JP6161916B2 - Work machine - Google Patents
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Description
本発明は、作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine.
作業機械では、上部旋回体に軸支されたブーム及びブームに支持されたアームを駆動して、アームの先に取り付けられたエンドアタッチメントを操作して所望の作業を実施するものがある。このとき、作業機械は、油圧ポンプから吐出された圧油を油圧シリンダに供給することで、ブーム及びアームを駆動する。 Some work machines drive a boom pivotally supported by an upper swing body and an arm supported by the boom, and operate an end attachment attached to the end of the arm to perform a desired work. At this time, the work machine drives the boom and the arm by supplying pressure oil discharged from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder.
特許文献1には、ブームの上げ操作及び下げ操作に対応するアーム閉じ速度で制御するために、アーム閉じ方向のパイロット油路に制御弁を配置して、アーム閉じ操作とブーム上げ操作を同時に行ったときのアーム閉じ方向のパイロット圧の上昇を抑制する技術を開示している。 In Patent Document 1, in order to perform control at an arm closing speed corresponding to a boom raising operation and a lowering operation, a control valve is disposed in a pilot oil passage in the arm closing direction, and the arm closing operation and the boom raising operation are performed simultaneously. Discloses a technique for suppressing an increase in pilot pressure in the arm closing direction.
しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、アームの開き状態(例えば最大開き状態)から、閉じ方向にアームを駆動したときに、アームが急激に動作する場合がある。また、特許文献1に開示されている技術では、アームの閉じ動作を伴う水平引きの際にも、アームが急激に動作する場合がある。すなわち、作業機械では、アームが最大開き付近ではアームシリンダの変位に対するアームの閉じ角度が大きくなるため、アームシリンダに加わる負荷圧が大きくなり、アームが急激に動作する場合がある。このようなアームの急激な動作は、例えば作業機械のウェイトを上下に振動させ、作業機械の操作性を悪化させる虞がある。特にエンドアタッチメント自体が重たい場合、又は、エンドアタッチメントに荷がある場合には、上記のアームの急激な動作は顕著となる。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the arm is driven in the closing direction from the open state (for example, the maximum open state) of the arm, the arm may suddenly operate. Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, the arm may suddenly move even during horizontal pulling with the arm closing operation. That is, in the working machine, the arm closing angle with respect to the displacement of the arm cylinder becomes large near the maximum opening of the arm, so that the load pressure applied to the arm cylinder increases, and the arm may operate suddenly. Such a rapid movement of the arm may cause the weight of the work machine to vibrate up and down, for example, and deteriorate the operability of the work machine. In particular, when the end attachment itself is heavy or when there is a load on the end attachment, the abrupt movement of the arm becomes remarkable.
本発明は、このような事情の下に為され、アームを閉じ方向に駆動する場合に、アームの状態に応じて、アームの急激な閉じ動作を抑制することができる作業機械を提供することを目的とする。 The present invention is made under such circumstances, and provides a work machine capable of suppressing an abrupt closing operation of an arm according to the state of the arm when the arm is driven in the closing direction. Objective.
本発明の一の態様によれば、エンドアタッチメントと、該エンドアタッチメントを支持するアームと、該アームを支持するブームと、該ブームを支持する上部旋回体と、該上部旋回体を旋回自在な状態で搭載する下部走行体と、前記アームの状態を検知するアーム状態検出器と、前記アームの動作を入力される操作レバーと、該操作レバーによって入力された入力信号に基づいて、前記アームの動作を制御する制御部とを有し、該制御部は、前記アーム状態検出器が、前記アームがアーム略開きエンド状態であることを検出したときで、且つ、前記操作レバーがアーム閉じ方向に入力されたときに、前記エンドアタッチメントの位置に依らず、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを特徴とする作業機械が提供される。また、上記態様において、前記アーム略開きエンド状態は、前記ブームに対する前記アームの角度が略最大開き角度であってもよい。また、前記制御部は、減圧弁を含み、該減圧弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームのコントロールバルブに入力されるパイロット圧を減圧してもよい。また、前記制御部は、マップを参照して、前記減圧弁の開度を制御してもよい。また、前記制御部は、切換弁を含み、該切換弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームの油圧シリンダの二次圧を増加させ、該油圧シリンダに供給される作動油の流量を低減してもよい。また、前記操作レバーは、電気レバーであり、前記制御部は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該電気レバーによって入力された入力信号に基づいて、該アームのコントロールバルブのストローク量を制御してもよい。また、前記制御部は、前記アームの開き動作時に、該アームの動作を抑制しないようにしてもよい。また、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制するか否かを設定するスイッチを更に有し、前記制御部は、該スイッチによって前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制すると設定された場合に、該アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを実施してもよい。
According to one aspect of the present invention, an end attachment, an arm that supports the end attachment, a boom that supports the arm, an upper swing body that supports the boom, and a state in which the upper swing body can be swung freely An arm state detector for detecting the state of the arm, an operation lever for inputting the operation of the arm, and an operation of the arm based on an input signal input by the operation lever. And a control unit that controls the arm state detector when the arm state detector detects that the arm is in a substantially open end state and the operation lever is input in the arm closing direction. when it is, regardless of the position of the end attachment, this suppresses the closing operation of the arm with the weight of its own weight and said end attachment of said arm The work machine is provided, wherein. Further, in the above aspect, in the arm substantially open end state, the angle