JP6752963B2 - 作業機械 - Google Patents
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Description
・作業機械
図1は本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベルの外観構成を表す側面図である。以下の説明において断り書きのない場合は運転席の前方(同図中では左方向)を機体の前方とする。但し、油圧ショベルの例示は本発明の適用対象を限定するものではなく、上下に回動する作業機を持つ作業機械であれば、クレーン等の他種の作業機械にも本発明は適用され得る。
図2は本発明の第1実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部を表す回路図である。同図に示したように、図1に示した作業機械には油圧シリンダ20を駆動する油圧システムが備わっている。油圧シリンダ20は作業機3を駆動する油圧アクチュエータであり、本実施形態ではブームシリンダ17である場合を説明するが、油圧シリンダ20をアームシリンダ18又はバケットシリンダ19とすることもできる。この油圧システムは、油圧ポンプ21、コントロールバルブ22、パイロットポンプ23、エンジン24、操作装置25、アキュムレータ26、制御弁27,28、油圧システムコントローラ30等を備えている。
図3は回転状態判定部31による識別信号の出力手順を表すフローチャートである。同図に示した一連の処理は、油圧システムコントローラ30に通電されている間、回転状態判定部31によって所定のサイクルタイム(例えば0.1s)で繰り返し実行される。
(1)本実施形態においては、エンスト時を含めてエンジン回転数Nが設定値Nsを下回るような低速回転である場合、ステップS205の処理が実行され放出用の制御弁28が開かれてアキュムレータ26が油圧ポンプ21の吐出管路21aに接続する。このとき、パイロットリリーフ弁23aのオーバーライド特性によってパイロットポンプ23から出力されるパイロット圧がエンジン回転数の低下に伴って低下する。すると操作ポート22a,22bに掛かり得る圧力(操作信号P1,P2)が下がり、コントロールバルブ22は操作装置25の操作の有無に関係なく中立位置になる。これによりアキュムレータ26内の蓄圧油は放出用の制御弁28、チェック弁43、コントロールバルブ22を通ってタンクに流れ落ちる。つまりエンジン24が停止した場合等にエンジン24を再始動せずにオペレータが降車したとしても、油圧的に自然と中立位置に復帰するコントロールバルブ22を介してタンクに繋がることでアキュムレータ26内の蓄圧油が自動的に放出される。従ってエンジン24が停止した場合等にアキュムレータ26内の蓄圧油の放出手続きをし忘れても、蓄圧油にアキュムレータ26内のガス室内のガスが溶け出すことを抑制できる。またアキュムレータ26内の蓄圧油が放出されることで、例えばアキュムレータ26や油圧配管の整備作業中において不測に圧油が噴出することも防止できる。
図5は本発明の第2実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部を表す回路図である。同図は第1実施形態の図2に対応している。図5において第1実施形態で説明した要素に対応する要素には図2と同符号を付してある。本実施形態が第1実施形態と相違する点は、パイロットポンプ23が出力するパイロット圧Poを検出する圧力センサ55を設け、回転状態判定部31によって圧力センサ55の信号に基づきエンジン回転数Nが設定値Ns未満か否かを判定する点である。本実施形態の他の点は第1実施形態と同様であるので説明を省略することとし、第1実施形態との相違点について以下に説明する。
図7は本発明の第3実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部を表す回路図である。同図は第1実施形態の図2に対応している。図7において第1実施形態で説明した要素に対応する要素には図2と同符号を付してある。本実施形態が第1実施形態と相違する点は、タンク管路61とタンク弁62が加わった点である。本実施形態の他の点は第1実施形態と同様であるので説明を省略することとし、第1実施形態との相違点について以下に説明する。
図9は本発明の第4実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部を表す回路図である。同図は第1実施形態の図2に対応している。図9において第1実施形態で説明した要素に対応する要素には図2と同符号を付してある。本実施形態が第1実施形態と相違する点は、電磁駆動式の放出用の制御弁28に代えてノーマルオープン型で油圧駆動式の放出用の制御弁28aを用いた点である。本実施形態の他の点は第1実施形態と同様であるので説明を省略することとし、第1実施形態との相違点について以下に説明する。
図11は本発明の第5実施形態に係る作業機械に備えられた油圧システムの要部を表す回路図である。同図は第4実施形態の図9に対応している。図11において第4実施形態で説明した要素に対応する要素には図9と同符号を付してある。本実施形態が第4実施形態と相違する点は、油圧システムコントローラ30の回転状態判定部31を省略した点である。本実施形態の他の点は第1実施形態と同様であるので説明を省略することとし、第1実施形態との相違点について以下に説明する。
