JP4967333B2

JP4967333B2 - キャビン昇降装置及びキャビンの駆動方法

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Publication number: JP4967333B2
Application number: JP2005369290A
Authority: JP
Inventors: 耕一西村; 恒次郎田中
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: JP2007170048A

Description

本発明は、油圧ショベルや破砕機、クレーン等の作業機械において、作業状況等に応じてキャビンを昇降させるキャビン昇降装置に関するものである。

従来から、前記作業機械には、自走式の走行体と、この走行体上に搭載された上部体と、この上部体に設けられたキャビンと、このキャビンを上部体に対し昇降させるキャビン昇降装置とを備えたものが知られている。

前記キャビン昇降装置には、上部体とキャビンとの間に設けられた平行リンク機構と、この平行リンク機構を作動させる油圧シリンダとを備え、前記油圧シリンダのロッドの伸縮運動によって平行リンク機構のリンクを上部体に対し回動させることによりキャビンを昇降させるキャビン昇降装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−１８４１２７号公報

しかしながら、従来のキャビン昇降装置では、油圧シリンダのロッドを何れか一方のストロークエンドまで駆動することにより、キャビンを予め設定された上側停止位置に駆動するように構成されているので、この上側停止位置においては、ロッドが油圧シリンダ内で当たり止めされて物理的にそれ以上伸張又は短縮できなくなるだけでなく、この当たり止めの状態からさらに作動油が供給されることにより油圧シリンダ内の作動油が高圧となり、外力を受けてもロッドがほとんど伸縮し得ない状態となる。

したがって、従来のキャビン昇降装置では、キャビンを前記上側停止位置とした状態で作業を行なうと、当該作業時に走行体や上部体に生じる振動、つまり油圧シリンダに付加される振動がほとんどそのままキャビンに伝達され、乗員に不快感を与えるおそれがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、上側停止位置とされたキャビンについて、走行体や上部体から伝達する振動を緩和することができるキャビン昇降装置及びキャビンの駆動方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明は、作業機械の自走式の走行体上に搭載された上部体に対し、当該上部体に昇降自在に保持されたキャビンを昇降させる油圧シリンダを有するキャビン昇降装置であって、前記油圧シリンダに対する作動油の供給及び排出を調整する給排弁と、この給排弁を操作することにより前記油圧シリンダのロッドの伸縮動作を制御する制御手段とを備え、前記キャビンは、前記油圧シリンダにより上昇した状態で支持される上側停止位置と、前記油圧シリンダにより下降した状態で支持される下側停止位置との間で前記上部体に対して昇降可能であり、前記制御手段は、前記上側停止位置が前記油圧シリンダのロッドがストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側となるように前記キャビンを停止させることを特徴とするキャビン昇降装置を提供する。

本発明によれば、キャビンを、油圧シリンダのロッドがストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側の上側停止位置で停止させるように構成されているので、ロッドがストロークエンドに達した上限位置でキャビンが停止するのを防止することができる。

このように、ロッドがストロークエンドよりも手前側の位置、すなわち、途中位置で止められることにより、当該ロッドが高圧でストロークエンドに押し付けられている状況と異なり、当該ロッドはある程度伸縮方向に変位できる状況となる。

したがって、キャビンを上側停止位置とした状態で作業を行ない、当該作業時に走行体や上部体に生じた振動がロッドに付加された場合であっても、この振動に応じてロッドがシリンダ内の作動油の圧縮を伴いながら伸縮することによって、前記油圧シリンダがダンパとして作用し、前記振動を有効に吸収することができる。

具体的に、前記制御手段は、キャビンを前記上側停止位置に停止させるのに当たって、前記上側停止位置よりも下方の特定の位置に前記キャビンが到達したことを検出可能な位置検出手段によりキャビンが検出された時点を基準にしてロッドの伸縮動作を停止させることにより、前記キャビンが前記上限位置に到達する前の段階でキャビンを前記上側停止位置に停止させるように構成することができる。

この構成によれば、上限位置に到達する前の段階でキャビンを停止させることにより、上昇の過程でキャビンを停止させることができるので、一旦キャビンを上限位置まで駆動した後に上側停止位置まで戻す場合よりもキャビンを上昇させる時間を短縮することができる。

また、前記制御手段は、キャビンを前記上側停止位置に停止させるのに当たって、前記キャビンが前記上限位置に到達したか否かを検出する位置検出手段によりキャビンが前記上限位置に到達したことが検出された後に、この上限位置から所定量だけキャビンを下降させるように構成することができる。

