JP3410376B2

JP3410376B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP3410376B2
Application number: JP34576198A
Authority: JP
Inventors: 直行守屋; 秀人古田
Original assignee: 新キャタピラー三菱株式会社
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2003-05-26
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: JP2000034744A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械に
は、旋回モータやブームシリンダ等の複数のアクチュエ
ータと、該アクチュエータを作動させるための複数の操
作具とが設けられるが、この場合、操作具の操作信号を
制御部に入力し、該入力された操作信号に基づき制御部
からアクチュエータに作動指令を出力するように構成し
たものがある。ところで、従来、操作具と該操作具の操
作により作動するアクチュエータとの連動関係（操作パ
ターン）は統一されておらず、製造メーカー、建設機械
の機種や型式、あるいはＪＩＳ（日本工業規格）仕様等
により異なるため、操作性に劣る。そこで、操作パター
ンをオペレータに合わせて変更できるようにすることが
要求されるが、この操作パターンの変更は、従来、操作
具により作動するバルブとアクチュエータとのあいだの
配管の接続を組み替えることで行っていた。しかるに、
該配管接続の組み替え作業は、煩雑かつ面倒であって、
作業性に劣るという問題がある。そこで、特公平３−６
１８１１号公報に示される如く、制御部のメモリーに数
種類の操作パターンを予め記憶させておき、そしてこれ
ら操作パターンのなかから任意の操作パターンをオペレ
ータが選択できるようにしたものが提唱されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記特公平３
−６１８１１号公報に示されるものは、予めメモリーに
記憶された数種類の操作パターンのなかから選択するも
のであるから、メモリーに記憶されていない操作パター
ンにすることはできず、多様なニーズに対応しきれない
という問題がある。これに対し、全ての操作パターンを
メモリーに記憶することも考えられるが、このようにす
ると、例えば、ブームシリンダ、スティックシリンダ、
バケットシリンダの伸縮作動および旋回モータの左右旋
回作動の操作を二本のジョイスティックレバーで行う場
合だけでも、最大で４０３２０通りの操作パターンを記
憶しておく必要があり、この他に設けられる操作レバ
ー、操作スイッチ等の各種の操作具を含めた操作パター
ンについてまでをも考慮すると、膨大な数の操作パター
ンの設定が必要になる許かりでなく、これを全て登録す
るには大容量のメモリーが必要であるばかりか、上記膨
大な数の操作パターンのなかから所望の操作パターンを
選択する操作も煩雑になるという問題があり、これらに
本発明が解決しようとする課題があった。さらに、前記
特公平３−６１８１１号公報に示されるものは、運転席
に設けたボタン等で操作パターンの変更を行うものであ
るから、簡単に変更することはできるものの、該変更さ
れたものであることをオペレータが気付かない惧れがあ
るという解決すべき課題もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、複数のアクチュエータと、これ
らアクチュエータを作動せしめるための複数の操作具
と、操作具からの操作信号を入力してアクチュエータに
作動指令を出力する制御部とを備えてなる建設機械にお
いて、前記制御部に、操作具と該操作具により作動する
アクチュエータとの連動関係のデータを外部から入力す
るためのデータ入力手段を接続可能にすると共に、該デ
ータ入力手段は、前記複数のアクチュエータと複数の操
作具とを並んで表示するためのディスプレイを備え、か
つこれら表示されたアクチュエータと操作具とを関係付
ける操作と該関係付けを消去する操作とがマウスのクリ
ックによりでき、さらに前記関係付けられたデータを制
御部に出力することができるものとし、制御部には、前
記入力されたデータを書換または交換可能に収納するメ
モリーが設けられている建設機械である。そして、この
様にすることにより、操作具とアクチュエータとの連動
関係を任意に設定することができ、多様なニーズに対応
できると共に、メモリーの使用容量を少なくできる。具
体的には、操作具は、操作レバー、操作ペダル、操作ス
イッチであり、アクチュエータは、比例制御、ＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御、トグル制御されるものであり、さらに具体的
には、操作信号は操作レバーの方向角度センサであり、
アクチュエータはブーム用シリンダ、スティック用シリ
ンダ、バケット用シリンダ、そして旋回用油圧モータで
あり、また、操作信号は操作レバー、操作ペダルに設け
られるスイッチ信号であり、アクチュエータは、ドーザ
用シリンダ、チルト用シリンダ、アングル用シリンダで
ある。

