JPH06330540A - 建設機械の旋回微速回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 油圧ショベルが狭隘な現場で作業をしている
場合に旋回を行うときには、周辺の障害物に対して作業
アタッチメントを衝突させないように、ブームを殆ど最
高の上げ角度に、かつアームを殆ど最大の引込角度にし
て、その度毎に旋回を微速に操作していた。その旋回を
微速に操作する手間がわずらわしいばかりでなく、不用
意に旋回を速く操作すると安全上問題であった。これを
解決する。 ［構成］ 本発明の旋回微速回路では、ブーム角度が最
高上昇角度付近に達する所要のブーム上げ角度と、アー
ム角度が最大引込角度付近に達する所要のアーム引込角
度をコントローラに予め記憶せしめ、ブーム角度とアー
ム角度がともに上記所要の角度に達した時点に、コント
ローラより電磁切換弁に対して切換指令信号を出力する
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として油圧ショベル
など上部旋回式建設機械，作業車両に装備している旋回
微速回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、油圧ショベル１の側面図であ
る。図において、２は油圧ショベル１の上部旋回体、３
は下部走行体、４は上部旋回体２にそなえられている運
転室、５は上部旋回体２のセンタフレーム、６はコント
ローラ、７は上部旋回体２のフロント部に装着した作業
アタッチメント、８は作業アタッチメント７のブーム、
９はアーム、１０は作業工具であるバケット、１１はブ
ームシリンダ、１２はアームシリンダ、１３はバケット
シリンダ、１４はブーム８の基端部とセンタフレーム５
とを連結しているピン結合部、１５はブーム（８）先端
部とアーム（９）基端部とを連結しているピン結合部、
１６はアーム（９）先端部とバケット（１０）基端部と
を連結しているピン結合部、１７，１８はピン結合部１
４，１５にそれぞれ設けられている角度センサ、角度ａ
はピン結合部１４と１５を結ぶ直線と水平線（Ｈ．
Ｌ．）とのなすブーム角度、角度ｂはピン結合部１４と
１５を結ぶ直線とピン結合部１５と１６を結ぶ直線とが
なすアーム角度である。

