JPH10237897A

JPH10237897A - 建設機械の自動給脂装置

Info

Publication number: JPH10237897A
Application number: JP5980097A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Igari; 孝信井刈
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】アクチュエータの使用頻度に応じてグリース
を給脂を行うことにより、グリース給脂量を削減してラ
ンニングコストを低減する。【解決手段】アクチュエータをなす例えばアームシリ
ンダ７Ｅに作動油が供給されているときの圧力を圧力セ
ンサ２８で検出し、コントローラ３９内でこの圧力が負
荷圧力を越えたときの時間と圧力とを積分して負荷量を
演算する。そして、この負荷量が潤滑油不足とみなす所
定の負荷量を越えたときには、グリースポンプ３２を駆
動し、グリース供給機構３４を介して複数個の給脂部に
給脂を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建設機械の
各給脂部位に自動的に給脂を行うようにした建設機械の
自動給脂装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械にあ
っては、例えばフロント等の作業装置には複数の軸受装
置が設けられ、これらの軸受装置は潤滑油の給脂が必要
な給脂部位となっている。そして、これらの給脂部位に
は油膜切れを防止するため、所定時間毎に潤滑油を給脂
する必要がある。このため、建設機械には自動給脂装置
が取付けられている。

【０００３】ここで、第１の従来技術による自動給脂装
置としては、例えば特開平１−１９０８３７号公報（特
公平７−３５６６１号）のように、潤滑油としてのグリ
ースを吐出するポンプ手段と、該ポンプ手段から吐出さ
れるグリースを旋回装置や各軸受装置等の給脂部位に供
給する潤滑油供給手段と、エンジンスイッチを閉成して
からの時間を計測し、この累積時間が所定時間、例えば
３０分に達したときに前記ポンプ手段を駆動させ、給脂
部位に潤滑油を供給するコントローラとから構成したも
のが知られている。

【０００４】また、第２の従来技術として、特開平１−
２１０６９４号公報（特公平７−６５７１８号）のよう
に、操作レバーが操作状態になったときの時間を計測
し、この累積時間が所定時間に達したときに、ポンプ手
段を駆動させるコントローラを備えたものが知られてい
る。

【０００５】そして、前記各従来技術による自動給脂装
置では、建設機械を動作すべくエンジンスイッチを閉成
することにより、旋回装置や各軸受装置等の給脂部位に
対し、自動的、かつ設定時間毎にグリースを供給して該
旋回装置や各軸受装置等の異常摩耗や焼付き等を防止し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した第
１の従来技術による自動給脂装置では、作業を開始すべ
く建設機械のエンジンスイッチを閉成したときから約３
０分毎に自動的に給脂を行うようになっているから、例
えば土砂等をダンプに積込む作業において、ダンプを待
っているときのように作業装置等を操作していない状態
でも、約３０分毎に各給脂部位に給脂が行われてしまう
という欠点がある。

【０００７】また、第２の従来技術では、建設機械が実
際に作業を行っている時間のみを計測しているから、ダ
ンプを待つ時間は計測されないものの、累積時間が所定
時間に達したときには、各給脂部位に同時に給脂してい
る。

【０００８】このため、いずれの従来技術においても、
作業装置の作業量により同じ時間経過であっても各給脂
部位毎にグリースを必要とする量が異なっている。しか
し、前記第２の従来技術では、計時により給脂タイミン
グを設定しているために、前回給脂されたグリースが消
耗していないにも拘らず、各給脂部位にグリースの給脂
を行ってしまう。このため、グリースを無駄に給脂する
こととなり、ランニングコストが増大してしまうという
問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は建設機械の各アクチュエータに
加わる負荷量から給脂部位毎に潤滑状態を監視し、潤滑
状態が悪化したときには給脂部位に潤滑油を給脂するこ
とのできる建設機械の自動給脂装置を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による建設機械の自動給脂装置
は、図１の機能ブロック図に示すように、潤滑油を吐出
するポンプ手段１０１と、該ポンプ手段１０１から吐出
される潤滑油を建設機械の給脂部位１０２に供給する潤
滑油供給手段１０３と、前記建設機械のアクチュエータ
１０４を駆動するため、油圧源１０５から供給される作
動油の圧力を検出する圧力検出手段１０６と、該圧力検
出手段１０６によって検出された圧力が予め設定された
負荷圧力を越えたときに、この圧力と時間との関係から
アクチュエータ１０４に加わる負荷量を前記給脂部位１
０２で演算する負荷量演算手段１０７と、該負荷量演算
手段１０７によって算出された負荷量が給脂が必要とな
る所定の負荷量を越えたときに前記ポンプ手段１０１を
駆動して前記潤滑油供給手段１０３から給脂部位１０２
に給脂を行う給脂制御手段１０８とから構成したことに
ある。

【００１１】上述の如く構成することにより、圧力検出
手段１０６によってアクチュエータ１０４に加わる作動
油の圧力を検出し、負荷量演算手段１０７ではこの圧力
からアクチュエータ１０４が作業しているときの負荷を
越えたときに、この圧力と時間の関係から負荷運転で作
業している負荷量を演算する。さらに、給脂制御手段１
０８では負荷量演算手段１０７で算出された負荷量から
給脂を必要とする所定の負荷量を越えたときに、ポンプ
手段１０１を駆動させて潤滑油供給手段１０３を介して
給脂部位１０２に給脂できる。

【００１２】請求項２の発明では、負荷量演算手段１０
７を、圧力検出手段１０６から検出された圧力を積分す
ることにより負荷量を演算したことにある。

【００１３】上記構成によって演算された負荷量は、所
定圧力を越えたときの圧力に、この圧力が継続した時間
を積算したものであるから、アクチュエータ１０４によ
る実際の作業量に対応した値を得ることができる。

