JPH11280107A - 作業用機械の油圧制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業中に作業部がキャブに接近した場合に、
作業部がキャブに干渉することを回避しながら作業を続
行できるようにする。 【解決手段】 スティック用縮小側パイロット油路に、
操作具が操作されていない状態で電磁比例減圧弁３４に
パイロット圧油を供給できるパイロットポンプ油路Ｐを
設け、作業部が干渉防止領域内に侵入したとき、スティ
ックを自動的にアウトさせることで干渉防止領域を回避
しながら作業を続行できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
作業用機械の油圧制御回路の技術分野に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の作業用機械の
なかには、左右揺動するオフセット型の作業部を取付け
たものあるが、このようなものにおいて、作業部を移動
させたとき該作業部が運転席部に接触（干渉）してしま
う惧れがあり、この様なものにおいては、作業部と運転
席部との接触を回避するための配慮が必要となる。そこ
で従来、作業部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、該姿
勢検出手段からの検出信号に基づいて作業部が運転席部
の所定範囲以内に接近しているか否かの判断を行う制御
部とを設け、そして作業部が運転席部の所定範囲内まで
接近している判断された場合には、作業部用油圧アクチ
ュエータの油圧回路に対して制御部から制御指令を出力
して、作業部を停止させるようにしたものがある。この
様なものとして、例えば、図６に示す如きものが知られ
ているが、このものは、ブーム用シリンダ等の油圧アク
チュエータ４５への圧油供給制御を行うためのパイロッ
ト式のコントロールバルブ４６と、操作具４７の操作に
基づいてパイロット圧油を出力するパイロットバルブ４
８Ａ、４８Ｂとのあいだに、制御部からの指令に基づい
て作動する電磁比例減圧弁４９Ａ、４９Ｂが設けられて
いる。そして、作業部が運転席部から離れている場合に
は、上記電磁比例減圧弁４９Ａ、４９Ｂを開いてコント
ロールバルブ４６へのパイロット圧油の供給を許容する
一方、作業部が運転席部に接近した場合には、電磁比例
減圧弁４９Ａ、４９Ｂを閉じてコントロールバルブ４６
へのパイロット圧油の供給を断ち、これにより作業部を
停止させるように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記従来のも
のは、前述したように、作業部が運転席部に接近した場
合に、電磁比例減圧弁を閉じて作業部を停止させるもの
であるため、作業の途中で作業部が停止してしまうこと
になって作業能率が低下するという問題があり、ここに
本発明が解決しようとする課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、作業部を移動させるべく作動す
る油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータへの圧
油供給制御を行うためのパイロット式のコントロールバ
ルブとを備えてなる作業用機械の油圧制御回路に、制御
部からの指令に基づいて前記コントロールバルブへのパ
イロット圧油の供給制御を行う制御弁と、操作具操作に
基づいて前記制御弁にパイロット圧油を出力するパイロ
ットバルブと、パイロット油圧源から前記パイロットバ
ルブを経由することなく制御弁にパイロット圧油を供給
できるパイロットポンプ油路と、操作具操作がなされて
いる状態ではパイロットバルブから出力されたパイロッ
ト圧油を制御弁に供給し、操作具操作がなされていない
状態ではパイロットポンプ油路からのパイロット圧油を
制御弁に供給する切換弁とを設け、さらに前記制御部に
は、作業部の姿勢を検出する姿勢検出手段からの入力信
号に基づいて作業部が予め設定される干渉防止領域に侵
入したか否かを判断する判断手段と、該判断手段により
作業部が前記干渉防止領域内に侵入したと判断されたと
き、前記制御弁に対し、作業部が干渉防止領域から遠ざ
かる方向のパイロット圧油をコントロールバルブに供給
するよう制御指令を出力する干渉防止制御手段とを設け
たものである。そして、この様にすることにより、作業
中に作業部が干渉防止領域に侵入した場合に、作業部が
干渉防止領域から遠ざかる方向のパイロット圧油が自動
的に供給されることになって、干渉防止領域を回避しな
がら作業を続行できることになる。このものにおいて、
作業部を移動せしめる油圧アクチュエータとして、上下
および左右揺動自在なオフセット型のブームを上下揺動
させるためのブーム上下用シリンダと、左右揺動させる
ためのブーム左右用シリンダと、ブームの先端部に前後
揺動自在に支持されるスティックを前後揺動させるため
のスティック用シリンダとを備え、そして該スティック
用シリンダのコントロールバルブにスティックを干渉防
止領域から遠ざける方向のパイロット圧油を供給する油
路に、前記制御弁、パイロットバルブ、パイロットポン
プ油路および切換弁を設け、さらにブーム上下用シリン
ダ、ブーム左右用シリンダ、およびスティック用シリン
ダの各コントロールバルブにブームまたはスティックが
干渉防止領域に近づく方向のパイロット圧油を供給する
各油路に、制御弁およびパイロットバルブを設けたもの
においては、従来の作業部が停止する回路に対し、ステ
ィックを干渉防止領域から遠ざける方向のパイロット圧
油を供給する油路にパイロットポンプ油路および切換弁
を設けるだけで、干渉防止領域を回避しながら作業を続
行できることになって、回路の簡略化が計れ、コストア
ップの抑制に寄与できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の第一の実施の形態
を、図面に基づいて説明する。図１および図２におい
て、１はオフセット型の油圧ショベルであって、該油圧
ショベル１は、下部走行体２、上部旋回体３、キャブ
４、作業部５等の各部から構成されており、さらに該作
業部５は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に支持
されるリアブーム６、該リアブーム６の先端部に左右揺
動自在に支持されるフロントブーム７、該フロントブー
ム７の先端部に左右および前後揺動自在に支持されるス
ティック８、該スティック８の先端部に前後揺動自在に
支持されるバケット９、およびこれらを揺動せしめるた
めのブーム用シリンダ（本発明のブーム上下用シリンダ
に相当する）１０、オフセット用シリンダ（本発明のブ
ーム左右用シリンダに相当する）１１、スティック用シ
リンダ１２、バケット用シリンダ１３等から構成されて
いること等の基本的構成は従来通りであるが、本実施の
形態において、キャブ４は上部旋回体３の左側部に設け
られている。さらに前記リアブーム６は、ブーム用シリ
ンダ１０が縮小することで下降し、ブーム用シリンダ１
０が伸長することで上昇する構成となっている。またフ
ロントブーム７は、オフセット用シリンダ１１が縮小す
ることにより左方向、つまりキャブ４に接近する方向に
移動し、またオフセット用シリンダ１１が伸長すること
により右方向に移動する構成となっている。さらにまた
スティック８は、スティック用シリンダ１２が伸長する
ことで機体後方側に揺動（スティックイン）し、スティ
ック用シリンダ１２が縮小することで機体前方側に揺動
（スティックアウト）する構成となっている。