of the arm with respect to the boom may be a substantially maximum opening angle. In addition, the control unit includes a pressure reducing valve, and the pressure reducing valve controls a pilot pressure input to the control valve of the arm when suppressing the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment. May be depressurized. The controller may control the opening of the pressure reducing valve with reference to a map. In addition, the control unit includes a switching valve, and the switching valve increases a secondary pressure of the hydraulic cylinder of the arm when suppressing the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment. The flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder may be reduced. The operation lever is an electric lever, and the control unit is based on an input signal input by the electric lever when suppressing the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment. Thus, the stroke amount of the control valve of the arm may be controlled. Further, the control unit may not suppress the operation of the arm during the opening operation of the arm. The switch further includes a switch for setting whether or not to suppress the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment , and the control unit controls the weight of the arm and the end attachment by the switch. If it is set to inhibit the closing operation of the arm by weight, it may be performed to suppress the closing operation of the arm with the weight of its own weight and said end attachment of the arm.
また、本発明の他の態様によれば、上記のいずれか一つの作業機械であって、前記エンドアタッチメントは、リフマグ、グラップル、ブレーカ、又は、バケットである、ことを特徴とする作業機械であってもよい。 According to another aspect of the present invention, there is provided the working machine according to any one of the above, wherein the end attachment is a riff mug, a grapple, a breaker, or a bucket. May be.
本発明に係る作業機械によれば、アームを閉じ方向に駆動する場合に、アームの状態に応じて、アームの急激な閉じ動作を抑制することができる。 According to the work machine according to the present invention, when the arm is driven in the closing direction, the rapid closing operation of the arm can be suppressed according to the state of the arm.
添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。 Non-limiting exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of all attached drawings, the same or corresponding members or parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and redundant description is omitted. Also, the drawings are not intended to show the relative ratio between members or parts. Accordingly, specific dimensions can be determined by one skilled in the art in light of the following non-limiting embodiments.
本発明の実施形態に係る作業機械100を用いて、本発明を説明する。なお、本発明は、本実施形態に係る作業機械100以外でも、アーム(油圧アクチュエータ)を備える機械であって、アームの状態に応じて、アームの閉じ動作を制御(例えば制限)するものであればいずれのものにも用いることができる。また、本発明を用いることができる作業機械には、油圧ショベル、クレーン車、ブルドーザ、ホイールローダ及びダンプトラック、並びに、杭打ち機、杭抜き機、ウォータージェット、泥排水処理設備、グラウトミキサ、深礎工用機械、せん孔機械及びその他の機械が含まれる。
The present invention will be described using a
本実施形態に係る作業機械100を用いて、下記に示す順序で本発明を説明する。
The present invention will be described in the following order using the
1.作業機械の構成
2.第1の実施形態に係る油圧回路
3.第2の実施形態に係る油圧回路
4.第3の実施形態に係る油圧回路
5.実施例1(マップの例)
6.実施例2(アタッチメントの例)
[1.作業機械の構成]
図1を用いて、本発明の実施形態に係る作業機械100の概略構成を説明する。
1. 1. Construction of work machine 2. Hydraulic circuit according to the first embodiment. 3. Hydraulic circuit according to the second embodiment. 4. Hydraulic circuit according to the third embodiment Example 1 (map example)
6). Example 2 (example of attachment)
[1. Construction of work machine]
A schematic configuration of a
図1に示すように、作業機械100は、キャブ(運転室)を搭載した上部旋回体10Upと、車輪等を用いて作業機械100の移動を行う下部走行体10Dwとを備える。また、作業機械100は、油圧アクチュエータとして、上部旋回体10Upに基端部を軸支されたブーム11と、ブーム11の先端に軸支されたアーム12と、アーム12の先端に軸支されたリフティングマグネット(以下、「リフマグ」という。)13とを備える。更に、作業機械100は、油圧シリンダとして、ブーム11を駆動するブームシリンダ11cと、アーム12を駆動するアームシリンダ12cと、リフマグ13を駆動するリフマグ用シリンダ13cとを備える。
As shown in FIG. 1, the
ここで、リフマグ(リフティングマグネット)とは、磁力を用いて、破材、鉄板などを吸着するエンドアタッチメント(又はアタッチメント)である。リフマグ13を用いた作業機械100では、リフマグ13に破材などを吸着した場合に、作業機械100に作用する鉛直下方向の力(荷重)が増加する。また、リフマグ13を用いた作業機械100では、リフマグ13に破材などを吸着した場合に、油圧アクチュエータの慣性力が増加する。更に、リフマグ13を用いた作業機械100では、作動範囲が広くなる場合がある。
Here, the lifting magnet (lifting magnet) is an end attachment (or attachment) that uses magnetic force to attract broken materials, iron plates, and the like. In the
なお、本発明に係る作業機械が用いることができるエンドアタッチメントは、リフマグに限定されるものではない。すなわち、本発明を用いることができる作業機械は、アームに取り付けるエンドアタッチメントとして、リフマグ以外のアタッチメントを用いてもよい。作業機械は、エンドアタッチメントとして、例えば後述する実施例2(図7)で説明するグラップル、ブレーカ、又は、バケットなどを用いてもよい。 The end attachment that can be used by the work machine according to the present invention is not limited to the riff mug. That is, the work machine that can use the present invention may use an attachment other than the riffmag as an end attachment attached to the arm. The work machine may use, for example, a grapple, a breaker, or a bucket described in Example 2 (FIG. 7) described later as an end attachment.
