JP5145931B2 - Lever operating reaction force control device for construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、建設機械の操作レバーに操作反力を付与するレバー操作反力制御装置に関するものである。 The present invention relates to a lever operation reaction force control device that applies an operation reaction force to an operation lever of a construction machine.
従来、クレーンなどの建設機械の旋回体の旋回操作を行う際に操作レバーに操作反力を付与することで旋回体の加速の変化状況をオペレータに感知させ、目標位置への旋回体の微妙な旋回操作を容易に行えるようにするレバー操作反力制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when turning a swinging body of a construction machine such as a crane, an operation reaction force is applied to the operation lever to make the operator sense the change in the acceleration of the swinging body, and the swinging body to the target position is subtle. A lever operation reaction force control device that makes it possible to easily perform a turning operation is known (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に開示されたレバー操作反力制御装置は、操作レバーが中立位置にあるときに旋回体を旋回させる旋回モータの回転がフリーとなる旋回中立フリー型の旋回制御装置に適用されている。この旋回制御装置では、操作レバーを中立位置から傾倒させるほど前記旋回モータに供給される油圧が増加して旋回体の旋回が加速されるようになっている。そして、レバー操作反力制御装置は、前記旋回モータに供給される油圧を検出する検出器と、操作レバーに操作反力を付与する反力機構と、その反力機構に操作反力を生じさせるための操作用の油圧を供給する操作用油圧ポンプと、その操作用油圧ポンプから反力機構への油圧の供給路に設けられた電磁比例減圧弁と、前記検出器の検出結果に基づいて前記電磁比例減圧弁を制御して前記反力機構へ供給される操作用の油圧を調節することにより反力機構が操作レバーに付与する操作反力を制御するコントローラとを備えている。 The lever operation reaction force control device disclosed in Patent Document 1 is applied to a turning neutral-free turning control device in which the turning motor for turning the turning body is turned free when the operating lever is in the neutral position. Yes. In this turning control device, as the operating lever is tilted from the neutral position, the hydraulic pressure supplied to the turning motor increases and the turning of the turning body is accelerated. The lever operation reaction force control device detects a hydraulic pressure supplied to the swing motor, a reaction force mechanism that applies an operation reaction force to the operation lever, and generates an operation reaction force in the reaction force mechanism. An operation hydraulic pump for supplying an operation hydraulic pressure, an electromagnetic proportional pressure reducing valve provided in a hydraulic pressure supply path from the operation hydraulic pump to the reaction force mechanism, and the detection result of the detector A controller for controlling an operation reaction force applied to the operation lever by the reaction force mechanism by adjusting an operation hydraulic pressure supplied to the reaction force mechanism by controlling the electromagnetic proportional pressure reducing valve.
前記旋回体の加速時に旋回モータに供給される油圧が増加すると、その増加を検出器が検出し、コントローラがその検出器の検出結果に応じて電磁比例減圧弁を制御して反力機構へ供給する操作用の油圧を増加させることによって、反力機構が操作レバーに付与する操作反力を増加させるようになっている。このような機構によって、オペレータは、操作レバーに加わる操作反力の大きさから旋回体の加速の状況を感知しながら旋回体の旋回操作を行うことが可能となっている。
ところで、旋回制御装置には、上記旋回中立フリー型のもの以外に操作レバーを傾倒状態から中立位置へ戻すにつれて旋回体が制動されて旋回停止となる旋回中立ブレーキ(ロック)型のものがある。このような旋回中立ブレーキ型の旋回制御装置に上記した特許文献1のレバー操作反力制御装置を適用した場合には、オペレータが旋回体を減速制動するために操作レバーを中立位置に戻すときに操作反力を感じることができないという問題点が生じる。 By the way, the turning control device includes a turning neutral brake (lock) type in which the turning body is braked to stop turning as the operation lever is returned from the tilted state to the neutral position, in addition to the turning neutral free type. When the lever operation reaction force control device of Patent Document 1 described above is applied to such a turning neutral brake type turning control device, when the operator returns the operating lever to the neutral position in order to decelerate and brake the turning body. There arises a problem that the operation reaction force cannot be felt.
すなわち、上記旋回中立フリー型の旋回制御装置では、旋回体の旋回を減速させるときには操作レバーを逆方向に傾倒させて旋回体に制動を掛けるため、操作レバーを傾倒状態から中立位置へ戻す際にオペレータに操作反力を感じさせる必要がない。このため、上記レバー操作反力制御装置では、操作レバーを中立位置から傾倒させていくときには反力機構が操作レバーに操作反力を付与するが、操作レバーを傾倒状態から中立位置へ戻すときには反力機構は操作レバーに操作反力を付与しないようになっている。 That is, in the above-described turning neutral free-type turning control device, when the turning of the turning body is decelerated, the operating lever is tilted in the reverse direction to brake the turning body, and therefore when the operating lever is returned from the tilted state to the neutral position. There is no need to make the operator feel the reaction force. For this reason, in the lever operation reaction force control device, the reaction force mechanism applies an operation reaction force to the operation lever when the operation lever is tilted from the neutral position, but the reaction force mechanism applies a reaction force when the operation lever is returned from the tilted state to the neutral position. The force mechanism does not apply an operation reaction force to the operation lever.
これに対して、旋回中立ブレーキ型の旋回制御装置では、操作レバーを傾倒状態から中立位置へ戻す度合いに応じて旋回体に制動が掛かるようになっているため、操作レバーを中立位置に戻すときに操作反力を感じられることが旋回体の減速制動操作のために有効となるが、上記レバー操作反力制御装置をこの旋回中立ブレーキ側の旋回制御装置に適用すると、操作レバーを中立位置へ戻すときに操作反力を感じることができず、旋回体を減速させる速度調節や旋回体の停止位置の調節などにおいて微妙な調整が難しくなる。 On the other hand, in the turning neutral brake type turning control device, since the turning body is braked according to the degree to which the operating lever is returned from the tilted state to the neutral position, when the operating lever is returned to the neutral position. However, when the lever operation reaction force control device is applied to the turning control device on the turning neutral brake side, the operation lever is moved to the neutral position. The operational reaction force cannot be felt when returning, and delicate adjustment becomes difficult in speed adjustment for decelerating the turning body and adjustment of the stop position of the turning body.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、操作レバーの傾倒操作時のみならず、中立位置への復帰操作時にもオペレータが操作レバーの操作反力を感じることが可能な建設機械のレバー操作反力制御装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is not only when the operation lever is tilted but also when the operator operates the reaction force of the operation lever when returning to the neutral position. It is to provide a lever operation reaction force control device for construction machinery capable of feeling the above.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、モータの駆動によって駆動する駆動体を備え、操作レバーを中立位置から傾倒させるのに応じて前記駆動体の動きが加速される一方、前記操作レバーを傾倒させた状態から前記中立位置へ戻すのに応じて前記駆動体の動きが制動される建設機械に設けられ、前記操作レバーにより前記駆動体の操作を行うときにこの操作レバーに付与される操作反力を調整する建設機械のレバー操作反力制御装置であって、前記操作レバーを前記中立位置から傾倒させるときに供給される操作用の油圧に応じてその操作レバーに操作反力を付与する加速時反力付与部と、前記操作レバーを傾倒させた状態から前記中立位置へ戻すときに供給される操作用の油圧に応じてその操作レバーに操作反力を付与する減速時反力付与部とを有する反力機構と、前記反力機構に前記操作用の油圧を供給する操作用油圧ポンプと、前記操作用油圧ポンプからの前記操作用の油圧を前記加速時反力付与部と前記減速時反力付与部のいずれか一方に供給する操作圧切換手段と、前記駆動体の動きが加速中か減速中かを検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動体が加速中の場合には前記操作用の油圧が前記加速時反力付与部に供給される一方、前記駆動体が減速中の場合には前記操作用の油圧が前記減速時反力付与部に供給されるように前記操作圧切換手段を制御するコントローラとを備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a driving body that is driven by driving a motor, and the movement of the driving body is accelerated in response to the operation lever being tilted from the neutral position. The operating lever is provided in a construction machine in which movement of the driving body is braked in response to returning the operating lever from the tilted state to the neutral position, and the operating lever is operated when the operating body is operated by the operating lever. A lever operation reaction force control device for a construction machine that adjusts an operation reaction force applied to the operation lever according to an operation hydraulic pressure supplied when the operation lever is tilted from the neutral position. An acceleration reaction force applying portion for applying a reaction force and an operation reaction force applied to the operation lever according to an operation hydraulic pressure supplied when the operation lever is tilted back to the neutral position. A reaction force mechanism having a reaction force applying unit at the time of deceleration, an operation hydraulic pump for supplying the operation hydraulic pressure to the reaction force mechanism, and the operation hydraulic pressure from the operation hydraulic pump to An operating pressure switching means for supplying to either one of the force applying portion and the deceleration reaction force applying portion, an operation state detecting means for detecting whether the movement of the driving body is accelerating or decelerating, and the operating state Based on the detection result of the detection means, when the driving body is accelerating, the operation hydraulic pressure is supplied to the acceleration reaction force applying unit, while when the driving body is decelerating, the operation is performed. And a controller for controlling the operation pressure switching means so that the hydraulic pressure for the operation is supplied to the reaction force application unit at the time of deceleration.
