JPH04353131A - 油圧式パワーショベルの被害量検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧式パワ−ショベルの
多様な使われ方に対して主要パワライン各装置の耐久性
（寿命）がどの程度のものかを明確にする油圧式パワ−
ショベルの被害量検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】主要パラ−ラインの各装置の寿命はギヤ
類の摩耗、変形、亀裂により決まるものであり、また、
ベァリング類の劣化によっても決まるものであるが、各
部位の劣化（疲労）具合は外見では知ることができない
のが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって音や潤滑油
の劣化状況等で異常の有無を判断しているが、何時破損
等のトラブルが発生するの現状では予測できないと云う
問題がある。そこで一般にはパワ−ラインは平均的な使
い方をすれば通常車体寿命以上に持つような強度を持た
せているが、使われ方に対して一定期間毎のオ−バホ−
ル等の整備が必要となる。

【０００４】本発明はこれに鑑み、パワ−ラインの各装
置にかかる負荷やその頻度を検知し被害量を累積して行
くことにより設計値（耐久テスト結果）と比較して被害
量の大小によりオ−バ−ホ−ル時期を明確にすると共に
、突発事故の防止および適切なオ−バホ−ル時期を知ら
せることのできる油圧式パワ−ショベルの被害量検知装
置を提供して従来技術の持つ欠点の解消を図ることを目
的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題点を
解決する手段として本発明の請求項１はパワ−ライン負
荷検知センサと、パワ−ライン各点の負荷から各点の被
害量を計算するコントロ−ラおよび被害量を表示するモ
ニタディスプレイを備えたことを特徴とし、請求項２は
請求項１におけるパワ−ライン負荷検知センサを動力取
り出し部の各種センサとしたことを特徴とし、請求項３
は請求項１におけるパワ−ライン負荷センサを旋回マシ
ナリの各種センサとしたことを特徴とし、請求項４は請
求項１におけるパワ−ライン負荷センサをファイナルド
ライブの各種センサとしたことを特徴とし、請求項５は
請求項１におけるパワ−ライン負荷検知センサをエンジ
ンの各種センサとしたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、パワ−ラインの各装置にか
かる各種負荷に対する応力値と頻度を検知累積してゆく
ことにより、設計値（テスト値）と比較した場合の寿命
の算出がなされるためオ−バホ−ル時期、事前補修時期
を明確に知ることができる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明にかかる油圧式パワ−ショベル
の被害量検知装置の構成を示す一実施例の模式図、図２
は本発明が適用されるパワ−ショベルに装着された被害
量検知装置の配置の一実施例を示す側面図である。

【０００８】本発明はパワ−ライン負荷検知センサ１と
、パワ−ライン各点の負荷から各点の被害量を計算する
コントロ−ラ２および被害量を表示するモニタディスプ
レイ３を備えたものからなり、そのうちパワ−ライン負
荷検知センサ１をより具体的に　　動力取り出し部４に
おける各種センサ１−１としたもの、　　旋回マシナリ
５における各種センサ１−２としたもの、あるいは　　
ファイナルドライブ６の各種センサ１−３としたもの、
　　エンジン７における各種センサ１−４としたもの等
で構成されている。

【０００９】図１において１はパワ−ライン負荷検知セ
ンサ、２はコントロ−ラ、３はモニタディスプレィ、８
はモニタ表示ＯＮ，ＯＦＦスイッチ（あるいはスイッチ
はなくて常時ＯＮでもよい）であり、９はＡ／Ｄコンバ
−タ（アナログ→デジタル）、１０はＤ／Ａコンバ−タ
（デジタル→アナログ）、１１はサ−ビスメ−タである
。このうちパワ−ライン負荷検知センサ１は負荷を検知
して信号を入力部Ｇを通してコントロ−ラ２に入力する
ものであり、コントロ−ラ２は周知のＣＵＰと、ＲＡＭ
と、ＲＯＭとから構成されている。ＲＯＭにはＣＰＵを
制御するプログラムが記憶されており、ＣＰＵはこのプ
ログラムに従って、信号を入力し、さらに必要に応じＲ
ＡＭとデ−タを授受しつつ演算を行い、その結果を出力
部Ｕに出力するものである。その他の特徴としてこのコ
ントロ−ラ２は、前記ＣＰＵへの時計時間信号ｔｃを与
えるクロックパルス発信機とル−プ演算Ｔ０＝Ｔ０　＋
ｎ・ｔｃの結果を記憶するＲＯＭを備えている。

