WO1996034154A1 - Pitching damping device for an upper portion swinging construction machine - Google Patents

Pitching damping device for an upper portion swinging construction machine Download PDF

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WO1996034154A1
WO1996034154A1 PCT/JP1996/001130 JP9601130W WO9634154A1 WO 1996034154 A1 WO1996034154 A1 WO 1996034154A1 JP 9601130 W JP9601130 W JP 9601130W WO 9634154 A1 WO9634154 A1 WO 9634154A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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rotating body
rotation speed
pitching
hydraulic motor
rotation
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/001130
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Itow
Masauemon Kajikawa
Original Assignee
Komatsu Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd. filed Critical Komatsu Ltd.
Publication of WO1996034154A1 publication Critical patent/WO1996034154A1/en

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12Slewing or traversing gears
    • E02F9/121Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123Drives or control devices specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/08Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces characterised by use of gyroscopes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system

Definitions

  • the present invention relates to a device for damping pitching of an upper swing type construction machine, and more particularly to a damping device to which a gyro stabilizer is applied.
  • a so-called upper-swing construction machine such as a hydraulic shovel or a mobile crane, has an upper-slewing body that can be swiveled around a swirl glaze on the body of the construction machine and has a working machine on the upper-slewing body.
  • An upper revolving construction machine a moment is applied in front of the upper revolving superstructure at the time of work by the work machine, and this causes a swing in the front-rear direction, that is, pitching. About this pitching
  • FIG. 33 shows an example of a hydraulic excavator.
  • the hydraulic excavator 1 has an upper swing body 2 that can swing on a lower traveling body 3, and a boom 4 that can swing in a vertical plane at the front end side of the upper swing body 2.
  • An arm 5 is provided at the end of the boom 4 and a baguette 6 is provided at the end of the arm 5 so as to be swingable in a vertical plane.
  • the operator operates the boom 4, arm 5, and baguette 6 operating levers to drive the work equipment.
  • the work machine swings or stops vertically in the excavation work, so that the entire vehicle body vibrates in pitching. This pitching oscillates in the front-rear direction of the upper revolving superstructure 2 facing the work machine with the point C at which the revolving axis S intersects the ground surface as a fulcrum, as shown by the arrow B.
  • the present invention has been made in order to solve the problems of the conventional technology, and it is possible to suppress pitching without increasing the size of the entire vehicle body, to obtain an effective vibration damping action, and to improve maintainability.
  • the purpose of the present invention is to provide a pitching vibration control device for an upper swing type construction machine which is not impaired.
  • An upper revolving construction and throwing machine having an upper revolving structure mounted on a lower traveling structure and capable of revolving horizontally about a revolving axis, and a working machine mounted so that a moment is applied to the upper revolving structure.
  • the gyro stabilizer has a large kinetic moment, a rotating body that rotates at high speed around the gyro tt by the drive motor, and a support that movably supports the rotative body around a pre-set axis orthogonal to the gyro axle. And a member,
  • one of the gyroscopic axis and the precession glaze is arranged parallel to the pivot axis, and the other one is arranged perpendicular to the pitch axis of the upper revolving superstructure.
  • the external force moment generated by pitching of the construction machine rotates the gyro shaft around the pitching axis, so that the rotating body is rotated around the precession axis by the gyroscopic effect. Furthermore, the rotation of the rotating body around the pre-set sleeve causes the external force moment to rotate in the opposite direction to the above-mentioned external force moment around the pitching W. / JP96 / 01130 1 3 — Matching gyro moment is generated passively. The gyro moment acts to suppress pitching.
  • the pitching vibration suppression device has a plurality of gyro stabilizers attached, and at least one of the plurality of gyro stabilizers includes a rotating body that rotates in a direction opposite to a rotating body that rotates at high speed around the gyro mouth axis. Is also good.
  • an effective damping moment can be obtained by canceling the turning component and the left-right direction (so-called rolling) component of the gyro moment and utilizing only the moment related to the damping of pitching.
  • the mounting position ⁇ of the gyro stabilizer may be on the upper revolving superstructure and behind the revolving axis. Furthermore, the attachment position of the plurality of gyro stabilizers may be at the side end or the rear end of the upper revolving unit and behind the revolving shaft.
  • the gyro stabilizer having a large mass can be used as a part of the counterweight, so that the weight of the vehicle body can be reduced and the overall size can be reduced.
  • the effect will be greater and the maintenance from the rear of the vehicle will be better.
  • the visibility behind the vehicle body is not impaired.
  • the pitching vibration suppression device is attached to a support member, and detects a pitching angular velocity, and a pitching angular velocity detector;
  • a precession angle detector for detecting a precession angle, which is a rotation angle of the rotating body around the precession sleeve;
  • the command of the pre-set three-axis rotation angular velocity is calculated based on at least one of the values and detected. If the set bristle angle is smaller than the maximum allowable value stored in advance, the bristle shaft rotation angular velocity command value is output.
  • the first computing equipment to power
  • a motor driving device that outputs a power signal based on the precession shaft rotation angular velocity command value
  • a pre-set shaft drive motor for rotating the rotating body about the pre-set shaft by a power signal may be provided.
  • the gyro moment is generated around the gyro axis and the XY perpendicular to the precession axis, as described above.
  • active gyro moment can be generated to actively control pitching.
  • the optimal gyro moment can be generated so that the pitch angle, the angular velocity, and the angular acceleration are controlled to the control target values by controlling the angular velocity of the blissation shaft, so that the pitching is more effectively controlled. Can be shaken.
  • the pitching vibration suppression device includes a rotation speed detector for detecting a rotation speed of the rotating body around the pre-set shaft,
  • a motor drive device may be provided that inputs a command value of the rotation angle speed of the blission shaft and the detected rotational speed and outputs an excitation signal of the bristle sleeve drive motor such that the deviation is reduced.
  • the angular velocity control is stopped when the brission angle becomes a predetermined value or more.
  • the angular velocity control is stopped when the brission angle becomes a predetermined value or more.
  • the driving motor is a hydraulic motor
  • a clutch disposed between the hydraulic motor and the rotating body; a working machine or traveling actuator; an operating state input means for outputting a signal of the load state of the actuator; and hydraulic oil;
  • a hydraulic pump that discharges pressure, a directional switching valve that switches and supplies discharged hydraulic oil to a hydraulic motor or an actuator, If it is determined based on the load state signal that at least the output of the actuator needs to be increased at least, a disconnection command is output to the clutch, and a command to switch the discharged oil to the tank or the actuator is sent to the direction switching valve.
  • a second arithmetic unit that outputs the data to the second arithmetic unit.
  • the pitching vibration suppression device includes a rotating body rotation speed detector that is fed by the rotating body and detects a rotating speed of the rotating body.
  • the second arithmetic unit When the clutch is in the disengaged state and the rotational speed from the rotational speed detector is smaller than the previously stored ft small rotational speed, the second arithmetic unit outputs a connection command to the clutch to rotate the rotational body. Accelerate
  • a cutting command may be output to the clutch to cause the rotation body to coast.
  • the rotating body can maintain the angular momentum by coasting. Since the gyro moment is generated by this angular momentum, pitching can be suppressed. As described above, when the rotation speed is detected and monitored, and the rotation speed falls within a predetermined range, the size of the gyro moment can be stabilized.
  • the driving motor is a hydraulic motor
  • a hydraulic pump, a continuous rotation state input means, a hydraulic pump that discharges hydraulic oil, and a hydraulic oil that is discharged or a hydraulic oil that is generated when the hydraulic motor is driven is switched to the hydraulic motor and supplied.
  • a second control device that outputs to the directional control valve a command to supply the actuator with pressure oil generated when the hydraulic motor is driven. May be used.
  • the direction switching valve for switching the pressure oil supply direction to the hydraulic motor in the forward or reverse direction is provided, and the direction switch valve is switched in the reverse direction while the hydraulic motor is supplied with the pressure oil and rotates as a motor. .
  • the hydraulic motor succeeds the inertial rotation by the energy accumulated in the rotating body by the flywheel effect, sucks oil from the tank, and discharges it as pressure oil.
  • the hydraulic motor is acting as a hydraulic pump. Therefore, as described above, when there is a request for a temporary increase in the output of a work machine or traveling, a hydraulic motor is used as an auxiliary pump for the main pump, and the demand for a temporary increase in output is further increased. Can respond effectively.
  • the pitching vibration suppression device includes a clutch and a rotating body rotation speed detector, and the second arithmetic unit is configured such that the hydraulic motor is driven by the rotating body, and the rotation speed input from the rotation speed detector is adjusted. If the rotation speed is smaller than the previously stored minimum rotation speed, or if the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector is larger than the previously stored maximum rotation speed,
  • a cutting command may be output to the clutch to cause the rotating body to coast.
  • the pitching damping device is a tilt angle control type hydraulic motor in which the hydraulic motor controls the rotation speed by controlling the sloping angle of the swash plate or the oblique axis,
  • the second arithmetic unit determines that the input rotation speed does not exceed the maximum rotation speed when the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector is higher than the maximum rotation speed stored in advance. Thus, a control command for the tilt angle may be output.
  • the tilt angle control hydraulic motor since the tilt angle control hydraulic motor is used, the rotation speed of the rotating body can be stabilized more accurately by controlling the swash plate and the tilt axis. As a result, the effect of the gyro moment on the speed of the rotating body can be reduced, and the pitching can be more stably suppressed.
  • the pitching vibration suppression device has a configuration in which the hydraulic motor is a tilt angle control type hydraulic motor, and the second arithmetic unit has a configuration in which the tilt angle control type hydraulic motor is driven by inertial rotation of the rotating body to discharge pressure oil.
  • a tilt angle control command may be output in response to a change in the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector so that the discharge amount from the tilt angle control hydraulic motor is constant.
  • the tilt angle control type hydraulic motor when used in the hydraulic pump mode, the tilt angle is controlled according to the change in the rotation speed of the rotating body, so that the discharge amount in the pump mode is made constant. Can be. As a result, the effect of the change in the rotating speed of the rotating body on the discharge amount can be reduced, and the working machine and traveling speed are stable even when used in the pump mode.
  • the gyro-stabilizer is mounted on a construction machine and has a rotating device that has a rotor that rotates at high speed with a large rotational moment, a precession axis that is orthogonal to the rotation axis of the rotating device, and a bristle axis that is orthogonal to the rotation axis.
  • a construction machine-equipped device including a support member for rotatably supporting a rotating device around the device may be used. Further, the rotating device may be an engine.
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic shovel to which a gyro stabilizer device according to a first embodiment of the present invention is attached.
  • FIG. 2 is a plan view of the excavator of Fig. 1
  • FIG. 3 is a perspective view of a gyro stabilizer device according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a side view of a hydraulic excavator showing another example of attachment of the gyro stabilizer device of the first embodiment
  • Fig. 5 is a plan view of the excavator of Fig. 4,
  • FIG. 6 is a perspective view of another example of a gyro-stabilizer device according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a plan view of an hydraulic excavator around two gyro-stabilizer devices according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view of two gyro stabilizer devices according to the second embodiment
  • FIG. 9 is a side view of a hydraulic excavator showing an installable range of the gyro stabilizer device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of the excavator of FIG. 9,
  • FIG. 11 is a side view of a hydraulic shovel showing an example of mounting a gyro stabilizer device according to the third embodiment
  • FIG. 12 is a plan view of the excavator of FIG. 11,
  • FIG. 13 is a side view of a hydraulic shovel according to a fourth embodiment of the present invention, to which a gyro stabilizer device is separately attached.
  • FIG. 14 is a plan view of the excavator of FIG. 13,
  • FIG. 15 is a perspective view of a gyro stabilizer device according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is a block diagram of a control function of a bristle shaft according to a fifth embodiment
  • FIG. 17 shows a control circuit block of the pre-set tt by the hydraulic motor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart of the arithmetic processing by the CPU according to the fifth embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram of the control circuit of the pre-set tt by the electric motor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 20 is a block diagram of a control circuit for a bristle shaft by a hydraulic motor according to another example of the fifth embodiment
  • FIG. 21 is a control flow chart of a recession axis according to another example of the fifth embodiment
  • FIG. 22 is a control circuit block diagram of a pre-set shaft by an electric motor according to another example of the fifth embodiment
  • FIG. 23 is a block diagram of the control function of the second embodiment of the fifth embodiment.
  • Fig. 24 is a block diagram of the control function of the third embodiment of the fifth embodiment.
  • FIG. 26 is a perspective view of a gyro-stabilizer device SI according to a sixth embodiment of the invention,
  • FIG. 26 is a block diagram of a rotating body control circuit by a hydraulic motor according to a sixth embodiment, and
  • FIG. 27 is rotation by a hydraulic motor according to a sixth embodiment.
  • FIG. 28 is a perspective view of a gyro-stabilizer device B according to another example of the sixth embodiment, and
  • FIG. 29 is a rotating body control circuit by a hydraulic motor according to another example of the sixth embodiment.
  • FIG. 30 is a flowchart of a rotating body control by a hydraulic motor according to another example of the sixth embodiment.
  • FIG. 31 is a seventh embodiment of the present invention, in which an electric device is used as a gyro stabilizer armor. Perspective view of the case,
  • FIG. 32 is a perspective view of an eighth embodiment of the present invention, in which an engine is used as a gyro stabilizer unit S,
  • FIG. 33 is an explanatory diagram of pitching during excavation of a hydraulic excavator according to the related art.
  • a rotation sleeve of a gyro stabilizer receives a moment about an axis perpendicular to the axis, a moment (about a so-called gyro-motor) is formed.
  • a moment about a so-called gyro-motor
  • passive gyro moments are used to suppress pitching.
  • the hydraulic excavator 1 has one gyro-stabilizer 10 (hereinafter, referred to as a stabilizer 10) on the upper-part turning body 2.
  • a stabilizer 10 gyro-stabilizer 10
  • the gyro axis J of the stabilizer 10 is parallel to the turning axis S.
  • the rotating body 11 has a large elastic moment, and is rotated around the gyro axis J at a high speed by the drive motor 12 of the stabilizer 10.
  • the rotating body 11 is supported by a support member 13 so as to be rotatable around an axis P orthogonal to the gyro axis J.
  • This orthogonal XY is a blissing axis, but is simply referred to as "axis P-".
  • Moment M is generated by an external force, and the gyro axis J and the gyro axis Q are orthogonal to the XY P.
  • the axis J is rotated at an angular velocity oq.At this time, the gyro moment MJ has a magnitude proportional to the product of the angular momentum and the angular velocity of the rotating body 11 and is opposite to the moment ⁇ . appear.
  • the support member 13 of the stabilizer 10 is attached to the upper revolving unit 2 such that the gyro axis J is parallel to the revolving axis S and the axis P is orthogonal to the revolving axis S.
  • the axis Q at which the gyro moment M J is generated is parallel to a horizontal axis orthogonal to the longitudinal direction of the upper-part turning body 2 and the working machine (hereinafter, referred to as a pitching axis).
  • the stabilizer 10 may have the support member 13 attached to the upper revolving unit 2 such that the gyroscopic axis J is orthogonal to the revolving axis S and the axis P is parallel to the revolving sleeve S.
  • FIG. 4 and FIG. 5 show this attachment example, and only the attachment direction of the stabilizer 10 is different from the above embodiment. Even in this mounting direction, the pong Q is parallel to the pitching axis, and the gyro moment MJ, which balances with the moment M acting on the gyro axis J as shown in FIG. Occurs in the opposite direction. Thereby, pitching of the excavator 1 can be damped.
  • each gyroscopic axis J is parallel to the turning axis S and each axis Q is parallel to the pitching axis. Is attached to the upper rotating body 2.
  • the two axes P are parallel to each other and orthogonal to the turning axis S.
  • Each of the two stabilizers 10 has a rotating body 11 and a drive motor 12, and each rotating body 11 is supported by a support member 13 so as to be rotatable around an axis P.
  • the rotation directions of the two rotating bodies 11 around the respective gyro axes J are opposite to each other.
  • the moment M around the axis Q acts on each gyro axis J by pitching
  • the two rotating bodies 11 are precessed around the respective axes P in opposite directions.
  • a moment obtained by combining the respective gyro moments M J1 and M J2 is generated so as to be in proportion to the moment M. Therefore, since the two rotating bodies 11 are precessed in the opposite directions, the components other than the pitching directions of the gyro moments M J1 and M J2 cancel each other out, and the moment in the direction of damping the pitching. Remains.
  • each axis P is parallel to the pivot axis S and each tt Q is parallel to the biting axis, as in FIG. It may be attached to the upper rotating body 2.
  • the two gyro axes J are parallel to each other and orthogonal to the turning axis S. The operation and effect in this case are the same as described above.
  • each gyro axis J is parallel to the turning WS, or each axis P is turning to the turning tt S. May be used.
  • the installable range R of the stabilizer 10 is a region indicated by oblique lines, and is the upper revolving unit 2 behind the revolving axis S.
  • the effect is greater when the stabilizer 10 is provided at the rear of the installable range R near the counterweight 7.
  • FIGS. 11 and 12 show an example in which the stabilizer 10 is provided at the rear part near the counterweight 7 based on the above reason.
  • the gyroscopic axis J is parallel to the turning axis S is shown, the invention is not limited to this, and the axis P may be parallel to the turning ttS.
  • the fourth embodiment is an example in which visibility deterioration behind the vehicle body due to the provision of the stabilizer 10 at the rear of the upper swing body 2 is improved.
  • two small stabilizers 10 are provided, and the two small stabilizers 10 are separately attached to the rear side of the upper revolving unit 2.
  • the direction of each stabilizer 10 may be the same as in the above embodiment, and the operation is also the same.
  • three or more small stabilizers 10 When three or more small stabilizers 10 are thrown, they may be separately attached to the vicinity of the rear portion of the upper swing body 2 and the end portion of the rear side surface in the same manner as described above.
  • one stabilizer 10 is In addition to arranging the gyro moments in place of the stabilizers, the gyro moments synthesized by these components can be dispersed so as to be equivalent to the gyro moment when one gyro moment is equivalent. As a result, the protrusion of the upper part of the upper revolving superstructure 2 is reduced, and the rear view can be secured from between the stabilizers 10, so that the visibility behind the vehicle body is improved. Also, by disposing a plurality of small stabilizers 10 in the vicinity of the counterweight 7 at the rear of the vehicle body and at the end of the rear side surface, it is possible to reduce the weight of the whole vehicle body as described above, Serviceability is also improved.
  • the present embodiment is a case where the angular velocity of the pre-set shaft of the stabilizer is controlled to actively control a gyro moment that suppresses pitching.
  • a bristle shaft drive motor 14 (hereinafter referred to as a shaft drive motor 14) drives the rotating body 11 of the stabilizer 10 to rotate around the axis P.
  • a hydraulic motor or an electric motor is used.
  • the pitching angular velocity detector 16 detects the angular velocity of the gyro axis J at the rotation angle 0 q around the axis Q when the moment M generated by pitching rotates the gyro axis J around the axis Q. .
  • IX IXJ represents the amount of angular movement of the rotating body 11. Therefore, when the angular momentum of the rotating body 11 is constant, the magnitude of the angular velocity ⁇ ⁇ rotating about the axis P of the gyro axis J is determined. By controlling the magnitude of the gyration moment MJ, the magnitude of the generated gyro moment MJ can be controlled.
  • the action based on the gyro effect is applied to pitching active vibration.
  • the rotation angle of gyro tt J around WP 0 ⁇ (hereinafter Later, when this is called the pre-set angle, or P-angle for short), is close to 90 degrees, that is, when the gyro te J is nearly horizontal, the gyro moment MJ works only in the horizontal plane. Therefore, the vibration damping effect of pitching is completely lost, and only the component other than the pitching direction, in this case, the turning direction (so-called joing) component is generated. Therefore, it is necessary to control the p angle within a predetermined maximum allowable angle.
  • the pitching angular velocity detector 16 detects the pitching angular velocity and outputs this angular velocity signal to the first arithmetic unit 20.
  • the p angle detector (pre-set angle detector) 15 detects the p angle and outputs this angle signal to the first arithmetic unit S20.
  • the first processing unit 20 calculates a rotation command of the shaft drive motor 14 that drives the rotating body 11 to rotate around the axis P based on the pitching angular velocity signal and the p-angle signal, and drives the rotation command. Output to device 30.
  • the motor drive device 30 outputs a drive power signal for the shaft drive motor 14 based on the rotation command.
  • a gyroscope and a potentiometer are used as the pitching angular velocity detector 16 and the p-angle detector 15, respectively.
  • the present invention is not limited to this. May be used.
  • the first arithmetic unit 20 is, for example, a CPU system configured with a microcomputer (hereinafter referred to as CPU) as a center.
  • the CPU 21 is a general CPU, and includes a K storage device, an arithmetic processing device, an execution control device, an input / output interface unit, and the like.
  • the first arithmetic unit 20 also has a ROM 22 for storing system programs and the like, a RAM 23 for storing arithmetic results and control data, and analog signals from the gyroscope and potentiometer.
  • a / D converter A / D 24 and AZD 25 output register 26 for outputting command signal to directional control valve 31 for hydraulic motor drive, and CPU 21 for data input / output It consists of buses 27 and so on.
  • Hydraulic motor 14a is a shaft drive motor for rotating gyro shaft J around axis P
  • the direction switching valve 31 switches the direction of the pressure oil that drives the hydraulic motor 14a.
  • the hydraulic pump 33 supplies pressure oil to the hydraulic motor 14a, so that a working machine and a traveling device driving hydraulic pump mounted on a hydraulic shovel or the like may be used.
  • the motor forward rotation command S 1 output from the output register 26 is connected to the operation solenoid 31 d of the directional control valve 31, and the motor negative rotation command S 2 is also connected to the operation solenoid 31 of the directional control valve 31.
  • 3 1 e is kneaded.
  • the directional control valve 31 When the motor forward rotation command S 1 is output to the operation solenoid 31 d, the directional control valve 31 is switched to the position 31 a, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the pipeline 35 Flows into the port on the positive rotation side of the hydraulic motor 14a through the port, and the outflow oil is drained to the tank 34 via the pipe 36. At this time, the hydraulic motor 14a rotates forward at a predetermined angular velocity proportional to the amount of oil flowing in. Also, when the motor negative rotation command S 2 is output to the operation solenoid 31 e, the direction switching valve 31 is switched to the position 31 c, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the pipeline 36.
  • the oil flows into the port on the negative rotation side of the hydraulic motor 14a through the port, and the oil that flows out is drained to the tank 34 via the line 35. At this time, the hydraulic motor 14a performs negative rotation at a predetermined angular velocity proportional to the amount of oil flowing in.
  • Step 100 Input the pitching angular velocity from the pitching angular velocity detector 16 and proceed to Step 101.
  • Step 101 The pitching angular velocity is compared with the dead zone set value stored in advance in the memory (ROM 22 or RAM 23).
  • the dead angle setting value is used to prevent the pitching vibration from being controlled by controlling the angular velocity ⁇ of the axis P when the pitching angular velocity ⁇ ⁇
  • the process proceeds to step 105, and if not, the process proceeds to step 102.
  • Step 10 2 Compare the pitching angular velocity o> q with the above dead zone setting value. If the pitching angular velocity has a negative polarity and the absolute value of the pitching angular velocity is larger than the dead band specified value, step 103 If not, go to step 107.
  • Step 103 The p angle 0p is input from the p angle detector 15 and the p angle 0p is compared with the allowable maximum value 0pMAX previously stored in the memory.
  • the permissible maximum value 0 pMAX is within the allowable angle where the p-angle is allowable in order to minimize the components other than the pitching direction of the gyro moment MJ as described above to increase the pitching damping effect. It is set so that it can be determined whether or not it is included. If the p-angle 0 is equal to or smaller than the permissible maximum value 0pMAX, proceed to step 104; otherwise, proceed to step 107.
  • Step 104 The state at this point is a state in which the pitching angular velocity is a large negative ⁇ , and the p angle 0 P is in the controllable range equal to or less than the allowable maximum value 0PMAX. Therefore, in this step, the negative rotation command S2 of the hydraulic motor 14a is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular velocity. As a result, the directional control valve 3 1 is switched to the position of 3 1 c and the hydraulic pressure 6/011
  • Step 105 The p angle 0p is input from the p angle detector 15 and the p angle 0P is compared with the allowable maximum value 0PMAX. If the p angle 0 p is equal to or smaller than the permissible maximum value 0 pMAX, the process proceeds to step 106; otherwise, the process proceeds to step 107.
  • Step 106 The state at this point is a state in which the pitching angular velocity ⁇ ⁇ is a large positive value and the ⁇ angle 0 ⁇ is within the controllable range of the allowable maximum value 0 PMAX or less. . Therefore, the normal rotation command S1 of the hydraulic motor 14a is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular velocity. As a result, the directional control valve 31 is switched to the position 31a, and the hydraulic motor 14a rotates forward at a predetermined magnitude of the precession shaft rotational angular velocity ⁇ . Thereafter, the process returns to the first step 100 and repeats the above. Similarly, it is assumed that the polarity of each control is set so that the gyro moment MJ is generated in the direction opposite to the positive pitching angular velocity when the hydraulic motor 14a rotates forward.
  • Step 107 When this step is reached from step 102, the rotation control of axis ⁇ is stopped because the pitching angular velocity ⁇ ⁇ is within the range of the above-mentioned insensitivity setting value. There is a need to.