本実施形態に係る作業機械100は、後述する油圧回路(図2、図4又は図5)を用いてブームシリンダ11cに作動油(圧油)を供給し、ブームシリンダ11cを長手方向に伸縮する。このとき、ブーム11は、ブームシリンダ11cの伸縮によって、キャブの前方及び上方で上下方向に駆動される。また、作業機械100は、キャブ内のオペレータ(運転者、作業者)の操作レバーの操作量(及び操作方向)に応じてブーム用方向制御弁を制御し、ブームシリンダ11cに供給される作動油を制御する。この結果、作業機械100は、オペレータの操作レバーの操作量等に応じて、所望の作業を実施することができる。
The
ブーム11の場合と同様に、作業機械100は、アームシリンダ12c及びリフマグ用シリンダ13cの伸縮によって、キャブの前方及び/又は上方でアーム12及びリフマグ13を駆動する。作業機械100は、ブームシリンダ11cの場合と同様に、アーム用方向制御弁及びリフマグ用方向制御弁によって、アームシリンダ12c及びリフマグ用シリンダ13cに供給される作動油を制御する。
As in the case of the
また、本実施形態に係る作業機械100は、下部走行体10Dwの車輪及び旋回装置等を用いて、作業機械100本体の走行(前後左右の移動)及び回転(旋回など)を行う。作業機械100は、例えば走行用の方向制御弁などを更に用いて、オペレータの操作レバーの操作量などに応じて、作業機械100の走行などを実施する。
In addition, the
[2.第1の実施形態に係る油圧回路]
作業機械100(図1)に用いることができる第1の実施形態に係る油圧回路21を図2に示す。ここで、図2に記載した実線は、油路(作動油の通路)を示す。点線は、リモコン回路の油路を示す。2点鎖線は、電気制御系を示す。
[2. Hydraulic circuit according to first embodiment]
FIG. 2 shows a
なお、本発明に係る作業機械が用いることができる油圧回路は、図2に示す油圧回路21に限定されるものではない。すなわち、本発明に係る作業機械は、油圧アクチュエータ(アーム12)の状態に応じて、油圧シリンダ(アームシリンダ12c)に供給する作動油を制御する油圧回路であれば、いずれのものにも用いることができる。
The hydraulic circuit that can be used by the work machine according to the present invention is not limited to the
図2に示すように、本実施形態に係る油圧回路21は、油圧ポンプP1、P2から吐出された圧油を供給されるブーム用方向制御弁(コントロールバルブ)Vb1、Vb2と、ブーム用方向制御弁Vb1、Vb2を経由して圧油(作動油)を供給(流入)されるブームシリンダ11cとを備える。油圧回路21は、ブーム用方向制御弁Vb1等及びブームシリンダ11cと同様に、油圧ポンプP1、P2から吐出された圧油を供給されるアーム用方向制御弁Va1、Va2と、アーム用方向制御弁Va1、Va2を経由して圧油を供給されるアームシリンダ12cとを備える。また、油圧回路21は、本実施形態では、油圧ポンプP2から吐出された圧油を供給されるリフマグ用方向制御弁Vmと、リフマグ用方向制御弁Vmを経由して圧油を供給されるリフマグ用シリンダ13cとを備える。更に、油圧回路21は、油圧ポンプP1、P2から吐出された圧油を供給される走行用方向制御弁Vt1、Vt2及び旋回用方向制御弁Vswを備える。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態に係る作業機械100は、油圧回路21全体の動作を制御する制御部(コントローラ)30を油圧回路21に接続している。また、制御部30は、オペレータによってアーム12の動作を入力されるアーム用の操作レバー31と接続している。制御部30は、例えば操作レバー31がアーム閉じ方向に入力されたときに、操作レバー31の操作に関する情報を入力される。
In the
本実施形態に係る油圧回路21は、オペレータが操作レバーによって入力した操作方向及び操作量に応じて、油圧ポンプP1、P2の動作を制御される。また、油圧回路21は、油圧ポンプP1、P2の動作を制御されることによって、油圧ポンプP1、P2から吐出した圧油を方向制御弁(Va1、Vb2、Vm等)に供給する。更に、油圧回路21は、パイロット圧を入力して方向制御弁(Va1等)の動作(ストローク量)を制御することによって、方向制御弁を介して油圧シリンダ(12c等)に供給する圧油の流量及び方向を制御する。すなわち、油圧回路21は、油圧シリンダ(12c等)に供給する圧油の流量を制御することによって、油圧アクチュエータ(図1の12等)の動作を制御する。
In the
ここで、方向制御弁(Va1等)は、油圧シリンダ(12c等)に供給する圧油を制御するものである。方向制御弁は、油圧シリンダに供給する圧油の流量及び流れ方向を制御する。具体的には、方向制御弁は、その制御ポートに入力されたパイロット圧(リモコン圧)に応じてストローク量(又はスプール位置)を切り替えられ、その内部通路の経路を変化される。方向制御弁は、例えばオペレータが操作した操作レバーの操作量(及び操作方向)に応じたパイロット圧を入力されて、油圧シリンダに供給する圧油(作動油)の流量(操作量)及び流れ方向(操作方向)を変化される。 