WO1998003739A1

WO1998003739A1 - Dispositif de reduction des chocs au point extreme de la course d'un engin de construction du type a fleche articulee

Info

Publication number: WO1998003739A1
Application number: PCT/JP1997/002450
Authority: WO
Inventors: Noritaka Nagata; Takeshi Nakamori
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1998-01-29
Also published as: EP0919670A1; EP0919670A4; JP3734189B2; JPH1037246A; KR980009676A

Description

- 明細書

2ピースブーム型建設機械のストロークエンドショック低減装置

技術分野

この発明は複数の腕を有するショベル機械に関し、特に 2ピースブームを持つショベル機械において、ブームシリンダがストロ一クエンドに達する際に発生するショックを低減させる技術に関する。

背景技術

2ピースブーム型のパワーショベルにおいては、作業機として、 2つのブーム (第 1ブーム，第 2ブーム）、アームおよびバケツトを備えており、モノブーム型のパヮ一ショベルに比べ、

• 自走、輸送、駐車時に作業機（第 1及び第 2ブーム）をコンパク卜に折たたむことができる、

•車体の重心が低くなって走行時の安定性が増す、

•走行中の前方の視界性がよくなる

等の利点を有している。

通常の一般的な 2ピースブーム型のパワーショベルでは、第 1ブーム（車体に連結されている側のブーム）を駆動する第 1ブームシリンダは車体フレームと第 1ブームに接続され、また第 2ブーム（第 1ブームとアームに連結されているブ —ム）を駆動する第 2ブ一ムシリンダは第 1ブームと第 2ブームに接続されている。すなわち、一般的な 2ピースブーム型のパワーショベルにおいては、各シリンダは隣合った 2つの作業機を接続しており、このため 1つのシリンダを駆動すると該シリンダに対応する 1つの作業機が回転運動される。

このような一般的なリンク構造を有する 2ピースブーム型パワーショベルに対し、本出願人は特開平 6— 1 3 6 7 7 9号公報において、全く新しい作業機リンク構造を有するパワーショベルに関する技術を提案している。

図 9および図 1 0はその新しいリンク構造を有するパヮ一ショベルを示すもので、図 9はブームが最大起伏姿勢をとつたときの作業姿勢を示し、図 1 0は格納姿勢を示している。

これら図 9及び図 1 0において、 1は第 1ブーム、 2は第 1ブームシリンダ、 3は第 2ブーム、 4は第 2ブームシリンダ、 5はアーム、 6はアームシリンダ、 7はバケツ卜、 8はバケツトシリンダ、 9は車体である。

すなわち、このリンク構造によれば、第 1ブームシリンダ 2を車体 9と第 2ブ —ム 3に連結し、第 2ブ一ムシリンダ 4を第 2ブーム 3と第 1ブーム 1に連結するようにしており、第 2ブーム 3は第 1ブ一ムシリンダ 2および第 2ブー-ムシリンダ 4によって駆動される。

このように第 1ブ一ムシリンダ 2を車体 9と第 2ブーム 3に連結するようにしたのは、

(1)第 1ブーム 1の回動支点 aの回りのブーム全体としてのモ一メン卜を考えた場合、第 1ブ一ムシリンダ 2を第 2ブーム 3に連結したほうが第 1ブーム 1に連結するより第 1ブ一ムシリンダ 2の作用点 cまでの距離を長く取ることができ、この結果、同一ブーム角を回動するに要する力が少なくて済むため、同--油圧源を使用する場合に、第 1ブームシリンダ 2のシリンダ怪を小さくする事ができ、コス卜的に有利である

(2)第 1ブームシリンダ 2を第 1ブーム 1に連結した場合、回動可能なブーム角範囲が狭くなる

ことなどを原因としている。

ここで、かかる図 9などに示す 2ピースブーム型のパヮ一ショベルにぉレ、ては、図 1 1に示すように、第 1ブームシリンダ 2は、格納姿勢時の第 1ブーム 1との干渉を避けるためにその台座側支点 bは第 1ブーム 1の回動支点 aよりも前方に配置する必要があり、またその作用点 cはシリンダ力を有効に作用させるために第 1ブーム 1および第 2ブーム 3の連結点 dよりも前方に配置する必要がある（例えば、第 2ブームを図 1 1のように水平にした場合は、第 2ブーム 3上で c点は d点より前に設置する必要がある）。なお、図 1 1に破線で示した第].ブームシリンダ 2は、台座側支点 bを第 1ブーム 1の回動支点 aに近づけて配置した例であり、このような場合は格納姿勢時に、第 1ブームシリンダ 2が第 1ブーム 1 に干渉してしまう。

このように、図 9などに示した 2ピースブーム型のパワーショベルにおいては、第 1ブームシリンダ 2は、前記干渉などの問題からその配 S位置に制限を受けるために、通常のモノブーム型のものに比べ、充分に長いシリンダ長を確保することができない。