  • the rotation control of the shaft ⁇ is temporarily stopped because the ⁇ angle ⁇ is larger than the allowable maximum value ⁇ . There is a need. Therefore, in this step, the output of the positive rotation command S1 and the negative rotation command S2 of the hydraulic motor 14a is stopped. Thereafter, the process returns to the first step 100 and repeats the above.
  • the hydraulic motor 14a is rotationally driven to rotate the shaft P at the predetermined angular velocity ⁇ , and the gyro moment MJ proportional to the angular velocity ⁇ is changed to the pitching angular velocity. Occurs in the opposite direction to q.
  • the hydraulic motor 14a is rotationally driven until the pitching angular velocity becomes a very small value in the vicinity of 0, and when it becomes a value in the vicinity of 0, the hydraulic motor 14a in step 107 Stops the gyro-moment MJ.
  • Gyro moment MJ is generated in the direction in which pitching angular velocity o> q is reduced by performing control in accordance with the above-described arithmetic processing flow, and pitching is suppressed a3.
  • an electric motor is used as the shaft drive motor 14
  • a DC motor is used as the electric motor, but the operation and effects of the AC motor do not change.
  • a DC motor 14b and a DC motor drive amplifier 32 which are different from the configuration in the case of the above-described hydraulic motor, will be described.
  • the DC motor 14b is used for controlling the rotation of the shaft P in the same manner as the hydraulic motor 14a described above, and is proportional to the magnitude of the DC voltage applied between the terminals A1 and A2 of the armature coil A.
  • the motor rotates at the exemplified angular velocity.
  • the DC motor drive amplifier 3 2 is a power amplifier that drives the DC motor 14 b, and inputs the positive rotation command S 1 and the negative rotation command S 2 of the motor output from the first arithmetic unit 20, and Motor coarsely moves so that DC motor 14b rotates in the direction of rotation corresponding to the command signal.
  • the DC motor drive amplifier 32 drives the terminal A 1 to A so that the DC motor 14 b rotates forward at a preset angular velocity.
  • a predetermined positive voltage is applied to 2.
  • the electric motor drive amplifier 32 connects the terminal A1 to A2 so that the DC motor 14b rotates negatively at the angular velocity set in advance. Then, a predetermined negative voltage is applied.
  • the pitching angular velocity 6> q as in the previous embodiment is obtained. Pitching can be controlled more stably than when the control target is.
  • FIG. 20 shows an embodiment of a control circuit block diagram of a hydraulic motor for controlling the angular velocity ⁇ in proportion to the pitching angular acceleration.
  • the D / A 28 is a DZA converter that outputs a command signal S3 of the angular velocity ⁇ , and converts digital data of a bit (where ⁇ ⁇ ⁇ is a natural number of 2 or more) output from the CPU 21. Convert to analog signal.
  • the smoother the control of angular velocity ⁇ .
  • the servo amplifier 38 inputs the command signal S3 of the angular velocity ⁇ and the rotation speed (which corresponds to the angular velocity ⁇ ) signal S4 of the hydraulic motor 14a at the same time as the command signal S3, and the deviation of the two signals is The output current is controlled so that it becomes zero.
  • This output current signal is connected to the operation solenoid 37 d of the flow control servo valve 37.
  • the flow control servo valve 37 controls the output flow rate.
  • the flow rate is controlled by controlling the amount of displacement of the spool inside the servo amplifier 38 in proportion to the magnitude of the output current signal of the servo amplifier 38 input to 37d.
  • the flow control servo valve 37 is in the neutral position 11 37 b, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 at this time is the hydraulic oil input port. And is drained from the return port to tank 34 as it is.
  • the two ports on the side of the factory are connected to the inlet port of the hydraulic motor 14a during the forward rotation and the inlet port during the negative rotation of the hydraulic motor 14a via lines 35 and 36, respectively.
  • a motor angular velocity detector 19 for detecting the rotational speed is attached to the hydraulic motor 14a, and the motor angular velocity signal S4 output from the motor angular velocity detector 19 is connected to the feedback input terminal of the servo amplifier 38. Control.
  • the motor angular velocity detector 19 for example, a tachometer or a pulse generator can be used.
  • the command signal S 3 for the angular velocity ⁇ ⁇ is an analog voltage signal that swings positive and negative around 0 V. It is assumed that a positive voltage signal is output as the command signal S3 when the hydraulic motor 14a rotates forward, and a negative voltage signal is output as the command signal S3 when the hydraulic motor 14a rotates negatively. Now, when a command signal S 3 of a positive voltage signal is input to the servo amplifier 38, the servo amplifier 38 is set so that the deviation between the command signal S 3 and the rotation speed S 4 of the hydraulic motor 14 a is reduced. Outputs a current signal to the operation solenoid 37d.
  • the current signal becomes a positive current signal
  • the spool of the flow control servo valve 37 moves to the 37a side by a displacement amount according to the magnitude of the current signal. Therefore, pressure oil having a flow rate proportional to this displacement flows into the inflow port during the forward rotation of the hydraulic motor 14a via the line 35, flows out of the port on the opposite side, and flows through the line 3 Drain to tank 34 via 6.
  • the hydraulic motor 14a rotates forward at a rotation speed proportional to the above flow rate, and the rotation speed signal (corresponding to the angular speed ⁇ ) S4 is fed back to the servo amplifier 38. In this manner, the hydraulic motor 14a is feedback-controlled so that the hydraulic motor 14a rotates forward following the forward rotation command signal S3.
  • the hydraulic motor 14a performs negative rotation at a rotation speed proportional to the above flow rate, and the rotation speed signal S4 is fed back to the servo amplifier 38. In this manner, the feedback control of the hydraulic motor 14a is similarly performed so that the hydraulic motor 14a performs the negative rotation following the negative rotation command signal S3.
  • FIG. 21 shows a flowchart of a calculation process in a case where the control target having the above configuration is expressed by the expression “angular velocity ⁇ — ⁇ angular acceleration—0”. Based on this, the control flow will be described.
  • Step 1 Input the pitching angular velocity o q from the pitching angular velocity detector 16, and proceed to Step 11.
  • Step 1 1 1 Calculate the pitching angular acceleration aq from the pitching angular velocity o> q.
  • Step 1 1 2 Input the p angle 0p from the p angle detector 15 and compare this p angle 0 ⁇ with the maximum allowable value 0 pMAX previously stored in the memory (ROM 22 or RAM 23). Compare. This allowable maximum value 0PMAX is the same as described above. If the p angle 0 p is equal to or smaller than the permissible maximum value 0pMAX, proceed to step 113. Otherwise, proceed to step 115.
  • K is It is a positive constant set to a predetermined value so that the vibration can be stably suppressed. After this, go to step 1 14.
  • Step 1 14 The angular velocity command signal S3 of the hydraulic motor 14 a corresponding to the angular velocity command value V 0 obtained above is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular acceleration aq. .
  • a positive angular velocity command signal S3 is output to the servo amplifier 38.
  • the hydraulic motor 14a rotates forward with an angular velocity proportional to the magnitude of the positive angular velocity command signal S3, and following this command signal S3.
  • each control is set so that when the hydraulic motor 14a rotates forward, the gyro MJ is generated in the direction opposite to the positive pitching angular acceleration ⁇ q. The same applies to the case where the pitching angular acceleration is negative. Thereafter, the process returns to the first step 110 and repeats the above.
  • Step 1 15 The rotation control of the axis P is temporarily stopped because the p angle 0 p is equal to or larger than the allowable maximum value 0 PMAX. Therefore, in this step, the output of the angular velocity command signal S3 of the hydraulic motor 14a is stopped. Thereafter, the process returns to the first step 110 and repeats the above.
  • step 113 an angular velocity command value proportional to the pitching angular acceleration is obtained, and in step 114, an angular velocity command signal S3 corresponding to the angular velocity command value V0 is output to the servo amplifier 38.
  • the servo amplifier 38 and the flow control servo valve 37 control the hydraulic motor 14a to rotate in the rotation direction that matches the sign of the angular velocity command signal S3 and at an angular velocity proportional to the magnitude. .
  • ttP rotates at an angular velocity ⁇ having a magnitude proportional to the pitching angular acceleration otq, and a gyro moment MJ having a magnitude proportional to the angular velocity ⁇ is generated in a direction opposite to the pitching angular acceleration aq.
  • the gyro moment MJ is generated in the direction in which the pitching angular acceleration a q is reduced, and the pitching can be more stably damped.
  • FIG. 22 is a block diagram of a control circuit of an embodiment using a DC servomotor 14b and a servo amplifier 39 for driving the same, and a configuration different from the previous embodiment will be described.
  • the DC servo motor 14b is used to control the rotation of the axis P.
  • the motor rotates at an angular velocity proportional to the magnitude of the DC voltage applied between the terminals A1 and A2 of the armature coil A.
  • DC servo motor 14b rotates positively, and a voltage at which terminal A1 is negative with respect to A2 is applied. Then, it is assumed that the DC servo motor 14b rotates negatively.
  • the servo amplifier 39 inputs the command signal S 3 of the angular velocity ⁇ ⁇ output from the DZA 28 of the first arithmetic unit 20 and at the same time, rotates the DC servo motor 14 b at the rotational speed (corresponding to the angular velocity ⁇ ⁇ ).
  • the signal S4 is input, and the output voltage is controlled so that the difference between the two signals becomes zero.
  • This output voltage signal is connected to the terminals A1 and A2 of the armature coil A of the DC servomotor 14b.
  • the rotation speed around the axis P is controlled with the control target of setting the pitching angular velocity yq or the pitching angular acceleration aq to a predetermined value.
  • the control target can be to set the pitching angle 0 q to a predetermined value, and a control configuration block diagram in this case is shown in FIG.
  • the pitching angle detector 17 is provided in the stabilizer section, and the pitching angle signal detected by this is input to the first arithmetic unit 20.
  • the first arithmetic unit 20 calculates the pitching angle 0 q
  • the angular velocity ⁇ ⁇ of the gyro axis J around the WP is controlled so as to be a predetermined value.
  • the generated gyro moment MJ can control the pitching.
  • the biting angle detector 17 may be, for example, an inclinometer or a gyrocompass.
  • the pitching angular velocity signal output from the pitching angular velocity detector 16 of the previous embodiment may be obtained by integration.
  • FIG. 24 shows a block diagram of the control configuration of the embodiment in that case.
  • the pitching angle 0 q, the pitching angular velocity ⁇ q, and the pitching angular acceleration are respectively represented by a pitching angle detector 17 Detector 16 and pitching angular acceleration detector 18 are used for detection.
  • These detectors may obtain the pitching angle by integrating the pitching angular velocity signal, for example, as described above, or may obtain the pitching angular acceleration by differentiating the pitching angular velocity signal.
  • the other configuration is the same as that described above, except that the first arithmetic unit 20 is, for example, a CPU system, which outputs a motor angular velocity command signal based on the arithmetic result, and the motor drive unit 30 is a motor drive servo.
  • the shaft drive motor 14 is an amplifier, and is a servomotor for rotating the gyro shaft J around the axis P.
  • a hydraulic motor when a hydraulic motor is used as the drive motor 12, when the hydraulic actuator for work equipment or traveling needs output increase, the pressure to the drive motor 12 is increased.
  • An example is shown in which the oil supply can be temporarily stopped or the drive motor 12 can be used as a hydraulic bomb. This is because the rotating body 1 Because it has a ment, it utilizes the fact that a rotating body rotating at high speed stores a large amount of energy due to the flywheel effect.
  • a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the drive motors 1 and 2 is usually shared with a main hydraulic pump that supplies hydraulic oil to a working machine for construction equipment or a hydraulic actuator for traveling. It is desirable in terms of economy and installation space.
  • the supply to the drive motor 12 is temporarily stopped, and the surplus hydraulic pump output is used for the working machine or traveling hydraulic actuator.
  • the output can be increased by operating the drive motor 12 as a hydraulic pump using the accumulated energy of the rotating body 11 and turning this output to a hydraulic machine for work equipment or traveling. .
  • FIG. 25 shows the stabilizer section of the present embodiment.
  • the drive motor 12 is a hydraulic motor and rotates the rotating body 11 at high speed via the clutch 40.
  • FIG. 26 shows an example of a control circuit block diagram in this case, which will be described with reference to FIG.
  • the second computing device 50 is composed of, for example, a CPU system, and its main part has the same configuration as that of the first computing device 20. Therefore, the main parts of the configuration of the second arithmetic unit 50 and the first arithmetic unit 20 may be shared.
  • the switching signal S 5 output to the operating solenoid section 42 c of the directional switching valve 42 and the clutch switching signal S 6 output to the clutch 40 are both output registers of the second arithmetic unit 50 (see FIG. (Not shown), each of which is, for example, a 1-bit on or off signal.
  • the directional control valve 42 switches between supplying or stopping supply of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 to the hydraulic motor 12a.
  • the signal S5 is input.
  • the output port on the hydraulic motor 12 a side of the directional control valve 42 is connected to the inflow port of the hydraulic motor 12 a via the conduit 45.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is guided to the input port of the directional control valve 42 via a pipe 47 and the input of the traveling directional control valve 44 via a pipe 49. Guided to power port.
  • the directional control valve 44 drives the traveling hydraulic actuator 66, and the directional switching valve for the work equipment and the hydraulic actuator are used. It is the same even if it exists.
  • the direction switching valve 42 switches to the position of 42 a, and the pressure oil from the hydraulic pump 33 passes through the hydraulic motor 1 2 via the line 45.
  • the pressure oil flowing into a and flowing out of the hydraulic motor 12 a is drained to the tank 34.
  • the hydraulic motor 12a rotates in a predetermined direction.
  • the switching signal S 5 is the hydraulic oil supply stop signal
  • the direction switching valve 42 switches to the position 4 2 b, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied from the direction switching valve 42 to the end. No, the rotation of the hydraulic motor 1 a stops overnight.
  • the amount of the oil supplied to the hydraulic motor 12a is supplied to the directional changeover valves 42, 44 and the hydraulic actuators 66 for work equipment and traveling via the pipeline 49. Is done.
  • a relief valve 67 is provided so that the pressure at the input port of the direction switching valve 42 does not become larger than a specified value.
  • the clutch 40 transmits or interrupts the driving force of the hydraulic motor 12a to the rotating body 11, and is activated by a clutch connection / disconnection switching signal S6 output from the second arithmetic unit 50.
  • the operating state input means 41 is for inputting a signal indicating a working machine of the construction machine or a load state of traveling to the second arithmetic unit 50.
  • the input load state signal indicates the current output status of the working machine and traveling, the necessity of adding the output, the output status of the hydraulic pump based on the detection of the engine speed, and the like.
  • the operation state input means 41 may be a switch that can be operated when the operator determines that the output of the working machine or the traveling needs to be increased.
  • Step 1 220 Input the load state signal from the operation state input means 4 1, and proceed to Step 1 2 1.
  • Step 1 2 1 Based on the input load state signal, it is determined whether or not to stop supplying hydraulic oil to the hydraulic motor 1 2 a.If so, proceed to Step 1 22 and otherwise. Goes to step 1 2 3. For example, when the excavator's excavating power is insufficient, when the traveling speed needs to be further increased, the engine speed can be determined. When the pressure drops, stop supplying hydraulic oil to the hydraulic motor 12a.
  • Step 1 2 2 At the same time as outputting the command to disconnect the clutch 40, output the command to stop supplying hydraulic oil to the hydraulic motor 12 a.
  • Step 1 2 3 At the same time as outputting the hydraulic oil supply command to the hydraulic motor 12 a, output the clutch connection command.
  • the operation in such a configuration is as follows. If the load on the work equipment and traveling increases temporarily and the output needs to increase, the clutch 40 is disconnected and the switching valve 42 is supplied with hydraulic oil to the hydraulic motor 12 a. Outputs stop command. As a result, the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 33 to the hydraulic motor 12a can be supplied to the working machine or traveling hydraulic actuator 66. As a result, the output of the working machine or traveling is increased, and efficient work can be performed. Also, at this time, the stabilizer 10 coasts due to the inertial moment of the rotating body 11 (hereinafter, referred to as coasting operation), so that the pitching vibration control by the gyro moment can be performed. If the vibration suppression control is performed for a long time during the coasting operation, the stored energy of the rotating body 11 will be consumed and the rotation speed will decrease. Therefore, coasting should be performed only when necessary and only for a short time.
  • coasting operation the inertial moment of the rotating body 11
  • Still another example is an example in which not only the supply of hydraulic oil to the hydraulic motor 12a is stopped but also the auxiliary function of the main hydraulic pump 33 is provided by using the hydraulic motor 12a as a hydraulic pump. Will be described.
  • the rotating body rotation speed detector 55 detects the rotating speed of the rotating body 11 and is attached to the rotating body 11 as viewed from the clutch 40.
  • the rotation speed signal S 9 is input to the second arithmetic unit 50.
  • the rotating body 11 and the rotating body rotation speed detector 55 perform inertial motion, and the gyro moment of the stabilizer 10 can be generated.
  • the tilt angle control type hydraulic motor 12b (hereinafter referred to as “hydraulic motor 12b") can control the rotation speed by controlling the tilt angle of a swash plate or a tilt axis, and the tilt angle is controlled by a flow control servo valve. 6 8 is proportional to the output flow rate.
  • Flow control Slope output from the second processing unit 50 to the operation solenoid 68 a of the servo valve 68 The angle control command signal S 8 is connected, and the output flow rate of the flow control servo valve 68 is controlled in proportion to the magnitude of the current of the tilt angle control command signal S 8.
  • the direction switching valve 43 is a switching valve that switches the hydraulic motor 12b to the pump mode or the motor mode, and receives a switching signal S7 from the second arithmetic unit 50 into its operation solenoid part 43c. Is done.
  • the two output ports on the hydraulic motor 12 b side of the directional control valve 43 are connected to the inflow port and the outflow port of the hydraulic motor 12 b via lines 45 and 46, respectively.
  • the direction switching valve 43 switches to the position of 43b, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the pipeline 47, the direction switching valve 43, and the pipeline. It flows into the hydraulic motor 1 2b via 4 5.
  • the hydraulic oil flowing out of the hydraulic motor 12b is drained to the tank 34 via the pipelines 46, 48b and 48a.
  • the hydraulic motor 12b rotates in a predetermined direction.
  • the pressure oil from the hydraulic pump 33 is guided to the traveling directional control valve 44 and the hydraulic motor 66 via the pipe 49, and is drained to the tank 34 via the pipe 48a. Is done.
  • the direction switching valve 43 When the switching signal S7 is in the pump mode, the direction switching valve 43 is in the position of 43a. At the same time, when the clutch 40 is engaged, the rotating body 11 is coasting due to its accumulated energy, so that the hydraulic motor 12b is driven to move in the same direction as in the motor mode. Continue the rotation. As a result, the oil in the tank 34 is sucked into the inflow port of the hydraulic motor 12b via the pipes 48a and 48b, the directional control valve 43a and the pipe 45, It is discharged as pressurized oil by the hydraulic motor 12b that is coasting. This indicates that the hydraulic motor 12b is operating as a hydraulic pump, and the hydraulic oil from the hydraulic motor 12b is guided to the line 46, the direction switching valve 43a, and the line 47. The pressurized oil and the pressurized oil discharged from the hydraulic pump 33 merge to flow into the direction switch valve for the working machine or traveling through the pipe 49.
  • Step 13 0 An operation processing flowchart of one embodiment of the second dropping device 50 having the above configuration will be described with reference to FIG. (Step 13 0)
  • the rotating speed signal S 9 of the rotating body 11 is input from the rotating body rotation speed detector 55, and the process proceeds to step 13 1.
  • Step 1 3 1 It is determined whether the magnitude of the rotation speed signal S 9 is smaller than the predetermined minimum rotation speed o) KL.If smaller, proceed to Step 1 32, otherwise, go to Step 13. Proceed to 1 3 7.
  • Step 1332 If the state at this time is the pump mode, the clutch disconnection is output as the command signal S6 to the clutch 40, and the rotating body 11 performs coasting operation. Since the hydraulic motor 12b is disconnected from the rotating body 11, the hydraulic motor 12b loses rotational energy and stops, and the pump mode is released. If the state at this time is the motor mode, the hydraulic motor 12 b is rotated in the motor mode as it is, and the process proceeds to step 13.
  • Step 1 3 A load state signal is input from the operation state input means 4 1, and the process proceeds to Step 1 3 4.
  • Step 13 4) Check the load state signal to determine whether there is a request for running or an increase in the output of the work equipment. If there is a request, go to step 1 35, otherwise go to step 1 36.
  • Step 1 35 Perform the above-mentioned coasting or motor mode operation. After that, return to step 130 and repeat the above.
  • Step 1 3 6 During coasting operation, the motor mode is output as the switching signal S 7 to the operation solenoid section 4 3 c of the directional switching valve 43, and then the clutch is output as the command signal S 6 to the clutch 40. Outputs the connection mode to the motor mode and accelerates the rotating body 1 1. Then, return to step 130 and repeat the above.
  • Step 1 3 It is determined whether or not the magnitude of the rotational speed signal S 9 of the rotating body 11 is larger than a predetermined maximum rotational speed ⁇ ⁇ . If it is large, the process proceeds to Step 1 3 8, otherwise. If so, go to step 1 39.
  • Step 1 3 8 Outputs the tilt angle control command signal S 8 to control the tilt angle of the swash plate or the tilt axis of the hydraulic motor 12 b so that the rotation speed of the hydraulic motor 12 b becomes a predetermined speed. I do.
  • the hydraulic motor 12b cannot control the tilt angle of its swash plate or swash axis.
  • the clutch disengagement may be output to the command signal S6 to the clutch 40 to perform the coasting operation. Then, go to step 1 39.
  • Step 1 39 Input the load state signal from the operation state input means 41, and proceed to Step 140.
  • Step 140 Referring to the load state signal, it is determined whether there is a request to increase the output of the traveling machine or the working machine. If there is a request, go to step 14 1. If not, go to step 14 2.
  • Step 14 1 After outputting the pump mode as the switching signal S 7 to the operation solenoid section 4 3 c, the clutch connection is output as the command signal S 6 to the clutch 40 and the pump mode is entered. I do. Next, proceed to Steps 14 2.
  • Step 1 4 2 Outputs the tilt angle control command signal S 8 in accordance with the change in the rotation speed signal S 9 of the rotating body 11 so that the amount discharged as the hydraulic pump becomes constant, and the hydraulic motor 1 2 Control the angle of inclination of the swash plate or the oblique axis of b.
  • the rotation speed of the hydraulic motor 12b is set to be lower than the maximum rotation speed ⁇ .
  • the magnitude of the gyro moment M J generated when the gyro axis J is rotated around the axis ⁇ at an angular velocity ⁇ ⁇ is proportional to the angular momentum of the rotating body 11. Therefore, when the rotation speed of the rotating body 11 changes, the magnitude of the generated gyro moment M J also changes, so that a stable gyro moment cannot be obtained. For this reason, pitching cannot be controlled stably. In such a case, the magnitude of the proportionality constant ⁇ for obtaining the command value of the angular velocity ⁇ is changed so as to reduce the influence of the change in the rotation speed of the rotating body 11.
  • the seventh embodiment is an example in which among the equipment 60 mounted on a construction machine or the like, for example, among the electric equipment, the equipment normally used while rotating at high speed is used as the stabilizer 10. is there.
  • these rotating devices those having a relatively large angular momentum can be used by providing an axis P orthogonal to the rotating wheel (referred to as a gyro axis J).
  • FIG. 32 shows an eighth embodiment in which, as the stabilizer 10, an engine 63, which is another rotating device, is used among the construction machine mounted devices 60.
  • the engine 63 is provided to have an auxiliary function separately from the main engine, and is provided to drive the hydraulic pump 64, the generator, and the like.
  • the rotation axis of the engine 63 and the hydraulic pump 64 is a gyro axis J, and the engine 63 and the hydraulic pump 64 are supported so as to be freely movable around an axis perpendicular to the gyro axis J. do.
  • the engine 63 can be used as the rotating body 11. Also in this example, it is not necessary to newly provide another stabilizer 10, so that the weight of the vehicle body and the maintainability can be improved.
  • the hydraulic excavator has been described as an example, but the same applies to other upper swing type construction machines.
  • the crawler-type lower traveling body may be a wheel-type traveling body.
  • the present invention can suppress pitching without increasing the size of the entire vehicle body, obtain an effective damping action, and is useful as a biting damping device for a top-turning construction machine that does not impair maintainability. It is.

Abstract

A pitching damping device for a construction machine that can provide an effective vibration damping action by suppressing pitching without making a vehicle body larger. To this end, a gyrostabilizer (10) mounted on an upper swinging body (2) comprises a rotary body (11) having a great inertia moment and adapted to rotate at a high speed around a gyro axis (J) by means of a driving motor (12), and a support member (13) for rockingly supporting the rotary body (11) about a precession axis (P) intersecting perpendicularly to the gyro shaft (J), wherein one of the gyro axis (J) and the precession axis (P) is disposed in parallel to a swing axis (S), while the other is disposed perpendicularly to a pitching axis of the upper swinging body (2).

