JPH0532804U - 油圧機器に於ける慣性体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧ショベルの上部旋回体等の慣性体が停止
する際のハンチングを防止して操作性を改善する。 【構成】 旋回操作レバー３７のオン／オフを検出する
センサ４１と、慣性体３８の回転速度を検出する速度セ
ンサ４２を設ける。方向制御弁３２と油圧モータ３３と
を結ぶ２本の主管路３４，３５を、電磁切換弁４３によ
って接続する。センサ４１と速度センサ４２の出力は制
御装置４４へ入力する。旋回停止操作時に、旋回操作レ
バー３７をオフにして慣性体３８の回転速度が基準速度
以下に低下すると、制御装置４４が電磁切換弁４３を開
いて２本の主管路３４，３５の内圧を均等にし、停止時
に閉じる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、油圧機器の慣性体制御装置に関するものであり、特に、慣性体の 動作を停止させる際のハンチングを防止した慣性体制御装置に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

油圧ショベル等の大型油圧機器に使用される従来の慣性体制御装置を図５に従 って説明する。同図に示すように油圧ポンプ１と２本の主管路２，３は方向制御 弁４を介して接続され、２本の主管路２，３は油圧モータ５へ接続されている。 方向制御弁４の切換えは、操作部６の操作レバー７によって行われ、例えばクレ ーン等の慣性体８を駆動する油圧モータ５を正転、逆転及び停止させることがで きる。また、２個のリリーフ弁９，１０と２個の反転防止弁１１，１２を設けて 夫々２本の主管路２，３へ接続し、バイパス管路１３，１４，１５，１６を形成 している。

【０００３】 同図に於て、操作レバー７を矢印Ａ方向へ回動すると方向制御弁４が中立の「 閉」位置ＣからＢ位置に切換わり、一方の主管路２と油圧ポンプ１とが連通して 油圧モータ５を一方向へ回転し、慣性体８を駆動する。操作レバー７を中立位置 へ戻すと方向制御弁４が「閉」位置Ｃへ復帰して油圧モータ５の駆動を停止する 。

【０００４】 このとき、慣性体８は減速しつつ停止するまで慣性によって回転し、油圧モー タ５を回転させるので、油圧モータ５のポンプ作用によって他方の主管路３の圧 力が上昇し、２本の主管路２，３の内圧に不均衡を生じる。ここで、反転防止弁 １１，１２を設けていない場合の動作を説明すれば、慣性体８は、一端停止した 後に２本の主管路２，３の差圧によって反転し、このときの慣性運動によって主 管路２，３の圧力差が逆転して再び反転する。この揺れは、圧力差が解消される まで慣性体８をハンチングさせて静止するまでの時間がかかり、操作性を悪化さ せることになる。

【０００５】 反転防止弁１１，１２はこのハンチングを防止するために設けられている。例 えば、方向制御弁４をＢ位置から「閉」位置Ｃへ切換えた場合は、上述したよう に慣性体８の慣性によって他方の主管路３の圧力が上昇する。同図中左側の反転 防止弁１１の両端のパイロットポート１７，１８はパイロット管路１９，２０に よって他方の主管路３へ接続されているが、一方のパイロット管路２０に絞り２ １を設けている。従って、主管路３の圧力が上昇したときに２つのパイロットポ ート１７，１８に加わる圧力の上昇に時間差が生じ、弁をＯ位置に切換えて２つ の主管路２，３を連通した後に、即座に「閉」位置Ｃへ復帰する。これにより主 管路２，３の圧力を同圧としてその後の慣性体８のハンチングを防止するもので ある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前述した従来の慣性体制御装置の反転防止弁は、慣性体が停止すべき位置を越 えて旋回したときに生じる主管路の圧力上昇を捉えて極めて短時間開くものであ る。従って、バイパス作用が十分でない場合があり、設定値以下では動作せず微 少なハンチングを解消できない。また、反転防止弁を動作させる絞りの設定も容 易ではなく、満足すべき効果を得ることが困難である。

【０００７】 そこで、慣性体を停止させる際のハンチングを解消するとともに、操作レバー の停止指示に対する慣性体の動作の追従性を向上して操作感覚の改善及び作業性 の向上を図るために解決すべき技術的課題が生じ、この考案は上記課題を解決す ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記目的を達成するために提案するものであり、慣性体を油圧ア クチュエータによって駆動する油圧機器に於て、前記油圧アクチュエータの二つ の圧油ポートに夫々接続した２本の主管路を電磁切換弁を介して連結し、操作部 の駆動操作の有無を検出するセンサと、慣性体の回転速度を検出するセンサと、 前記二つのセンサの検出値に基づいて前記電磁切換弁を制御する制御装置を設け 、前記制御装置の記憶部に基準速度を設定し、前記慣性体の回転速度と基準速度 との比較手段を備え、停止操作時に於ける慣性体の回転速度が基準速度以下にな ったときは、前記電磁切換弁を「開」位置とし、前記慣性体が停止したときは、 前記電磁切換弁を「閉」位置とするように構成した油圧機器に於ける慣性体制御 装置を提供するものである。

