JPS59199925A - 旋回型作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、作業装置を備えた旋回台と、この旋回台を回
動させる油圧モータと、この油圧モ−タを正逆駆動及び
停止操作するパルプとを設けると共に、前記旋回台の対
車体角度を検出する検出器と、前記旋回台の停止すべき
対車体位置を設定する設定器と、前記操作パルプの操作
状態を検出する装置と、前記油圧モータへの供給油量を
調節する弁と、前記対車体角度検出器及及び操作状態検
出装置からの情報に基いて前記パルプ及び調節弁を自動
的に操作する制御装置とを設けた参何者酢魂４、旋回操
作の簡略化と作業能率の向上を図った旋回型作業車に関
する。

従来、上記旋回型作業車において、制御装置を、それに
よる調節弁操作で旋回台の停止のみを自動的に、かつ、
衝撃無く円滑に行なうように構成していたのであるが、
旋回開始時において旋回台の急激な加速のために、荷と
ぼれや車体の反動移動を招いたり、搭乗性が損々われる
問題があり、又、傾斜地で使用する場合、旋回速度が大
きく変化するために、設定停止位置での自動停止を確実
に行なえなかったシ、作業能率が低下する等の問題があ
り、未だ旋回台の自動操作面において改善の余地があっ
た。

本発明の目的は、上述実情に鑑みて旋回台の自動制御装
置に対する合理的な改良により、旋回台を、設定された
旋回全範囲に亘って確実に所定の速度で回転させて、極
力旋回速度を大にしながら、円滑に旋回台の起動及び停
止を行わせると共に、良好な旋回台自動停止、っ才り、
たとえ種々の外乱に起因して旋回台が不測にオーバーラ
ンした場合にも、迅速に、かつ、円滑に旋回台を所定の
停止位置に自動復帰させることができるようにする点に
ある。

本発明の特徴構成は、冒記旋回型作業車において、前記
制御装置が前記旋回台の回動開始位置から停止位置の間
において、下記の３個の弐つまシ、 ２、＝　〜（ｉε？ｒ弓−１了　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　・・・・・・・・（イ）１０　＝　
　Ｖ２Ｋ（θｆ−ε−θ）・・・　・自　　　（ロ）θ
、−θ８　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（ハ）但し、θ、：
旋回台回動開始位置（θｆ）から角度θの位置におけ慝
速度 θ：旋回台の設定最高速度（定数） Ｋ：旋回台の設定速度変化率（定数） δ：旋回台の回動開始位置（θＳ）での速度を設定する
補正定数 ６：旋回台停止位置（θｆ）付近での不感帯上なる角度
範囲を設定する定数 で算出される速度のうち最小のものに前記旋回台の速度
がなるように、かつ、前記旋回台が前記停止位置から角
度　以上オーバーランした状態において、下記２個の式
、つまり、 ルａ＝−Ｗ−に豫７が　・・・・・（４）で算出される
速度のうち小さいものに前記旋回台の速度がなるように
、前記パルプ及び調節弁を自動操作する装置であること
にあり、その作用・効果は次の通りである。

つまり、旋回開始位置（θＳ）から停止位置（θｆ）の
間における旋回制御速度（００）を旋回開始位置（θＳ
）からの回動角（θ）に対する関数として与える演算式
として、第３図にかける曲線＜１＞に表わされるような
旋回開始時の加速、が円滑となる第１式、同じく曲線−
に表わされるような旋回停止時の制動減速が円滑となる
第２式、及び、直線（ｎ）に表わされるような旋回途中
に適した設定最高速度（θＭ）を与える第３式を制御装
置に予め記憶させると共に、対車体角度検出器から連続
的に与えられる検出回動角（θ）をそれら演算式に代入
して３つの制御速度（秒を遂次算出させ、その回動角（
θ）にある時の旋回速度（θ）がそれら算出制御速度４
）のうち最小のものとなるように調節弁を自動操作させ
るのである。

その結果、旋回開始時における加速範囲、旋回途中の定
速範囲、及び、旋回停止時における制動減速範囲の夫々
において最も適した旋回速度制御を自動的にかつ確実に
行なうことができ、作業能率向上のために極力旋回台を
高速回転させながら、旋回台を極めて円滑に起動及び停
止させ、荷こぼれや乗り心地悪化や不測な車体向き変化
による自動停止位置の誤差発生等を効果的に防止でき、
かつ、設定位置での自動停止を、地面傾斜等の悪形蕃が
少い状態で良好に行えるようになった。　又、旋回全範
囲に亘るコントロールであるが故に、各種作業装置と旋
回台との連係自動制御をも容易にすることがでさて、作
業車の大巾な機能性向上をも図れるに至った。