この構成によれば、位置検出手段によりキャビンが上限位置に到達したことが検出されてからキャビンを所定量だけ下降させるようにしているので、位置検出手段によるキャビンの位置検出に多少の誤差があっても、キャビンを確実に上側停止位置に停止させることができる。

すなわち、前記構成では、仮に位置検出手段により上限位置に到達したと検出されたキャビンの実際の位置が上限位置ではない場合（位置検出手段に誤差が生じている場合）であっても、現時点における位置からキャビンをさらに所定量だけ下降させるため、位置検出の時点における位置にかかわらずキャビンを少なくとも上側停止位置に停止させることができる。換言すれば、ロッドがストロークエンドで停止するのを確実に回避することができる。

なお、前記「所定量」とは、上限位置にあるキャビンを下降させた場合に、上側停止位置に到達する移動量のことである。すなわち、位置検出手段の検出時点におけるキャビンの実際の位置が上限位置よりも下である場合であっても、前記所定量だけ下降させることによりキャビンを上側停止位置よりも下方に停止させることができる。

さらに、前記制御手段は、乗員からの前記キャビンを昇降させるための指令操作を受ける操作部の上昇指令操作が解除されたときに、前記キャビンを所定量だけ下降させるように構成することができる。

この構成によれば、操作部によるキャビンの上昇指令操作の解除に応じて、当該操作解除の時点におけるキャビンの位置にかかわらず、キャビンを所定量だけ下降させることができる。

そのため、操作部による上昇指令操作中に既にキャビンが上限位置に到達している場合であっても、その後、操作部の操作が解除されることにより、キャビンを所定量だけ上限位置から下降させるため、キャビンの位置を検出する検出手段等を用いなくても、キャビンを確実に上側停止位置に停止させることができる。

なお、前記「所定量」とは、上限位置にあるキャビンを下降させた場合に、上側停止位置に到達する移動量のことである。すなわち、操作部の操作の解除時点におけるキャビンの位置が上限位置よりも下である場合であっても、前記所定量だけ下降させることによりキャビンを上限位置よりも下方に停止させることができる。

また、前記制御手段は、前記下側停止位置が前記油圧シリンダのロッドが前記上限位置に対応するストロークエンドの反対側のストロークエンドに達したときの下限位置よりも手前側となるように、前記キャビンを停止させるように構成することができる。

この構成によれば、キャビンを、油圧シリンダのロッドが上限位置に対応するストロークエンドの反対側のストロークエンドに達したときの下限位置よりも手前側に設定された下側停止位置に停止させるように構成されているので、ロッドがストロークエンドに達した下限位置でキャビンが停止するのを防止することができる。

したがって、キャビンを下側停止位置とした状態で作業を行ない、当該作業時に走行体や上部体に生じた振動がロッドに付加された場合であっても、この振動に応じてロッドがシリンダ内の作動油の圧縮を伴いながら伸縮することによって、前記油圧シリンダがダンパとして作用し、前記振動を有効に吸収することができる。

また、本発明は、作業機械の自走式の走行体上に搭載された上部体に対し、油圧シリンダにより上昇した状態で支持される上側停止位置と前記油圧シリンダにより下降した状態で支持される下側停止位置との間で昇降自在に保持されたキャビンを前記上部体に対して上昇させる方法であって、前記キャビンを昇降させる前記油圧シリンダの一方の室内に作動油を供給するとともに他方の室内から作動油を排出することにより前記キャビンを上昇させる給排工程と、前記作動油の供給及び排出を停止することにより、前記上側停止位置が前記油圧シリンダのロッドがストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側となるように前記キャビンを停止させる停止工程とを含むことを特徴とするキャビンの駆動方法を提供する。

この方法によれば、停止工程において、キャビンを、油圧シリンダのロッドがストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側に設定された上側停止位置で停止させるので、ロッドがストロークエンドに達した上限位置でキャビンが停止するのを防止することができる。

前記駆動方法において、前記停止工程では、前記上側停止位置よりも下方の特定の位置に前記キャビンが到達したか否かを確認し、確認された時点を基準にして前記作動油の供給及び排出を停止させることにより、前記キャビンが前記上限位置へ到達する前の段階で当該キャビンの上昇を停止させることが好ましい。

この方法によれば、上限位置に到達する前の段階でキャビンを停止させることにより、上昇の過程でキャビンを停止させることができるので、一旦キャビンを上限位置まで駆動した後に上側停止位置まで戻す場合よりもキャビンを上昇させる時間を短縮することができる。