【００１４】請求項３の発明では、建設機械を、下部走
行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋
回体と、該上部旋回体に設けられ、ブームシリンダによ
り作動するブーム、アームシリンダにより作動するアー
ムおよびバケットシリンダにより作動するバケットを備
えた作業装置とから構成され、前記圧力検出手段は、前
記作業装置のアームシリンダ、ブームシリンダ、バケッ
トシリンダに作動油を給排する油圧回路に設けたことに
ある。

【００１５】上記構成により、アクチュエータ１０４と
なるアームシリンダ、ブームシリンダ、バケットシリン
ダに作動油を給排する油圧回路に設けた圧力検出手段１
０６によって、各アクチュエータ１０４の作業頻度を検
出でき、前記負荷量演算手段１０７と給脂制御手段１０
８とにより、個々のアクチュエータ１０４の使用頻度に
対応した給脂を行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態
を、図２ないし図１３に基づいて、詳細に説明する。

【００１７】まず、図２ないし図８は本発明による第１
の実施例に係り、１は建設機械としての油圧ショベルを
示し、該油圧ショベル１は下部走行体２と、該下部走行
体２上に旋回装置３を介して旋回可能に設けられた上部
旋回体４とからなり、該上部旋回体４は、その前部側に
設けられた運転室５と、該運転室５の後側に位置して後
述のグリースポンプ３２等を収容した機械室６と、運転
室５の側方に位置して上部旋回体４の前部に設けられた
作業装置７と、前記上部旋回体４の後部に設けられたカ
ウンタウエイト８とから構成されている。なお、前記旋
回装置３は、上部旋回体４を旋回可能に支持する旋回輪
３Ａと、作動油によって駆動される旋回モータ３Ｂとか
ら大略構成されている。

【００１８】ここで、前記作業装置７は、上部旋回体４
の前部に俯仰動可能にピン結合されたブーム７Ａと、該
ブーム７Ａの先端側に俯仰動可能にピン結合されたアー
ム７Ｂと、該アーム７Ｂの先端側に回動可能にピン結合
されたバケット７Ｃとから大略構成され、該ブーム７
Ａ、アーム７Ｂ、バケット７Ｃはそれぞれブームシリン
ダ７Ｄ、アームシリンダ７Ｅ、バケットシリンダ７Ｆに
より駆動されるようになっている。なお、前記旋回モー
タ３Ｂ、ブームシリンダ７Ｄ、アームシリンダ７Ｅ、バ
ケットシリンダ７Ｆは油圧アクチュエータとなる。

【００１９】９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆ，９
Ｇ，９Ｈ，９Ｊ，９Ｋ，９Ｌ，９Ｍ，９Ｎ，９Ｐは潤滑
油としてのグリースが給脂される給脂部である。

【００２０】ここで、前記給脂部９Ａ，９Ｂは旋回輪３
Ａからなる給脂部位であり、給脂部９Ｃ，９Ｄはブーム
７Ａの基端側を上部旋回体４に連結する軸受装置からな
る給脂部位であり、給脂部９Ｅ，９Ｆはブームシリンダ
７Ｄのチューブ側軸受装置からなる給脂部位である。ま
た、給脂部９Ｇ，９Ｈはブームシリンダ７Ｄのロッド側
軸受装置からなる給脂部位であり、給脂部９Ｊはアーム
シリンダ７Ｅのチューブ側軸受装置からなる給脂部位で
あり、給脂部９Ｋはブーム７Ａとアーム７Ｂとを連結す
る軸受装置からなる給脂部位であり、給脂部９Ｌはバケ
ットシリンダ７Ｆのチューブ側軸受装置からなる給脂部
位である。さらに、給脂部９Ｍはアームシリンダ７Ｅの
ロッド側軸受装置からなる給脂部位であり、給脂部９Ｎ
はアーム７Ｂとバケット７Ｃとの間の軸受装置からなる
給脂部位であり、さらに給脂部９Ｐはバケットシリンダ
７Ｆのロッド側軸受装置からなる給脂部位である。

【００２１】次に、図４と図５を用いて油圧ショベル１
のアクチュエータ用油圧回路について説明する。

【００２２】１０は機械室６内に配設された原動機（図
示せず）によって回転駆動される油圧源となる可変容量
型の油圧ポンプを示し、該油圧ポンプ１０は例えばアキ
シャルピストン型油圧ポンプ、ラジアルピストン型油圧
ポンプ等によって構成され、該油圧ポンプ１０は作動油
タンク１１中の作動油を吐出するものである。

【００２３】１２，１３，１４，１５は油圧ポンプ１０
に接続されるセンタバイバス管路１６と作動油タンク１
１に接続される戻り管路１７との途中に設けられた方向
切換弁で、該方向切換弁１２〜１５は油圧パイロット式
の６ポート３位置方向切換弁によって構成され、これら
方向切換弁１２〜１５はタンデム回路を構成している。
そして、方向切換弁１２，１３，１４，１５には、油圧
パイロット部１２Ａと１２Ｂ，１３Ａと１３Ｂ，１４Ａ
と１４Ｂ，１５Ａと１５Ｂがそれぞれ設けられている。

【００２４】１８Ａと１８Ｂ，１９Ａと１９Ｂ，２０Ａ
と２０Ｂ，２１Ａと２１Ｂは一端が方向切換弁１２，１
３，１４，１５に接続されたアクチュエータ管路を示
し、アクチュエータ管路１８Ａ，１８Ｂは、旋回モータ
３Ｂを方向切換弁１２を介して油圧ポンプ１０とタンク
１１とに接続するものである。また、アクチュエータ管
路１９Ａ，１９Ｂは、ブームシリンダ７Ｄを方向切換弁
１３を介して油圧ポンプ１０とタンク１１とに接続する
ものである。また、アクチュエータ管路２０Ａ，２０Ｂ
は、アームシリンダ７Ｅを方向切換弁１４を介して油圧
ポンプ１０とタンク１１とに接続するものである。さら
に、アクチュエータ管路２１Ａ，２１Ｂは、バケットシ
リンダ７Ｆを方向切換弁１５を介して油圧ポンプ１０と
タンク１１とに接続するものである。