この請求項1に記載の発明では、操作レバーを中立位置から傾倒させて駆動体の動きを加速させるときには、加速時反力付与部に操作用の油圧が供給されるように操作圧切換手段を制御して加速時反力付与部から操作レバーに操作反力を付与させることができる一方、操作レバーを傾倒させた状態から中立位置へ戻して駆動体の動きを減速させるときには、減速時反力付与部に操作用の油圧が供給されるように操作圧切換手段を制御して減速時反力付与部から操作レバーに操作反力を付与させることができる。このため、操作レバーの傾倒操作時のみならず、中立位置への復帰操作時にもオペレータが操作レバーの操作反力を感じることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the operating lever is tilted from the neutral position to accelerate the movement of the driving body, the operating pressure switching means is provided so that the operating hydraulic pressure is supplied to the acceleration reaction force applying section. The control reaction force can be applied to the operation lever from the reaction force application section during acceleration, while when the operation lever is tilted back to the neutral position to decelerate the movement of the driver, the reaction force during deceleration The operating pressure switching means can be controlled such that the operating hydraulic pressure is supplied to the applying portion, and the operating reaction force can be applied to the operating lever from the deceleration reaction force applying portion. Therefore, the operator can feel the operation reaction force of the operation lever not only when the operation lever is tilted but also when the operation lever is returned to the neutral position.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置において、前記建設機械は、前記操作レバーを中立位置から一側と他側のいずれに傾倒させるかに応じて前記駆動体の動作方向が切り換わるように構成されており、前記反力機構は、前記加速時反力付与部及び前記減速時反力付与部のいずれかとして機能し得る一対の反力付与部を有し、前記操作レバーが前記一側に傾倒されているときには、前記一対の反力付与部のうち一方の反力付与部が前記加速時反力付与部として機能する一方、他方の反力付与部が前記減速時反力付与部として機能し、前記操作レバーが前記他側に傾倒されているときには、前記一方の反力付与部が前記減速時反力付与部として機能する一方、前記他方の反力付与部が前記加速時反力付与部として機能することを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is the lever operation reaction force control device for the construction machine according to claim 1, wherein the construction machine tilts the operation lever from the neutral position to one side or the other side. Accordingly, the direction of operation of the drive body is switched, and the reaction force mechanism is a pair of reaction forces that can function as either the acceleration reaction force application unit or the deceleration reaction force application unit. When the operating lever is tilted to the one side, one reaction force application portion of the pair of reaction force application portions functions as the acceleration reaction force application portion, while the other When the reaction force application portion functions as the deceleration-time reaction force application portion and the operating lever is tilted to the other side, the one reaction force application portion functions as the deceleration-time reaction force application portion, The other reaction force imparting part has a reaction force during acceleration It is characterized in that functions as a part.
この請求項2に記載の発明によれば、操作レバーを中立位置から一側と他側のいずれに傾倒させるかに応じて駆動体の動作方向が切り換わる建設機械において、駆動体をいずれの動作方向に動かす場合でも駆動体の加速時及び減速制動時の両方で操作レバーに操作反力を付与することができる。 According to the second aspect of the present invention, in the construction machine in which the operation direction of the drive body is switched depending on whether the operation lever is tilted from the neutral position to one side or the other side, the operation of the drive body is changed. Even in the case of moving in the direction, an operation reaction force can be applied to the operation lever during both acceleration and deceleration braking of the drive body.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置において、前記モータは、油圧モータからなり、前記動作状態検出手段は、前記駆動体の動作方向を検出するための動作方向検出部と、前記モータを通って作動油が流れる経路においてそのモータの両側での油圧をそれぞれ検出する動作圧検出器とを含み、前記コントローラは、前記動作方向検出部の検出結果と前記動作圧検出器の検出結果とに基づいて、前記駆動体の動作方向を判断するとともに前記駆動体が加速中または減速中のいずれであるかを判断することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the lever operating reaction force control device for the construction machine according to the second aspect, the motor is a hydraulic motor, and the operation state detecting means detects an operation direction of the drive body. An operating direction detector for detecting the hydraulic pressure on both sides of the motor in a path through which the hydraulic oil flows through the motor, and the controller detects the operating direction detector Based on the result and the detection result of the operating pressure detector, the operating direction of the driving body is determined and whether the driving body is accelerating or decelerating is determined. .
この請求項3に記載の発明によれば、駆動体の動作方向を検出するとともに駆動体が加速中または減速中のいずれであるかを検出するための具体的な構造を構成することができる。 According to the third aspect of the invention, it is possible to configure a specific structure for detecting the operation direction of the drive body and detecting whether the drive body is accelerating or decelerating.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置において、前記コントローラは、前記駆動体が所定の一方向に動作し、かつ、加速中であると判断した場合には前記一方の反力付与部に前記操作用の油圧が供給される一方、前記駆動体が前記一方向に動作し、かつ、減速中であると判断した場合には前記他方の反力付与部に前記操作用の油圧が供給され、前記駆動体が前記一方向と反対の他方向に動作し、かつ、加速中であると判断した場合には前記他方の反力付与部に前記操作用の油圧が供給される一方、前記駆動体が前記他方向に動作し、かつ、減速中であると判断した場合には前記一方の反力付与部に前記操作用の油圧が供給されるように前記操作圧切換手段を制御することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lever operating reaction force control device for the construction machine according to the third aspect, the controller determines that the driving body operates in a predetermined direction and is accelerating. In this case, the hydraulic pressure for operation is supplied to the one reaction force applying portion, while the other reaction force is determined when it is determined that the driving body operates in the one direction and is decelerating. When it is determined that the hydraulic pressure for operation is supplied to the force applying unit, the driving body operates in the other direction opposite to the one direction, and acceleration is being performed, the other reaction force applying unit is While operating hydraulic pressure is supplied, when it is determined that the driving body operates in the other direction and the vehicle is decelerating, the operating hydraulic pressure is supplied to the one reaction force applying unit. Thus, the operation pressure switching means is controlled.