さらに、前記駆動方法において、前記停止工程では、前記上限位置にキャビンが到達したか否かを確認し、この停止工程においてキャビンが前記上限位置へ到達したことが確認された後に、前記他方の室内に作動油を供給するとともに前記一方の室内の作動油を排出することにより、前記キャビンを上限位置から所定量だけ下降させる逆駆動工程をさらに含むことが好ましい。

この方法によれば、前記停止工程において、キャビンが上限位置まで到達したことが確認されてから、逆駆動工程において、キャビンを下降させるようにしているので、キャビンの位置確認に多少の誤差があっても、キャビンを確実に上側停止位置又はこれよりも下側の位置に停止させることができる。

すなわち、前記方法では、仮に上限位置に到達したことが確認されたキャビンの実際の位置が上限位置ではない場合（位置確認に誤差が生じている場合）であっても、現時点における位置からキャビンをさらに所定量だけ下降させるため、前記位置確認の時点における位置にかかわらずキャビンを少なくとも上限位置の下方の位置に停止させることができる。換言すれば、ロッドがストロークエンドで停止するのを確実に回避することができる。

なお、前記「所定量」とは、上限位置にあるキャビンを下降させた場合に、上側停止位置に到達する移動量のことである。すなわち、位置確認の時点におけるキャビンの実際の位置が上限位置よりも下である場合であっても、前記所定量だけ下降させることにより上限位置よりも下方に停止させることができる。

本発明によれば、上側停止位置とされたキャビンについて、走行体や上部体から伝達する振動を緩和することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るキャビンの昇降装置を概略的に示す側面図であり、キャビンが上昇位置にある状態を示している。図２は、図１の昇降装置の油圧的及び電気的構成を示す回路図である。

各図を参照して、キャビンの昇降装置１は、作業機械の自走式の走行体（例えば、クローラ式走行体等：図示せず）上に搭載された上部体２上に設けられ、この上部体２に対しキャビン３を昇降させるようになっている。

具体的に、昇降装置１は、前記上部体２上に立設されたブラケット４と、このブラケット４とキャビン３との間に設けられた上部リンク５ａ及び下部リンク５ｂを有する平行リンク機構５と、上部リンク５ａをブラケット４に対して回動させる油圧シリンダ６と、この油圧シリンダ６へ作動油を供給する油圧回路７と、この油圧回路７による作動油の流動を制御するコントローラ（制御手段）８とを備えている。

ブラケット４は、前記上部体２上で対をなすブラケット本体９（図では１つ示している）と、これらブラケット本体９の間に延びる軸Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３とを備えている。なお、ブラケット本体９が対向する方向（軸Ｊ１〜Ｊ３が延びる方向）を左右方向とし、この左右方向及び上下方向と直交する方向を前後方向として以下説明する。

軸Ｊ１、Ｊ２は、ブラケット本体９の上部で上下に並んで配設され、軸Ｊ１は上部リンク５ａの基端部を、軸Ｊ２は下部リンク５ｂの基端部をそれぞれ回転自在に支持している。一方、軸Ｊ３は、ブラケット本体９の下部に設けられ、油圧シリンダ６の基端部を回転自在に支持している。

上部リンク５ａ及び下部リンク５ｂは、それぞれ板状に形成され、下部リンク５ｂには後述する油圧シリンダ６を挿通するための孔（図示せず）が適所に設けられている。また、上部リンク５ａ及び下部リンク５ｂの先端部は、キャビン３後部に形成されたキャビンブラケット３ａに対し軸Ｊ４、Ｊ５によりそれぞれ回転自在に軸支されている。

油圧シリンダ６は、前記軸Ｊ３によりブラケット本体９に軸支されたシリンダ本体１０と、このシリンダ本体１０に対して伸縮自在とされたロッド１１と、このロッド１１の伸縮位置を検出可能なストロークセンサからなる位置検出手段１２とを備え、ロッド１１の先端部が左右方向に沿った軸Ｊ６により上部リンク５ａの途中部に対し軸支されている。

そして、この油圧シリンダ６のロッド１１が伸張することにより、前記リンク５ａ、５ｂを回動させて前記キャビン３を上昇することができる一方、ロッド１１が短縮することにより、反対の方向にリンク５ａ、５ｂを回動させてキャビン３を下降させることができる。