【００２５】ここで、例えば方向切換弁１４の油圧パイ
ロット部１４Ａ，１４Ｂに後述するパイロット弁２２か
らのパイロット圧を供給すると、中立位置（イ）から切
換位置（ロ），（ハ）に切換制御される。即ち、該方向
切換弁１４が中立位置（イ）から切換位置（ロ），
（ハ）に切換えられたときには、油圧ポンプ１０からの
作動油がアクチュエータ管路２０Ａ，２０Ｂを介してア
ームシリンダ７Ｅに給排され、これによりアーム７Ｂを
ブーム７Ａに対して俯仰動させる。

【００２６】２２は油圧ショベル１の運転室５等に設け
られたパイロット弁を示し、該パイロット弁２２は、図
５に示すように４ポート３位置の方向切換弁によって構
成され、該パイロット弁２２は、パイロット圧を発生す
るパイロットポンプ２３とパイロットタンク２４とをパ
イロット管路２５Ａ，２５Ｂを介して接続し、該パイロ
ット管路２５Ａ，２５Ｂの途中には前記方向切換弁１４
の油圧パイロット部１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ接続され
ている。

【００２７】ここで、パイロット弁２２の操作レバー２
２Ａを傾転操作して、その操作量に応じてパイロット管
路２５Ａ，２５Ｂ内のパイロット圧を増減させると、こ
れに応じて方向切換弁１４が中立位置（イ）から切換位
置（ロ），（ハ）に切換わることにより方向切換弁１４
を流れる油圧ポンプ１０からの作動油の流量が制御さ
れ、この制御によりアームシリンダ７Ｅの伸縮を制御す
る。

【００２８】また、他の方向切換弁１２，１３，１５に
も図示しないパイロット弁が接続され、その動作は前述
したアームシリンダ７Ｅと同様に、方向切換弁１２によ
って旋回モータ３Ｂが制御され、方向切換弁１３によっ
てブームシリンダ７Ｄが制御され、方向切換弁１５によ
ってバケットシリンダ７Ｆが制御される。

【００２９】２６，２７，２８，２９は圧力検出手段と
しての圧力センサを示し、圧力センサ２６は油圧ポンプ
１０と旋回モータ３Ｂとを接続するアクチュエータ管路
１８Ａ，１８Ｂにシャトル弁２６Ａを介して設けられ、
圧力センサ２７は油圧ポンプ１０とブームシリンダ７Ｄ
とを接続するアクチュエータ管路１９Ａ，１９Ｂにシャ
トル弁２７Ａを介してを設けられ、圧力センサ２８は油
圧ポンプ１０とアームシリンダ７Ｅとを接続するアクチ
ュエータ管路２０Ａ，２０Ｂにシャトル弁２８Ａを介し
て設けられ、圧力センサ２９は油圧ポンプ１０とバケッ
トシリンダ７Ｆとを接続するアクチュエータ管路２１
Ａ，２１Ｂにシャトル弁２９Ａを介して設けられてい
る。

【００３０】そして、該圧力センサ２６〜２９は、アク
チュエータ管路１８Ａ〜２１Ｂを介して旋回モータ３
Ｂ、シリンダ７Ｄ，７Ｅ，７Ｆに給排される作動油の圧
力を検出する。これにより、旋回装置３の旋回輪３Ａの
給脂部９Ａ，９Ｂ、ブーム７Ａ、アーム７Ｂ、バケット
７Ｃ、ブームシリンダ７Ｄ、アームシリンダ７Ｅ、バケ
ットシリンダ７Ｆ等の給脂部９Ｃ〜９Ｐ等の負荷を検出
する。

【００３１】また、圧力センサ２６〜２９は、シャトル
弁２６Ａ〜２９Ａを介してアクチュエータ配管１８Ａ〜
２１Ｂにそれぞれ接続されているから、該圧力センサ２
６，２７，２８，２９は、アクチュエータ配管１８Ａと
１８Ｂ，１９Ａと１９Ｂ，２０Ａと２０Ｂ，２１Ａと２
１Ｂのうち圧力の大きい方を検出する。

【００３２】次に、図３と図５に基づき、第１の実施例
に適用される自動給脂装置について説明する。

【００３３】３１は油圧ショベル１の各給脂部９Ａ〜９
Ｐにグリースを給脂するために設けられた自動給脂装置
を示し、該自動給脂装置３１は、圧力センサ２６〜２
９、後述するグリースポンプ３２、グリース供給機構３
４、コントローラ３９等から構成されている。

【００３４】３２はポンプ手段としてのグリースポンプ
で、該グリースポンプ３２は、外部から供給される圧縮
エアを駆動源とし、コントローラ３９からの制御信号に
応じて駆動、停止を行う。そして、グリースポンプ３２
が駆動されることにより、グリースタンク３３内のグリ
ースを吸込みつつ、後述する親分配弁３５に向けてグリ
ースを吐出する。

【００３５】３４はグリースポンプ３２から吐出される
グリースを各給脂部９Ａ〜９Ｐに供給する潤滑油供給手
段としてのグリース供給機構を示し、該グリース供給機
構３４は、親分配弁３５、分配配管３６Ａ〜３６Ｃ、子
分配弁３７Ａ〜３７Ｃ、分配配管３８Ａ〜３８Ｐ等から
構成されている。