Here, the direction control valve (Va1 etc.) controls the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder (12c etc.). The direction control valve controls the flow rate and flow direction of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder. Specifically, the direction control valve is switched in stroke amount (or spool position) according to the pilot pressure (remote control pressure) input to the control port, and the path of the internal passage is changed. The direction control valve receives, for example, a pilot pressure corresponding to the operation amount (and operation direction) of the operation lever operated by the operator, and the flow rate (operation amount) and flow direction of the pressure oil (hydraulic oil) supplied to the hydraulic cylinder (Operation direction) is changed.
油圧シリンダ(11c等)は、その伸縮動作によって油圧アクチュエータ(図1の11等)を駆動するものである。油圧シリンダは、方向制御弁から供給された圧油(作動油)を用いて、長手方向に伸縮する。なお、油圧シリンダからの戻り油(作動油)は、方向制御弁等を介して、タンク(不図示)に排出される。油圧シリンダは、例えばシリンダ容器とピストン等で構成することができる。 The hydraulic cylinder (11c, etc.) drives a hydraulic actuator (11, etc. in FIG. 1) by its expansion / contraction operation. The hydraulic cylinder expands and contracts in the longitudinal direction using pressure oil (operating oil) supplied from the direction control valve. The return oil (hydraulic oil) from the hydraulic cylinder is discharged to a tank (not shown) via a direction control valve or the like. The hydraulic cylinder can be composed of, for example, a cylinder container and a piston.
制御部30は、油圧回路全体の動作を制御するものである。制御部30は、操作レバーの操作量(及び操作方向)に応じて、油圧ポンプ及び方向制御弁等を制御する。制御部30は、例えば作業機械100の動作を制御するために搭載されたコントローラを利用してもよい。ここで、コントローラは、CPU及びメモリ(ROM、RAMなど)等を含む演算処理装置で構成することができる。
The
また、制御部30は、本実施形態では、アーム12(図1)の状態を検知するアーム状態検出器32と、アーム閉じ方向のパイロット圧をアーム用方向制御弁Va1の制御ポートに入力する油路に配置(介装)された減圧弁33Vpとを備える。
In the present embodiment, the
アーム状態検出器32は、アーム12の位置を検出するものである。アーム状態検出器32は、図3に示すように、ブーム11に対するアーム12の角度(例えば相対角度)θを検出する。なお、作業機械は、アームシリンダ12cの伸縮量から角度θを算出してもよい。
The
減圧弁33Vpは、方向制御弁に入力するパイロット圧(リモコン圧)を制御するものである。減圧弁33Vpは、パイロットポンプPr(アーム用の操作レバー31)とアーム用方向制御弁Va1の制御ポートの間の油路に配置されている。減圧弁33Vpは、本実施形態では、制御部30から入力された入力信号に基づいて、その開度を変化される。すなわち、減圧弁33Vpは、制御部30によりその開度を変化されることによって、アーム用の操作レバー31の操作量に応じて制御されたパイロットポンプPrから吐出された圧油の圧力を減圧し、減圧した圧油の圧力をパイロット圧としてアーム用方向制御弁Va1の制御ポートに入力する。減圧弁は、例えば比例弁、圧力調整弁などを用いてもよい。
The pressure reducing valve 33Vp controls the pilot pressure (remote control pressure) input to the direction control valve. The pressure reducing valve 33Vp is disposed in an oil path between the pilot pump Pr (arm operation lever 31) and the control port of the arm direction control valve Va1. In the present embodiment, the opening of the pressure reducing valve 33Vp is changed based on an input signal input from the
