JPH11107324A - スイング式油圧ショベルのフロント制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スイング式油圧ショベルのフロント制御装置に
おいて、作業フロントの方向を変えても、簡単な操作で
再び元の方向に戻せるようにする。 【解決手段】設定スイッチ２４を押すと、作業フロント
の方向が設定され、解除スイッチ２５を押すとその設定
が解除される。掘削後、放土のため作業フロントを設定
方向から動かしても設定方向は保持され、放土後、制御
スイッチ２６を押すと作業フロントは自動で設定方向に
戻り、停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイング式油圧シ
ョベルのフロント制御装置に係わり、特に、作業フロン
トを所定の方向に制御するスイング式油圧ショベルのフ
ロント制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スイング式油圧ショベルは上部旋回体に
対して作業フロントがスイングするショベルである。こ
のスイング式油圧ショベルで管工事などの溝堀作業を行
う場合、上部旋回体の旋回操作と作業フロントのスイン
グ操作をそれぞれ行い、溝の方向に作業フロントを合わ
せる必要があり、その位置合わせが難しいので管工事な
どの溝堀作業に手間取る面がある。この点を改良するた
めに作業フロントの方向を任意に設定できるようにした
スイング式油圧ショベルのフロント制御装置が特開昭６
１−１２６２２５号公報に提案されている。

【０００３】特開昭６１−１２６２２５号公報に提案の
フロント制御装置では、溝堀指令スイッチを押すと（Ｏ
Ｎにすると）、そのときの作業フロントの方向が記憶さ
れ、作業フロントの目標とする方向が設定される。この
状態で旋回用の操作レバーを操作すると、操作レバーに
よる操作信号で上部旋回体が旋回すると同時に、この上
部旋回体の旋回方向と反対方向に旋回角度と同じ角度だ
け作業フロントが自動でスイングし、作業フロントが常
に設定方向を向くように制御される。これにより旋回操
作に連動して作業フロントを自動でスイングさせ、作業
フロントの方向を維持することにより、アームを平行移
動可能なオフセットフロント機構を有するオフセットフ
ロント付き油圧ショベルの使い勝手に近づけている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６１−
１２６２２５号公報に記載のフロント制御装置では、溝
堀指令スイッチは作業フロントの方向の設定スイッチを
兼ねており、溝堀指令スイッチをＯＦＦにして一旦制御
を解除すると設定も解除され（消去され）、次に溝堀指
令スイッチをＯＮにして制御を再開するときには、再び
その時の作業フロントの方向が記憶され、設定が行われ
るようになっている。このような方法では、溝堀指令ス
イッチをＯＮにして溝堀作業をする際、溝堀作業の途中
で例えば放土のため溝堀指令スイッチをＯＦＦにして制
御を解除し、作業フロントの方向を変えると、放土後に
オペレータの操作により作業フロントを元の位置に戻
し、作業フロントを同じ方向に再設定する必要があり、
面倒である。

【０００５】本発明の目的は、作業フロントの方向を変
えても、簡単な操作で再び元の方向に戻せるスイング式
油圧ショベルのフロント制御装置を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（１）上記目的を達成するために、本発明は、下部走行
体、この下部走行体に対し旋回する上部旋回体、この上
部旋回体に対しスイングする作業フロントを備えたスイ
ング式油圧ショベルに備えられ、作業フロントを所定の
方向に制御するフロント制御装置において、前記作業フ
ロントの方向制御の開始を指示する第１スイッチ手段
と、前記第１スイッチ手段により方向制御の開始が指示
されていないときは、前記作業フロントの通常の操作を
可能とし、前記第１スイッチ手段により方向制御の開始
が指示されると、前記作業フロントが前記所定の方向で
停止するよう制御する制御手段とを備えるものとする。

【０００７】このように第１スイッチ手段と制御手段を
設けることにより、第１スイッチ手段により方向制御の
開始が指示されていないときは、作業フロントの通常の
操作を可能とし、第１スイッチ手段により方向制御の開
始が指示されると、所定の方向で停止するよう作業フロ
ントの方向を制御することとなり、所定の方向で掘削
後、放土のため作業フロントをスイングさせ方向を変え
ても、簡単な操作で元の方向（掘削位置）に戻すことが
できる。

【０００８】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記作業フロントの方向の設定を指示する第２スイッチ
手段と、前記作業フロントの設定した方向の解除を指示
する第３スイッチ手段と、前記上部旋回体に対する作業
フロントのスイング位置を検出するスイング位置検出手
段と、前記第２スイッチ手段により方向の設定が指示さ
れると、前記スイング位置検出手段の検出値に基づきそ
のときの上部旋回体に対する作業フロントの方向を記憶
し設定方向とすると共に、前記第３スイッチ手段により
設定した方向の解除が指示されると、前記設定方向の記
憶を消去する方向設定及び解除手段とを更に備え、前記
制御手段は、前記設定方向を基準として前記作業フロン
トを前記所定の方向に制御する。