【００３６】３５はグリースポンプ３２の吐出側に接続
して設けられた親分配弁で、該親分配弁３５は、分配配
管３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを介して３個の子分配弁３７
Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに接続されている。そして、該親分
配弁３５は、グリースポンプ３２から吐出されるグリー
スを分配配管３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを介して３個の子
分配弁３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに順次供給するものであ
る。ここで、親分配弁３５は、子分配弁３７Ａ，３７
Ｂ，３７Ｃに向けて一定時間ずつグリースを順次吐出す
ることによって１回の吐出サイクルとなり、給脂時には
この吐出サイクルを数回繰返す。

【００３７】３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃは３個の子分配弁
で、該各子分配弁３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃは上部旋回体
４、ブーム７Ａ、アーム７Ｂにそれぞれ取付けられ、分
配配管３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを介して親分配弁３５に
接続されている。

【００３８】ここで、子分配弁３７Ａは、分配配管３８
Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ，３８Ｅ，３８Ｆを介して
旋回輪３Ａとブーム７Ａの近傍に位置した給脂部９Ａ，
９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆに接続されている。ま
た、子分配弁３７Ｂは、分配配管３８Ｇ，３８Ｈ，３８
Ｊ，３８Ｋ，３８Ｌを介してアーム７Ｂの近傍に位置し
た給脂部９Ｇ，９Ｈ，９Ｊ，９Ｋ，９Ｌに接続されてい
る。さらに、子分配弁３７Ｃは、分配配管３８Ｍ，３８
Ｎ，３８Ｐを介してバケット７Ｃの近傍に位置した給脂
部９Ｍ，９Ｎ，９Ｐに接続されている。

【００３９】そして、前記子分配弁３７Ａ，３７Ｂ，３
７Ｃは、分配配管３８Ａ〜３８Ｐを介して給脂部９Ａ〜
９Ｐに順次グリースを供給するものである。これによ
り、子分配弁３７Ａは旋回輪３Ａとブーム７Ａに対する
給脂を行い、子分配弁３７Ｂはアーム７Ｂに対する給脂
を行い、子分配弁３７Ｃはバケット７Ｃに対する給脂を
行う。

【００４０】３９はマイクロコンピュータ等で構成され
たコントローラを示し、該コントローラ３９は、図６に
示すように、入力側に圧力センサ２６〜２９が接続さ
れ、出力側にはグリースポンプ３２が接続されている。
また、コントローラ３９の記憶装置３９Ａには、図７に
示すプログラム等が格納されると共に、旋回モータ３
Ｂ，シリンダ７Ｄ，７Ｅ，７Ｆに対して負荷が加わって
いるとみなすことのできる負荷圧力ＰA0，ＰB0，ＰC0，
ＰD0と、軸受装置等で給脂を必要とする所定の負荷量Ｒ
A0，ＲB0，ＲC0，ＲD0が記憶されている。

【００４１】ここで、所定の負荷量ＲA0とは、旋回モー
タ３Ｂを負荷動作することにより、旋回輪３Ａが潤滑油
を必要とする状態となったか否かを示す閾値である。ま
た、負荷量ＲA とは、旋回モータ３Ｂを駆動するために
供給される作動油の圧力ＰAが負荷圧力ＰA0を越えてい
る時間とその圧力ＰA の積分により算出される値で、該
負荷量ＲA は旋回モータ３Ｂの実作業量を示している。

【００４２】また、所定の負荷量ＲB0とは、ブームシリ
ンダ７Ｄを負荷動作することにより、ブーム７Ａ近傍の
軸受装置が潤滑油を必要とする状態となったか否かを示
す閾値である。また、負荷量ＲB とは、ブームシリンダ
７Ｄを動作するために供給される作動油の圧力ＰB が負
荷圧力ＰB0を越えている時間とその圧力ＰB の積分によ
り算出される値で、該負荷量ＲB はブームシリンダ７Ｄ
の実作業量を示している。

【００４３】所定の負荷量ＲC0とは、アームシリンダ７
Ｅを負荷動作することにより、アーム７Ｂ近傍の軸受装
置が潤滑油を必要とする状態となったか否かを示す閾値
である。また、負荷量ＲC とは、アームシリンダ７Ｅを
動作するために供給される作動油の圧力ＰC が負荷圧力
ＰC0を越えている時間とその圧力ＰC の積分により算出
される値で、該負荷量ＲC はアームシリンダ７Ｅの実作
業量を示している。

【００４４】前記所定の負荷量ＲD0は、バケットシリン
ダ７Ｆを負荷動作することにより、バケット７Ｃ近傍の
軸受装置が潤滑油を必要とする状態となったか否かを示
す閾値である。また、負荷量ＲD は、バケットシリンダ
７Ｆを動作するために供給される作動油の圧力ＰD が負
荷圧力ＰD0を越えている時間とその圧力ＰD の積分値に
より算出されるもので、該負荷量ＲD はバケットシリン
ダ７Ｆの実作業量を示している。

【００４５】本実施例による自動給脂装置３１は上述の
如き構成を有するもので、次にコントローラ３９による
自動給脂制御処理について、図７を参照しつつ説明す
る。

【００４６】なお、図８は、アームシリンダ７Ｅに給排
される作動油の圧力変動を示したもので、この圧力ＰC
はアームシリンダ７Ｅに作用する負荷量を意味してい
る。また、負荷圧力ＰC0は、作業装置７のうちアームシ
リンダ７Ｅが負荷の加わっている作業を行っているか否
かを判定する閾値である。