しかも、前記第１．２．３式に加えて第３図における曲
線（ｌりに表わされるような逆速度での制御減速が円滑
となる第２式、及び、直線（ｎ′）に表わされるような
逆速度での定速旋回が迅速かつ円滑となる第ｊ式を制御
装置に予め記憶させ、前述正転状態での自動制御さ同様
に、オーバーランした場合の旋回速度がそれら第ダ式及
び第ｊ式により与えられる２つの算出制御速度（物）の
うち小さいものとなるようにしたことによって、オーバ
ーランした旋回台を迅速に復帰動作させ、かつ、衝撃無
く円滑に制動減速して、所定の停止位置（θｆ）に自動
復帰停止させることができ、その結果、設定位置での自
動停止を正確にかつ極力能率良い状態で行わせることが
でき、旋回作業性を一層向上し得るに至りだ。

次に本発明の実施例を例示図に基づいて詳述する。

第１図に示すように、左右一対のクローラ走行装置Ｉｌ
＋を備えだ機台に旋回台（２）を縦軸芯ＣＦ２周りで油
圧モータ（３）により駆動旋回操作自在に取付け、その
旋回台（２）に、搭乗運転部（４）、及び、原動部（５
）を設けると共に、上下揺動並びに屈伸操作自在なパッ
クホク装置（６）を旋回台（２）の前端に、かつ、昇降
操作自在なドーザ装置（７）を機台の前端に取付け、も
って、旋回型土工作業車を構成しである。

前記旋回台（２）の油圧駆動構造を構成するに、第２図
に示すように、モータ（３）と油圧ポンプ（８）とを、
旋回台（２）の作動状態を右旋回、左旋回、及び、停止
に切換える人為操作パルプ（９Ａ）を介して油路接続し
、その人為操作パルプ（９Ａ）とモータ（３）とを接続
する一対の往還油路（ＩＱ）に、パイロット圧式開閉弁
ＣＩ＋）、定量絞り弁（１２＋、及び、逆止弁０３）を
並列接続して構成した一対のブレーキ弁機構θ４）を各
別に介装すると共に、それらブレーキ弁機構（１４）よ
りも人為操作パルプ（９Ａ）側において往還油路（１０
）どうしを、それら油路（１０）内の流動圧油に対して
各別に作用する一対のリリーフ弁（＋５）を介して互い
に油路接続し、もって、ブレーキ弁機構（１４）の作用
により停止操作状態における旋回台（２）の慣性旋回を
防止するように、又、旋回台（２）の停止操作時におけ
る衝撃を各リリーフ弁（１６）の油圧緩衝作用で緩和す
るように構成しである。

そして、リリーフ弁（１６）の接続箇所よりも人為操作
パルプ（９Ａ）側において一方の往還油路（ｌＯ）に、
電磁操作式の可変絞り弁（国を介装し、その可変絞り弁
（＋６）によりモータ（３）へＯ圧油供給量を調節して
旋回速度を制御するように構成すると共に、リリーフ弁
（１５）の持続箇所と可変絞り弁０６）との間において
往還油路（ｌＯ）に、モータ（３）への圧油供給方向の
切換、並びに、強制的な供給停止を行なう電磁切換弁（
９Ｂ）を介装しである。

前記可変絞り弁（＋６）、及び、切換弁（９Ｂ）の操作
構造を構成するに、前記人為操作パルプ（９Ａ）に、そ
の切換状態を検出するリミントスイッチ式センサー（Ｉ
乃を、かつ、旋回台（２）の回動軸部に、左旋回及び右
旋回天々において旋回台（２）の対機台回動角（θ）を
検出するポテンショメータ式センサー（国を大々付設す
ると共に、人為操作パルプ（９Ａ）により旋回開始操作
された旋回台（２）を、両センサーαη、（＋８）から
の情報に基づきながら所定の速度（θ）に維持して旋回
させ、かつ、設定器（＋９）により人為設定された位置
（θｆ）に停止させるように、可変絞り弁α６）及び切
換弁（９Ｂ）を自動操作する制御装置（２０）を設け、
もって、人為操作による旋回制御を省いて、操作性並び
に、作業能率の向上を図っである。