本実施形態に係る制御部30は、アーム状態検出器32によりアーム12がアーム略開きエンド状態(例えば図3)であることを検出したときで、且つ、操作レバー31がアーム閉じ方向に入力されたときに、アームの閉じ動作を抑制する。
The
具体的には、制御部30は、アーム略開きエンド状態としてブーム11に対してアーム12の角度θが略最大開き角度のとき(アームシリンダ12cの伸張が最長のとき)に、アーム12の閉じ動作を抑制することを実施する。また、制御部30は、アーム略開きエンド状態として例えばアーム12の角度θが120〜150度の範囲内であるときに、アーム12の閉じ動作を抑制することを実施する。このとき、制御部30は、アーム12の閉じ動作を抑制するために、減圧弁33Vpの開度を減少させることによって、アーム用方向制御弁Va1に入力されるパイロット圧を減圧する。すなわち、制御部30は、パイロット圧を減圧してアームシリンダ12cに供給される作動油の流量を減少させ、アームシリンダ12cの動作速度を低減し、アーム12の動作を制限する。なお、制御部30は、アーム12が水平方向に保持されているとき、又は、アーム12が水平方向よりも更に上方に保持されているときなどにアーム12の閉じ動作を抑制してもよい。
Specifically, the
また、制御部30は、予め制御部30に記憶してあるマップ(例えば図6)に基づいて、減圧弁33Vpの開度を制御することができる。また、制御部30は、予め制御部30に記憶してある数式又は制御条件を用いて、減圧弁33Vpの開度を制御してもよい。更に、制御部30は、オペレータによって作業機械100に入力された情報を更に用いて、減圧弁33Vpの開度を制御してもよい。なお、制御部30は、実験又は計算等で予め定められる制御条件(マップ、数式等)を記憶することができる。
Moreover, the
更に、制御部30は、アームの開き動作時には、アーム12の動作を抑制しない。制御部30は、例えばアーム12の閉じ動作を抑制した場合で、その後操作レバー31がアーム開き方向に入力されたときに、アーム12の動作を制限することを解除することができる。
Further, the
なお、制御部30は、アーム12の閉じ動作を抑制するか否かを設定するスイッチを更に備えてもよい。この場合、制御部30は、オペレータがスイッチによってアーム12の閉じ動作を抑制すると設定した場合に、アーム12の閉じ動作を抑制することを実施する。また、制御部30は、オペレータがスイッチによってアーム12の閉じ動作を抑制すると設定したことを解除した場合に、アーム12の閉じ動作を抑制することを実施しない。
The
[3.第2の実施形態に係る油圧回路]
本発明の作業機械100に用いることができる第2の実施形態に係る油圧回路22を図4に示す。ここで、図4に記載した実線は、油路(作動油の通路)を示す。2点鎖線は、電気制御系を示す。なお、本実施形態に係る油圧回路22は、第1の実施形態に係る油圧回路21と同様の部分があるため、異なる部分を主に説明する。
[3. Hydraulic circuit according to second embodiment]
FIG. 4 shows a
図4に示すように、本実施形態に係る油圧回路22では、制御部30は、アーム閉じ方向の油路で、アーム用方向制御弁Va1とアームシリンダ12cとの間の油路に配置された切換弁33Vsを備える。
As shown in FIG. 4, in the
切換弁33Vsは、アームシリンダ12cに供給される作動油の流量を制御するものである。切換弁33Vsは、スプールの位置として、圧油(作動油)を流通する通常位置と、絞りを内蔵した絞り位置とを有する。制御部30は、アームシリンダ12cに供給される作動油の流量を低減する場合に、切換弁33Vsのスプールの位置を絞り位置に切り換え、アームシリンダ12cの二次圧(背圧)を増加させる。これにより、制御部30は、アームシリンダ12cに流入する作動油の流量を低減することができる。また、制御部30は、アーム12の閉じ動作を抑制する場合に、アームシリンダ12cに供給される作動油の流量を低減することによって、アーム12の動作を制限することができる。
The switching valve 33Vs controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the
ここで、制御部30は、第1の実施形態の場合と同様に、予め制御部30に記憶してある制御条件等に基づいて、切換弁33Vsのスプールの位置を切り換えることができる。また、制御部30は、オペレータによって作業機械100に入力された情報を更に用いて、切換弁33Vsのスプールの位置を切り換えてもよい。
Here, as in the case of the first embodiment, the
なお、制御部30は、アームシリンダ12cの上流側に絞り弁などを配置して、アームシリンダ12cに供給される作動油の流量を低減してもよい。
In addition, the
[4.第3の実施形態に係る油圧回路]
本発明の作業機械100に用いることができる第3の実施形態に係る油圧回路23を図5に示す。ここで、図5に記載した実線は、油路(作動油の通路)を示す。2点鎖線は、電気制御系を示す。なお、本実施形態に係る油圧回路23は、第1の実施形態に係る油圧回路21と同様の部分があるため、異なる部分を主に説明する。
[4. Hydraulic circuit according to the third embodiment]
FIG. 5 shows a
図5に示すように、本実施形態に係る油圧回路23では、アーム用の操作レバー31として、電気レバー31eを接続されている。また、本実施形態に係る油圧回路23では、制御部30は、アーム用方向制御弁Va1のストローク量(スプールの位置)を電気的に制御する。すなわち、制御部30は、電気レバー31e(操作レバー31)によって入力された入力信号(操作信号)に基づいて、アーム12のアーム用方向制御弁Va1のストローク量を制御し、アームシリンダ12cに供給される作動油(圧油)の流量を制御する。
