JPH08189061A - 吊り作業制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吊り作業における操作性が向上し、吊り作業
を一層容易に行なうことができるようにすること。 【構成】 通常作業モードと吊り作業モードとに選択的
に設定される作業モード選択スイッチと、油圧回路独立
手段とを備えている。油圧回路独立手段は、作業モード
選択スイッチが吊り作業モードに設定された時に、油圧
ポンプの一方の圧油が走行装置の各々のアクチュエータ
に供給される走行駆動油圧回路と、油圧ポンプの他方の
圧油が走行装置の各々以外のアクチュエータに供給され
る旋回体側装置駆動油圧回路とに独立させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、掘削作業、あるいは積
込作業等の通常作業の他に、ヒューム管等の重量物を吊
りながら走行することを主とする作業をも行なうことが
できる、油圧ショベル等の建設機械における、吊り作業
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベルは、一般に、下部走行体
と、下部走行体の上部に旋回自在に設けられた上部旋回
体と、上部旋回体に揺動自在に装着された作業機とを備
えている。下部走行体は、左右一対の、走行装置である
履帯式走行装置を備えている。各走行装置は、それぞ
れ、アクチュエータである走行油圧モータにより独立し
て駆動される。上部旋回体は旋回油圧モータにより旋回
駆動される。作業機は、上部旋回体に揺動自在に装着さ
れたブームと、ブーム先端に揺動自在に装着されたアー
ムと、アーム先端に揺動自在に装着されたバケットとを
備えている。ブームは、上部旋回体とブーム間に設けら
れたアクチュエータであるブームシリンダにより駆動さ
れる。アームは、ブームとアーム間に設けられたアクチ
ュエータであるアームシリンダにより駆動される。バケ
ットは、アームとバケット間に設けられたアクチュエー
タであるバケットシリンダにより駆動される。上部旋回
体には、エンジンによって駆動される一対の可変容量油
圧ポンプが備えられている。各油圧ポンプには、それぞ
れの吐出流量を制御する斜板制御機構が付設されてい
る。なお、本明細書において、「走行装置」と、その他
の装置である「上部旋回体及び作業機」とを区別する意
味で、「上部旋回体及び作業機」を総称して「旋回体側
装置」と称する場合がある。

【０００３】前記各アクチュエータへの圧油の供給を制
御するため、各アクチュエータに関連して制御弁が設け
られている。各制御弁の作動を制御するため、各制御弁
に関連して操作器（操作レバーあるいは操作ペダル）が
設けられている。また各油圧ポンプの圧油を各アクチュ
エータへ分流させる走行直進補償弁が設けられている。
走行装置のみの作動、又は、旋回体側装置のみの作動の
場合、すなわち、旋回も作業機の作動もない状態で油圧
ショベルが走行する場合、又は、油圧ショベルが停車し
た状態で旋回及び／又は作業機が作動する場合には、走
行直進補償弁は第１の位置に位置付けられた状態に維持
される。この場合、油圧ポンプの一方の圧油が、走行油
圧モータの一方、バケットシリンダ及びブームシリンダ
に供給される油圧回路と、油圧ポンプの他方の圧油が、
走行油圧モータの他方、旋回油圧モータ及びアームシリ
ンダに供給される油圧回路とが形成される。すなわち、
油圧ポンプの一方の圧油は、走行装置の一方のアクチュ
エータ及び旋回体側装置の一部のアクチュエータに供給
され、油圧ポンプの他方の圧油は、走行装置の他方のア
クチュエータ及び旋回体側装置の残りのアクチュエータ
に供給される。なおこのような油圧回路構成は、各油圧
ポンプの圧油が、それぞれ、走行装置の一方又は他方の
アクチュエータに分流して供給されるので、本明細書に
おいては「分流油圧回路」と称する。

【０００４】一方、走行装置と、旋回体側装置とが共に
作動された場合、すなわち、油圧ショベルが走行しなが
ら旋回及び／又は作業機が作動する場合には、走行直進
補償弁は前記第１の位置から第２の位置に切り換えられ
る。その結果、油圧ポンプの一方の圧油が、全て、走行
油圧モータの各々に供給される走行駆動油圧回路と、油
圧ポンプの他方の圧油が、全て、旋回油圧モータ、アー
ムシリンダ、バケットシリンダ及びブームシリンダに供
給される旋回体側装置駆動油圧回路とが形成される。な
おこのような油圧回路構成は、油圧ポンプの一方の圧油
が、全て、各走行装置のアクチュエータに、また、油圧
ポンプの他方の圧油が、全て、旋回体側装置のアクチュ
エータに、それぞれ独立して供給されるので、本明細書
においては「独立油圧回路」と称する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の油圧ショベ
ルにおいて、例えば、旋回体側装置を作動させないで、
走行している場合には、前記分流油圧回路が形成されて
いる。この走行状態において、操作器を操作して旋回体
側装置を作動させた場合、前記のように走行直進補償弁
が前記第１の位置から第２の位置に切り換えられる。そ
の結果、分流油圧回路から独立油圧回路に切り換えられ
る。なおこの場合、走行駆動油圧回路と旋回体側装置駆
動油圧回路とは、走行直進補償弁に備えられたオリフィ
スにより連通されるので、旋回体側装置のアクチュエー
タへ供給される油圧ポンプの他方の圧油の一部が各走行
油圧モータ側に供給され、走行直進補償弁の切り換え時
における走行速度切り換わり時のショックが低減され
る。以上の作用により、油圧ショベルの走行中、旋回体
側装置を作動させても、走行の直進性は補償される。

【０００６】しかしながら、油圧ショベルの走行中に旋
回体側装置を作動させることにより、分流油圧回路から
独立油圧回路に切り換わり、各走行油圧モータに供給さ
れる圧油が、二つの油圧ポンプの吐出流量から一つの油
圧ポンプの吐出流量近くまで低下する。その結果、走行
中、旋回体側装置を作動させると、走行速度が低下し、
また旋回体側装置の作動を停止すると元の走行速度に復
帰し、走行速度が増加する。同様に、旋回体側装置を作
動中、走行を開始すると、旋回体側装置の作動速度が低
下し、また走行を停止すると、旋回体側装置の作動速度
が増加する。したがって、上記従来の油圧ショベルを利
用して、品物を吊り上げて運搬する吊り作業を、前記と
同様な作動形態で行なった場合、油圧ショベルの走行速
度あるいは旋回体側装置の作動速度が変化して吊り荷が
振れるので、操作性が悪く、吊り作業が困難となる。