具体的に、キャビン３は、ロッド１１がシリンダ本体１０の伸張側のストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側に設定された上側停止位置（図１に示す位置）と、ロッド１１がシリンダ本体１０の短縮側のストロークエンドに達したときの下限位置よりも手前側に設定された下側停止位置との間で昇降自在とされている。なお、この下側停止位置では、キャビン３が前記上部体２の上面付近まで下降した状態となる。

位置検出手段１２は、ロッド１１が前記上側停止位置に対応する伸張位置よりも短縮した特定の位置（以下、停止操作開始位置と称す）に到達したか否かを検出するようになっている。すなわち、位置検出手段１２は、前記上側停止位置よりも下方の特定の位置にキャビン３が到達したことを検出可能に構成されている。

また、位置検出手段１２は、ロッド１１が前記下側停止位置に対応する短縮位置よりも伸張した特定の位置（停止操作開始位置）に到達したか否かも検出することが可能とされている。すなわち、位置検出手段１２は、下側停止位置よりも上方の特定の位置にキャビン３が到達したことを検出可能に構成されている。

なお、前記停止操作開始位置は、ロッド１１が停止操作開始位置に到達した時点から当該ロッド１１の停止操作を開始したときにキャビン３が上側停止位置又は下側停止位置で停止するように、ロッド１１の停止に要する応答時間を加味した上で、設定されている。

以下、昇降装置１の油圧回路７及びコントローラ８について図２を参照して説明する。

油圧回路７は、油圧シリンダ６を駆動する駆動用ポンプ１４と、この駆動用ポンプ１４から油圧シリンダ６への作動油流量を調整するためのパイロットポンプ１５とを備えている。

駆動用ポンプ１４は、パイロット方式の３位置切換弁（給排弁）１６を介して作動油を油圧シリンダ６に供給するようになっている。

３位置切換弁１６は、パイロットポート１６ａ、１６ｂの何れにも作動油が供給されていないときには中立位置Ｃに保持され、パイロットポート１６ａに対し作動油が供給されると切換位置Ａに切換えられ、パイロットポート１６ｂに対し作動油が供給されると切換位置Ｂに切換えられるようになっている。

そして、切換位置Ａでは、駆動用ポンプ１４からの作動油を油圧シリンダ６のロッド１１の短縮側室６ａ内へ供給するとともに伸張側室６ｂから作動油を排出する。中立位置Ｃでは、駆動用ポンプ１４から油圧シリンダ６への作動油の供給及び排出を停止する。切換位置Ｂでは、駆動用ポンプ１４からの作動油を油圧シリンダ６のロッド１１の伸張側室６ｂ内へ供給するとともに短縮側室６ａから作動油を排出する。

さらに、３位置切換弁１６は、パイロットポート１６ａ、１６ｂに対する作動油のパイロット圧の高低によって中立位置Ｃから切換位置Ａ又は切換位置Ｂへのストロークが変化することにより、油圧シリンダ６への作動油の供給流量を調整することが可能となっている。

なお、１７は、リリーフ弁であり、駆動用ポンプ１４から３位置切換弁１６を介して油圧シリンダ６までの油圧系統における作動油の圧力が所定の圧力以上となった場合に、当該油圧系統内の圧力を逃がすようになっている。

一方、パイロットポンプ１５は、前記パイロットポート１６ａに対し電磁式切換弁１８を介して作動油を供給するとともに、パイロットポート１６ｂに対し電磁式切換弁１９を介して作動油を供給するようになっている。

電磁式切換弁１８、１９は、それぞれ後述するコントローラ８からソレノイドに電流が供給されていないときに切換位置Ｄに保持される一方、ソレノイドに電流が供給されると切換位置Ｅに切換られるようになっている。

そして、切換位置Ｄではパイロットポート１６ａ又はパイロットポート１６ｂに対する作動油の供給を停止する一方、切換位置Ｅではパイロットポート１６ａ又はパイロットポート１６ｂに対して作動油を供給するようになっている。

すなわち、電磁式切換弁１８を切換位置Ｅに操作した場合にはパイロットポート１６ａにパイロット圧が付与されることにより、３位置切換弁１６が切換位置Ａに操作されて、油圧シリンダ６の短縮側室６ａ内に作動油が供給されるとともに伸張側室６ｂから作動油が排出され、キャビン３が下降することになる。以下、電磁式切換弁１８を下降側切換弁１８と称することとする。