As shown in FIG. 5, in the
制御部30は、アーム12の閉じ動作を抑制する場合に、電気レバー31eによって入力された入力信号を補正して、アーム12のアーム用方向制御弁Va1のストローク量を制御する。制御部30は、入力された入力信号の操作量を例えば減少する補正をし、補正後の操作量に対応する入力信号をアーム用方向制御弁Va1に入力する。これにより、制御部30は、アーム12の閉じ動作を抑制する場合に、アームシリンダ12cに供給される作動油の流量を低減することができ、アーム12の動作を制限することができる。
When suppressing the closing operation of the
ここで、制御部30は、第1の実施形態の場合と同様に、予め制御部30に記憶してあるマップ等に基づいて、電気レバー31eによって入力された入力信号を補正することができる。また、制御部30は、予め制御部30に記憶してある数式又は制御条件を用いて、電気レバー31eによって入力された入力信号を補正してもよい。更に、制御部30は、オペレータによって作業機械100に入力された情報を更に用いて、電気レバー31eによって入力された入力信号を補正してもよい。
Here, as in the case of the first embodiment, the
なお、制御部30がアーム用方向制御弁Va1のストローク量(スプール位置)を電気的に制御する方法は、公知の技術を用いることができる。
In addition, a well-known technique can be used for the method in which the
以上により、本発明の実施形態に係る作業機械100によれば、アーム12を閉じ方向に駆動する場合に、アーム12の状態を検出することによって、検出したアーム12の状態に応じて急激な閉じ動作が発生することを防止することができる。作業機械100によれば、アーム12が例えばアーム略開きエンド状態で、且つ、操作レバーでアーム12の閉じ操作をされた場合に(例えば図3)、アーム12の閉じ動作の速度を低減し、アーム12が急激に閉じる動作を防止することができる。また、作業機械100によれば、アーム12が例えばアーム略開きエンド状態で、且つ、操作レバーでアーム12の閉じ操作をされた場合に、アーム12の閉じ動作の速度を低減して、作業機械のウェイトの振動及びアーム12の揺れを防止することができる。すなわち、作業機械100によれば、アーム12が例えばアーム略開きエンド状態で、且つ、操作レバーでアーム12の閉じ操作をされた場合のアーム12の操作性を向上することができる。
As described above, according to the
また、本発明の実施形態に係る作業機械100によれば、アームの閉じ動作を伴う水平引きの際にも、アーム12の状態を検出することによって、検出したアーム12の状態に応じて急激な閉じ動作が発生することを防止することができる。
In addition, according to the
更に、作業機械100によれば、エンドアタッチメント自体が重たい場合、又は、エンドアタッチメントに荷がある場合でも、アーム12の閉じ動作の速度を低減して、アーム12の操作性を向上することができる。
Furthermore, according to the
[実施例1]
実施例1に係る作業機械を用いて、本発明を説明する。なお、本実施例に係る作業機械の構成及び油圧回路は、実施形態に係る作業機械100及び第1の実施形態に係る油圧回路21と同様のため、説明を省略する。
[Example 1]
The present invention will be described using the work machine according to the first embodiment. In addition, since the structure and hydraulic circuit of the working machine which concern on a present Example are the same as the working
図6に、本実施例に係る作業機械(制御部30)が減圧弁33Vpの開度を制御するために用いるマップを示す。ここで、図6の縦軸は、アーム用方向制御弁Va1(図2)の制御ポートに入力されるパイロット圧の減圧量である。図6の横軸は、アーム状態検出器32が検出したアーム12のアーム略開きエンド状態からの角度θaである。
FIG. 6 shows a map used by the work machine (control unit 30) according to the present embodiment to control the opening degree of the pressure reducing valve 33Vp. Here, the vertical axis in FIG. 6 represents the amount of reduction in pilot pressure input to the control port of the arm directional control valve Va1 (FIG. 2). The horizontal axis in FIG. 6 represents the angle θa from the substantially open end state of the