【０００７】また、前記従来の油圧ショベルにおいて
は、各走行装置及び旋回体側装置の作動速度は、掘削作
業あるいは積込作業等の通常作業を行なうには適してい
るが、前記した吊り作業を行なうには速過ぎて、操作性
及び作業性を悪くしている。

【０００８】本発明の目的は、吊り作業における操作性
が向上し、吊り作業を一層容易に行なうことができる、
改良された吊り作業制御装置を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、吊り作業における各
走行装置及び旋回体側装置の作動速度が通常作業におけ
るよりも遅く、したがって、吊り作業における操作性及
び作業性が向上する、改良された吊り作業制御装置を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の一局面によれ
ば、一対の走行装置を含む下部走行体と、該下部走行体
の上部に旋回自在に設けられた上部旋回体と、該上部旋
回体に揺動自在に装着された作業機と、該走行装置の各
々、該上部旋回体及び該作業機の各々を駆動するため各
々に関連して設けられたアクチュエータと、該アクチュ
エータの各々に圧油を供給する一対の可変容量油圧ポン
プと、を備えた建設機械における、吊り作業制御装置に
して、通常作業モードと吊り作業モードとに選択的に設
定される作業モード選択手段と、該作業モード選択手段
が該吊り作業モードに設定された時に、該可変容量油圧
ポンプの一方の圧油が該走行装置の各々の該アクチュエ
ータに供給される走行駆動油圧回路と、該可変容量油圧
ポンプの他方の圧油が該走行装置の各々以外の該アクチ
ュエータに供給される旋回体側装置駆動油圧回路とに独
立させる油圧回路独立手段と、を備えていることを特徴
とする吊り作業制御装置、が提供される。

【００１１】本発明の他の局面によれば、一対の走行装
置を含む下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回自在
に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体に揺動自在に
装着された作業機と、該走行装置の各々、該上部旋回体
及び該作業機の各々を駆動するため各々に関連して設け
られたアクチュエータと、該アクチュエータの各々に圧
油を供給する一対の可変容量油圧ポンプと、該アクチュ
エータの各々への圧油の供給を制御するため該走行装置
の各々、該上部旋回体及び該作業機の各々に関連して設
けられた制御弁と、該制御弁の各々の作動を制御するた
め各々に関連して設けられた操作器と、を備えた建設機
械における、吊り作業制御装置にして、通常作業モード
と吊り作業モードとに選択的に設定される作業モード選
択手段と、該作業モード選択手段が該吊り作業モードに
設定された時に、該操作器の各々の操作量に応じた該ア
クチュエータの各々の作動速度を、該通常作業モード設
定時におけるより低く設定する作動速度設定手段と、を
備えていることを特徴とする吊り作業制御装置、が提供
される。

【００１２】

【作用】本発明の一局面に従って構成された吊り作業制
御装置においては、通常作業モードと吊り作業モードと
に選択的に設定される作業モード選択手段と、作業モー
ド選択手段が吊り作業モードに設定された時に、可変容
量油圧ポンプの一方の圧油が走行装置の各々のアクチュ
エータに供給される走行駆動油圧回路と、可変容量油圧
ポンプの他方の圧油が走行装置の各々以外のアクチュエ
ータに供給される旋回体側装置駆動油圧回路とに独立さ
せる油圧回路独立手段とを備えている。したがって、作
業モードが吊り作業モードに設定されると、自動的に独
立油圧回路が形成される。その結果、各走行装置のアク
チュエータと旋回体側装置のアクチュエータとの間の負
荷干渉が従来に較べて大幅に低減され、吊り作業におけ
る操作性が向上し、吊り作業を容易に行なうことができ
る。

【００１３】前記吊り作業制御装置において、各走行装
置、旋回体側装置の何れかの操作器が操作されたとき、
走行駆動油圧回路と旋回体側装置駆動油圧回路とを完全
に独立させる油圧回路分離手段が備えられた場合には、
前記負荷干渉は完全に抑えられ、前記操作性及び作業性
は一層向上する。

【００１４】また前記吊り作業制御装置において、油圧
回路分離手段に加えて、更に、作業モード選択手段が吊
り作業モードに設定された時に、操作器の各々の操作量
に応じたアクチュエータの各々の作動速度を、通常作業
モード設定時におけるより低く設定する作動速度設定手
段が備えられた場合には、作業モードが吊り作業モード
に設定されると、各走行装置、旋回体側装置の作動速度
が通常作業におけるより遅くなる。その結果、吊り作業
における操作性が大幅に向上し、吊り作業を著しく容易
に行なうことができる。また各走行装置、旋回体側装置
のアクチュエータの各々の作動速度が低下することによ
り、各走行装置のアクチュエータと旋回体側装置のアク
チュエータとの間の負荷干渉が完全に抑えられることに
加えて、旋回体側装置のアクチュエータ間における負荷
干渉が生じにくくなるので、吊り作業における操作性及
び作業性が一層向上する。

