JP5340219B2 - 作業機の油圧制御システム - Google Patents
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Description
特許文献1に示すような作業機においては、第1ポンプから油圧アクチュエータに至る作動油の作動油流通路側に、第2ポンプからの作動油を流す増量油路を接続することによって、油圧アクチュエータに流す作動油を増量することができるものとなっている。
そこで、作業機に警報装置などを設けることによって、上述したような問題を回避することが考えられる。特許文献1と同じ仕様の作業機では無いが、作業機に警報装置を設置したものとして特許文献2に示すものがある。
そこで、本発明は、第1ポンプからの作動油を供給する手段と、第2ポンプからの作動油を第1ポンプの作動油に加えて供給する手段とを有する作業機において、第2ポンプによる作動油の供給を不用意に設定してしまうことを確実に防止することができる作業機の油圧制御システムを提供することを目的とする。
中立位置に自動的に復帰するモーメンタリースイッチの一方側が第1指令スイッチとされ、他方側が第2指令スイッチとされており、前記コントローラは、第1指令スイッチが押されると自動的に指令状態を保持し、且つ、第2指令スイッチが継続的に押されている間を指令状態とすることが好ましい。
前記第1制限時間は1〜5秒に設定され、第2制限時間は1〜15秒に設定され、前記指令継続時間は1〜5秒に設定されていることが好ましい。
図4及び図5において、本発明に係る作業機1(トラックローダ)は、機体フレーム2と、この機体フレーム2に装着した作業装置3と、機体フレーム2を支持する左右一対の走行装置4とを備え、機体フレーム2の上部前部側にキャビン5(運転者保護装置)が搭載されている。
前記キャビン5は、前下端が機体フレーム2の前壁8の上縁部に接当載置されていると共に、背面の上下中途部が機体フレーム2の支持ブラケット11に、左右方向の支持軸12廻りに揺動自在に支持されており、前記支持軸12回りにキャビン5を上方に揺動することにより機体フレーム2内のメンテナンス等ができるよう構成されている。
左右の各走行装置4は、前後一対の従動輪16と、前後の従動輪16間の上方で且つ後部寄りに配置した駆動輪17と、前後の従動輪16間に配置した複数の転輪18と、これら前後従動輪16,駆動輪17及び転輪18にわたって巻き掛けられた無端帯状のクローラベルト19とを備えてなるクローラ式走行装置により構成されている。
左右一対のブーム22は、機体フレーム2及びキャビン5の左右両側に配置され、左右のブーム22はその前部側の中途部において連結体によって相互に連結されている。
左右の各ブーム22は、該ブーム22の先端側が機体フレーム2の前方側で昇降するように、その基部側(後部側)が機体フレーム2の後上部に第1リフトリンク24と第2リフトリンク25とを介して上下揺動自在に支持されている。
左右の各ブーム22の先端側には、それぞれ装着ブラケット27が左右軸回りに回動自在に枢支連結され、左右の装着ブラケット27にバケット23の背面側が取り付けられている。
バケット23は装着ブラケット27に対して着脱自在とされており、バケット23を取り外して装着ブラケット27に各種のアタッチメント(後述する油圧アクチュエータを有する油圧駆動式の作業具)を取り付けることで、掘削以外の各種の作業(又は他の掘削作業)を行えるように構成されている。
エンジン29の前方には左右の走行モータ21L,21Rを駆動する油圧駆動装置32が設けられ、油圧駆動装置32の前方に第1〜3ポンプP1,P2,P3が設けられ、機体フレーム2の右側壁7の前後方向中途部に、作業装置3用のコントロールバルブ33(油圧制御装置)が設けられている。
油圧制御システムには、第1ポンプP1からの作動油を油圧アクチュエータ34に供給する第1作動油供給手段と、第1ポンプP1とは異なる第2ポンプP2からの作動油を第1ポンプP1の作動油に加えるための第2作動油供給手段とが設けられている。
まず、第1作動油供給手段と、第2作動油供給手段とについて説明する。
第1ポンプP1は、エンジン29の動力によって駆動される定容量型のギヤポンプによって構成されている。この第1ポンプP1は、リフトシリンダ26、チルトシリンダ28又はブーム22の先端側に取り付けられるアタッチメントの油圧アクチュエータ34を駆動するために使用されるものである。