Description

明 細 害 上部旋回式建設機械のピッチング制振装置 技 術 分 野  Pollution damping device for top-turning construction machinery
本発明は、 上部旋回式建設機械のピッチングを制振するための装置に係り、 特 には、 ジャイロスタビライザを適用した制振装置に関する。 背 景 技 術  The present invention relates to a device for damping pitching of an upper swing type construction machine, and more particularly to a damping device to which a gyro stabilizer is applied. Background technology
建設機械の車体上に旋回釉の回りに旋回自在な上部旋回体を有すると共に、 上 部旋回体に作業機を備えている、 例えば油圧ショベルや移動式クレーン等のいわ ゆる上部旋回式建設機械が、 多用されている。 このような上部旋回式建設機械に おいては、 作業機による作業時に上部旋回体の前方にモーメ ン トが掛かり、 これ によって前後方向の振れ、 即ちピッチングが発生する。 このピッチングについて A so-called upper-swing construction machine, such as a hydraulic shovel or a mobile crane, has an upper-slewing body that can be swiveled around a swirl glaze on the body of the construction machine and has a working machine on the upper-slewing body. , Are heavily used. In such an upper revolving construction machine, a moment is applied in front of the upper revolving superstructure at the time of work by the work machine, and this causes a swing in the front-rear direction, that is, pitching. About this pitching
、 油圧ショベルを一例として図 3 3で説明する。 油圧ショベル 1 は、 下部走行体 3上に旋回自在な上部旋回体 2を有し、 上部旋回体 2の前端側に鉛直面内に揺動 可能なブーム 4を備えている。 また、 ブーム 4の先端にアーム 5を、 更にアーム 5の先端にバゲッ ト 6を、 夫々鉛直面内に揺動可能に備えている。 掘削作業時に は、 オペレータはブーム 4、 アーム 5及びバゲッ ト 6の各操作レバーを操作して 作業機を駆動する。 このとき、 掘削作業に伴って作業機を鉛直方向に揺動したり 停止させたりするので、 車体全体がピッチングの振動をする。 このピッチングは 、 矢印 Bで示すように、 旋回軸 Sが地表面と交わった点 Cを支点にし、 作業機の 向いている上部旋回体 2の前後方向に振動する。 FIG. 33 shows an example of a hydraulic excavator. The hydraulic excavator 1 has an upper swing body 2 that can swing on a lower traveling body 3, and a boom 4 that can swing in a vertical plane at the front end side of the upper swing body 2. An arm 5 is provided at the end of the boom 4 and a baguette 6 is provided at the end of the arm 5 so as to be swingable in a vertical plane. During excavation work, the operator operates the boom 4, arm 5, and baguette 6 operating levers to drive the work equipment. At this time, the work machine swings or stops vertically in the excavation work, so that the entire vehicle body vibrates in pitching. This pitching oscillates in the front-rear direction of the upper revolving superstructure 2 facing the work machine with the point C at which the revolving axis S intersects the ground surface as a fulcrum, as shown by the arrow B.
このような車体の振動は、 オペレータにとって乗り心地が悪いばかりでなく作 業機を操作しにくいので、 作業性が低く疲労し易い。 また、 振動のため、 車体各 部品の取り付け部の接み、 磨耗等を招き易いという問題がある。 従来は、 このピ ツチングを小さくするために、 上部旋回体 2の後端部にカウンタウ イ ト 7を設 け、 ピッチングに対する車体の惯性イナ一シャを大きく している。 従って、 ピッ チングをできるだけ抑えるにはカウンタウヱイ ト 7の重遣が大きいほど良い。 Such vibration of the vehicle body not only makes the rider uncomfortable but also makes it difficult for the operator to operate the work machine. In addition, there is a problem that the vibration tends to cause abrasion, etc. of the mounting portion of each body part due to vibration. Conventionally, in order to reduce this pitching, a counterweight 7 is installed at the rear end of the upper swing body 2. In addition, the inertia of the vehicle body against pitching is increased. Therefore, in order to suppress the pitching as much as possible, it is better to use the counterweight 7 as much as possible.
しかしながら、 カウンタウェイ ト 7の重量を大きくすると、 旋回駆動用の油圧 モータや油圧ポンプ等の出力も大きく しなければならず、 これに伴い各部品が大 型化して車体全体が大型になり、 高価なものとなる。 また、 油圧ショベルの場合 、 後方の重量が大きくなり、 バケツ ト刃先の掘削力が減少する問題が生じる。 発 明 の 開 示  However, if the weight of the counterweight 7 is increased, the output of the hydraulic motor and hydraulic pump for turning drive must also be increased. It becomes something. Also, in the case of a hydraulic excavator, a problem arises in that the rear weight increases, and the excavating force of the bucket edge decreases. Disclosure of the invention
本発明は、 かかる従来技術の問題点を解消するためになされたもので、 車体全 体を大型化することなく ピッチングを抑えることができると共に、 効果的な制振 作用が得られ、 また整備性も損なわれない上部旋回式建設機械のピッチング制振 装置を提供することを目的としている。  The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional technology, and it is possible to suppress pitching without increasing the size of the entire vehicle body, to obtain an effective vibration damping action, and to improve maintainability. The purpose of the present invention is to provide a pitching vibration control device for an upper swing type construction machine which is not impaired.
本発明に係る上部旋回式建設機械のピッチング制振装置は、  The pitching vibration control device of the upper swing type construction machine according to the present invention,
下部走行体上に取着されて旋回軸を中心として水平に旋回自在な上部旋回体と、 上部旋回体にモーメ ントが掛かるように取着される作業機とを有する上部旋回式 建投機械において、 An upper revolving construction and throwing machine having an upper revolving structure mounted on a lower traveling structure and capable of revolving horizontally about a revolving axis, and a working machine mounted so that a moment is applied to the upper revolving structure. ,
上部旋回体に、 ジャイロスタビライザを取着し、 Attach the gyro stabilizer to the upper rotating body,
ジャイロスタビライザは、 大きな惯性モーメントを有して、 駆動モータによりジ ャィ口 tt回りを高速回転する回転体と、 ジャィ口軸に直交するプリセッショ ン軸 回りに回転体を摇動自在に支持する支持部材とを備え、 The gyro stabilizer has a large kinetic moment, a rotating body that rotates at high speed around the gyro tt by the drive motor, and a support that movably supports the rotative body around a pre-set axis orthogonal to the gyro axle. And a member,
ジャィ口軸及びプリセヅション釉のいずれか一つが旋回軸と平行に配置されると 共に、 他の一つが上部旋回体のピッチング軸と直角に配置されることを特徴とす る。 It is characterized in that one of the gyroscopic axis and the precession glaze is arranged parallel to the pivot axis, and the other one is arranged perpendicular to the pitch axis of the upper revolving superstructure.
かかる構成により、 建設機械のピッチングにより生じる外力モーメントが、 ジ ャイロ軸をピッチング軸回りに回転させるので、 ジャィ口効果によりプリセッシ ヨン軸回りに回転体が回転させられる。 さらに、 プリセッショ ン袖回りの回転体 回転によって、 ピッチング W回りに上記外力モーメントと逆方向に、 これと釣り /JP96/01130 一 3 — 合うようなジャイロモーメ ン トが受動的に発生する。 このジャイロモーメ ン 卜が 、 ピッチングを抑えるように作用する。 With such a configuration, the external force moment generated by pitching of the construction machine rotates the gyro shaft around the pitching axis, so that the rotating body is rotated around the precession axis by the gyroscopic effect. Furthermore, the rotation of the rotating body around the pre-set sleeve causes the external force moment to rotate in the opposite direction to the above-mentioned external force moment around the pitching W. / JP96 / 01130 1 3 — Matching gyro moment is generated passively. The gyro moment acts to suppress pitching.
また、 ピッチング制振装置は、 ジャイロスタビライザが複数取着され、 複数の ジャイロスタビライザの内、 少なく とも一つは、 ジャィ口軸回りを高速回転する 回転体と反対方向に回転する回転体を備えてもよい。  Further, the pitching vibration suppression device has a plurality of gyro stabilizers attached, and at least one of the plurality of gyro stabilizers includes a rotating body that rotates in a direction opposite to a rotating body that rotates at high speed around the gyro mouth axis. Is also good.
かかる構成により、 それぞれのジャイロモーメ ン卜のピッチング方向以外の成 分を互いに打ち消し合うようにできる。 このとき、 ピッチングを制振する方向の それぞれのモーメ ントを合成したモーメ ントだけが作用し、 効果的な制振が可能 となる。 即ち、 ジャイロモーメ ン トの旋回成分及び左右方向 (いわゆる、 ローリ ング) 成分をキャンセルし、 ピッチングの制振に係わるモーメ ン トのみを生かす ことにより、 効果的な制振モーメン トが得られる。  With such a configuration, components other than the pitching direction of each gyro moment can be canceled each other. At this time, only the moment that combines the moments in the pitching damping direction acts, and effective damping is possible. In other words, an effective damping moment can be obtained by canceling the turning component and the left-right direction (so-called rolling) component of the gyro moment and utilizing only the moment related to the damping of pitching.
また、 ジャイロスタビライザの取着位鼸は、 上部旋回体上で、 旋回軸より後方 でもよい。 更に、 複数のジャイロスタビライザの取着位置は、 上部旋回体の側端 部又は後端部で、 旋回軸より後方でもよい。  Further, the mounting position 鼸 of the gyro stabilizer may be on the upper revolving superstructure and behind the revolving axis. Furthermore, the attachment position of the plurality of gyro stabilizers may be at the side end or the rear end of the upper revolving unit and behind the revolving shaft.
かかる構成により、 大きな質量を有するジャイロスタビライザが、 カウンタウ エイ トの一部として利用できるので、 車体重量を軽量化でき、 全体として小型化 できる。 特にカウンタウェイ トの近傍に設けると、 その効果も大きくなり、 しか も車体後郁からの整備性も良い。 さらに、 ¾数使用して構成し、 これらを分散し て配置すると、 車体後方の視界性を損なうことが無い。  With this configuration, the gyro stabilizer having a large mass can be used as a part of the counterweight, so that the weight of the vehicle body can be reduced and the overall size can be reduced. In particular, when installed near the counterweight, the effect will be greater and the maintenance from the rear of the vehicle will be better. In addition, by using multiple components and distributing them, the visibility behind the vehicle body is not impaired.
また、 ピッチング制振装鼴は、 支持部材に取謇されて、 ピッチング角速度を検 出するピッチング角速度検出器と、  Further, the pitching vibration suppression device is attached to a support member, and detects a pitching angular velocity, and a pitching angular velocity detector;
回転体のプリセッション袖回りの回転角度であるプリセッショ ン角度を検出する プリセッション角度検出器と、 A precession angle detector for detecting a precession angle, which is a rotation angle of the rotating body around the precession sleeve;
検出されたピッチング角速度、 検出されたピッチング角速度の微分値、 及び検出 されたピッチング角速度の積分値の内、 少なく とも一つの値に基づいてプリセッ シ 3ン軸回転角速度の指令傭を演算し、 検出されたブリセッション角度が予め記 憶している許容最大値より小さいとき、 ブリセッション軸回転角速度指令値を出 力する第 1演算装匱と、 Based on at least one of the detected pitching angular velocity, the differential value of the detected pitching angular velocity, and the integrated value of the detected pitching angular velocity, the command of the pre-set three-axis rotation angular velocity is calculated based on at least one of the values and detected. If the set bristle angle is smaller than the maximum allowable value stored in advance, the bristle shaft rotation angular velocity command value is output. The first computing equipment to power,
プリセッション軸回転角速度指令値に基づいて、 動力信号を出力するモータ駆動 装置と、 A motor driving device that outputs a power signal based on the precession shaft rotation angular velocity command value;
動力信号により、 プリセッショ ン軸回りに回転体を回転させるプリセッショ ン軸 駆動モータとを備えてもよい。 A pre-set shaft drive motor for rotating the rotating body about the pre-set shaft by a power signal may be provided.
かかる構成により、 前述と同様に、 ジャイロモーメ ン卜がジャイロ軸、 及びプ リセッ ショ ン軸に直交する岫の回りに発生する。 このように、 アクティ ブにジャ イロモーメ ン トを発生させてァクティ ブにピッチングを制振することができる。 このときは、 ブリセッ ショ ン軸角速度を制御して、 ピッチングの角度、 角速度及 び角加速度が制御目標値になるように、 最適なジャイロモーメ ン 卜が発生できる ので、 ピッチングをより効果的に制振可能である。  With such a configuration, the gyro moment is generated around the gyro axis and the XY perpendicular to the precession axis, as described above. In this way, active gyro moment can be generated to actively control pitching. In this case, the optimal gyro moment can be generated so that the pitch angle, the angular velocity, and the angular acceleration are controlled to the control target values by controlling the angular velocity of the blissation shaft, so that the pitching is more effectively controlled. Can be shaken.
また、 ピッチング制振装置は、 プリセッショ ン軸回りの回転体の回転速度を検 出する回転速度検出器と、  Further, the pitching vibration suppression device includes a rotation speed detector for detecting a rotation speed of the rotating body around the pre-set shaft,
ブリセッ ショ ン軸回転角速度指令値及び検出された回転速度を入力して偏差が小 さくなるようなブリセッ ション袖駆動モータの励力信号を出力するモータ駆動装 置とを備えてもよい。 A motor drive device may be provided that inputs a command value of the rotation angle speed of the blission shaft and the detected rotational speed and outputs an excitation signal of the bristle sleeve drive motor such that the deviation is reduced.
かかる構成により、 ブリセッショ ン軸角速度を制御する際、 ブリセッショ ン角 度が所定値以上になったら、 この角速度制御を停止する。 これにより、 作業中に 旋回方向のジャィ口モーメ ン トによって上部旋回体が大きく旋回することを防止 する。 即ち、 ブリセッション軸角速度をァクティブに制御するとき、 その角速度 をフィ ー ドバック制御によって精度良く制御した方が、 安定したジャイロモーメ ントを得ることができる。  With such a configuration, when controlling the bristle shaft angular velocity, the angular velocity control is stopped when the brission angle becomes a predetermined value or more. Thus, it is possible to prevent the upper swing body from turning significantly due to the gyro moment in the turning direction during the work. That is, when actively controlling the bristle shaft angular velocity, it is possible to obtain a stable gyro moment by controlling the angular velocity with high accuracy by feedback control.
また、 ピッチング制振装置は、 駆動モータが油圧モータであり、  In the pitching damping device, the driving motor is a hydraulic motor,
油圧モータと回転体との間に配設されるクラッチと、 作業機用又は走行用のァク チユエ一夕と、 ァクチユエ一夕の負荷伏態の信号を出力する運転状態入力手段と 、 圧油を吐出する油圧ポンプと、 吐出される圧油を油圧モータ又はァクチユエ一 タに切り換えて供給する方向切換弁と、 負荷状態信号に基づいて、 少なく ともァクチユエ一夕の出力増加が必要と判断す る場合、 クラッチに切断指令を出力すると共に、 吐出される 油をタンク又はァ クチユエ一夕へ切り換える指令を方向切換弁に出力する第 2演算装置とを備えて もよい。 A clutch disposed between the hydraulic motor and the rotating body; a working machine or traveling actuator; an operating state input means for outputting a signal of the load state of the actuator; and hydraulic oil; A hydraulic pump that discharges pressure, a directional switching valve that switches and supplies discharged hydraulic oil to a hydraulic motor or an actuator, If it is determined based on the load state signal that at least the output of the actuator needs to be increased at least, a disconnection command is output to the clutch, and a command to switch the discharged oil to the tank or the actuator is sent to the direction switching valve. And a second arithmetic unit that outputs the data to the second arithmetic unit.
かかる構成により、 作業機や走行の一時的な出力増加の要求があったら、 油圧 モータへの圧油の供給を停止し、 この分の油量を作業機や走行の方へ供給する。 これにより、 作業機や走行の一時的な出力増加が可能となり、 作業を効率的に行 う ことができる。  With this configuration, when there is a request for a temporary increase in the output of the working machine or traveling, the supply of the hydraulic oil to the hydraulic motor is stopped, and the amount of oil is supplied to the working machine or traveling. This makes it possible to temporarily increase the output of the working machine and traveling, thereby enabling efficient work.
また、 ピッチング制振装置は、 回転体に取養されて、 回転体の回転速度を検出 する回転体回転速度検出器を備え、  Further, the pitching vibration suppression device includes a rotating body rotation speed detector that is fed by the rotating body and detects a rotating speed of the rotating body.
第 2演算装置は、 クラッチが切断状態で、 かつ回転体回転速度検出器からの回転 速度が予め記憶している ft小回転速度より小さい場合、 クラツチに接続指令を出 力して回転体の回転を加速させ、 When the clutch is in the disengaged state and the rotational speed from the rotational speed detector is smaller than the previously stored ft small rotational speed, the second arithmetic unit outputs a connection command to the clutch to rotate the rotational body. Accelerate
回転体回転速度検出器からの回転速度が予め記憶している最大回転速度より大き い場合、 クラツチに切断指令を出力して回転体を惰性回転させてもよい。 When the rotation speed from the rotation speed detector is higher than the maximum rotation speed stored in advance, a cutting command may be output to the clutch to cause the rotation body to coast.
かかる構成により、 クラッチ切断状態でも、 回転体は惰性運転により角運動量 を維持できる。 この角運動量でジャイロモーメ ン トを発生させるので、 ピッチン グの制振が可能となる。 このように、 回転数を検出して監視し、 回転数が所定の 範囲以内の入るようにすると、 ジャイロモーメ ン卜の大きさを安定させることが できる。  With this configuration, even when the clutch is disconnected, the rotating body can maintain the angular momentum by coasting. Since the gyro moment is generated by this angular momentum, pitching can be suppressed. As described above, when the rotation speed is detected and monitored, and the rotation speed falls within a predetermined range, the size of the gyro moment can be stabilized.
また、 ピッチング制振装置は、 駆勐モータが油圧モータであり、  In the pitching damping device, the driving motor is a hydraulic motor,
ァクチユエ一夕と、 連転状態入力手段と、 圧油を吐出する油圧ポンプと、 吐出される圧油を油圧モータに、 又は油圧モータの駆動時に生じる圧油をァクチ ユエ一夕に切り換えて供給する方向切換弁と、 A hydraulic pump, a continuous rotation state input means, a hydraulic pump that discharges hydraulic oil, and a hydraulic oil that is discharged or a hydraulic oil that is generated when the hydraulic motor is driven is switched to the hydraulic motor and supplied. A directional valve,
負荷伏態信号に基づいて、 少なくともァクチユエ一夕の出力增加を必要と判断す る場合、 油圧モータ駆動時に生じる圧油をァクチユエータに供給する指令を前記 方向切換弁に出力する第 2澳算装置とを傭えてもよい。 かかる構成によれば、 油圧モータへの圧油供給方向を正又は逆方向に切り換え る方向切換弁を設け、 油圧モータが圧油を供給されてモータとして回転中に方向 切換弁を逆方向に切り換える。 すると、 油圧モータは、 フライホイール効果で回 転体に蓄積されたエネルギーによって惰性回転を継統し、 タンクから油を吸引し 、 それを圧油として吐出するようになる。 このとき、 油圧モータは油圧ポンプと して作用している。 よって、 前述のように作業機や走行の一時的な出力増加の要 求があつたとき、 油圧モータをメイ ンポンプの補助的なポンプとして使用し、 一 時的な出力増加の要求に対してさらに効果的に対応できる。 When it is determined based on the load state signal that at least the output of the actuator needs to be increased at least, a second control device that outputs to the directional control valve a command to supply the actuator with pressure oil generated when the hydraulic motor is driven. May be used. According to this configuration, the direction switching valve for switching the pressure oil supply direction to the hydraulic motor in the forward or reverse direction is provided, and the direction switch valve is switched in the reverse direction while the hydraulic motor is supplied with the pressure oil and rotates as a motor. . Then, the hydraulic motor succeeds the inertial rotation by the energy accumulated in the rotating body by the flywheel effect, sucks oil from the tank, and discharges it as pressure oil. At this time, the hydraulic motor is acting as a hydraulic pump. Therefore, as described above, when there is a request for a temporary increase in the output of a work machine or traveling, a hydraulic motor is used as an auxiliary pump for the main pump, and the demand for a temporary increase in output is further increased. Can respond effectively.
また、 ピッチング制振装置は、 クラッチと、 回転体回転速度検出器とを備え、 第 2演算装置は、 回転体により油圧モータが駆動されて、 かつ回転速度検出器か ら入力された回転速度が予め記憶している最小回転速度より小さい場合、 或いは回転体回転速度検出器から入力された回転速度が予め記憶している最大回 転速度より大きい埸合、  Further, the pitching vibration suppression device includes a clutch and a rotating body rotation speed detector, and the second arithmetic unit is configured such that the hydraulic motor is driven by the rotating body, and the rotation speed input from the rotation speed detector is adjusted. If the rotation speed is smaller than the previously stored minimum rotation speed, or if the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector is larger than the previously stored maximum rotation speed,
クラツチに切断指令を出力して回転体を惰性回転させてもよい。 A cutting command may be output to the clutch to cause the rotating body to coast.
かかる構成により、 回転体の惰性運転中、 又は油圧ポンプモー ドで運転中に、 回転体の回転速度が所定値以下になった場合、 これらのモード運転を解除して、 通常の油圧モータによる加速運転を行なう。 これにより、 回転体の回転速度が低 下してピッチングの制振能力が低下することを防止できる。 また、 回転速度が所 定値以上になった場合、 惰性運転にすることで、 回転速度增加を防止して、 回転 体の角運動量を一定に維持できる。 この桔果、 ジャイロモーメ ン トが回転体の速 度変化によって受ける影響が小さくなり、 ピッチングを安定的に制振できる。 ま た、 回転速度が所定值以上になり機器が損傷するのを防止できる。  With this configuration, when the rotating speed of the rotating body falls below a predetermined value during the coasting operation of the rotating body or during the operation in the hydraulic pump mode, these modes of operation are canceled and the acceleration operation by the normal hydraulic motor is performed. Perform Thus, it is possible to prevent the rotational speed of the rotating body from decreasing and the vibration damping ability of pitching from decreasing. In addition, when the rotation speed exceeds a predetermined value, the coasting operation is performed to prevent the rotation speed from increasing and the angular momentum of the rotating body can be maintained constant. As a result, the gyro moment is less affected by the change in the speed of the rotating body, and the pitching can be stably damped. In addition, the device can be prevented from being damaged due to the rotation speed exceeding a predetermined speed.
また、 ピッチング制振装置は、 油圧モータが斜板又は斜軸の镇斜角を制御して 回転速度を制御する傾斜角制御式油圧モータであり、  Further, the pitching damping device is a tilt angle control type hydraulic motor in which the hydraulic motor controls the rotation speed by controlling the sloping angle of the swash plate or the oblique axis,
回転体回転速度検出器を僅え、 Reduce the rotating speed detector,
第 2演算装置は、 回転体回転速度検出器から入力される回転速度が予め記憶して いる最大回転速度より大きい場合、 入力される回転速度が最大回転速度を越えな いように、 傾斜角の制御指令を出力してもよい。 The second arithmetic unit determines that the input rotation speed does not exceed the maximum rotation speed when the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector is higher than the maximum rotation speed stored in advance. Thus, a control command for the tilt angle may be output.
かかる構成によれば、 傾斜角制御式油圧モータを用いるので、 斜板ゃ斜軸を制 御することにより、 回転体の回転速度をより精度良く安定させることができる。 これにより、 ジャイロモーメ ントが回転体の速度変化によって受ける影響を小さ くでき、 ピッチングをさらに安定的に制振できる。  According to such a configuration, since the tilt angle control hydraulic motor is used, the rotation speed of the rotating body can be stabilized more accurately by controlling the swash plate and the tilt axis. As a result, the effect of the gyro moment on the speed of the rotating body can be reduced, and the pitching can be more stably suppressed.
また、 ピッチング制振装置は、 油圧モータが傾斜角制御式油圧モータであり、 第 2演算装置は、 傾斜角制御式油圧モータが回転体の惰性回転により駆動されて 圧油を吐出している場合、 傾斜角制御式油圧モータからの吐出量が一定になるよ うに、 回転体回転速度検出器より入力した回転速度の変化に対応して、 傾斜角の 制御指令を出力してもよい。  Further, the pitching vibration suppression device has a configuration in which the hydraulic motor is a tilt angle control type hydraulic motor, and the second arithmetic unit has a configuration in which the tilt angle control type hydraulic motor is driven by inertial rotation of the rotating body to discharge pressure oil. Alternatively, a tilt angle control command may be output in response to a change in the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector so that the discharge amount from the tilt angle control hydraulic motor is constant.
かかる構成によれば、 傾斜角制御式油圧モータを油圧ポンプモー ドで使用する とき、 回転体の回転速度の変化に対応して傾斜角を制御するので、 ポンプモー ド での吐出量を一定にすることができる。 これにより、 回転体回転速度の変化が吐 出量に与える影響を低減できて、 ポンプモードで使用しても作業機や走行の速度 安定性が良い。  According to this configuration, when the tilt angle control type hydraulic motor is used in the hydraulic pump mode, the tilt angle is controlled according to the change in the rotation speed of the rotating body, so that the discharge amount in the pump mode is made constant. Can be. As a result, the effect of the change in the rotating speed of the rotating body on the discharge amount can be reduced, and the working machine and traveling speed are stable even when used in the pump mode.