【００１５】本発明の他の局面に従って構成された吊り
作業制御装置においては、通常作業モードと吊り作業モ
ードとに選択的に設定される作業モード選択手段と、作
業モード選択手段が吊り作業モードに設定された時に、
操作器の各々の操作量に応じたアクチュエータの各々の
作動速度を、通常作業モード設定時におけるより低く設
定する作動速度設定手段とを備えている。したがって、
作業モードが吊り作業モードに設定されると、各走行装
置、旋回体側装置の作動速度が通常作業におけるより遅
くなる。その結果、吊り作業における操作性が向上し、
吊り作業を容易に行なうことができる。また各走行装
置、旋回体側装置のアクチュエータの各々の作動速度が
低下することにより、各アクチュエータ間における負荷
干渉が生じにくくなり、吊り作業における操作性が向上
する。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に従って
改良された、建設機械における吊り作業制御装置の実施
例を詳細に説明する。図１、図２及び図１０のうち、主
として図１０を参照して、番号２は、本発明に従って改
良された吊り作業制御装置の実施例を備えた油圧ショベ
ルを示している。油圧ショベル２は、下部走行体４と、
下部走行体４の上部に旋回自在に設けられた上部旋回体
６と、上部旋回体６に揺動自在に装着された作業機８と
を備えている。下部走行体４は、左右一対の、走行装置
である履帯式走行装置を備えている。左右の各走行装置
は、アクチュエータである走行油圧モータ１０及び１２
（図２参照）によりそれぞれ独立して駆動される。上部
旋回体６は旋回油圧モータ１４（図２参照）により旋回
駆動される。作業機８は、上部旋回体に揺動自在に装着
されたブーム８ａと、ブーム８ａ先端に揺動自在に装着
されたアーム８ｂと、アーム８ｂ先端に揺動自在に装着
されたバケット８ｃとを備えている。ブーム８ａは、上
部旋回体６とブーム８ａ間に設けられたアクチュエータ
である一対のブームシリンダ１６により駆動される。ア
ーム８ｂは、ブーム８ａとアーム８ｂ間に設けられたア
クチュエータであるアームシリンダ１８により駆動され
る。バケット８ｃは、アーム８ｂとバケット８ｃ間に設
けられたアクチュエータであるバケットシリンダ１９に
より駆動される。上部旋回体６には、エンジンＥによっ
て駆動される一対の可変容量油圧ポンプ２０及び２２が
備えられている。各油圧ポンプ２０及び２２は、それぞ
れの吐出流量を制御する斜板制御器２０ａ及び２２ａが
付設されている斜板型アキシャルピストンポンプから構
成されている。

【００１７】次に主として図１及び図２を参照して、各
油圧ポンプ２０及び２２と、各アクチュエータとの間に
コントロールバルブ２４が設けられている。コントロー
ルバルブ２４には、走行油圧モータ１０への圧油の供給
を制御する走行制御弁２６、走行油圧モータ１２への圧
油の供給を制御する走行制御弁２８、旋回油圧モータ１
４への圧油の供給を制御する旋回制御弁３０、ブームシ
リンダ１６への圧油の供給を制御するブーム制御弁３
２、アームシリンダ１８への圧油の供給を制御するアー
ム制御弁３４及びバケットシリンダ１９への圧油の供給
を制御するバケット制御弁３６が備えられている。コン
トロールバルブ２４には走行直進補償弁３８が備えられ
ている。走行直進補償弁３８が図２の第１の位置（室
Ａ）に位置付けられている場合には、油圧ポンプ２２の
吐出圧油が、走行油圧モータ１２、バケットシリンダ１
９及びブームシリンダ１６に供給される油圧回路と、油
圧ポンプ２０の吐出圧油が、走行油圧モータ１０、旋回
油圧モータ１４及びアームシリンダ１８に供給される油
圧回路とが形成される。

【００１８】このような分流油圧回路が形成された図２
の状態において、油圧ポンプ２２の吐出圧油は、走行制
御弁２８、バケット制御弁３６、ブーム制御弁３２、バ
イパス弁４０及び切換弁４２を通るバイパスラインを経
てタンクＴへ戻される。油圧ポンプ２２の吐出圧油はま
た、走行制御弁２８の上流側において、走行直進補償弁
３８を経て、バケット制御弁３６、ブーム制御弁３２へ
それぞれ供給されると共に、合流弁４４、アーム制御弁
３４を介してアームシリンダ１８へ供給されるよう、油
圧回路が構成されている。一方、油圧ポンプ２０の吐出
圧油は、走行直進補償弁３８、走行制御弁２６、旋回制
御弁３０、アーム制御弁３４、バイパス弁４６及び切換
弁４８を通るバイパスラインを経てタンクＴへ戻される
と共に、走行制御弁２６及びアーム制御弁３４へ供給さ
れるよう、油圧回路が構成されている。油圧ポンプ２０
の吐出圧油はまた、走行直進補償弁３８の上流側におい
て、旋回制御弁３０へ、ロジック弁５０経由でアーム制
御弁３４へ、それぞれ供給されると共に、合流弁５２を
介してブームシリンダ１６へ供給されるよう、油圧回路
が構成されている。バイパス弁４０及び４６、切換弁４
２及び４８、合流弁４４及び５２は、いずれもコントロ
ールバルブ２４に備えられている。なお、走行直進補償
弁３８は室Ｂを有しており、室Ｂには油圧ポンプ２０及
び２２の吐出圧油が通過する二つの流路が設けられ、各
流路は連通流路を介して連通されている。この連通流路
は、走行直進補償弁３８に設けられた切換弁５４により
開閉される。連通流路が切換弁５４により開かれたとき
には、オリフィスが形成される。なお、コントロールバ
ルブ２４に備えられた前記各種の弁はいずれも電磁弁で
あるが、走行直進補償弁３８及び切換弁５４はＯＮ−Ｏ
ＦＦ弁、その他の弁は、いずれも比例制御弁（二次圧を
連続的に変化させる弁）から構成されている。

【００１９】本発明に従って改良された吊り作業制御装
置においては、更に、図４に示すように、作業モード選
択手段を構成する作業モード選択スイッチ５６と、各ア
クチュエータを作動させるための手動操作器６０〜６５
と、制御装置６６とが設けられている。作業モード選択
スイッチ５６は、通常作業モード及び吊り作業モードの
いずれかを選択することができる手動スイッチである。
操作器６０〜６５は、走行制御弁２６を介して走行油圧
モータ１０を作動させる走行操作器６０、走行制御弁２
８を介して走行油圧モータ１２を作動させる走行操作器
６１、ブーム制御弁３２を介してブームシリンダ１６を
作動させるブーム操作器６２、アーム制御弁３４を介し
てアームシリンダ１８を作動させるアーム操作器６３、
バケット制御弁３６を介してバケットシリンダ１９を作
動させるバケット操作器６４及び旋回制御弁３０を介し
て旋回油圧モータ１４を作動させる旋回操作器６５から
なる。したがって操作器６０及び６１は走行装置を作動
させる操作器（この実施例では操作ペダル）であり、操
作器６２〜６５は旋回体側装置を作動させる操作器（こ
の実施例では操作レバー）である。各操作器６０〜６５
には図示しないポテンショメータが付設され、各操作器
の操作量に応じて変化する電気信号を出力する。作業モ
ード選択スイッチ５６及び各操作器６０〜６５からの出
力信号はそれぞれ制御装置６６に入力される。制御装置
６６はマイクロコンピュータから構成されており、制御
プログラムに従って演算処理する中央処理手段と、制御
プログラムを格納するＲＯＭ、作業モード選択スイッチ
５６、各操作器６０〜６５等からの入力信号及び演算結
果等を格納するＲＡＭを有する記憶装置と、入出力イン
ターフェースとを含んでいる。制御装置６６の出力信号
は、斜板制御器２０ａ及び２２ａに供給され、油圧に変
換されて斜板の傾斜角度が設定され、油圧ポンプ２０及
び２２の吐出流量が後述するように制御される。制御装
置６６の出力信号はまた、コントロールバルブ２４に含
まれる各電磁弁に供給され、各電磁弁は後述するように
制御される。