【００１０】また、図２において、動力取り出し部４に
おける各種センサ１−１はポンブ吐出圧，動力取り出し
軸ギヤ回転数，ポンプ吐出量から負荷を検出、旋回マシ
ナリ５の各種センサ１−２は旋回回転数、旋回モ−タの
入口、出口の各圧力から負荷を検出、ファイナルドライ
ブ６の各種センサ１−３はファイナル軸の回転数、ドラ
イブモ−タ軸の入口、出口の各圧力から負荷を検知し、
さらにエンジン７の各種センサ１−４としては例えば　
　噴射ポンプ入口流量、出口流量から燃料消費量を検知
するもの、　　エンジン回転数や燃圧を検知するもの，
　　エンジン回転数、ポンプ吐出量およびポンプ吐出圧
を検出するものがあり、以上のものから平均使用エンジ
ン馬力を算出できる。なお、動力取り出し部４の各種セ
ンサ１−１についての詳細を図示すると図３のようにエ
ンジン７から分配された動力取り出し部４のギヤ１２の
回転数センサ１−１−１、ギヤ１２に直結した油圧ポン
プ１３の傾点角制御圧力センサ１−１−２、油圧ポンプ
１３の吐出圧（または吐出量）センサ１−１−３等があ
り、これら各センサの検知信号は前記Ａ／Ｄコンバ−タ
９に入力されることになっている。

【００１１】つぎに本発明の被害量検知について図４に
示すフロ−チャ−トにより説明する。エンジンスタ−ト
により図示しないエンジンが作動し、タイマが作動して
アワメ−タ７に作動時間が表示される。同時各センサが
その部位の負荷を検出して信号をコントロ−ラ２に入力
する。そして一定時間毎に各部位の負荷を算出する。こ
の場合の計算式は各部位により異なる。各点の算出負荷
により各点の被害量計算を実施する。疲労蓄積度合いの
計算は車体寿命時間に対する比率計算である。これら計
算結果はモニタ表示スイッチ８のＯＮでモニタ表示され
ることになり、ディスプレィ３により見ることができる
。すなわち、例えば寿命４５％の場合、オ−バホ−ルま
で６５００ｈ、サ−ビスメ−タ５２４５ｈのように表示
される。

【００１２】また、動力取り出し部４の各種センサによ
り検出された信号がＡ／Ｄコンバ−タ９を経てコントロ
−ラ２へ入力され、コントロ−ラ２からモニタディスプ
レイ３、およびサ−ビスメ−タ１１に表示されるまでの
フロ−を図５により示す。すなわち、ポンプ吐出量をＰ
Ｐ１，ＰＰ２で検知、ポンプ吐出圧Ｐ１　，Ｐ２　とポ
ンプ回転信号Ｒにより各部の負荷を算出する（例えばギ
ヤ、スプライン、ベァリング、ケ−ス等）。そして単位
時間毎の各部負荷を累積して被害量を算出し理論値（テ
スト結果）と比較して残りの寿命を算出する。その結果
、残り寿命の短いものを動力取り出し部４の寿命として
表示する。その値はクロックパルス発信機１４を通して
サ−ビスメ−タ１１に表示され、一方モニタディスプレ
イ３には前述のように寿命とオ−バホ−ルまでの時間や
使い方重・普・軽も表示される。なお、旋回マシナリ５
、およびファイナルドライブ６についても同様であり、
被害量検出の説明は省略するが、旋回マシナリ５では旋
回モ−タ入口圧と出口圧、およびマシナリ回転数より各
部負荷を算出して被害量を算出すればよい。