【０００９】これにより第２スイッチ手段を操作し、方
向設定及び解除手段で一旦方向を設定した後は、例えば
放土のため作業フロントをスイングしても設定方向の記
憶が残っており、簡単な操作で再び同じ方向に作業フロ
ントを戻すことができる。

【００１０】（３）また、上記（１）において、好まし
くは、前記制御手段は、前記第１スイッチ手段により方
向制御の開始が指示されたとき、前記作業フロントが前
記所定の方向にないときは、作業フロントを自動でスイ
ングさせ所定の方向に向かせる。

【００１１】これにより作業フロントが所定の方向にな
いとき、第１スイッチ手段を操作するだけで作業フロン
トは自動で所定の方向にスイングすることとなり、第１
スイッチ手段を操作するだけの簡単な操作で作業フロン
トを元の方向に戻せる。

【００１２】（４）更に、上記（１）において、前記制
御手段は、前記第１スイッチ手段により方向制御の開始
が指示されたとき、前記作業フロントが前記所定の方向
にないときは、前記作業フロントのスイング動作を指示
するスイング操作手段からの操作信号に基づいて作業フ
ロントをスイングさせ所定の方向に向かせてもよい。

【００１３】これにより作業フロントが所定の方向にな
いとき、第１スイッチ手段を操作しかつスイング操作手
段を操作したときだけ作業フロントは所定の方向にスイ
ングすることとなり、オペレータの意志で元の方向に戻
せる。

【００１４】（５）また、上記（１）において、好まし
くは、スイング式油圧ショベルは、上部旋回体に対し作
業フロントをスイングさせるスイングシリンダ及びこの
スイングシリンダに供給される圧油の流れを制御するス
イング制御弁と、このスイング制御弁を操作する操作信
号を出力するスイング操作手段とを有し、前記制御手段
は、前記第１スイッチ手段により方向制御の開始が指示
されていないときは、前記スイング操作手段からの操作
信号を前記スイング制御弁にそのまま与えて作業フロン
トの通常の操作を可能とする第１制御手段と、前記第１
スイッチ手段により方向制御の開始が指示されると、前
記作業フロントを前記所定の方向にスイングさせるよう
前記スイング制御弁を制御する第２制御手段とを有す
る。

【００１５】これにより上記（１）の方向制御が行え
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００１７】図１は本発明が係わるスイング式油圧ショ
ベルの旋回とスイングの油圧回路と本発明の一実施形態
によるフロント制御装置の構成を示すものである。旋回
とスイングの油圧回路には、可変容量型の油圧ポンプ１
と、この油圧ポンプ１から吐出された圧油により駆動さ
れる旋回モータ２及びスイングシリンダ３と、旋回モー
タ２に供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御する
旋回制御弁４と、スイングシリンダ３に供給される圧油
の流れ（流量と方向）を制御するスイング制御弁５とが
設けられている。

【００１８】旋回制御弁４は操作レバー装置７により切
り換え操作され、スイング制御弁５はペダル装置８によ
り切り換え操作される。

【００１９】操作レバー装置７は操作レバー７ａとパイ
ロットバルブ（減圧弁）７ｂ，７ｃとを有し、操作レバ
ー７ａの操作方向に応じてパイロットバルブ７ｂ又は７
ｃが動作し、それらの二次ポートより操作レバー７ａの
操作量に応じたパイロット圧力が出力される。このパイ
ロット圧力はパイロット管路９ａ，９ｂを介して旋回制
御弁４の受圧室４ａ，４ｂに与えられ、旋回制御弁４が
切り換え操作される。

【００２０】パイロットバルブ７ｂ、パイロット管路９
ａ、受圧室４ａは旋回左用であり、パイロットバルブ７
ｃ、パイロット管路９ｂ、受圧室４ｂは旋回右用であ
る。

【００２１】ペダル装置８はペダル８ａと、このペダル
８ａによって操作される上記パイロットバルブ７ｂ，７
ｃと同様なパイロットバルブ（図示せず）を有し、その
パイロットバルブの二次ポートより出力されたパイロッ
ト圧力はパイロット管路１０ａ，１０ｂ、パイロット管
路１１ａ，１１ｂを介してスイング制御弁５の受圧室５
ａ，５ｂに与えられ、スイング制御弁５が切り換え操作
される。