ところで、上記図 9に示す 2ピースブーム型のパワーショベルにおいては、各作業機のス卜ロークェンドでのショックを緩和するために、各作業機シリンダには例えば図 1 2に示すような機械的ショック低減装置 1 0を設けることが考えられる。

しかし、この図 1 2に示す機械的ショック低減装置 1 0においては、作業機シリンダ内に絞り機構 1 1を設けるようにしているので、この絞り機構分シリンダ長が短くなるという欠点を持っている。

すなわち、上述したようにモノブーム型に比べ充分なシリンダ長を確保できない第 1ブームシリンダ 2に対して、シリンダ長を短くする要因となる機械的ショック低減装置 1 0を設けることは、そのブーム回動可能範囲を狭くすることになつてしまう。

ところで、ストロークエンドのショック低減装置には、上記機械式の他に電子式のものがある。この電子式のショック低減装置は、ショック低減を行う作業機シリンダのス卜口一ク長を計測し、この計測値がス卜ロークエンド近傍に近づいた場合に、ストロ一クエンド方向にシリンダを動作させる圧油流量に制限を加えて、シリンダ速度を低減させるものである。

ここで、シリンダ長を計測する手法としては、ストロークセンサを作業機シリンダに設け、シリンダ長を直接計測する手法と、シリンダによって動作される作業機の角度を角度検出器によって計測し間接的にシリンダ長を計測する手法があるが、前者はシリンダ部に直動タイプのポテンショメータやエンコーダ等を配設する必要があるので、後者に比べ大幅にコスト高となってしまう。このため、コス卜的な面を考えた場合、角度検出器によって作業機角度を計測する後者の手法が有用である。

しかしながら、上記図 9〜図 1 1に示した 2ピースブーム型のパワーショベルにおいては、特殊なリンク構造をしているために、第 1ブームシリンダ 2のスト口一クェンド時の第 1ブーム角度を一義的に決定することができない。

すなわち、図 1 3は、第 1ブームシリンダ 2をストロークエンドに固定した状態で、第 2ブームシリンダ- 4を最短にした第 1状態（実線で示す）と、第 1ブームシリンダ 2の軸心 uが第 1ブーム 1の回動支点 aに交わる第 2状態（破線で示す）との 2つの状態を示すものであるが、第 1ブームシリンダ 2がストロークェンドになったときの第 1ブーム 1の角度（姿勢）は、第 2ブームシリンダ 4の伸縮状態に対応して、角度 Θの位置から角度 Θ 'の位置までの範囲内で変化することになる。

このため、上記図 9〜図 1 1に示した 2ピースブーム型のパワーショベルには、角度検出器を第 1ブーム 1の回動支点 aに取り付け、この角度検出器を用いて第

1ブーム角度を検出し、この検出値に基づいて上記電子式のショック低減装置を働かせて第 1ブ一ムシリンダ 2のショックを低減する従来の一般的な電子式ショック低減装置による手法を用いることはできず、これを解决する有望な万法が要望されていた。

この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、 2ピースブーム型の建設機械において、安価なコストで、第 1ブームシリンダのストロークェン '時のショックを確実に低減する 2ピースブーム型建設機械のストロ一クエンドショック低減装置を提供することを目的とする。

発明の開示

この発明では、車体に回転自在に装着された第 1ブームと、この第 1ブームに回転自在に装着された第 2ブームと、車体と第 2ブームを連結する第 1ブームシリンダと、第 2ブームと第 1ブームとを連結する第 2ブームシリンダと、前記第 1のブ一ムシリンダを作動させる第 1の操作弁と、前記第 2のブ一ムシリンダを作動させる第 2の操作弁と、前記第 1の操作弁に指令信号を出力する第 1の操作手段と、前記第 2の操作弁に指令信号を出力する第 2の操作手段とを有し、前記第 1ブームシリンダを最長状態にしかつ第 2ブームシリンダを最短状態にしたときに第 1及び第 2ブームが最大起伏状態となり、格納姿勢から作業姿勢に移行する際、第 2ブームシリンダを格納時の最長状態から作業時の最短状態に伸縮し、作業の際は該第 2ブームシリンダを最短状態で固定するように操作される 2ピースブーム型建設機械において、前記第 1ブームの角度を検出する角度検出手段と、前記第 1および第 2ブームが最大起伏状態をとったときの第 1ブームのブーム角をストロ一クェンド角とし、 - このス卜口一クェンド角を含む所定の角度範囲でその値が最小になり、この角度範囲から遠ざかるにつれその値が増大するよう第 1 ブーム角度に対する第 1ブームシリンダの油制限流量の関係が予め設定記憶されている制限流量設定手段と、前記制限流量設定手段の記憶データに従って前記第