【０００３】図２に示すように油圧ショベル１では、上
部旋回体２のフロント部にブーム８、アーム９、バケッ
ト１０をそれぞれ前後方向に回動自在に順次連結した作
業アタッチメント７を装着している。またブーム姿勢検
出手段として角度センサ１７を、アーム姿勢検出手段と
して角度センサ１８をそれぞれそなえ、その角度センサ
１７，１８からの検出信号を上部旋回体２に装備してい
るコントローラ６に対して出力するようにする。それに
より油圧ショベル１の作業時には、角度センサ１７及び
１８からの検出信号が時々刻々コントローラ６に入力さ
れる。このブーム及びアーム姿勢検出手段を用いて、た
とえばバケット１０の爪部先端が運転室４に対して接触
干渉をおこすのを防止するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルが狭隘な
現場で掘削作業を行う場合には、前方で土砂を掘削し
て、たとえば道路の塀や電柱などにバケットが衝突しな
いようにブームを十分に上げ操作し、かつアームを十分
に引込み操作し、その後に旋回用操作レバー（図示して
いない）を微操作して、ゆっくりと後方へ向けて旋回す
る。そしてバケット内の土砂を、待機しているダンプカ
ーなどに対して放出する。上記のようにブームを殆ど最
高の上げ角度に、かつアームを殆ど最大の引込角度にし
て旋回を行うとき、旋回を微速に操作する手間がわずら
わしいばかりでなく、不用意に旋回操作を行うと旋回速
度が速過ぎて安全上、問題であった。本発明は、上記の
問題点を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上部旋回体
のフロント部にブーム、アーム、作業工具をそれぞれ前
後方向に回動可能に順次連結した作業アタッチメントを
装着し、またブーム及びアーム姿勢検出手段をそなえ、
そのブーム及びアーム姿勢検出手段からの検出信号を上
部旋回体に装備しているコントローラに対して出力する
ようにし、また１つの油圧ポンプから旋回用パイロット
切換弁に連通するメイン圧回路に流量制御弁を介設し、
その流量制御弁にたいして上記メイン圧回路からのパイ
ロット圧を作用せしめるようにパイロット開閉弁を設
け、そのパイロット開閉弁を電磁切換弁を介し切換作動
させて、上記流量制御弁内にてメイン圧油の一部を分流
せしめ、その分流せしめた余剰流量を下流側の作業機用
油圧アクチュエータの制御を行うパイロット切換弁のセ
ンタバイパス油路へブリードさせることにより、旋回速
度を微速に調整するようにしている建設機械の旋回微速
回路を構成し、ブーム角度が最高上昇角度付近に達する
所要のブーム上げ角度と、アーム角度が最大引込角度付
近に達する所要のアーム引込角度をコントローラに予め
記憶せしめ、ブーム角度とアーム角度がともに上記所要
の角度に達した時点に、ブーム及びアーム姿勢検出手段
からの検出信号に基づきコントローラでは判断し、コン
トローラより電磁切換弁に対して切換指令信号を出力す
るように構成した。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の実施例を示す旋回微速回
路図である。図において、図２と同一構成を使用するも
のに対しては同符号を付す。１９は旋回モータ、２０
Ｌ，２０Ｒは左右の走行モータ（図示しない）を制御す
るための走行用切換弁、２１は旋回用パイロット切換弁
（以下、旋回切換弁という）、２２はアーム用パイロッ
ト切換弁（以下、アーム切換弁という）、２３はブーム
用パイロット切換弁（以下、ブーム切換弁という）、２
４はバケット用パイロット切換弁（以下、バケット切換
弁という）、２５Ｌは走行用切換弁２０Ｌ，旋回切換弁
２１，アーム切換弁２２を連通するセンタバイパス油
路、２５Ｒは走行用切換弁２０Ｒ，ブーム切換弁２３，
バケット切換弁２４を連通するセンタバイパス油路、２
６Ｌ，２６Ｒはセンタバイパス油路２５Ｌ，２５Ｒのそ
れぞれ出口側に設けたパイロットカット弁、２７は走行
直進弁、２８，２９はそれぞれメイン圧油を吐出する第
１，第２ポンプ、３０はパイロットポンプ、３１は油タ
ンク、３２Ｌ，３２Ｒは左右の油圧リモコン弁、３３
Ｌ，３３Ｒは油圧リモコン弁３２Ｌ，３２Ｒのそれぞれ
作業機用操作レバー、３４は旋回優先機能を発揮するた
めに設けられているピストン付ロードチェック弁（以
下、ピストン付チェック弁という）、３５はピストン付
チェック弁３４のピストン室、３６は流量制御弁、３７
はパイロット開閉弁、３８は電磁切換弁、３９電磁切換
弁３８のソレノイド、４０はコントローラ、４１はコン
トローラ４０のメモリ、４２は旋回微速選択用のスイッ
チ、また符号イ−イ，〜，チ−チはパイロット管路の接
続を示す。

【０００７】次に、本発明の旋回微速回路の構成を図１
について述べる。本発明では、第１ポンプ２８より旋回
切換弁２１に連通するメイン圧回路に流量制御弁３６を
介設し、その流量制御弁３６に対して上記メイン圧回路
からのパイロット圧を作用せしめるようにパイロット開
閉弁３７を設け、そのパイロット開閉弁３７を電磁切換
弁３８を介し切換作動させて、上記流量制御弁（３６）
内にてメイン圧油の一部を分流せしめ、その分流せしめ
た余剰流量を下流側の作業機用油圧アクチュエータの制
御を行うパイロット切換弁（本実施例ではアーム切換弁
２１をいう）のセンタバイパス油路へブリードさせるこ
とにより、旋回速度を微速に調整している旋回微速回路
において、ブーム角度（図２に示す角度ａに相当する）
が最高上昇角度付近に達する所要のブーム上げ角度ａ’
（図示していない）と、アーム角度が最大引込角度（図
２に示す角度ｂが最小限度となるような角度）付近に達
する所要のアーム引込角度ｂ’（図示していない）をコ
ントローラ４０のメモリ４１に予め記憶せしめ、ブーム
角度とアーム角度がともに上記所要の角度ａ’，ｂ’に
達した時点に、角度センサ１７及び１８からの検出信号
に基づきコントローラ４０では判断し、コントローラ４
０より電磁切換弁３８に対して切換指令信号を出力する
ように構成した。