また、 ジャイロスタビライザは、 建設機械に搭載され、 大きな惯性モーメ ン ト で高速回転する回転子を有する回転機器と、 回転機器の自転軸に直交するプリセ ッション軸と、 自転軸に直交するブリセッション軸回りに回転機器を摇動自在に 支持する支持部材とを備える記建設機械搭載機器でもよい。 更に、 回転機器はェ ンジンでもよい。  The gyro-stabilizer is mounted on a construction machine and has a rotating device that has a rotor that rotates at high speed with a large rotational moment, a precession axis that is orthogonal to the rotation axis of the rotating device, and a bristle axis that is orthogonal to the rotation axis. A construction machine-equipped device including a support member for rotatably supporting a rotating device around the device may be used. Further, the rotating device may be an engine.
かかる構成により、 搭載機器の数を減少することができるので、 車体の軽量化 や整備性向上を図れる。 図面の簡単な説明  With this configuration, the number of mounted devices can be reduced, so that the weight of the vehicle body can be reduced and maintainability can be improved. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は本発明の第一実施例に係るジャイロスタビラィザ装置を取着した油圧シ ョベルの側面図、  FIG. 1 is a side view of a hydraulic shovel to which a gyro stabilizer device according to a first embodiment of the present invention is attached.
図 2は図 1の油圧ショベルの平面図、 図 3は第一実施例に係るジャィロスタビライザ装置の斜視図、 Fig. 2 is a plan view of the excavator of Fig. 1, FIG. 3 is a perspective view of a gyro stabilizer device according to the first embodiment,
図 4は第一実施例のジャイロスタビライザ装置取着に係る別の例を示す油圧ショ ベルの側面図、 FIG. 4 is a side view of a hydraulic excavator showing another example of attachment of the gyro stabilizer device of the first embodiment,
図 5は図 4の油圧ショベルの平面図、 Fig. 5 is a plan view of the excavator of Fig. 4,
図 6は第一実施例に係る別の例となるジャイロスタビライザ装置の斜視図、 図 7は本発明の第二実施例に係る 2個のジャイロスタビライザ装置を取巷した油 圧ショベルの平面図、 FIG. 6 is a perspective view of another example of a gyro-stabilizer device according to the first embodiment, FIG. 7 is a plan view of an hydraulic excavator around two gyro-stabilizer devices according to a second embodiment of the present invention,
図 8は第二実施例に係る 2個のジャイロスタビライザ装置の斜視図、 FIG. 8 is a perspective view of two gyro stabilizer devices according to the second embodiment,
図 9は本発明の第三実施例に係るジャイロスタビライザ装置の設置可能範囲を示 す油圧ショベルの側面図、 FIG. 9 is a side view of a hydraulic excavator showing an installable range of the gyro stabilizer device according to the third embodiment of the present invention,
図 1 0は図 9の油圧ショベルの平面図、 FIG. 10 is a plan view of the excavator of FIG. 9,
図 1 1 は第三実施例に係るジャイロスタビライザ装置取着例を示す油圧ショベル の側面図、 FIG. 11 is a side view of a hydraulic shovel showing an example of mounting a gyro stabilizer device according to the third embodiment,
図 1 2は図 1 1の油圧ショベルの平面図、 FIG. 12 is a plan view of the excavator of FIG. 11,
図 1 3は本発明の第四実施例に係る別個にジャイロスタビライザ装置を取着した 油圧ショベルの側面図、 FIG. 13 is a side view of a hydraulic shovel according to a fourth embodiment of the present invention, to which a gyro stabilizer device is separately attached.
図 1 4は図 1 3の油圧ショベルの平面図、 FIG. 14 is a plan view of the excavator of FIG. 13,
図 1 5は本発明の第五実施例に係るジャイロスタビライザ装置の斜視図、 図 1 6は第五実施例に係るブリセッション軸の制御機能ブロック図、 FIG. 15 is a perspective view of a gyro stabilizer device according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 16 is a block diagram of a control function of a bristle shaft according to a fifth embodiment,
図 1 7は第五実施例に係る油圧モータによるプリセッショ ン ttの制御回路プロッ ク 、 FIG. 17 shows a control circuit block of the pre-set tt by the hydraulic motor according to the fifth embodiment.
図 1 8は第五実施例に係る C P Uによる演算処理フローチヤ一卜、 FIG. 18 is a flowchart of the arithmetic processing by the CPU according to the fifth embodiment.
図 1 9は第五実施例に係る電励モータによるプリセッショ ン ttの制御回路プロッ ク図、 FIG. 19 is a block diagram of the control circuit of the pre-set tt by the electric motor according to the fifth embodiment.
図 2 0は第五実施例の他の例に係る油圧モータによるブリセッション軸の制御回 路ブロック図、 FIG. 20 is a block diagram of a control circuit for a bristle shaft by a hydraulic motor according to another example of the fifth embodiment,
図 2 1 は第五実施例の他の例に係るブリセッション軸の制御フローチヤ一ト、 図 2 2は第五実施例の他の例に係る電動モータによるプリセッショ ン軸の制御回 路ブロック図、 FIG. 21 is a control flow chart of a recession axis according to another example of the fifth embodiment, FIG. 22 is a control circuit block diagram of a pre-set shaft by an electric motor according to another example of the fifth embodiment,
図 2 3は第五実施例の二番目の例のプリセッショ ン の制御機能プロック図、 図 2 4は第五実施例の三番目の例のプリセッショ ン岫の制御機能プロック図、 図 2 5は本発明の第六実施例に係るジャイロスタビライザ装 SIの斜視図、 図 2 6は第六実施例に係る油圧モータによる回転体制御回路プロック図、 図 2 7は第六実施例に係る油圧モータによる回転体制御のフローチヤ一ト、 図 2 8は第六実施例の他の例に係るジャイロスタビライザ装 Bの斜視図、 図 2 9は第六実施例の他の例に係る油圧モータによる回転体制御回路プロック図 図 3 0は第六実施例の他の例に係る油圧モータによる回転体制御のフローチヤ一 図 3 1 は本発明の第七実施例に係り、 電気機器をジャイロスタビライザ装魔とし て利用する埸合の斜視図、 Fig. 23 is a block diagram of the control function of the second embodiment of the fifth embodiment. Fig. 24 is a block diagram of the control function of the third embodiment of the fifth embodiment. FIG. 26 is a perspective view of a gyro-stabilizer device SI according to a sixth embodiment of the invention, FIG. 26 is a block diagram of a rotating body control circuit by a hydraulic motor according to a sixth embodiment, and FIG. 27 is rotation by a hydraulic motor according to a sixth embodiment. FIG. 28 is a perspective view of a gyro-stabilizer device B according to another example of the sixth embodiment, and FIG. 29 is a rotating body control circuit by a hydraulic motor according to another example of the sixth embodiment. Block diagram FIG. 30 is a flowchart of a rotating body control by a hydraulic motor according to another example of the sixth embodiment. FIG. 31 is a seventh embodiment of the present invention, in which an electric device is used as a gyro stabilizer armor. Perspective view of the case,
図 3 2は本発明の第八実施例に係り、 エンジンをジャイロスタビライザ装 Sとし て利用する場合の斜視図、 FIG. 32 is a perspective view of an eighth embodiment of the present invention, in which an engine is used as a gyro stabilizer unit S,
図 3 3は従来技術に係る油圧ショベルの掘削時ピッチングの説明図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 33 is an explanatory diagram of pitching during excavation of a hydraulic excavator according to the related art. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明に係る上部旋回式建設機械のピッチング制振装 Bについて、 好ましい実 施例を添付図面に従って以下に詳述する。  Preferred embodiments of the pitching damping device B of the upper-swing type construction machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
第一から第四実施例は、 ジャイロスタビライザ (以下、 単にタビラィザという ) の自転袖がその軸に垂直な軸の回りにモーメントを受けると、 それと約り合う ようなモーメ ン ト (所謂ジャィ口モーメ ン ト) がパッシブに発生するので、 その パッシブなジャイロモーメ ントを利用してピッチングを抑える例である。  In the first to fourth embodiments, when a rotation sleeve of a gyro stabilizer (hereinafter, simply referred to as a “tabilizer”) receives a moment about an axis perpendicular to the axis, a moment (about a so-called gyro-motor) is formed. In this example, passive gyro moments are used to suppress pitching.
第一実施例を示す図 1及び図 2において、 油圧ショベル 1は、 上部旋回体 2上 に 1個のジャイロスタビライザ 1 0 (以下、 スタビライザ 1 0という) を櫞えて いる。 スタビライザ 1 0のジャイロ軸 Jは、 旋回軸 Sと平行になっている。 図 3 において、 回転体 1 1は、 大きな惯性モーメ ントを持っており、 ス夕ビライザ 1 0の駆動モータ 1 2によってジャイロ軸 Jの回りに高速回転している。 回転体 1 1 は、 ジャイロ軸 Jに直交する軸 Pの回りに回転自在なように、 支持部材 1 3に よって支持されている。 この直交する岫は、 ブリセッショ ン軸であるが、 以下で は単に "軸 P - という。 いま、 外力によってモーメ ン ト Mが生じ、 ジャイロ軸 J 及び岫 Pに直交した軸 Qの回りに、 ジャイロ軸 Jが角速度 o q で回転させられた とする。 この時、 ジャイロモーメ ン ト M J は、 回転体 1 1 の持つ角運動量及び角 速度 の積に比例した大きさで、 かつモーメント Μと逆方向に発生する。 In FIGS. 1 and 2 showing the first embodiment, the hydraulic excavator 1 has one gyro-stabilizer 10 (hereinafter, referred to as a stabilizer 10) on the upper-part turning body 2. I have. The gyro axis J of the stabilizer 10 is parallel to the turning axis S. In FIG. 3, the rotating body 11 has a large elastic moment, and is rotated around the gyro axis J at a high speed by the drive motor 12 of the stabilizer 10. The rotating body 11 is supported by a support member 13 so as to be rotatable around an axis P orthogonal to the gyro axis J. This orthogonal XY is a blissing axis, but is simply referred to as "axis P-". Moment M is generated by an external force, and the gyro axis J and the gyro axis Q are orthogonal to the XY P. Suppose that the axis J is rotated at an angular velocity oq.At this time, the gyro moment MJ has a magnitude proportional to the product of the angular momentum and the angular velocity of the rotating body 11 and is opposite to the moment Μ. appear.
本実施例ではジャイロ軸 Jが旋回軸 Sと平行になり、 かつ軸 Pが旋回軸 Sと直 交するように、 スタビライザ 1 0の支持部材 1 3を上部旋回体 2に取着している 。 このとき、 ジャイロモーメ ン ト M J が発生する軸 Qは、 上部旋回体 2及び作業 機の長手方向に対して直交する水平な軸 (以後、 ピッチング軸と呼ぶ) と平行に なる。 矢印 Bの方向に油圧ショベル 1がピッチングすると、 ジャイロ轴 Jにモー メント Mが作用して、 ジャイロ軸 Jが軸 Qの回りに回転するので、 モーメ ント M と釣り合うジャイロモーメ ン ト M J が逆方向に発生する。 即ち、 ジャイロモーメ ン ト M J によって、 油圧ショベル 1のピッチングを制振することができる。 尚、 軸 Pに適当なバネ要素とダンパー要素 (共に図示せず) を設けることにより、 さ らに有効にピッチングを制振できる。  In this embodiment, the support member 13 of the stabilizer 10 is attached to the upper revolving unit 2 such that the gyro axis J is parallel to the revolving axis S and the axis P is orthogonal to the revolving axis S. At this time, the axis Q at which the gyro moment M J is generated is parallel to a horizontal axis orthogonal to the longitudinal direction of the upper-part turning body 2 and the working machine (hereinafter, referred to as a pitching axis). When the excavator 1 is pitched in the direction of arrow B, the moment M acts on the gyro J, and the gyro shaft J rotates around the axis Q, so that the gyro moment MJ that balances with the moment M is in the opposite direction. Occurs. That is, pitching of the excavator 1 can be controlled by the gyro moment M J. By providing an appropriate spring element and damper element (both not shown) on the shaft P, pitching can be more effectively suppressed.
またスタビライザ 1 0は、 ジャィ口軸 Jが旋回軸 Sと直交し、 かつ軸 Pが旋回 袖 Sと平行になるように、 支持部材 1 3を上部旋回体 2に取着されても良い。 図 4及び図 5は、 この取着例を示しており、 前記実施例に対してスタビライザ 1 0 の取着方向のみが異なっている。 この取着方向のときでも、 紬 Qはピッチング軸 と平行になり、 図 6に示すように、 ジャイロ軸 Jに作用するモーメ ント Mと釣り 合うジャイロモーメント M J が、 同様に、 軸 Qの回りに逆方向に発生する。 これ により、 油圧ショベル 1のピッチングを制振することができる。  The stabilizer 10 may have the support member 13 attached to the upper revolving unit 2 such that the gyroscopic axis J is orthogonal to the revolving axis S and the axis P is parallel to the revolving sleeve S. FIG. 4 and FIG. 5 show this attachment example, and only the attachment direction of the stabilizer 10 is different from the above embodiment. Even in this mounting direction, the pong Q is parallel to the pitching axis, and the gyro moment MJ, which balances with the moment M acting on the gyro axis J as shown in FIG. Occurs in the opposite direction. Thereby, pitching of the excavator 1 can be damped.
次に、 第二実施例により、 複数個のスタビライザを上部旋回体 2に設ける場合 を説明する。 図 7及び図 8において、 2個のスタビライザ 1 0は、 夫々のジャィ 口軸 Jが旋回軸 Sと平行になり、 かつ夫々の軸 Qがピッチング軸と平行になるよ うに、 その支持部材 1 3を上部旋回体 2に取着される。 このとき、 2つの軸 Pは 互いに平行となり、 かつ旋回軸 Sと直交する。 Next, according to the second embodiment, when a plurality of stabilizers are provided in the upper Will be described. In FIGS. 7 and 8, the two stabilizers 10 are supported by their supporting members 13 so that each gyroscopic axis J is parallel to the turning axis S and each axis Q is parallel to the pitching axis. Is attached to the upper rotating body 2. At this time, the two axes P are parallel to each other and orthogonal to the turning axis S.
2個のスタビライザ 1 0は、 夫々回転体 1 1 と駆動モータ 1 2とを有し、 各回 転体 1 1が夫々軸 Pの回りに回転自在なように支持部材 1 3によって支持されて いる。 ここで、 2つの回転体 1 1の各ジャイロ軸 J回りの回転方向は、 互いに逆 にする。 このとき、 ピッチングによって夫々のジャイロ軸 Jに軸 Q回りのモーメ ント Mが作用すると、 2つの回転体 1 1は夫々の軸 Pの回りに、 互いに逆方向に プリセッションされる。 そして、 夫々のジャイロモーメ ント M J 1及び M J2を合成 したモーメントは、 モーメ ント Mに釣り合うように、 発生する。 従って、 2つの 回転体 1 1が互いに逆方向にプリセッションされるので、 ジャイロモーメ ン ト M J1及び M J2のピッチング方向以外の成分は、 互いに打ち消し合って、 ピッチング を制振する方向のモーメ ントが残る。  Each of the two stabilizers 10 has a rotating body 11 and a drive motor 12, and each rotating body 11 is supported by a support member 13 so as to be rotatable around an axis P. Here, the rotation directions of the two rotating bodies 11 around the respective gyro axes J are opposite to each other. At this time, when the moment M around the axis Q acts on each gyro axis J by pitching, the two rotating bodies 11 are precessed around the respective axes P in opposite directions. Then, a moment obtained by combining the respective gyro moments M J1 and M J2 is generated so as to be in proportion to the moment M. Therefore, since the two rotating bodies 11 are precessed in the opposite directions, the components other than the pitching directions of the gyro moments M J1 and M J2 cancel each other out, and the moment in the direction of damping the pitching. Remains.
上記の如く、 2個のスタビライザ 1 0を設けても、 ピッチングを制振できる。 このとき、 夫々の回転体 1 1の各ジャイロ軸 J回りの回転方向をお互いに逆にし た方が、 よりピッチングの制振効果が大きくなる。 尚、 2個のスタビライザ 1 0 を、 図 4 と同様に、 夫々の軸 Pが旋回軸 Sと平行になり、 かつ夫々の tt Qがビッ チング軸と平行になるように、 支持部材 1 3を上部旋回体 2に取着しても良い。 このとき、 2つのジャイロ軸 Jは互いに平行となり、 かつ旋回軸 Sと直交する。 この場合の作用及び効果は、 上記と同様である。  As described above, even if two stabilizers 10 are provided, pitching can be suppressed. At this time, if the rotation directions of the respective rotators 11 around the gyro axes J are made to be opposite to each other, the vibration damping effect of pitching becomes greater. The two stabilizers 10 are connected to the support member 13 such that each axis P is parallel to the pivot axis S and each tt Q is parallel to the biting axis, as in FIG. It may be attached to the upper rotating body 2. At this time, the two gyro axes J are parallel to each other and orthogonal to the turning axis S. The operation and effect in this case are the same as described above.
また、 3個以上のスタビライザを上部旋回体 2に設けることもできる。 スタビ ライザを取着する方向は、 上述の 2個の場合と同様に 2通りの方向が有り、 夫々 のジャイロ軸 Jを旋回 W Sと平行にしても、 又は夫々の軸 Pを旋回 tt Sと平行に しても良い。 さらに、 複数個の回転体 1 1の内の 1儷以上を、 他と逆の方向に各 ジャイロ軸 J回りに回転させ場合、 上述同様プリセッショ ン時に発生する各ジャ イロモーメ ン ト M J のピッチング方向以外の成分を互いに打ち消すことができる ので、 ピッチングの制振効果をより大きくできる。 Also, three or more stabilizers can be provided on the upper-part turning body 2. There are two ways to attach the stabilizer, as in the above two cases.Each gyro axis J is parallel to the turning WS, or each axis P is turning to the turning tt S. May be used. Furthermore, when one or more of the plurality of rotating bodies 1 1 are rotated around each gyro axis J in the opposite direction to the other, the pitching direction of each gyro moment MJ generated at the time of the pre-set as described above. Components can cancel each other out As a result, the pitching damping effect can be further increased.
次に、 第三実施例について説明する。 前述のように、 大きなジャィ口モーメ ン トを発生するには、 スタビライザは大きな角運動量を持っていることが必要であ り、 このために比較的大きな憤性モーメ ントを持つ回転体を高速回転させている 。 よって、 建設機械のピッチングを制振できるようなスタビライザは比較的大き な K量を有している。 本実施例は、 この大きな K量をカウンタウヱイ 卜の一部と して利用する例を示している。  Next, a third embodiment will be described. As described above, in order to generate a large gyro moment, the stabilizer needs to have a large angular momentum. Therefore, a rotating body having a relatively large indignation moment is rotated at a high speed. Let me do it. Therefore, stabilizers that can control pitching of construction machinery have a relatively large K amount. This embodiment shows an example in which this large amount of K is used as a part of the counterweight.
図 9及び図 1 0において、 スタビライザ 1 0の設置可能範囲 Rは、 斜線で示す 領域であり、 旋回軸 Sより後部の上部旋回体 2である。 スタビライザ 1 0をカウ ンタウェイ ト 7の一部として利用する場合は、 設置可能範囲 Rの内、 カウンタウ エイ ト 7に近い後部にスタビライザ 1 0を設けた方が、 効果が大きくなる。 図 1 1及び図 1 2は、 上記の理由に基づいて、 スタビライザ 1 0をカウンタウ エイ ト 7に近い後部に設けた例を示している。 ジャィ口軸 Jを旋回軸 Sに平行に した場合を示しているが、 これに限定するものではなく、 軸 Pを旋回 tt Sに平行 にしてもよい。 スタビライザ 1 0をこれらのように配置する埸合、 カウンタゥェ ィ ト 7を軽量化できるので、 車体全体の軽量化が図れると共に、 整備性も改善さ れる o  9 and 10, the installable range R of the stabilizer 10 is a region indicated by oblique lines, and is the upper revolving unit 2 behind the revolving axis S. In the case where the stabilizer 10 is used as a part of the counterweight 7, the effect is greater when the stabilizer 10 is provided at the rear of the installable range R near the counterweight 7. FIGS. 11 and 12 show an example in which the stabilizer 10 is provided at the rear part near the counterweight 7 based on the above reason. Although the case where the gyroscopic axis J is parallel to the turning axis S is shown, the invention is not limited to this, and the axis P may be parallel to the turning ttS. When the stabilizers 10 are arranged as described above, the weight of the counterweight 7 can be reduced, so that the weight of the entire vehicle body can be reduced and the maintainability can be improved.o
第四実施例は、 スタビライザ 1 0を上部旋回体 2の後部に設けたことに起因す る車体後方の視界性悪化を、 改善する例である。 図 1 3及び図 1 4において、 小 型のスタビライザ 1 0を 2個設けると共に、 この 2個は上部旋回体 2の後部の側 面端郎に、 分離して取着している。 各スタビライザ 1 0の取鼕方向は、 上記実施 例と同様の方向で良く、 作用も同様である。 また、 小型のスタビライザ 1 0を 3 個以上投ける場合、 夫々を上記同様に上部旋回体 2の後部近傍及び後部側面端部 に分けて取着しても良い。  The fourth embodiment is an example in which visibility deterioration behind the vehicle body due to the provision of the stabilizer 10 at the rear of the upper swing body 2 is improved. In FIGS. 13 and 14, two small stabilizers 10 are provided, and the two small stabilizers 10 are separately attached to the rear side of the upper revolving unit 2. The direction of each stabilizer 10 may be the same as in the above embodiment, and the operation is also the same. When three or more small stabilizers 10 are thrown, they may be separately attached to the vicinity of the rear portion of the upper swing body 2 and the end portion of the rear side surface in the same manner as described above.
1但のスタビラィザ 1 0だけでピッチングを制振するには、 それが大型になる «向があるので、 その配置によって車体後方の視界性が悪化することが多い。 こ れを解決するために、 上記のごとく、 1個のスタビライザ 1 0を複数個の小型な スタビライザに代用させて配置すると共に、 これらによって合成されるジャイロ モーメ ン卜が等価的に 1個の場合のジャイロモーメ ントと同等になるように分散 させることができる。 この結果、 上部旋回体 2の上部の出っ張りが小さくなり、 また各スタビライザ 1 0間から後方の視野を確保できるので、 車体後方の視界性 が改善される。 また、 複数個の小型なスタビライザ 1 0を車体後方のカウンタウ エイ ト 7近傍及び後部側面端部に分散して設けることにより、 前述同様に車体全 体の軽量化を図れると共に、 後方及び側面からの整備性も改善される。 In order to control pitching with only one stabilizer 10, the pitching tends to be large. Therefore, the layout often deteriorates the visibility behind the vehicle body. To solve this, as described above, one stabilizer 10 is In addition to arranging the gyro moments in place of the stabilizers, the gyro moments synthesized by these components can be dispersed so as to be equivalent to the gyro moment when one gyro moment is equivalent. As a result, the protrusion of the upper part of the upper revolving superstructure 2 is reduced, and the rear view can be secured from between the stabilizers 10, so that the visibility behind the vehicle body is improved. Also, by disposing a plurality of small stabilizers 10 in the vicinity of the counterweight 7 at the rear of the vehicle body and at the end of the rear side surface, it is possible to reduce the weight of the whole vehicle body as described above, Serviceability is also improved.
次に、 第五実施例を図 1 5から図 2 4に基づいて説明する。 本実施例は、 スタ ビライザのプリセッショ ン軸の角速度を制御し、 ピッチングを制振するようなジ ャイロモーメ ン トをァクティ ブに制御する場合である。  Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. The present embodiment is a case where the angular velocity of the pre-set shaft of the stabilizer is controlled to actively control a gyro moment that suppresses pitching.
図 1 5において、 ブリセッション軸駆動モータ 1 4 (以下、 軸駆動モータ 1 4 という) は、 スタビライザ 1 0の回転体 1 1を軸 P回りに回転駆動するもので、 例えば油圧モータや電動モータを使用することができる。 ピッチング角速度検出 器 1 6は、 ピッチングによって生じるモーメ ン ト Mがジャイロ軸 Jを軸 Q回りに 回転させたときの、 ジャイロ軸 Jの軸 Q回り回転角度 0 q の角速度 を検出す るものである。  In FIG. 15, a bristle shaft drive motor 14 (hereinafter referred to as a shaft drive motor 14) drives the rotating body 11 of the stabilizer 10 to rotate around the axis P. For example, a hydraulic motor or an electric motor is used. Can be used. The pitching angular velocity detector 16 detects the angular velocity of the gyro axis J at the rotation angle 0 q around the axis Q when the moment M generated by pitching rotates the gyro axis J around the axis Q. .
ここで、 ジャイロ効果に基づくスタビライザ 1 0の作動を簡単に説明する。 ジ ャイロ軸 Jを軸 P回りに所定の方向に角速度 ω ρ で回転させたとき、 ジャイロ軸 J及び tt Pに直交している軸 Q回りに、 数式 「M J = ω ρ x I ω \ί j で表され るジャイロモーメ ン ト M J が上記角速度 ω ρ の方向に対応した方向に発生する。 ここに、 I は回転体 1 1の慣性モーメントで、 <u k は回転体 1 1の角速度であつ て、 Γ I X J は回転体 1 1の角運勳量を表している。 従って、 回転体 1 1の 角運動量が一定のとき、 ジャイロ軸 Jの上記軸 P回りに回転する角速度 ω ρ の大 きさを制御することによって、 発生するジャィ口モーメ ン ト M J の大きさが制御 可能となる。  Here, the operation of the stabilizer 10 based on the gyro effect will be briefly described. When the gyro axis J is rotated around the axis P in a predetermined direction at an angular velocity ω ρ, the formula `` MJ = ω ρ x I ω \ ί j around the gyro axis J and the axis Q orthogonal to tt P A gyro moment MJ expressed by the following equation is generated in the direction corresponding to the direction of the angular velocity ω ρ where I is the moment of inertia of the rotating body 11, and <uk is the angular velocity of the rotating body 11. , IX IXJ represents the amount of angular movement of the rotating body 11. Therefore, when the angular momentum of the rotating body 11 is constant, the magnitude of the angular velocity ω ρ rotating about the axis P of the gyro axis J is determined. By controlling the magnitude of the gyration moment MJ, the magnitude of the generated gyro moment MJ can be controlled.