SP用制御弁35には、第1ポンプP1の吐出路eに連通する作業系供給油路fが接続されている。また、SP用制御弁35には、排油路kを介してバイパス油路hが接続され、タンク側に戻るドレン油路gも接続されている。また、SP用制御弁35と油圧アクチュエータ34を接続する接続装置38との間には、第1作動油供給路39が接続されている。第1作動供給路39は、2つの流路から構成されており、一方の流路iには、第1逃がし路mを介してバイパス油路hに接続され、他方の流路jには、第2逃がし路nを介してバイパス油路hに接続されている。第1,第2逃がし路m,nには、それぞれリリーフ弁40,41が設けられている。
したがって、SP操作弁36、37によって、SP用制御弁35を第1位置35bに切り換えると、一方の流路iから油圧アクチュエータ34へと第1ポンプP1からの作動油が供給されると共に油圧アクチュエータ34からの戻りの油が他方の流路jから排油路kに流れる。
このように、第1作動油供給手段によって第1ポンプP1からの作動油をバケットの代わりに取り付ける各種アタッチメントの油圧アクチュエータ34に供給することができる。
ハイフロー弁45は、パイロット方式の2位置切換弁から構成され、パイロット圧によって非増量位置45aと、増量位置45bとに切り換え自在とされている。このハイフロー弁45には、第2ポンプP2の吐出側の流路が接続されると共に、第1作動供給路39の一方側の流路iに接続された第2作動供給路uが接続されている。また、ハイフロー弁45には、タンク側に戻るドレン油路gも接続されている。
接続装置38は、増量油路uからの増量が必要な大容量の油圧アクチュエータ(大容量仕様の油圧アクチュエータということがある)34aと、増量油路uからの増量が不要な標準の油圧アクチュエータ(標準仕様の油圧アクチュエータということがある)34bとをそれぞれ接続可能なものである。なお、図1においては、説明の便宜上、大容量仕様の油圧アクチュエータ34a、油圧アクチュエータ34bの両方が接続装置38に接続されているものになっているが、実際には、この接続装置38には、大容量仕様の油圧アクチュエータ34aと油圧アクチュエータ34bとのいずれかが接続されることになる。
大容量仕様の油圧アクチュエータ34aを備えたアタッチメント(例えば、ブラッシュカッター、フォレストモアー等)を接続装置38に接続する場合は、
例えば、一方の油圧ホース57を接続口53に接続し、他方の油圧ホース58を接続口55に接続する。
作業機1には、上述した第1作動油供給手段による作動油の供給を制御したり、第2作動油供給手段による作動油の供給を制御するコントローラ70が設けられている。具体的には、コントローラ70は、操作部材25に設けられた操作手段(例えば、スライドボタン71)の操作量に応じて、SP操作弁36,37の操作(SP用制御弁35の操作)やハイフロー切換弁46の操作(ハイフロー弁45の操作)の操作を行う。
また、第1作動油供給手段による作動油の供給が有効となっているとき、スライドボタン71を他方にスライド操作すると、操作量に対応した操作信号がコントローラ70に入力され、このコントローラ70から指令信号が他方のSP操作弁37に出力されて該SP操作弁37のソレノイド37aが励磁される。
第2作動油供給手段による作動油の供給を有効となっているとき、スライドボタン71を最大位置にすると、ハイフロー切換弁46のソレノイド46cが連続的に励磁され、ハイフロー切換弁46が作用位置46aに切り換わり、作動油が増量される。即ち、スライドボタン71が最大位置にすると、ハイフロー弁45からの作動油がサブポンプP3から増量油路uを介して第1作動油流通路iへと流れるため、作動油を増量させることができる。
さて、コントローラ70によって作動油の供給を制御することができるが、当該コントローラ70には、第1作動油供給手段による作動油の供給動作を許可したり許可しなかったりする手段(第1作動油供給手段の供給動作を有効にしたり無効にする手段)、第2作動油供給手段による作動油の供給動作を許可したり許可しなかったりする手段(第2作動油供給手段の供給動作を有効にしたり無効にする手段)が具備されている。
第1作動油供給手段での作動油供給を有効や無効にするための指令(許可、不許可にするための指令)は、コントローラ70に接続された第1指令スイッチ73で行われ、第2作動油供給手段での作動油供給を有効や無効にする指令(許可、不許可にするための指令)は、コントローラ70に接続された第2指令スイッチ74で行う。