【０００８】次に、本発明の旋回微速回路の作用につい
て述べる。まず第１の場合としてブーム角度とアーム角
度のいずれか一方又は両方が所定（コントローラ４０に
予め記憶させてある）の角度ａ’，ｂ’に達していない
ときには、コントローラ４０から電磁切換弁３８のソレ
ノイド３９に対して切換指令信号が出力されない。ソレ
ノイド３９が非通電であるので、電磁切換弁３８はタン
ク連通油路位置ワにある。それでパイロット開閉弁３７
のパイロットポート４３にパイロット圧が作用しないの
で、パイロット開閉弁３７は内蔵ばねのばね力により開
通油路位置にある。ここで操作レバー３３を旋回に操作
すると、旋回切換弁２１はリ位置又はヌ位置に切換わ
る。そしてこの場合に、第１ポンプ２８のメイン圧回路
（管路４４、油路４５、走行直進弁２７のル位置、油路
４６、走行用切換弁２０Ｌの中立位置、油路４７、４
８、チェック弁４９、油路５０、５１、５２を経て、流
量制御弁３６に通じている回路）の圧力が、油路５１よ
り油路５３、パイロット油路５４、パイロット開閉弁３
７の開通油路位置、パイロット油路５５を通じて、流量
制御弁３６に作用する。それにより流量制御弁（３６）
内の主通路５６はフル開口状態となっているが、分流通
路５７は下流側の油路５８に対して遮断状態となる。し
たがって第１ポンプ２８からの圧油は、油路５１より油
路５２、流量制御弁３６の主通路５６、油路５９、絞り
部６０、油路６１、チェック弁６２、油路６３、旋回切
換弁２１のリ位置又はヌ位置、油路６４又は６５、管路
６６又は６７を経て、旋回モータ１９に供給される。し
たがって旋回モータ１９が通常の回転速度で左回転又は
右回転を行うので、油圧ショベルの上部旋回体は通常の
旋回速度で旋回を行う。

【０００９】次に第２の場合としてブーム角度とアーム
角度がともにそれぞれ所定に角度ａ’，ｂ’に達したと
きには、角度センサ１７及び１８からその検出信号がコ
ントローラ４０に入力される。コントローラ４０では上
記検出信号に基づき判断し、コントローラ４０より電磁
切換弁３８のソレノイド３９に対して切換指令信号を出
力する。ソレノイド３９が通電するので、電磁切換弁３
８はタンク連通油路位置ワより開通油路位置カに切換わ
る。パイロットポンプ３０からのパイロット圧が管路６
８，６９，７０，７１，電磁切換弁３８のカ位置、管路
７２を通じてパイロットポート４３に作用するので、パ
イロット開閉弁３７は開通油路位置より遮断油路位置に
切換わる。それによりパイロット開閉弁３７を通じて作
用していたメイン圧回路の圧力は流量制御弁３６に対し
て作用しなくなるので、流量制御弁（３６）内のスプ−
ル（図示しない）は絞り部６０の前後差圧が一定になる
ような動きをし、分流通路５７が油路５８に通じるよう
になる。したがってメイン圧油の一部が流量制御弁（３
６）内の主通路５６より分岐して、分流通路５７、油路
５８、７３、アーム切換弁２２の中立位置を通じて、油
タンク３１に戻される。それにより、流量制御弁（３
７）内の主通路５６を通過して、旋回切換弁２１を介し
て旋回モータ１９に供給される圧油流量が低減するの
で、油圧ショベルの上部旋回体の旋回速度を微速にする
ことができる。