本実施例は、 上記のジャイロ効果に基づく作用をピッチングのァクティブな制 振に適用するものである。 ただし、 ジャイロ tt Jの W P回りの回転角度 0 ρ (以 後、 これをプリセッショ ン角度、 略して P角度と呼ぶ) が 9 0度近傍になると、 即ちジャイロ te Jが水平に近くなると、 ジャイロモーメ ント M J は水平面内での み作用する。 よって、 ピッチングの制振効果は全く無くなって、 ピッチング方向 以外の成分、 この場合は旋回方向 (いわゆる、 ョーイング) 成分だけが発生する 。 従って、 p角度を許容される所定の最大角度以内に制御する必要がある。 以下に、 図 1 6に基づいてプリセッショ ン軸を制御するための制御構成を説明 する。 ピッチング角速度検出器 1 6はピッチングの角速度を検出してこの角速度 信号を第 1演算装置 2 0へ出力する。 p角度検出器 (プリセッ ショ ン角度検出器 ) 1 5は、 p角度を検出してこの角度信号を第 1演算装 S 2 0へ出力する。 第 1 演算装置 2 0は、 ピッチング角速度信号及び p角度信号を基にして、 回転体 1 1 を軸 P回りに回転駆動する軸駆動モータ 1 4の回転指令を演算し、 この回転指令 をモータ駆動装置 3 0へ出力する。 モータ駆動装置 3 0は、 この回転指令に基づ いて軸駆動モータ 1 4の駆動動力信号を出力する。 In the present embodiment, the action based on the gyro effect is applied to pitching active vibration. However, the rotation angle of gyro tt J around WP 0 ρ (hereinafter Later, when this is called the pre-set angle, or P-angle for short), is close to 90 degrees, that is, when the gyro te J is nearly horizontal, the gyro moment MJ works only in the horizontal plane. Therefore, the vibration damping effect of pitching is completely lost, and only the component other than the pitching direction, in this case, the turning direction (so-called joing) component is generated. Therefore, it is necessary to control the p angle within a predetermined maximum allowable angle. The control configuration for controlling the pre-set axis will be described below with reference to FIG. The pitching angular velocity detector 16 detects the pitching angular velocity and outputs this angular velocity signal to the first arithmetic unit 20. The p angle detector (pre-set angle detector) 15 detects the p angle and outputs this angle signal to the first arithmetic unit S20. The first processing unit 20 calculates a rotation command of the shaft drive motor 14 that drives the rotating body 11 to rotate around the axis P based on the pitching angular velocity signal and the p-angle signal, and drives the rotation command. Output to device 30. The motor drive device 30 outputs a drive power signal for the shaft drive motor 14 based on the rotation command.
次に、 本実施例の具体的な構成及び作動について、 図 1 7及び図 1 8を参照し て詳細に説明する。 本実施例では、 ピッチング角速度検出器 1 6及び p角度検出 器 1 5 と して、 夫々ジャイロスコープ及びポテンショメ一夕を使用しているが、 これに限定するものではなく、 機能が同等の他の検出器であっても良い。  Next, a specific configuration and operation of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, a gyroscope and a potentiometer are used as the pitching angular velocity detector 16 and the p-angle detector 15, respectively. However, the present invention is not limited to this. May be used.
第 1演算装置 2 0は、 例えばマイクロコンピュータ (以下、 C P Uと言う) を 中枢にして構成された C P Uシステムである。 C P U 2 1は一般的な C P Uであ つて、 その内部に K憶装置、 演算処理装置、 実行制御装置及び入出力インターフ エース部等を備えている。 また第 1演算装置 2 0はその他に、 システムプロダラ ム等を記憶する R O M 2 2、 演算結果や制御データを記 «する R A M 2 3、 前記 ジャイロスコープ及びポテンショメ一夕からのアナログ信号を入力する A / Dコ ンバー夕の A / D 2 4及び A Z D 2 5、 油圧モータ駆動用の方向切換弁 3 1へ指 令信号を出力するための出力レジスタ 2 6、 及び C P U 2 1がデータ入出力する ためのバス 2 7等から構成されている。  The first arithmetic unit 20 is, for example, a CPU system configured with a microcomputer (hereinafter referred to as CPU) as a center. The CPU 21 is a general CPU, and includes a K storage device, an arithmetic processing device, an execution control device, an input / output interface unit, and the like. In addition, the first arithmetic unit 20 also has a ROM 22 for storing system programs and the like, a RAM 23 for storing arithmetic results and control data, and analog signals from the gyroscope and potentiometer. A / D converter A / D 24 and AZD 25, output register 26 for outputting command signal to directional control valve 31 for hydraulic motor drive, and CPU 21 for data input / output It consists of buses 27 and so on.
油圧モータ 1 4 aはジャィ口軸 Jを軸 P回りに回転させるための軸駆動モータ 1 4であり、 方向切換弁 3 1 は油圧モータ 1 4 aを駆動する圧油の方向を切り換 えるものである。 また、 油圧ポンプ 3 3は油圧モータ 1 4 aへ圧油を供給するも ので、 油圧ショベル等に搭載されている作業機及び走行装置駆動用油圧ポンプを 使用しても良い。 Hydraulic motor 14a is a shaft drive motor for rotating gyro shaft J around axis P The direction switching valve 31 switches the direction of the pressure oil that drives the hydraulic motor 14a. Further, the hydraulic pump 33 supplies pressure oil to the hydraulic motor 14a, so that a working machine and a traveling device driving hydraulic pump mounted on a hydraulic shovel or the like may be used.
出力レジスタ 2 6から出力されたモータ正回転指令 S 1 は、 方向切換弁 3 1 の 操作ソレノィ ド 3 1 dに接続され、 同じくモータ負回転指令 S 2 は、 方向切換弁 3 1の操作ソレノイ ド 3 1 eに接練される。 モータ正回転指令 S 1 及びモータ負 回転指令 S 2 が共に出力されてないときは、 方向切換弁 3 1は中立位置 3 1 bに あるので、 油圧ポンプ 3 3から吐出される圧油が油圧モータ 1 4 aに供給されな いので、 油圧モータ 1 4 aは停止している。 モータ正回転指令 S 1 が操作ソ レノ ィ ド 3 1 dに出力されたときは、 方向切換弁 3 1が 3 1 aの位置に切り換わり、 油圧ポンプ 3 3からの圧油は管路 3 5を介して油圧モータ 1 4 aの正回転側ポー 卜に流入し、 その流出油は管路 3 6を介してタンク 3 4へドレーンされる。 この とき、 油圧モータ 1 4 aは流入する油量に比例した所定の角速度で正回転する。 また、 モータ負回転指令 S 2 が操作ソレノィ ド 3 1 eに出力されたときは、 方向 切換弁 3 1が 3 1 cの位置に切り換わり、 油圧ポンプ 3 3からの圧油は管路 3 6 を介して油圧モータ 1 4 aの負回転側ポー卜に流入し、 その流出油は管路 3 5を 介してタンク 3 4へドレーンされる。 このとき、 油圧モータ 1 4 aは流入する油 量に比例した所定の角速度で負回転する。  The motor forward rotation command S 1 output from the output register 26 is connected to the operation solenoid 31 d of the directional control valve 31, and the motor negative rotation command S 2 is also connected to the operation solenoid 31 of the directional control valve 31. 3 1 e is kneaded. When neither the motor normal rotation command S 1 nor the motor negative rotation command S 2 is output, the directional control valve 31 is in the neutral position 31b, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is hydraulic motor. The hydraulic motor 14a is stopped because it is not supplied to 14a. When the motor forward rotation command S 1 is output to the operation solenoid 31 d, the directional control valve 31 is switched to the position 31 a, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the pipeline 35 Flows into the port on the positive rotation side of the hydraulic motor 14a through the port, and the outflow oil is drained to the tank 34 via the pipe 36. At this time, the hydraulic motor 14a rotates forward at a predetermined angular velocity proportional to the amount of oil flowing in. Also, when the motor negative rotation command S 2 is output to the operation solenoid 31 e, the direction switching valve 31 is switched to the position 31 c, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the pipeline 36. The oil flows into the port on the negative rotation side of the hydraulic motor 14a through the port, and the oil that flows out is drained to the tank 34 via the line 35. At this time, the hydraulic motor 14a performs negative rotation at a predetermined angular velocity proportional to the amount of oil flowing in.
軸 P回りの回転を制御してピッチングを安定的に抑えるには、 ピッチング角 0 q 、 ピッチング角速度 o> q 及びピッチング角加速度 等に基づく予め設定され た制御目棵関数を *小にするような制御出力を得ることによって可能となる。 例 えば、 一般的に良く知られている P I D制御により、 これらピッチング角 0 q 等 が所定の目標値になるように制御する方法がある。 以下に、 この P I D制御によ る一実施例を具体的に説明するが、 制御方法及びそのアルゴリズム等がこれに限 定されないことは言うまでもない。  In order to control the rotation around the axis P to suppress the pitching stably, it is necessary to reduce the preset control objective function based on the pitching angle 0 q, the pitching angular velocity o> q, the pitching angular acceleration, etc. This is made possible by obtaining a control output. For example, there is a method of controlling the pitching angle 0 q or the like to a predetermined target value by generally well-known PID control. Hereinafter, one embodiment of the PID control will be described in detail, but it goes without saying that the control method and the algorithm thereof are not limited thereto.
まず、 説明の簡単のためにピッチング角速度 o> q を制御対象とする場合を説明 し、 この場合の制御目標は例えば Γピッチング角速度 Wq = 0」 に設定されてい ると仮定する。 図 1 8を参照して制御フローを説明する。 First, for simplicity of explanation, the case where the pitching angular velocity o> q is the control target is described. However, it is assumed that the control target in this case is set to, for example, "pitching angular velocity W q = 0". The control flow will be described with reference to FIG.
(ステツプ 1 0 0 ) ピッチング角速度検出器 1 6からピッチング角速度 を 入力し、 ステップ 1 0 1へ進む。  (Step 100) Input the pitching angular velocity from the pitching angular velocity detector 16 and proceed to Step 101.
(ステップ 1 0 1 ) ピッチング角速度 と予めメモリ (ROM 2 2又は RA M 2 3 ) に記憶している不感帯設定値とを比皎する。 不感带設定値は、 ピッチン グ角速度 ω<| がある程度小さい範囲のときは、 軸 Pの角速度 ωρ の制御によるピ ッチングの制振は行わないようにするためのものであり、 予めピッチング角速度 の 0値を含む所定の範囲に設定される。 このステップでは、 ピッチング角速度 ω q の極性が正で、 かつピッチング角速度 の絶対値が不感帯設定値より大きい ときは、 ステップ 1 0 5へ進み、 そうでないときはステップ 1 0 2へ進む。  (Step 101) The pitching angular velocity is compared with the dead zone set value stored in advance in the memory (ROM 22 or RAM 23). The dead angle setting value is used to prevent the pitching vibration from being controlled by controlling the angular velocity ωρ of the axis P when the pitching angular velocity ω <| It is set to a predetermined range including the value. In this step, if the polarity of the pitching angular velocity ω q is positive and the absolute value of the pitching angular velocity is larger than the dead zone set value, the process proceeds to step 105, and if not, the process proceeds to step 102.
(ステップ 1 0 2 ) ピッチング角速度 o>q と上記不感帯設定値とを比較し、 ピ ツチング角速度 の極性が負で、 かつピッチング角速度 の艳対値が不感帯 投定値より大きいときは、 ステップ 1 0 3へ進み、 そうでないときは、 ステップ 1 0 7へ進む。  (Step 10 2) Compare the pitching angular velocity o> q with the above dead zone setting value.If the pitching angular velocity has a negative polarity and the absolute value of the pitching angular velocity is larger than the dead band specified value, step 103 If not, go to step 107.
(ステップ 1 0 3 ) p角度検出器 1 5から p角度 0p を入力し、 p角度 0 p と 予めメモリに紀憶している許容最大値 0 pMAXとを比較する。 許容最大値 0 pMAXは 、 前述したようなジャィ口モーメ ント MJ のピッチング方向以外の成分をなるベ く小さく してピッチングの制振効果を大きくするために、 p角度が許容される所 定角度以内に入っているかを判定できるように設定されるものである。 p角度 0 が許容最大値 0pMAX以下のときはステップ 1 0 4へ進み、 そうでないときはス テツブ 1 0 7へ進む。  (Step 103) The p angle 0p is input from the p angle detector 15 and the p angle 0p is compared with the allowable maximum value 0pMAX previously stored in the memory. The permissible maximum value 0 pMAX is within the allowable angle where the p-angle is allowable in order to minimize the components other than the pitching direction of the gyro moment MJ as described above to increase the pitching damping effect. It is set so that it can be determined whether or not it is included. If the p-angle 0 is equal to or smaller than the permissible maximum value 0pMAX, proceed to step 104; otherwise, proceed to step 107.
(ステップ 1 0 4 ) この時点での状態は、 ピッチング角速度 が負の大きな 值になっていて、 かつ p角度 0 P が上記許容最大値 0PMAX以下の制御可能範囲に ある状態である。 よって、 このステップでは、 ピッチング角速度 と反対方向 にジャイロモーメ ント MJ を発生させるように、 油圧モータ 1 4 aの負回転指令 S2 を出力する。 この結果、 方向切換弁 3 1が 3 1 cの位匿に切り換わり、 油圧 6/011 (Step 104) The state at this point is a state in which the pitching angular velocity is a large negative 值, and the p angle 0 P is in the controllable range equal to or less than the allowable maximum value 0PMAX. Therefore, in this step, the negative rotation command S2 of the hydraulic motor 14a is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular velocity. As a result, the directional control valve 3 1 is switched to the position of 3 1 c and the hydraulic pressure 6/011
一 1 7 - モータ 1 4 aは所定の大きさのプリセッション軸回転角速度 ωρ で負回転する。 ただし、 ここでは、 油圧モータ 1 4 aが負回転したときにジャイロモーメ ン ト M J が負のピッチング角速度 と反対方向に発生するように、 各制御の極性が設 定されているものとする。 この後、 処理は先頭のステップ 1 0 0へ戻って以上を 繰り返す。  1 17-The motor 14a rotates negatively at a precession shaft rotation angular velocity ωρ of a predetermined magnitude. However, here, it is assumed that the polarity of each control is set so that the gyro moment M J is generated in the opposite direction to the negative pitching angular velocity when the hydraulic motor 14a performs the negative rotation. Thereafter, the process returns to the first step 100 and repeats the above.
(ステップ 1 0 5 ) p角度検出器 1 5から p角度 0 p を入力し、 この p角度 0 P と前記許容最大値 0PMAXとを比較する。 p角度 0 p が上記許容最大値 0 pMAX以 下のときはステップ 1 0 6へ進み、 そうでないときはステップ 1 0 7へ進む。  (Step 105) The p angle 0p is input from the p angle detector 15 and the p angle 0P is compared with the allowable maximum value 0PMAX. If the p angle 0 p is equal to or smaller than the permissible maximum value 0 pMAX, the process proceeds to step 106; otherwise, the process proceeds to step 107.
(ステップ 1 0 6 ) この時点での状態は、 ピッチング角速度 ω<ιが正の大きな 値になっていて、 かつ ρ角度 0 ρ が上記許容最大値 0 PMAX以下の制御可能範囲に ある状態である。 よって、 ピッチング角速度 と反対方向にジャイロモーメ ン ト MJ を発生させるように、 油圧モータ 1 4 aの正回転指令 S 1 を出力する。 こ の結果、 方向切換弁 3 1が 3 1 aの位置に切り換わり、 油圧モータ 1 4 aは所定 の大きさのプリセッション軸回転角速度 ωρ で正回転する。 この後、 処理は先頭 のステップ 1 0 0へ戻って以上を繰り返す。 同じく、 油圧モータ 1 4 aが正回転 したときにジャイロモーメ ント MJ が正のピッチング角速度 と反対方向に発 生するように、 各制御の極性が設定されているものとする。  (Step 106) The state at this point is a state in which the pitching angular velocity ω <ι is a large positive value and the ρ angle 0 ρ is within the controllable range of the allowable maximum value 0 PMAX or less. . Therefore, the normal rotation command S1 of the hydraulic motor 14a is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular velocity. As a result, the directional control valve 31 is switched to the position 31a, and the hydraulic motor 14a rotates forward at a predetermined magnitude of the precession shaft rotational angular velocity ωρ. Thereafter, the process returns to the first step 100 and repeats the above. Similarly, it is assumed that the polarity of each control is set so that the gyro moment MJ is generated in the direction opposite to the positive pitching angular velocity when the hydraulic motor 14a rotates forward.
(ステップ 1 0 7 ) ステップ 1 0 2からこのステップに来たときの状態は、 ピ ツチング角速度 ω<ι が前記不感得設定値の範囲以内に入っているので、 軸 Ρの回 転制御を停止する必要がある。 また、 ステップ 1 0 3又はステップ 1 0 5からこ のステップに来たときの伏態は、 ρ角度 θρ が許容最大値 βρΜΑΧ以上になってい るので、 軸 Ρの回転制御を一時的に停止する必要がある。 よって本ステップでは 、 油圧モータ 1 4 aの正回転指令 S 1 及び負回転指令 S2 の出力を停止する。 こ の後、 処理は先頭のステップ 1 0 0へ戻って以上を練り返す。  (Step 107) When this step is reached from step 102, the rotation control of axis Ρ is stopped because the pitching angular velocity ω <ι is within the range of the above-mentioned insensitivity setting value. There is a need to. In addition, when the robot comes to this step from step 103 or step 105, the rotation control of the shaft Ρ is temporarily stopped because the ρ angle θρ is larger than the allowable maximum value βρΜΑΧ. There is a need. Therefore, in this step, the output of the positive rotation command S1 and the negative rotation command S2 of the hydraulic motor 14a is stopped. Thereafter, the process returns to the first step 100 and repeats the above.
上記のステップ 1 0 4及び 1 0 6において、 油圧モータ 1 4 aが回転駆励され ることにより軸 Pが所定の大きさの角速度 ωρ で回転し、 角速度 ωρ に比例した ジャイロモーメント MJ がピッチング角速度 o>q と反対方向に発生する。 そして 、 ステップ 1 0 1及び 1 0 2では、 ピッチング角速度 が極小さい 0近傍の値 になるまで油圧モータ 1 4 aが回転駆動され、 0近傍の値になったらステップ 1 0 7で油圧モータ 1 4 aの回転が停止されてジャイロモーメ ン ト M J の発生を停 止する。 以上の演算処理フローに従って制御が行われることにより、 ピッチング 角速度 o> q を小さくする方向にジャイロモーメ ン ト M J を発生し、 ピッチングが 制a 3る。 In the above steps 104 and 106, the hydraulic motor 14a is rotationally driven to rotate the shaft P at the predetermined angular velocity ωρ, and the gyro moment MJ proportional to the angular velocity ωρ is changed to the pitching angular velocity. Occurs in the opposite direction to q. And In steps 101 and 102, the hydraulic motor 14a is rotationally driven until the pitching angular velocity becomes a very small value in the vicinity of 0, and when it becomes a value in the vicinity of 0, the hydraulic motor 14a in step 107 Stops the gyro-moment MJ. Gyro moment MJ is generated in the direction in which pitching angular velocity o> q is reduced by performing control in accordance with the above-described arithmetic processing flow, and pitching is suppressed a3.
次に、 軸駆動モータ 1 4として電動モータを使用する場合の一実施例を図 1 9 により説明する。 電動モータとして直流モータを使用した例であるが、 交流モー タでも作用及び効果は変わらない。 ここでは、 上記の油圧モータの場合の構成と 異なっている直流モータ 1 4 bと直流モータ駆動アンプ 3 2について説明する。 直流モータ 1 4 bは、 前述の油圧モータ 1 4 aと同様に軸 Pの回転制御用であり 、 その電機子コィル Aの端子 A 1及び A 2間に印加される直流電圧の大きさに比 例した角速度でモータが回転するものである。 端子 A 1が A 2に対して正となる 電圧が印加されると直流モータ 1 4 bは正回転し、 また端子 A 1が A 2に対して 負となる電圧が印加されると直流モータ 1 4 bは負回転するものと仮定する。 直流モータ駆動アンプ 3 2は直流モータ 1 4 bを駆動するパワーアンプであり 、 第 1演算装置 2 0から出力されるモータの正回転指令 S 1 及び負回転指令 S 2 の信号を入力し、 この指令信号に対応した回転方向に直流モータ 1 4 bが回転す るようにモータ粗動する。 第 1演算装置 2 0からモータの正回転指令 S 1 が出力 されると、 直流モータ駆動アンプ 3 2は予め設定された角速度で直流モータ 1 4 bが正回転するように、 端子 A 1が A 2に対して正の所定の電圧を印加する。 ま た、 モータの負回転指令 S 2 が出力されると、 電動モータ駆動アンプ 3 2は予め 投定された角速度で直流モータ 1 4 bが負回転するように、 端子 A 1が A 2に対 して負の所定の電圧を印加する。  Next, an embodiment in which an electric motor is used as the shaft drive motor 14 will be described with reference to FIG. In this example, a DC motor is used as the electric motor, but the operation and effects of the AC motor do not change. Here, a DC motor 14b and a DC motor drive amplifier 32, which are different from the configuration in the case of the above-described hydraulic motor, will be described. The DC motor 14b is used for controlling the rotation of the shaft P in the same manner as the hydraulic motor 14a described above, and is proportional to the magnitude of the DC voltage applied between the terminals A1 and A2 of the armature coil A. The motor rotates at the exemplified angular velocity. When a voltage at which terminal A 1 is positive with respect to A 2 is applied, DC motor 14 b rotates forward. When a voltage at which terminal A 1 is negative with respect to A 2 is applied, DC motor 1 4 b 4b is assumed to rotate negatively. The DC motor drive amplifier 3 2 is a power amplifier that drives the DC motor 14 b, and inputs the positive rotation command S 1 and the negative rotation command S 2 of the motor output from the first arithmetic unit 20, and Motor coarsely moves so that DC motor 14b rotates in the direction of rotation corresponding to the command signal. When the forward rotation command S 1 of the motor is output from the first arithmetic unit 20, the DC motor drive amplifier 32 drives the terminal A 1 to A so that the DC motor 14 b rotates forward at a preset angular velocity. A predetermined positive voltage is applied to 2. Also, when the motor negative rotation command S2 is output, the electric motor drive amplifier 32 connects the terminal A1 to A2 so that the DC motor 14b rotates negatively at the angular velocity set in advance. Then, a predetermined negative voltage is applied.
このような構成で直流モータ 1 4 bを制御する場合の制御目標を前述同様に Γ ピッチング角速度 o) q = 0」 に設定したとき、 C P U 2 1の演算処理フローチヤ 一トは図 1 8と全く同じにしても良い。 このときの、 作用及び効果は変わらない 。 尚、 以上の制御フローの説明の中で、 複数個のスタビライザ 1 0を設けてその 内の 1個以上の回転体 1 1の回転方向を他と反対方向にしている埸合は、 ピッチ ング角速度 を小さくするための軸駆動モータ 1 4の回転指令の極性を考慮す る必要がある。 即ち、 回転体の回転方向が他と反対方向であるスタ ビライザに対 しては、 これまで説明した軸駆動モータ 1 4の回転指令 S 1 及び S2 をお互いに 逆に出力すれば良い。 When the control target for controlling the DC motor 14b with such a configuration is set to ピ ッ チ Pitching angular velocity o) q = 0 '' as described above, the arithmetic processing flowchart of the CPU 21 is completely the same as that shown in Fig. 18. It may be the same. At this time, the action and effect do not change . In the above description of the control flow, if a plurality of stabilizers 10 are provided and one or more of the rotating bodies 11 are rotated in the opposite direction to the others, the pitching angular velocity It is necessary to consider the polarity of the rotation command of the shaft drive motor 14 to reduce the angle. That is, for the stabilizer in which the rotating direction of the rotating body is opposite to that of the other, the rotation commands S 1 and S 2 of the shaft drive motor 14 described above may be output in opposite directions.
