JP3339646B2 - 側辺掘削用油圧ショベルの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体のフロント部に側
辺掘りアタッチメントを装着している側辺掘削用油圧シ
ョベルの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来技術の側辺掘削用油圧ショ
ベルの平面図である。図において、１は下部走行体、２
は上部旋回体、３は上部旋回体２のフロント部に装着し
ている側溝掘りアタッチメント、４は側溝掘りアタッチ
メント３のリアブーム、５はフロントブーム、６はアッ
パブーム、７はアーム、８はバケット、９はブームシリ
ンダ、１０はオフセットシリンダ、１１はアームシリン
ダ、１２はバケットシリンダである。図４は、図３にお
ける側辺掘削用油圧ショベルの油圧回路図である。図に
おいて、１３はオフセットシリンダ（１０）制御用のオ
フセット用パイロット切換弁、１４はオフセット用油圧
リモコン弁、１５Ｌ及び１５Ｒは左右の走行モータ１６
Ｌ及び１６Ｒをそれぞれ制御する走行用切換弁、１７は
ブーム用パイロット切換弁、１８はバケット用パイロッ
ト切換弁、１９はアーム用パイロット切換弁、２０は旋
回モータ（２１）制御用の旋回用パイロット切換弁、２
２，２３，２４はそれぞれ第１，第２，第３ポンプ、２
５は油タンク、２６はパイロットポンプ、２７Ｌ，２７
Ｒは左右の作業用油圧リモコン弁、２８は油圧リモコン
弁２７Ｌ，２７Ｒより導出されるパイロット圧（この場
合パイロットポンプ２６からのパイロット二次圧であ
る）の高圧選択を行うシャトル弁、２９Ｌ及び２９Ｒは
走行用切換弁１５Ｌ及び１５Ｒのそれぞれサブバルブ、
３０は補給用パイロット切換弁、３１Ｌ，３１Ｒは左右
の走行用リリーフ弁、３２はブームシリンダ９及びバケ
ットシリンダ１０の作動回路に配置されている作業用リ
リーフ弁、３３はアームシリンダ１１の作動回路に配置
されている作業用リリーフ弁である。また符号イーイ，
ローロ，ハーハ，〜，チーチは油圧リモコン弁２７Ｌ，
２７Ｒとパイロット切換弁１７，〜，２０とを連結して
いるパイロット管路の接続を示す。

【０００３】側辺掘削用油圧ショベルを運転して側辺掘
削を行うときには、オフセット用油圧リモコン１４を操
作してバケット８をオフセット移動させる。すなわちオ
フセット用油圧リモコン弁１４を矢印リの方向に操作す
ると、パイロットポンプ２６からのパイロット圧は、管
路３４、３５、パイロット弁３６、そしてそのパイロッ
ト弁３６から導出されるパイロット二次圧が管路３７を
通じて、オフセット用パイロット切換弁１３のパイロッ
トポート３８に作用する。オフセット用パイロット切換
弁１３が中立位置よりル位置に切換わるので、第３ポン
プ２４からの圧油は、管路３９、オフセット用パイロッ
ト切換弁１３のル位置、管路４０を経て、オフセットシ
リンダ１０のロッド側油室４１に供給される。それと同
時にオフセットシリンダ１０のボトム側油室４２からの
戻り油は、オフセット用パイロット切換弁１３のル位置
を通じて油タンク２５に戻される。それによりオフセッ
トシリンダ１０が縮小作動し、図３で示す平面視左側へ
バケット８をオフセット移動させることができる。上記
と逆にオフセット用油圧リモコン弁１４を矢印ヌの方向
に操作すると、オフセット用パイロット切換弁１３がオ
位置に切換わるので、オフセットシリンダ１０は伸長作
動する。そこでこの場合には、図３で示す平面視右側へ
バケット８をオフセット移動させることができる。そし
て、オフセットシリンダ１０を最大伸長せしめたときに
は、リアブーム４の前後方向中心線０ー０'を中心とし
て右側へ寸法ＷRだけ最大オフセット移動させることが
できる。また、オフセットシリンダ１０を最小縮小せし
めたときには、リアブーム４の前後方向中心線０ー０'
を中心として左側へ寸法ＷLだけ最大オフセット移動さ
せることができる。