前記制御装置（社）による旋回制御について更に詳述す
ると、旋回開始位置（θＳ）から設定停止位置（θｆ）
の間における旋回制御速度（θ）を旋回開始位置（θＳ
）からの回動角（θ）に対する関数として与える演算式
に、第３図における曲線（１）に表わされるような旋回
開始時の加速が円滑となる第１式馨）、同じく曲線（ホ
）に表わされるような旋回停止時の制動減速が円滑と々
る下記第２式（ロ）、及び、直線（ｎ）に表わされるよ
うな定速旋回が迅速かつ円滑に行なわれる設定最高速度
（θＭ）を与える下記第３式（ハ）、以上３つの式を設
定し、’ｏ、−°ν、２Ｋ（＃−ＩＪ）゛　　　　・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　・・・・・
（イ）ゐ−Ｗ顧票丁テ・・・・・・・・・・・・・・（
・）Φ＝　θＭ　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（ハ）但し、Ｋ：
設定速度変化率（定数） δ：回動開始位置（θＳ）での速度を設定する補正値（
定数） ε：駆回停止位置（θｆ）付近での不感帯となる角度範
囲を設定する値（定 数） それら演算式（イ）、（ロ）、（ハ）を予め制御装置（
イ）に記憶させると共に、第５図に示すように、前記設
定器（１９）及び操作状唾検出センサー（＋７）から停
止位置（θｆ）並びに旋回向きの情報を与えられた状態
で、旋回角度検出センサー（ｌｌｌｉｌから連続的に与
えられる検出回動角（θ）をそれら演算式（イ）、（ロ
）。

（ハ）に代入し、Ｊつの制御速度（４）を遂次算出させ
て、その回動角（θ）にある時の実１悴の旋回速度るよ
うに、制御装置（２０）により前記可変絞り弁（ｌｆｌ
を自動操作させるのである。

つまり、旋回開始時における加速範囲、旋回途中の定速
範囲、及び、旋回停止時における制動減速範囲の夫々に
おいて、最も適した旋回速度制御を自動的に打力っで、
旋回全範囲に亘って旋回台（２２を極めて円滑に、かつ
、能率良く旋回動作させることができるように構成しで
ある。

そして、同じく角度検出センサー（＋８）からの情報に
基づいて、旋回台（２）が設定停止位置（θｆ）に至っ
た時点（実質的にはＩＪ　リーフ弁（＋５）の緩衝作用
に起因した旋回台（２）の慣性移動分を見込んだ時点）
で、制御装置（社）により前記切換弁（９Ｂ）を停止位
置に切換操作して・旋回台（′）を所定０位　　１、置
（θｆ）に自動停止させるのである。

尚、第４図は、設定停止位ｉ置（θｆ）の値が小さく、
前記−設定最高速度（θＭ）に至らない場合の速度制御
状褥を示すグラフである。

更に、前記第１．．２，３式（イ）、（ロ）、０→に加
えて、第３図における曲線（ｌりに表わされるような逆
回転での制動減速が円滑と々る下記第ダ式に）、及び直
線（ｎりに表わされるような逆回転での旋回が迅速かつ
円滑となる設定最高速度←〜）を与える下記第５式（ホ
）を設定し、 偽＃−シーＪＫ（θｆ十ε−θ）・・・・・・・・・・
・・・・・・・・に）それら演算式（勾、（ホ）を制御
装置（イ）に記憶させると共に、種々の外乱に起因して
旋回台（２）が停止位置（θｆ）をオーバーランした場
合、第６図に示すように、前述正転状態での旋回制御を
同様に、その回動角（θ）時点での実際の旋回速度（θ
）が、それら２つの演算式に）、（ホ）から算出される
２つの制御速度（Φ）のうち小さいものになるように、
制御装置（蜘により前記の可変絞シ弁（＋６）と切換弁
（９Ｂ）とを自動模作して旋回台（２）を逆転旋回させ
、旋回台（２）が設定停止位置（θｆ）に逆転復帰した
時点（前述と同じくリリーフ弁（＋５）による慣性移動
を見込んだ時点）で改めて切換弁（９Ｂ）を停止位置に
切換えるべく制御装置＠φを構成し、もって人為操作に
よるオーバーラン補正操作無く、旋回台（２）を、正転
時の旋回制御と同様に迅速に、かつ、円滑に所定の停止
位置（θｆ）に自動復帰させることができるようにしで
ある。

前記旋回台（２）の対機台角度（θ）を検出するセンサ
ー、及び、人為操作パルプ（９Ａ）の切換操作状態を検
出するセンサーは、ポテンショメータ式やリミットスイ
ッチ式のものを用いるに代えて従来周知の無接触式や接
触式の種々のセンサーを通用することが可能であり、そ
れらセンサーを総称して対車体角度検出器（１８）、及
び、操作状態検出装置（ｌηと称する。