【００４７】まず、ステップ１では、圧力センサ２６に
より、油圧ポンプ１０から方向切換弁１２とアクチュエ
ータ管路１８Ａ，１８Ｂを介して旋回モータ３Ｂに給排
される圧力を圧力ＰA として読込む。ステップ２では、
この読込んだ圧力ＰA が負荷圧力ＰA0よりも大きいか否
かを判定し、ステップ２で「ＮＯ」と判定した場合に
は、旋回モータ３Ｂは負荷とみなすだけの動作を行って
いないから、ステップ４に移る。

【００４８】一方、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定した
場合にはステップ３に移り、ステップ３では、読込んだ
圧力ＰA を時間で積分して負荷量ＲA を演算する（な
お、この負荷量ＲA は、例えば図８の斜線部分の面積に
相当している）。そして、この負荷量ＲA を記憶装置３
９Ａに記憶する。

【００４９】また、ステップ４では、圧力センサ２７に
より、油圧ポンプ１０から方向切換弁１３とアクチュエ
ータ管路１９Ａ，１９Ｂを介してブームシリンダ７Ｄに
給排される圧力を圧力ＰB として読込む。ステップ５で
は、この読込んだ圧力ＰB が負荷圧力ＰB0よりも大きい
か否かを判定し、ステップ５で「ＮＯ」と判定した場合
には、ブームシリンダ７Ｄは負荷とみなすだけの動作を
行っていないから、ステップ７に移る。

【００５０】一方、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定した
場合にはステップ６に移り、ステップ６では、読込んだ
圧力ＰB を時間で積分して負荷量ＲB を演算し、この負
荷量ＲB を記憶装置３９Ａに記憶する。

【００５１】また、ステップ７〜９では、圧力センサ２
８からアクチュエータ管路２０Ａ，２０Ｂの圧力を読込
み、アームシリンダ７Ｅに負荷が加わっているときのみ
負荷量ＲC を演算して記憶する。

【００５２】さらに、ステップ１０〜１２においても、
圧力センサ２９からアクチュエータ管路２１Ａ，２１Ｂ
の圧力を読込み、バケットシリンダ７Ｆに負荷が加わっ
ているときの負荷量ＲD を演算して記憶する。

【００５３】ステップ１３では、記憶された負荷量ＲA
が旋回輪３Ａが給脂に必要な所定の負荷量ＲA0を越えた
か否かを判定し、ステップ１３で「ＮＯ」と判定した場
合にはステップ１４に移る。

【００５４】ステップ１４では、記憶された負荷量ＲB
がブーム７Ａ近傍の軸受装置等が給脂に必要な所定の負
荷量ＲB0を越えたか否かを判定し、ステップ１４で「Ｎ
Ｏ」と判定した場合にはステップ１５に移る。

【００５５】ステップ１５では、記憶された負荷量ＲC
がアーム７Ｂ近傍の軸受装置等が給脂を必要とする所定
の負荷量ＲC0を越えたか否かを判定し、ステップ１５で
「ＮＯ」と判定した場合にはステップ１６に移る。

【００５６】ステップ１６では、記憶された負荷量ＲD
がバケット７Ｃ近傍の軸受装置等が給脂に必要な所定の
負荷量ＲD0を越えたか否かを判定し、ステップ１６で
「ＮＯ」と判定した場合にはステップ１に戻り、ステッ
プ１以降の処理を繰返す。

【００５７】一方、ステップ１３，１４，１５，１６の
うちいずれかのステップで「ＹＥＳ」と判定した場合に
は、旋回輪３Ａ、ブーム７Ａ、アーム７Ｂ、バケット７
Ｃのそれぞれの軸受装置において、グリースが消耗して
いる可能性があるためステップ１７に移る。ステップ１
７では、グリースポンプ３２を駆動して親分配弁３５、
子分配弁３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを介して給脂部９Ａ〜
９Ｐにグリースを給脂する。

【００５８】さらに、ステップ１８では、負荷量ＲA ，
ＲB ，ＲC ，ＲD を零に設定し、ステップ１９でリター
ンする。

【００５９】このように、本実施例では、アクチュエー
タをなす旋回モータ３Ｂ、ブームシリンダ７Ｄ、アーム
シリンダ７Ｅ、バケットシリンダ７Ｆを駆動する油圧回
路には、各アクチュエータ毎に供給される圧力を読込む
圧力センサ２６〜２９をそれぞれ設け、該圧力センサ２
６〜２９により圧力ＰA 〜ＰD を検出する。そして、読
込まれた圧力ＰA 〜ＰD が負荷圧力を越えたときに、こ
の圧力を積分することにより各アクチュエータの負荷量
ＲA 〜ＲD を演算するようにしたから、旋回モータ３
Ｂ、ブームシリンダ７Ｄ、アームシリンダ７Ｅ、バケッ
トシリンダ７Ｆにおける実質の作業状況を把握すること
ができる。

【００６０】そして、この負荷量ＲA 〜ＲD のうち、い
ずれかが給脂を必要とする所定の負荷量ＲA0〜ＲD0を越
えたときには、いずれかの軸受装置で潤滑が必要である
とみなして、軸受装置等に自動給脂を行うことができ
る。

【００６１】かくして、本実施例では、軸受装置等にお
ける実質の負荷量を作動油の圧力から演算した上でグリ
ースの状態を監視し、給脂タイミングを設定しているか
ら、給脂部位等の焼付き、ピンのかじりを防止すること
ができ、圧力ショベル１の旋回装置３、作業装置７の寿
命を延ばすことができる。