1の操作弁に対するブーム上げ方向への圧油流量を制限制御する流量制御手段とを具えるようにしたことを特徴とする。

かかる発明によれば、前記第 1および第 2ブームが最大起伏状態をとつたときの第 1ブームのブーム角をストロークェンド角として設定し、このストロ一クェンド角に近づくに伴ってブーム上げ方向への圧油流量を減少させるようにするようにしている。

またこの発明では、車体に回転自在に装着された第 1ブームと、この第 1ブームに回転自在に装着された第 2ブームと、車体と第 2ブームを連結する第 1ブ一ムシリンダと、第 2ブームと第 1ブームとを連結する第 2ブ一ムシリンダと、前記第 1のブームシリンダを作動させる第 1の操作弁と、前記第 2のブームシリンダを作動させる第 2の操作弁と、前記第 1の操作弁に指令信号を出力する第 1の操作手段と、前記第 2の操作弁に指令信号を出力する第 2の操作手段とを有する 2ピースブーム型建設機械において、

前記第 1ブームの角度を検出する第 1ブーム角検出手段と、前記第 2ブームの角度を検出する第 2ブーム角検出手段と、第 1ブームシリンダがス卜口一クェンドになる第 1ブーム角度と前記第 2のブーム角度との関係を予め記憶しているストロ一クェンド角設定手段と、第 1ブ一ムシリンダがストロ一クェンドになる複数の第 1ブーム角を基準角とし、これら複数の基準角毎に、当該基準角を含む所定の角度範囲でその値が最小になり、この角度範囲から遠ざかるにつれその値が増大するよう第 1ブーム角度に対する第 1ブームシリンダの油制限流量の関係がそれぞれ予め設定記憶されている制限流量設定手段と、前記第 2ブーム角検出手段の検出値を前記ストロークエンド角設定手段の設定関係に代入して、この検出値に対応するストロ一クェンドになる第 1ブーム角を演算し、該演算された第 1 ブーム角に対応する前記制限流量設定手段の設定関係を選択する演算選択手段と、前記選択された設定関係に従って前記第 1の操作弁に対するブーム上げ方向への圧油流量を制限制御する流量制御手段とを具えるようにした二とを特徴とする。かかる発明によれば、第 1ブーム角ひおよび第 2ブーム角 /3を検出し、これら 2つの角度検出の結果に基づいて第 1ブ一ムシリンダ 2のス卜ロークエンドのショック低減を行うようにしているので、第 2ブームシリンダ 4が任意に伸縮する状況下においても第 1ブームシリンダ 2のストロークェンドショックを確実に低減させることができる。

またこの発明においては、車体に回転自在に装着された第 1ブームと、この第 1ブームに回転自在に装着された第 2ブームと、車体と第 2ブ一ムを連結する第 1ブームシリンダと、第 2ブームと第 1ブームとを連結する第 2ブームシリンダと、前記第 1のブ一ムシリンダを作動させる第 1の操作弁と、前記第 2のブームシリンダを作動させる第 2の操作弁と、前記第 1の操作弁に指令信号を出力する第 1の操作手段と、前記第 2の操作弁に指令信号を出力する第 2の操作手段とを有する 2ピースブーム型建設機械において、

前記第 1ブームの角度を検出する第 1ブーム角検出手段と、前記第 2ブームの角度を検出する第 2ブーム角検出手段と、第 1ブ一ムシリンダがストロ一クェンドになる第 1ブーム角度と前記第 2のブーム角度との関係を予め記憶しているストロークェンド角設定手段と、第 1ブ一ムシリンダがストロ一クェンドになる 1 つの第 1ブーム角を基準角とし、この基準角を含む所定の角度範囲でその値が最小になり、この角度範囲から遠ざかるにつれその値が増大するよう第 1ブーム角度に対する第 1ブームシリンダの油制限流量の関係が予め設定記憶されている制限流量設定手段と、前記第 2ブーム角検出手段の検出値を前記ストロ一クエンド角設定手段の設定関係に代入して、この検出値に対応するストロ一クエンドになる第 1ブーム角を演算し、該演算された第 1ブーム角に応じて前記制限流量設定手段の設定データを補正する補正演算手段と、前記補正演算手段に補正結果に従つて前記第 1の操作弁に対するブーム上げ方向への圧油流量を制限制御する流量制御手段とを具えるようにしている。

かかる発明においても、第 1ブーム角 αおよび第 2ブーム角 3を検出し、これら 2つの角度検出の結果に基づいて第 1ブームシリンダ 2のストロークエンドのショック低減を行うようにしている。図面の簡単な説明