【００２２】パイロット管路１０ａ，１１ａ、受圧室５
ａはスイング右用であり、パイロット管路１０ｂ，１１
ｂ、受圧室５ｂはスイング左用である。

【００２３】パイロット油圧源としてパイロットポンプ
１２とパイロットリリーフ弁１３が設けられ、これらに
より生成されたパイロット圧力は操作レバー装置７のパ
イロットバルブ７ｂ，７ｃの一次ポート及びペダル装置
８のパイロットバルブ（図示せず）の一次ポートに導か
れる。

【００２４】図２にスイング式油圧ショベルの外観を示
す。図２において、この油圧ショベルはブレード付きの
スイングタイプであり、下部走行体１００と上部旋回体
１２０と作業フロント１３０とを備え、下部走行体１０
０には走行モータ１０１（片側のみ図示）が搭載され、
クローラ１０２を回転駆動する。また、下部走行体１０
０にはブレード１０３が取り付けられ、このブレード１
０３はブレードシリンダ（図示せず）により昇降され
る。上部旋回体１２０は下部走行体１００上に旋回可能
に搭載され、上部旋回体１２０の前部にはスイングポス
ト１２１が水平方向にスイング可能に取り付けられ、作
業フロント１３０はこのスイングポスト１２１に上下動
可能に支持されている。作業フロント１３０はブーム１
３０ａ、アーム１３０ｂ、バケット１３０ｃからなって
いる。

【００２５】上部旋回体１２０は図１に示す旋回モータ
２により下部走行体１００上を回転駆動され、スイング
ポスト１２１は図１に示すスイングシリンダ３により上
部旋回体１２０に対して水平方向に回転駆動される。ま
た、作業フロント１３０のブーム１３０ａ、アーム１３
０ｂ、バケット１３０ｃはそれぞれブームシリンダ１３
１、アームシリンダ１３２、バケットシリンダ１３３に
より上下方向に回転駆動される。

【００２６】本発明のフロント制御装置は以上のような
スイング式油圧ショベルに設けられており、図３に示す
ように、コントローラ２０と、このコントローラ２０の
入力側に接続されるスイング角センサ２２、設定スイッ
チ２４、解除スイッチ２５、制御スイッチ２６と、コン
トローラ２０の出力側に接続されるスイング用の電磁比
例減圧弁２８ａ，２８ｂ、設定ランプ２９とを備えてい
る。

【００２７】スイング角センサ２２はブーム１３０ａの
スイング角θ２を検出するものであり、例えば図２に示
すように、スイングポスト１２１のスイングピン部分に
取り付けられている。

【００２８】設定スイッチ２４は作業フロント１３０の
方向の設定を指示するときに押すスイッチであり、解除
スイッチ２５は設定スイッチ２４により設定された作業
フロント１３０の方向の解除を指示するときに押すスイ
ッチであり、制御スイッチ２６は本発明の作業フロント
の方向制御の開始を指示するときに押すスイッチであ
る。これらスイッチ２４，２５，２６は押している間だ
けＯＮとなるモーメンタリ作動のスイッチであり、例え
ば図４に示すように、旋回用の操作レバー７ａのグリッ
プ３５に設けられている。

【００２９】スイング用の電磁比例減圧弁２８ａ，２８
ｂはそれぞれスイング右用、スイング左用としてパイロ
ットポンプ１２に接続されたパイロット管路３１ａ，３
１ｂにそれぞれ配置され、パイロット管路３１ａとペダ
ル装置８からのパイロット管路１０ａはシャトル弁３２
ａを介してパイロット管路１１ａに接続され、パイロッ
ト管路３１ｂとペダル装置８からのパイロット管路１０
ｂはシャトル弁３２ｂを介してパイロット管路１１ｂに
接続されている。この電磁比例減圧弁２８ａ，２８ｂは
コントローラ２０からの指令信号の電流値Ｉｙが最大Ｉ
maxのときは全開し、パイロットポンプ１２からのパイ
ロット圧力をそのままシャトル弁３２ａ，３２ｂの一方
の入力ポートに与え、指令信号の電流値Ｉｙが最小０の
ときは全閉し、パイロットポンプ１２からのパイロット
圧力を遮断してシャトル弁３２ａ，３２ｂの対応する側
の入力ポートの圧力をタンク圧（ほぼ０）とし、指令信
号の電流値ＩｙがＩmax＞Ｉｙ＞０の範囲では、パイロ
ットポンプ１２からのパイロット圧力を一次圧として電
流値Ｉｙに応じたレベルの二次圧をパイロット圧力とし
てシャトル弁３２ａ，３２ｂの一方の入力ポートに与え
る。

【００３０】設定ランプ２９は、設定スイッチ２４が押
されて作業フロント１３０の方向が設定されたときには
点灯し、解除スイッチ２５が押されて設定された作業フ
ロント１３０の方向が解除されると消灯する確認用であ
る。