以上の実施形態は適宜組み合わせ可能である。例えば第3実施形態や第4実施形態で第2実施形態と同様に圧力センサ55の信号を基にエンジン24の回転状態を判定する構成としても良い。また、第4実施形態や第5実施形態で第3実施形態のようなタンク弁62を加えた構成とすることもできる。
Claims (8)
- 作業機械本体と、
前記作業機械本体に取り付けられた作業機と、
前記作業機を駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの圧油の流れを制御するコントロールバルブと、
前記油圧ポンプと前記コントロールバルブとを接続する吐出管路と、
前記コントロールバルブを駆動するパイロット圧を出力するパイロットポンプと、
前記油圧ポンプ及び前記パイロットポンプを駆動する原動機と、
前記パイロットポンプから出力されたパイロット圧を操作に応じて減圧し前記コントロールバルブを駆動する操作信号を生成する操作装置と、
前記油圧シリンダからの戻り圧油を蓄えるアキュムレータを備え、
前記コントロールバルブは、前記油圧ポンプの前記吐出管路の接続先を切り換えて前記油圧シリンダのボトム油室、ロッド油室及びタンクの少なくとも1つに接続し、中立位置のときに前記吐出管路を前記タンクに接続する作業機械において、
前記コントロールバルブをバイパスして前記油圧シリンダのボトム油室と前記油圧ポンプの前記吐出管路を接続すると共に前記アキュムレータを設置したバイパス管路と、
前記バイパス管路における前記油圧シリンダのボトム油室と前記アキュムレータの間に設けた蓄圧用の制御弁と、
前記バイパス管路における前記アキュムレータと前記油圧ポンプの前記吐出管路の間に設けた放出用の制御弁と、
前記原動機の回転数が設定値未満になったら前記放出用の制御弁を開く制御を行う制御装置を備え、
前記原動機の回転数が設定値未満になったら、前記アキュムレータから放出される圧油は、前記吐出管路から前記コントロールバルブを通って前記タンクに排出されることを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、前記制御装置は、
前記原動機の回転数が前記設定値未満か否かを判定する回転状態判定部と、
前記回転状態判定部の判定結果に基づき前記原動機の回転数が前記設定値未満であると判定された場合に前記放出用の制御弁を開く指令信号を出力する蓄圧油制御部を備えていることを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械において、
前記原動機の回転数を検出する回転数センサ、又は前記パイロットポンプが出力するパイロット圧を検出する圧力センサを備えており、
前記回転状態判定部は、前記回転数センサ又は前記圧力センサの信号に基づき前記原動機の回転数が前記設定値未満か否かを判定することを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械において、
前記原動機の回転数を検出する回転数センサと、
前記原動機を制御する制御装置であって、前記回転数センサで検出された検出結果に基づき前記原動機の回転状態の判定信号を出力する原動機制御装置を備え、
前記回転状態判定部は、前記原動機制御装置の判定信号に基づき前記原動機の回転状態が不良であると判定された場合に前記原動機の回転数が前記設定値未満であることを識別する識別信号を出力することを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械において、
前記原動機の回転数を検出する回転数センサと、
前記原動機の起動を指令する原動機スイッチを備え、
前記回転状態判定部は、前記原動機スイッチから起動指令信号が入力され、かつ前記回転数センサで検出された前記原動機の回転数が前記設定値未満である場合に、前記原動機の回転数が前記設定値未満であることを識別する識別信号を出力することを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械において、
前記バイパス管路における前記蓄圧用の制御弁と前記放出用の制御弁の間から分岐し前記コントロールバルブをバイパスして前記タンクに接続するタンク管路と、
前記タンク管路を開閉するタンク弁を備え、
前記蓄圧油制御部は、前記原動機の回転数が前記設定値未満であることが識別された場合に前記放出用の制御弁と共に前記タンク弁を開くことを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械において、前記放出用の制御弁は、前記蓄圧油制御部の指令信号により励磁されて閉じる電磁駆動式でノーマルオープン型の制御弁であることを特徴とする作業機械。
- 請求項1に記載の作業機械において、前記放出用の制御弁は、前記パイロットポンプが出力するパイロット圧が入力されて閉じる油圧駆動式でノーマルオープン型の制御弁であることを特徴とする作業機械。
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