また、電磁式切換弁１９を切換位置Ｅに操作した場合にはパイロットポート１６ｂにパイロット圧が付与されることにより、３位置切換弁１６が切換位置Ｂに操作されて、油圧シリンダ６の伸張側室６ｂ内に作動油が供給されるとともに短縮側室６ａから作動油が排出され、キャビン３が上昇することになる。以下、電磁式切換弁１９を上昇側切換弁１９と称することとする。

これら上昇側切換弁１９及び下降側切換弁１８の操作を電気的に制御するコントローラ８は、前記位置検出手段１２と、乗員によりキャビン３を上昇又は下降させる旨の操作が入力される操作部２０とのそれぞれに対し、電気的に接続されている。

操作部２０は、操作レバー等からなる入力手段であり、通常時には中立位置とされて、入力操作が解除された状態となり、前記中立位置から一方又は他方へ操作されることにより、キャビン３の上昇又は下降の旨の入力をすることが可能とされている。

そして、コントローラ８は、位置検出手段１２及び操作部２０から入力された信号に基づいて各切換弁１８、１９を操作することにより、以下に説明する処理を実行する。

図３は、図２のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。

図２及び図３を参照して、コントローラ８による処理が実行されると、操作部２０による上昇操作が入力されることに応じて（ステップＳ１でＹＥＳ）、上昇側切換弁１９を作動させる（ステップＳ２：供給工程）。

つまり、上昇側切換弁１９を切換位置Ｅに切換えることにより、３位置切換弁１６のパイロットポート１６ｂに対しパイロットポンプ１５から作動油が供給されることにより当該３位置切換弁１６が切換位置Ｂに切換えられて、油圧シリンダ６の伸張側室６ｂに対し駆動用ポンプ１４から作動油が供給されるとともに油圧シリンダ６の短縮側室６ａから作動油が排出される結果、キャビン３が上昇を開始する。

次いで、位置検出手段１２によりロッド１１が停止操作開始位置に到達しているか否か、すなわち、キャビン３が上側停止位置の手前の位置まで到達したか否かを判定し（ステップＳ３）、停止開始位置に到達していると判定されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、上昇側切換弁１９の作動を停止する（ステップＳ４：停止工程）。

つまり、上昇側切換弁１９を切換位置Ｄに復帰させることにより、パイロットポート１６ｂに対する作動油の供給が停止されるとともに、これに伴い３位置切換弁１６も中立位置Ｃに復帰して、油圧シリンダ６に対する作動油の供給及び油圧シリンダ６からの作動油の排出が停止される。

そして、前記ステップＳ４では停止操作開始位置に到達した時点から油圧シリンダ６に対する作動油の給排を停止させるようにしているが、前記３位置切換弁１６を切換位置Ｂから中立位置Ｃへ復帰する間には、油圧シリンダに対する作動油の給排が瞬間的に停止するのではなく徐々に停止することになるので、前記到達の時点から所定の距離だけ進んだ位置でキャビン３が停止することになる。

すなわち、前記停止操作開始位置への到達を確認した時点からキャビン３が完全に停止するまでの間には、若干の応答時間が発生することになるが、本実施形態では、停止操作開始時位置が、前記応答時間を加味して上側停止位置よりも下の位置に設定されているため、前記ステップＳ４が実行されることによりキャビン３を上側停止位置に停止させることができる。

以上説明したように、前記昇降装置１によれば、キャビン３を、油圧シリンダ６のロッド１１がストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側に設定された上側停止位置で停止させるように構成されているので、ロッド１１がストロークエンドに達した上限位置でキャビン３が停止するのを防止することができる。

このように、ロッド１１がストロークエンドよりも手前側の位置、すなわち、途中位置で止められることにより、当該ロッド１１が高圧でストロークエンドに押し付けられている状況と異なり、当該ロッド１１はある程度伸縮方向に変位できる状況となる。

すなわち、図２に示すように、ロッド１１がストロークエンドまで到達した場合には、当該ロッド１１が高圧でストロークエンドに押し付けられるため、短縮側室６ａ又は伸張側室６ｂ内が前記リリーフ弁１７に規定された圧力まで上がってしまい、外力を受けてもロッド１１がほとんど伸縮し得ない状態となるが、前記実施形態のように、ロッド１１をストロークエンドの手前側に停止させることにより、短縮側室６ａ又は伸張側室６ｂ内の圧力がリリーフ弁１７の規定圧まで上昇するのを抑制することができる。

したがって、キャビン３を上側停止位置とした状態で作業を行ない、当該作業時に走行体や上部体に生じた振動がロッド１１に付加された場合であっても、この振動に応じてロッド１１がシリンダ本体１０内の作動油の圧縮を伴いながら伸縮することによって、油圧シリンダ６がダンパとして作用し、前記振動を有効に吸収することができる。