【００３１】コントローラ２０の処理内容を図５〜図１
０により説明する。

【００３２】図５は、コントローラ２０の処理内容のメ
インルーチンを示すフローチャートであり、電源がＯＮ
されると、初期化（ステップ２００）、センサ入力（ス
テップ２５０）、作業フロント１３０の方向の計算（ス
テップ３００）、スイッチ入力（ステップ３５０）、作
業フロントの方向の設定及び解除（ステップ４００）、
制御モード判断（ステップ４５０）、領域判断（ステッ
プ５００）、モードと領域による電流値決定（ステップ
６５０）、バルブ出力（ステップ７００）、ランプ出力
（ステップ７５０）、所定時間待ち（ステップ８５０）
の各手順を実行した後、再びセンサ入力（ステップ２５
０）の手順に戻り、以後、これら手順を繰り返す。

【００３３】初期化（ステップ２００）の手順では電源
がＯＮされる度にコントローラ２０の内部を初期化す
る。

【００３４】センサ入力（ステップ２５０）の手順で
は、スイング角センサ２２からの信号を入力する。

【００３５】ここで、スイング角センサ２２により検出
されるスイング角θ１は、図６に示すように、作業フロ
ント１３０が上部旋回体１２０の正面を向いたときのス
イング角を０゜とし、左方向のスイング角を「＋」、右
方向のスイング角を［−」の値として入力する。

【００３６】作業フロント１３０の方向の計算（ステッ
プ３００）の手順では、ステップ２５０で入力したスイ
ング角θ１を用い、 θ＝θ１ とし、このθを作業フロントの方向とする。

【００３７】スイッチ入力（ステップ３５０）の手順で
は、設定スイッチ２４、解除スイッチ２５、制御スイッ
チ２６からの信号を入力する。

【００３８】作業フロント１３０の方向の設定及び解除
（ステップ４００）の手順の詳細を図７に示す。

【００３９】図７において、まず、ステップ３５０で入
力した設定スイッチ２４の信号がＯＮかＯＦＦかを判断
し（ステップ４１０）、ＯＮであればステップ３００で
計算したその時の作業フロント１３０の方向θを設定方
向θｓとしてメモリに記憶し、作業フロントの方向を設
定すると共に（ステップ４１１）、設定ランプ２９の点
灯を指示する（ステップ４１２）。次いで、ステップ３
５０で入力した解除スイッチ２５の信号がＯＮかＯＦＦ
かを判断し（ステップ４１３）、ＯＦＦであれば何もせ
ず、設定した作業フロントの方向θを保持する。一方、
解除スイッチ２５の信号がＯＮのときは、ステップ４１
１でメモリに記憶した作業フロントの設定方向θｓを消
去し、設定を解除すると共に（ステップ４１４）、設定
ランプ２９の消灯を指示する（ステップ４１５）。

【００４０】制御モード判断（ステップ４５０）の手順
の詳細を図８に示す。

【００４１】図８において、まず、ステップ３５０で入
力した制御スイッチ２６の信号がＯＮかＯＦＦかを判断
し（ステップ４６０）、ＯＮであれば方向制御モードの
フラグ（FLAG）を立て（ステップ４６１）、ＯＦＦであ
れば、立てた方向制御モードのフラグを降ろす（ステッ
プ４６２）。

【００４２】領域判断（ステップ５００）の手順の詳細
を図９に示す。

【００４３】図９において、ステップ３００で計算した
その時の作業フロント１３０の方向、即ち現在方向θと
ステップ４００で設定された作業フロントの方向θｓと
の偏差θ−θｓの正負を判断し（ステップ５１０）、θ
−θｓ≧０であれば左制御領域のフラグを立て（ステッ
プ５１１）、θ−θｓ＜０であれば左制御領域のフラグ
を降ろす（ステップ５１２）。また、偏差θ−θｓの絶
対値と図６に示すような不感帯の所定値αとを比較し
（ステップ５１３）、｜θ−θｓ｜≦αであれば不感帯
内のフラグを立て（ステップ５１４）、｜θ−θｓ｜＞
αであれば不感帯内のフラグを降ろす（ステップ５１
５）。

【００４４】ここで、不感帯の所定値αとは、作業フロ
ントの現在方向θが設定方向θｓを向いているとみなせ
る角度範囲であり、例えば±１゜程度に設定されてい
る。

【００４５】モードと領域による電流値決定（ステップ
６５０）の手順の詳細を図１０に示す。

【００４６】図１０において、まず、図８に示すステッ
プ４５０の制御モード判断手順の処理結果から、制御ス
イッチ２６が押され、フロント制御装置が方向制御モー
ドにあるかどうかを判断する（ステップ６６０）。この
場合、方向制御モードのフラグが立てられていれば、方
向制御モードにあると判断し、方向制御モードのフラグ
が立てられていなければ、方向制御モードにないと判断
する。