【００１３】さらにエンジンの負荷検出について説明す
る。　　概略の寿命の決め方としては燃料消費の総量で
寿命を推定する。例えば、２０　　／ｈ消費で１万ｈが
寿命とすると、２００，０００　　がエンジンのオ−バ
ホ−ル時期、したがって５０００ｈ時点で１２０，００
０　　使用していたら残り寿命Ｔｈ、およびライフＬ％
は、　　Ｔ＝５０００ｈ×｛（２００，０００−１２０
，０００）÷１２０，０００｝　　　　＝３３３３ｈ 　　Ｌ＝｛１２０，０００÷２００，０００｝×１００
＝６０％したがって　　ライフ６０％、オ−バホ−ルま
で３３３３ｈ、使い方重・普・軽が表示される。また、
　　エンジン回転センサと燃圧によりエンジンの仕事量
を累積して行く。　　動力取り出し部４のした仕事でエ
ンジン寿命を算出する等も考えられる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したか
ら、ユ−ザはトラブル発生による突発的な休車を防止で
きると共に、オ−バホ−ル時期が予想でき、正確なラン
ニングコスト産出により買い替え時期・オ−バホ−ル時
期を適正化できる。したがって現状では１万時間稼働近
辺でオ−バホ−ルまたは、買い替えを実施しているが使
い方によってはより早く（あるいはより遅く）実施した
方が修理費を最小にできると云う見極めも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧式パワ−ショベルの被害量検知装
置の構成を示す一実施例の模式的説明図である。

【図２】本発明が適用されるパワ−ショベルに装着され
た被害量検知装置の配置を示す一実施例を示す側面の説
明図である。

【図３】図２における動力取り出し部系を示し、（ａ）
は側面、（ｂ）は各種センサを示す説明図である。

【図４】本発明の油圧式パワ−ショベルの被害量検知装
置のフロ−チャ−トである。

【図５】本発明の被害量検知装置を適用した動力取り出
し部、旋回マシナリ、ファイナルドライブにおける共通
したフロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１　　パワ−ライン負荷検出センサ １−１　　動力取り出し部における各種センサ１−２　
　旋回マシナリにおける各種センサ１−３　　ファイナ
ルドライブにおける各種センサ１−４　　エンジンにお
ける各種センサ２　　コントロ−ラ ３　　モニタディスプレィ ４　　動力取り出し部 ５　　旋回マシナリ ６　　ファイナルドライブ ７　　エンジン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　パワ−ライン負荷検知センサと、パワ
   −ライン各点の負荷から各点の被害量を計算するコント
   ロ−ラおよび被害量を表示するモニタディスプレイを備
   えたことを特徴とする油圧式パワ−ショベルの被害量検
   知装置。
2. 【請求項２】　　請求項１におけるパワ−ライン負荷検
   知センサを動力取り出し部の各種センサとしたことを特
   徴とする請求項１記載の油圧式パワ−ショベルの被害量
   検知装置。
3. 【請求項３】　　請求項１におけるパワ−ライン負荷検
   知センサを旋回マシナリの各種センサとしたことを特徴
   とする請求項１記載の油圧式パワ−ショベルの被害量検
   知装置。
4. 【請求項４】　　請求項１におけるパワ−ライン負荷検
   知センサをファイナルドライブの各種センサとしたこと
   を特徴とする請求項１記載の油圧式パワ−ショベルの被
   害量検知装置。
5. 【請求項５】　　請求項１におけるパワ−ライン負荷検
   知センサをエンジンの各種センサとしたことを特徴とす
   る請求項１記載の油圧式パワ−ショベルの被害量検知装
   置。