JPH056155U - 油圧駆動系の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常は電気制御式操作装置として機能し、万
一電気系統に故障が生じた場合は全油圧制御式操作装置
として機能させることができるようにする。 【構成】 操作レバー１の操作量を、一旦操作弁２で油
圧に変換した後、圧力センサ１０で電気信号に変換し、
その電気信号を操作信号としてコントローラ８に入力す
る。コントローラ８は、入力された操作信号とその他の
条件等に基づいて制御量を演算し、制御量に見合った電
流を電磁比例減圧弁９に供給する。電磁比例減圧弁９
は、入力電流に応答してパイロット圧を発生し、このパ
イロット圧によりコントロール弁３を操作してアクチュ
エータ４を制御する。電気系統に異常が生じた場合、操
作弁２の出力を直接コントロール弁３にパイロット圧と
して導入することにより、コントローラを経ずに応急的
にアクチュエータ４を制御することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主として油圧ショベル等の建設機械に適用される油圧駆動系の操作 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の油圧ショベルにおいては、図３に示すように操作レバー１を備えた操作 弁２の出力する油圧を、直接パイロット圧としてコントロール弁３に導き、この パイロット圧によりコントロール弁３を駆動してアクチュエータ４の動作を制御 していた。なお、図中５は、アクチュエータ４に作動油圧を供給するメインポン プ、６は、パイロット圧を形成するためのパイロットポンプである。

【０００３】 この全油圧制御式の操作装置は、電気系統を含まないので、信頼性及び耐久性 が高い。しかしその代わり、自動運転等の操作性向上の要求に応えるには限界が あった。

【０００４】 そこで、これに代わるものとして、電気的に信号処理する手段を組み込んだ操 作装置が提供されている。これは、図２に示すように、操作レバー１の操作量を ポテンショメータ７で電気信号に変換して、このポテンショメータ７の出力信号 をコントローラ８に入力する。そして、このコントローラ８により、ポテンショ メータ７からの信号と、その他に与えられる条件とに基づいて制御量を演算し、 この制御量に応じた信号を電磁パイロット弁９に供給してパイロット圧を発生さ せ、このパイロット圧によりコントロール弁３を制御して、アクチュエータ４の 動作を制御する、というものである。

【０００５】 これによれば、コントローラ８により自由に制御量を演算し得るので、制御の 自由度が大きく、自動運転やその他の操作容易性を実現する制御が可能となる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、図２に示した電気制御式の操作装置においては、レバー操作量を電 気信号に変換する手段として接触形のポテンショメータ７を用いているので、長 期間の使用による摩耗等により信頼性が低下するおそれがあった。また、ポテン ショメータ７の信頼性低下も含め、電気系統（例えばコントローラ８、電磁パイ ロット弁９、接続用ハーネスなど）に不具合が生じた場合には、アクチュエータ ４を全く制御することができず、復旧するまでの間完全に作業を中断しなくては ならない、という問題があった。

【０００７】 本考案は、前記の事情を考慮し、正常時には従来の電気制御式操作装置と同様 の機能を果たすことができ、しかも万一電気系統に不具合が生じたときには応急 的に最低限の操作が可能な、信頼性の高い油圧駆動系の操作装置を提供すること を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、油圧アクチュエータと、パイロット圧に応じて前記油圧アクチュエ ータを動作制御するコントロール弁と、を具備した油圧駆動系の操作装置におい て、操作レバーと、該操作レバーの操作量に応じた油圧を出力する操作弁と、該 操作弁の出力する油圧を電気信号に変換する圧力センサと、該圧力センサの出力 する電気信号及び他に与えられる条件に基づいて制御量を演算する制御量演算手 段と、該制御量演算手段の出力に応じたパイロット圧を出力するパイロット弁と 、を有し、該パイロット弁の出力するパイロット圧を前記コントロール弁に導い たことにより、上記課題を解決したものである。

【０００９】

【作用】

上記構成の装置においては、正常時、操作レバーを操作すると、操作弁がその 操作量に応じた油圧を出力し、圧力センサがその油圧に応じた電気信号を発生す る。制御量演算手段は、圧力センサからの信号と他に与えられる条件に基づいて 制御量を演算し、制御量に対応した電気出力をパイロット弁に供給する。パイロ ット弁はそれに応答して制御量に見合ったパイロット圧を発生し、このパイロッ ト圧によりコントロール弁を操作して、アクチュエータを制御する。従って、自 動運転や、その他非常に自由度の高い運転が可能となる。