【００４７】ステップ６６０で方向制御モードにあると
判断された場合は、次に、図９に示すステップ４００の
領域判断手順の処理結果から、作業フロント１３０の方
向が不感帯内にあるかどうかを判断する（ステップ６６
１）。この場合、不感帯内のフラグが立てられていれ
ば、作業フロントの方向は不感帯内にあり、不感帯内の
フラグが立てられていなければ作業フロントの方向は不
感帯内にないと判断する。

【００４８】ステップ６６１で不感帯内にないと判断さ
れた場合は、次に、図９に示すステップ４００の領域判
断手順の処理結果から、作業フロント１３０の方向が左
側制御領域内にあるかどうかを判断する（ステップ６６
２）。この場合、左制御領域のフラグが立てられていれ
ば、作業フロントの方向は左側制御領域内にあり、その
フラグが立てられていなければ作業フロントの方向は左
側制御領域内にないと判断する。

【００４９】ステップ６６０で方向制御モードにないと
判断されると、通常モードの電流値を決定する（ステッ
プ６６８）。

【００５０】即ち、スイング用の電磁比例減圧弁２８
ａ，２８ｂに対する指令信号の電流値は、共に、最小０
（ｍＡ）とする。これによりスイング用の電磁比例減圧
弁２８ａ，２８ｂは全閉し、ペダル装置８からのパイロ
ット圧力が必ずシャトル弁３２ａ，３２ｂで選択され、
そのままスイング用制御弁５６の受圧室５ａ，５ｂに与
えられるようになり、しかしてペダル装置８の操作通り
に通常のスイングを行うことができる。

【００５１】ステップ６６１で不感帯内にあると判断さ
れると、スイング停止の電流値を決定する（ステップ６
６９）。

【００５２】即ち、スイング用の電磁比例減圧弁２８
ａ，２８ｂに対する指令信号の電流値は、共に、最小０
（ｍＡ）とする。これによりスイング用の電磁比例減圧
弁２８ａ，２８ｂは全閉し、この電磁比例減圧弁２８
ａ，２８ｂからスイング用制御弁５６の受圧室５ａ，５
ｂにパイロット圧は与えらず、しかしてスイング自動は
停止する。

【００５３】ステップ６６２で左側制御領域内にあると
判断されると、スイング右自動の電流値を決定する（ス
テップ６７０）。

【００５４】即ち、スイング右用の電磁比例減圧弁２８
ａに対する指令信号の電流値は、予め設定された所定値
Ｉy0とし、スイング左用の電磁比例減圧弁２８ｂに対す
る指令信号の電流値は、最小０（ｍＡ）とする。これに
よりスイング右用の電磁比例減圧弁２８ａは電流値Ｉy0
に応じた開度となり、スイング左用の電磁比例減圧弁２
８ｂは全閉する。このため、スイングは右方向に自動作
動する。

【００５５】ステップ６６２で左側制御領域内にないと
判断されると、スイング左自動の電流値を決定する（ス
テップ６７２）。

【００５６】即ち、スイング左用の電磁比例減圧弁２８
ｂに対する指令信号の電流値は、予め設定された所定値
Ｉy0とし、スイング右用の電磁比例減圧弁２８ａに対す
る指令信号の電流値は、最小０（ｍＡ）とする。これに
よりスイング左用の電磁比例減圧弁２８ｂは電流値Ｉy0
に応じた開度となり、スイング右用の電磁比例減圧弁２
８ａは全閉する。このため、スイングは左方向に自動作
動する。

【００５７】バルブ出力（ステップ７００）の手順で
は、ステップ６５０で決定した指令信号の電流値を該当
する電磁比例減圧弁に出力する。

【００５８】ランプ出力（ステップ７５０）の手順で
は、ステップ４００で設定ランプ２９の点灯が指示され
ると、点灯信号を設定ランプ２９に出力する。

【００５９】所定時間待ち（ステップ８００）では、以
上のステップ２５０〜７５０の処理が１回終了すると、
所定時間、例えば８ｍｓｅｃ待つ処理を行い、その後ス
テップ２５０以下を繰り返す。

【００６０】以上において、制御スイッチ２６は、作業
フロント１３０の方向制御の開始を指示する第１スイッ
チ手段を構成し、コントローラ２０のステップ４５０，
５００，６５０，７００の各処理は、第１スイッチ手段
２６により方向制御の開始が指示されていないときは、
作業フロントの通常の操作を可能とし、第１スイッチ手
段２６により方向制御の開始が指示されると、作業フロ
ントが所定の方向（設定方向）で停止するよう制御する
制御手段を構成する。