【０００６】前記各シリンダ１０〜１３への圧油供給制
御を、図３に示す油圧制御回路図に基づいて説明する
と、図３において、１４はメインポンプ、１５はパイロ
ットポンプ、１６は油タンク、また１７〜２０はブーム
用、オフセット用、スティック用、バケット用の各コン
トロールバルブであって、これら各コントロールバルブ
１７〜２０は、縮小側パイロットポート１７ａ〜２０ａ
および伸長側パイロットポート１７ｂ〜２０ｂを備えた
パイロット操作式の三位置切換弁から構成されている。
そして、前記各コントロールバルブ１７〜２０は、両パ
イロットポート１７ａ〜２０ｂ、１７ｂ〜２０ｂにパイ
ロット圧油が供給されていない状態では、対応する各シ
リンダ１０〜１３への圧油供給を停止する中立位置Ｎに
位置しているが、縮小側パイロットポート１７ａ〜２０
ａにパイロット圧油が供給されることで、シリンダ１０
〜１３の縮小側油室にメインポンプ１４からの圧油を供
給する縮小側位置Ｘに切換り、また伸長側パイロットポ
ート１７ｂ〜２０ｂにパイロット圧油が供給されること
で、シリンダ１０〜１３の伸長側油室にメインポンプ１
４からの圧油を供給する伸長側位置Ｙに切換る構成とな
っている。

【０００７】また、２１〜２４は操作具（図示せず）の
操作に基づいて前記各コントロールバルブ１７〜２０の
パイロットポート１７ａ〜２０ａ、１７ｂ〜２０ｂにパ
イロット圧油を供給するためのブーム用、オフセット
用、スティック用、バケット用のパイロットバルブであ
って、これら各パイロットバルブ２１〜２４は、それぞ
れ縮小側パイロットバルブ２１Ａ〜２４Ａと伸長側パイ
ロットバルブ２１Ｂ〜２４Ｂとから構成されている。そ
してこれらパイロットバルブ２１〜２４は、対応する操
作具が中立状態のとき（操作されていないとき）には、
パイロットポンプ１５に接続されるポンプポート２１ａ
〜２４ａが閉じ、かつ油タンク１６に接続されるタンク
ポート２１ｂ〜２４ｂと出力ポート２１ｃ〜２４ｃとが
連通しているが、操作具を縮小側または伸長側に操作す
ることにより、該操作された側のパイロットバルブ２１
Ａ〜２４Ａまたは２１Ｂ〜２４Ｂの出力ポート２１ｃ〜
２４ｃがポンプポート２１ａ〜２４ａに連通し、これに
より前記操作具の操作量に対応する圧力のパイロット圧
油が出力ポート２１ｃ〜２４ｃから出力される構成とな
っている。尚、図３中、２５、２６、２７はそれぞれ上
部旋回体３を旋回させるための旋回用モータ、旋回用コ
ントロールバルブ、旋回用パイロットバルブである。