この請求項4に記載の発明によれば、駆動体の動作方向と加速中または減速中であるかを判断し、その動作状況に応じて両反力付与部の適切な方に操作用の油圧を供給して操作レバーに操作反力を付与させるための具体的な構造を構成することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is determined whether the driving body is operating and accelerating or decelerating, and an operating hydraulic pressure is applied to an appropriate one of the reaction force applying sections according to the operating state. A specific structure for applying an operation reaction force to the operation lever by supplying the control lever can be configured.
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置において、前記動作方向検出部は、前記操作レバーが前記一側と前記他側のどちらに傾倒されているかを検出するレバー傾倒方向検出部を含み、前記コントローラは、前記レバー傾倒方向検出部によって検出された前記操作レバーの傾倒方向に基づいて前記駆動体の動作方向を判断することを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the lever operation reaction force control device for a construction machine according to the third or fourth aspect, the operation direction detection unit is configured such that the operation lever is tilted to the one side or the other side. A lever tilt direction detection unit for detecting whether the drive body is operated, and the controller determines an operation direction of the driving body based on a tilt direction of the operation lever detected by the lever tilt direction detection unit. To do.
この請求項5に記載の発明によれば、駆動体の動作方向を検出するための具体的な構造を構成することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, a specific structure for detecting the operation direction of the driving body can be configured.
請求項6に記載の発明は、請求項3または4に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置において、前記モータは、前記駆動体を旋回させる旋回モータからなり、前記建設機械は、前記操作レバーを中立位置から一側と他側のいずれに傾倒させるかに応じて前記駆動体の旋回方向が左右に切り換わるように構成されており、前記動作方向検出部は、前記駆動体の旋回角度を検出する旋回角度検出器を含み、前記コントローラは、前記旋回角度検出器の検出結果に基づいて前記駆動体の旋回方向を判断することを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the lever operating reaction force control device for the construction machine according to the third or fourth aspect, the motor is a turning motor for turning the driving body, and the construction machine is The turning direction of the drive body is switched to the left or right according to whether the lever is tilted from the neutral position to one side or the other side, and the operation direction detection unit is configured to turn the drive body. And the controller determines a turning direction of the driving body based on a detection result of the turning angle detector.
この請求項6に記載の発明によれば、駆動体を左右に旋回させる建設機械において、その駆動体の旋回方向を検出するための具体的な構造を構成することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in the construction machine that turns the drive body to the left and right, a specific structure for detecting the turning direction of the drive body can be configured.
請求項7に記載の発明は、請求項3〜6のいずれか1項に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置において、前記操作圧切換手段は、前記各反力付与部に供給する前記操作用の油圧を調節する機能を有し、前記コントローラは、前記動作圧検出器の検出結果に基づいて、前記モータの両側における油圧差に応じた前記操作用の油圧が前記反力付与部に供給されるように前記操作圧切換手段を制御することを特徴とするものである。
The invention according to
この請求項7に記載の発明によれば、モータの両側における油圧差に応じた操作用の油圧を反力付与部に供給して、モータの回転トルクに応じた操作反力を反力付与部から操作レバーに付与することができる。このため、駆動体の加速力や減速力に応じた操作反力を操作レバーに付与することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the hydraulic pressure for operation corresponding to the hydraulic pressure difference on both sides of the motor is supplied to the reaction force applying section, and the operation reaction force corresponding to the rotational torque of the motor is supplied to the reaction force applying section. Can be applied to the operation lever. For this reason, the operation reaction force according to the acceleration force and the deceleration force of a drive body can be provided to an operation lever.
請求項8に記載の発明は、請求項2〜7のいずれか1項に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置において、前記各反力付与部は、前記操作用の油圧に応じて前記操作レバーを押圧するロッドをそれぞれ有し、前記一方の反力付与部の前記ロッドのストローク量は、前記操作レバーを前記他側へ最大に傾倒させたときでも当該ロッドが前記操作レバーに当接可能なストローク量に設定されている一方、前記他方の反力付与部の前記ロッドのストローク量は、前記操作レバーを前記一側へ最大に傾倒させたときでも当該ロッドが前記操作レバーに当接可能なストローク量に設定されていることを特徴とするものである。
The invention according to
この請求項8に記載の発明によれば、操作レバーを中立位置から一側と他側のどちらに最大に傾倒させた状態でも対応する各ロッドが操作レバーを押圧することができるので、操作レバーの全傾倒範囲において操作レバーに操作反力を付与することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the corresponding rod can press the operation lever even when the operation lever is tilted to the maximum from one side to the other side from the neutral position. An operation reaction force can be applied to the operation lever in the entire tilt range.
以上説明したように、本発明によれば、操作レバーの傾倒操作時のみならず、中立位置への復帰操作時にもオペレータが操作レバーの操作反力を感じることができる。 As described above, according to the present invention, the operator can feel the operation reaction force of the operation lever not only when the operation lever is tilted but also when the operation lever is returned to the neutral position.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態によるレバー操作反力制御装置が適用される建設機械の一例としてのクレーン100を示している。このクレーン100は、クローラ式の下部走行体102と、この下部走行体102上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体104と、この上部旋回体104に取り付けられたアタッチメント106とを備えている。上部旋回体104は、キャブのオペレータ室内に配設される後述の操作レバー6の操作により、左回り又は右回りに旋回するようになっている。
FIG. 1 shows a