【００６２】従って、従来技術で述べたように、前回給
脂したグリースが消耗していないにも拘らず、グリース
の給脂が行われるような無駄な給脂を防止することがで
きる。また、本実施例では、旋回モータ３Ｂ，ブームシ
リンダ７Ｄ，アームシリンダ７Ｅ，バケットシリンダ７
Ｆの負荷量ＲA ，ＲB ，ＲC ，ＲD から実質の作業状態
を把握して、グリースの給脂タイミングを設定して給脂
を行っているから、グリースを有効的に使用することが
でき、該グリースの使用量を削減して、ランニングコス
トを低減することができる。さらに、グリースの使用量
を削減することにより、給脂部９Ａ〜９Ｐからのグリー
スの排出量を削減でき、環境に対する影響を効果的に低
減できる。

【００６３】なお、図７中のステップ２と３、ステップ
５と６、ステップ８と９、ステップ１１と１２は負荷量
演算手段の具体例であり、ステップ１３〜１７は給脂制
御手段の具体例である。

【００６４】次に、図９ないし図１３は、本発明による
第２の実施例を示している。

【００６５】ここで、本実施例の特徴は、圧力センサ２
６，２７，２８，２９からの圧力ＰA ，ＰB ，ＰC ，Ｐ
D に基づいて旋回モータ３Ｂ，ブームシリンダ７Ｄ，ア
ームシリンダ７Ｅ，バケットシリンダ７Ｆの負荷量ＲA
，ＲB ，ＲC ，ＲD を算出し、この負荷量が所定の負
荷量を越えたときに、個々の部分において給脂を行うも
のである。なお、本実施例では、前述した第１の実施例
と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略
する。

【００６６】４１は本実施例による自動給脂装置を示
し、該自動給脂装置４１は、第１の実施例で述べた自動
給脂装置３１と同様に、グリースポンプ３２、親分配弁
３５、子分配弁３７Ａ〜３７Ｃ、圧力センサ２６〜２
９、後述するコントローラ４２等から構成されている。

【００６７】４２はマイクロコンピュータ等で構成され
た本実施例によるコントローラを示し、該コントローラ
４２は、入力側に圧力センサ２６〜２９が接続され、出
力側にはグリースポンプ３２と電磁式の開閉弁４３Ａ，
４３Ｂ，４３Ｃがそれぞれ接続されている。

【００６８】また、コントローラ４２の記憶装置４２Ａ
には、図１０〜図１３に示すプログラム等が格納される
共に、旋回モータ３Ｂ，ブームシリンダ７Ｄ，アームシ
リンダ７Ｅ，バケットシリンダ７Ｆに対して負荷が加わ
っているとみなすことのできる負荷圧力ＰA0，ＰB0，Ｐ
C0，ＰD0と、旋回輪３Ａとブーム７Ａ近傍の軸受装置等
とで給脂を必要とする所定の負荷量ＲE0，アーム７Ｂ近
傍の軸受装置等で給脂を必要とする所定の負荷量ＲC0，
バケット７Ｃ近傍の軸受装置等で給脂を必要とする所定
の負荷量ＲD0が記憶されている。

【００６９】また、前記開閉弁４３Ａは、親分配弁３５
と子分配弁３７Ａとを接続する分配配管３６Ａの途中に
接続されている。また、開閉弁４３Ｂは、親分配弁３５
と子分配弁３７Ｂとを接続する分配配管３６Ｂの途中に
接続されている。さらに、開閉弁４３Ｃは親分配弁３５
と子分配弁３７Ｃとを接続する分配配管３６Ｃの途中に
接続されている。

【００７０】さらに、前記開閉弁４３Ａ，４３Ｂ，４３
Ｃは、コントローラ４２からの制御信号を受けて、親分
配弁３５から吐出されるグリースを子分配弁３７Ａ，３
７Ｂ，３７Ｃにそれぞれ供給するものである。即ち、開
閉弁４３Ａが制御信号によって開弁した場合には、グリ
ースは子分配弁３７Ａを介して旋回輪３Ａとブーム７Ａ
近傍に位置した給脂部９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｅ，９Ｆに
給脂される。また、開閉弁４３Ｂが制御信号によって開
弁した場合には、グリースは子分配弁３７Ｂを介してア
ーム７Ｂ近傍に位置した給脂部９Ｇ，９Ｈ，９Ｊ，９
Ｋ，９Ｌに給脂される。さらに、開閉弁４３Ｃが制御信
号によって開弁した場合には、グリースは子分配弁３７
Ｃを介してバケット７Ｃ近傍に位置した給脂部９Ｍ，９
Ｎ，９Ｐに給脂される。

【００７１】本実施例による自動給脂装置４１は、上述
の如き構成を有するもので、次に図１０ないし図１３に
基づき、本実施例による自動給脂制御処理を説明する。

【００７２】まず、図１０は本処理のメインルーチン
で、ステップ２１はブーム部の給脂処理、ステップ２２
はアーム部の給脂処理、ステップ２３はバケット部の給
脂処理である。そして、ステップ２４では、これらの処
理を繰返すべくリターンする。なお、ステップ２１のブ
ーム部の給脂処理には旋回輪への給脂も同時に行うこと
になる。

【００７３】次に、図１１に示すサブルーチンにより、
ブーム部の給脂処理について説明する。

【００７４】ステップ３１では、圧力センサ２６によ
り、油圧ポンプ１０から方向切換弁１２とアクチュエー
タ管路１８Ａ，１８Ｂを介して旋回モータ３Ｂに給排さ
れる圧力を圧力ＰA として読込む。ステップ３２では、
この読込んだ圧力ＰA が負荷圧力ＰA0よりも大きいか否
かを判定し、ステップ３２で「ＮＯ」と判定した場合に
は、旋回モータ３Ｂは負荷とみなす動作を行っていない
から、ステップ３４に移る。