図 1 ：この発明の第 1の実施例を示すブロック図。

図 2 ：図 1の実施例の E P C弁と置換する弁構成を例示する図。

図 3 ：図 1の実施例の変形例を示す図。

図 4 ：第 1，第 2ブームの回動態様を示す図。

図 5 ：第 1の実施例における第 1ブームシリンダに対する制限油流量パターンを示す図。

図 6 ：この発明の第 2の実施例を示すブロック図。

図 7 ：第 2の実施例で用いる第 2ブーム角と第 1ブームのストロークェンド角との関係を示す図。

図 8 ：第 2の実施例における第 1ブームシリンダに対する制限油流量パターンを示す図。

図 9 ：この発明を適用する 2ピースブーム型パワーショベルの作業姿勢を示す図。

図 1 0 ：この発明を適用する 2ピースブーム型パワーショベルの格納姿勢を示す図。

図 1 1 ：この発明を適用する 2ピースブーム型パヮ一ショベルのシリンダリンク構造の制約を説明する図。

図 1 2 ：従来の機械的ショック低減装置を示す図。

図 1 3 ：第 1，第 2ブームの回動態様を示す図。

発明を実施するための最良の形態

以下この発明の実施例を添付図面に従って詳細に説明する。

以下の実施例は、先の図 9〜図 1 1に示したような 2ピースブーム型のパワーショベルに対し、本発明を適用したものである。

〔第 1実施例〕

この第 1の実施例においては、第 1ブーム 1の回動支点 aに角度検出器を設け、この 1つの角度検出器の出力のみに基づいて第 1ブームシリンダのス卜ロークェンド時のショックを低減するようにする。

ここで、この第 1の実施例を実行するに当たっては、次のような操作をォペレ —タが実行することを前提としている。

すなわち、この場合、第 1ブ一ムシリンダ 2は操作レバ一によって操作され、第 2ブームシリンダ 4は操作ペダルによって操作されるようになっており、図 4 に示す格納姿勢においては、第 1ブームシリンダ 2はやや短くしている状態をとり、第 2ブームシリンダ 4は最長状態をとる（図 5参照）。また、図 4に示す作業姿勢（ブームが最大起伏姿勢をとつたときの作業姿勢で先の図 1 3のブーム角 Θの状態に対応する）においては、第 1ブームシリンダ 2は最長状態をとり、第

2ブームシリンダ 4は最短状態をとる（図 5参照）。また、作業範囲においては、第 2ブームシリンダ 4を最短に固定した状態で、第 1ブームシリンダ 2のみを任意に変化させる。

したがって、この実施例においては、格納姿勢から作業姿勢に移行する際、第 2ブームシリンダ 4を格納時の最長状態から作業開始時（第 1ブーム 1が最大起伏姿勢をとつた状態）の最短状態まで完全に短縮するよう、オペレータにその操作を徹底させる。すなわち、この操作を行う事を 1つの約束ごとにする。

ここで、先の図 1 3でも説明したように、第 2ブームシリンダ 4が最短状態である作業姿勢をとつた状態で、第 1ブームシリンダ 2が上げ側ストロ一クエンドになったときの第 1ブーム角は θである。したがって、この第 1実施例では、第 1ブーム 1の回動支点 aに設けた角度検出器の出力で第 1ブームの角度をモニタし、この第 1ブーム角が Θに近づいた場合、第 1ブームシリンダ 2のボトム側に流れる油流量を减少させることで、第 1ブー厶シリンダ 2のストロークエンドでのショックを低減させるようにしている。

図 1は、第 1の実施例を実現するための駆動制御系の構成例を示すもので、第 1ブーム角検出器 2 0は、第 1ブーム 1の回動支点 aに設けられて第 1ブーム角 α (図 4参照）を検出する。

第 1ブーム操作弁 2 1は第 1ブ一ムシリンダ 2の伸縮駆動を行うものである。ブーム操作レバ一 2 2は第 1ブームシリンダ 2の伸縮操作を行うものである。 Ρ P C弁 2 3は、ブーム操作レバ一 2 2が上げ側に操作された場合、第 1ブーム操作弁 2 1の上げ側パイロットポート 2 1 aにパイ口ット圧油を供給し、ブーム操作レバー 2 2が下げ側に操作された場合、第 1ブーム操作弁 2 1の下げ側パイ口ソ卜ポート 2 1 bにパイ口シト圧油を供給するものである。 P P C弁 2 3力ら上げ側パイロットポート 2 1 aへの油路には、ブーム上げ圧力スィツチ 2 4が設けられ、ブーム操作レバ一 2 2によってブーム上げ操作が行われたことを検出する。また、 P P C弁 2 3から下げ側パイロットポート 2 1 bへの油路には、ブーム下げ圧カスィツチ 2 5が設けられ、ブーム操作レバー 2 2によってブーム下げ操作が行われたことを検出する。これら圧力スィッチ 2 4 , 2 5の検出信号は演箕器 2 6に出力されている。

また、 P P C弁 2 3から上げ側パイロットポート 2 1 aへの油路には、 E P C 弁 2 7が設けられている。この£ 。弁2 7は、演算器 2 6からの指令に応じて、第 1ブーム操作弁 2 1の上げ側パイロットポート 2 1 aにパイ口ット圧油を供給して第 1ブームシリンダ 2に対する上げ側の圧油流量に制限をかけるよう動作する。