【０００４】次に、図４に示す従来技術の油圧回路を装
備した側辺掘削用油圧ショベルが掘削作業を行っている
場合に、ブームシリンダ９又はバケットシリンダ１２に
対して過大な負荷が作用したときには、作業用リリーフ
弁３２が第１ポンプ２２からのメイン圧油をリリーフさ
せる。また、アームシリンダ１１に対して過大な負荷が
作用したときには、作業用リリーフ弁３３が第２ポンプ
２３からのメイン圧油をリリーフさせる。それにより、
側辺掘りアタッチメント３の破損を防止することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】側辺掘りアタッチメン
トの構造は平行リンクに構成されているので、バケット
のオフセット量を大きくすると、その構造の強度が低下
し、かつ車体のバランスも不安定になる。そこで油圧回
路に配置している作業用リリーフ弁のリリーフ圧を若干
低圧に設定して、側辺掘りアタッチメントに作用する荷
重を制限していた。そのためにバケットを大きくオフセ
ットさせていないとき、すなわち側辺掘りアタッチメン
トが強度的に不利でなくかつ車体のバランスに悪影響が
ない場合に、側辺掘りアタッチメントの掘削力が弱く、
作業能率が悪かった。本発明は、上記の問題点を解決す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の側辺掘削用油圧
ショベルの制御装置は、アタッチメントのオフセット角
度を検出する角度検出手段と、この角度検出手段により
検出されたオフセット角度の大きさに応じて前記アタッ
チメントの最大掘削力を変化させる最大掘削力変更手段
とを備えた構成とした。また、前記最大掘削力変更手段
は、前記オフセット角度が大きくなるにつれて前記アタ
ッチメントの最大掘削力を低下させる構成とした。或い
は、前記アタッチメントのオフセット角度の大きさを、
オフセット角度の小さい前方中央部角度域とオフセット
角度の大きい斜前方角度域とに予め設定記憶する角度域
記憶手段と、この角度検出手段で検出したオフセット角
度を前記角度域記憶手段で記憶した各角度域と照合する
オフセット角度照合手段とを有し、前記オフセット角度
照合手段で照合したオフセット角度が、前記斜前方角度
域にあるときに限って前記最大掘削力変更手段により前
記アタッチメントの最大掘削力を低下させる構成とし
た。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の側辺掘削用油圧ショベル
の平面図である。図において、従来技術と同一構成要素
を使用するものに対しては同符号を付す。２'は上部旋
回体、３'は側辺掘りアタッチメント、４'はリアブー
ム、４３はリアブーム４'の先端部に取付けた角度検出
手段である角度センサである。なお角度ＡLは、バケッ
ト８を左側へ最大オフセットさせたとき、リアブーム
４'の前後方向中心線０ー０'と、フロントブーム５の前
後方向中心線とのなす左側最大回動角度である。また角
度ＡRは、バケット８を右側へ最大オフセットさせたと
き、リアブーム４'の前後方向中心線０ー０'と、フロン
トブーム５の前後方向中心線とのなす右側最大回動角度
である。

【０００８】図２は、本発明の側辺掘削用油圧ショベル
が装備している要部回路図である。図において、図４に
おける従来技術と同一構成要素を使用するものに対して
は同符号を付す。４４，４５はそれぞれパイロット圧に
より昇圧制御可能な作業用リリーフ弁、４６はコントロ
ーラ（角度域記憶手段，オフセット角度照合手段）、４
７は電磁切換弁、４８はパイロット圧油圧源である。次
に、本発明の側辺掘削用油圧ショベルの構成を図１及び
図２について延べる。本発明では、側辺掘りアタッチメ
ント３'に配置しているブームシリンダ９、バケットシ
リンダ１２の作動回路に設けている作業用リリーフ弁４
４と、アームシリンダ１１の作動回路に設けている作業
用リリーフ弁４５をそれぞれパイロット圧により昇圧制
御可能な作業用リリーフ弁に設定した。またフロントブ
ーム５が左右に回動できる最大角度範囲（図１に示す角
度ＡL＋角度ＡR の範囲）を前方中央部角度域ａと、左
斜前方角度域ｂと、右斜前方角度域ｃに分割設定し、そ
のそれぞれ角度域ａ，ｂ，ｃをコントローラ４６に記憶
せしめた。またフロントブーム５が左右に回動する回動
角度を検出する角度センサ４３を、リアブーム４'の先
端部に取付けて構成した。

【０００９】次に、本発明の側辺掘削用油圧ショベルの
作用について述べる。オフセット用油圧リモコン弁１４
を操作することにより、オフセット用パイロット切換弁
１３を介してオフセットシリンダ１０は伸縮作動を行
う。それにともなってフロントブーム５は、リアブーム
（４'）先端部に枢着しているたてピン４９（図１に示
す）を中心として左側又は右側に回動する。そのフロン
トブーム５の回動角度は、角度センサ４３によって検出
され、その検出信号はコントローラ４６に入力される。
それでフロントブーム５が前方中央部角度域ａにある状
態を検出すると、そのａ域検出信号はコントローラ４６
に入力される。コントローラ４６ではそのａ域検出信号
に基づき判断し、電磁切換弁４７に対して昇圧指令信号
（最大掘削力変更手段）を出力する。電磁切換弁４７が
作動するので、パイロット圧油圧源４８からのパイロッ
ト圧は、電磁切換弁４７を介して、作業等リリーフ弁４
４，４５のそれぞれ昇圧ピストン室５０，５１に作用す
る。作業用リリーフ弁４４，４５のリリーフ圧は高圧に
設定されるので、ブームシリンダ９，バケットシリンダ
１２，アームシリンダ１１の作動圧力を高くして、側辺
掘りアタッチメント３'の掘削力を大きくすることがで
きる。