次に、 図 1 6と同じ構成において、 角速度 ωρ の指令値がピッチング角加速度 a q に比例するように を制御する埸合の一実施例について説明する。 この場 合の制御目標は、 Kを比例定数とすると、 数式 「角速度 ωρ — Κ Χ角加速度 = 0」 で表される。 このことは、 以下の理由で説明される。 前述したように、 ピ ツチングによって発生するモーメント Mはピッチング角加速度 a q に比例してお り、 一方軸 Pの回転制御により発生するジャイロモーメント MJ は角速度 ωρ に 比例している。 従って、 モーメ ン ト Μとジャイロモーメ ン ト MJ が比例するよう に、 言い換えると大きさが等しくかつ反対方向になるように角速度 ωρ を制御す れば、 前実施例のようなピッチング角速度 6>q を制御目標にした埸合に比べてよ り安定的にピッチングを制振できる。  Next, a description will be given of an embodiment in which is controlled in such a manner that the command value of the angular velocity ωρ is proportional to the pitching angular acceleration a q in the same configuration as in FIG. In this case, the control target is expressed by the equation “Angular velocity ωρ — Χ 加速度 angular acceleration = 0”, where K is a proportional constant. This is explained for the following reasons. As described above, the moment M generated by pitching is proportional to the pitching angular acceleration a q, while the gyro moment MJ generated by the rotation control of the shaft P is proportional to the angular velocity ωρ. Therefore, if the angular velocity ωρ is controlled so that the moment Μ and the gyro moment MJ are proportional, in other words, the magnitudes are equal and opposite, the pitching angular velocity 6> q as in the previous embodiment is obtained. Pitching can be controlled more stably than when the control target is.
図 2 0は、 ピッチング角加速度 に比例するように角速度 ωρ を制御するた めの、 油圧モータによる制御回路ブロック図の一実施例を表している。 この図で 前述の図 1 7と異なる構成について、 以下に鋭明を加える。 D/A 2 8は、 角速 度 ωρ の指令信号 S3 を出力する DZAコンバーターであり、 C P U 2 1から出 力された Νビヅ 卜 (Νは 2以上の自然数とする) のディ ジタルデータをアナログ 信号に変換する。 Νが大きいほど、 角速度 ωρ の制御は滑らかになる。 サーボア ンブ 3 8は、 上記角速度 ωρ の指令信号 S3 を入力すると同時に、 油圧モータ 1 4 aの回転速度 (これは、 角速度 ωρ に相当) 信号 S 4を入力し、 この 2つの信 号の偏差が 0になるように出力電流を制御するものである。 この出力電流信号は 、 流量制御サーボ弁 3 7の操作ソレノイ ド 3 7 dに接铳されている。  FIG. 20 shows an embodiment of a control circuit block diagram of a hydraulic motor for controlling the angular velocity ωρ in proportion to the pitching angular acceleration. In this figure, the structure different from the above-mentioned FIG. 17 is sharpened below. The D / A 28 is a DZA converter that outputs a command signal S3 of the angular velocity ωρ, and converts digital data of a bit (where と す る is a natural number of 2 or more) output from the CPU 21. Convert to analog signal. The larger Ν, the smoother the control of angular velocity ωρ. The servo amplifier 38 inputs the command signal S3 of the angular velocity ωρ and the rotation speed (which corresponds to the angular velocity ωρ) signal S4 of the hydraulic motor 14a at the same time as the command signal S3, and the deviation of the two signals is The output current is controlled so that it becomes zero. This output current signal is connected to the operation solenoid 37 d of the flow control servo valve 37.
流量制御サーボ弁 3 7はその出力する流量を制御するもので、 操作ソレノイ ド 3 7 dに入力されたサーボアンプ 3 8の出力電流信号の大きさに比例してその内 部にあるスプールの変位量を制御することにより、 流量を制御する。 操作ソレノ イ ド 3 7 dの電流信号が 0のときは流量制御サーボ弁 3 7は中立位 11 3 7 bにあ つて、 このとき油圧ポンプ 3 3から吐出された圧油は圧油入力ポー卜から入力さ れ、 そのまま戻りポートからタンク 3 4へドレーンされる。 ァクチユエ一夕側の 2つのポー トは、 夫々管路 3 5、 3 6を介して油圧モータ 1 4 aの正回転時の流 入ポー ト及び負回転時の流入ポートに接統されている。 油圧モータ 1 4 aにその 回転速度を検出するモータ角速度検出器 1 9を取着し、 モータ角速度検出器 1 9 が出力したモータ角速度信号 S 4 を前記サーボアンプ 3 8のフィ ードバック入力 端子へ接統する。 モータ角速度検出器 1 9は、 例えばタコジヱネレー夕やパルス ジヱネレータ等を使用することができる。 The flow control servo valve 37 controls the output flow rate. The flow rate is controlled by controlling the amount of displacement of the spool inside the servo amplifier 38 in proportion to the magnitude of the output current signal of the servo amplifier 38 input to 37d. When the current signal of the operation solenoid 37 d is 0, the flow control servo valve 37 is in the neutral position 11 37 b, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 at this time is the hydraulic oil input port. And is drained from the return port to tank 34 as it is. The two ports on the side of the factory are connected to the inlet port of the hydraulic motor 14a during the forward rotation and the inlet port during the negative rotation of the hydraulic motor 14a via lines 35 and 36, respectively. A motor angular velocity detector 19 for detecting the rotational speed is attached to the hydraulic motor 14a, and the motor angular velocity signal S4 output from the motor angular velocity detector 19 is connected to the feedback input terminal of the servo amplifier 38. Control. As the motor angular velocity detector 19, for example, a tachometer or a pulse generator can be used.
ここで、 サーボアンブ 3 8と流量制御サーボ弁 3 7と油圧モータ 1 4 aの作動 について锐明する。 角速度 ω ρ の指令信号 S 3 は、 0 Vを中心にして正と負に振 れるアナログ電圧信号とする。 油圧モータ 1 4 aを正回転させるときは指令信号 S 3 に正の電圧信号を出力し、 負回転させるときは指令信号 S 3 に負の電圧信号 を出力するものと仮定する。 いま、 サーボアンブ 3 8に正の電圧信号の指令信号 S 3 が入力されると、 この指令信号 S 3 と油圧モータ 1 4 aの回転速度 S 4 との 偏差が小さくなるように、 サーボアンプ 3 8は操作ソレノィ ド 3 7 dに電流信号 を出力する。  Here, the operation of the servo amplifier 38, the flow control servo valve 37 and the hydraulic motor 14a will be described. The command signal S 3 for the angular velocity ω ρ is an analog voltage signal that swings positive and negative around 0 V. It is assumed that a positive voltage signal is output as the command signal S3 when the hydraulic motor 14a rotates forward, and a negative voltage signal is output as the command signal S3 when the hydraulic motor 14a rotates negatively. Now, when a command signal S 3 of a positive voltage signal is input to the servo amplifier 38, the servo amplifier 38 is set so that the deviation between the command signal S 3 and the rotation speed S 4 of the hydraulic motor 14 a is reduced. Outputs a current signal to the operation solenoid 37d.
このとき電流信号は正の電流信号となり、 流量制御サーボ弁 3 7のスプールは 3 7 a側に電流信号の大きさに従った変位量だけ移動する。 よって、 この変位量 に比例した流量の圧油が管路 3 5を介して油圧モータ 1 4 aの正回転時の流入ポ 一トに流入し、 反対側のポー卜から流出して管路 3 6を介してタンク 3 4にドレ ーンする。 油圧モータ 1 4 aは上記流量に比例した回転速度で正回転し、 この回 転速度信号 (角速度 ω ρ に相当) S 4がサーボアンプ 3 8にフィードバックされ る。 このようにして、 正回転の指令信号 S 3 に追従して油圧モータ 1 4 aが正回 転するように、 油圧モータ 1 4 aがフィードバック制御される。 反対に、 サーボアンプ 3 8に負の電圧信号の指令信号 S3 が入力されると、 こ の指令信号 S3 と油圧モータ 1 4 aの回転速度 S 4 との偏差が小さくなるように 、 サーボアンプ 3 8は流量制御サーボ弁 3 7の操作ソレノイ ド 3 7 dに電流信号 を出力する。 このとき S流信号は負の電流信号となり、 流量制御サーボ弁 3 7の スプールは 3 7 c側に電流信号の大きさに従った変位量だけ移動する。 よって、 この変位量に比例した流量の圧油が管路 3 6を介して油圧モータ 1 4 aの負回転 時の流入ポートに流入し、 反対側のポー卜から流出して管路 3 5を介してタンク 3 4にドレーンする。 油圧モータ 1 4 aは上記流量に比例した回転速度で負回転 し、 この回転速度信号 S 4がサーボアンプ 3 8にフィードバックされる。 このよ うにして、 同様に負回転の指令信号 S3 に追従して油圧モータ 1 4 aが負回転す るように、 油圧モータ 1 4 aがフィ ードバック制御される。 At this time, the current signal becomes a positive current signal, and the spool of the flow control servo valve 37 moves to the 37a side by a displacement amount according to the magnitude of the current signal. Therefore, pressure oil having a flow rate proportional to this displacement flows into the inflow port during the forward rotation of the hydraulic motor 14a via the line 35, flows out of the port on the opposite side, and flows through the line 3 Drain to tank 34 via 6. The hydraulic motor 14a rotates forward at a rotation speed proportional to the above flow rate, and the rotation speed signal (corresponding to the angular speed ωρ) S4 is fed back to the servo amplifier 38. In this manner, the hydraulic motor 14a is feedback-controlled so that the hydraulic motor 14a rotates forward following the forward rotation command signal S3. Conversely, when the command signal S3 of the negative voltage signal is input to the servo amplifier 38, the servo amplifier 3 is controlled so that the deviation between the command signal S3 and the rotation speed S4 of the hydraulic motor 14a is reduced. 8 outputs a current signal to the operation solenoid 37 d of the flow control servo valve 37. At this time, the S flow signal becomes a negative current signal, and the spool of the flow control servo valve 37 moves to the 37c side by a displacement amount according to the magnitude of the current signal. Therefore, the pressure oil having a flow rate proportional to this displacement flows into the inflow port during the negative rotation of the hydraulic motor 14a via the line 36, flows out of the port on the opposite side, and flows through the line 35. Drain to tank 3-4 through. The hydraulic motor 14a performs negative rotation at a rotation speed proportional to the above flow rate, and the rotation speed signal S4 is fed back to the servo amplifier 38. In this manner, the feedback control of the hydraulic motor 14a is similarly performed so that the hydraulic motor 14a performs the negative rotation following the negative rotation command signal S3.
上記構成による制御目標を数式 「角速度 ωρ — ΚΧ角加速度 - 0」 で表し た埸合の演算処理フローチヤ一トを図 2 1に示している。 これに基づいて、 制御 フローを説明する。  FIG. 21 shows a flowchart of a calculation process in a case where the control target having the above configuration is expressed by the expression “angular velocity ωρ—ΚΧangular acceleration—0”. Based on this, the control flow will be described.
(ステップ 1 1 0 ) ピッチング角速度検出器 1 6からピッチング角速度 o q を 入力し、 ステップ 1 1 1へ進む。  (Step 1 10) Input the pitching angular velocity o q from the pitching angular velocity detector 16, and proceed to Step 11.
(ステップ 1 1 1 ) ピッチング角速度 o>q からピッチング角加速度 aq を演算 する。 ピッチング角加速度 aq を求めるには例えば、 微小時間 A tの間にピッチ ング角速度 が Δ だけ変化したとき、 数式 「aq = Δω(ΐ ÷A t」 によつ て近似的に求めることができる。 この後、 ステップ 1 1 2へ進む。  (Step 1 1 1) Calculate the pitching angular acceleration aq from the pitching angular velocity o> q. In order to obtain the pitching angular acceleration aq, for example, when the pitching angular velocity changes by Δ during the minute time At, it can be approximately obtained by the equation “aq = Δω (ΐΔAt)”. After that, go to step 1 1 2.
(ステップ 1 1 2 ) p角度検出器 1 5から p角度 0p を入力し、 この p角度 0 ρ と予めメモリ (ROM 2 2又は RAM 2 3 ) に記悚している許容最大値 0 pMAX とを比較する。 この許容最大値 0PMAXは、 前述したものと同じである。 p角度 0 p が許容最大値 0pMAX以下のときはステップ 1 1 3へ進み、 そうでないときはス テツブ 1 1 5へ進む。  (Step 1 1 2) Input the p angle 0p from the p angle detector 15 and compare this p angle 0 ρ with the maximum allowable value 0 pMAX previously stored in the memory (ROM 22 or RAM 23). Compare. This allowable maximum value 0PMAX is the same as described above. If the p angle 0 p is equal to or smaller than the permissible maximum value 0pMAX, proceed to step 113. Otherwise, proceed to step 115.
(ステップ 1 1 3 ) 軸 Pの角速度指令値 V 0を数式 rV 0 =KX aq j によつ て求める。 ここに、 は前ステップで求めたピッチング角加速度であり、 Kは 安定的に制振できるように所定値に設定された正の定数とする。 この後、 ステツ プ 1 1 4へ進む。 (Step 1 13) Calculate the angular velocity command value V 0 of the axis P by the equation rV 0 = KX aq j. Where is the pitching angular acceleration obtained in the previous step, and K is It is a positive constant set to a predetermined value so that the vibration can be stably suppressed. After this, go to step 1 14.
(ステップ 1 1 4 ) ピッチング角加速度 a q と反対方向にジャイロモーメ ン ト MJ を発生させるように、 上記で求めた角速度指令値 V 0に相当する油圧モータ 1 4 aの角速度指令信号 S3 を出力する。 この結果、 例えばピッチング角加速度 a q が正のときは、 正の角速度指令信号 S3 がサーボアンプ 3 8へ出力される。 これによつて、 正の角速度指令信号 S3 の大きさに比例した角速度で、 しかもこ の指令信号 S3 に追従して油圧モータ 1 4 aが正回転する。 ここで、 油圧モータ 1 4 aが正回転したときにジャイロ乇ーメ ント MJ が正のピッチング角加速度 α q と反対方向に発生するように、 各制御の極性が設定されているものとする。 ピ ツチング角加速度 が負のときも、 上記と同様である。 この後、 処理は先頭の ステップ 1 1 0へ戻って以上を繰り返す。  (Step 1 14) The angular velocity command signal S3 of the hydraulic motor 14 a corresponding to the angular velocity command value V 0 obtained above is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular acceleration aq. . As a result, for example, when the pitching angular acceleration a q is positive, a positive angular velocity command signal S3 is output to the servo amplifier 38. As a result, the hydraulic motor 14a rotates forward with an angular velocity proportional to the magnitude of the positive angular velocity command signal S3, and following this command signal S3. Here, it is assumed that the polarity of each control is set so that when the hydraulic motor 14a rotates forward, the gyro MJ is generated in the direction opposite to the positive pitching angular acceleration αq. The same applies to the case where the pitching angular acceleration is negative. Thereafter, the process returns to the first step 110 and repeats the above.
(ステップ 1 1 5 ) p角度 0 p が許容最大値 0 PMAX以上になっているので、 軸 Pの回転制御を一時的に停止する。 よってこのステップでは、 油圧モータ 1 4 a の角速度指令信号 S3 を出力停止する。 この後、 処理は先頭のステップ 1 1 0へ 戻って以上を繰り返す。  (Step 1 15) The rotation control of the axis P is temporarily stopped because the p angle 0 p is equal to or larger than the allowable maximum value 0 PMAX. Therefore, in this step, the output of the angular velocity command signal S3 of the hydraulic motor 14a is stopped. Thereafter, the process returns to the first step 110 and repeats the above.
上記ステップ 1 1 3においてピッチング角加速度 に比例した角速度指令値 が求められ、 またステップ 1 1 4においてこの角速度指令値 V 0に相当する 角速度指令信号 S3 がサーボアンブ 3 8へ出力される。 サーボアンプ 3 8及び流 量制御サーボ弁 3 7は、 この角速度指令信号 S3 の符号に合った回転方向で、 か つその大きさに比例した角速度で油圧モータ 1 4 aが回転するように制御する。 これによつて、 ttPがピッチング角加速度 otq に比例した大きさの角速度 ωρ で 回転し、 角速度 ωρ に比例した大きさのジャイロモーメ ント MJ がビッチング角 加速度 aq と反対方向に発生する。 このようにして、 ピッチング角加速度 a q を 小さくする方向にジャイロモーメント MJ を発生し、 ビッチングがより安定的に 制振できる。  In step 113, an angular velocity command value proportional to the pitching angular acceleration is obtained, and in step 114, an angular velocity command signal S3 corresponding to the angular velocity command value V0 is output to the servo amplifier 38. The servo amplifier 38 and the flow control servo valve 37 control the hydraulic motor 14a to rotate in the rotation direction that matches the sign of the angular velocity command signal S3 and at an angular velocity proportional to the magnitude. . As a result, ttP rotates at an angular velocity ωρ having a magnitude proportional to the pitching angular acceleration otq, and a gyro moment MJ having a magnitude proportional to the angular velocity ωρ is generated in a direction opposite to the pitching angular acceleration aq. In this way, the gyro moment MJ is generated in the direction in which the pitching angular acceleration a q is reduced, and the pitching can be more stably damped.
上記実施例の油圧モータ 1 4 aの代わりに電動サーボモータ 1 4 bを使用する こともでき、 次にその一実施例を示す。 図 2 2は、 直流サーボモータ 1 4 b及び その駆動用のサーボアンブ 3 9を使用した一実施例の制御回路プロック図であり 、 前実施例と異なる構成について説明する。 直流サーボモータ 1 4 bは軸 Pの回 転制御用であり、 その電機子コイル Aの端子 A 1及び A 2間に印加される直流電 圧の大きさに比例した角速度でモータが回転する。 ここでは、 端子 A 1が A 2に 対して正となる電圧が印加されると直流サーボモータ 1 4 bは正回転し、 また端 子 A 1が A 2に対して負となる電圧が印加されると直流サーボモータ 1 4 bは負 回転するものと仮定する。 Use electric servomotor 14b instead of hydraulic motor 14a in the above embodiment Next, an embodiment will be described. FIG. 22 is a block diagram of a control circuit of an embodiment using a DC servomotor 14b and a servo amplifier 39 for driving the same, and a configuration different from the previous embodiment will be described. The DC servo motor 14b is used to control the rotation of the axis P. The motor rotates at an angular velocity proportional to the magnitude of the DC voltage applied between the terminals A1 and A2 of the armature coil A. Here, when a voltage at terminal A1 that is positive with respect to A2 is applied, DC servo motor 14b rotates positively, and a voltage at which terminal A1 is negative with respect to A2 is applied. Then, it is assumed that the DC servo motor 14b rotates negatively.
サーボアンプ 3 9は、 第 1演算装置 2 0の D Z A 2 8から出力される角速度 ω Ρ の指令信号 S 3 を入力すると同時に、 直流サーボモータ 1 4 bの回転速度 (角 速度 ω ρ に相当) 信号 S 4を入力し、 この 2つの信号の偏差が 0になるように出 力電圧を制御するものである。 この出力電圧信号は、 直流サーボモータ 1 4 bの 電機子コイル Aの端子 A 1及び A 2に接統されている。  The servo amplifier 39 inputs the command signal S 3 of the angular velocity ω 出力 output from the DZA 28 of the first arithmetic unit 20 and at the same time, rotates the DC servo motor 14 b at the rotational speed (corresponding to the angular velocity ω ρ). The signal S4 is input, and the output voltage is controlled so that the difference between the two signals becomes zero. This output voltage signal is connected to the terminals A1 and A2 of the armature coil A of the DC servomotor 14b.
このような構成で直流サーボモータ 1 4 bを制御する埸合の制御目棵を前述同 様に 「角速度 ω ρ — K x角加速度 a q = 0」 に設定したとき、 C P U 2 1 の演算 処理フローは図 2 1 と全く同じにしても良い。 また、 複数個のスタビライザの内 の 1個以上の回転体 1 1の回転を他と反対方向にする埸合においても、 上記同様 回転指令 S 3 の極性を逆に出力すれば良い。  When the control target for controlling the DC servo motor 14 b in such a configuration is set to “angular velocity ω ρ — K x angular acceleration aq = 0” as described above, the calculation processing flow of the CPU 21 May be exactly the same as in FIG. Also, when the rotation of one or more of the rotating bodies 11 of the plurality of stabilizers is made to rotate in the opposite direction to the other, the polarity of the rotation command S 3 may be output in the same manner as described above.
これまでの説明では、 ピッチング角速度 y q 又はピッチング角加速度 a q を所 定値にすることを制御目標にして軸 P回りの回転速度を制御する例を示した。 こ の他に、 ピッチング角 0 q を所定値にすることを制御目標にすることもでき、 こ の場合の制御構成ブロック図は図 2 3で表される。 図 2 3の例では、 ピッチング 角度検出器 1 7をスタビライザ部に設け、 これにより検出したピッチング角度信 号を第 1演算装置 2 0に入力し、 第 1演算装置 2 0はピッチング角 0 q が所定値 になるようにジャイロ軸 Jの W P回りの角速度 ω ρ を制御する。 この桔果、 発生 するジャイロモーメ ン ト M J がピッチングを制振することができる。 ここでビッ チング角度検出器 1 7は、 例えば傾斜計やジャイロコンパス等であっても良いし 、 又は前実施例のピッチング角速度検出器 1 6から出力されたピッチング角速度 信号を積分して得るようにしても良い。 In the description so far, an example has been described in which the rotation speed around the axis P is controlled with the control target of setting the pitching angular velocity yq or the pitching angular acceleration aq to a predetermined value. In addition, the control target can be to set the pitching angle 0 q to a predetermined value, and a control configuration block diagram in this case is shown in FIG. In the example of FIG. 23, the pitching angle detector 17 is provided in the stabilizer section, and the pitching angle signal detected by this is input to the first arithmetic unit 20. The first arithmetic unit 20 calculates the pitching angle 0 q The angular velocity ω ρ of the gyro axis J around the WP is controlled so as to be a predetermined value. As a result, the generated gyro moment MJ can control the pitching. Here, the biting angle detector 17 may be, for example, an inclinometer or a gyrocompass. Alternatively, the pitching angular velocity signal output from the pitching angular velocity detector 16 of the previous embodiment may be obtained by integration.
—般的に、 ピッチング角 0 q 、 ピッチング角速度 及びピッチング角加速度 a q 等に基づく制御目棵を組み合わせて予め設定された制御目棵関数を最小にす るような制御出力を得ることによって、 ピッチングをより安定的に抑えられるこ とは良く知られている。 図 2 4にはその場合の一実施例の制御構成プロック図を 示しており、 この例ではピッチング角 0 q 、 ピッチング角速度 ω q 及びピッチン グ角加速度 を、 夫々ピッチング角度検出器 1 7、 ピッチング角速度検出器 1 6及びピッチング角加速度検出器 1 8で検出するようにしている。 これらの検出 器は、 例えば前述のようにビッチング角速度信号を積分してピツチング角を得る ようにしても良く、 またピッチング角速度信号を微分してピッチング角加速度を 得るようにしても良い。 そして、 他の構成は前述と同様であるが、 第 1演算装置 2 0は例えば C P Uシステムであって、 その演算結果に基づくモータ角速度指令 信号を出力し、 モータ駆動装置 3 0はモータ駆動用サーボアンプであり、 軸駆動 モータ 1 4はジャィ口軸 Jを軸 P回りに回転駆動するサーボモータである。 上記構成によってピッチング角 0 q 等に基づく制御目棵を組み合わせた制御目 標関数を使用して W P回りの角速度 ω ρ を制御する場合の演算処理フローチヤ一 トは、 具体的にはここでは示していない。 しかしながら、 前述のごとく一般的に 良く知られている P I D制御によって各種の補正をしながら角速度 ω ρ の最適な 制御信号を得ることができる。 またさらに、 その他の制御手法、 例えば統計的手 法による最適制御アルゴリズムゃファジー理論による制御アルゴリズム等を用い れば、 より効果的にかつ安定してピッチングを制振できる角速度 ω ρ の最適制御 信号を得られる。  —In general, pitching is achieved by combining control objectives based on pitching angle 0 q, pitching angular velocity, pitching angular acceleration aq, etc., to obtain a control output that minimizes a preset control objective function. It is well known that it can be suppressed more stably. FIG. 24 shows a block diagram of the control configuration of the embodiment in that case. In this example, the pitching angle 0 q, the pitching angular velocity ω q, and the pitching angular acceleration are respectively represented by a pitching angle detector 17 Detector 16 and pitching angular acceleration detector 18 are used for detection. These detectors may obtain the pitching angle by integrating the pitching angular velocity signal, for example, as described above, or may obtain the pitching angular acceleration by differentiating the pitching angular velocity signal. The other configuration is the same as that described above, except that the first arithmetic unit 20 is, for example, a CPU system, which outputs a motor angular velocity command signal based on the arithmetic result, and the motor drive unit 30 is a motor drive servo. The shaft drive motor 14 is an amplifier, and is a servomotor for rotating the gyro shaft J around the axis P. The flowchart of the arithmetic processing when the angular velocity ω ρ around the WP is controlled using the control target function combining the control objectives based on the pitching angle 0 q and the like with the above configuration is specifically shown here. Absent. However, as described above, an optimal control signal of the angular velocity ωρ can be obtained while performing various corrections by the generally well-known PID control. Furthermore, if other control methods such as an optimal control algorithm based on a statistical method and a control algorithm based on fuzzy theory are used, an optimal control signal of an angular velocity ω ρ that can more effectively and stably control pitching can be obtained. can get.
