JPH0596505U - 油圧機器に於ける慣性体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧クレーン等の慣性体を停止させる際に発
生するショックを軽減して操作性を改善する。 【構成】 慣性体３８の角速度を検出するセンサ４１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４２によって接続す
る。センサ４１は制御装置４３へ接続する。制御装置４
３の記憶部４４には基準角加速度α＝０と、電磁切換弁
制御信号の出力時間ｔが設定されている。演算部４５が
慣性体３８の回転角速度から角加速度を求め、基準角加
速度と比較する。停止操作によって角加速度が基準角加
速度以下に低下すると、出力部４６が制御信号を出力
し、電磁切換弁４２を一定時間開いて２本の主管路３
４，３５を連通する。主管路の制動圧力の上昇速度が減
速されてブレーキング時のショックが軽減される。

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ショックを防止する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４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本の主管路２，３を２本のバイパス管路９，１０によって接続し 、バイパス管路９，１０に夫々リリーフ弁１１，１２を設け、リリーフ弁１１， １２の方向を互いに逆向きにして油圧油を両方向へバイパスできるようにしてい 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】

【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は、駆動中の慣性体を停止させるために、操作 レバーを中立位置へ戻し、方向制御弁が「閉」位置へ切り換わると、慣性体は減 速しつつ停止するまで慣性によって回転する。この回転によって油圧モータが回 転され、圧油が一方の主管路へ圧送されて圧力が急激に上昇し、ショックが発生 する。また、ショックの発生を防止するためには、慣性体の慣性に対応させて操 作レバーを極めて徐々に操作し、帰還側主管路の圧力上昇を抑制しなければなら ず、停止迄に長時間を要して作業能率が著しく低下するため、作業現場に於いて 実行するのは困難である。

【０００５】 従って、通常の停止操作時に於いては、帰還側主管路の圧力がリリーフ弁の設 定圧に達するまで急上昇するため、常にショックが発生して操作性に問題があり 、オペレータの疲労を増大させて作業性を低下させている。 そこで、この考案は停止操作時に於けるショックを軽減し、操作性を改善する とともに、オペレータの疲労を軽減して作業性の向上を図ることを目的とする。

【０００６】

【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、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、慣性体の回転の角速度を検 出するセンサと、前記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、前記慣性体の角速度から角加速度を演算する手段と、算出された角 加速度と基準角加速度との比較手段を備え、前記制御装置の記憶部に基準角加速 度ゼロと電磁切換弁制御信号の出力時間を設定し、前記慣性体の角加速度が基準 角加速度ゼロより低下したときは、前記制御装置が前記電磁切換弁へ制御信号を 出力し、前記電磁切換弁を一定時間「開」位置に制御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案するものである。

【０００７】

【作用】

慣性体を駆動する油圧アクチュエータの２本の主管路を接続する電磁切換弁は 、通常「閉」位置にある。制御装置は、センサが検出する慣性体の角速度から角 加速度を算出する。角加速度は基準角加速度ゼロと比較される。角加速度がゼロ 未満に低下したとき、即ちブレーキング開始時には、制御部から電磁切換弁へ制 御信号が一定時間出力され、電磁切換弁が開いて油圧アクチュエータへ接続した ２本の主管路が連通し、主管路圧力の急激な上昇が抑制される。これにより、停 止操作時のショックが軽減される。一定時間経過後に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るので、以後の慣性体の操作に支障を きたすことはない。

【０００８】

【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を並列に配置して主管路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から一方の主管路３４へ油圧油をバイパスする。

【０００９】 慣性体制御装置は、慣性体３８の角速度を検出する角速度センサ４１と、２ポ ート２位置の常閉形電磁切換弁４２及び制御装置４３とから構成され、電磁切換 弁４２のポートは夫々主管路３４，３５へ接続している。 制御装置４３の記憶部４４には、基準角加速度α＝ゼロと電磁切換弁制御信号 の出力時間ｔが設定されている。演算部４５は、角速度センサ４１の出力から慣 性体３８の角加速度αを演算して基準角加速度と比較し、その比較結果によって 電磁切換弁４２への制御信号の出力を決定する。出力部４６は、演算部４５の演 算結果に応じて電磁切換弁４２への制御信号を出力する。上記各部は制御部４７ によって制御され、慣性体３８の角加速度αが一定条件を満たす場合に、出力部 ４６から電磁切換弁４２へ一定時間制御信号が出力されて、２本の主管路３４， ３５が一定時間連通する。