【００１０】またオフセットシリンダ１０を操作した場
合に、フロントブーム５が左斜前方角度域ｂ又は右斜前
方角度域ｃにある状態を検出すると、そのｂ，ｃ域検出
信号はコントローラ４６に入力される。コントローラ４
６ではそのｂ，ｃ域検出信号に基づき判断し、電磁切換
弁４７に対して昇圧指令信号を出力しない。電磁切換弁
４７が作動しないので、パイロット圧油圧源４８からの
パイロット圧は作業用リリーフ弁４４，４５に対して作
用しない。作業用リリーフ弁４４，４５のリリーフ圧は
低圧に設定されるので、フロントブーム５が上記角度域
ｂ又はｃにあるときには、側辺掘りアタッチメント３'
の掘削力を小さく制限することができる。

【００１１】

【発明の効果】側辺掘りアタッチメントの構造は平行リ
ンクに構成されているので、バケットのオフセット量を
大きくすると、その構造の強度が低下し、かつ車体のバ
ランスも不安定になる。そこで従来技術の側辺掘削用油
圧ショベルでは、側辺掘りアタッチメントの掘削力を弱
くしていた。そのためにバケットを大きくオフセットさ
せていないときの掘削力が弱く、作業能率が悪かった。
しかし本発明の側辺掘削用油圧ショベルでは、側辺掘り
アタッチメントに配置しているブームシリンダ、アーム
シリンダ、バケットシリンダの油圧回路に設けている作
業用リリーフ弁を昇圧制御可能なリリーフ弁に設定し、
またフロントブームが左右に回動できる最大角度範囲を
前方中央部角度域と、左右の斜前方角度域に分割設定
し、またフロントブームが左右に回動する回動角度を検
出する角度センサをリアブームの先端部に取付け、その
角度センサからの検出信号をコントローラに入力するよ
うにし、フロントブームが前方中央部角度域にある状態
を角度センサが検出することによりコントローラから上
記作業用リリーフ弁に対して昇圧指令信号を出力するよ
うにし、またフロントブームが左右のいずれか一方の斜
前方角度域にある状態を角度センサが検出することによ
りコントローラから上記作業用リリーフ弁に対して昇圧
指令信号を出力しないようにした。それによりバケット
のオフセット量を大きくしているときには、側辺掘りア
タッチメントの掘削力を小さく制限して、構造強度及び
車体バランスを安定保持することができる。またバケッ
トのオフセット量を小さくしているときには、側辺掘り
アタッチメントの掘削力を大きくして作業能率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の側辺掘削用油圧ショベルの平面図であ
る。

【図２】本発明の側辺掘削用油圧ショベルが装備してい
る要部回路図である。

【図３】従来技術の側辺掘削用油圧ショベルの平面図で
ある。

【図４】図３における側辺掘削用油圧ショベルの油圧回
路図である。

【符号の説明】

３，３' 側辺掘りアタッチメント ４，４' リアブーム ５ フロントブーム ８ バケット ９ ブームシリンダ １０ オフセットシリンダ １１ アームシリンダ １２ バケットシリンダ １３ オフセット用パイロット切換弁 １４ オフセット用油圧リモコン弁 ３２，３３，４４，４５ 作業用リリーフ弁 ４３ 角度センサ ４６ コントローラ ４７ 電磁切換弁

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オフセット機構を備えたアタッチメント
   を有する側辺掘削用油圧ショベルの制御装置において、 前記アタッチメントのオフセット角度を検出する角度検
   出手段と、この角度検出手段により検出されたオフセッ
   ト角度の大きさに応じて前記アタッチメントの最大掘削
   力を変化させる最大掘削力変更手段とを備えたことを特
   徴とする側辺掘削用油圧ショベルの制御装置。
2. 【請求項２】 前記最大掘削力変更手段は、前記オフセ
   ット角度が大きくなるにつれて前記アタッチメントの最
   大掘削力を低下させることを特徴とする請求項１記載の
   側辺掘削用油圧ショベルの制御装置。
3. 【請求項３】 前記アタッチメントのオフセット角度の
   大きさを、オフセット角度の小さい前方中央部角度域と
   オフセット角度の大きい斜前方角度域とに予め設定記憶
   する角度域記憶手段と、この角度検出手段で検出したオ
   フセット角度を前記角度域記憶手段で記憶した各角度域
   と照合するオフセット角度照合手段とを有し、前記オフ
   セット角度照合手段で照合したオフセット角度が、前記
   斜前方角度域にあるときに限って前記最大掘削力変更手
   段により前記アタッチメントの最大掘削力を低下させる
   ことを特徴とする請求項１記載の側辺掘削用油圧ショベ
   ルの制御装置。