図2は、このクレーン100の旋回制御装置の制御系統を示している。前記上部旋回体104は、油圧モータからなる旋回モータ3の駆動によって旋回する。この旋回モータ3は、本発明のモータの概念に含まれるものである。この旋回モータ3は、操作レバー6の操作により方向切換弁2が切り換えられることによってその回転方向が切り換えられ、それに伴って上部旋回体104の旋回方向が左右に切り換えられるようになっている。以下、具体的に説明する。
FIG. 2 shows a control system of the turning control device of the
前記方向切換弁2は、パイロット式切換弁である。この方向切換弁2は、油圧ポンプ1からの油路と繋がっている一方、旋回モータ3に接続される油路31,32と繋がっている。そして、油圧ポンプ1からこの方向切換弁2へ至る油路には、方向切換弁2が操作されたときに旋回モータ3からの圧油の逆流を防止するロードチェック弁11が設けられている。
The direction switching valve 2 is a pilot-type switching valve. The direction switching valve 2 is connected to the
この方向切換弁2を切り換えるためにパイロット弁4が用いられている。パイロット弁4は、一対の操作用減圧弁5,5’を有する。各操作用減圧弁5,5’は、弁本体41に設けられた弁室51,51’内にスプール53,53’を摺動自在に挿入して構成されている。弁室51,51’には、それぞれ入力ポート42と、リターンポート43と、出力ポート44,44’とが設けられている。スプール53,53’には、それぞれ油孔52,52’が形成されている。
A pilot valve 4 is used to switch the direction switching valve 2. The pilot valve 4 has a pair of operation
スプール53,53’の先端側(上端側)は、弁本体41から上方へ突出するように設けられたプッシュロッド54,54’の基端側穴に挿入されている。そして、スプール53,53’とプッシュロッド54,54’との間には、コイルばね55,55’が介装される一方、スプール53,53’の後端側と、弁本体41との間にはコイルばね56,56’が介装されている。
The distal end side (upper end side) of the
前記入力ポート42は、油路を通じて操作用油圧ポンプ50に接続されており、この油路には操作用油圧ポンプ50の吐出圧力を規制するリリーフ弁12が設けられている。前記リターンポート43は、油路を通じてタンク33に接続されている。また、前記出力ポート44,44’は、パイロット油路34,34’を通じて方向切換弁2のパイロットポートに接続されている。
The
前記操作レバー6は、枢軸61を介して弁本体41に揺動自在に支持されている。操作レバー6には、前記一対の操作用減圧弁5,5’に対向するように左右の作動部62,62’が設けられていて、操作レバー6を枢軸61回りに回動操作することによりパイロット弁4を操作できるようになっている。操作レバー6の中立位置で作動部62,62’の下面は水平に配置されるように構成されており、操作レバー6を中立位置から一側に傾倒させることにより左側の作動部62の下面が下向きに傾くとともに右側の作動部62’の下面が上向きに傾き、操作レバー6を中立位置から他側に傾倒させることにより左側の作動部62の下面が上向きに傾くとともに右側の作動部62’の下面が下向きに傾くようになっている。そして、この操作レバー6を中立位置から一側と他側のいずれに傾倒させるかに応じて上部旋回体104の旋回方向が左右に切り換わるようになっている。
The operating
図2は、パイロット弁4の操作レバー6を中立位置から一側(図の左側)に傾倒操作した状態を示している。以下、本実施形態の説明では、操作レバー6を一側に傾倒させたときに上部旋回体104が左旋回する一方、操作レバー6を他側(図2の右側)に傾倒させたときに上部旋回体104が右旋回するものとして説明する。
FIG. 2 shows a state in which the
操作レバー6を中立位置から前記一側へ傾倒操作することにより、一方の操作用減圧弁5のプッシュロッド54が押し下げられ、これに伴ってスプール53が押し下げられて出力ポート44から操作レバー6の操作角に応じたパイロット圧がパイロット油路34に出力され、そのパイロット圧により方向切換弁2が中立位置イから位置ロに切り換えられる。これにより、油圧ポンプ1から吐出された作動油が矢印方向に油路31を流れて旋回モータ3に導入され、この旋回モータ3が正転されて上部旋回体104が左方向に旋回される。
By tilting the
一方、操作レバー6を中立位置から前記他側に傾倒操作した場合には、もう一方の操作用減圧弁5’において上記と同様の動作が行われて出力ポート44’から操作レバー6の操作角に応じたパイロット圧がパイロット油路34’に出力され、そのパイロット圧により方向切換弁2が中立位置イから位置ハに切り換えられる。これにより、油圧ポンプ1から吐出された作動油が油路32に流れ、旋回モータ3は逆転されて上部旋回体104が右方向に旋回される。
On the other hand, when the
そして、操作レバー6を中立位置にしたときには、方向切換弁2は中立位置イとなり、油圧ポンプ1から吐出された作動油がタンク33に戻される一方、油路31,32が閉塞されて作動油が流れなくなり、旋回モータ3の回転が停止されて上部旋回体104の旋回が停止される。
When the
また、操作レバー6を前記一側から中立位置へ復帰操作する過程では、操作レバー6の操作角に応じたパイロット圧がパイロット油路34に出力され、そのパイロット圧に応じて方向切換弁2が前記位置ロから中立位置イに戻っていく。この過程において、方向切換弁2のスプールのメータアウト開口面積が減少し、それに伴って旋回モータ3の作動油の出側である油路32側にブレーキ圧力が発生し、旋回モータ3の左旋回が制動されて減速していく。また、この際、同時に、方向切換弁2のスプールのブリードオフ開口面積が増加していくとともに、メータイン開口面積が減少していき、それに伴って旋回モータ3の作動油の入側である油路31側の供給圧が前記ブレーキ圧力以下に低下することで旋回モータ3が停止する。
Further, in the process of returning the
一方、操作レバー6を前記他側から中立位置へ復帰操作する過程では、操作レバー6の操作角に応じたパイロット圧がパイロット油路34’に出力され、そのパイロット圧に応じて方向切換弁2が前記位置ハから中立位置イに戻っていく。この過程において、前記一側から中立位置へ操作レバー6を戻す場合と同様にして、油路31側にブレーキ圧力が発生し、旋回モータ3の右旋回が制動されて減速していくとともに、油路32側の供給圧が油路31側のブレーキ圧力以下に低下することで旋回モータ3が停止する。
On the other hand, in the process of returning the
上記のような構成により、本実施形態では、操作レバー6を傾倒状態から中立位置へ戻すにつれて上部旋回体104が制動されて旋回停止となる旋回中立ブレーキ(ロック)型の旋回制御装置が構成されている。
With the above configuration, in this embodiment, a turning neutral brake (lock) type turning control device is configured in which the
そして、本実施形態によるレバー操作反力制御装置は、操作レバー6を中立位置から前記一側と前記他側にそれぞれ傾倒させていくときのみならず、その傾倒状態から中立位置へ操作レバー6を戻すときにも操作レバー6に操作反力を付与するものである。これにより、オペレータが上部旋回体104を旋回操作する時に上部旋回体104の加速状況のみならず、減速制動状況も操作レバー6に加わる操作反力から感知することができ、上部旋回体104の旋回の加速時及び減速時の両方における速度調節や上部旋回体104の停止位置の調節などにおいて微妙な調整を容易に行えるようになっている。
The lever operating reaction force control device according to the present embodiment not only moves the operating
具体的には、レバー操作反力制御装置は、操作用油圧ポンプ50と、反力機構30と、操作圧切換手段8と、旋回状態検出手段90と、コントローラ9とを備えている。
Specifically, the lever operation reaction force control device includes an operation
前記操作用油圧ポンプ50は、タンク33から圧油を吸引して吐出することにより、前記反力機構30に操作用の油圧を供給する。
The operation
前記反力機構30は、操作レバー6に操作反力を付与するものであり、前記パイロット弁4に設けられている。この反力機構30は、パイロット弁4の弁本体41に設けられた一対の反力付与部30a,30bを有する。これら反力付与部30a,30bは、枢軸61を通る鉛直面を挟んで両側に分かれて配置されている。これら反力付与部30a,30bは、操作レバー6を中立位置から傾倒させて上部旋回体104の旋回を加速させるときにその操作レバー6に操作反力を付与する加速時反力付与部と、操作レバー6を傾倒させた状態から中立位置へ戻して上部旋回体104の旋回を減速制動するときにその操作レバー6に操作反力を付与する減速時反力付与部のいずれとしても機能し得るものである。そして、反力付与部30a,30bのうち一方が前記加速時反力付与部として機能しているときは、他方が前記減速時反力付与部として機能し、これら反力付与部30a,30bはその機能が前記加速時反力付与部と前記減速時反力付与部の間で相互に入れ換えられるようになっている。
The
具体的には、操作レバー6が前記一側(図2の左側)に傾倒されているときには、一方の反力付与部30aが加速時反力付与部として機能する一方、他方の反力付与部30bが減速時反力付与部として機能し、操作レバー6が前記他側(図2の右側)に傾倒されているときには、前記一方の反力付与部30aが減速時反力付与部として機能する一方、前記他方の反力付与部30bが加速時反力付与部として機能する。
Specifically, when the
前記一方の反力付与部30aは、パイロット弁4の弁本体41に一体的に組込まれた反力シリンダ7と、その反力シリンダ7内に摺動自在に挿入されたピストン71と、そのピストン71に結合され、操作レバー6の作動部62に対応するように配置されたロッド72とによって構成されている。反力シリンダ7内のピストン71の背面側には油室73が形成されており、この油室73は、油路81を通じて前記操作圧切換手段8の後述する電磁比例減圧弁8aと接続されている。
The one reaction