【００６１】また、設定スイッチ２４は、作業フロント
１３０の方向の設定を指示する第２スイッチ手段を構成
し、解除スイッチ２５は、作業フロントの設定した方向
の解除を指示する第３スイッチ手段を構成し、スイング
角センサ２２は、上部旋回体１２０に対する作業フロン
トのスイング位置を検出するスイング位置検出手段を構
成し、コントローラ２０のステップ４００の処理は、第
２スイッチ手段２４により方向の設定が指示されると、
スイング位置検出手段２２の検出値θ１に基づきそのと
きの上部旋回体１２０に対する作業フロント１３０の方
向θを記憶し、作業フロントの設定方向θｓとすると共
に、第３スイッチ手段２５により設定した方向の解除が
指示されると、設定方向θｓの記憶を消去する方向設定
及び解除手段を構成する。

【００６２】次に、以上のように構成した本実施形態の
フロント制御装置の動作を、溝堀作業を例に取り説明す
る。

【００６３】（ａ）フロント方向の設定（溝の方向の設
定） 作業フロント１３０の方向を掘削したい溝の方向に合わ
せ、この状態で設定スイッチ２４を押すと、ステップ４
００で説明したようにその時の作業フロントの方向θが
設定方向θｓとして記憶される。即ち、作業フロントの
方向が設定される。

【００６４】（ｂ）掘削作業 以上のように掘削したい溝の方向に合わせて作業フロン
ト１３０の方向を設定した後、作業フロント１３０を操
作してバケット１３０ｃの幅相当の溝を掘削する。この
場合、必要に応じ走行、旋回を併用して作業フロントを
平行移動させ、この状態で掘削作業を行えば、バケット
の幅以上の溝を掘削でき、この作業を繰り返すことによ
り設定方向に任意の幅の溝を掘削できる。

【００６５】（ｃ）放土作業 上記（ｂ）の掘削作業で掘削したバケット内の土砂を、
例えば油圧ショベルの脇に待機しているトラックに放土
する場合は、制御スイッチ２６を押さずにスイング操作
とフロント操作を行い、放土する。制御スイッチ２６を
押さない場合は、ステップ６６０で説明したように通常
モードとなり、オペレータの操作通りにスイングを行う
ことができる。

【００６６】（ｄ）復帰作業 バケット内の土砂の放土後は、制御スイッチ２６を押
す。ここで、上記（ｃ）で作業フロント１３０が設定方
向から外れても設定方向θｓは維持されている。このた
め、ステップ６７０，６７２で説明したように、制御ス
イッチ２６を押すだけでスイングは自動作動し、作業フ
ロント１３０の方向が設定方向に戻るように作動し、更
に不感帯内へと戻ると停止する（ステップ６６９）。従
って、作業フロントを放土開始前の掘削位置に復帰させ
ることができる。

【００６７】（ｅ）フロント方向の設定の解除 設定した作業フロントの方向を解除する場合は、解除ス
イッチ２５を押せば良く、これによりステップ４００で
説明したように設定方向θｓの記憶が消去され、設定が
解除される。

【００６８】以上のように本実施形態によれば、設定ス
イッチ２４を押して作業フロントの方向を一旦設定して
おけば、放土のため作業フロントをスイングさせ方向を
変えても、制御スイッチ２６を押すだけで作業フロント
は設定方向に自動的にスイングし、簡単な操作で元の方
向（掘削位置）に戻すことができ、放土の伴う溝堀作業
を効率よく行うことができる。

【００６９】本発明の他の実施形態を図１１〜図１４を
用いて説明する。上記実施形態では、作業フロントを元
の位置に戻すとき、制御スイッチを押すだけでスイング
自動で戻したが、本実施形態は、制御スイッチを押しな
がらスイング用のペダル装置を操作することにより作業
フロントを元の位置に戻すようにしたものである。図
中、図１〜図１０に示す部材又は機能と同等のものには
同じ符号を付している。

【００７０】図１１において、本実施形態のフロント制
御装置は、スイング用の電磁比例減圧弁２８ａ，２８ｂ
の配置位置が図１に示す実施形態のものと異なる。即
ち、電磁比例減圧弁２８ａ，２８ｂはパイロット管路１
０ａとパイロット管路１１ａとの間、パイロット管路１
０ｂとパイロット管路１１ｂとの間にそれぞれ配置さ
れ、コントローラ２０Ａからの指令信号の電流値Ｉｙが
最大Ｉmaxのときは全開し、ペダル装置８からのパイロ
ット圧力をそのままスイング制御弁５の受圧室５ａ，５
ｂに出力し、指令信号の電流値Ｉｙが最小０のときは全
閉し、ペダル装置８からのパイロット圧力を遮断してス
イング制御弁５の受圧室５ａ，５ｂの圧力をタンク圧
（ほぼ０）とする。