モーメンタリースイッチ75は、表示装置14に設けられ、当該モーメンタリースイッチ75の一方側が第1指令スイッチ73とされ、他方側が第2指令スイッチ74とされている。モーメンタリースイッチ75を一方又は他方に揺動させて押すことにより、第1指令スイッチ73や第2指令スイッチ74をオンすることができ、揺動状態から押すのを止めることにより、第1指令スイッチ73や第2指令スイッチ74をオフすることができるようになっている。
ここで、第2操作信号S3がコントローラ70に入力されたとしても、第2指令スイッチ74を押したとき(第2指令スイッチ74による指令開始)が、第1指令スイッチ73による指令開始後(第1指令信号S1を高電位Hにした後)であって予め設定された第1制限時間内でなければ、コントローラ70内の第2指令信号S4は高電位Hにならず低電位Lのままであって、第2作動油供給手段による供給動作は有効にならず無効である。
第1制限時間は、コントローラ70に記憶されていて1〜5秒に設定されている。この第1制限時間の長さは、作業者が意識的に第1指令スイッチ73を押してから指を移動して第2指令スイッチ74を押すことができる感覚を考慮して設定されたもので、短すぎず長すぎない程度とされている。第1制限時間が余りにも長すぎると、もはや作業者が意識的に第1指令スイッチ73を押してから第2指令スイッチ74を押すという動作に入るということにならず、第1制限時間が余りにも短すぎると逆に作業者の動作が追いつかないことがある。この第1制限時間は、2〜4秒にすることが好ましい。
指令継続時間は、コントローラ70に記憶されていて1〜5秒に設定されている。この指令継続時間の長さは、作業者が意識的に第2指令スイッチ74を押し続けることができる感覚を考慮して設定されたもので、第1制限時間と同様に短すぎず長すぎない程度とされている。指令継続時間が余りにも長すぎると、作業者が第2指令スイッチ74を押し続けるという操作性が非常に悪くなると共に、ハイフローにするという作業者の意識を喚起させるという効果も薄くなる。第1制限時間が余りにも短すぎると同様に作業者の意識を喚起させることができない。この指令継続時間は、2〜4秒にすることが好ましい。
つまり、第2指令スイッチ74による指令開始を行ってから指令終了を行うまでの制限時間である第2制限時間内に第2指令スイッチ74を離さなければ、ハイフローモードになることはない。
このように、作業者に意識付けをさせながら指令スイッチの操作をさせる流れとなっているため不用意にハイフローモードになることはない。例えば、第1制限時間を設けているため、第1指令スイッチ73を意識的に作業者が押して時間内に第2指令スイッチ74を押さなければ、ハイフローモードになることはない。また、第1制限時間を設けているため、第1指令スイッチ73を作業者が押した後に、第2指令スイッチ74を押すのを忘れて、再度、第2指令スイッチ74の押し直しを行うような場合であっても、ハイフローモードになることはない。この場合は、再度、指令スイッチの指令をやり直すことになる。
図3は、第1指令スイッチ73や第2指令スイッチ74にて指令を行ったときのコントローラ70の動作をまとめたものである。
図3に示すように、作業者が第1指令スイッチ73をオンして指令開始すると(S1、Yes)、コントローラ70に内蔵された第1カウンタ78(タイマー)のカウントアップを行う(S2)。
ここで、図4(a)に示すように、第2カウンタ79のカウント時間が3秒以上であって指令継続時間以上になると、コントローラ70は報知手段77に信号を送ってランプ等を点灯させることにより、第2指令スイッチ74が指令継続時間以上押され続けていることを示す。即ち、報知手段77は、第2指令スイッチ74による指令が指令継続時間以上であるときに報知を開始する。
さて、図4(b)に示すように、第2カウンタ79のカウント時間が6秒を超えてしまう、即ち、第2制限時間を超えてしまうと(S7、Yes)、コントローラ70は報知手段77に信号を送ってランプ等を消灯させることにより、第2指令スイッチ74を押している状態が第2制限時間を超えたことを示す。即ち、第2指令スイッチ74による指令開始から指令終了時間までの時間が第2制限時間を超えたときに報知を終了する。