又、旋回台（２）を正逆転切換並びに停止操作する弁は
、前述の如く人為操作用弁（９Ａ）と自動操作用弁（９
Ｂ）との５つの弁により形成するに代えて、人為操作と
自動操作とが共に自在な１つの弁により構成する等、種
々の改良が可能であり、それら正逆転切換及び停止用の
弁を総称、して操作パルプ（９）と称する。

更に、旋回速度制御のために油圧モータ（３）への油量
を調節する弁は、可変絞り弁に代えて種々の型式の流量
調節弁を適用することが可能であり、それら弁を総称し
て調節弁（１６）と称する。

尚、制御装置（２０）に予め記憶させる演算式（イ）。

（ロ）、（／→、（勾、（ホ）における定数値開、（δ
昌（Ｃ）。

（１Ｍ）は、適宜変更が可能である。

本発明は、種々の土工・作業車やクレーン作業車等各種
用途の旋回型作業車を対象とするものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る旋回型作業車の実施例を示し、第１
図はパンクホク作業車の全体側面図、第２図は旋回台の
駆動構造を示す油圧回路図、第３図及び第４図は夫々旋
回速度制御状態を示すグラフ、第５図及び第６図は夫々
旋回速度制御の概略フローシートである。 （２）・・・・・・旋回台、（３）・・・・・・油圧モ
ータ、（６）・・・・・・作業装置、（９）・・・・・
・操作バルブ、（１→・・・・・・調節弁、０７）・・
・・・・操作状態検出装置、（国・・・・・・対車体角
度検出器、０９）・・・・・・設定器、いり・・・・・
・制御装置、（θ）・・・・・・対車体回動角、（θＳ
）・・・・・・旋回開始位置、（θｆ）・・・・・・停
止位置、（θ）・・・・・・旋回速度。 自発　手　続　補　正　書 昭和５！年７θ月工０１３ 特許庁　　　　長官　　　　　　　　　　　　　殿ｌ　
事件の表示 昭和５８年特　　　願　第　　７４５８６　　号２　発
明の名称 旋回型作業車 ３、補正をする者 事件との関係　　特　　　　許出顛人 住所　　大阪府大阪市浪速区敷津東／丁目２番ダ２号名
称　（１０５，）久保田鉄工株式会社４代理人 ７、　補正の内容 ＋ｌ）　　特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書中、グ頁／１行〜５頁１行のｒ２θ＝　Ｖ
’２Ｋ（θ＋δ）・・・・・・・・・設、定する定数」
を次の通りに訂正する。 ｒ；、＝　　　〜に２に、（θ＋δ）　　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（
イ）死　＝　９べ２に暦渓肩ダｆ−一ロー＆）　　・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・曲（司θ、＝　
θＭ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（ハ）
但し、θ、：旋回台回動商始位置（θＳ）から角度θの
位置における速度 ｉＭ：旋回台の設定最高速度（定数） Ｋ□、に２：旋回台の設定速度変化率（定数） δ　：旋回台の回動開始位置（θＳ）での速度を設定す
る補正定数 ε　：旋回台停止位置（θｆ）付近での不感帯となる角
度範囲を設定 する定数」 （３）同ｊ頁／／行〜７．２行の ｒ　；、＝　−’ＪコＫ（θｆ＋ε−θ）・・・・・・
・・・（５）」を次の通りに訂正する。 ｒａ、−−シζゴ】１１こｉうてνｉ＝身ｆ了　・・・
・・・・・・・・・（ニ）θ、−−θＭ’　　・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（ホ）似し、Ｋ３：旋回台の設定
速度変化率（定数） θＭ・：旋回台の設定最高速度（定数）】」（４）同２
頁！行の１制御減速」を「制動減速」に訂正する。 （５）　同１０頁７２行の「旋回制御速度（θ）」ヲ「
旋回制御速度（θ、ゲ」に訂正する。 （６）同／／頁２行〜２行の１ ｒ；ｉ、＝　　Ｊｒｊ記ロー−−−＝−（定数）」を、
次の通りに訂正する。 ｒ　　′０．＝、ζ