本実施例に係る制御部30は、図6に示すマップに基づいて、減圧弁33Vpの開度を制御する。制御部30は、例えばアーム12が水平方向に保持されている場合で、アーム12が閉じ方向に駆動されるときに、高い減圧量Paを用いてパイロット圧を減圧する。すなわち、制御部30は、操作レバー31が最大に傾けられていても、減圧弁33Vpの開度を減圧量Pa1となる開度に減少させて、パイロット圧を減圧する。また、制御部30は、例えばアーム12が水平方向に対して角度θ1で保持されている場合で、アーム12が閉じ方向に駆動されるときに、減圧量Pa2でパイロット圧を減圧する。制御部30は、例えば角度θ1を20〜40度の範囲内に設定する。これにより、制御部30は、アーム用方向制御弁Va1(図2)のストローク量を減少させることによってアームシリンダ12cに供給される作動油の流量を減少させ、アームシリンダ12cの動作速度を低減し、アーム12の動作を制限することができる。
The
以上により、本発明の実施例1に係る作業機械によれば、実施形態に係る作業機械と同様の効果を得ることができる。なお、本発明の実施例1に係る作業機械は、ブーム11に対するアーム12の角度θ(図3)に基づいて減圧弁33Vpの開度を制御するマップにより、アーム12の動作を制限してもよい。
As described above, according to the work machine according to Example 1 of the present invention, the same effects as those of the work machine according to the embodiment can be obtained. The working machine according to the first embodiment of the present invention may limit the operation of the
[実施例2]
本発明の実施例2に係る作業機械が用いることができるエンドアタッチメント(アタッチメント)の例を図7に示す。ここで、以下の説明において、図7(a)乃至図7(c)に示すエンドアタッチメント以外の部分は、実施形態に係るリフマグ13の場合と同様のため、説明を省略する。なお、本発明に係る作業機械が用いることができるエンドアタッチメントは、図7に示すものに限定されるものではない。
[Example 2]
FIG. 7 shows an example of an end attachment (attachment) that can be used by the work machine according to the second embodiment of the present invention. Here, in the following description, portions other than the end attachment shown in FIGS. 7A to 7C are the same as those in the case of the
図7(a)に示すように、作業機械100は、エンドアタッチメントとして、グラップル13Aを用いる。ここで、グラップルとは、破材などを挟んで移動するアタッチメントである。グラップルを用いた作業機械は、一般的に、上部旋回体10Up(図1)の旋回動作が多くなる。作業機械は、本発明を用いることによって、旋回動作時の油圧アクチュエータ(アーム)の操作性を向上することができる。
As shown to Fig.7 (a), the working
図7(b)に示すように、作業機械100は、エンドアタッチメントとして、ブレーカ13Bを用いる。ここで、ブレーカとは、作業対象物に突起物(の先端部)を衝突させて、作業対象物を破砕するアタッチメントである。ブレーカを用いた作業機械は、一般的に、油圧アクチュエータの作動範囲が広くなる。作業機械は、本発明を用いることによって、作業時の油圧アクチュエータ(アーム)の操作性を向上することができる。
As shown in FIG.7 (b), the working
図7(c)に示すように、作業機械100は、エンドアタッチメントとして、バケット13Cを用いる。バケット13Cを用いた作業機械では、本発明を用いることによって、水平引き若しくは水平床引き時の油圧アクチュエータ(アーム及びバケット)の操作性を向上することができる。バケット13Cを用いた作業機械では、水平引き若しくは水平床引き時の例えばアームの沈み若しくは揺れを防止することができる。
As shown in FIG.7 (c), the working
以上により、本発明の実施例2に係る作業機械によれば、実施形態に係る作業機械と同様の効果を得ることができる。 As described above, according to the work machine according to Example 2 of the present invention, the same effects as those of the work machine according to the embodiment can be obtained.
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述した実施形態又は実施例に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。 The preferred embodiments and examples of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments or examples. The present invention can be variously modified or changed in light of the appended claims.