【００２０】次に図１及び図２と共に図３を参照して、
制御装置６６の制御について説明する。信号処理の点か
ら考察すると、図示の制御装置６６は、通常作業モード
と吊り作業モードとに選択的に設定される作業モード選
択手段と、吊り作業モード設定時における、操作器６０
〜６５の各々の操作量に応じたアクチュエータ１０〜１
９の各々の作動速度を、通常作業モード設定時における
より低く設定する作動速度設定手段を含んでいる。作動
速度設定手段は、走行装置の各々の操作器６０及び６１
の操作量に応じて油圧ポンプ２２の吐出流量を設定する
一方のポンプ流量設定手段と、走行装置の各々以外の操
作器６２〜６５の操作量に応じて油圧ポンプ２０の吐出
流量を設定する他方のポンプ流量設定手段と、走行装置
の各々、上部旋回体６及び作業機８の各々の操作器６０
〜６５の操作量に応じて各々の制御弁３０〜３６の開度
を設定する制御弁開度設定手段とを備えている。これら
の各手段は、以下に説明する吊り作業制御装置の作動手
順の中で明らかにされるであろう。

【００２１】ステップＮ−１においては、吊り作業モー
ドが選択されたか否かが判断される。オペレータが作業
モード選択手段である作業モード選択スイッチ５６を操
作すると、その信号は制御装置６６の作業モード選択手
段に入力され、吊り作業モードが設定される。吊り作業
モードが選択された場合にはステップＮ−２に進行し、
通常作業モードが選択された場合にはステップＮ−１３
に進行して、通常作業が遂行される。ステップＮ−２に
おいては以下のような処理が行なわれる。すなわち油圧
回路独立手段を構成する走行直進補償弁３８がＯＮされ
て図２に示す第１の位置Ａから第２の位置Ｂに切り換え
られる。バイパス弁４０及び４６は全開、合流弁４４及
び５２は全閉、ロジック弁５０は全開、にそれぞれ設定
される。その結果、油圧ポンプ２２の圧油が、全て、走
行油圧モータ１０及び１２に供給される走行駆動油圧回
路と、油圧ポンプ２０の圧油が、全て、旋回油圧モータ
１４、アームシリンダ１８、バケットシリンダ１９及び
ブームシリンダ１６に供給される旋回体側装置駆動油圧
回路とが形成される。両回路は、走行直進補償弁３８に
備えられた油圧回路連通流路であるオリフィスにより連
通されている（切換弁５４は図２に示すＯＦＦの状態に
ある）ので、完全には独立していない。しかしながら前
記独立油圧回路が形成されることにより、吊り作業とい
う一つの作業モードの範囲内においては、各走行装置の
アクチュエータ（走行油圧モータ１０及び１２）と旋回
体側装置のアクチュエータ（旋回油圧モータ１４、アー
ムシリンダ１８、バケットシリンダ１９及びブームシリ
ンダ１６）との間の負荷干渉（この場合、アクチュエー
タの作動によって、油圧ポンプ２０側から油圧ポンプ２
２側へ、又はその反対側へ、圧油の一部が流れる現象）
が従来に較べて低減され、吊り作業における操作性及び
作業性が向上する（従来においては、吊り作業という一
つの作業モードの範囲内においても、独立油圧回路と分
流油圧回路との間の切り換わりが行なわれる）。

【００２２】ステップＮ−３においては、走行操作器６
０又は６１が操作されたか否かが判断される。走行操作
器６０又は６１が操作された場合にはステップＮ−４に
進行し、走行操作器６０又は６１が操作されない場合に
はステップＮ−８に進行する。ステップＮ−４において
は、油圧回路分離手段を構成する切換弁５４がＯＮ作動
され、図２に示す位置から他の位置に切り換えられる。
その結果、走行直進補償弁３８に備えられた油圧回路連
通流路が遮断されるので、走行駆動油圧回路と旋回体側
装置駆動油圧回路とは完全に独立する。各走行装置のア
クチュエータと旋回体側装置のアクチュエータとの負荷
干渉は完全に抑えられ、吊り作業における操作性及び作
業性は一層向上する。なお後の記載から容易に理解でき
るように、走行操作器６０又は６１のみならず、他の操
作器６２〜６５を含めた全ての操作器６１〜６５のいず
れかが操作されたときに、切換弁５４はＯＮされて、前
記のような完全な独立油圧回路が形成されるものであ
る。

【００２３】ステップＮ−５においては、走行油圧モー
タ１０及び１２を作動させるため、走行操作器６０及び
６１の操作量（操作信号）に応じて油圧ポンプ２２への
指令設定が行なわれる。走行操作器６０及び６１は、そ
れぞれ別個に、あるいは同時に操作される。図４を参照
して、走行操作器６０の出力信号は、切換スイッチ６８
を介して流量設定器７０ａ又は７０ｂに供給される。ま
た走行操作器６１の出力信号は、切換スイッチ６８を介
して流量設定器７２ａ又は７２ｂに供給される。各切換
スイッチ６８は、手動操作される作業モード選択スイッ
チ５６によってその状態が切り換えられる。作業モード
選択スイッチ５６により吊り作業モードが選択された場
合には、各切換スイッチ６８はそれぞれ図４の点線側に
切り換えられる。その結果、走行操作器６０の出力信号
は、切換スイッチ６８を介して流量設定器７０ａに供給
され、走行操作器６１の出力信号は、切換スイッチ６８
を介して流量設定器７２ａに供給される。