【０００５】

【参考例】次に、参考例を図１、２に基づいて説明す
る。このものは、後述するように左右操作レバー１０、
１１の操作方向とこれに対応するアクチュエータの作動
関係を変更する例のものである。図面において、１は油
圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式
の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持され
る上部旋回体３、該上部旋回体３に上下揺動自在に支持
されるブーム４、該ブーム４の先端部に前後揺動自在に
支持されるスティック５、該スティック５の先端部に前
後揺動自在に支持されるバケット６等から構成されてお
り、さらに油圧ショベル１には、前記ブーム４、スティ
ック５、バケット６を揺動させるためのブームシリンダ
７、スティックシリンダ８、バケットシリンダ９、およ
び上部旋回体３を旋回させるための旋回モータ等の各種
油圧アクチュエータが設けられている等の基本的構成は
従来通りである。

【０００６】また、１０、１１は運転席部３ａに配設さ
れる左右のジョイスティック式の操作レバーであって、
該操作レバー１０、１１の左右および前後方向の操作量
は、左側操作レバー左右方向角度センサ１２、左側操作
レバー前後方向角度センサ１３、右側操作レバー左右方
向角度センサ１４、右側操作レバー前後方向角度センサ
１５の各角度センサによりそれぞれ検出されるが、これ
ら角度センサ１２〜１５の検出値は、後述する制御部１
６に入力されるように構成されている。

【０００７】一方、１７〜２４はそれぞれ前記ブームシ
リンダ７、スティックシリンダ８、バケットシリンダ
９、旋回モータ用の各コントロールバルブ（図示せず）
を制御するためのブーム上昇（ブームシリンダ伸長）
用、ブーム下降（ブームシリンダ縮小）用、スティック
イン（スティックシリンダ伸長）用、スティックアウト
（スティックシリンダ縮小）用、バケットイン（バケッ
トシリンダ伸長）用、バケットアウト（バケットシリン
ダ縮小）用、左旋回用、右旋回用の電油変換弁であっ
て、これら電油変換弁１７〜２４は、前記制御部１６か
らの制御指令に基づいてコントロールバルブを制御すべ
く作動するように設定されている。

【０００８】また、前記制御部１６は、ＣＰＵ２５、メ
モリー（データの書換えまたは交換可能に収納するもの
で、例えばＥＥＰＲＯＭ）２６、入力側インターフェイ
ス２７、出力側インターフェイス２８等から構成される
ものであるが、さらにこの制御部１６には通信用インタ
ーフェイス２９が設けられており、該通信用インターフ
ェイス２９を介して、ノート型パソコン等のサービス用
ツール３０をシリアル通信により接続できるようになっ
ている。

【０００９】前記サービス用ツール３０は、必要時に前
記制御部１６に接続されるものであって、このサービス
用ツール３０のメモリーには、操作レバー１０、１１と
該操作レバー１０、１１の操作に対応して作動する電油
変換弁１７〜２４との連動関係（操作パターン）のデー
タが収納されている（あるいは、フロッピーディスク等
の記憶媒体から読み込みできるようになっている）。こ
こで、前記サービス用ツール３０に収納される操作パタ
ーンとしては、左右の操作レバー１０、１１の左方向、
右方向、前方向、後方向の各操作に対し、ブーム上昇
用、ブーム下降用、スティックイン用、スティックアウ
ト用、バケットイン用、バケットアウト用、左旋回用、
右旋回用電油変換弁１７〜２４の各作動をそれぞれ組合
わせた計４０３２０通りの操作パターンとしても良い
が、このものにおいては、「ブーム上昇」と「ブーム下
降」、「スティックイン」と「スティックアウト」、
「バケットイン」と「バケットアウト」、「左旋回」と
「右旋回」は、同じ操作レバー１０または１１を反対方
向に操作することで作動する設定としているため、３８
４通りの操作パターンが収納されている。そして、サー
ビス用ツール３０を制御部１６に接続した状態で、前記
３８４通の操作パターンのうちオペレータが所望する操
作パターンをキーボート等で選択することにより、該選
択した操作パターンを前記制御部１６に転送できるよう
に構成されている。一方、前記サービス用ツール３０か
ら操作パターンが転送された場合に、制御部１６は、該
操作パターンをメモリー２６に記憶する。そして制御部
１６は、操作レバー１０、１１からの操作信号が入力し
た場合、上記メモリー２６に記憶された操作パターンの
連動関係に従って対応する電油変換弁１７〜２４に作動
指令を出力するようになっている。尚、制御部１６のメ
モリー２６に記憶された操作パターンは、新たにサービ
ス用ツール３０から操作パターンが転送されることによ
り書き換えられる。また、制御部１６のメモリー２６に
は、初期設定として、例えばＪＩＳ仕様の操作パターン
が「標準操作パターン」として記憶されていて、サービ
ス用ツール３から操作パターンが転送される前の段階で
は、上記「標準操作パターン」に従って電油変換弁１７
〜２４に作動指令が出力されるように構成されている。