—方、第 2ブームシリンダ 4は第 2ブーム操作弁 2 8によって伸縮作動される。第 2ブーム操作弁 2 8は、操作ペダル 2 9によって操作される。すなわち、 P P C弁 3 0によって、操作ペダル 2 9の踏み角に応じたパイロット油圧が、第 2ブ —ム操作弁 2 8に供給されることにより、第 2ブームシリンダ 4の伸縮作動が行われるようになつている。

次に、演算器の 2 6の詳細について説明する。演算器 2 6内には、図 5に示すような、第 1ブームシリンダ 2の制限油流量パターンが予め記憶されており、演算器 2 6はこの制限油流量パターンに従って流量制限信号を E P C弁 2 7に出力する。

すなわち、図 5において、横軸には第 1ブーム角度ひがとられ、縦軸には第 1 ブームシリンダ 2の制限油流量値（最大流量）がとられており、角度 Θの位置が図 4の作業姿勢（第 2ブームシリンダ 4が最短状態での第 1ブ一ムシリンダ 2のストロークェンド位置）の位置に対応する。

すなわちこの図 5のパターンにおいては、 Θ前後の所定の角度範囲（6 2 c ≤ 0 3) で制限油流量値 Qを最小値 Q3としている。また、 _α < Θである作業範囲に第 1ブーム角がある場合には、 _αく 0 1のときには通常の作業時の制限油流量値 Q 1を制限値とし、 0 1 a 0 2のときにはブーム角 _αが増加するにつれ制限油流量 Qを漸減させるようにしている。

また、 α > Θである格納範囲に第 1ブーム角がある場合には、 Θ 4≤ひ格納姿勢のときには、制限油流量値 Qを Q2 ( Q3 < Q2 < Q 1) とし、 0 3 ^ _α≤ 9 4のときにはブーム角 αが減少するにともない制限油流悬 Qを漸減させるようにしている。

ここで、 α〉 0 4のときに制限流量値をある程度大きな値 Q 2とするようにしたのは、次のような理由による。

すなわち、作業機が格納姿勢から作業姿勢に移行する際、第 1ブームシ'リンダ 2は、作業範囲で第 2ブーム 3を上昇させる場合と同様に、ストロークエンドへ向かう動きをする。このため、 θ 3^ α≤格納姿勢のときに制限油流量値 Qを最小値 Q 3程度の値にしていたのでは、格納姿勢から作業姿勢に移行する際に作業機速度が遅くなつたり、エンジンアイドル時には作業機が動かなくなるなどの問題が発生する。

このためこの実施例においては、 α > Θ 4のときに制限流量値をある程度大きな値 Q2とすることにより、格納姿勢から作業姿勢への素早い移行を可能にている。図 1の演算器 2 6においては、ブーム上げ圧力スィツチ 2 4からの信号によりブーム上げ操作を認知したときにのみ、第 1ブーム角検出器 2 0の検出信号 _αに対応する制限油流量値 Qを図 5示した制限油流量パターンから読み出し、該読み出した信号を E P C弁 2 7に出力することにより、第 2ブーム 3の上げ操作が行われている際の第 1ブ一ムシリンダ 2のストロ一クェンドでのショックを低減させるようにしている。

図 2は、図 1の E P C弁 2 7の代わりに用いるオンオフ弁 3 1および絞り弁 3 2を示すもので、この場合には演算器 2 6からオンオフ弁 3 1に出力するオンォフ指令信号のデューティを制御することで図 5に示したようなパターンによる流量制限を実現する。

図 3は、図 1の実施例の変形例であり、この場合は図 1のブーム操作レバー 2 2を電気レバー 3 3に変更するようにしている。電気レバ一 3 3の場合、レバー信号は直接演算器 2 6に入力される事になる。

〔第 2実施例〕この第 2の実施例においては、第 1ブーム 1の回動支点 aに角度検出器 2 0を設けるとともに、第 2ブーム 3の回動支点 d (図 4参照）に角度検出器 4 1を設け、これら 2つの角度検出器 2 0 , 4 1の検出出力に基づいて第 1ブームシリンダ 2のストロ一クェンド時のショックを低減するようにする。

図 6は、この第 2の実施例を実現するための駆動制御系の構成例を示すもので、図 1の実施例に対して第 2ブーム角検出器 4 1を追加し、図 1の演算器 2 6を演算器 4 0に置換するようにしている。その他の構成要素に関しては、先の図 1の実施例と同様であり、重複する説明は省略する。

