建設機械で、走行操作時
は第１及び第２の油圧ポンプにより第１及び第２の走行
装置を駆動し、走行操作及び作業操作の複合操作時は切
換弁によって第１の油圧ポンプにより前記両走行装置を
駆動し、第２油圧ポンプにより作業装置を駆動し、前記
走行操作時にはさらに走行速度を制限して低速走行を可
能にした建設機械の走行速度制御回路において、前記回
路は走行操作を検出する検出手段と超低速モードを選択
する選択装置を具備すると共に、該超低速モードを選択
した場合には自動的に低速走行を可能にし、更に走行操
作が検出されたときは前記切換弁を切り換えて前記第１
又は第２の何れか一方の油圧ポンプにより両走行装置を
駆動するように構成したことを特徴としている。超低速
モードが選択されたときは、走行操作が検出されれば、
両走行装置は１個の油圧ポンプで駆動され、かつ走行速
度を制限する装置の作動も可能となっているので極めて
遅い速度での走行が可能となる。また、超低速モードが
選択されても、走行操作が検出されなければ切換弁は切
り替わらないので通常の作業操作が可能である。

【００１４】請求項２に記載の回路は、請求項１に記載
の回路で、前記走行操作検出手段は片走行又は両走行の
何れの場合も検出することを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。 ＜実施形態 １＞図１は実施形態１の構成を示す。図１
で従来技術（特に図３）で既に説明したと同一の構成要
素については同一の参照番号を付して詳細な説明は省略
する。

【００１６】図１において、コントローラ７０の入力端
子に超低速モード選択用のスイッチ７１が接続されてい
る。コントローラ７０の出力端子には電磁切換弁７２の
ソレノイド７２ｃが接続されている。電磁切換弁７２は
３ポート２位置切換弁で構成されており、入力ポートに
はパイロット油圧源７３が絞り７４を介して接続されて
いる。出力ポートの１つは油タンクに接続され、他はシ
ャトル弁７５を介して走行直進弁３のパイロットポート
に接続されている。

【００１７】走行切換弁１２、２２のスプールには油圧
モータ３１、３２の動作状態を検知するためのサブスプ
ール７８、７９が連結されている。サブスプール７８、
７９は走行切換弁１２、２２が中立状態にあるときは連
通し、他は遮断する構成となっている。サブスプール７
８、７９の入力ポートは絞り７４を介してパイロット油
圧源７３に並列に接続されており、出力ポートは油タン
クに接続されている。

【００１８】従って、走行切換弁１２、２２の双方が中
立状態にないとき（双方ともが走行状態にあるとき）
に、超低速度モード選択用スイッチ７１がオンされると
電磁切換弁７２のソレノイド７２ｃに電流が流れ、電磁
切換弁７２はｂ状態になる。パイロット油圧源７３から
の圧油はシャトル弁７５の入力ポートに供給され、走行
直進弁３をａ状態にする。超低速度モード選択用スイッ
チ７１がオフの場合は電磁切換弁７２はａ状態にあり、
パイロット油圧源７２の圧油は油タンクに直接流れ、シ
ャトル弁７５には印可しない。

【００１９】走行切換弁１２、１３の何れか一方又は双
方が中立状態にあるときは、パイロット油圧源７３の圧
油はサブスープル７８又は７９の中央の連通路を通っ
て、油タンクに流れ、超低速度モード選択用スイッチ７
１のオン、オフの如何に拘わらずシャトル弁７５に圧油
は供給されない。

【００２０】シャトル弁７５の他の一方の入力ポートは
電磁切換弁７６の出力ポートに接続されており、電磁切
換弁７６の２個の入力ポートはパイロット油圧源及び油
タンクに接続されている。電磁切換弁７６のソレノイド
７６ｃはコントローラ７０に接続されている。コントロ
ーラ７０から走行直進弁切換のオン信号（ソレノイド電
流オフ）が出力されると圧油がシャトル弁７５に印可さ
れ、走行直進弁３がａ状態に切り換えられる。また、オ
フ信号が出力されたときは圧油はシャトル弁７５に印可
されず、走行直進弁はｂ状態にある。

【００２１】実施形態１は以上のような構成であり、以
下のように機能する。選択スイッチ７１により超低速直
進モードを選択するとコントローラ７０は電磁切換弁３
５、７２にソレノイド電流を出力する。ソレノイド電流
が電磁切換弁７２に出力されると、電磁切換弁７２をｂ
状態に切り換える。しかし、走行切換弁１２、２２の何
れか一方又は双方が中立状態にあるときは油路８３はサ
ブスプール７８、７９を介して油タンクと連通するた
め、油圧は上昇しない。

【００２２】走行切換弁が１２及び２２の双方が走行状
態になるとサブスプール７８、７９の連通路は閉鎖され
て油路８３の油圧が上昇する。上昇した圧油は電磁切換
弁７２、シャトル弁７５を通って走行直進弁３のパイロ
ットポートに流れ、走行直進弁３はａ状態に切り換えら
れる。この結果、第１油圧ポンプの圧油は走行切換弁１
２、２２を介して油圧モータ３１及び油圧モータ３２に
分流して流れる。第２油圧ポンプからの圧油は旋回切換
弁１３、アーム切換弁１４及びブーム切換弁等を通って
作業用アクチュエータに流れ、超低速走行が可能とな
る。

