JP2011231594A - Electric circuit of construction equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベルや油圧クレーンなどの建設機械の電気回路に関するものであり、特に、建設機械の運転室内(キャブ室内)に搭載されたコントローラ周辺の電気回路に関するものである。 The present invention relates to an electric circuit of a construction machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane, and more particularly to an electric circuit around a controller mounted in a driving room (cab room) of the construction machine.
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられたショベル等の作業装置とによって大略構成されている。また、上部旋回体のフレーム上には運転室を構成するキャブが設けられている。 Generally, a hydraulic excavator as a construction machine includes a lower traveling body, an upper revolving body that is turnably mounted on the lower traveling body, and a work device such as an excavator that is provided on the upper revolving body so as to be able to be raised and lowered. It is roughly constituted by. A cab that constitutes a cab is provided on the frame of the upper swing body.
この種の従来技術による建設機械用のキャブは、上面部、前面部、後面部及び左,右の側面部を有するキャブボックスと、該キャブボックスの左,右の側面部のうち一方の側面部に回動可能に設けられてオペレータが乗降する乗降口を開閉するドアと、前記キャブボックス内に設けられて外気を取り入れながら室内に調和空気を供給する空調装置(エアコン)とを備えている。さらに、キャブ内には、制御機器、計器類、ランプ類、及びヒューズ等の各種電装品が配置されている。 A cab for a construction machine according to this type of prior art includes a cab box having an upper surface portion, a front surface portion, a rear surface portion, and left and right side portions, and one of the left and right side portions of the cab box. And a door that opens and closes an entrance through which an operator gets on and off, and an air conditioner (air conditioner) that is provided in the cab box and supplies conditioned air into the room while taking in outside air. Furthermore, various electrical components such as control devices, instruments, lamps, and fuses are arranged in the cab.
また、キャブの内部にはコントローラを含めた電気回路が搭載されていて、該コントローラからの制御信号によって各種の操作機構の制御が行われる。例えば、該コントローラからの制御信号によって、建設機械の機械操作時にアームやバケットなどのフリースイング制御が行われたたり、建設機械の機械非操作時に給油ポンプの自動停止制御が行われたりする。また、コントローラからの制御信号によって、レバーロックをONにして機械操作を不可能状態にしたり、レバーロックをOFFにして機械操作を可能状態にする制御も行われている。 In addition, an electric circuit including a controller is mounted inside the cab, and various operation mechanisms are controlled by control signals from the controller. For example, the control signal from the controller performs free swing control of the arms and buckets when the construction machine is operated, or performs automatic stop control of the oil pump when the construction machine is not operated. Also, a control signal from the controller is used to turn on the lever lock to disable the machine operation or to turn off the lever lock to enable the machine operation.
また、レバーロックの作動装置の構成を簡素化するとともに、運転席への乗降スペースを十分に確保するように構成された技術も開示されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、シートベルトのロック部に、シートベルトのロック状態を検出するベルトロックスイッチを設け、オペレータが運転席に着座してシートベルトを着用すると、シートベルトがロック状態となってベルトロックスイッチがONになり、レバーロックを作動状態にして操作レバーの操作をロックする。一方、シートベルトがアンロック状態となってベルトロックスイッチがOFFになったときは、レバーロックを非作動状態にして操作レバーの操作を可能にすることができる。このような制御はコントローラからの制御信号によって適宜に行われている。 In addition, there is also disclosed a technique that is configured to simplify the configuration of the lever lock operating device and to ensure a sufficient space for getting on and off the driver's seat (for example, see Patent Document 1). According to this technology, a belt lock switch that detects the locked state of the seat belt is provided in the lock portion of the seat belt, and when the operator sits on the driver's seat and wears the seat belt, the seat belt is locked. The lock switch is turned on, and the lever lock is activated to lock the operation lever. On the other hand, when the seat belt is unlocked and the belt lock switch is turned off, the lever can be deactivated to enable operation of the operation lever. Such control is appropriately performed by a control signal from the controller.
しかしながら、前記従来技術のように、コントローラからの制御信号によって、機械操作時にフリースイング制御を行ったり、機械非操作時に給油ポンプの自動停止制御を行ったりする場合は、コントローラの別々の出力ポートから個別の制御機器(制御ユニット)へ制御信号を送信する必要がある。また、前記特許文献1の技術においても、コントローラの別々の出力ポートからの個別の制御信号によって、操作レバーのロック/非ロックに対応した制御が行われる。 However, as in the prior art, when a free swing control is performed during machine operation or an automatic stop control of the oil pump is performed when the machine is not operated by a control signal from the controller, a separate output port of the controller is used. It is necessary to transmit a control signal to an individual control device (control unit). Also in the technique of Patent Document 1, control corresponding to locking / non-locking of the operation lever is performed by individual control signals from different output ports of the controller.