次の第六実施例は、 駆動モータ 1 2に油圧モータを使用している埸合で、 作業 機用や走行用の油圧ァクチユエータが出力增加を必要とするときに、 駆動モータ 1 2への圧油供給を一時的に停止するか、 あるいは、 駆動モータ 1 2を油圧ボン ブとして使用することができる例を示す。 これは、 回転体 1 1が大きな憤性モー メ ン トを有しているので、 高速回転している回転体がフライホイール効果で大き なエネルギーを蓄積していることを利用している。 例えば、 駆動モータ 1 2に圧 油を供耠する油圧ポンプは、 通常、 建設機械の作業機用や走行用の油圧ァクチュ エー夕へ圧油を供給しているメイン油圧ポンプと共用する方が、 経済性や設置ス ペースの面で望ましい。 この場合に、 作業機や走行の出力増加が必要になったと き、 駆動モータ 1 2への供給を一時的に停止させ、 この余った油圧ポンプ出力を 作業機用や走行用の油圧ァクチユエ一夕へ回すことができる。 あるいは、 回転体 1 1の蓄積エネルギーを利用して駆動モータ 1 2を油圧ポンプとして作動させ、 この出力を作業機用や走行用の油圧ァクチユエ一夕へ回すことによって出力を増 加することができる。 In the following sixth embodiment, when a hydraulic motor is used as the drive motor 12, when the hydraulic actuator for work equipment or traveling needs output increase, the pressure to the drive motor 12 is increased. An example is shown in which the oil supply can be temporarily stopped or the drive motor 12 can be used as a hydraulic bomb. This is because the rotating body 1 Because it has a ment, it utilizes the fact that a rotating body rotating at high speed stores a large amount of energy due to the flywheel effect. For example, a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the drive motors 1 and 2 is usually shared with a main hydraulic pump that supplies hydraulic oil to a working machine for construction equipment or a hydraulic actuator for traveling. It is desirable in terms of economy and installation space. In this case, when it becomes necessary to increase the output of the working machine or traveling, the supply to the drive motor 12 is temporarily stopped, and the surplus hydraulic pump output is used for the working machine or traveling hydraulic actuator. Can be turned to Alternatively, the output can be increased by operating the drive motor 12 as a hydraulic pump using the accumulated energy of the rotating body 11 and turning this output to a hydraulic machine for work equipment or traveling. .
図 2 5は本実施例のスタビライザ部を示しており、 駆動モータ 1 2は油圧モー 夕であり、 クラッチ 4 0を介して回転体 1 1を高速回転させる。 図 2 6はこの埸 合の制御回路ブロック図の一例を表しており、 この図に従って説明する。 第 2演 算装置 5 0は例えば C P Uシステムで構成されていて、 その主要部は第 1演算装 ϋ 2 0と同様の構成である。 よって、 第 2演算装鼸 5 0と第 1演算装置 2 0の構 成の主要部を共用しても良い。 方向切換弁 4 2の操作ソレノィ ド部 4 2 cに出力 する切り換え信号 S 5 、 及びクラッチ 4 0に出力するクラッチ断続の切り換え信 号 S 6 は、 共に第 2演算装置 5 0の出力レジスタ (図示せず) から出力される信 号であり、 夫々例えば 1 ビッ 卜のオン又はオフ信号である。  FIG. 25 shows the stabilizer section of the present embodiment. The drive motor 12 is a hydraulic motor and rotates the rotating body 11 at high speed via the clutch 40. FIG. 26 shows an example of a control circuit block diagram in this case, which will be described with reference to FIG. The second computing device 50 is composed of, for example, a CPU system, and its main part has the same configuration as that of the first computing device 20. Therefore, the main parts of the configuration of the second arithmetic unit 50 and the first arithmetic unit 20 may be shared. The switching signal S 5 output to the operating solenoid section 42 c of the directional switching valve 42 and the clutch switching signal S 6 output to the clutch 40 are both output registers of the second arithmetic unit 50 (see FIG. (Not shown), each of which is, for example, a 1-bit on or off signal.
方向切換弁 4 2は、 油圧ポンプ 3 3から吐出される圧油を油圧モータ 1 2 aへ 供耠するか又は供辁停止するかを切り換えるもので、 その操作ソレノィ ド部 4 2 cに上記切り換え信号 S 5 が入力される。 方向切換弁 4 2の油圧モータ 1 2 a側 の出力ポートは、 管路 4 5を介して油圧モータ 1 2 aの流入ポートに接铳されて いる。 油圧ポンプ 3 3から吐出される圧油は、 管路 4 7を介して方向切換弁 4 2 の入力ポー卜へ導かれると共に、 管路 4 9を介して走行用の方向切換弁 4 4の入 力ポートへ導かれる。 尚ここで、 方向切換弁 4 4は走行用の油圧ァクチユエ一タ 6 6を駆動するものであり、 作業機用の方向切換弁及び油圧ァクチユエ一夕につ いても同様とする。 The directional control valve 42 switches between supplying or stopping supply of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 to the hydraulic motor 12a. The signal S5 is input. The output port on the hydraulic motor 12 a side of the directional control valve 42 is connected to the inflow port of the hydraulic motor 12 a via the conduit 45. The hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is guided to the input port of the directional control valve 42 via a pipe 47 and the input of the traveling directional control valve 44 via a pipe 49. Guided to power port. Here, the directional control valve 44 drives the traveling hydraulic actuator 66, and the directional switching valve for the work equipment and the hydraulic actuator are used. It is the same even if it exists.
切り換え信号 S 5 が圧油供給信号のときは、 方向切り換え弁 4 2は 4 2 aの位 匿に切り換わり、 油圧ポンプ 3 3からの圧油は、 管路 4 5を介して油圧モータ 1 2 aへ流入し、 油圧モータ 1 2 aから流出する圧油はタンク 3 4へドレーンされ る。 このとき、 油圧モータ 1 2 aは所定方向へ回転する。 切り換え信号 S 5 が圧 油供給停止信号のときは、 方向切り換え弁 4 2は 4 2 bの位置に切り換わり、 油 圧ポンプ 3 3からの圧油は、 方向切り換え弁 4 2から先へは供給されず、 油圧モ 一夕 1 2 aの回転が停止する。 このとき、 油圧モータ 1 2 aへ供給されていた油 量の分が、 管路 4 9を介して方向切換弁 4 2、 4 4及び作業機用や走行用の油圧 ァクチユエ一夕 6 6へ供給される。 尚、 方向切り換え弁 4 2の入力ポー 卜の圧力 が規定値より大きくならないように、 リ リーフ弁 6 7を設けている。  When the switching signal S 5 is a pressure oil supply signal, the direction switching valve 42 switches to the position of 42 a, and the pressure oil from the hydraulic pump 33 passes through the hydraulic motor 1 2 via the line 45. The pressure oil flowing into a and flowing out of the hydraulic motor 12 a is drained to the tank 34. At this time, the hydraulic motor 12a rotates in a predetermined direction. When the switching signal S 5 is the hydraulic oil supply stop signal, the direction switching valve 42 switches to the position 4 2 b, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied from the direction switching valve 42 to the end. No, the rotation of the hydraulic motor 1 a stops overnight. At this time, the amount of the oil supplied to the hydraulic motor 12a is supplied to the directional changeover valves 42, 44 and the hydraulic actuators 66 for work equipment and traveling via the pipeline 49. Is done. In addition, a relief valve 67 is provided so that the pressure at the input port of the direction switching valve 42 does not become larger than a specified value.
クラッチ 4 0は、 油圧モータ 1 2 aの駆動力を回転体 1 1に伝達又は遮断する ものであり、 第 2演算装置 5 0から出力されるクラッチ接続及び切断の切り換え 信号 S 6 によって作動する。 クラッチ 4 0が切断されると、 回転体 1 1はそのフ ライホイール効果で惰性回転することができる。 運転状態入力手段 4 1 は、 建設 機械の作業機や走行の負荷状態を表す信号を第 2演算装置 5 0に入力するもので ある。 入力された負荷状態信号は、 作業機や走行の現在の出力状況及びその出力 增加必要性、 エンジン回転数検出による油圧ポンプ出力状況等を表す。 また、 運 転状態入力手段 4 1は、 オペレータが作業機や走行の出力増加が必要と判断した とき操作できるようなスィッチであっても良い。  The clutch 40 transmits or interrupts the driving force of the hydraulic motor 12a to the rotating body 11, and is activated by a clutch connection / disconnection switching signal S6 output from the second arithmetic unit 50. When the clutch 40 is disengaged, the rotating body 11 can coast by its flywheel effect. The operating state input means 41 is for inputting a signal indicating a working machine of the construction machine or a load state of traveling to the second arithmetic unit 50. The input load state signal indicates the current output status of the working machine and traveling, the necessity of adding the output, the output status of the hydraulic pump based on the detection of the engine speed, and the like. The operation state input means 41 may be a switch that can be operated when the operator determines that the output of the working machine or the traveling needs to be increased.
本実施例における演算処理フローチヤ一トを、 図 2 7によって説明する。 (ステップ 1 2 0 ) 運転状態入力手段 4 1から負荷状態信号を入力し、 ステツ ブ 1 2 1に進む。  The operation processing flowchart in this embodiment will be described with reference to FIG. (Step 1 220) Input the load state signal from the operation state input means 4 1, and proceed to Step 1 2 1.
(ステップ 1 2 1 ) 入力された負荷伏態信号により、 油圧モータ 1 2 aへの圧 油供袷を停止するかどうかを判断し、 停止するときはステップ 1 2 2へ進み、 そ うでないときはステップ 1 2 3へ進む。 この判断では、 例えば油圧ショベルの作 業機掘削力が不足したとき、 走行速度をさらに增速したいとき、 エンジン回転数 が低下したとき等に、 油圧モータ 1 2 aへの圧油供給を停止する。 (Step 1 2 1) Based on the input load state signal, it is determined whether or not to stop supplying hydraulic oil to the hydraulic motor 1 2 a.If so, proceed to Step 1 22 and otherwise. Goes to step 1 2 3. For example, when the excavator's excavating power is insufficient, when the traveling speed needs to be further increased, the engine speed can be determined. When the pressure drops, stop supplying hydraulic oil to the hydraulic motor 12a.
(ステップ 1 2 2 ) クラッチ 4 0の切断指令を出力すると同時に、 油圧モータ 1 2 aへの圧油供給停止指令を出力する。  (Step 1 2 2) At the same time as outputting the command to disconnect the clutch 40, output the command to stop supplying hydraulic oil to the hydraulic motor 12 a.
(ステップ 1 2 3 ) 油圧モータ 1 2 aへの圧油供給指令を出力すると同時に、 クラツチの接続指令を出力する。  (Step 1 2 3) At the same time as outputting the hydraulic oil supply command to the hydraulic motor 12 a, output the clutch connection command.
このような構成における作用は、 次のようになる。 もし、 作業機や走行の負荷 が一時的に増加してそれに伴う出力の増加が必要になったとき、 クラッチ 4 0を 切断すると同時に、 切換弁 4 2に油圧モータ 1 2 aへの圧油供給停止指令を出力 する。 これによつて、 油圧ポンプ 3 3が油圧モータ 1 2 aへ供給していた圧油を 、 作業機用又は走行用の油圧ァクチユエ一夕 6 6に供給することができる。 この 結果、 作業機又は走行の出力が增加され、 効率よい作業ができる。 また、 このと きスタビライザ 1 0は回転体 1 1の惯性モーメン卜によって惰性回転する (以後 、 惰性運転と呼ぶ) ので、 ジャイロモーメントによるピッチングの制振制御が可 能となる。 尚、 惰性運転中に長い間制振制御を行うと、 回転体 1 1の蓄積エネル ギが消耗されて回転数が低下して来る。 よって、 惰性運転は必要なときのみ短時 だけ行なうようにする。  The operation in such a configuration is as follows. If the load on the work equipment and traveling increases temporarily and the output needs to increase, the clutch 40 is disconnected and the switching valve 42 is supplied with hydraulic oil to the hydraulic motor 12 a. Outputs stop command. As a result, the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 33 to the hydraulic motor 12a can be supplied to the working machine or traveling hydraulic actuator 66. As a result, the output of the working machine or traveling is increased, and efficient work can be performed. Also, at this time, the stabilizer 10 coasts due to the inertial moment of the rotating body 11 (hereinafter, referred to as coasting operation), so that the pitching vibration control by the gyro moment can be performed. If the vibration suppression control is performed for a long time during the coasting operation, the stored energy of the rotating body 11 will be consumed and the rotation speed will decrease. Therefore, coasting should be performed only when necessary and only for a short time.
更に他の例として、 油圧モータ 1 2 aへの圧油供給を停止するだけでなく、 油 圧モータ 1 2 aを油圧ポンプとして使用してメインの油圧ポンプ 3 3の補助機能 を持たせた例を説明する。 図 2 8及び図 2 9において、 回転体回転速度検出器 5 5は回転体 1 1の回転速度を検出するものであり、 クラッチ 4 0から見て回転体 1 1側に取着される。 回転速度信号 S 9 は、 第 2演算装鼸 5 0へ入力される。 ク ラッチ 4 0が切断されているときは、 回転体 1 1及び回転体回転速度検出器 5 5 が惰性運動を行い、 スタビライザ 1 0のジャイロモーメ ン卜が発生できる。 傾斜角制御式油圧モータ 1 2 b (以下、 油圧モータ 1 2 bという) は、 斜板又 は斜軸の傾斜角制御によってその回転速度を制御できるものであり、 この傾斜角 は流量制御サーボ弁 6 8が出力する流量に比例するようになっている。 流量制御 サーボ弁 6 8の操作ソレノィ ド 6 8 aへ、 第 2演算装置 5 0から出力される傾斜 角制御指令信号 S 8 が接続され、 傾斜角制御指令信号 S 8 の電流の大きさに比例 して、 流量制御サーボ弁 6 8の出力流量が制御される。 Still another example is an example in which not only the supply of hydraulic oil to the hydraulic motor 12a is stopped but also the auxiliary function of the main hydraulic pump 33 is provided by using the hydraulic motor 12a as a hydraulic pump. Will be described. In FIGS. 28 and 29, the rotating body rotation speed detector 55 detects the rotating speed of the rotating body 11 and is attached to the rotating body 11 as viewed from the clutch 40. The rotation speed signal S 9 is input to the second arithmetic unit 50. When the clutch 40 is disconnected, the rotating body 11 and the rotating body rotation speed detector 55 perform inertial motion, and the gyro moment of the stabilizer 10 can be generated. The tilt angle control type hydraulic motor 12b (hereinafter referred to as "hydraulic motor 12b") can control the rotation speed by controlling the tilt angle of a swash plate or a tilt axis, and the tilt angle is controlled by a flow control servo valve. 6 8 is proportional to the output flow rate. Flow control Slope output from the second processing unit 50 to the operation solenoid 68 a of the servo valve 68 The angle control command signal S 8 is connected, and the output flow rate of the flow control servo valve 68 is controlled in proportion to the magnitude of the current of the tilt angle control command signal S 8.
方向切換弁 4 3は、 油圧モータ 1 2 bをポンプモード又はモータモードに切り 換える切換弁で、 その操作ソレノィ ド部 4 3 cに第 2演算装置 5 0からの切り换 え信号 S 7 が入力される。 方向切換弁 4 3の油圧モータ 1 2 b側の 2つの出力ポ ートは、 夫々管路 4 5及び 4 6を介して、 油圧モータ 1 2 bの流入ポート及び流 出ポートに接続される。 切り換え信号 S 7 がモータモー ドのときは、 方向切換弁 4 3は 4 3 bの位置に切り換わり、 油圧ポンプ 3 3からの圧油は、 管路 4 7、 方 向切換弁 4 3及び管路 4 5を介して、 油圧モータ 1 2 bへ流入する。 そして、 油 圧モータ 1 2 bから流出する圧油は、 管路 4 6、 4 8 b及び 4 8 aを介してタン ク 3 4へドレーンされる。 こうして、 油圧モータ 1 2 bは所定方向に回転する。 このとき、 油圧ポンプ 3 3からの圧油は、 管路 4 9を介して走行用の方向切換弁 4 4及び油圧モータ 6 6に導かれ、 管路 4 8 aを介してタンク 3 4へドレーンさ れる。  The direction switching valve 43 is a switching valve that switches the hydraulic motor 12b to the pump mode or the motor mode, and receives a switching signal S7 from the second arithmetic unit 50 into its operation solenoid part 43c. Is done. The two output ports on the hydraulic motor 12 b side of the directional control valve 43 are connected to the inflow port and the outflow port of the hydraulic motor 12 b via lines 45 and 46, respectively. When the switching signal S7 is in the motor mode, the direction switching valve 43 switches to the position of 43b, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the pipeline 47, the direction switching valve 43, and the pipeline. It flows into the hydraulic motor 1 2b via 4 5. Then, the hydraulic oil flowing out of the hydraulic motor 12b is drained to the tank 34 via the pipelines 46, 48b and 48a. Thus, the hydraulic motor 12b rotates in a predetermined direction. At this time, the pressure oil from the hydraulic pump 33 is guided to the traveling directional control valve 44 and the hydraulic motor 66 via the pipe 49, and is drained to the tank 34 via the pipe 48a. Is done.
また、 切り換え信号 S 7 がポンプモードのときは、 方向切り換え弁 4 3は 4 3 aの位匱になる。 これと共にクラッチ 4 0が接統されているときは、 回転体 1 1 がその ¾積エネルギーによって惰性運動を行っているので、 油圧モータ 1 2 bは 駆動させられて上記モータモー ド時と同じ方向に回転を継暁する。 この結果、 夕 ンク 3 4の中の油が管路 4 8 a、 4 8 b、 方向切り換え弁 4 3 a及び管路 4 5を 経由して油圧モータ 1 2 bの流入ポー卜へ吸引され、 惰性運動している油圧モー タ 1 2 bによって圧油として流出される。 これは油圧モータ 1 2 bが油圧ポンプ として作動していることを表し、 油圧モータ 1 2 bからの圧油は管路 4 6、 方向 切り換え弁 4 3 a及び管路 4 7へ導かれ、 この圧油と油圧ポンプ 3 3から吐出さ れる圧油とが合流し、 管路 4 9を介して作業機用や走行用の方向切り換え弁に流 入する。  When the switching signal S7 is in the pump mode, the direction switching valve 43 is in the position of 43a. At the same time, when the clutch 40 is engaged, the rotating body 11 is coasting due to its accumulated energy, so that the hydraulic motor 12b is driven to move in the same direction as in the motor mode. Continue the rotation. As a result, the oil in the tank 34 is sucked into the inflow port of the hydraulic motor 12b via the pipes 48a and 48b, the directional control valve 43a and the pipe 45, It is discharged as pressurized oil by the hydraulic motor 12b that is coasting. This indicates that the hydraulic motor 12b is operating as a hydraulic pump, and the hydraulic oil from the hydraulic motor 12b is guided to the line 46, the direction switching valve 43a, and the line 47. The pressurized oil and the pressurized oil discharged from the hydraulic pump 33 merge to flow into the direction switch valve for the working machine or traveling through the pipe 49.
上記構成の場合の第 2滴算装釅 5 0の一実施例の演算処理フローチヤ一トを、 図 3 0によって説明する。 (ステップ 1 3 0 ) 回転体回転速度検出器 5 5から回転体 1 1 の回転速度信号 S 9 を入力し、 ステップ 1 3 1へ進む。 An operation processing flowchart of one embodiment of the second dropping device 50 having the above configuration will be described with reference to FIG. (Step 13 0) The rotating speed signal S 9 of the rotating body 11 is input from the rotating body rotation speed detector 55, and the process proceeds to step 13 1.
(ステップ 1 3 1 ) 回転速度信号 S 9 の大きさが、 予め決められた最低回転速 度 o) KLより小さいかどうか判定し、 小さいときはステップ 1 3 2へ進み、 そうで ないときはステップ 1 3 7へ進む。  (Step 1 3 1) It is determined whether the magnitude of the rotation speed signal S 9 is smaller than the predetermined minimum rotation speed o) KL.If smaller, proceed to Step 1 32, otherwise, go to Step 13. Proceed to 1 3 7.
(ステップ 1 3 2 ) このときの状態がポンプモー ドならば、 クラッチ 4 0への 指令信号 S 6 としてクラツチ切断を出力し、 回転体 1 1は惰性運転を行なう。 油 圧モータ 1 2 bは、 回転体 1 1から切断されるので、 回転エネルギを失って停止 し、 ポンプモー ドが解除される。 またこのときの状態がモータモードならば、 そ のまま油圧モータ 1 2 bをモータモードで回転させ、 ステップ 1 3 3へ進む。  (Step 1332) If the state at this time is the pump mode, the clutch disconnection is output as the command signal S6 to the clutch 40, and the rotating body 11 performs coasting operation. Since the hydraulic motor 12b is disconnected from the rotating body 11, the hydraulic motor 12b loses rotational energy and stops, and the pump mode is released. If the state at this time is the motor mode, the hydraulic motor 12 b is rotated in the motor mode as it is, and the process proceeds to step 13.
(ステップ 1 3 3 ) 運転伏態入力手段 4 1から負荷状態信号を入力し、 ステツ ブ 1 3 4に進む。  (Step 1 3 3) A load state signal is input from the operation state input means 4 1, and the process proceeds to Step 1 3 4.
(ステップ 1 3 4 ) 負荷状態信号をみて、 走行又は作業機の出力増加の要求は あるか判定する。 要求があるときはステップ 1 3 5へ進み、 無いときはステップ 1 3 6へ進む。  (Step 13 4) Check the load state signal to determine whether there is a request for running or an increase in the output of the work equipment. If there is a request, go to step 1 35, otherwise go to step 1 36.
(ステップ 1 3 5 ) 上記惰性運転又はモータモード運転の继統を行なう。 この 後、 ステップ 1 3 0へ戻り以上を繰り返す。  (Step 1 35) Perform the above-mentioned coasting or motor mode operation. After that, return to step 130 and repeat the above.
(ステップ 1 3 6 ) 惰性運転のときは、 方向切り換え弁 4 3の操作ソレノィ ド 部 4 3 cへの切り換え信号 S 7 としてモータモードを出力した後、 クラッチ 4 0 への指令信号 S 6 としてクラッチ接統を出力してモータモードにし、 回転体 1 1 を加速する。 この後、 ステップ 1 3 0へ戻り以上を緣り返す。  (Step 1 3 6) During coasting operation, the motor mode is output as the switching signal S 7 to the operation solenoid section 4 3 c of the directional switching valve 43, and then the clutch is output as the command signal S 6 to the clutch 40. Outputs the connection mode to the motor mode and accelerates the rotating body 1 1. Then, return to step 130 and repeat the above.
(ステップ 1 3 7 ) 回転体 1 1 の回転速度信号 S 9 の大きさが、 予め決められ た最高回転速度 ω ΚΗより大きいかどうか判定し、 多きいときはステップ 1 3 8へ 進み、 そうでないときはステップ 1 3 9へ進む。  (Step 1 3 7) It is determined whether or not the magnitude of the rotational speed signal S 9 of the rotating body 11 is larger than a predetermined maximum rotational speed ω 、 .If it is large, the process proceeds to Step 1 3 8, otherwise. If so, go to step 1 39.
(ステップ 1 3 8 ) 傾斜角制御指令信号 S 8 を出力して油圧モータ 1 2 bの斜 板又は斜軸の傾斜角を制御し、 油圧モータ 1 2 bの回転速度が所定速度になるよ うにする。 尚、 油圧モータ 1 2 bがその斜板又は斜軸の傾斜角を制御できない夕 イブのときは、 クラッチ 4 0への指令信号 S 6 にクラッチ切断を出力し、 惰性運 転を行なっても良い。 この後、 ステップ 1 3 9へ進む。 (Step 1 3 8) Outputs the tilt angle control command signal S 8 to control the tilt angle of the swash plate or the tilt axis of the hydraulic motor 12 b so that the rotation speed of the hydraulic motor 12 b becomes a predetermined speed. I do. The hydraulic motor 12b cannot control the tilt angle of its swash plate or swash axis. In the case of the eve, the clutch disengagement may be output to the command signal S6 to the clutch 40 to perform the coasting operation. Then, go to step 1 39.
(ステップ 1 3 9 ) 運転状態入力手段 4 1から負荷状態信号を入力し、 ステツ ブ 1 4 0に進む。  (Step 1 39) Input the load state signal from the operation state input means 41, and proceed to Step 140.
(ステップ 1 4 0 ) 負荷状態信号をみて、 走行又は作業機の出力増加の要求は あるか判定する。 要求があるときはステップ 1 4 1へ進み、 無いときはステップ 1 4 2へ進む。  (Step 140) Referring to the load state signal, it is determined whether there is a request to increase the output of the traveling machine or the working machine. If there is a request, go to step 14 1. If not, go to step 14 2.
(ステップ 1 4 1 ) 操作ソレノイ ド部 4 3 cへの切り換え信号 S 7 と してボン プモードを出力した後、 クラッチ 4 0への指令信号 S 6 としてクラッチ接铳を出 力してポンプモー ドにする。 次に、 ステップ 1 4 2へ進む。  (Step 14 1) After outputting the pump mode as the switching signal S 7 to the operation solenoid section 4 3 c, the clutch connection is output as the command signal S 6 to the clutch 40 and the pump mode is entered. I do. Next, proceed to Steps 14 2.
(ステップ 1 4 2 ) 油圧ポンプとして吐出する量が一定になるように、 回転体 1 1の回転速度信号 S 9 の変化量に合わせて傾斜角制御指令信号 S 8 を出力し、 油圧モータ 1 2 bの斜板又は斜軸の傾斜角を制御する。 ここで、 油圧モータ 1 2 bの回転速度が最高回転速度 ω ΚΗより小さくなるようにする。  (Step 1 4 2) Outputs the tilt angle control command signal S 8 in accordance with the change in the rotation speed signal S 9 of the rotating body 11 so that the amount discharged as the hydraulic pump becomes constant, and the hydraulic motor 1 2 Control the angle of inclination of the swash plate or the oblique axis of b. Here, the rotation speed of the hydraulic motor 12b is set to be lower than the maximum rotation speed ωω.