【００２４】流量設定器７０ａは、走行操作器６０の操
作量に応じた出力信号に基づいて、油圧ポンプ２２への
指令を設定する。すなわち、走行操作器６０の操作量に
応じた出力信号に基づいて、走行油圧モータ１０が油圧
ポンプ２２に要求する吐出流量に相当する指令値を設定
する。流量設定器７２ａは、走行操作器６１の操作量に
応じた出力信号に基づいて、走行油圧モータ１２の油圧
ポンプ２２への指令を設定する。すなわち、走行操作器
６１の操作量に応じた出力信号に基づいて、走行油圧モ
ータ１２が油圧ポンプ２２に要求する吐出流量に相当す
る指令値を設定する。流量設定器７０ａ及び７２ａから
の出力は、加算器７４で合計され、次いで上下限設定器
７６で上下限のリミッタ処理を行ない、ポンプ指令値を
設定する。上下限設定器７６の出力は、油圧ポンプ２２
の斜板制御器２２ａに供給される。斜板制御器２２ａ
は、上下限設定器７６の出力信号をＤ／Ａ変換器により
電圧に変換し、更に比例弁アンプにより電流に変換す
る。この電流を電磁比例弁により圧力に変換し、この圧
力により斜板の傾斜角度を設定し、油圧ポンプ２２の吐
出流量が設定される。

【００２５】この場合、切換弁５４のＯＮ作動により完
全な独立油圧回路が形成された状態であるので、走行油
圧モータ１０及び１２への圧油は、全て油圧ポンプ２２
のみにより供給される。このため流量設定器７０ａ及び
７２ａにおいては、吊り作業モードにおける、走行操作
器６０及び６１の操作量に応じた油圧ポンプ２２の吐出
流量が、図８の実線で示すように、通常作業モードにお
ける吐出流量の半分となるよう、油圧ポンプ２２への指
令が設定される。したがって、吊り作業時における油圧
ショベル２の走行速度は、通常作業時におけるより遅く
なり、吊り荷の振れを抑えるのに効果的である。

【００２６】ステップＮ−６においては、走行油圧モー
タ１０及び／又は１２への圧油の供給を制御するため、
走行操作器６０及び／又は６１の操作量に応じて、制御
弁２６及び／又は２８への指令設定が行なわれる。走行
操作器６０の出力信号は、図示しない制御弁開度設定器
に供給される。制御弁開度設定器は、走行操作器６０の
操作量に応じた出力信号に基づいて、対応する走行制御
弁２６への指令を設定する。すなわち、走行操作器６０
の操作量に応じた出力信号に基づいて、走行油圧モータ
１０に供給する流量を得るための走行制御弁２６の開度
を演算し、指令値を設定する。制御弁開度設定器の出力
信号は、Ｄ／Ａ変換器により電圧に変換され、比例弁ア
ンプにより電流値に変換されて、走行操作器６０の操作
方向に対応した、電磁比例弁からなる走行制御弁２６の
一方（例えば図２の上側）のソレノイドに供給される。
走行操作器６１の出力信号も、同様な制御弁開度設定器
に供給され、同様な処理が行なわれた後、電流値とし
て、走行操作器６１の操作方向に対応した、電磁比例弁
からなる走行制御弁２８の一方のソレノイドに供給され
る。吊り作業時における、走行操作器６０及び６１の操
作信号に基づいた各制御弁開度設定器の開度設定は、通
常作業時における場合と同様に行なわれる（図９の点線
で示す特性に従った制御が行なわれる）。

【００２７】ステップＮ−７においては、走行操作器６
０及び／又は６１の操作量に応じて、切換弁４２及び／
又は４８への指令設定が行なわれる。図２と共に図７を
参照して説明すると、走行操作器６０を操作した場合に
は、前記したようにステップＮ−６に従って制御弁２６
を作動させると共に、走行操作器６０の操作量に応じ
て、制御弁２６が位置するバイパスラインと反対側（図
２の右側）のバイパスラインに配置された切換弁４２へ
の指令設定が行なわれる。走行操作器６０の出力信号
は、切換弁絞り量設定器１００に供給される。切換弁絞
り量設定器１００は、走行操作器６０の操作量に応じた
出力信号に基づいて、切換弁４２への指令を設定する。
すなわち、走行操作器６０の操作量に応じた出力信号に
基づいて、切換弁４２の絞り量（開度）を演算し、指令
値を設定する。すなわち走行操作器６０の操作量が増加
するにつれ、切換弁４２の絞り量が増加する（バイパス
ラインの開度が小さくなる）ような演算が行なわれる。
切換弁絞り量設定器１００の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器
により電圧に変換され、比例弁アンプにより電流値に変
換されて、電磁比例弁からなる切換弁４２のソレノイド
に供給される。また、走行操作器６１を操作した場合に
は、前記したようにステップＮ−６に従って制御弁２８
を作動させると共に、走行操作器６１の操作量に応じ
て、制御弁２８が位置するバイパスラインと反対側（図
２の左側）のバイパスラインに配置された切換弁４８へ
の指令設定が行なわれる。走行操作器６１の出力信号
は、切換弁絞り量設定器１０２に供給され、前記と同様
な演算が行なわれ、その出力信号に基づいて切換弁４８
が、前記切換弁４２と同様に作動制御される。

【００２８】ステップＮ−８においては、走行以外の操
作器すなわち旋回体側の操作器６２〜６５のいずれかが
操作されたか否かが判断される。操作器６２〜６５のい
ずれかが操作された場合にはステップＮ−９に進行し、
いずれも操作されない場合にはステップＮ−１に戻る。
ステップＮ−９においては、切換弁５４がＯＮされてい
るか否かが判断される。切換弁５４がＯＮされている場
合にはステップＮ−１１に進行し、切換弁５４がＯＮさ
れていない場合にはステップＮ−１０に進行する。ステ
ップＮ−１０においては、ステップＮ−４おけると同様
な処理が遂行される。すなわち切換弁５４がＯＮされて
走行駆動油圧回路と旋回体側装置駆動油圧回路とが完全
に独立する。ステップＮ−４の処理が遂行された後はス
テップＮ−１１に進行する。