具体的に、位置検出手段１２によりロッド１１が停止操作開始位置に到達した時点でキャビン３の上昇を停止するようにした前記実施形態によれば、上限位置に到達する前の段階でキャビン３を停止させることにより、上昇の過程でキャビン３を停止させることができるので、一旦キャビン３を上限位置まで駆動した後に上側停止位置まで戻す場合よりもキャビン３を上昇させる時間を短縮することができる。

なお、上記の説明では、キャビン３を上昇させる際の制御についてのみ説明しているが、下降させる際にも同様の処理を実行することができる。すなわち、前記ステップＳ１で下降操作が入力されていると判定された場合に、ステップＳ２で下降側切換弁１８を作動し、ステップＳ３でロッド１１が短縮側のストロークエンドの手前位置（目標停止位置）に到達したと判定された場合に、ステップＳ４で下降側切換弁１８の作動を停止させればよい。

また、前記実施形態では、位置検出手段１２としてストロークセンサを採用した例を説明しているが、前記各リンク５ａ、５ｂ（図１参照）の回転位置を検出するアングルセンサや、各リンク５ａ、５ｂの動作に応じてＯＮ又はＯＦＦされるリミットスイッチ等を採用することもできる。

さらに、前記実施形態では、ロッド１１が停止操作開始位置に到達したことが検出された場合に、ロッド１１の伸縮を停止させるようにしているが、ロッド１１がストロークエンドに到達した後にキャビン３を下降させるようにしてもよい。

すなわち、前記位置検出手段１２を、ロッド１１が伸張側のストロークエンドに到達しているか否か、すなわち、キャビン３が上限位置に到達したか否かを検出可能に構成した上で、コントローラ８によって以下の処理を実行することにより上述した効果を得ることができる。

図４は、別の実施形態のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。

図２及び図４を参照して、コントローラ８による処理が実行されると、操作部２０による上昇操作が入力されることに応じて（ステップＴ１でＹＥＳ）、上昇側切換弁１９を作動させる（ステップＴ２：給排工程）。

つまり、上昇側切換弁１９を切換位置Ｅに切換えることにより、３位置切換弁１６のパイロットポート１６ｂに対しパイロットポンプ１５から作動油が供給されることにより当該３位置切換弁１６が切換位置Ｂに切換えられて、油圧シリンダ６の伸張室６ｂに対し駆動用ポンプ１４から作動油が供給されるとともに油圧シリンダ６の短縮側室６ａから作動油が排出される結果、キャビン３が上昇を開始する。

次いで、位置検出手段１２によりロッド１１がストロークエンドに到達しているか否か、すなわち、キャビン３が上限位置に到達したか否かを判定し（ステップＴ３）、ストロークエンドに到達していると判定されると（ステップＴ３でＹＥＳ）、上昇側切換弁１９の作動を停止する（ステップＴ４）。

次いで、下降側切換弁１８を作動させる（ステップＴ５）、つまり、下降側切換弁１８を切換位置Ｅに切換えることにより、３位置切換弁１６のパイロットポート１６ａに対しパイロットポンプ１５から作動油が供給されることにより当該３位置切換弁１６が切換位置Ａに切換えられて、油圧シリンダ６の短縮側室６ａに対し駆動用ポンプ１４から作動油が供給されるとともに油圧シリンダ６の伸張側側室６ｂから作動油が排出される結果、キャビン３が下降を開始する（逆駆動工程）。

次いで、予め設定された規定時間（例えば、１秒）が経過するまでの間（ステップＴ６でＹＥＳ）、下降側切換弁１８の作動を継続する（ステップＴ５）。

ここで、前記規定時間とは、上限位置から前記上側停止位置までの移動距離（所定量）に対応して予め設定された時間であって、キャビン３を停止させる際の前記応答時間を加味したものである。したがって、前記規定時間が経過した時点で（ステップＴ６でＹＥＳ）、下降側切換弁１８の作動を停止させることにより（ステップＴ７：停止工程）、キャビン３を上側停止位置に停止させることができる。

以上説明したように、位置検出手段１２によりキャビン３が上限位置に到達したことが検出されてからキャビン３を規定時間（所定量）だけ下降させる前記実施形態によれば、位置検出手段１２によるキャビン３の位置検出に多少の誤差があっても、キャビン３を確実に上限位置よりも下側の位置に停止させることができる。