前記ロッド72は、前記操作用の油圧に応じて操作レバー6の作動部62を下方から上方へ押圧することにより操作レバー6に操作反力を付加するものである。操作用油圧ポンプ50から供給される操作用の油圧は、電磁比例減圧弁8a及び油路81を通じて前記油室73に供給され、その油圧によってピストン71が押し上げられることによりロッド72が操作レバー6の作動部62を押圧するようになっている。そして、このロッド72は、操作レバー6が中立位置に配置されて作動部62の下面が水平配置される位置に対して上下に移動可能に設けられている。この一方の反力付与部30aのロッド72のストローク量は、操作レバー6を前記他側へ最大に傾倒させたときでもこのロッド72の先端(上端)が操作レバー6の作動部62の下面に当接可能なストローク量に設定されている。すなわち、ロッド72は、操作レバー6の全操作範囲において作動部62に当接し、操作レバー6に操作反力を付加できるように構成されている。
The
前記他方の反力付与部30bは、前記一方の反力付与部30aの反力シリンダ7、ピストン71及びロッド72に対応する反力シリンダ7’、ピストン71’及びロッド72’によって構成されている。反力シリンダ7’内のピストン71’の背面側には油室73’が形成されており、この油室73’は、油路81’を通じて前記操作圧切換手段8の後述する電磁比例減圧弁8bと接続されている。
The other reaction
この他方の反力付与部30bのロッド72’は、前記一方の反力付与部30aのロッド72と同様に構成されている。このロッド72’は、操作レバー6が中立位置に配置されて作動部62’の下面が水平配置される位置に対して上下に移動可能に設けられている。そして、このロッド72’のストローク量は、操作レバー6を前記一側へ最大に傾倒させたときでもこのロッド72’の先端(上端)が操作レバー6の作動部62’の下面に当接可能なストローク量に設定されている。すなわち、ロッド72’は、操作レバー6の全操作範囲において作動部62’に当接し、操作レバー6に操作反力を付与できるように構成されている。
The rod 72 'of the other reaction
前記操作圧切換手段8は、操作用油圧ポンプ50からの操作用の油圧を反力付与部30a,30bのいずれか一方に供給するための切り換えを行うものであり、一対の電磁比例減圧弁8a,8bによって構成されている。
The operating pressure switching means 8 performs switching for supplying the operating hydraulic pressure from the operating
電磁比例減圧弁8a,8bは、前記コントローラ9から入力される制御信号に応じて二次側圧力を減圧制御する電油変換手段として機能する。この電磁比例減圧弁8a,8bの一次側は、操作用油圧ポンプ50に接続されている。一方の電磁比例減圧弁8aの二次側は、油路81を通じて前記一方の反力付与部30aの油室73に接続されており、他方の電磁比例減圧弁8bの二次側は、油路81’を通じて前記他方の反力付与部30bの油室73’に接続されている。各電磁比例減圧弁8a,8bの受信部には、前記コントローラ9からの制御信号がそれぞれ入力される。そして、電磁比例減圧弁8a,8bは、入力された制御信号に応じて反力付与部30a,30bのいずれか一方を選択して操作用の油圧を供給するとともに、その供給する油圧を前記制御信号に応じて調節する。この電磁比例減圧弁8a,8bから反力付与部30a,30bに供給される操作用の油圧によって操作反力が制御される。
The electromagnetic proportional
例えば、コントローラ9から出力された制御信号が一方の電磁比例減圧弁8aに入力されると、その制御信号に応じた操作用の油圧が油路81を経て油室73に供給され、その操作用の油圧によりピストン71を介してロッド72が突出方向(上方)に押し出され、操作レバー6の作動部62を押圧する。この押圧力は、操作レバー6の操作反力として作用する。このとき、操作レバー6には操作用減圧弁5のプッシュロッド54を中立に戻そうとする力およびパイロット弁4の二次圧反力が固有の反力として作用しており、この固有反力と前記操作反力との和が全操作反力として操作レバー6に作用する。前記固有反力は、パイロット弁4における操作用減圧弁5のコイルばね56やスプール53の摺動抵抗等によって決まるものである。
For example, when the control signal output from the
また、コントローラ9から出力された制御信号が他方の電磁比例減圧弁8bに入力された場合には、前記制御信号が一方の電磁比例減圧弁8aに入力された場合と同様にして、ロッド72’が操作レバー6の作動部62’を押圧し、操作レバー6に操作反力を付加する。
Further, when the control signal output from the
前記旋回状態検出手段90は、上部旋回体104の旋回方向を検出するとともに、上部旋回体104の旋回が加速中か減速中かを検出するものである。この旋回状態検出手段90は、本発明の動作状態検出手段の概念に含まれるものである。この旋回状態検出手段90は、上部旋回体104の旋回方向を検出するための旋回方向検出部91と、旋回モータ3を通って作動油が流れる油路31,32においてその旋回モータ3の両側での油圧をそれぞれ検出する旋回圧検出器92とによって構成されている。
The turning state detecting means 90 detects the turning direction of the
前記旋回方向検出部91は、本発明の動作方向検出部の概念に含まれるものであり、一対のパイロット圧センサ91a,91bを有する。
The turning
一方のパイロット圧センサ91aは、パイロット油路34において前記一方の操作用減圧弁5の出力ポート44から方向切換弁2のパイロットポートに供給されるパイロット圧を検出するものであり、他方のパイロット圧センサ91bは、もう一方のパイロット油路34’においてもう一方の操作用減圧弁5’の出力ポート44’から方向切換弁2のパイロットポートに供給されるパイロット圧を検出するものである。操作レバー6が傾倒されると、その傾倒された側の操作用減圧弁5(5’)のパイロット圧がパイロット油路34(34’)に出力されるので、そのパイロット圧を対応するパイロット圧センサ91a(91b)が検出することによって操作レバー6の傾倒方向が検出される。すなわち、パイロット圧センサ91a,91bは、操作レバー6が前記一側と前記他側のどちらに傾倒されているかを検出するレバー傾倒方向検出部として機能する。このようにパイロット圧センサ91a,91bによって操作レバー6の傾倒方向を検出することにより、その操作レバー6の傾倒方向に相当する上部旋回体104の旋回方向が検出できるようになっている。そして、パイロット圧センサ91a,91bの検出信号PP1,PP2は、コントローラ9に入力されるようになっている。
One
前記旋回圧検出器92は、本発明の動作圧検出器の概念に含まれるものであり、一対の旋回圧センサ92a,92bからなる。一方の旋回圧センサ92aは、旋回モータ3に繋がる一方の油路31における油圧Paを検出するものであり、他方の旋回圧センサ92bは、旋回モータ3に繋がるもう一方の油路32における油圧Pbを検出するものである。この検出した油圧Pa,Pbに対応する旋回圧センサ92a,92bの検出信号PM1,PM2がコントローラ9に入力されるようになっている。
The turning
前記コントローラ9は、旋回状態検出手段90の検出結果に基づいて、上部旋回体104の旋回が加速中の場合には操作用の油圧が反力機構30の前記加速時反力付与部に供給される一方、上部旋回体104の旋回が減速中の場合には操作用の油圧が反力機構30の前記減速時反力付与部に供給されるように操作圧切換手段8を制御する。
Based on the detection result of the turning state detecting means 90, the
具体的には、コントローラ9は、前記パイロット圧センサ91a,91bからの検出信号PP1,PP2に基づいて操作レバー6が傾倒された側を判断するとともに、その操作レバー6が傾倒された側に対応する上部旋回体104の旋回方向を判断する。すなわち、パイロット圧センサ91aからコントローラ9に検出信号PP1が入力された場合には、コントローラ9は、前記一側に操作レバー6が傾倒されたと判断するとともに、上部旋回体104の旋回方向が左方向であると判断する。一方、パイロット圧センサ91bからコントローラ9に検出信号PP2が入力された場合には、コントローラ9は、前記他側に操作レバー6が傾倒されたと判断するとともに、上部旋回体104の旋回方向が右方向であると判断する。
Specifically, the
そして、コントローラ9は、上記判断した上部旋回体104の旋回方向と、前記旋回圧検出器92の旋回圧センサ92a,92bからの検出信号PM1,PM2とに基づいて上部旋回体104の旋回が加速中または減速中のいずれであるかを判断する。
Then, the
具体的には、コントローラ9は、上部旋回体104の旋回方向が左方向であって前記検出信号PM1が前記検出信号PM2よりも大きい場合には、上部旋回体104が左旋回で加速中であると判断する一方、上部旋回体104の旋回方向が左方向であって前記検出信号PM2が前記検出信号PM1よりも大きい場合には、上部旋回体104が左旋回で減速中であると判断する。また、コントローラ9は、上部旋回体104の旋回方向が右方向であって前記検出信号PM2が前記検出信号PM1よりも大きい場合には、上部旋回体104が右旋回で加速中であると判断する一方、上部旋回体104の旋回方向が右方向であって前記検出信号PM1が前記検出信号PM2よりも大きい場合には、上部旋回体104が右旋回で減速中であると判断する。
Specifically, when the turning direction of the
そして、コントローラ9は、旋回モータ3の両側の油路31,32における油圧差に応じた操作用の油圧を供給させるための制御信号(電流値)を操作圧切換手段8の電磁比例減圧弁8a,8bに出力する。
The
具体的には、コントローラ9は、上部旋回体104が左旋回で加速中の場合(PM1>PM2)には、油路31,32間の油圧差、すなわちPM1−PM2に応じた操作用の油圧を供給させるための制御信号を電磁比例減圧弁8aに出力する一方、上部旋回体104が左旋回で減速中の場合(PM2>PM1)には、油路31,32間の油圧差、すなわちPM2−PM1に応じた操作用の油圧を供給させるための制御信号を電磁比例減圧弁8bに出力する。また、コントローラ9は、上部旋回体104が右旋回で加速中の場合(PM2>PM1)には、PM2−PM1に応じた操作用の油圧を供給させるための制御信号を電磁比例減圧弁8bに出力する一方、上部旋回体104が右旋回で減速中の場合(PM1>PM2)には、PM1−PM2に応じた操作用の油圧を供給させるための制御信号を電磁比例減圧弁8aに出力する。
Specifically, when the
上記のようなコントローラ9による電磁比例減圧弁8a,8bの制御によって、操作レバー6が中立位置から前記一側へ傾倒操作され、上部旋回体104が左旋回で加速中の場合には、電磁比例減圧弁8aから油路81を通じて一方の反力付与部30aの油室73に前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給され、ロッド72から操作レバー6の作動部62に上部旋回体104の旋回加速トルクに応じた操作反力が付与される。一方、操作レバー6が前記一側へ傾倒された状態から中立位置へ復帰操作され、上部旋回体104が左旋回で減速中の場合には、電磁比例減圧弁8bから油路81’を通じて他方の反力付与部30bの油室73’に前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給され、ロッド72’から操作レバー6の作動部62’に上部旋回体104の旋回減速トルクに応じた操作反力が付与される。