【０００９】

【作用】

制御装置は、操作レバーが操作されてオン状態か、或いは中立のオフ位置であ るかを検出するとともに、慣性体の回転速度を読込む。操作レバーがオフ位置（ 停止位置）でないときは、慣性体を駆動する油圧アクチュエータの２本の主管路 を連通する電磁切換弁は「閉」位置にある。操作レバーをオフ位置へ戻すと旋回 体の回転速度が基準速度と比較される。回転速度が低下して基準速度に達したと きに、制御部から電磁切換弁へ制御信号が出力され、油圧アクチュエータの二つ のポートへ接続した２本の主管路が連通して主管路の内圧を等しくする。これに より、慣性体はハンチングすることなく停止し、速度がゼロになった時点で電磁 切換弁への制御信号はオフになり、２本の主管路は連通を断たれて慣性体は静止 する。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図に従って詳述する。図１に於て３１は油圧ポン プである。油圧ポンプ３１は３位置４ポートの方向制御弁３２へ接続され、方向 制御弁３２と油圧モータ３３とは２本の主管路３４，３５によって接続し、油圧 モータ３３の正転、逆転及び停止を制御する。方向制御弁３２は、操作部３６に 設けた操作レバー３７の回動位置によって制御される。油圧モータ３３は、建設 機械の旋回体等の慣性体３８へ連結されて慣性体３８を駆動する。また、主管路 ３４，３５間に２つのリリーフ弁３９，４０を配置して主管路３４，３５を接続 し、一方のリリーフ弁３９は、主管路３４の油圧が設定値以上になったときに主 管路３４から他方の主管路３５へ油圧油をバイパスし、他方のリリーフ弁４０は 圧力差が逆の場合に他方の主管路３５から主管路３４へ油圧油をバイパスする。

【００１１】 慣性体制御装置は、操作レバー３７のオン／オフを検出するスイッチ或いはセ ンサ４１と、慣性体３８の回転速度を検出する速度センサ４２と、２ポート２位 置の常閉形電磁切換弁４３及び制御装置４４とから構成され、電磁切換弁４３の ポートは夫々主管路３４，３５へ接続している。 制御装置４４は、後述する基準速度Ｒを保持する記憶部４５と、センサ４１に よって操作レバー３７のオン／オフを検出するとともに、速度センサ４２の出力 から慣性体３８の回転速度を求め、求められた速度を基準速度Ｒと比較する演算 部４６，及び電磁切換弁４３への制御信号を出力する出力部４７と、上記各部を 制御する制御部４８とから構成されている。制御装置４４は、センサ４１と速度 センサ４２の検出値が一定条件を満たす場合に出力部４７から電磁切換弁４３へ 制御信号を出力し、２本の主管路３４，３５が連通される。

【００１２】 次に、図２及び図３に従って慣性体制御装置の動作を説明する。図２は慣性体 ３８の起動から停止までのタイミングチャートである。時点Ｆ→Ｈに示すように 操作レバー３７を中立位置へ戻したときは、慣性体３８の速度は減速されて停止 する（Ｆ→Ｊ）。この減速区間の初期段階（Ｆ→Ｈ）で駆動側の主管路３４の圧 力は低下し、帰還側の主管路３５の圧力が上昇するが、停止した時点Ｊで２つの 主管路３４，３５の圧力差が解消されれば、慣性体３８のハンチングは発生しな いことになる。従って、停止の直前（Ｉ→Ｊ）で電磁切換弁４３をオンして主管 路３４，３５を連通すればよく、ここでは時点Ｉに於ける速度を検出して電磁切 換弁４３を動作させるようにした。

【００１３】 この制御手順を図３のフローチャートに従って説明する。先ず、電磁切換弁４ ３を動作させるために、図２に示す十分低い基準速度Ｒを予め制御装置４４の記 憶部４５に設定しておく。エンジンが始動されると（ステップ１０１）、制御装 置４４は、操作レバー３７のオン／オフと、慣性体３８の回転速度Ｖを読込む（ ステップ１０２）。初期状態ではレバー位置は中立、即ちオフであり、回転速度 Ｖ＝０であるからステップ１０３からステップ１０４を経由してステップ１０７ へ進み、制御出力ｉｃ＝０とする。従って、電磁切換弁４３へ制御信号は出力さ れず（ステップ１０８）、ステップ１０２へ帰還する。