すなわち、前記実施形態では、仮に位置検出手段１２により上限位置に到達したと検出されたキャビン３の実際の位置が上限位置ではない場合（例えば、位置検出手段１２に誤差が生じている場合）であっても、現時点における位置からキャビン３をさらに所定量だけ下降させるため、位置検出の時点における位置にかかわらずキャビン３を少なくとも上限位置の下方の位置に停止させることができる。換言すれば、ロッド１１がストロークエンドで停止するのを確実に回避することができる。

なお、上記の説明では、キャビン３を上昇させる際の制御についてのみ説明しているが、位置検出手段１２を、ロッド１１が短縮側のストロークエンドに到達しているか否か、すなわち、キャビン３が下限位置に到達しているか否かを検出可能に構成することにより、キャビン３を下降させる際にも同様の処理を実行することができる。

すなわち、ステップＴ１で下降操作が入力されていると判定された場合に、ステップＴ２で下降側切換弁１８を作動し、ステップＴ３でキャビン３が下限位置に到達していると判定された場合に、ステップＴ４で下降側切換弁１８を停止し、ステップＴ５及びステップＴ６で上昇側切換弁１９を規定時間だけ作動して、この上昇側切換弁１９をステップＴ７で停止させることができる。これにより、キャビン３を下側停止位置で停止させることができる。

また、前記実施形態では、位置検出手段としてストロークセンサを採用した例を説明しているが、前記油圧シリンダ６の短縮側室６ａ又は伸張側室６ｂ内の圧力を検出する圧力センサを採用することもできる。

さらに、前記実施形態では、ロッド１１の位置を検出する位置検出手段１２を設けているが、以下に説明するコントローラ８の処理を実行させることにより、位置検出手段１２を省略することができる。

図５は、別の実施形態のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。

図２及び図５を参照して、コントローラ８による処理が実行されると、操作部２０による上昇操作が入力されることに応じて（ステップＵ１でＹＥＳ）、上昇側切換弁１９を作動させる（ステップＵ２）。

そして、上昇操作の入力が解除されると（ステップＵ３でＹＥＳ）、前記上昇側切換弁１９を停止させる（ステップＵ４）。

次いで、予め設定された規定時間（例えば、１秒）が経過するまでの間（ステップＵ６でＹＥＳ）、下降側切換弁１８を作動させる（ステップＵ５）。

ここで、前記規定時間とは、上限位置から前記上側停止位置までの移動距離（所定量）に対応して予め設定された時間であって、キャビン３を停止させる際の前記対応時間を加味したものである。したがって、規定時間が経過した時点で（ステップＵ６でＹＥＳ）、下降側切換弁１８の作動を停止させることにより（ステップＵ７）、キャビン３を前記移動距離だけ下降させた上で当該キャビン３を停止させることができる。

そのため、前記上昇操作入力の解除の時点（ステップＵ３でＹＥＳ）で、仮にキャビン３が上限位置にある場合には、前記所定時間下降させることにより、当該キャビン３を上側停止位置で停止させることができる。

以上説明したように、操作部２０による操作が解除された場合にキャビン３を下降させる前記実施形態によれば、操作部２０によるキャビン３の上昇操作の解除に応じて、当該操作解除の時点におけるキャビン３の位置にかかわらず、キャビン３を所定量だけ下降させることができる。

そのため、操作部２０による上昇操作中に既にキャビン３が上限位置に到達している場合であっても、その後、操作部２０の操作が解除されることにより、キャビン３を所定量だけ上限位置から下降させるため、キャビン３の位置を検出する検出手段等を用いなくても、キャビン３を確実に上限位置よりも下側の位置に停止させることができる。

なお、上記の説明では、キャビン３を上昇させる際の制御についてのみ説明しているが、下降させる際にも同様の処理を実行することができる。すなわち、ステップＵ１で下降操作が入力されていると判定された場合に、ステップＵ２で下降側切換弁１８を操作し、ステップＵ３で操作部２０による操作が解除されたと判定された場合に、ステップＵ４で下降側切換弁１８を停止し、ステップＵ５及びステップＵ６で上昇側切換弁１９を規定時間だけ作動して、この上昇側切換弁１９をステップＵ７で停止させることができる。これにより、操作部２０の操作解除の時点でキャビン３が下限位置に到達している場合には、当該キャビン３を下側停止位置で停止させることができる。