【０００８】さらに、前記ブーム用縮小側パイロットバ
ルブ２１Ａとブーム用コントロールバルブ縮小側パイロ
ットポート１７ａとを連結するブーム用縮小側パイロッ
ト油路、ブーム用伸長側パイロットバルブ２１Ｂとブー
ム用コントロールバルブ伸長側パイロットポート１７ｂ
とを連結するブーム用伸長側パイロット油路、オフセッ
ト用縮小側パイロットバルブ２２Ａとオフセット用コン
トロールバルブ縮小側パイロットポート１８ａとを連結
するオフセット用縮小側パイロット油路、スティック用
伸長側パイロットバルブ２３Ｂとスティック用コントロ
ールバルブ伸長側パイロットポート１９ｂとを連結する
スティック用伸長側パイロット油路の各パイロット油路
には、それぞれブーム用縮小側、ブーム用伸長側、オフ
セット用縮小側、スティック用伸長側の各電磁比例減圧
弁２８、２９、３０、３１が設けられているが、これら
電磁比例減圧弁２８、２９、３０、３１は同様のもので
あるため、ブーム用縮小側の電磁比例減圧弁２８を例に
とって説明すると、該電磁比例減圧弁２８は、第一〜第
三ポート２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、およびソレノイド２
８ｄを備えているが、第一ポート２８ａは油タンク１６
に、第二ポート２８ｂはブーム用縮小側パイロットバル
ブ２１Ａの出力ポート２１ｃに、第三ポート２８ｃはブ
ーム用コントロールバルブ１７の縮小側パイロットポー
ト１７ａにそれぞれ接続されている。そしてこの電磁比
例減圧弁２８は、ソレノイド２８ｄが励磁していない状
態では、第一ポート２８ａと第三ポート２８ｃとを連通
する弁路を開き、かつ第二ポート２８ｂを閉じていて、
縮小側パイロットポート１７ａからの油を油タンク１６
に排出するようになっているが、後述する制御部３２か
らの作動指令に基づいてソレノイド２８ｄが励磁するこ
とにより、第二ポート２８ｂと第三ポート２８ｃとを連
通する出力用弁路を開くように構成されている。そして
該出力用弁路が開くことにより、パイロットバルブ出力
ポート２１ｃからのパイロット圧油がコントロールバル
ブ縮小側パイロットポート１７ａに出力されるようにな
っているが、該出力圧力は、制御部３２からソレノイド
２８ｄの励磁回路に出力される制御指令に対応して増減
するようになっている。

【０００９】一方、前記スティック用縮小側パイロット
バルブ２３Ａとスティック用コントロールバルブ縮小側
パイロットポート１９ａとを連結するスティック用縮小
側パイロット油路には、切換弁３３およびスティック用
縮小側の電磁比例減圧弁３４が設けられている。前記切
換弁３３は、五ポート二位置切換弁であって、第一ポー
ト３３ａは油タンク１６に、第二ポート３３ｂはスティ
ック用縮小側パイロットバルブ２３Ａの出力ポート２３
ｃに、第三ポート３３ｃはパイロットポンプ油路Ｐに、
第四ポート３３ｄはスティック用縮小側電磁比例減圧弁
３４の第一ポート３４ａに、第五ポート３３ｅはスティ
ック用縮小側電磁比例減圧弁３４の第二ポート３４ｂに
それぞれ接続されている。ここで、前記パイロットポン
プ油路Ｐは、スティック用パイロットバルブ２３の上流
側から切換弁３３に至る油路であって、該パイロットポ
ンプ油路Ｐによりパイロットポンプ１５からの圧油がス
ティック用パイロットバルブ２３を経由することなく切
換弁３３に供給されるようになっている。さらに前記切
換弁３３にはパイロットポート３３ｆが設けられている
が、該パイロットポート３３ｆは、スティック用縮小側
パイロットバルブ出力ポート２３ｃと切換弁第二ポート
３３ｂとを連結するパイロット油路に接続されていて、
スティック用縮小側パイロットバルブ２３Ａからパイロ
ット圧油が出力されることに伴いパイロットポート３３
ｆにもパイロット圧油が供給されるようになっている。
そしてこの切換弁３３は、パイロットポート３３ｆにパ
イロット圧油が供給されていない状態では、弾機３３ｇ
の付勢力により、第一ポート３３ａが閉じ、第三ポート
３３ｃから第五ポート３３ｅに至る弁路が開き、かつ第
四ポート３３ｄから第二ポート３３ｂに至る弁路が開く
第一位置Ｘに位置していて、パイロットポンプ油路Ｐか
らのパイロット圧油を電磁比例減圧弁第二ポート３４ｂ
に供給できると共に、電磁比例減圧弁第一ポート３４ａ
からの油をパイロットバルブ２３Ａを介して油タンク１
６に排出できるようになっている。一方、パイロットポ
ート３３ｆにパイロット圧油が供給された場合には、第
三ポート３３ｃが閉じ、第二ポート３３ｂから第五ポー
ト３３ｅに至る弁路が開き、かつ第四ポート３３ｄから
第一ポート３３ａに至る弁路を開く第二位置Ｙに切換っ
て、パイロットバルブ出力ポート２３ｃからのパイロッ
ト圧油を電磁比例減圧弁第二ポート３４ｂに供給できる
と共に、電磁比例減圧弁第一ポート３４ａからの油を油
タンク１６に排出できるようになっている。