第 1ブーム角検出器 2 0は、先の実施例と同様、第 1ブーム 1の回動支点 aに設けられて第 1ブーム角ひ（図 4参照）を検出する。

第 2ブーム角検出器 4 1は、第 2ブーム 3の回動支点 dに設けられて第 2ブーム角 (図 4参照）を検出する。

ここで、先の図 1 3に示したように、本 2ピースブーム型パワーショベルにおいては、第 1ブームシリンダ 2がストロ一クェンドになったときの第 1ブーム 1 の角度（姿勢）は、第 2ブームシリンダ 4の伸縮状態に対応して、角度 Θの位置から角度 Θ 'の位置までの範囲内で変化する。

ここで、図 1 3に示すように、第 1ブーム角 αが Θであるときの第 2ブーム角 3を Φとし、第 1ブーム角 αが Θ 'であるときの第 2ブーム角 j3を Φ 'とする。すなわち、第 1ブームシリンダ 2が最長で、第 2ブームシリンダ 4が最短である作業姿勢のときの第 1ブーム角ひは0であり、このときの第 2ブーム角度を Φとする。また、第 1ブームシリンダ 2が最長で、第 1ブ一ムシリンダ 2の軸心 uが第 1ブーム 1の支点 aと交わる状態のときの第 1ブーム角 αは Θ 'であり、このときの第 2ブーム角度を Φ 'とする。

すると、これらの角度範囲（Θ ^ α≤Θ '， Φ≤ ]3≤Φ ' ) では、両ブーム角度 a , 3は、図 7に示すような一義的な関係となる。すなわち、図 7に示す関係を実機に応じて予め求めておくようにすれば、第 2ブーム 3が Φ ^ /3≤Φ 'の範囲にあるときは、この図 7の角度関係を用いて角度 /3の値に応じた第 1ブームシリンダ 2のス卜ロークェンド角 δを知ることができる。

図 6の演算器 4 0内には、図 7に示すストロークェンド角 δと第 2ブーム角度 j3との対応関係が予め設定記憶されている。

また、図 6の演算器 4 0内には、図 8に示すような第 1ブームシリンダ 2の制限油流量パターンが予め記憶されており、演算器 2 6はこの制限油流量パターンに従って流量制限信号を E P C弁 2 7に出力する。

すなわち図 8に示すように、演算器 4 0内の制限油流量パターンメモリには、 Θ≤ α≤ Θ 'の角度範囲内で、先の図 5に示したパターンを横軸正方向に平行移動した複数のパターンを有し、これら複数のパターンから第 2ブーム 3の角度 β に応じて決定される第 1ブ—ムシリンダのストロークェンド角 δ ( Θ≤ δ ≤Θ ' ) に対応するパターンが選択されて流量制限制御に用いられることになる。

図 6の演算器 4 0においては、ブーム上げ圧力スィツチ 2 4からの信号によりブーム上げ操作を認知すると、第 1ブーム角検出器 2 0の検出信号 _αおよび第 2 ブーム角検出器 4 1の検出信号 ;3を取り込み、図 7に示した角度関係を現在の第 2ブーム角 jSに対応する第 1ブ一ムシリンダ 2のストロークエンド角 δ ( Θ≤ δ ≤ Θ ' ) を演算する。

次に、演算器 4 0は図 8に示した複数のパターンの中から、前記演算したストロークェンド角 δに対応するパターンを選択し、該選択したパターンのうちの第 1ブーム角検出器 2 0の検出信号ひに対応する制限流量値信号を E P C弁 2 7に出力することにより、第 2ブーム 3の上げ操作が行われている際の第 1ブームシリンダ 2のストロ一クェンドでのショックを低減させる。

なお、 jSく Φ 'のとき、すなわち第 2ブーム角 ]3が格納姿勢（第 2ブ一ムシリンダ 4が最長状態のときの姿勢）と Φ 'にある状態との間にあるときは、図 8に示した複数のパターンの中のストロ一クエンド角 δが Θ ,のときのパターンを用いるようにする。

この第 2の実施例においても、図 8に示すように、ひ〉 0 4 ( Θ 4 ' ) のときに制限流量値をある程度大きな値 Q 2とすることにより、格納姿勢から作業姿勢への素早い移行を可能にしている。

このようにこの第 2の実施例においては、第 1ブーム角 αおよび第 2ブーム角 )3を検出し、これら 2つの角度検出の結果に基づいて第 1ブームシリンダ 2のストロ一クェンドのショック低減を行うようにしているので、第 2ブ一ムシリンダ 4が任意に伸縮する状況下においても第 1ブームシりンダ 2のストロークエンドショックを確実に低滅させることができる。