【００７５】一方、ステップ３２で「ＹＥＳ」と判定し
た場合には、旋回モータ３Ｂが負荷とみなす動作を行っ
ているとみなし、ステップ３３に移る。ステップ３３で
は、読込んだ圧力ＰA を時間で積分して負荷量ＲA を演
算し、この負荷量ＲA を記憶装置４２Ａに記憶する。

【００７６】ステップ３４では、圧力センサ２７によ
り、油圧ポンプ１０から方向切換弁１３とアクチュエー
タ管路１９Ａ，１９Ｂを介して旋回モータ３Ｂに給排さ
れる圧力を圧力ＰB として読込む。ステップ３５では、
この読込んだ圧力ＰB が負荷圧力ＰB0よりも大きいか否
かを判定し、ステップ３５で「ＮＯ」と判定した場合に
は、ブーム７Ａは負荷とみなすだけの動作を行っていな
いから、ステップ３７に移る。

【００７７】一方、ステップ３５で「ＹＥＳ」と判定し
た場合にはステップ３６に移り、ステップ３６では、読
込んだ圧力ＰB を時間で積分して負荷量ＲB を演算し、
この負荷量ＲB を記憶装置４２Ａに記憶する。

【００７８】ステップ３７では、ステップ３３で演算し
た負荷量ＲA とステップ３６で演算した負荷量ＲB とを
加算して負荷量ＲE を得る。ステップ３８では、この負
荷量ＲE が、旋回輪３Ａ、ブーム７Ａ近傍の軸受装置等
が給脂に必要な所定の負荷量ＲE0を越えたか否かを判定
し、「ＮＯ」と判定した場合にはステップ３１に戻り、
ステップ３１以降の処理を繰返す。

【００７９】一方、ステップ３８で「ＹＥＳ」と判定し
た場合には、旋回輪３Ａ、ブーム７Ａ近傍の軸受装置等
において、グリースの給脂量不足の可能性があるためス
テップ３９に移る。ステップ３９では、グリースポンプ
３２を駆動すると共に、開閉弁４３Ａを開弁し、親分配
弁３５、子分配弁３７Ａを介して旋回輪３Ａとブーム７
Ａ側に位置した給脂部９Ａ〜９Ｆにグリースを給脂す
る。さらに、ステップ４０では負荷量ＲA ，ＲB ，ＲE
を零に設定し、ステップ４１でリターンする。

【００８０】次に、図１２に示すサブルーチンにより、
アーム７Ａ部の給脂処理について説明する。

【００８１】ステップ５１では、圧力センサ２８によ
り、油圧ポンプ１０から方向切換弁１４とアクチュエー
タ管路２０Ａ，２０Ｂを介してアーム７Ｂに給排される
圧力を圧力ＰC として読込む。ステップ５２では、この
読込んだ圧力ＰC が負荷圧力ＰC0よりも大きいか否かを
判定し、ステップ５２で「ＮＯ」と判定した場合には、
アーム７Ｂは負荷とみなすだけの動作を行っていないか
ら、ステップ５１に戻り、ステップ５１以降の処理を繰
り返す。

【００８２】一方、ステップ５２で「ＹＥＳ」と判定し
た場合にはステップ５３に移り、ステップ５３では、読
込んだ圧力ＰC を時間で積分して負荷量ＲC を演算し、
ステップ５４では、この負荷量ＲC が、アーム７Ｂ近傍
の軸受装置等が給脂に必要な所定の負荷量ＲC0を越えた
か否かを判定し、「ＮＯ」と判定した場合にはステップ
５１に戻り、ステップ５１以降の処理を繰返す。

【００８３】一方、ステップ５４で「ＹＥＳ」と判定し
た場合には、アーム７Ｂ近傍の軸受装置等において、グ
リースの給脂量不足の可能性があるため、ステップ５５
に移る。ステップ５５では、グリースポンプ３２を駆動
すると共に、開閉弁４３Ｂを開弁して、親分配弁３５、
子分配弁３７Ｂを介してアーム７Ｂ側に位置した給脂部
９Ｇ〜９Ｋにグリースを給脂する。さらに、ステップ５
６では、負荷量ＲC を零に設定し、ステップ５７でリタ
ーンする。

【００８４】次に、図１３に示すサブルーチンにより、
バケット部の給脂処理について説明する。

【００８５】この処理は図１２のアーム部の給脂処理と
同様に、ステップ６１〜ステップ６３によってバケット
７Ｃに加わる負荷量ＲD を演算し、ステップ６４では、
演算した負荷量ＲD が、バケット７Ｃ近傍の軸受装置等
が給脂に必要な所定の負荷量ＲD0を越えたか否かを判定
し、「ＹＥＳ」と判定した場合のみ、グリースポンプ３
２を駆動すると共に、開閉弁４３Ｃを開弁してバケット
７Ｃ側に位置した給脂部９Ｌ〜９Ｐにグリースを給脂す
る。

【００８６】このように、本実施例による自動給脂装置
４１では、旋回輪３Ａ、ブーム７Ａ、アーム７Ｂ、バケ
ット７Ｃの軸受装置がグリース不足となる前に、個々の
部分で給脂タイミングを設定して自動給脂を行うことが
できる。これにより、第１の実施例のように、給脂時に
全ての給脂部９Ａ〜９Ｐに給脂することなく、子分配弁
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃによって分配された給脂部９Ａ
〜９Ｐ毎に給脂を行うことができ、グリースの無駄を大
幅になくすことができる。

【００８７】なお、図１１中のステップ３２と３３、ス
テップ３５と３６、図１２中のステップ５２と５３、図
１３中のステップ６５と６３は負荷量演算手段の具体例
であり、図１１中のステップ３８、図１２中のステップ
５４、図１３中のステップ６４は給脂制御手段の具体例
である。