【００２９】ステップＮ−１１においては、旋回体側装
置のアクチュエータ１４〜１９を作動させるため、旋回
体側装置の各操作器６２〜６５の操作量（操作信号）に
応じて油圧ポンプ２０への指令設定が行なわれる。各操
作器６２〜６５は、別個に、あるいは複合して操作され
る。図５を参照して、ブーム操作器６２の出力信号は、
切換スイッチ６８を介して流量設定器８０ａ又は８０ｂ
に供給される。なお図５に示す各切換スイッチ６８は、
図４に示すと同様に、手動操作される作業モード選択ス
イッチ５６によってその状態が切り換えられる。作業モ
ード選択スイッチ５６により吊り作業モードが選択され
た場合には、各切換スイッチ６８は図５の点線側に切り
換えられる。その結果、ブーム操作器６２の出力信号
は、切換スイッチ６８を介して流量設定器８０ａに供給
される。

【００３０】流量設定器８０ａは、ブーム操作器６２の
操作量に応じた出力信号に基づいて、油圧ポンプ２０へ
の指令を設定する。すなわち、ブーム操作器６２の操作
量に応じた出力信号に基づいて、ブームシリンダ１６が
油圧ポンプ２０に要求する吐出流量に相当する指令値を
設定する。同様に、アーム操作器６３、バケット操作器
６４及び旋回操作器６５の出力信号は、それぞれ、各切
換スイッチ６８を介して流量設定器８２ａ、８４ａ、８
６ａに供給される。各流量設定器８２ａ、８４ａ、８６
ａは、前記と同様に、各操作器６２〜６５の操作量に応
じた出力信号に基づいて、それぞれ油圧ポンプ２０への
指令を設定する。流量設定器８０ａ〜８６ａからの出力
は、加算器８８で加算され、次いで上下限設定器８９で
上下限のリミッタ処理を行ない、ポンプ指令値を設定す
る。上下限設定器８９の出力は、油圧ポンプ２０の斜板
制御器２０ａに供給される。斜板制御器２０ａは、上下
限設定器８９の出力信号を前記斜板制御器２２ａと同様
に処理し、油圧ポンプ２０の吐出流量が設定される。

【００３１】この場合においても、切換弁５４のＯＮ作
動により完全な独立油圧回路が形成された状態であるの
で、旋回体側装置のアクチュエータである、ブームシリ
ンダ１６、アームシリンダ１８、バケットシリンダ１９
及び旋回油圧モータ１４への圧油は、全て油圧ポンプ２
０のみにより供給される。すなわち油圧ポンプ２０のみ
で４つのアクチュエータを駆動するので、流量設定器８
０ａ、８２ａ、８４ａ及び８６ａにおいては、吊り作業
モードにおける、各操作器６２〜６５の操作量に応じた
油圧ポンプ２０の吐出流量が、図９の実線で示すよう
に、通常作業モードにおける吐出流量の半分以下となる
よう、油圧ポンプ２０への指令が設定される。このよう
な制御によって、吊り作業時における、各アクチュエー
タ１６〜１９の作動速度が、通常作業時におけるより遅
くなる。このことに起因して、各アクチュエータ１６〜
１９間の負荷干渉（この場合は、一のアクチュエータが
作動中、他のアクチュエータが作動することにより、油
圧ポンプ２０から一のアクチュエータに供給されている
圧油の一部が他のアクチュエータに流れる現象）が抑え
られるので、作業が安定して遂行され、しかも微操作性
が向上する。

【００３２】ステップＮ−１２においては、旋回体側装
置のアクチュエータである旋回油圧モータ１４、ブーム
シリンダ１６、アームシリンダ１８及びバケットシリン
ダ１９への圧油の供給を制御するため、それらに対応し
た各操作器６２〜６５の操作量に応じて、対応する制御
弁３０〜３６への指令設定が行なわれる。各操作器６２
〜６５は、別個に、あるいは複合して操作される。図６
を参照して、ブーム操作器６２が一方に操作された場合
を例に説明する。なお図６に示す各切換スイッチ６８
は、図４及び図５に示すと同様に、手動操作される作業
モード選択スイッチ５６によってその状態が切り換えら
れる。作業モード選択スイッチ５６により吊り作業モー
ドが選択された場合には、各切換スイッチ６８は図６の
点線側に切り換えられる。その結果、ブーム操作器６２
の出力信号は、切換スイッチ６８を介して制御弁開度設
定器９０ａに供給される。制御弁開度設定器９０ａは、
ブーム操作器６２の操作量に応じた出力信号に基づい
て、対応するブーム制御弁３２への指令を設定する。す
なわち、ブーム操作器６２の操作量に応じた出力信号に
基づいて、ブームシリンダ１６に供給する流量を得るた
めのブーム制御弁３２の開度を演算し、指令値を設定す
る。制御弁開度設定器９０ａの出力信号は、Ｄ／Ａ変換
器により電圧に変換され、比例弁アンプにより電流値に
変換されて、ブーム操作器６２の操作方向に対応した、
電磁比例弁からなるブーム制御弁３２の一方（例えば図
２の上側）のソレノイドに供給される。

【００３３】ブーム操作器６２が他方に操作された場合
には、ブーム操作器６２の出力信号は、切換スイッチ６
８を介して制御弁開度設定器９２ａに供給される。制御
弁開度設定器９２ａにおいて、制御弁開度設定器９０ａ
におけると同様な演算が行なわれ、その出力信号は、ブ
ーム制御弁３２の他方（図２の下側）のソレノイドに供
給される。吊り作業時における、ブーム操作器６２の操
作信号に基づいた制御弁開度設定器９０ａの開度設定
は、吊り作業モードにおける、ブーム操作器６２の操作
量に応じたブーム制御弁３２の流量が、図９の実線で示
すように、通常作業モードにおける流量の半分以下とな
るよう、ブーム制御弁３２への指令が設定される。他の
操作器６３、６４及び６５の操作に基づく信号処理は、
実質上前記と同様に行なわれる。このような制御によっ
て、吊り作業時における、各アクチュエータ１６〜１９
の作動速度が、通常作業時におけるより遅くなる。その
結果、各アクチュエータ１６〜１９間の負荷干渉が抑え
られるので、作業が安定して遂行でき、しかも微操作性
が向上する。