【００１０】 続いて、慣性体制御装置の動作を図２及び図３に従って説明する。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。操作レバー３７を中立 位置へ戻したときは、時点Ｅ→Ｈに示すように慣性体３８の速度は減速されて停 止する。この減速区間の初期段階（Ｅ→Ｆ）で駆動側の主管路３４の圧力Ｐ₁ は 低下し、帰還側の主管路３５の圧力Ｐ₂ が上昇するが、この圧力上昇を緩やかに すれば慣性体３８のショックは減少することになる。従って、ブレーキ時の圧力 上昇の初期で電磁切換弁４３をオンして主管路３４，３５を連通すれば圧力上昇 を抑制できるため、ここでは時点Ｅ→Ｆに於ける慣性体３８の角速度を検出し、 角加速度を演算して電磁切換弁４３を一定時間動作させるようにした。

【００１１】 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 ２を動作させるために、基準角加速度α＝ゼロを予め制御装置４３の記憶部４４ 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４３は 、慣性体３８の角速度Ｖを読込む（ステップ１０２）。初期状態ではレバー位置 は中立、角速度Ｖ＝０であるから角加速度α＝０となり、ステップ１０４からス テップ１０８へ進み、制御出力ｉｃ＝０とする。従って、電磁切換弁４２へ制御 信号は出力されず、ステップ１０９からステップ１０１へ帰還する。

【００１２】 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 角加速度α≧０となり、ステップ１０４からステップ１０８へ進み、制御出力ｉ ｃ＝０とする。従って、加速操作、定速駆動操作、及び微速駆動操作等の各操作 中は（Ｄ→Ｅ）、慣性体３８の速度の如何に係らず電磁切換弁４２が作動するこ とはなく、慣性体３８が停止することはない。

【００１３】 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（Ｅ→）、角加速度α＜０となりステップ１０４からステップ１０５へ至る 。そして、ｉｃ＝ｉｃ（ｔ）として（ステップ１０５）、図２中Ｆに示すように 、制御信号ｉｃを出力する（ステップ１０６）。これにより、電磁切換弁４２が 「開」位置Ｏとなり、２本の主管路３４，３５が一定時間連通されるのでブレー キ圧力（Ｐ₂ ）の上昇速度が減速される。そして、設定時間ｔが経過した時点Ｇ でステップ１０７からステップ１０８へ進み、制御出力ｉｃをゼロとして電磁切 換弁４２を「閉」位置Ｃに戻し（Ｇ）、主管路３４，３５の連通を断って慣性体 ３８を停止させる（Ｈ）。

【００１４】 このように、角速度を検出して角加速度を演算し、ブレーキング開始の初期に 電磁切換弁４２を動作させて、２本の主管路３４，３５を一定時間連通するので 、ブレーキ圧力の上昇が減速され、油圧回路のショックを軽減して慣性体を円滑 に停止させることができる。 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。

【００１５】

【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、ブレーキング開始の初期に 電磁切換弁を動作させて、２本の主管路を一定時間連通するので、主管路の制動 圧力の上昇が緩やかになり、慣性体の制動操作時におけるショックが軽減される 。従って、操作性が向上するとともに、オペレータの疲労が軽減されて作業能率 が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】慣性体制御装置の油圧回路構成図。

【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】従来の慣性体制御装置の油圧回路構成図。

【符号の説明】

３１ 油圧ポンプ ３２ 方向制御弁 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 角速度センサ ４２ 電磁切換弁 ４３ 慣性体制御装置 ４４ 記憶部 ４５ 演算部 ４６ 出力部 ４７ 制御部

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、慣性体の回転の角速度を検出するセン
   サと、前記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、前記慣性体の角速度から角加
   速度を演算する手段と、算出された角加速度と基準角加
   速度との比較手段を備え、前記制御装置の記憶部に基準
   角加速度ゼロと電磁切換弁制御信号の出力時間を設定
   し、前記慣性体の角加速度が基準角加速度ゼロより低下
   したときは、前記制御装置が前記電磁切換弁へ制御信号
   を出力し、前記電磁切換弁を一定時間「開」位置に制御
   するように構成した油圧機器に於ける慣性体制御装置。