また、第2カウンタ79のカウント時間が6秒を超えてしまうと(S7、Yes)、第2カウンタ79のリセット(S12)が行われて、ハイフローモードになることはない。一方、第2カウンタ79のカウント時間が6秒を超えるまでに、第2指令スイッチ74がオフされて継続が終了する、即ち、第2指令スイッチ79による指令終了を行うと(S6、No)、第2カウンタ79のカウント時間が3秒以上であるか否かを判定し(S8)、カウント時間が3秒以上であれば(S8、Yes)、ハイフローモードに入る(S9)。ここで、ハイフローモードに入ると、報知手段77による報知を継続することが好ましい。具体的には、上述したように第2指令スイッチ74による指令が指令継続時間以上であるときにランプを点灯させていたが、ハイフローモードに入った後も指令継続と同様にランプの点灯を続けたり、指令継続のときとは異なる方法、例えば、ランプの点灯を点滅に変えたりする。
また、第2カウンタ79のカウント時間が3秒未満であれば(S8、No)、ハイフローモードに入ることはなく、第2カウンタ79はリセットされる(S12)。
ハイフローモードになった後、第1指令スイッチ73又は第2指令スイッチ74のいずかれを押すと(S10、Yes)、ハイフローモードから出ることになる(S11)。即ち、第1作動油供給手段と第2作動油供給手段とでの作動油供給が有効になっているときに、第1指令スイッチ73による指令又は第2指令スイッチ74による指令を行うと作動油供給は無効になる。
70 コントローラ
73 第1指令スイッチ
74 第2指令スイッチ
77 報知手段
Claims (5)
- 第1ポンプからの作動油を油圧アクチュエータに供給する第1作動油供給手段と、前記第1ポンプとは異なる第2ポンプからの作動油を第1ポンプの作動油に加えるための第2作動油供給手段と、第1作動油供給手段での作動油供給を有効又は無効に指令するための第1指令スイッチと、第2作動油供給手段での作動油供給を有効又は無効に指令するための第2指令スイッチと、前記指令スイッチに基づいて作動油供給を決定するコントローラとを備え、
前記コントローラには、第1指令スイッチによる指令開始から第2指令スイッチによる指令開始までの第1制限時間と、第2指令スイッチによる指令開始から終了指令するまでの第2制限時間と、前記第2制限時間内であって第2指令スイッチによる指令の継続すべき指令継続時間とが記憶され、
前記コントローラは、第1指令スイッチによる指令開始後、前記第1制限時間内に第2指令スイッチによる指令開始が行われ、第2指令スイッチによる指令終了が前記第2制限時間内に行われ、且つ、前記第2指令スイッチによる指令が前記指令継続時間以上となっているときに、前記第1作動油供給手段と第2作動油供給手段とでの作動油供給を有効にすることを特徴とする作業機の油圧制御システム。 - 前記指令スイッチによる指令状態を報知する報知手段を備え、前記報知手段は、第2指令スイッチによる前記指令が指令継続時間以上であるときに報知を開始し、且つ、第2指令スイッチによる指令開始から指令終了時間までの時間が前記第2制限時間を超えたときに報知を終了することを特徴とする請求項1に記載の作業機の油圧制御システム。
- 中立位置に自動的に復帰するモーメンタリースイッチの一方側が第1指令スイッチとされ、他方側が第2指令スイッチとされており、前記コントローラは、第1指令スイッチが押されると自動的に指令状態を保持し、且つ、第2指令スイッチが継続的に押されている間を指令状態とすることを特徴とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業機の油圧制御システム。
- 前記コントローラは、前記第1作動油供給手段と第2作動油供給手段とでの作動油供給が有効になっているときに、第1指令スイッチによる指令又は第2指令スイッチによる指令を行うと前記作動油供給を無効にすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の作業機の油圧制御システム。
- 前記第1制限時間は1〜5秒に設定され、第2制限時間は1〜15秒に設定され、前記指令継続時間は1〜5秒に設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の作業機の油圧制御システム。
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