なお、上記第 2の実施例においては、図 8に示すように、ストロークエンド角 δに応じて複数の制限油流量パターンを用意するようにしたが、図 5に示すような 1つのストロークェンド角に対応する 1つのパターンを用意し、この 1つのパターンを、図 7に示した角度関係から得られる実際のストロ一クェンド角 δに応じて補正する（パターンを横軸方向に平行移動するのみ）ことにより、実際のストロ一クェンド角 δに合致する制限油流量パターンを求める様にしてもよい。すなわち、例えば、図 5に示すような第 1ブ一ムシリンダのストロークエンド角が Θである制限油流量パターンを用意したとする。また、装置動作中、第 2ブ —ム角検出器 4 1から得られる第 2ブーム角 3が Φ 'であったとする。演算器 4 0においは、図 7に示した関係からこの第 2ブーム角 Φ 'に対応するストロ一クエンド角 δ ( = Θ ' ) を演算する。そして、演算器 4 0では、該演算されたストロークエンド角 Θ 'とストロークエンド角が Θ (固定値）との差厶 Θ (= Θ ' - Θ ) を求め、この偏差 Δ Θに応じて予め設定された値だけ図 5に示す制限油流量パターンを補正（横軸方向に平行移動）させることで、当該ストロークエンド角 Θ 'に対応する制限油流 iパターンを求めるようにする。

ところで、上記実施例では、圧力スィッチ 2 4によって第 2ブーム 3の上げ方向への操作を検出するようにしたが、他の任意の手法でブーム上げ操作を検出するようにしてもよい。例えば、第 1ブーム 1の角度ひをモニタし、このモニタ値に基づき第 2ブーム 3の上げ方向への操作を検出し、このブーム上げ操作状態において第 1ブーム角 αが予め設定した所定の角度に達した時点で、 E P C弁 2 7 を働かせるようにして第 1ブームシリンダのストロ一クェンドショックを低減させるようにすることもできる。

産業上の利用可能性

以上説明したようにこの発明によれば、 2ピースブーム機構を有する建設機械であっても、第 1および第 2ブームが最大起伏状態をとったときの第 1ブームのブーム角をストロ一クェンド角とすることで、角度検出器 1個でも第 1ブ一ムシリンダのスト口一クェンドのショック低減を確実且つ安価に実現することができる。

またこの発明では、作業機が格納姿勢範囲にある場合の第 2ブ一ム上げ側の流量制限値をある程度確保するようにしたので、作業機格納姿勢から作業姿勢への移行を高速になし得、作業効率を上昇させることができる。

さらにこの発明では、第 1ブーム角および第 2ブーム角を検出し、これら 2つの角度検出の結果に基づいて第 1ブ—ムシリンダ 2のストロ一クエンドのショック低減を行うようにしているので、第 2ブームシリンダが任意に伸縮する状況下においても第 1ブームシリンダのス卜口一クェンドショックを確実に低減させることができるようになる。

Claims

請求の範囲

1 . 車体に回転自在に装着された第 1ブームと、この第 1ブームに回転自在に装着された第 2ブームと、車体と第 2ブームを連結する第 1ブ一ムシリンダと、第 2ブームと第 1ブームとを連結する第 2ブームシリンダと、前記第 1のブームシリンダを作動させる第 1の操作弁と、前記第 2のブームシリンダを作動させる第 2の操作弁と、前記第 1の操作弁に指令信号を出力する第 1の操作手段と、前記第 2の操作弁に指令信号を出力する第 2の操作手段とを有し、前記第 1ブームシリンダを最長状態にしかつ第 2ブ一ムシリンダを最短状態にしたときに第 1及び第 2ブームが最大起伏状態となり、格納姿勢から作業姿勢に移行する際、第 2 ブ一ムシリンダを格納時の最長状態から作業時の最短状態に伸縮し、作業の際は該第 2ブ一ムシリンダを最短状態で固定するように操作される 2ピースブーム型建設機械において、

前記第 1ブームの角度を検出する角度検出手段と、

前記第 1および第 2ブームが最大起伏状態をとつたときの第 1ブームのブーム角をスト口一クェンド角とし、このストロ一クェンド角を含む所定の角度範囲でその値が最小になり、この角度範囲から遠ざかるにつれその値が増大するよう第 1ブーム角度に対する第 1ブームシリンダの油制限流量の関係が予め設定記億されている制限流量設定手段と、

前記制限流量設定手段の記憶データに従って前記第 1の操作弁に対するブーム上げ方向への圧油流量を制限制御する流量制御手段と、

を具えるようにしたことを特徴とする 2ピースブーム型建設機械のストロ一クェンドショック低減装置。

2 . 前記制限流量設定手段は、前記格納姿勢に対応する第 1ブーム角から該格納姿勢に対応する第 1ブーム角と前記ストロ一クェンド角との間の所定の第 1の角度までの範囲では、作業時に設定されている最大供給流量値よりも小さく前記最小値よりも大きい所定の流量制限値をとるように第 1ブーム角度に対する第 1 ブームシリンダの油制限流量の関係が設定されている請求の範囲第 1項記載の 2 ピースブーム型建設機械のストロ一クエンドショック低減装置。