【００３４】前記したように、ステップＮ−１において
通常作業モードが選択された場合にはステップＮ−１３
に進行して通常作業が遂行される。通常作業の制御内容
については、本発明の対象ではないので、簡単な補足説
明に止める。通常作業においては、基本的には、先の従
来技術の項において説明した内容と同じような制御が行
なわれる。したがって、作業の形態により、分流油圧回
路と独立油圧回路との間の切り換えが逐次行なわれる。
独立油圧回路が形成された状態において、走行操作器６
０が操作された場合には、図４に示すように、その出力
信号は、切換スイッチ６８を介して流量設定器７０ｂに
供給される。また走行操作器６１が操作された場合に
は、その出力信号は、切換スイッチ６８を介して流量設
定器７２ｂに供給される（作業モード選択スイッチ５６
により、切換スイッチ６８は図の実線側に切り換えられ
ている）。流量設定器７０ｂ及び７２ｂにおいては、通
常作業モードにおける、走行操作器６０及び６１の操作
量に応じた油圧ポンプ２２の吐出流量が、図８の点線で
示す特性に従うよう、油圧ポンプ２２への指令が設定さ
れる。流量設定器７０ｂ及び７２ｂの出力信号は、先に
説明したと同様に処理され、油圧ポンプ２２の吐出流量
が設定される。

【００３５】独立油圧回路が形成された状態において、
走行以外の操作器６２、６３、６４及び６５が操作され
た場合には、図５に示すように、その出力信号は、それ
ぞれ、予め実線側に切り換えられている切換スイッチ６
８を介して、流量設定器８０ｂ、８２ｂ、８４ｂ、８６
ｂに供給される。流量設定器８０ｂ〜８６ｂにおいて
は、通常作業モードにおける、各操作器６２〜６５の操
作量に応じた油圧ポンプ２０の吐出流量が、図９の点線
で示す特性に従うよう、油圧ポンプ２０への指令が設定
される。流量設定器８０ｂ〜８６ｂの出力信号は、先に
説明したと同様に処理され、油圧ポンプ２０の吐出流量
が設定される。また、操作器６２、６３、６４及び６５
が操作された場合には、それらの操作量に応じて、対応
する制御弁３０、３２、３４及び３６への指令設定が行
なわれる。図６を参照して、ブーム操作器６２が一方に
操作された場合を例に説明すると、その出力信号は、予
め実線側に切り換えられている切換スイッチ６８を介し
て、制御弁開度設定器９０ｂに供給される。通常作業時
における、ブーム操作器６２の操作信号に基づいた制御
弁開度設定器９０ｂの開度設定は、通常作業モードにお
ける、ブーム操作器６２の操作量に応じたブーム制御弁
３２の流量が、図９の点線で示す特性に従うよう、ブー
ム制御弁３２への指令が設定される。他の操作器６３、
６４及び６５の操作に基づく信号処理は、実質上前記と
同様に行なわれる。ステップＮ−１３において通常作業
が遂行された後は、ステップＮ−１に戻る。

【００３６】以上、本発明を、実施例に基づいて詳細に
説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内において、さまざまな変形あるい
は修正ができるものである。例えば、各操作器の操作信
号に基づいて対応する制御弁への指令が設定されるが、
その場合（吊り作業モードの場合）、実施例において
は、走行以外は制御弁への指令値を通常作業モードの半
分以下（図９の実線参照）に抑えるよう制御される。走
行モータに供給される流量は、独立油圧回路において
は、分流油圧回路における流量の略半分となる。したが
って、分流油圧回路から独立油圧回路に切り換えられた
時点で走行速度は低下しているので、実施例では、走行
制御弁の開度を絞る制御は行なっていない。しかしなが
ら、必要であるならば、他の制御弁と同様に、走行操作
器の操作信号に基づいて走行制御弁への指令値を通常作
業モードの半分以下に抑えるよう制御してもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明に従って構成された吊り作業制御
装置によれば、吊り作業時に、走行駆動油圧回路と旋回
体側装置駆動油圧回路とが自動的に独立することによ
り、各走行装置のアクチュエータと旋回体側装置のアク
チュエータとの間の負荷干渉が従来に較べて大幅に低減
され、吊り作業における操作性及び作業性が向上する。
前記各回路を完全に独立させる油圧回路分離手段が備え
られた場合には、前記負荷干渉は完全に抑えられ、前記
操作性及び作業性は一層向上する。また、吊り作業時に
は、操作器の各々の操作量に応じたアクチュエータの各
々の作動速度が、通常作業時におけるより低くなるの
で、吊り作業における操作性及び作業性が向上する。ま
た各走行装置、旋回体側装置のアクチュエータの各々の
作動速度が低下することにより、各アクチュエータ間に
おける負荷干渉が生じにくくなり、吊り作業における操
作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って改良された吊り作業制御装置の
一実施例を示す概略図。

【図２】図１の吊り作業制御装置に含まれる油圧回路を
更に詳細に示す油圧回路図。

【図３】図１の吊り作業制御装置の作動手順の一部を概
略的に示すフローチャート。

【図４】図１の吊り作業制御装置における、各走行装置
の操作に関する一方のポンプ流量設定手段の信号処理を
示す信号フローチャート。

【図５】図１の吊り作業制御装置における、旋回体側装
置の操作に関する他方のポンプ流量設定手段の信号処理
を示す信号フローチャート。

【図６】図１の吊り作業制御装置における、旋回体側装
置の操作に関する制御弁開度設定手段の信号処理を示す
信号フローチャート。

【図７】図１の吊り作業制御装置における、各走行装置
の操作に関する切換弁開度設定手段の信号処理を示す信
号フローチャート。

【図８】図１の吊り作業制御装置における、各走行装置
の操作量と油圧ポンプへの指令設定との関係の一例を、
吊り作業時と通常作業時とを比較して示す線図。

【図９】図１の吊り作業制御装置における、旋回体側装
置の操作量と油圧ポンプへの指令設定又は制御弁への指
令設定との関係の一例を、吊り作業時と通常作業時とを
比較して示す線図。