【００２３】選択スイッチ７１により超低速直進モード
を選択されない場合はコントローラ７０は電磁切換弁７
２にソレノイド電流を出力しない。この場合は図３で述
べた従来回路と同様に機能する。

【００２４】この実施形態によれば作業装置の操作の有
無に関係なく、超低速度で直進走行が可能である。超低
速モードにおいては、同一の油圧ポンプ１から圧油が分
流して、圧力の略等しい油圧が油圧モータ３１、３２に
作用すること、更に油圧シリンダ３３、３４にも同一油
圧源からの圧油が作用することから超低速の正確な直進
走行が可能になると云う効果がある。また、この実施形
態１は従来装置（図３）に比べて大幅な変更がなく安価
に実施できるという効果もある。

【００２５】なお、実施形態１における油圧モータの速
度制限機構は本発明の範囲を限定するものではなく、図
４に示す速度制限機構を使用してもよい。また、サブス
プールの連通孔を変更することにより、超低速直線進行
を例えば前進の場合にのみ限定することも可能である。
さらに、片走行または両走行の双方に適用できるように
変更することも可能である。

【００２６】＜実施形態 ２＞本発明の別の実施形態の
構成を図２に示す。図２において、従来技術及び実施形
態１で既に説明したと同一の構成要素については同じ参
照番号を付して詳細な説明を省略する。図２において、
検出スイッチ９１の入力端は走行操作用リモコン弁に接
続されており、出力端はコントローラ９０の入力端子に
接続されている。検出スイッチ９１は走行切換弁１２、
２２を操作するリモコン弁が同方向（前進又は後退の場
合）又は逆方向（スピンターンの場合）に操作されたと
きにオン信号を出力し、何れか一方または双方が操作さ
れない場合はオフ信号を出力する。コントローラ９０は
検出スイッチ９１の出力信号がオンで選択スイッチ７１
で超低速直進モードが選択された場合はソレノイド電流
を電磁切換弁９２に出力する。

【００２７】実施形態２は以上の構成であり、以下のよ
うに機能する。即ち、選択スイッチ７１により超低速直
進モードが選択さると、コントローラは検出スイッチ９
１の出力信号を判定し、オンの場合はソレノイド電流を
電磁切換弁９２に出力する。これによって電磁切換弁９
２はｂ状態に切り換わる。電磁切換弁９２がｂ状態に切
り換わるとパイロット油圧源３８からのパイロット圧油
が電磁切換弁９２、シャトル弁７５を介して走行直進切
換弁３のパイロットポートに流入する。また、スライド
レバー８１を操作すると電磁切換弁３５がｂ状態に切り
換わる。油圧モータ３１，３２の速度制御が可能にな
る。この結果、実施形態１で述べたと同様な機能が行わ
れる。なお、検出スイッチ９１は上記の場合に限られ
ず、他の条件でオン信号を出力するようにすることも可
能である。

【００２８】実施形態２は実施形態１と同様な作用効果
を発揮する。また、構成が簡単であり、より安価に実施
できるというメリットがある。以上、この発明の実施形
態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実
施例に限られるがものではなく、この発明の要旨を逸脱
しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれ
る。例えば、上記実施形態では両方走行の場合について
のみ述べたが、片走行の場合にも容易に適用でき、片走
行の場合も本発明の範囲にある。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、極めて遅い速度で正確な直進走行が可能な速度
制御が安価に実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明の実施形態１の概略構成を示した図
である。

【図２】 本願発明の実施形態２の概略構成を示した図
である。

【図３】 従来の制御回路を示した図である。

【図４】 他の従来の制御回路を示した図である

【符号の説明】

１、２ 第１、第２油圧ポンプ ３ 走行直進弁 １２、２２ 走行切換弁（走行装置） ３１、３２ 油圧モータ（走行装置） ３３、３４ 油圧シリンダ（走行速度制限する） ３５ 速度切換弁 ７１ 超低速モード選択スイッチ ７２ 電磁切換弁 ７８、７９ サブスプール ９１ 検出スイッチ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の油圧ポンプと、該油圧ポ
   ンプにより駆動される第１及び第２の走行装置と作業装
   置を具備した建設機械で、走行操作時は第１及び第２の
   油圧ポンプにより第１及び第２の走行装置を駆動し、走
   行操作及び作業操作の複合操作時は切換弁によって第１
   の油圧ポンプにより前記両走行装置を駆動し、第２油圧
   ポンプにより作業装置を駆動し、前記走行操作時にはさ
   らに走行速度を制限して低速走行を可能にした建設機械
   の走行速度制御回路において、前記回路は走行操作を検
   出する検出手段と超低速モードを選択する選択装置を具
   備すると共に、該超低速モードを選択した場合には自動
   的に低速走行を可能にし、更に走行操作が検出されたと
   きは前記切換弁を切り換えて前記第１又は第２の何れか
   一方の油圧ポンプにより両走行装置を駆動するように構
   成したことを特徴とする建設機械の走行速度制御回路。
2. 【請求項２】 前記走行操作検出手段は片走行又は両走
   行の何れの場合も検出することを特徴とする請求項１に
   記載の走行の第１及び第２の油圧ポンプと、該油圧ポン
   プにより駆動される建設機械の走行速度制御回路。