3 . 車体に回転自在に装着された第 1ブームと、この第 1ブームに回転自在に装着された第 2ブームと、車体と第 2ブームを連結する第 1ブームシリンダと、第 2ブームと第 1ブームとを連結する第 2ブ一ムシリンダと、前記第 1のブームシリンダを作動させる第 1の操作弁と、前記第 2のブームシリンダを作動させる第 2の操作弁と、前記第 1の操作弁に指令信号を出力する第 1の操作手段と、前記第 2の操作弁に指令信号を出力する第 2の操作手段とを有する 2ピースブーム型建設機械において、

前記第 1ブームの角度を検出する第 1ブーム角検出手段と、

前記第 2ブームの角度を検出する第 2ブーム角検出手段と、

第 1ブ一ムシリンダがス卜ロークェンドになる第 1ブーム角度と前記第 2のブーム角度との関係を予め記憶しているストロ一クェンド角設定手段と、

第 1ブ一ムシリンダがス卜ロークェンドになる複数の第 1ブーム角を基準角とし、これら複数の基準角毎に、当該基準角を含む所定の角度範囲でその値が最小になり、この角度範囲から遠ざかるにつれその値が増大するよう第 1ブーム角度に対する第 1ブ一ムシリンダの油制限流量の関係がそれぞれ予め設定記憶されている制限流量設定手段と、

前記第 2ブーム角検出手段の検出値を前記ストロークェンド角設定手段の設定関係に代入して、この検出値に対応するストロークエンドになる第 1ブーム角を演算し、該演算された第 1ブーム角に対応する前記制限流量設定手段の設定関係を選択する演算選択手段と、

前記選択された設定関係に従って前記第 1の操作弁に対するブーム上げ方向への圧油流量を制限制御する流量制御手段と、

を具えるようにしたことを特徴とする 2ピースブーム型建設機械のストロークエンドショック低減装置。

4 . 前記制限流量設定手段は、前記格納姿勢に対応する第 1ブーム角から該格納姿勢に対応する第 1ブーム角と前記ストロ一クヱンド角との間の所定の第 1の角度までの範囲では、作業時に設定されている最大供給流量値よりも小さく前記最小値よりも大きい所定の流量制限値をとるように第 1ブーム角度に対する第 1 ブームシリンダの油制限流量の関係が、前記複数の基準角毎にそれぞれ設定されている請求の範囲第 3項記載の 2ピースブーム型建設機械のストロークェンドショック低減装置。 _

5 . 車体に回転自在に装着された第 1ブームと、この第 1ブームに回転自在に装着された第 2ブームと、車体と第 2ブームを連結する第 1ブームシリンダと、第 2ブームと第 1ブームとを連結する第 2ブームシリンダと、前記第 1のブームシリンダを作動させる第 1の操作弁と、前記第 2のブ一ムシリンダを作動させる第 2の操作弁と、前記第 1の操作弁に指令信号を出力する第 1の操作手段と、前記第 2の操作弁に指令信号を出力する第 2の操作手段とを有する 2ピースブーム型建設機械において、

前記第 1ブームの角度を検出する第 1ブーム角検出手段と、

前記第 2ブームの角度を検出する第 2ブーム角検出手段と、

第 1ブームシリンダがストロークエンドになる第 1ブーム角度と前記第 2のブ —ム角度との関係を予め記憶しているストロ一クェンド角設定手段と、

第 1ブームシリンダがストロークェンドになる 1つの第 1ブーム角を基準角とし、この基準角を含む所定の角度範囲でその値が最小になり、この角度範囲から遠ざかるにつれその値が増大するよう第 1ブーム角度に対する第 1ブ一ムシリンダの油制限流量の関係が予め設定記憶されている制限流量設定手段と、

前記第 2ブーム角検出手段の検出値を前記ストロ一クェンド角設定手段の設定関係に代入して、この検出値に対応するストロ一クエンドになる第 1ブーム角を演算し、該演算された第 1ブーム角に応じて前記制限流量設定手段の設定データを補正する補正演算手段と、

前記補正演算手段の補正結果に従って前記第 1の操作弁に対するブーム上げ方向への圧油流量を制限制御する流量制御手段と、

を具えるようにしたことを特徴とする 2ピースブーム型建設機械のストロ一クヱンドショック低減装置。

6 . 前記制限流量設定手段は、前記格納姿勢に対応する第 1ブーム角から該格納姿勢に対応する第 1ブーム角と前記ストロ一クェンド角との間の所定の第 1の角度までの範囲では、作業時に設定されている最大供給流量値よりも小さく前記最小値よりも大きい所定の流量制限値をとるように第 1ブーム角度に対する第 1 ブームシリンダの油制限流量の関係が設定されている請求の範囲第 5項記載の 2 WO 98/03739 PCT/JP!)7/024S0 ピースブーム型建設機械のス卜ロークエンドショック低减装置。