また、前記各実施形態では、キャビン３を昇降自在に保持する手段として平行リンク機構５を例示しているが、この保持手段の形態は特に限定されるものではない。すなわち、保持手段としては、例えば、上部体２上に立設されたレールとキャビン３に設けられたスライダとを相互に摺動自在に連結する垂直レール式の保持手段や、キャビン３の下面をひし形関節付きのフレームで保持したパンタグラフ型の保持手段を採用することもできる。

本発明の実施形態に係るキャビンの昇降装置を概略的に示す側面図であり、キャビンが上昇位置にある状態を示している。図１の昇降装置の油圧的及び電気的構成を示す回路図である。図２のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。別の実施形態のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。別の実施形態のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。

１昇降装置
２上部体
３キャビン
５平行リンク機構
６油圧シリンダ
６ａ短縮側室
６ｂ伸張側室
８コントローラ（制御手段）
１１ロッド
１２位置検出手段
１６３位置切換弁（給排弁）
２０操作部

Claims

作業機械の自走式の走行体上に搭載された上部体に対し、当該上部体に昇降自在に保持されたキャビンを昇降させる油圧シリンダを有するキャビン昇降装置であって、
前記油圧シリンダに対する作動油の供給及び排出を調整する給排弁と、
この給排弁を操作することにより前記油圧シリンダのロッドの伸縮動作を制御する制御手段とを備え、
前記キャビンは、前記油圧シリンダにより上昇した状態で支持される上側停止位置と、前記油圧シリンダにより下降した状態で支持される下側停止位置との間で前記上部体に対して昇降可能であり、
前記制御手段は、前記上側停止位置が前記油圧シリンダのロッドがストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側となるように前記キャビンを停止させることを特徴とするキャビン昇降装置。
前記上側停止位置よりも下方の特定の位置に前記キャビンが到達したことを検出可能な位置検出手段をさらに備え、前記制御手段は、キャビンを前記上側停止位置に停止させるのに当たって、前記位置検出手段によりキャビンが検出された時点を基準にしてロッドの伸縮動作を停止させることにより、前記キャビンが前記上限位置に到達する前の段階でキャビンを前記上側停止位置に停止させることを特徴とする請求項１に記載のキャビン昇降装置。
前記キャビンが前記上限位置に到達したか否かを検出する位置検出手段をさらに備え、前記制御手段は、キャビンを前記上側停止位置に停止させるのに当たって、前記位置検出手段によりキャビンが前記上限位置に到達したことが検出された後に、この上限位置から所定量だけキャビンを下降させることを特徴とする請求項１に記載のキャビンの昇降装置。
乗員からの前記キャビンを昇降させるための指令操作を受ける操作部をさらに備え、前記制御手段は、前記操作部の上昇指令操作が解除されたときに、前記キャビンを所定量だけ下降させることを特徴とする請求項１に記載のキャビンの昇降装置。
前記制御手段は、前記下側停止位置が前記油圧シリンダのロッドが前記上限位置に対応するストロークエンドの反対側のストロークエンドに達したときの下限位置よりも手前側となるように、前記キャビンを停止させることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のキャビン昇降装置。
作業機械の自走式の走行体上に搭載された上部体に対し、油圧シリンダにより上昇した状態で支持される上側停止位置と前記油圧シリンダにより下降した状態で支持される下側停止位置との間で昇降自在に保持されたキャビンを前記上部体に対して上昇させる方法であって、
前記キャビンを昇降させる前記油圧シリンダの一方の室内に作動油を供給するとともに他方の室内から作動油を排出することにより前記キャビンを上昇させる給排工程と、
前記作動油の供給及び排出を停止することにより、前記上側停止位置が前記油圧シリンダのロッドがストロークエンドに達したときの上限位置よりも手前側となるように前記キャビンを停止させる停止工程とを含むことを特徴とするキャビンの駆動方法。
前記停止工程では、前記上側停止位置よりも下方の特定の位置に前記キャビンが到達したか否かを確認し、確認された時点を基準にして前記作動油の供給及び排出を停止させることにより、前記キャビンが前記上限位置へ到達する前の段階で当該キャビンの上昇を停止させることを特徴とする請求項６に記載のキャビンの駆動方法。
前記停止工程では、前記上限位置にキャビンが到達したか否かを確認し、この停止工程においてキャビンが前記上限位置へ到達したことが確認された後に、前記他方の室内に作動油を供給するとともに前記一方の室内の作動油を排出することにより、前記キャビンを上限位置から所定量だけ下降させる逆駆動工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のキャビンの駆動方法。