【００１０】叙述の如く構成されたものにおいて、操作
レバー１０、１１と、ブームシリンダ７、スティックシ
リンダ８、バケットシリンダ９、旋回モータとの連動関
係は、制御部１６にサービス用ツール３０を接続し、該
サービス用ツール３０のメモリーに収納された操作パタ
ーンのなかからオペレータが所望する操作パターンを選
択して制御部１６に転送することにより、任意に設定す
ることができる。この結果、オペレータが所望する操作
パターンを任意に設定できることになって、多様なニー
ズに対応できると共に、制御部１６のメモリー２６には
上記サービス用ツール３０から転送された操作パターン
のみが記憶されることになって、使用するメモリー２６
の容量を少なくでき、メモリー２６の大型化を回避でき
る。しかも、この操作パターンの設定は、サービス用ツ
ール３０を制御部１６に接続して行うものであるから、
新たな操作パターンが設定されたことをオペレータが確
実に認識できることになって、都合が良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図３〜５に基づいて説明する。このものは、外付けア
タッチメントとしてチルト、アングル機能付きのドーザ
３１と圧砕機３２が取りつけられたもので、そのためド
ーザ上下用シリンダ３３、チルト用シリンダ３４、アン
グル用シリンダ３５、圧砕用シリンダ３６が設けられて
いる。また、上部旋回体３に設けられる左右操作レバー
１０、１１には、その握り部の左右に操作スイッチ１０
Ｒ、１０Ｌ、１１Ｒ、１１Ｌがそれぞれ設けられている
と共に、運転席部３ａの前方フロアには左右フットペダ
ル３７、３８が設けられている。この左右フットペダル
３７、３８はそれぞれ左右踏み込み揺動式で、該各踏み
込んだことを検知する検知スイッチ３７Ｒ、３７Ｌ、３
８Ｒ、３８Ｌが設けられている。因みに圧砕機３２は、
バケット用シリンダ８が前後方向首振り用のシリンダと
して連結されている。

【００１２】さらにドーザ上下用シリンダ３３は第一電
油変換弁３９、第二電油変換弁４０の切換えにより伸縮
作動をし、これによってドーザ３１の上下作動を行うよ
うになっている。また、チルト用シリンダ３４は第三、
第四電油変換弁４１、４２の切換えによって伸縮作動を
し、これによってドーザ３１のチルト作動を行う設定
に、アングル用シリンダ３５は第五、第六電油変換弁４
３、４４の切換えによってアングル作動を行う設定にそ
れぞれなっている。さらに圧砕用シリンダ３６は第七、
第八電油変換弁４５、４６の切換えによって圧砕機の拡
縮作動を行う設定になっている。尚、３３ａはドーザ上
下用シリンダ３３のコントロールバルブ、３４ａはチル
ト用シリンダ３４のコントロールバルブ、３５ａはアン
グル用シリンダ３５のコントロールバルブ、３６ａは圧
砕用シリンダのコントロールバルブである。

【００１３】前記第一〜第八の電油変換弁３９〜４６
は、制御部４７からの制御指令を受けて切換え作動をす
るが、制御部４７には、前記参考例と同様、ＣＰＵ４
８、メモリー（データの書換えまたは交換可能に収納す
るもので、例えばＥＥＰＲＯＭ）４９、入力側インター
フェイス５０、出力側インターフェイス５１等から構成
されるものであるが、さらにこの制御部４７には通信用
インターフェイス５２が設けられており、該通信用イン
ターフェイス５２を介して、ノート型パーソナルコンピ
ュータ等のサービス用ツール５３をシリアル通信により
接続できるようになっている。