【００７１】図１２は本実施形態のコントローラ２０Ａ
の処理内容のメインルーチンを示すフローチャートであ
り、領域判断（ステップ５００Ａ）の手順とモードと領
域による電流値決定（ステップ６５０Ａ）の手順が図５
に示す実施形態のものと異なる。

【００７２】領域判断（ステップ５００Ａ）の手順の詳
細を図１３に示す。この領域判断の手順では、図５に比
べ、偏差θ−θｓの正負を判断する処理部分（ステップ
５１０〜５１２）が無く、不感帯内かどうかの判断だけ
をするものである。即ち、偏差θ−θｓの絶対値と図６
に示すような不感帯の所定値αとを比較し（ステップ５
１３）、｜θ−θｓ｜≦αであれば不感帯内のフラグを
立て（ステップ５１４）、｜θ−θｓ｜＞αであれば不
感帯内のフラグを降ろす（ステップ５１５）。

【００７３】モードと領域による電流値決定（ステップ
６５０）の手順の詳細を図１４に示す。この電流値決定
の手順では、ステップ６６０で方向制御モードにないと
判断された場合の通常モードでのステップ６６８Ａの処
理内容が図１０に示すステップ６６８の処理内容と異な
る。即ち、ステップ６６８Ａでは、スイング用の電磁比
例減圧弁２８ａ，２８ｂに対する指令信号の電流値は、
共に、最大Ｉmax（ｍＡ）とし、これによりスイング用
の電磁比例減圧弁２８ａ，２８ｂは全開し、ペダル装置
８からのパイロット圧力がそのままスイング制御弁５の
受圧室５ａ，５ｂに与えられ、ペダル装置８の操作通り
に通常のスイングを行うことができる。

【００７４】また、図１４に示す電流値決定の手順で
は、図１０にあった左側制御領域内かどうかの判断をす
る処理部分（ステップ６６２，６７０，６７２）が無く
なり、ステップ６６１で不感帯内にないと判断された場
合は、ステップ６８０でペダル装置によるスイング作動
の電流値を決定する。即ち、この場合も、上記ステップ
６６８Ａと同様、スイング用の電磁比例減圧弁２８ａ，
２８ｂに対する指令信号の電流値は、共に、最大Ｉmax
（ｍＡ）とし、ペダル装置８の操作通りにスイングを行
うことができるようにする。

【００７５】このように構成した本実施形態において
は、上記（ｄ）の掘削土砂の放土後の復帰作業での動作
を除いて、第１の実施形態と同じである。

【００７６】掘削土砂の放土後、作業フロントを元の掘
削位置に戻すときは、第１の実施形態と異なり、連動ス
イッチ２６を押すだけでなく、更にペダル装置８を操作
する。この場合、本実施形態では、上記ステップ６８０
でスイング用の電磁比例減圧弁２８ａ，２８ｂは全開
し、ペダル装置８の操作通りにスイングを行うことがで
きるので、ペダル装置８の操作通りに作業フロントはス
イングし、設定方向に戻るように作動し、更に不感帯内
へと戻ると停止する（ステップ６６９）。従って、作業
フロントを放土開始前の掘削位置に復帰させることがで
きる。

【００７７】従って、本実施形態によっても第１の実施
形態と同様の効果が得られる。

【００７８】また、本実施形態では、オペレータがペダ
ル装置８を操作して初めてスイングが作動するので、作
業フロントの意図しないスイング動作を回避することが
できる。

【００７９】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能で
ある。

【００８０】例えば、上記実施形態では、制御スイッチ
２６として押している間だけＯＮとなるモーメンタリ作
動のスイッチを用いたが、一度押したらＯＮ位置を保持
し、ＯＮ信号を出力し続け、もう一度押したらＯＦＦと
なるオルタネート作動のスイッチを用いても良い。

【００８１】また、設定スイッチ２４、解除スイッチ２
５として別々のスイッチを用いたが、１つのスイッチで
交互の押し動作で設定スイッチ、解除スイッチとして機
能するものや、シーソ型のスイッチを用いても良い。

【００８２】更に、操作レバー装置、ペダル装置として
パイロット圧力を出力する油圧パイロット方式を用いた
が、電気信号を出力する電気式の操作装置を用いても良
い。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、スイング式油圧ショベ
ルで作業フロントの方向を変えても、簡単な操作で再び
元の方向に戻すことができ、放土の伴う溝堀作業を効率
よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるスイング式油圧ショ
ベルのフロント制御装置を油圧回路と共に示す構成図で
ある。