【図１０】図１の吊り作業制御装置を備えた油圧ショベ
ルの側面図。

【符号の説明】

２ 油圧ショベル ４ 下部走行体 ６ 上部旋回体 ８ 作業機 １０及び１２ 走行油圧モータ １４ 旋回油圧モータ １６ ブームシリンダ １８ アームシリンダ １９ バケットシリンダ ２０及び２２ 可変容量油圧モータ ２０ａ及び２２ａ 斜板制御器 ２４ コントロールバルブ ２６及び２８ 走行制御弁 ３０ 旋回制御弁 ３２ ブーム制御弁 ３４ アーム制御弁 ３６ バケット制御弁 ３８ 走行直進補償弁 ４０ バイパス弁 ４２ 切換弁 ４４ 合流弁 ４６ バイパス弁 ４８ 切換弁 ５０ ロジック弁 ５２ 合流弁 ５６ 作業モード選択スイッチ ６０及び６１ 走行操作器 ６２ ブーム操作器 ６３ アーム操作器 ６４ バケット操作器 ６５ 旋回操作器 ６６ 制御装置 ６８ 切換スイッチ ７０ａ〜７２ｂ 流量設定器 ７６ 上下限設定器 ８０ａ〜８６ｂ 流量設定器 ８９ 上下限設定器 ９０ａ〜９２ｂ 制御弁開度設定器 １００及び１０２ 切換弁絞り量設定器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 的場 信明 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の走行装置を含む下部走行体と、該
   下部走行体の上部に旋回自在に設けられた上部旋回体
   と、該上部旋回体に揺動自在に装着された作業機と、該
   走行装置の各々、該上部旋回体及び該作業機の各々を駆
   動するため各々に関連して設けられたアクチュエータ
   と、該アクチュエータの各々に圧油を供給する一対の可
   変容量油圧ポンプと、を備えた建設機械における、吊り
   作業制御装置にして、 通常作業モードと吊り作業モードとに選択的に設定され
   る作業モード選択手段と、該作業モード選択手段が該吊
   り作業モードに設定された時に、該可変容量油圧ポンプ
   の一方の圧油が該走行装置の各々の該アクチュエータに
   供給される走行駆動油圧回路と、該可変容量油圧ポンプ
   の他方の圧油が該走行装置の各々以外の該アクチュエー
   タに供給される旋回体側装置駆動油圧回路とに独立させ
   る油圧回路独立手段と、を備えていることを特徴とする
   吊り作業制御装置。
2. 【請求項２】 更に、該走行装置の各々、該上部旋回体
   及び該作業機を作動させるため各々に関連して設けられ
   た操作器を備え、該油圧回路独立手段は、該走行駆動油
   圧回路と該旋回体側装置駆動油圧回路との間を連通する
   回路連通流路と、該操作器の何れかが操作されたとき該
   回路連通流路を遮断して該回路の各々を完全に独立させ
   る油圧回路分離手段とを含む、請求項１記載の吊り作業
   制御装置。
3. 【請求項３】 該油圧回路独立手段は、該作業モード選
   択手段が該吊り作業モードに設定された時に切り換えら
   れる走行直進補償弁からなり、該走行直進補償弁は、該
   油圧回路連通流路と、該油圧回路分離手段とを含み、該
   油圧回路分離手段は該油圧回路連通流路を開閉する切換
   弁からなる、請求項２記載の吊り作業制御装置。
4. 【請求項４】 該アクチュエータの各々への圧油の供給
   を制御するため該走行装置の各々、該上部旋回体及び該
   作業機の各々に関連して設けられた制御弁と、該制御弁
   の各々の作動を制御するため各々に関連して設けられた
   操作器と、該吊り作業モード設定時における、該操作器
   の各々の操作量に応じた該アクチュエータの各々の作動
   速度を、該通常作業モード設定時におけるより低く設定
   する作動速度設定手段とを含む、請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の吊り作業制御装置。
5. 【請求項５】 該作動速度設定手段は、該走行装置の各
   々の該操作器の操作量に応じて該可変容量油圧ポンプの
   該一方の吐出流量を設定する一方のポンプ流量設定手段
   と、該走行装置の各々以外の該操作器の操作量に応じて
   該可変容量油圧ポンプの該他方の吐出流量を設定する他
   方のポンプ流量設定手段と、該走行装置の各々、該上部
   旋回体及び該作業機の各々の該操作器の操作量に応じて
   各々の該制御弁の開度を設定する制御弁開度設定手段と
   を備え、該一方のポンプ流量設定手段及び該他方のポン
   プ流量設定手段は、該吊り作業モード設定時における、
   該操作器の各々の操作量に応じた該吐出流量を、該通常
   作業モード設定時におけるより低く設定し、該制御弁開
   度設定手段は、該吊り作業モード設定時における、該上
   部旋回体及び該作業機の各々の該操作器の操作量に応じ
   た該制御弁の該開度を、該通常作業モード設定時におけ
   るより小さく設定している、請求項４記載の吊り作業制
   御装置。
6. 【請求項６】 一対の走行装置を含む下部走行体と、該
   下部走行体の上部に旋回自在に設けられた上部旋回体
   と、該上部旋回体に揺動自在に装着された作業機と、該
   走行装置の各々、該上部旋回体及び該作業機の各々を駆
   動するため各々に関連して設けられたアクチュエータ
   と、該アクチュエータの各々に圧油を供給する一対の可
   変容量油圧ポンプと、該アクチュエータの各々への圧油
   の供給を制御するため該走行装置の各々、該上部旋回体
   及び該作業機の各々に関連して設けられた制御弁と、該
   制御弁の各々の作動を制御するため各々に関連して設け
   られた操作器と、を備えた建設機械における、吊り作業
   制御装置にして、 通常作業モードと吊り作業モードとに選択的に設定され
   る作業モード選択手段と、該作業モード選択手段が該吊
   り作業モードに設定された時に、該操作器の各々の操作
   量に応じた該アクチュエータの各々の作動速度を、該通
   常作業モード設定時におけるより低く設定する作動速度
   設定手段と、を備えていることを特徴とする吊り作業制
   御装置。