【００１４】前記サービス用ツール５３は、必要時に前
記制御部４７に接続されるものであって、このサービス
用ツール５３には、前記各スイッチ１０Ｒ、１０Ｌ、１
１Ｒ、１１Ｌ、３７Ｒ、３７Ｌ、３８Ｒ、３８Ｌと第一
〜第八電油変換弁３９〜４６との接続関係を関連付ける
ためのソフトウエアが収納されている。このソフトウエ
アについては様々な設定が考えられるが、その一例とし
て次のものがある。つまりこのソフトウエアを起動させ
ると、ディスプレイの左側にスイッチ１０Ｒ、１０Ｌ、
１１Ｒ、１１Ｌ、３７Ｒ、３７Ｌ、３８Ｒ、３８Ｌが縦
方向に並んで表示され、第一〜第八電油変換弁３９〜４
６が右側に縦方向に並んで表示される。そして例えばマ
ウスのポインターを右側操作レバー１０の右側操作スイ
ッチ１０Ｒの表示にあてた状態でマウスの左クリックを
して指定した後、該操作スイッチ１０Ｒを関係付けたい
例えば第四電油変換弁４２の表示にマウスのポインター
をあて、マウスを再度左クリックすることで両者が関係
付けられ、ディスプレイには両者が線で結ばれた表示が
なされる設定とすることができる。また、これらの関係
を消去したい場合には、例えば両者を結ぶ線をマウスで
ダブルクリックすることで消去することができるように
設定することができる。そしてこのようにして関係付け
られたものの一例を図５に示すが、このデータをサービ
ス用ツール３０では内蔵するメモリーに登録できると共
に、これをフロッピーディスク等の記憶媒体に記憶させ
ることができ、さらには前述したようにシリアル通信で
制御部４７に出力し、今まで記憶されているデータと書
き換えて記憶させることができるようになっている。

【００１５】叙述の如く構成された実施の形態のもの
も、操作ペダル３７、３８や操作スイッチ１０Ｒ、１０
Ｌ、１１Ｒ、１１Ｌと第一〜第八電油変換弁３９〜４６
との組み合わせを自由に組換えることができ、しかも該
組換えられたデータは、サービス用ツール３０を用いな
い限りは組換えられないことになる結果、不用意に組換
えられるトラブルが生じることがない。

【００１６】前記参考例では比例式の電油変換弁につい
ての関連付けの変更について説明し、本発明の実施の形
態ではスイッチのＯＮ−ＯＦＦ切換えの例について説明
したが、さらにトグルスイッチ等の各種操作具について
も同様にして実施できることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例が実施された油圧ショベルの斜視図であ
る。

【図２】参考例の制御部の入出力を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態が実施された油圧ショベル
の斜視図である。

【図４】制御部の入出力を示すブロック図である。

【図５】各操作スイッチと電油変換弁との関連付けた例
を示すディスプレイ表示図である。

【符号の説明】

１０、１１操作レバー１６、４７制御部１７〜２４、３９〜４６電油変換弁２６、４９メモリー３０、５３サービス用ツール３７、３８フットペダル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 9/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のアクチュエータと、これらアクチ
ュエータを作動せしめるための複数の操作具と、操作具
からの操作信号を入力してアクチュエータに作動指令を
出力する制御部とを備えてなる建設機械において、前記
制御部に、操作具と該操作具により作動するアクチュエ
ータとの連動関係のデータを外部から入力するためのデ
ータ入力手段を接続可能にすると共に、該データ入力手
段は、前記複数のアクチュエータと複数の操作具とを並
んで表示するためのディスプレイを備え、かつこれら表
示されたアクチュエータと操作具とを関係付ける操作と
該関係付けを消去する操作とがマウスのクリックにより
でき、さらに前記関係付けられたデータを制御部に出力
することができるものとし、制御部には、前記入力され
たデータを書換または交換可能に収納するメモリーが設
けられている建設機械。
【請求項２】請求項１において、操作具は、操作レバ
ー、操作ペダル、操作スイッチであり、アクチュエータ
は、比例制御、ＯＮ−ＯＦＦ制御、トグル制御されるも
のである建設機械。
【請求項３】請求項１において、操作信号は操作レバ
ーの方向角度センサであり、アクチュエータはブーム用
シリンダ、スティック用シリンダ、バケット用シリン
ダ、そして旋回用油圧モータである建設機械。
【請求項４】請求項１において、操作信号は操作レバ
ー、操作ペダルに設けられるスイッチ信号であり、アク
チュエータは、ドーザ用シリンダ、チルト用シリンダ、
アングル用シリンダである建設機械。