【００１０】また、前記スティック用縮小側の電磁比例
減圧弁３４は、前述した電磁比例減圧弁２８、２９、３
０、３１と同様の構造のものであって、制御部３２から
の制御指令に対応して出力圧力が増減するものである
が、このものの第一ポート３４ａは前記切換弁３３の第
四ポート３３ｄに、第二ポート３４ｂは切換弁第五ポー
ト３３ｅに、第三ポート３４ｃはスティック用コントロ
ールバルブ１９の縮小側パイロットポート１９ａにそれ
ぞれ接続されている。そしてこのスティック用縮小側の
電磁比例減圧弁３４は、ソレノイド３４ｄが励磁してい
ない状態では、第一ポート３４ａと第三ポート３４ｃと
を連通する弁路を開き、かつ第二ポート３４ｂを閉じて
いて、縮小側パイロットポート１９ａｂからの油を油タ
ンク１６に流すようになっているが、制御部３２からの
作動指令に基づいてソレノイド３４ｄが励磁することに
より、第二ポート３４ｂと第三ポート３４ｃとを連通す
る出力用弁路を開くように構成されている。そして該出
力用弁路が開くことにより、前記第一位置Ｘの切換弁３
３を経由したパイロットポンプ油路Ｐからのパイロット
圧油、または第二位置Ｙの切換弁３３を経由したパイロ
ットバルブ２３Ａからのパイロット圧油がコントロール
バルブ縮小側パイロットポート１９ａに出力されるよう
になっている。

【００１１】さらに、３５はロック用電磁弁であって、
このものは、前記パイロットバルブ２１〜２４のポンプ
ポート２１ａ〜２４ａおよび切換弁３３の第三ポート３
３ｃの一次側（上流側）に配設されている。そしてこの
ロック用電磁弁３５は、オペレータがロック用操作具
（図示せず）を操作することに基づいて、パイロットポ
ンプ１５からのパイロット圧油をパイロットバルブ２１
〜２４および切換弁３３に出力する非ロック位置Ｘと、
パイロット圧油を出力しないロック位置Ｙとに切換るよ
うに構成されている。

【００１２】一方、前記制御部３２は、マイクロコンピ
ュータ等を用いて構成されるものであるが、このものに
は、リアブーム６の上部旋回体３に対する相対角度を検
出するブーム角度センサ３６、フロントブーム７のリア
ブーム６に対する相対角度を検出するオフセット角度セ
ンサ３７、スティック８のフロントブーム７に対する相
対角度を検出するスティック角度センサ３８、ブーム用
縮小側パイロットバルブ２１Ａからパイロット圧油が出
力されたことを検知するブーム用縮小側圧力センサ３９
Ａ、同様にブーム用伸長側、オフセット用縮小側、ステ
ィック用縮小側、およびスティック用伸長側の各パイロ
ットバルブ２１Ｂ、２２Ａ、２３Ａ、２３Ｂからパイロ
ット圧油が出力されたことをそれぞれ検知するブーム用
伸長側、オフセット用縮小側、スティック用縮小側、お
よびスティック用伸長側の各圧力センサ３９Ｂ、４０
Ａ、４１Ａ、４１Ｂ等からの信号が入力するようになっ
ており、これら入力信号に基づいて、前記ブーム用縮小
側、ブーム用伸長側、オフセット用縮小側、スティック
用縮小側、スティック用伸長側の各電磁比例減圧弁２
８、２９、３０、３４、３１等に制御指令を出力するよ
うに構成されている。

【００１３】尚、オフセット用伸長側パイロットバルブ
２２Ｂとオフセット用コントロールバルブ伸長側パイロ
ットポート１８ｂとを連結するオフセット用伸長側パイ
ロット油路、バケット用縮小側パイロットバルブ２４Ａ
とバケット用コントロールバルブ縮小側パイロットポー
ト２０ａとを連結するバケット用縮小側パイロット油
路、およびバケット用伸長側パイロットバルブ２４Ｂと
バケット用コントロールバルブ伸長側パイロットポート
２０ｂとを連結するバケット用伸長側パイロット油路の
各パイロット油路には、制御部３２からの指令で作動す
る電磁比例減圧弁が設けられておらず、操作具の操作に
基づいて上記各パイロットバルブ２２Ｂ、２４Ａ、２４
Ｂから出力されたパイロット圧油がそのままパイロット
ポート１８ｂ、２０ａ、２０ｂに供給されるようになっ
ている。つまり、右オフセットおよびバケット９の作動
については、後述する制御部３２の干渉防止制御に関与
せず、常に操作具の操作に対応して行われる構成となっ
ている。