【００１０】 一方、万一電気系統に故障が生じた場合には、応急的に操作弁とコントロール 弁とをホースで直接接続し、操作弁の出力する油圧を直接コントロール弁にパイ ロット圧として導入する。それにより、従来の全油圧制御式操作装置と同等の働 きでアクチュエータの動作制御を行うことができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１２】 図１は実施例の操作装置を組み込んだ油圧駆動系の全体構成を示す。油圧アク チュエータ４は、従来同様にコントロール弁（パイロット式方向切換弁）３を介 してメインポンプ５に接続され、該コントロール弁３により動作制御される。

【００１３】 操作レバー１は操作弁２の手動操作部に連結されている。操作弁２は、パイロ ットポンプ６からの供給圧を減圧することにより、操作レバー１の操作量に応じ た油圧を出力する。操作弁２の出力ポートには、操作弁２の出力する油圧を電気 信号に変換する圧力センサ１０が接続されている。

【００１４】 符号８はコントローラ（制御量演算手段）で、このコントローラ８の入力側は 圧力センサ１０と接続され、出力側は電磁比例減圧弁（パイロット弁）９と接続 されている。

【００１５】 コントローラ８は、圧力センサ１０からの信号と、その他に与えられる条件や プログラムに従ってアクチュエータ４の制御量を演算し、それに見合った電流を 電磁比例減圧弁９に供給する。

【００１６】 電磁比例減圧弁９は、パイロットポンプ６の供給圧を減圧することにより、供 給電流に比例したパイロット圧を発生する。そして、この電磁比例減圧弁９の出 力するパイロット圧が、コントロール弁３のパイロットポートに導入されている 。

【００１７】 この操作装置においては、正常時には、操作レバー１を操作すると、操作弁２ がその操作量に応じた油圧を出力し、圧力センサ１０がその油圧に応じた電気信 号を発生する。コントローラ８は、圧力センサ１０からの信号と他に与えられる 条件に基づいて制御量を演算し、制御量に対応した電気出力を電磁比例減圧弁９ に供給する。電磁比例減圧弁９はそれに応答して制御量に見合ったパイロット圧 を発生し、このパイロット圧によりコントロール弁３を操作する。そしてそれに より、アクチュエータ４が制御される。従って、自動運転等の自由度の高い運転 が可能である。

【００１８】 一方、万一コントローラ８、電磁比例減圧弁９、接続ハーネスの電気系統等に 故障が生じた場合には、操作弁２の出力ポートとコントロール弁３のパイロット ポートとを直接油圧ホースで接続し、操作弁２の出力する油圧を直接コントロー ル弁３にパイロット圧として導入する。それにより、従来の全油圧式操作装置と 全く同等の働きでアクチュエータ４の動作制御を行うことができる。よって、自 動運転等のできない応急的な制御ながら作業中断の時間を最小限におさえること ができる。

【００１９】 又、この操作装置では、操作レバー１の操作量を、一旦操作弁２で油圧に変換 した上で圧力センサ１０で電気信号に変換するようにし、これによりポテンショ メータを使用しないことにしている。したがって、可動部のない圧力スイッチを 用いることで、長期間にわたり高い信頼性を保持することができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、ポテンショメータを使用する代わりに 可動部のない圧力センサを用いたので、耐久性及び信頼性を向上させることがで っきる。又、操作レバーの操作量を一度操作弁で油圧に変換するので、万一電気 系統に故障が生じた場合には、この操作弁からの油圧をパイロット圧とすること で直接コントロール弁を制御することができる。したがって、トラブルが生じた 場合には、油圧ホースの接続替えを行うことで、応急的にアクチュエータを制御 することができ、作業の中断を最小におさえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の一実施例の構成図である。

【図２】図２は、従来の電気制御式操作装置の例を示す
構成図である。

【図３】図３は、従来の全油圧制御式操作装置の例を示
す構成図である。

【符号の説明】

１…操作レバー、 ２…操作弁、 ３…コントロール弁、 ４…油圧アクチュエータ、 ５…メインポンプ、 ６…パイロットポンプ、 ８…コントローラ（制御量演算手段）、 ９…電磁比例減圧弁（パイロット弁）、 １０…圧力センサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】油圧アクチュエータと、パイロット圧に応
   じて前記油圧アクチュエータを動作制御するコントロー
   ル弁と、を具備した油圧駆動系の操作装置において、 操作レバーと、 該操作レバーの操作量に応じた油圧を出力する操作弁
   と、 該操作弁の出力する油圧を電気信号に変換する圧力セン
   サと、 該圧力センサの出力する電気信号及び他に与えられる条
   件に基づいて制御量を演算する制御量演算手段と、 該制御量演算手段の出力に応じたパイロット圧を出力す
   るパイロット弁と、 を有し、 該パイロット弁の出力するパイロット圧を前記コントロ
   ール弁に導いたことを特徴とする油圧駆動系の操作装
   置。