【図２】スイング式油圧ショベルの外観を示す図であ
る。

【図３】フロント制御装置の制御系を示す図である。

【図４】旋回用の操作レバー装置の操作レバーのグリッ
プに設けられた設定スイッチ、開示スイッチ、制御スイ
ッチを示す図である。

【図５】コントローラの処理内容のメインルーチンを示
すフローチャートである。

【図６】スイング角センサにより検出されるスイング角
及び不感帯の所定値αを示す図である。

【図７】方向の設定及び解除手順の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図８】方向制御モード判断手順の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図９】領域判断手順の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図１０】モードと領域による電流値を決定する手順の
詳細を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の他の実施形態によるスイング式油圧
ショベルのフロント制御装置を油圧回路と共に示す構成
図である。

【図１２】コントローラの処理内容のメインルーチンを
示すフローチャートである。

【図１３】領域判断手順の詳細を示すフローチャートで
ある。

【図１４】モードと領域による電流値を決定する手順の
詳細を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２ 旋回モータ ３ スイングシリンダ ４ 旋回制御弁 ５ スイング制御弁 ７ 操作レバー装置 ８ ペダル装置 ２０ コントローラ ２２ スイング角センサ ２４ 設定スイッチ ２５ 解除スイッチ ２６ 制御スイッチ ２８ａ，２８ｂ 電磁比例減圧弁 ２９ 設定ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 公夫 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下部走行体、この下部走行体に対し旋回す
   る上部旋回体、この上部旋回体に対しスイングする作業
   フロントを備えたスイング式油圧ショベルに備えられ、
   作業フロントを所定の方向に制御するフロント制御装置
   において、 前記作業フロントの方向制御の開始を指示する第１スイ
   ッチ手段と、 前記第１スイッチ手段により方向制御の開始が指示され
   ていないときは、前記作業フロントの通常の操作を可能
   とし、前記第１スイッチ手段により方向制御の開始が指
   示されると、前記作業フロントが前記所定の方向で停止
   するよう制御する制御手段とを備えることを特徴とする
   スイング式油圧ショベルのフロント制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のスイング式油圧ショベルの
   フロント制御装置において、 前記作業フロントの方向の設定を指示する第２スイッチ
   手段と、 前記作業フロントの設定した方向の解除を指示する第３
   スイッチ手段と、 前記上部旋回体に対する作業フロントのスイング位置を
   検出するスイング位置検出手段と、 前記第２スイッチ手段により方向の設定が指示される
   と、前記スイング位置検出手段の検出値に基づきそのと
   きの上部旋回体に対する作業フロントの方向を記憶し設
   定方向とすると共に、前記第３スイッチ手段により設定
   した方向の解除が指示されると、前記設定方向の記憶を
   消去する方向設定及び解除手段とを更に備え、 前記制御手段は、前記設定方向を基準として前記作業フ
   ロントを前記所定の方向に制御することを特徴とするス
   イング式油圧ショベルのフロント制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のスイング式油圧ショベルの
   フロント制御装置において、前記制御手段は、前記第１
   スイッチ手段により方向制御の開始が指示されたとき、
   前記作業フロントが前記所定の方向にないときは、作業
   フロントを自動でスイングさせ所定の方向に向かせるこ
   とを特徴とするスイング式油圧ショベルのフロント制御
   装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のスイング式油圧ショベルの
   フロント制御装置において、前記制御手段は、前記第１
   スイッチ手段により方向制御の開始が指示されたとき、
   前記作業フロントが前記所定の方向にないときは、前記
   作業フロントのスイング動作を指示するスイング操作手
   段からの操作信号に基づいて作業フロントをスイングさ
   せ所定の方向に向かせることを特徴とするスイング式油
   圧ショベルのフロント制御装置。
5. 【請求項５】上部旋回体に対し作業フロントをスイング
   させるスイングシリンダ及びこのスイングシリンダに供
   給される圧油の流れを制御するスイング制御弁と、この
   スイング制御弁を操作する操作信号を出力するスイング
   操作手段とを有する請求項１記載のスイング式油圧ショ
   ベルのフロント制御装置において、 前記制御手段は、 前記第１スイッチ手段により方向制御の開始が指示され
   ていないときは、前記スイング操作手段からの操作信号
   を前記スイング制御弁にそのまま与えて作業フロントの
   通常の操作を可能とする第１制御手段と、 前記第１スイッチ手段により方向制御の開始が指示され
   ると、前記作業フロントを前記所定の方向にスイングさ
   せるよう前記スイング制御弁を制御する第２制御手段と
   を有することを特徴とするスイング式油圧ショベルのフ
   ロント制御装置。