【００１４】次に、前記制御部３２における干渉防止制
御について、図４に示すブロック図に基づいて説明する
と、まず制御部３２は、ブーム角度センサ３６、オフセ
ット角度センサ３７、スティック角度センサ３８からの
検出信号に基づき、姿勢演算器４２により作業部５の姿
勢（位置）を演算する。一方、制御部３２のメモリー３
２ａには、作業部５がキャブ４にこれ以上接近してはな
らないとして設定された干渉防止領域（例えばキャブ４
から３００ｍｍ以内の範囲）Ｈが記憶されている。そし
て制御部３２は、前記姿勢演算器４２により演算された
作業部５の姿勢とメモリー３２ａに記憶された干渉防止
領域Ｈとを比較演算器４３により比較演算して、その演
算結果を出力信号演算器４４に出力する。さらにこの出
力信号演算器４４には、ブーム用縮小側、ブーム用伸長
側、オフセット用縮小側、スティック用縮小側、および
スティック用伸長側の各圧力センサ３９Ａ、３９Ｂ、４
０Ａ、４１Ａ、４１Ｂからの信号が入力される。

【００１５】そして前記出力信号演算器４４は、比較演
算器４３および圧力センサ３９Ａ、３９Ｂ、４０Ａ、４
１Ａ、４１Ｂからの入力信号に基づき、ブーム用縮小
側、ブーム用伸長側、オフセット用縮小側、スティック
用縮小側、スティック用伸長側の各電磁比例減圧弁２
８、２９、３０、３４、３１のソレノイド励磁回路に制
御指令を出力する。つまり、この出力信号演算器４４
は、前記比較演算器４３により作業部５が干渉防止領域
Ｈから予め設定される所定範囲以上離れていると演算さ
れた場合には、前記圧力センサ３９Ａ、３９Ｂ、４０
Ａ、４１Ａ、４１Ｂによりパイロット圧油の出力が検知
されたパイロット油路の電磁比例減圧弁２８、２９、３
０、３４、３１に対し、出力用弁路を全開するようソレ
ノイド励磁指令を出力する。これにより、操作具の操作
に基づいてブーム用縮小側、ブーム用伸長側、オフセッ
ト用縮小側、スティック用伸長側の各パイロットバルブ
２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２３Ｂからパイロット圧油が
出力された場合、該パイロット圧油は、全開の電磁比例
減圧弁２８、２９、３０、３１を経由してそのままコン
トロールバルブパイロットポート１７ａ、１７ｂ、１８
ａ、１９ｂに供給されるようになっている。また、ステ
ィック用縮小側パイロット油路においては切換弁３３が
設けられているが、該切換弁３３は、前述したように、
操作具の操作に基づいてスティック用縮小側パイロット
バルブ２３Ａからパイロット圧油が出力されている状態
では、第二位置Ｙに切換わってパイロットバルブ２３Ａ
からのパイロット圧油を電磁比例減圧弁３４に供給する
ようになっており、而して操作具の操作に基づいてステ
ィック用縮小側パイロットバルブ２３Ａからパイロット
圧油が出力された場合、該パイロット圧油は、上記第二
位置Ｙの切換弁３３、全開の電磁比例減圧弁３４を経由
してコントロールバルブパイロットポート１９ａに供給
されるようになっている。つまり、作業部５が干渉防止
領域Ｈから所定間隔以上離れている場合、作業部５は、
操作具の操作に対応して作動する。

【００１６】これに対し、前記比較演算器４３により作
業部５が干渉防止領域Ｈに対し予め設定される所定範囲
以内に近づいている演算された場合、出力信号演算器４
４は、前記圧力センサ３９Ａ、３９Ｂ、４０Ａ、４１
Ａ、４１Ｂによりパイロット圧油の出力が検知されたパ
イロット油路の電磁比例減圧弁２８、２９、３０、３
４、３１に対し、出力用弁路を開くようソレノイド励磁
指令を出力する。この場合、電磁比例減圧弁２８、２
９、３０、３４、３１の出力用弁路の開度量は、作業部
５が干渉防止領域Ｈに近づくほど電磁比例減圧弁２８、
２９、３０、３４、３１からの出力圧力が小さくなるよ
うに調節される。これにより、操作具の操作に基づいて
ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、オフセット用縮小
側、スティック用縮小側、スティック用伸長側の各パイ
ロットバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２３Ａ、２３Ｂ
からパイロット圧油が出力された場合、該パイロット圧
油は、電磁比例減圧弁２８、２９、３０、３４、３１に
より減圧された状態でコントロールバルブパイロットポ
ート１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１９ａ、１９ｂに供給さ
れる。つまり、作業部５が干渉防止領域Ｈの所定間隔以
内に近づいた場合、ブーム下降および上昇、左オフセッ
ト、スティックインおよびスティックアウトの各作動
は、減速された状態で行なわれる。