100 : 作業機械
10Up: 上部旋回体
10Dw: 下部走行体
11 : ブーム
11c : ブームシリンダ
12 : アーム
12c : アームシリンダ
13 : リフティングマグネット(リフマグ)
13c : リフマグ用シリンダ
13A : グラップル
13B : ブレーカ
13C : バケット
21,22,23 : 油圧回路
30 : 制御部(コントローラなど)
31 : 操作レバー
32 : アーム状態検出器(角度センサなど)
33Vp: 減圧弁(レジューシングバルブなど)
33Vs: 切換弁(流量制御弁、比例弁など)
P1,P2: 油圧ポンプ
Pr : パイロットポンプ
Tnk : タンク(作動油タンク)
Va1,Va2,Vb1,Vb2,Vbk,Vt1,Vt2: コントロールバルブ(方向制御弁)
Pa,Pa1,Pa2: パイロット圧の減圧量
θ,θa,θ1: アームの状態を示す角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Work machine 10Up: Upper turning body 10Dw: Lower traveling body 11:
13c:
31: Operation lever 32: Arm state detector (angle sensor, etc.)
33Vp: Pressure reducing valve (reducing valve, etc.)
33Vs: Switching valve (flow control valve, proportional valve, etc.)
P1, P2: Hydraulic pump Pr: Pilot pump Tnk: Tank (hydraulic oil tank)
Va1, Va2, Vb1, Vb2, Vbk, Vt1, Vt2: Control valve (direction control valve)
Pa, Pa1, Pa2: Reduced amount of pilot pressure θ, θa, θ1: Angle indicating arm state
Claims (9)
該エンドアタッチメントを支持するアームと、
該アームを支持するブームと、
該ブームを支持する上部旋回体と、
該上部旋回体を旋回自在な状態で搭載する下部走行体と、
前記アームの状態を検知するアーム状態検出器と、
前記アームの動作を入力される操作レバーと、
該操作レバーによって入力された入力信号に基づいて、前記アームの動作を制御する制御部と、を有し、
該制御部は、前記アーム状態検出器が、前記アームがアーム略開きエンド状態であることを検出したときで、且つ、前記操作レバーがアーム閉じ方向に入力されたときに、前記エンドアタッチメントの位置に依らず、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを特徴とする、
作業機械。 End attachments,
An arm that supports the end attachment;
A boom supporting the arm;
An upper swing body that supports the boom;
A lower traveling body that mounts the upper revolving body in a freely turnable state;
An arm state detector for detecting the state of the arm;
An operation lever for inputting the movement of the arm;
A control unit for controlling the operation of the arm based on an input signal input by the operation lever,
The control unit detects the position of the end attachment when the arm state detector detects that the arm is in an arm substantially open end state and when the operation lever is input in the arm closing direction. Regardless of, characterized in that it suppresses the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment ,
Work machine.
請求項1に記載の作業機械。 The arm substantially open end state is characterized in that the angle of the arm with respect to the boom is a substantially maximum opening angle.
The work machine according to claim 1.
該減圧弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームのコントロールバルブに入力されるパイロット圧を減圧することを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の作業機械。 The control unit includes a pressure reducing valve,
The pressure reducing valve reduces the pilot pressure input to the control valve of the arm when suppressing the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment .
The work machine according to claim 1 or claim 2.
請求項3に記載の作業機械。 The control unit refers to a map to control the opening of the pressure reducing valve,
The work machine according to claim 3.
該切換弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームの油圧シリンダの二次圧を増加させ、該油圧シリンダに供給される作動油の流量を低減することを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の作業機械。 The control unit includes a switching valve,
The switching valve increases the secondary pressure of the hydraulic cylinder of the arm and suppresses the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder when the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment is suppressed. Characterized by reducing the flow rate,
The work machine according to claim 1 or claim 2.
前記制御部は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該電気レバーによって入力された入力信号に基づいて、該アームのコントロールバルブのストローク量を制御することを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の作業機械。 The operation lever is an electric lever,
The control unit controls a stroke amount of a control valve of the arm based on an input signal input by the electric lever when the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment is suppressed. It is characterized by
The work machine according to claim 1 or claim 2.
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の作業機械。 The control unit does not suppress the operation of the arm during the opening operation of the arm,
The work machine according to any one of claims 1 to 6.
前記制御部は、該スイッチによって前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制すると設定された場合に、該アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを実施することを特徴とする、
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の作業機械。 A switch for setting whether to suppress the closing operation of the arm due to the weight of the arm and the weight of the end attachment ;
Wherein, when it is set to inhibit the closing operation of the arm with the weight of its own weight and said end attachment of the arm by the switch, the closing operation the arm by weight of its own weight and said end attachment of the arm It is characterized by implementing suppression,
The work machine according to any one of claims 1 to 7.
請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の作業機械。 The end attachment is a riff mug, grapple, breaker, or bucket,
The work machine according to any one of claims 1 to 8.
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