【００１０】なおスイッチ４２をオン操作したときに
は、そのオン操作信号がコントローラ４０に入力され
る。そのオン操作信号に基づきコントローラ４０では判
断し、無条件に電磁切換弁３８のソレノイド３９に対し
て切換指令信号を出力する。したがってスイッチ４２を
所要に応じてオン操作することにより、ブーム角度及び
アーム角度の如何にかかわらず、油圧ショベルの上部旋
回体の旋回速度を微速にすることができる。また本実施
例ではブーム及びアーム姿勢検出手段として角度センサ
（ポテンションメータに相当する）１７及び１８を装備
しているが、それに限らず、たとえばブームシリンダ１
１及びアームシリンダ１２に対してそれぞれストローク
センサ（図示していない）を設け、そのそれぞれ所要の
（伸長時）ストローク端付近の位置をコントローラ４０
に記憶せしめるようにしてもよい。

【００１１】

【発明の効果】油圧ショベルが狭隘な現場で作業をして
いる場合に旋回を行うときには、周辺の障害物に対して
作業アタッチメントを衝突させないように、ブームを殆
ど最高の上げ角度に、かつアームを殆ど最大の引込角度
にして、その度毎に旋回を微速に操作していた。その旋
回を微速に操作する手間がわずらわしいばかりでなく、
不用意に旋回を速く操作すると安全上問題であった。し
かし本発明の旋回微速回路では、ブーム角度が最高上昇
角度付近に達する所要のブーム上げ角度と、アーム角度
が最大引込角度付近に達する所要のアーム引込角度をコ
ントローラに予め記憶せしめ、ブーム角度とアーム角度
がともに上記所要の角度に達した時点に、ブーム及びア
ーム姿勢検出手段からの検出信号に基づきコントローラ
では判断し、コントローラより電磁切換弁に対して切換
指令信号を出力するようにした。それにより、油圧ショ
ベルがブームを殆ど最高の上げ角度に、かつアームを殆
ど最大の引込角度にして、すなわち作業アタッチメント
の旋回半径が最小限度程度になるような姿勢にして旋回
を慎重に行いたいときには、自動的に旋回速度を微速に
することができる。したがって上記の場合に、旋回を微
速に操作する手間が不要になるとともに、旋回操作を通
常の操作感覚でできるので、旋回操作性と旋回安全性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す旋回微速回路図である。

【図２】油圧ショベルの側面図である。

【符号の説明】

２ 上部旋回体 ６，４０ コントローラ ８ ブーム ９ アーム １７，１８ 角度センサ １９ 旋回モータ ２８，２９ 第１，第２ポンプ ３０ パイロットポンプ ３４ ピストン付ロードチェック弁 ３６ 流量制御弁 ３７ パイロット開閉弁 ３８ 電磁切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部旋回体のフロント部にブーム、アー
   ム、作業工具をそれぞれ前後方向に回動可能に順次連結
   した作業アタッチメントを装着し、またブーム及びアー
   ム姿勢検出手段をそなえ、そのブーム及びアーム姿勢検
   出手段からの検出信号を上部旋回体に装備しているコン
   トローラに対して出力するようにし、また１つの油圧ポ
   ンプから旋回用パイロット切換弁に連通するメイン圧回
   路に流量制御弁を介設し、その流量制御弁に対して上記
   メイン圧回路からのパイロット圧を作用せしめるように
   パイロット開閉弁を設け、そのパイロット開閉弁を電磁
   切換弁を介し切換作動させて、上記流量制御弁内にてメ
   イン圧油の一部を分流せしめ、その分流せしめた余剰流
   量を下流側の作業機用油圧アクチュエータの制御を行う
   パイロット切換弁のセンタバイパス油路へブリードさせ
   ることにより、旋回速度を微速に調整するようにしてい
   る建設機械の旋回微速回路を構成し、ブーム角度が最高
   上昇角度付近に達する所要のブーム上げ角度と、アーム
   角度が最大引込角度付近に達する所要のアーム引込角度
   をコントローラに予め記憶せしめ、ブーム角度とアーム
   角度がともに上記所要の角度に達した時点に、ブーム及
   びアーム姿勢検出手段からの検出信号に基づきコントロ
   ーラでは判断し、コントローラより電磁切換弁に対して
   切換指令信号を出力するようにしたことを特徴とする建
   設機械の旋回微速回路。