【００１７】一方、前記比較演算器４３により作業部５
が干渉防止領域Ｈの外側境界線部に達したと演算された
場合、出力信号演算器４４は、図５に示す制御指令表図
に基づいて電磁比例減圧弁２８、２９、３０、３１、３
４に対し制御指令を出力するが、本実施の形態では、干
渉防止領域Ｈとしてキャブのフロント・サイド部（前部
および右側部）干渉防止領域とキャブのルーフ部干渉防
止領域の二つの領域が設定されていて、各領域において
別々の制御がなされる。前記図５には、操作具の操作状
態と作業部５への作動指令との関係が示されているが、
このものにおいて、ブーム下降、ブーム上昇、スティッ
クアウト、スティックイン、左オフセットの操作状態
は、それぞれブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティ
ック縮小側、スティック用伸長側、オフセット用縮小側
の圧力センサ３９Ａ、３９Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、４０Ａ
からの検知信号の入力に基づいて判断する。また、ブー
ム下降、ブーム上昇、スティックアウト、左オフセット
の作動指令については、それぞれブーム用縮小側、ブー
ム用伸長側、スティック用縮小側、オフセット用縮小側
の電磁比例減圧弁２８、２９、３４、３０に対し、出力
用弁路を開くようソレノイド励磁指令を出力する。さら
に、ブーム下降停止、ブーム上昇停止、スティックイン
停止、スティックアウト停止、左オフセット停止の作動
指令については、それぞれブーム用縮小側、ブーム用伸
長側、スティック用伸長側、スティック用縮小側、オフ
セット用縮小側の電磁比例減圧弁２８、２９、３１、３
４、３０に対し、出力用弁路を閉じるようソレノイド非
励磁指令を出力する。ここで、前記ブーム下降、ブーム
上昇、左オフセットの作動指令は、ブーム下降、ブーム
上昇、左オフセットの操作がそれぞれなされている状態
で出力されるため、電磁比例減圧弁２８、２９、３０の
出力用弁路が開くと、パイロットバルブ２１Ａ、２１
Ｂ、２２Ａから出力されたパイロット圧油がコントロー
ルバルブパイロットポート１７ａ、１７ｂ、１８ａに供
給される。一方、スティックアウトの作動指令は、ステ
ィックアウトの操作がなされていない状態で出力される
ため、パイロットバルブ２３Ａからのパイロット圧油の
出力はないが、該パイロットバルブ２３Ａからパイロッ
ト圧油が出力されていない状態では、前述したようにス
ティック用縮小側パイロット油路に設けられた切換弁３
３が第一位置Ｘに位置しているため、パイロットポンプ
油路Ｐからのパイロット圧油が、上記第一位置Ｘの切換
弁３３、電磁比例減圧弁３４を経由してコントロールバ
ルブパイロットポート１９ａに供給される。

【００１８】そしてまず、フロント・サイド部干渉防止
領域において、作業部５が干渉防止領域Ｈの外側境界線
部に達したときの制御について図５に基づいて説明する
と、ブーム下降の操作が単独でなされている場合には、
ブーム下降およびスティックアウトの作動指令が出力さ
れる。これにより、スティック８をアウトさせて作業部
５が干渉防止領域内Ｈに侵入することを回避しながら、
ブーム下降の作動を継続することができる。この場合、
作業部５は、干渉防止領域Ｈの外側境界線部に略沿うよ
うにして下降する。スティックインの操作が単独でなさ
れている場合には、スティックイン停止の作動指令が出
力され、また、左オフセットの操作が単独でなされてい
る場合には、左オフセット停止の作動指令が出力され
る。ブーム下降およびスティックインの操作が複合でな
されている場合には、ブーム下降およびスティックアウ
トの作動指令が出力され、また、ブーム下降および左オ
フセットの操作が複合でなされている場合には、ブーム
下降、スティックアウトおよび左オフセットの作動指令
が出力され、また、スティックインおよび左オフセット
の操作が複合でなされている場合には、スティックアウ
トおよび左オフセットの作動指令が出力され、さらに、
ブーム下降、スティックインおよび左オフセットの操作
が複合でなされている場合には、ブーム下降、スティッ
クアウトおよび左オフセットの作動指令が出力される。
これにより、スティック８をアウトさせて作業部５が干
渉防止領域内Ｈに侵入することを回避しながら、ブーム
下降、左オフセットの作動を継続することができる。こ
の場合、作業部５は、干渉防止領域Ｈの外側境界線部に
略沿うようにして移動する。ブーム上昇の操作が単独で
なされている場合には、ブーム上昇およびスティックア
ウトの作動指令が出力される。これにより、スティック
８をアウトさせて作業部５が干渉防止領域内Ｈに侵入す
ることを回避しながら、ブーム上昇の作動を継続するこ
とができる。この場合、作業部５は、干渉防止領域Ｈの
外側境界線部に略沿うようにして移動する。ブーム上昇
およびスティックインの操作が複合でなされている場合
には、ブーム上昇およびスティックアウトの作動指令が
出力され、また、ブーム上昇および左オフセットの操作
が複合でなされている場合には、ブーム上昇、スティッ
クアウトおよび左オフセットの作動指令が出力され、さ
らに、ブーム上昇、スティックインおよび左オフセット
の操作が複合でなされている場合には、ブーム上昇、ス
ティックアウトおよび左オフセットの作動指令が出力さ
れる。これにより、スティック８をアウトさせて作業部
５が干渉防止領域内Ｈに侵入することを回避しながら、
ブーム上昇、左オフセットの作動を継続することができ
る。この場合、作業部５は、干渉防止領域Ｈの外側境界
線部に沿うようにして移動する。また、このフロント・
サイド部干渉防止領域の制御において、スティックアウ
トの操作が単独または前述した各操作と複合してなされ
た場合（スティックアウトの操作とスティックインの操
作とが同時になされることは、もちろん無い）は、ステ
ィックアウトの作動指令が単独または前記各作動指令と
併せて出力される。