【００１４】 次に、図２中の時点Ｄで操作レバー３７を回動して慣性体３８を旋回させると 、操作レバー３７のオン状態が検出され、ステップ１０３からステップ１０７へ 進み、制御出力ｉｃ＝０とする。従って、操作レバー３７を操作中は（Ｄ→Ｈ） 、慣性体３８が加速中、定速回転中、減速中及び微速回転中等の速度の如何に係 らず、電磁切換弁４３が作動することはなく、慣性体３８が停止することはない 。

【００１５】 続いて、慣性体３８を停止させるべく、操作レバー３７を中立位置へ復帰させ るとセンサ４１の検出信号はオフとなり（Ｈ）、ステップ１０３からステップ１ ０４へ至る。このとき慣性体３８は減速中で回転速度Ｖ≠０であり、ステップ１ ０５へ進む。ここでは回転速度Ｖと基準速度Ｒとが比較され、回転速度Ｖが低下 してＶ≦Ｒとなるまではステップ１０７へ進む（Ｈ→Ｉ）。

【００１６】 そして、Ｖ＝Ｒとなった時点Ｉでステップ１０５からステップ１０６へ進み、 ｉｃ＝ｉｃとして制御信号ｉｃを出力する（ステップ１０８）。これにより、電 磁切換弁４３が「開」位置Ｏとなり、２本の主管路３４，３５の圧力差が解消さ れる。そして、慣性体３８が停止した時点Ｊで回転速度Ｖ＝０となってステップ １０４からステップ１０７へ進み、制御出力ｉｃをゼロとして電磁切換弁４３を 「閉」位置Ｃに戻し、主管路３４，３５の連通を断って慣性体３８を静止させる 。

【００１７】 このように、停止直前の速度を検出し、電磁切換弁４３を動作させて、停止時 には２本の主管路３４，３５の内圧を等しくするので、慣性体３８の揺り戻しが 無く、円滑に停止させることができる。 図４は他の実施例を示し、方向制御弁３２のパイロット管路５１，５２に夫々 圧力センサ５３，５４を設け、パイロット管路５１，５２の圧力変化から操作レ バー３７のオン／オフを検出するようにしたものである。尚、この考案は、この 考案の精神を逸脱しない限り種々の改変が可能であり、この考案がそれらの改変 されたものに及ぶことは当然である。

【００１８】

【考案の効果】

この考案は、上記一実施例に於て詳述したように、慣性体の停止直前の速度を 検出して油圧モータへの２本の主管路を連通し、停止時に連通を遮断するので、 慣性体がハンチングを起こすことなく円滑に静止する。そして、ハンチングが発 生しないため、従来困難であった微少量の操作を容易に行うことができ、油圧機 器の操作性の向上に著しい効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】慣性体制御装置の構成図。

【図２】油圧機器の動作のタイミングチャート。

【図３】慣性体制御装置の制御フローチャート。

【図４】慣性体制御装置の他の実施例を表わす構成図。

【図５】従来の慣性体制御装置の構成図。

【符号の説明】

３３ 油圧モータ ３４，３５ 主管路 ３６ 操作部 ３７ 操作レバー ３８ 慣性体 ４１ センサ ４２ 速度センサ ４３ 電磁切換弁 ４４ 制御装置 ４５ 記憶部 ４６ 演算部 ４７ 出力部 ４８ 制御部 Ｒ 基準速度 Ｖ 回転速度

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 慣性体を油圧アクチュエータによって駆
   動する油圧機器に於て、前記油圧アクチュエータの二つ
   の圧油ポートに夫々接続した２本の主管路を電磁切換弁
   を介して連結し、操作部の駆動操作の有無を検出するセ
   ンサと、慣性体の回転速度を検出するセンサと、前記二
   つのセンサの検出値に基づいて前記電磁切換弁を制御す
   る制御装置を設け、前記制御装置の記憶部に基準速度を
   設定し、前記慣性体の回転速度と基準速度との比較手段
   を備え、停止操作時に於ける慣性体の回転速度が基準速
   度以下になったときは、前記電磁切換弁を「開」位置と
   し、前記慣性体が停止したときは、前記電磁切換弁を
   「閉」位置とするように構成した油圧機器に於ける慣性
   体制御装置。