【００８８】また、前記各実施例では、子分配弁３７Ａ
によって旋回輪３Ａとアーム７Ｂの部分におけるグリー
ス給脂を行うようにしたが、本発明はこれに限らず、旋
回輪３Ａとアーム７Ｂに位置した軸受装置等をそれぞれ
異なった子分配弁に接続し、旋回輪３Ａのみを別個のグ
リースポンプによって給脂するようにしてもよいことは
勿論である。

【００８９】さらに、本発明による建設機械として油圧
ショベルを例に挙げて説明したが、本発明かこれに限ら
ず、油圧クレーン、ホイールローダ、ブルトーザ等の建
設機械に適用してもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明に
よれば、操作レバーの操作によって油圧源から吐出され
る作動油の圧力を圧力検出手段によって検出し、負荷量
演算手段ではこの圧力からアクチュエータが作業してい
るときの負荷を越えたときに、この圧力と時間の関係か
ら負荷運転で作業している負荷量を演算し、給脂制御手
段ではこの負荷量が給脂を必要とする所定の負荷量を越
えたときに、ポンプ手段を駆動させて潤滑油供給手段か
ら給脂部位に潤滑油を供給する構成としたから、給脂部
位における潤滑油を常に監視して、負荷量が所定の負荷
量を越えたときには給脂制御手段によって自動給脂を行
うことができる。これにより、実質の作業頻度に応じた
給脂を自動的に行うことができ、潤滑油の使用量の低
減、ランニングコストの低減を図ることができる。

【００９１】請求項２の発明では、負荷量演算手段を圧
力を積分することにより負荷量を演算したから、該負荷
量は、所定圧力を越えたときの圧力に、この圧力が継続
した時間を積算したもので、アクチュエータによる実際
の作業量に対応した値を得ることができ、給脂制御手段
ではこの負荷量によって給脂タイミングを設定している
から、最適な給脂を行うことができる。

【００９２】請求項３の発明では、アクチュエータとな
るアームシリンダ、ブームシリンダ、バケットシリンダ
に作動油を給排する油圧回路に圧力検出手段を設け、ア
クチュエータの作業頻度を負荷量演算手段によって演算
し、給脂制御手段により、個々のアクチュエータの使用
頻度に対応した給脂を行うことにより、潤滑油の使用量
の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設機械の自動給脂装置を示す機
能ブロック図である。

【図２】第１の実施例による油圧ショベルを示す外観図
である。

【図３】第１の実施例による自動給脂装置を示す全体構
成図である。

【図４】第１の実施例による油圧ショベルのアクチュエ
ータ用油圧回路図である。

【図５】第１の実施例による給脂回路を油圧ショベルの
アクチュエータ用油圧回路の一部と共に示す油圧回路図
である。

【図６】自動給脂装置のコントローラ等を示す制御ブロ
ック図である。

【図７】自動給脂制御処理を示す流れ図である。

【図８】圧力センサによって検出される圧力ＰC の時間
変化を示す特性線図である。

【図９】第２の実施例による自動給脂装置のコントロー
ラ等を示すブロック回路図である。

【図１０】自動給脂制御処理のメインルーチンを示す流
れ図である。

【図１１】自動給脂制御処理のサブルーチンとなるブー
ム部の給脂処理を示す流れ図である。

【図１２】自動給脂制御処理のサブルーチンとなるアー
ム部の給脂処理を示す流れ図である。

【図１３】自動給脂制御処理のサブルーチンとなるバケ
ット部の給脂処理を示す流れ図である。

【符号の説明】

１油圧ショベル（建設機械）３旋回装置３Ａ旋回輪３Ｂ旋回モータ７作業装置７Ａブーム７Ｂアーム７Ｃバケット７Ｄブームシリンダ７Ｅアームシリンダ７Ｆバケットシリンダ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆ，９Ｇ，９Ｈ，９
Ｊ，９Ｋ，９Ｌ，９Ｍ，９Ｎ，９Ｐ給脂部１０油圧ポンプ（油圧源）１２，１３，１４，１５方向切換弁１８Ａ，１８Ｂ，１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ，２
１Ａ，２１Ｂアクチュエータ管路２６，２７，２８，２９圧力センサ（圧力検出手段）３１，４１自動給脂装置３２グリースポンプ（ポンプ手段）３３グリースタンク３４グリース供給機構（グリース供給手段）３５親分配弁３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ分配配管３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ子分配弁３９，４２コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑油を吐出するポンプ手段と、該ポン
プ手段から吐出される潤滑油を建設機械の給脂部位に供
給する潤滑油供給手段と、前記建設機械のアクチュエー
タを駆動するため、油圧源からアクチュエータに供給さ
れる作動油の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検
出手段によって検出された圧力が予め設定された負荷圧
力を越えたときに、この圧力と時間との関係からアクチ
ュエータに加わる負荷量を演算する負荷量演算手段と、
該負荷量演算手段によって算出された負荷量が前記給脂
部位で給脂が必要となる所定の負荷量を越えたときに前
記ポンプ手段を駆動して前記潤滑油供給手段から給脂部
位に給脂を行う給脂制御手段とから構成してなる建設機
械の自動給脂装置。
【請求項２】前記負荷量演算手段は、圧力検出手段か
ら検出された圧力を積分することにより負荷量を演算し
てなる請求項１記載の建設機械の自動給脂装置。
【請求項３】前記建設機械は、下部走行体と、該下部
走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部
旋回体に設けられ、ブームシリンダにより作動するブー
ム、アームシリンダにより作動するアームおよびバケッ
トシリンダにより作動するバケットを備えた作業装置と
から構成され、前記圧力検出手段は、前記作業装置のア
ームシリンダ、ブームシリンダ、バケットシリンダに作
動油を給排する油圧回路に設けてなる請求項１記載の建
設機械の自動給脂装置。