【００１９】次に、ルーフ部干渉防止領域において、作
業部５が干渉防止領域Ｈの外側境界線部に達したときの
制御について説明すると、ブーム下降の操作が単独でな
されている場合には、ブーム下降停止の作動指令が出力
され、スティックインの操作が単独でなされている場合
には、スティックイン停止の作動指令が出力され、ステ
ィックアウトの操作が単独でなされている場合には、ス
ティックアウト停止の作動指令が出力される。尚、前記
ブーム下降の操作が単独でなされている場合の作動指令
については、次に説明するブーム下降およびスティック
インの操作が複合でなされている場合のように、スティ
ック８の角度が仰角であるときにはブーム下降およびス
ティックアウトの作動指令を出力するように設定するこ
ともできる。このようにした場合には、スティック８を
アウトさせて作業部５が干渉防止領域内Ｈに侵入するこ
とを回避しながら、ブーム下降の作動を継続することが
できる。ブーム下降およびスティックインの操作が複合
でなされている場合には、スティック８の姿勢によりブ
ーム下降およびスティックアウトの作動指令、またはブ
ーム下降停止およびスティックイン停止の作動指令が出
力される。つまり、図６（Ａ）に示す如く、スティック
８の揺動支点を通る垂直線Ｌに対しスティック８の角度
が仰角である場合には、ブーム下降およびスティックア
ウトの作動指令が出力され、これにより、スティック８
をアウトさせて作業部５が干渉防止領域内Ｈに侵入する
ことを回避しながら、ブーム下降の作動を継続すること
ができる。この場合、作業部５は、干渉防止領域Ｈの外
側境界線部に沿うようにして移動する。また、図６
（Ｂ）に示す如く、スティック８の揺動支点を通る垂直
線Ｌに対しスティック８の角度が俯角である場合には、
ブーム下降停止およびスティックイン停止の作動指令が
出力される。ブーム下降およびスティックアウトの操作
が複合でなされている場合には、ブーム下降停止および
スティックアウト停止の作動指令が出力される。また、
このルーフ部干渉防止領域の制御において、ブーム上昇
の操作がなされた場合には、ブーム上昇の作動指令が出
力され、また左オフセットの操作がなされた場合には、
左オフセットの作動指令が出力されるが、ブーム上昇、
左オフセットの操作が前述した各操作と複合してなされ
た場合（ブーム上昇の操作とブーム下降の操作とが同時
になされることは、もちろん無い）は、前記各作動と併
せてブーム上昇、左オフセットの作動指令が出力され
る。尚、前記フロント・サイド部干渉防止領域およびル
ーフ部干渉防止領域の何れの制御においても、右オフセ
ットおよびバケット９の作動は、前述したように干渉防
止制御に関与しないため、操作具の操作に対応した作動
が行なわれる。

【００２０】叙述の如く構成されたものにおいて、作業
部５は、前述したように、干渉防止領域Ｈから所定間隔
以上離れている状態では、操作具の操作に対応して作動
するが、干渉防止領域Ｈの所定間隔以内に近づいた場合
には自動的に減速し、さらに干渉防止領域Ｈに達した場
合には、操作具の操作状態や作業部５の姿勢に対応し
て、自動的に停止するか、あるいはスティック８が自動
的にアウトして作業部５が干渉防止領域Ｈに侵入するこ
とを回避しながらブーム３の下降および上昇、左オフセ
ットの作動を続行できることになる。

【００２１】この結果、例えばブーム下降の操作をして
いるときに作業部５が干渉防止領域Ｈに達した場合、ス
ティック８が自動的にアウトして干渉防止領域Ｈを回避
しながらブーム６の下降作動が続行されることになっ
て、従来のように作業が停止してしまうようなことがな
く、作業能率が向上する。

【００２２】しかもこのものは、スティック８を自動的
にアウトさせることのみで干渉防止領域Ｈを回避しなが
ら作業を続行できる構成となっているから、作業部５に
設けられる油圧アクチュエータのうちスティック用シリ
ンダ１２の回路のみにシリンダが自動的に縮小するため
の回路を組み込めば良いことになって、回路の簡略化が
計れ、コストアップの抑制に寄与できる。