【ｋ７１−グ璽＝７−】　・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　（イ）；０＝　　　　’Ｋｇ（９ｆ　−ｅ　＝嘉σ
）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
　（ロ）θ、−０Ｍ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（ハ）但し、Ｋｌ　、　Ｋ２　：設定速度変化
率（定数）（尚、本実施例においてはに□＝に、＝にと
しである。）」 （７）　　同／３頁ｇ行〜２行の「円滑となる設定最高
速度・・・・・・・・・（ホ）」を次の通りに訂正する
。 「円滑となる設定最高速度（−θＭ”）を与えるる下記
第５式（ホ）を設定し、 θθ＝−ｆ丁（、（９ｆ＋ｇ−＃）・・・・・・・・・
・・・に）θθ＝−θＭ　　　　　　　　・・・・・・
・・・・・・（ホ）但し、Ｋ３：　　設定速度変化率（
定数）（尚、本実施例においては、 Ｋａ＝　ＫＬ＝　Ｋ２°に、又＼θＭ２θ１としである
。）」 （８）同／ｊ頁２行〜！行の「定数値（Ｋ）、・・・・
・・・・・（襠）」を「定数値（Ｋ工）　、　ＣＲ２）
　、　（Ｋ３）　、　（δ）。 （ε）、（θＭ）、（θＭ°）」に訂正する。 ８、　添付書類目録 訂正後の特許請求の範囲を記載しに書面１通 特許請求の範囲 作業装置（６）を備えた旋回台（２）と、この旋回台（
２）全回動させる油圧モータ（３）と、この油圧モータ
（３）を正逆駆動及び停止操作するパルプ（９）とを設
けると共に、前記旋回台（２）の対車体角度を検出する
検出器Ｏ→と、前記旋回台（２）の停止すべき対車体位
置（θｆ）を設定する設定器（１９）と、前記操作バル
ブ（９）の操作状態を検出する装置α乃と、前記油圧モ
ータ（３）への供給油量を調節する弁（１６）と、前記
対車体角度検出器（国及び操作状感検出装置同からの情
報に基いて前記パルプ（９）及び調節弁（Ｉ６）ｆｆ：
自動的に操作する制御装置とを設けた旋回型作業車であ
って、前記制御装置シＯ）が、前記旋回台（２）の回動
開始位置（θＳ）から停止位置（θｆ）の間において、
下記の３個の式、つまシ、但し、θ、：旋回台回動開始
位置（θＳ）から角度θの位置における速度 ＫＬ　＊　Ｋ２　：旋回台の設定速度変化率（定数）ａ
：旋回台の回動開始位置（θＳ）での速度を設定する補
正定数 ε：旋回台停止位置（θｆ）付近での不感帯となる趣度
範囲を設定する定数 で算出される速度（θθ）のうち最小のものに前ε旋回
台の速度がなるように、かつ、前記旋回台（２）が前記
停止位置（θｆ）から角度ε以上オーバーランした状態
において、下記２個の式、つまり、で算出される速度（
θｅ）のうち小さいものに前記旋回台（２）の速度がな
るように、前記バルブ（９）及び調節弁ｕｌｌｉ１を自
動操作する装置である旋回型作業車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 作業装置（６）を備えた旋回台（２）と、この旋回台（
   ２）を回動させる油圧モータ（３）と、この油圧モータ
   （３）を正逆駆動及び停止操作するパルプ（９）とを設
   けると共に、前記旋回台（２）の対車体角度を検出する
   検出器（＋８）と、前記旋回台（２）の停止すべき対車
   体位置（θｆ）を設定する設定器（ＩＣ４と、前記操作
   パルプ（９）の操作状態を検出する装＋ｗ（１カと、前
   記油圧モータ（１１への供給油量を調節する弁傾と、前
   記対車体角度検出器（１８）及び操作状態検出装置θη
   からの情報に基いて前記パルプ（９）及び調節弁（ｌ＠
   を自動的に操作する制御装置とを設けた旋回型作業車で
   あって、前記制御装置（ロ）が、前記旋回台（２）の回
   動開始位置（θＳ）から停止位置（θｆ）の間において
   、下記の３個の式、つまシ、＾＝θイ　・・・・・・・
   ・・・・・・・・・・・・・例但し、０Ｍ：旋回台回動
   開始位置（θＳ）から角度θの位置における速度 θ：旋回台の設定最高速度（定数） δ：旋回台の回動開始位置（θＳ）での速度を設定する
   補正定数 ε：旋回台停止位置（θｆ）付近での不感帯となる角度
   範囲を設定する定数 で算出される速度（夛θ）のうち最小のものに前記旋回
   台の速度がなるように、かつ、前記旋回台・（２）が前
   記停止位置（θｆ）から角度ε以上オーバーランした状
   態において、下記２個の式、つまり、θθ−−Ｖ巧［五
   Ｉ−Ｕ・・・・・・・・・・・・（４）θθ＝−θｉ　
   　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・・・（５）で算出される速度（５，）の
   うち小さいものに前記旋回台（２）の速度がなるように
   、前記パルプ（９）及び調節弁ｔｉｅを自動操作する装
   置である旋回型作業車。