尚、 前述したように、 ジャイロ軸 Jを軸 Ρ回りに角速度 ω ρ で回転したとき発 生するジャイロモーメ ン 卜 M J の大きさは、 回転体 1 1 の角運動量に比例する。 よって、 回転体 1 1の回転速度が変化すると、 発生するジャイロモーメ ン ト M J の大きさも変化するので、 安定したジャイロモーメ ン トが得られない。 このため 、 ピッチングを安定的に制振することができない。 このような場合は、 回転体 1 1の回転速度の変化の影響を小さくするように、 角速度 ω ρ の指令値を求めるた めの比例定数 Κの大きさを変化させる。  As described above, the magnitude of the gyro moment M J generated when the gyro axis J is rotated around the axis Ρ at an angular velocity ω ρ is proportional to the angular momentum of the rotating body 11. Therefore, when the rotation speed of the rotating body 11 changes, the magnitude of the generated gyro moment M J also changes, so that a stable gyro moment cannot be obtained. For this reason, pitching cannot be controlled stably. In such a case, the magnitude of the proportionality constant た for obtaining the command value of the angular velocity ωρ is changed so as to reduce the influence of the change in the rotation speed of the rotating body 11.
第七実施例は、 建設機械等に搭載されている機器 6 0の内、 例えば電気機器の 中で、 通常高速回転している状態で使用されている機器をスタビライザ 1 0とし て利用する例である。 これらの回転機器の中である程度大きな角運動量を有する ものは、 その自転輪 (ジャイロ軸 Jとする) に直交する軸 Pを設けることによつ て、 利用可能となる。  The seventh embodiment is an example in which among the equipment 60 mounted on a construction machine or the like, for example, among the electric equipment, the equipment normally used while rotating at high speed is used as the stabilizer 10. is there. Among these rotating devices, those having a relatively large angular momentum can be used by providing an axis P orthogonal to the rotating wheel (referred to as a gyro axis J).
図 3 1において、 油圧モータ 6 1によって発電機 6 2を駆動している埸合、 発 電機 6 2は通常惯性モーメ ン 卜の大きな回転子を有しているので、 回転体 1 1 と して利用可能である。 また反対に、 ¾動モータで油圧ポンプを駆動している場合 には、 電動モータの電機子を回転体 1 1 として利用することができる。 このよう な電気機器の回転軸をジャィ口軸 Jとし、 これに直交する軸の回りに電気機器が 摇動自在になるように支持し、 これを軸 Pとする。 以上のように、 通常使用して いる高速回転電気機器をスタビライザ 1 0として利用することにより、 建設機械 に搭載する《気機器や制御機器の数を減らすことができ、 車体の軽量化や機器間 のスペースの確保による整備性の向上を図れる。 In FIG. 31, when the generator 62 is driven by the hydraulic motor 61, Since the electric machine 62 usually has a large-moment rotor, it can be used as the rotating body 11. Conversely, when the hydraulic pump is driven by an automatic motor, the armature of the electric motor can be used as the rotating body 11. The rotation axis of such an electric device is referred to as a gyroscopic axis J, and the electric device is supported so as to be freely movable around an axis perpendicular thereto, and this is referred to as an axis P. As described above, by using the normally used high-speed rotating electrical equipment as the stabilizer 10, it is possible to reduce the number of pneumatic equipment and control equipment mounted on construction machinery, reduce the weight of the vehicle body and reduce The maintenance of the space can be improved by securing the space.
図 3 2は、 第 8実施例を示し、 スタビライザ 1 0として、 建設機械搭載機器 6 0の中で、 他の回転機器であるェンジン 6 3を利用している。 エンジン 6 3はメ ィンエンジンとは別に補助的な機能を持っために設けられており、 油圧ポンプ 6 4や発 «機等を駆動するために設けられる。 エンジン 6 3及び油圧ポンプ 6 4の 自転軸をジャイロ軸 Jとし、 これに直交する軸の回りにエンジン 6 3及び油圧ポ ンブ 6 4等が摇勖自在になるように支持し、 これを軸 Pをする。 この構成によつ て、 エンジン 6 3を回転体 1 1 として利用することが可能となる。 この例におい ても、 新たに他のスタビライザ 1 0を設けずに済むので、 車体の軽量化や整備性 の向上を図れる。  FIG. 32 shows an eighth embodiment in which, as the stabilizer 10, an engine 63, which is another rotating device, is used among the construction machine mounted devices 60. The engine 63 is provided to have an auxiliary function separately from the main engine, and is provided to drive the hydraulic pump 64, the generator, and the like. The rotation axis of the engine 63 and the hydraulic pump 64 is a gyro axis J, and the engine 63 and the hydraulic pump 64 are supported so as to be freely movable around an axis perpendicular to the gyro axis J. do. With this configuration, the engine 63 can be used as the rotating body 11. Also in this example, it is not necessary to newly provide another stabilizer 10, so that the weight of the vehicle body and the maintainability can be improved.
以上の実施例では油圧ショベルを一例として説明したが、 他の上部旋回式建設 機械でも同様である。 また、 履帯式下部走行体は、 ホイール式走行体であっても 良い。 産業上の利用可能性  In the above embodiment, the hydraulic excavator has been described as an example, but the same applies to other upper swing type construction machines. Further, the crawler-type lower traveling body may be a wheel-type traveling body. Industrial applicability
本発明は、 車体全体を大型化することなく ピッチングを抑えることができ、 効 果的な制振作用が得られ、 また整備性も損なわれない上部旋回式建設機械のビッ チング制振装置として有用である。  INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can suppress pitching without increasing the size of the entire vehicle body, obtain an effective damping action, and is useful as a biting damping device for a top-turning construction machine that does not impair maintainability. It is.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 下部走行体(3) 上に取着されて旋回軸(S) を中心として水平に旋回自在な上 部旋回体(2) と、 前記上部旋回体(2) にモーメ ン トが掛かるように取着される作 業機とを有する上部旋回式建設機械において、 1. An upper revolving unit (2) mounted on the lower traveling unit (3) and capable of turning horizontally about the revolving axis (S), and a moment is applied to the upper revolving unit (2). An upper swing type construction machine having a work machine attached to
前記上部旋回体(2) に、 ジャイロスタビライザ(10)を取着し、 A gyro stabilizer (10) is attached to the upper revolving superstructure (2),
前記ジャイロスタビライザ(10)は、 大きな惯性モーメ ン トを有して、 駆動モータ (12)によりジャイロ軸(J) 回りを高速回転する回転体(11)と、 前記ジャイロ軸(J ) に直交するブリセッショ ン軸(P) 回りに前記回転体(11)を揺動自在に支持する 支持部材(13)とを備え、 The gyro stabilizer (10) has a large elastic moment, and is orthogonal to the rotating body (11) that rotates at high speed around the gyro shaft (J) by the drive motor (12) and the gyro shaft (J). A support member (13) for swingably supporting the rotating body (11) around a bristletion axis (P);
前妃ジャイロ軸 U) 及び前記プリセッショ ン軸(P) のいずれか一つが前記旋回軸 (S) と平行に配置されると共に、 他の一つが前記上部旋回体(2) のピッチング軸 と直角に配 ϋされることを特徴とする上部旋回式建設機械のビッチング制振装置 One of the gyro shaft U) and the pre-set shaft (P) is arranged in parallel with the revolving shaft (S), and the other is perpendicular to the pitching axis of the upper revolving structure (2). A biting vibration control device for an upper swing type construction machine characterized by being arranged.
2 . 請求の範囲 1記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装 ϋにおいて、 前記ジャイロスタビライザ(10)が複数取着され、 前記複数のジャイロスタビライ ザ(10)の内、 少なく とも一つは、 前記ジャィ口軸(J) 回りを高速回転する前記回 転体(11)と反対方向に回転する回転体(11)を備えることを特徴とする。 2. The pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to claim 1, wherein a plurality of the gyro stabilizers (10) are attached, and at least one of the plurality of gyro stabilizers (10) is provided. Is characterized by comprising a rotating body (11) rotating in a direction opposite to the rotating body (11) rotating at high speed around the gyroscopic axis (J).
3 . 請求の範囲 1及び 2のいずれか一に記載の上部旋回式建設機械のピッチング 制振装置において、 3. The pitching damping device for an upper swing type construction machine according to any one of claims 1 and 2,
前記ジャイロスタビライザ(10)の取着位置は、 前記上部旋回体(2) 上で、 前記旋 回軸(S) より後方であることを特徴とする。 The gyro-stabilizer (10) is attached to the upper revolving unit (2) at a position rearward of the rotation axis (S).
4 . 請求の範囲 2記載の上部旋回式建設機械のビッチング制振装置において、 前記 « [数のジャイロスタビライザ(10)の取着位置は、 前記上部旋回体(2) の側端 部又は後端部で、 前記旋回釉(S) より後方であることを特徴とする。 4. The biting damping device for an upper swing type construction machine according to claim 2, wherein the attachment position of the gyro stabilizer (10) is a side end of the upper swing body (2). And at the rear end or the rear end of the swirl glaze (S).
5 . 請求の範囲 1記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置において、 前記支持部材(13)に取着されて、 ピッチング角速度を検出するピッチング角速度 検出器(16)と、 5. The pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to claim 1, wherein: a pitching angular velocity detector (16) attached to the support member (13) to detect a pitching angular velocity;
前記回転体(11)の前記プリセッショ ン軸(P) 回りの回転角度であるプリセッショ ン角度を検出するプリセッション角度検出器(15)と、 A precession angle detector (15) for detecting a precession angle that is a rotation angle of the rotating body (11) about the precession axis (P);
前記検出されたピッチング角速度、 前記検出されたピッチング角速度の微分値、 及び前記検出されたピッチング角速度の積分値の内、 少なく とも一つの値に基づ いてプリセッ ショ ン軸回転角速度の指令値を演算し、 前記検出されたプリセッシ ョ ン角度が予め記憶している許容最大値より小さいとき、 前記ブリセッショ ン軸 回転角速度指令値を出力する第 1演算装置(20)と、 A command value for a pre-set shaft rotation angular velocity is calculated based on at least one of the detected pitching angular velocity, the differential value of the detected pitching angular velocity, and the integrated value of the detected pitching angular velocity. A first arithmetic unit (20) that outputs the bristle shaft rotation angular velocity command value when the detected precession angle is smaller than an allowable maximum value stored in advance;
前記プリセッショ ン岫回転角速度指令値に基づいて、 動力信号を出力するモータ 駆動装置(30)と、 A motor driving device (30) for outputting a power signal based on the pre-set XY rotation angular velocity command value;
前記勖カ信号により、 前記ブリセッショ ン軸(P) 回りに前記回転体(11)を回転さ せるブリセッション軸駆動モータ(14)とを備えることを特徴とする。 A bristle shaft drive motor (14) for rotating the rotating body (11) around the bristle shaft (P) in response to the light signal.
6 . 請求の範囲 5記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置において、 前記プリセッショ ン軸(P) 回りの前記回転体(11)の回転速度を検出する回転速度 検出器(19)と、 6. The pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to claim 5, wherein a rotation speed detector (19) for detecting a rotation speed of the rotating body (11) about the pre-set shaft (P);
前記プリセッショ ン軸回転角速度指令値及び前記検出された回転速度を入力して 俑差が小さくなるような前記プリセッション軸駆動モータ(14)の動力信号を出力 するモータ駆動装置(30)とを備えることを特徴とする。 A motor drive device (30) that receives the precession shaft rotation angular velocity command value and the detected rotation speed and outputs a power signal of the precession shaft drive motor (14) so as to reduce the Terracotta difference; It is characterized by the following.
7 . 購求の範囲 1、 2、 5及び 6のいずれか一に記載の上部旋回式建設機械のビ ツチング制振装匿において、 7. In the case of biting vibration suppression of the upper swing type construction machine according to any one of the scopes 1, 2, 5, and 6,
前記駆動モータ(12)が油圧モータ(12a) であり、 前記油圧モータ(12a) と前記回転体(11)との間に配設されるクラツチ U0)と、 作業機用又は走行用のァクチユエ一夕(66)と、 The drive motor (12) is a hydraulic motor (12a), A clutch U0) disposed between the hydraulic motor (12a) and the rotating body (11), a working machine or traveling actuator (66);
前記ァクチユエ一夕(66)の負荷状態の信号を出力する運転伏態入力手段(41)と、 圧油を吐出する油圧ポンプ(33)と、 An operation state input means (41) for outputting a signal indicating a load state of the actuator (66); a hydraulic pump (33) for discharging hydraulic oil;
前記吐出される圧油を前記油圧モータ(12a) 又は前記ァクチユエ一夕(66)に切り 換えて供給する方向切換弁(42)と、 A directional control valve (42) for switching and supplying the discharged hydraulic oil to the hydraulic motor (12a) or the actuator (66);
前記負荷状態信号に基づいて、 少なく とも前記ァクチユエ一夕(66)の出力増加が 必要と判断する場合、 前記クラッチ(40)に切断指令を出力すると共に、 前記吐出 される圧油をタンク(34)又は前記ァクチユエ一夕(66)へ切り換える指令を前記方 向切換弁(42)に出力する第 2演算装 S (50)とを備えることを特徴とする。 When it is determined based on the load state signal that at least the output of the actuator (66) needs to be increased, a disconnection command is output to the clutch (40), and the discharged pressure oil is stored in the tank (34). ) Or a second arithmetic unit S (50) for outputting a command to switch to the actuator (66) to the direction switching valve (42).
8 . 請求の範囲 7記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装匿において、 前記回転体(11)に取着されて、 前記回転体(11)の回転速度を検出する回転体回転 速度検出器(55)を備え、 8. The pitching vibration damping and concealment method for an upper swing type construction machine according to claim 7, wherein a rotating body rotation speed detection attached to the rotating body (11) and detecting a rotating speed of the rotating body (11). Vessel (55),
前記第 2演算装置(50)は、 前記クラッチ(40)が切断状態で、 かつ前記回転体回転 速度検出器(55)からの回転速度が予め記憶している最小回転速度より小さい場合 、 前記クラツチ(40)に接続指令を出力して前記回転体(11)の回転を加速させ、 前記回転体回転速度検出器(55)からの回転速度が予め記慷している最大回転速度 より大きい場合、 前記クラツチ(40)に切断指令を出力して前記回転体(11)を惰性 回転させることを特微とする。 When the clutch (40) is in the disconnected state and the rotation speed from the rotating body rotation speed detector (55) is smaller than the previously stored minimum rotation speed, the second arithmetic unit (50) may be configured to: A connection command is output to (40) to accelerate the rotation of the rotating body (11). If the rotating speed from the rotating body rotation speed detector (55) is higher than the maximum rotation speed previously stored, It is characterized in that a cutting command is output to the clutch (40) and the rotating body (11) is coasted.
9 . 請求の範囲 1、 2、 5及び 6のいずれか一に記載の上部旋回式建設機械のピ ツチング制振装置において、 9. The pitching damping device for an upper swing type construction machine according to any one of claims 1, 2, 5, and 6,
前記駆勳モータ(12)が油圧モータ(12a) であり、 The expulsion motor (12) is a hydraulic motor (12a),
作業機用又は走行用のァクチユエータ(66)と、 Actuator (66) for working equipment or for traveling,
前記ァクチユエータ(66)の負荷状態の信号を出力する連転状態入力手段(41)と、 圧油を吐出する油圧ポンプ(33)と、 前記吐出される圧油を前記油圧モータ(12a) に、 又は前記油圧モータ(12a) の駆 動時に生じる圧油を前記ァクチユエ一夕(66)に切り換えて供給する方向切換弁(4 3)と、 A continuous rotation state input means (41) for outputting a signal indicating a load state of the actuator (66); a hydraulic pump (33) for discharging hydraulic oil; A directional switching valve (43) for supplying the discharged hydraulic oil to the hydraulic motor (12a) or for supplying hydraulic oil generated when the hydraulic motor (12a) is driven to the actuator (66); ,
前記負荷状態信号に基づいて、 少なく とも前記ァクチユエ一夕(66)の出力増加を 必要と判断する場合、 前記油圧モータ(12a) 駆動時に生じる圧油を前記ァクチュ エータ(66)に供給する指令を前記方向切換弁(43)に出力する第 2演算装 IB (50)と を備えることを特徵とする。 When it is determined based on the load state signal that at least the output of the actuator (66) needs to be increased, a command to supply the hydraulic oil generated when the hydraulic motor (12a) is driven to the actuator (66) is issued. A second arithmetic unit IB (50) for outputting to the direction switching valve (43).
1 0 . 請求の範囲 9記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置において、 前記油圧モータ(12a) と前記回転体(11)との間に配設されるクラツチ(40)と、 前記回転体(11)に取 *されて、 前記回転体(11)の回転速度を検出する回転体回転 速度検出器(55)とを備え、 10. The pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to claim 9, wherein: a clutch (40) disposed between the hydraulic motor (12a) and the rotating body (11); A rotating body rotation speed detector (55) taken by the body (11) to detect a rotating speed of the rotating body (11);
前記第 2演算装置(50)は、 前記回転体(11)により前記油圧モータ(12a) が駆勡さ れて、 かつ前記回転体回転速度検出器(55)から入力された回転速度が予め記慷し ている最小回転速度より小さい場合、 The second arithmetic unit (50) is configured to record in advance the rotation speed inputted from the rotating body rotation speed detector (55) when the hydraulic motor (12a) is driven by the rotating body (11). If it is less than the useful minimum rotation speed,
或いは前記回転体回転速度検出器(55)から入力された回転速度が予め記慷してい る Λ大回転速度より大きい埸合、 Alternatively, if the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector (55) is larger than the previously useful {large rotation speed,
前 Eクラツチ(40)に切断指令を出力して前記回転体(11)を惰性回転させることを 特微とする。 A special feature is that a cutting command is output to the E-clutch (40) to coast the rotating body (11).
1 1 . 請求の範囲 7記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装 ϋにおいて、 前記油圧モータ(12a) が斜板又は斜釉の傾斜角を制御して回転速度を制御する傾 斜角制御式油圧モータ(12b) であり、 11. The pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to claim 7, wherein the hydraulic motor (12a) controls a rotation angle by controlling a tilt angle of a swash plate or a glaze. Type hydraulic motor (12b)
前 E回転体(11)に取着されて、 前記回転体(11)の回転速度を検出する回転体回転 速度検出器(55)を備え、 A rotating body rotation speed detector (55) attached to the front E rotating body (11) and detecting a rotating speed of the rotating body (11);
前記第 2演算装鼸(50)は、 前記回転体回転速度検出器(55)から入力される回転速 度が予め記憶している最大回転速度より大きい埸合、 前記入力される回転速度が 前記最大回転速度を越えないように、 前記傾斜角の制御指令を出力することを特 徴とする。 The second arithmetic unit (50) is configured to determine whether the input rotation speed is higher than the maximum rotation speed stored in advance if the rotation speed input from the rotary body rotation speed detector (55) is higher than the maximum rotation speed. It is characterized in that the tilt angle control command is output so as not to exceed the maximum rotation speed.
1 2 . 請求の範囲 9記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置において、 前記油圧モータ(12a) が斜板又は斜岫の傾斜角を制御して回転速度を制御する傾 斜角制御式油圧モータ(12b) であり、 12. The pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to claim 9, wherein the hydraulic motor (12a) controls a rotation angle by controlling a tilt angle of a swash plate or a slanting slop. Hydraulic motor (12b)
前記回転体(11)に取着されて、 前記回転体(11)の回転速度を検出する回転体回転 速度検出器(55)を備え、 A rotating body rotation speed detector (55) attached to the rotating body (11) and detecting a rotating speed of the rotating body (11);
前記第 2演算装置(50)は、 前記回転体回転速度検出器(55)から入力される回転速 度が予め記憶している ft大回転速度より大きい埸合、 前記入力される回転速度が 前記最大回転速度を越えないように、 前記傾斜角の制御指令を出力することを特 徴とする。 When the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector (55) is larger than the previously stored ft large rotation speed, the second arithmetic device (50) sets the input rotation speed to the maximum speed. It is characterized by outputting a control command of the inclination angle so as not to exceed the rotation speed.
1 3 . 請求の範囲 1、 2、 5及び 6のいずれか一に記載の上部旋回式建設機械の ピッチング制振装置において、 1 3. The pitching vibration control device for an upper swing type construction machine according to any one of claims 1, 2, 5, and 6,
前記駆動モータ(12)が斜板又は斜軸の傾斜角を制御して回転速度を制御する傾斜 角制御式油圧モータ(12b) であり、 Said drive motor (12) is a tilt angle control type hydraulic motor (12b) for controlling a rotation speed by controlling a tilt angle of a swash plate or a slant axis;
前記回転体(11)に取着されて、 前記回転体(11)の回転速度を検出する回転体回転 速度検出器(55)と、 A rotating body rotation speed detector (55) attached to the rotating body (11) and detecting a rotating speed of the rotating body (11);
前記回転体回転速度検出器(55)から入力される回転速度が予め記悚している最大 回転速度より大きい場合、 前記入力される回転速度が前記最大回転速度を越えな いように、 前記傾斜角の制御指令を出力する第 2演算装 8 (50)とを備えることを 特徴とする。 When the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector (55) is higher than the previously described maximum rotation speed, the inclination is adjusted so that the input rotation speed does not exceed the maximum rotation speed. A second arithmetic unit 8 (50) for outputting a control command for the angle.
1 4 . 請求の範囲 9記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装鼸において、 前記油圧モータ(12a) が斜扳又は斜軸の傾斜角を制御して回転速度を制御する傾 斜角制御式油圧モータ(12b) であり、 前記回転体(11 )に取着されて、 前記回転体(11)の回転速度を検出する回転体回転 速度検出器(55)を備え、 14. The pitching vibration damping device for an upper-slewing construction machine according to claim 9, wherein the hydraulic motor (12a) controls a rotation angle by controlling a tilt angle of a tilt or a tilt axis. Type hydraulic motor (12b) A rotating body rotation speed detector (55) attached to the rotating body (11) and detecting a rotating speed of the rotating body (11);
前記第 2演算装 S (50)は、 前記傾斜角制御式油圧モータ(12b) が前記回転体(11) の惰性回転により駆動されて圧油を吐出している埸合、 前記傾斜角制御式油圧モ 一夕(12b) からの吐出量が一定になるように、 前記回転体回転速度検出器(55)よ り入力した回転速度の変化に対応して、 前記傾斜角の制御指令を出力することを 特徴とする。 The second arithmetic unit S (50) is configured such that when the tilt angle control type hydraulic motor (12b) is driven by the inertial rotation of the rotating body (11) to discharge pressure oil, the tilt angle control type The tilt angle control command is output in response to the change in the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector (55) so that the discharge amount from the hydraulic motor (12b) becomes constant. It is characterized by
1 5 . 請求の範囲 1 0記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置において 前記油圧モータ(12a) が斜板又は斜軸の傾斜角を制御して回転速度を制御する傾 斜角制御式油圧モータ(12b) であり、 15. The pitching vibration control device for an upper swing type construction machine according to claim 10, wherein the hydraulic motor (12a) controls a rotation speed by controlling a tilt angle of a swash plate or a swash shaft. Hydraulic motor (12b)
前記第 2演算装匿(50)は、 前記傾斜角制御式油圧モータ(12b) が前記回転体(11) の惰性回転により駆動されて圧油を吐出している場合、 前記傾斜角制御式油圧モ 一夕(12b) からの吐出量が一定になるように、 前記回転体回転速度検出器(55)よ り入力した回転速度の変化に対応して、 前記傾斜角の制御指令を出力することを 特微とする。 The second arithmetic and control unit (50) is configured to: when the tilt angle control hydraulic motor (12b) is driven by the inertial rotation of the rotating body (11) to discharge pressure oil, the tilt angle control hydraulic motor (12). M. Outputting the tilt angle control command in response to a change in the rotation speed input from the rotating body rotation speed detector (55) so that the discharge amount from the night (12b) becomes constant. Is a feature.
1 6 . 請求の範囲 1及び 2のいずれか一に記載の上部旋回式建設機械のピッチン グ制振装置において、 16. The pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to any one of claims 1 and 2,
前記ジャイロスタビライザ(10)は、 建設機械(1) に搭載され、 大きな憤性モーメ ン 卜で高速回転する回転子を有する回転機器(62)と、 前記回転機器(62)の自転軸 に直交するプリセッション軸(P) と、 前記自転軸に直交するプリセッション軸(P ) 回りに前記回転機器(62)を揺動自在に支持する支持部材(13)とを儼える記建設 機械搭載機器(60)であることを持徴とする。 The gyro stabilizer (10) is mounted on a construction machine (1), and has a rotating device (62) having a rotor that rotates at a high speed with a large indignation moment, and a rotation axis orthogonal to the rotation axis of the rotating device (62). A construction machine mounting device (1) that emphasizes a precession shaft (P) and a support member (13) that swingably supports the rotating device (62) around the precession shaft (P) orthogonal to the rotation shaft. 60).
1 7 . 請求の範囲 1 6記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置において 、 前記回転機器(62)はエンジン(63)であることを特徴とする。 17. In the pitching vibration control device for an upper swing type construction machine according to claim 16. The rotary device (62) is an engine (63).
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