【００２３】さらに、前記スティック用シリンダ１２の
回路に組込まれるシリンダが自動的に縮小するための回
路は、スティック用縮小側パイロット油路に組込まれる
ことになるが、この場合、パイロットバルブ２３Ａから
出力されるパイロット圧油と、パイロットポンプ油路Ｐ
からのパイロット圧油との何れか一方を切換弁３３で選
択し、該選択されたパイロット圧油を、制御部３２から
の指令で作動する電磁比例減圧弁３４に供給する構成と
なっているから、従来のシリンダを自動的に停止させる
ための回路に対し、高価な電磁比例減圧弁を追加する必
要がなく、切換弁３３とパイロットポンプ油路Ｐを設け
るだけで良いことになって、更なるコストアップの抑制
に寄与できる。

【００２４】尚、本発明は上記実施の形態に限定されな
いことは勿論であって、上記実施の形態では、切換弁３
３は、パイロットポート３３ｆにパイロット圧油が供給
されることで第一位置Ｘから第二位置Ｙに切換わる構成
となっているが、この切換弁を、制御部からのソレノイ
ド励磁指令に基づいて第一位置から第二位置に切換わる
電磁弁とし、そしてスティック用縮小側圧力センサから
の検知信号が制御部に入力された場合に、制御部からソ
レノイド励磁指令を出力して切換弁を第二位置に切換え
る構成にしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧ショベルの側面図である。

【図２】フロントブームを左右揺動させた状態を示す油
圧ショベルの平面図である。

【図３】油圧アクチュエータの油圧制御回路図である。

【図４】干渉防止制御の制御手順を示すブロック図であ
る。

【図５】干渉防止制御の制御指令を示す表図である。

【図６】（Ａ）はスティックの角度が仰角である場合、
（Ｂ）はスティックの角度が俯角である場合を示す図で
ある。

【図７】従来例を示す油圧アクチュエータの油圧制御回
路図である。

【符号の説明】

４ キャブ ５ 作業部 １０ ブーム用シリンダ １１ オフセット用シリンダ １２ スティック用シリンダ １７ ブーム用コントロールバルブ １８ オフセット用コントロールバルブ １９ スティック用コントロールバルブ ２１Ａ ブーム用縮小側パイロットバルブ ２１Ｂ ブーム用伸長側パイロットバルブ ２２Ａ オフセット用縮小側パイロットバルブ ２３Ａ スティック用縮小側パイロットバルブ ２３Ｂ スティック用伸長側パイロットバルブ ２８ ブーム用縮小側電磁比例減圧弁 ２９ ブーム用伸長側電磁比例減圧弁 ３０ オフセット用縮小側電磁比例減圧弁 ３１ スティック用伸長側電磁比例減圧弁 ３２ 制御部 ３３ 切換弁 ３４ スティック用縮小側電磁比例減圧弁 Ｈ 干渉防止領域 Ｐ パイロットポンプ油路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業部を移動させるべく作動する油圧ア
   クチュエータと、該油圧アクチュエータへの圧油供給制
   御を行うためのパイロット式のコントロールバルブとを
   備えてなる作業用機械の油圧制御回路に、 制御部からの指令に基づいて前記コントロールバルブへ
   のパイロット圧油の供給制御を行う制御弁と、 操作具操作に基づいて前記制御弁にパイロット圧油を出
   力するパイロットバルブと、 パイロット油圧源から前記パイロットバルブを経由する
   ことなく制御弁にパイロット圧油を供給できるパイロッ
   トポンプ油路と、 操作具操作がなされている状態ではパイロットバルブか
   ら出力されたパイロット圧油を制御弁に供給し、操作具
   操作がなされていない状態ではパイロットポンプ油路か
   らのパイロット圧油を制御弁に供給する切換弁とを設
   け、 さらに前記制御部には、作業部の姿勢を検出する姿勢検
   出手段からの入力信号に基づいて作業部が予め設定され
   る干渉防止領域に侵入したか否かを判断する判断手段
   と、該判断手段により作業部が前記干渉防止領域内に侵
   入したと判断されたとき、前記制御弁に対し、作業部が
   干渉防止領域から遠ざかる方向のパイロット圧油をコン
   トロールバルブに供給するよう制御指令を出力する干渉
   防止制御手段とを設けた作業用機械の油圧制御回路。
2. 【請求項２】 請求項１において、作業部を移動せしめ
   る油圧アクチュエータとして、上下および左右揺動自在
   なオフセット型のブームを上下揺動させるためのブーム
   上下用シリンダと、左右揺動させるためのブーム左右用
   シリンダと、ブームの先端部に前後揺動自在に支持され
   るスティックを前後揺動させるためのスティック用シリ
   ンダとを備え、そして該スティック用シリンダのコント
   ロールバルブにスティックを干渉防止領域から遠ざける
   方向のパイロット圧油を供給する油路に、前記制御弁、
   パイロットバルブ、パイロットポンプ油路および切換弁
   を設け、さらにブーム上下用シリンダ、ブーム左右用シ
   リンダ、およびスティック用シリンダの各コントロール
   バルブにブームまたはスティックが干渉防止領域に近づ
   く方向のパイロット圧油を供給する各油路に、制御弁お
   よびパイロットバルブを設けた作業用機械の油圧制御回
   路。