When the
また、操作レバー6が中立位置から前記他側へ傾倒操作され、上部旋回体104が右旋回で加速中の場合には、電磁比例減圧弁8bから油路81’を通じて前記他方の反力付与部30bの油室73’に前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給され、ロッド72’から操作レバー6の作動部62’に上部旋回体104の旋回加速トルクに応じた操作反力が付与される。一方、操作レバー6が前記他側へ傾倒された状態から中立位置へ復帰操作され、上部旋回体104が右旋回で減速中の場合には、電磁比例減圧弁8aから油路81を通じて前記一方の反力付与部30aの油室73に前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給され、ロッド72から操作レバー6の作動部62に上部旋回体104の旋回減速トルクに応じた操作反力が付与される。
When the
以上説明したように、本実施形態によれば、操作レバー6を中立位置から傾倒させて上部旋回体104の旋回を加速させるときには、加速時反力付与部に操作用の油圧が供給されるように操作圧切換手段8の電磁比例減圧弁8a,8bを制御して加速時反力付与部から操作レバー6に操作反力を付与させることができる一方、操作レバー6を傾倒させた状態から中立位置へ戻して上部旋回体104の旋回を減速させるときには、減速時反力付与部に操作用の油圧が供給されるように操作圧切換手段8の電磁比例減圧弁8a,8bを制御して減速時反力付与部から操作レバー6に操作反力を付与させることができる。このため、操作レバー6の傾倒操作時のみならず、中立位置への復帰操作時にもオペレータが操作レバー6の操作反力を感じることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
また、本実施形態では、操作レバー6が前記一側に傾倒されているときには、反力機構30の一対の反力付与部30a,30bのうち一方の反力付与部30aが加速時反力付与部として機能する一方、他方の反力付与部30bが減速時反力付与部として機能し、操作レバー6が前記他側に傾倒されているときには、一方の反力付与部30aが減速時反力付与部として機能する一方、他方の反力付与部30bが加速時反力付与部として機能する。このため、操作レバー6を中立位置から一側と他側のいずれに傾倒させるかに応じて上部旋回体104の旋回方向が左右に切り換わるクレーン100において、左右どちらに上部旋回体104を旋回させる場合でも上部旋回体104の加速時及び減速制動時の両方で操作レバー6に操作反力を付与することができる。
In the present embodiment, when the
また、本実施形態では、旋回状態検出手段90が、上部旋回体104の旋回方向を検出するための旋回方向検出部91と、旋回モータ3を通って作動油が流れる油路31,32においてその旋回モータ3の両側での油圧をそれぞれ検出する旋回圧検出器92とを含み、コントローラ9は、旋回方向検出部91の検出結果と旋回圧検出器92の検出結果とに基づいて、上部旋回体104の旋回方向が左右いずれであるかを判断するとともに上部旋回体104が加速中または減速中のいずれであるかを判断する。これにより、上部旋回体104の旋回方向が左右いずれであるかを検出するとともに上部旋回体104が加速中または減速中のいずれであるかを検出するための具体的な構造を構成することができる。
Further, in the present embodiment, the turning state detection means 90 includes the turning
また、本実施形態では、コントローラ9が、上部旋回体104が左旋回で加速中であると判断した場合には一方の反力付与部30aに操作用の油圧が供給される一方、上部旋回体104が左旋回で減速中であると判断した場合には他方の反力付与部30bに操作用の油圧が供給され、上部旋回体104が右旋回で加速中であると判断した場合には他方の反力付与部30bに操作用の油圧が供給される一方、上部旋回体104が右旋回で減速中であると判断した場合には一方の反力付与部30aに操作用の油圧が供給されるように操作圧切換手段8の電磁比例減圧弁8a,8bを制御する。このため、上部旋回体104の旋回方向と加速中または減速中であるかを判断し、その旋回状況に応じて両反力付与部30a,30bの適切な方に操作用の油圧を供給して操作レバー6に操作反力を付与させることができる。
In the present embodiment, when the
また、本実施形態では、旋回方向検出部91が、操作レバー6が前記一側と前記他側のどちらに傾倒されているかを検出するレバー傾倒方向検出部として機能するパイロット圧センサ91a,91bを有し、コントローラ9は、パイロット圧センサ91a,91bによって検出された操作レバー6の傾倒方向に基づいて上部旋回体104の旋回方向を判断する。これにより、上部旋回体104の旋回方向を検出するための具体的な構造を構成することができる。
In the present embodiment, the turning
また、本実施形態では、操作圧切換手段8の電磁比例減圧弁8a,8bが各反力付与部30a,30bに供給する操作用の油圧を調節する機能を有し、コントローラ9が旋回圧検出器92の両旋回圧センサ92a,92bの検出結果に基づいて、旋回モータ3の両側における油圧差に応じた操作用の油圧が反力付与部30a(30b)に供給されるように前記電磁比例減圧弁8a,8bを制御する。このため、旋回モータ3の両側における油圧差に応じた操作用の油圧を反力付与部30a(30b)に供給して、旋回モータ3の回転トルクに応じた操作反力を反力付与部30a(30b)から操作レバー6に付与することができる。これにより、上部旋回体104の旋回トルクに応じた操作反力を操作レバー6に付与することができる。
In the present embodiment, the electromagnetic proportional
また、本実施形態では、一方の反力付与部30aのロッド72のストローク量が、操作レバー6を前記他側へ最大に傾倒させたときでも当該ロッド72が操作レバー6の作動部62に当接可能なストローク量に設定されている一方、他方の反力付与部30bのロッド72’のストローク量が、操作レバー6を前記一側へ最大に傾倒させたときでも当該ロッド72’が操作レバー6の作動部62’に当接可能なストローク量に設定されている。このため、操作レバー6を中立位置から一側と他側のどちらに最大に傾倒させた状態でも対応する各ロッド72(72’)が操作レバー6を押圧することができるので、操作レバー6の全傾倒範囲において操作レバー6に操作反力を付与することができる。
Further, in the present embodiment, even when the stroke amount of the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
例えば、上記実施形態と異なり、図3に示す上記実施形態の変形例のように、旋回方向検出部91を旋回角度検出器91dによって構成するとともに、操作圧切換手段8を1つの電磁比例減圧弁8cと電磁切換弁8dとによって構成してもよい。
For example, unlike the above-described embodiment, as in the modification of the above-described embodiment shown in FIG. 3, the turning
具体的には、旋回角度検出器91dは、上部旋回体104の旋回角度を検出するものである。この旋回角度検出器91dとしては、旋回モータ3の回転数を検知することによって上部旋回体104の旋回角度を検出するものや、上部旋回体104の旋回用のリングギアの内歯の山谷が上部旋回体104の旋回時に通過する数を検出するための近接スイッチを用いて上部旋回体104の旋回角度を検出するもの、その他、種々の構成のものが適用される。この旋回角度検出器91dの検出信号はコントローラ9に入力されるようになっている。
Specifically, the turning
コントローラ9は、旋回角度検出器91dの検出信号に基づいて、上部旋回体104の右旋回角度が次第に大きくなっている場合には上部旋回体104が右旋回していると判断する一方、上部旋回体104の左旋回角度が次第に大きくなっている場合には上部旋回体104が左旋回していると判断する。また、コントローラ9は、この判断した上部旋回体104の旋回方向と、旋回圧検出器92の旋回圧センサ92a,92bからの検出信号PM1,PM2とに基づいて上部旋回体104の旋回が加速中または減速中のいずれであるかを判断する。この判断は、上記実施形態と同様にして行われる。そして、コントローラ9から判断された上部旋回体104の旋回状況(旋回方向及び加減速の状態)に応じた制御信号が前記電磁比例弁8cと前記電磁切換弁8dに入力されるようになっている。
Based on the detection signal of the
前記電磁比例減圧弁8cの一次側には、操作用油圧ポンプ50が接続されているとともに、電磁比例減圧弁8cの二次側は、電磁切換弁8dを介して油路81,81’と接続されている。電磁比例減圧弁8cは、コントローラ9からの前記制御信号に応じて制御され、電磁比例減圧弁8cの二次側に供給される操作用の油圧が調節される一方、電磁切換弁8dは、コントローラ9からの制御信号によって中立位置ニと切換位置ホとの間で切換制御される。
An operation
具体的には、操作レバー6が中立位置から前記一側へ傾倒操作され、上部旋回体104が左旋回で加速中の場合には、電磁比例減圧弁8cから前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給されるとともに電磁切換弁8dが中立位置ニに保持されることにより、前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が油路81を通じて一方の反力付与部30aの油室73に供給される。一方、操作レバー6が前記一側へ傾倒された状態から中立位置へ復帰操作され、上部旋回体104が左旋回で減速中の場合には、電磁比例減圧弁8cから前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給されるとともに電磁切換弁8dが切換位置ホに切り換えられることにより、前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が油路81’を通じて他方の反力付与部30bの油室73’に供給される。
Specifically, when the
また、操作レバー6が中立位置から前記他側へ傾倒操作され、上部旋回体104が右旋回で加速中の場合には、電磁比例減圧弁8cから前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給されるとともに電磁切換弁8dが切換位置ホに切り換えられることにより、前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が油路81’を通じて前記他方の反力付与部30bの油室73’に供給される。一方、操作レバー6が前記他側へ傾倒された状態から中立位置へ復帰操作され、上部旋回体104が右旋回で減速中の場合には、電磁比例減圧弁8cから前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が供給されるとともに電磁切換弁8dが中立位置ニに保持されることにより、前記制御信号の電流値に応じた操作用の油圧が油路81を通じて前記一方の反力付与部30aの油室73に供給される。
Further, when the
この変形例の上記以外の構成は、上記実施形態と同様である。 Other configurations of this modification are the same as those of the above embodiment.
なお、上記実施形態の構成において、前記一対の電磁比例減圧弁8a,8bからなる操作圧切換手段8の代わりにこの変形例で用いた電磁比例減圧弁8c及び電磁切換弁8dからなる操作圧切換手段8を適用してもよい。また、逆に、この変形例の構成において、電磁比例減圧弁8c及び電磁切換弁8dからなる操作圧切換手段8の代わりに上記実施形態の一対の電磁比例減圧弁8a,8bからなる操作圧切換手段8を適用してもよい。
In the configuration of the above embodiment, instead of the operating pressure switching means 8 comprising the pair of electromagnetic proportional
また、上記実施形態では、旋回方向検出部91を構成するレバー傾倒方向検出部にパイロット圧センサ91a,91bを用いたが、その代わりに圧力スイッチを用いてもよい。また、レバー傾倒方向検出部として操作レバー6の各部の作動を検出して操作レバー6が前記一側と前記他側のどちらに傾倒されているかを検出するリミットスイッチを用いてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although
また、上記実施形態では、クレーン100の上部旋回体104を旋回させる旋回モータ3の旋回制御装置に本発明によるレバー操作反力制御装置を適用した例について説明したが、上記以外のものにも本発明によるレバー操作反力制御装置を適用することが可能である。例えば、ショベルやその他クレーン以外の種々の建設機械の旋回体を旋回させる旋回モータの旋回制御装置に本発明のレバー操作反力制御装置を適用してもよい。また、旋回させるもの以外にも、例えば、建設機械の起伏部材などの駆動体を上下動させるためのモータの制御装置や、走行駆動体を前後進させるための制御装置、クレーンの吊荷部を上下動させるウィンチを正逆回転させる制御装置、その他、駆動体を中立位置に対して一方向と他方向に切り換えて動かす種々の建設機械における駆動体の制御装置などに本発明のレバー操作反力制御装置を適用してもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which applied the lever operation reaction force control apparatus by this invention to the turning control apparatus of the turning motor 3 which turns the
3 旋回モータ(モータ)
6 操作レバー
8 操作圧切換手段
9 コントローラ
30 反力機構
30a、30b 反力付与部
50 操作用油圧ポンプ
72、72’ ロッド
90 旋回状態検出手段(動作状態検出手段)
91 旋回方向検出部(動作方向検出部)
91d 旋回角度検出器
92 旋回圧検出器(動作圧検出器)
100 クレーン(建設機械)
104 上部旋回体(旋回体)
3 Rotating motor (motor)
6
91 Turning direction detection unit (motion direction detection unit)
91d
100 crane (construction machinery)
104 Upper swing body (swivel body)
Claims (8)
前記操作レバーを前記中立位置から傾倒させるときに供給される操作用の油圧に応じてその操作レバーに操作反力を付与する加速時反力付与部と、前記操作レバーを傾倒させた状態から前記中立位置へ戻すときに供給される操作用の油圧に応じてその操作レバーに操作反力を付与する減速時反力付与部とを有する反力機構と、
前記反力機構に前記操作用の油圧を供給する操作用油圧ポンプと、
前記操作用油圧ポンプからの前記操作用の油圧を前記加速時反力付与部と前記減速時反力付与部のいずれか一方に供給する操作圧切換手段と、
前記駆動体の動きが加速中か減速中かを検出するための動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動体が加速中の場合には前記操作用の油圧が前記加速時反力付与部に供給される一方、前記駆動体が減速中の場合には前記操作用の油圧が前記減速時反力付与部に供給されるように前記操作圧切換手段を制御するコントローラとを備えることを特徴とする、建設機械のレバー操作反力制御装置。 A drive body that is driven by a motor is provided, and the movement of the drive body is accelerated in response to tilting of the operation lever from the neutral position, while the operation lever is returned from the tilted state to the neutral position. Accordingly, the lever operating reaction force of the construction machine is provided in a construction machine in which the movement of the drive body is braked and the operation reaction force applied to the operation lever is adjusted when the drive body is operated by the operation lever. A control device,
The acceleration reaction force applying portion that applies an operation reaction force to the operation lever according to the operation hydraulic pressure supplied when the operation lever is tilted from the neutral position, and the operation lever from the tilted state. A reaction force mechanism having a deceleration-time reaction force application unit that applies an operation reaction force to the operation lever according to an operation hydraulic pressure supplied when returning to the neutral position;
An operation hydraulic pump for supplying the operation hydraulic pressure to the reaction force mechanism;
Operating pressure switching means for supplying the operating hydraulic pressure from the operating hydraulic pump to either one of the acceleration reaction force application unit and the deceleration reaction force application unit;
An operation state detecting means for detecting whether the driving body is accelerating or decelerating;
Based on the detection result of the operation state detection means, when the driving body is accelerating, the operating hydraulic pressure is supplied to the acceleration reaction force applying unit, while when the driving body is decelerating. And a controller for controlling the operation pressure switching means so that the operation hydraulic pressure is supplied to the deceleration reaction force applying section. A lever operation reaction force control device for a construction machine.
前記反力機構は、前記加速時反力付与部及び前記減速時反力付与部のいずれかとして機能し得る一対の反力付与部を有し、
前記操作レバーが前記一側に傾倒されているときには、前記一対の反力付与部のうち一方の反力付与部が前記加速時反力付与部として機能する一方、他方の反力付与部が前記減速時反力付与部として機能し、
前記操作レバーが前記他側に傾倒されているときには、前記一方の反力付与部が前記減速時反力付与部として機能する一方、前記他方の反力付与部が前記加速時反力付与部として機能することを特徴とする、請求項1に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置。 The construction machine is configured such that the operation direction of the driving body is switched depending on whether the operation lever is tilted from the neutral position to one side or the other side,
The reaction force mechanism has a pair of reaction force application units that can function as either the acceleration reaction force application unit or the deceleration reaction force application unit.
When the operation lever is tilted to the one side, one reaction force application portion of the pair of reaction force application portions functions as the acceleration reaction force application portion, while the other reaction force application portion is Functions as a reaction force application unit during deceleration,
When the operation lever is tilted to the other side, the one reaction force application portion functions as the deceleration reaction force application portion, while the other reaction force application portion serves as the acceleration reaction force application portion. The lever operation reaction force control device for a construction machine according to claim 1, which functions.
前記動作状態検出手段は、前記駆動体の動作方向を検出するための動作方向検出部と、前記モータを通って作動油が流れる経路においてそのモータの両側での油圧をそれぞれ検出する動作圧検出器とを含み、
前記コントローラは、前記動作方向検出部の検出結果と前記動作圧検出器の検出結果とに基づいて、前記駆動体の動作方向を判断するとともに前記駆動体が加速中または減速中のいずれであるかを判断することを特徴とする、請求項2に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置。 The motor is a hydraulic motor,
The operating state detecting means includes an operating direction detecting unit for detecting the operating direction of the driving body, and an operating pressure detector for detecting oil pressure on both sides of the motor in a path through which the working oil flows through the motor. Including
The controller determines an operation direction of the drive body based on a detection result of the operation direction detector and a detection result of the operation pressure detector, and whether the drive body is accelerating or decelerating. The lever operating reaction force control device for a construction machine according to claim 2, wherein:
前記コントローラは、前記レバー傾倒方向検出部によって検出された前記操作レバーの傾倒方向に基づいて前記駆動体の動作方向を判断することを特徴とする、請求項3または4に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置。 The operation direction detection unit includes a lever tilt direction detection unit that detects whether the operation lever is tilted to the one side or the other side,
5. The construction machine lever according to claim 3, wherein the controller determines an operation direction of the driving body based on a tilt direction of the operation lever detected by the lever tilt direction detection unit. Operation reaction force control device.
前記建設機械は、前記操作レバーを中立位置から一側と他側のいずれに傾倒させるかに応じて前記駆動体の旋回方向が左右に切り換わるように構成されており、
前記動作方向検出部は、前記駆動体の旋回角度を検出する旋回角度検出器を含み、
前記コントローラは、前記旋回角度検出器の検出結果に基づいて前記駆動体の旋回方向を判断することを特徴とする、請求項3または4に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置。 The motor comprises a turning motor for turning the drive body,
The construction machine is configured such that the turning direction of the driving body is switched to the left or right according to whether the operation lever is tilted from the neutral position to one side or the other side.
The operation direction detector includes a turning angle detector that detects a turning angle of the driving body,
5. The lever operation reaction force control device for a construction machine according to claim 3, wherein the controller determines a turning direction of the driving body based on a detection result of the turning angle detector.
前記コントローラは、前記動作圧検出器の検出結果に基づいて、前記モータの両側における油圧差に応じた前記操作用の油圧が前記反力付与部に供給されるように前記操作圧切換手段を制御することを特徴とする、請求項3〜6のいずれか1項に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置。 The operation pressure switching means has a function of adjusting the operation hydraulic pressure supplied to the reaction force application units,
The controller controls the operation pressure switching means based on the detection result of the operating pressure detector so that the operation hydraulic pressure according to the hydraulic pressure difference between both sides of the motor is supplied to the reaction force applying unit. The lever operation reaction force control device for a construction machine according to any one of claims 3 to 6, wherein:
前記一方の反力付与部の前記ロッドのストローク量は、前記操作レバーを前記他側へ最大に傾倒させたときでも当該ロッドが前記操作レバーに当接可能なストローク量に設定されている一方、前記他方の反力付与部の前記ロッドのストローク量は、前記操作レバーを前記一側へ最大に傾倒させたときでも当該ロッドが前記操作レバーに当接可能なストローク量に設定されていることを特徴とする、請求項2〜7のいずれか1項に記載の建設機械のレバー操作反力制御装置。 Each of the reaction force application units has a rod that presses the operation lever according to the operation hydraulic pressure,
While the stroke amount of the rod of the one reaction force application portion is set to a stroke amount that allows the rod to contact the operation lever even when the operation lever is tilted to the maximum side, The stroke amount of the rod of the other reaction force applying portion is set to a stroke amount that allows the rod to contact the operation lever even when the operation lever is tilted to the maximum side. The lever operation reaction force control device for a construction machine according to any one of claims 2 to 7, wherein
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