すなわち、コントローラの出力側に機能の異なる複数の制御機器を搭載(接続)する場合は、コントローラの出力側には制御機器の個数分だけの出力ポート数を設ける必要がある。言い換えると、コントローラの出力ポート数が少ない場合には制御機器の搭載個数が制限されてしまい、結果的に、建設機械に必要な全ての制御を行えなくなるおそれがある。したがって、必然的に、搭載される制御機器が増えるにしたがってコントローラの出力ポート数も増加してしまうので、コントローラが高価になると共に該コントローラのメンテナンス性が低下してしまう。 That is, when a plurality of control devices having different functions are mounted (connected) on the output side of the controller, it is necessary to provide as many output ports as the number of control devices on the output side of the controller. In other words, when the number of output ports of the controller is small, the number of control devices to be mounted is limited, and as a result, there is a possibility that all control necessary for the construction machine cannot be performed. Therefore, inevitably, as the number of installed control devices increases, the number of output ports of the controller also increases, so that the controller becomes expensive and the maintainability of the controller decreases.
そこで、キャブ室内に設置されたコントローラの少ない出力ポート数において、より多くの制御機器を搭載することができる建設機械の電気回路を実現するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, a technical problem to be solved in order to realize an electric circuit of a construction machine capable of mounting more control devices with a small number of output ports of the controller installed in the cab room arises, The present invention aims to solve this problem.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、キャブ室内に搭載されたコントローラからの出力信号の系統を切り替える建設機械の電気回路において、レバーロックのON/OFF操作に応じて、前記コントローラからの出力信号の系統を切り替える切替リレーを備えることを特徴とする建設機械の電気回路を提供する。 The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is directed to an electric circuit of a construction machine that switches a system of output signals from a controller mounted in a cab chamber. An electrical circuit for a construction machine is provided, comprising a switching relay that switches a system of output signals from the controller in response to an ON / OFF operation.
この構成によれば、レバーロックのON/OFF操作に連動して、切替リレーが、コントローラの1つの出力ポートから送出される出力信号の系統を適宜に切り替えて、それぞれ個別の機能の制御を行わせている。したがって、コントローラの出力ポート数を削減しても多くの機能を実現させることが可能となる。 According to this configuration, in conjunction with the lever lock ON / OFF operation, the switching relay appropriately switches the system of output signals sent from one output port of the controller and controls each individual function. I let you. Therefore, many functions can be realized even if the number of output ports of the controller is reduced.
また、請求項2記載の発明は、前記切替リレーが、レバーロックのON/OFF操作に応じて、第1の機能を実現させる第1の制御ユニットへの出力信号の系統と、第2の機能を実現させる第2の制御ユニットへの出力信号の系統とを切り替えることを特徴とする請求項1記載の建設機械の電気回路を提供する。 The invention according to claim 2 is characterized in that the switching relay has a system of an output signal to the first control unit that realizes the first function according to the ON / OFF operation of the lever lock, and the second function. The electric circuit of the construction machine according to claim 1, wherein a system of an output signal to the second control unit that realizes the operation is switched.
この構成によれば、コントローラの1つの出力ポートに対して、第1の機能を実現させる第1の制御ユニットへの出力信号の系統と、第2の機能を実現させる第2の制御ユニットの出力信号の系統を接続している。そして、レバーロックのON/OFF操作に連動する切替リレーによって、第1の制御ユニットの系統と第2の制御ユニットの系統とを切り替えて第1の機能と第2の機能とを交互に実現させている。これによって、コントローラの少ない出力ポート数に多くの制御ユニットを搭載して多くの機能を実現させることができる。 According to this configuration, for one output port of the controller, the output signal system to the first control unit that realizes the first function and the output of the second control unit that realizes the second function The signal system is connected. Then, the first function and the second function are alternately realized by switching the system of the first control unit and the system of the second control unit by the switching relay interlocking with the ON / OFF operation of the lever lock. ing. As a result, a large number of functions can be realized by mounting a large number of control units on a small number of output ports of the controller.
また、請求項3記載の発明は、前記第1の機能が、建設機械の機械操作が不可能な状態のときに行われる給油ポンプ自動停止機能であり、前記第2の機能が、建設機械の機械操作が可能な状態のときに行われるフリースイング機能であることを特徴とする請求項2記載の建設機械の電気回路を提供する。 According to a third aspect of the present invention, the first function is an oil pump automatic stop function performed when the machine operation of the construction machine is impossible, and the second function is performed by the construction machine. 3. An electric circuit for a construction machine according to claim 2, which is a free swing function performed when the machine can be operated.
この構成によれば、コントローラの1つの出力ポートに対して、機械操作が不可能な状態のときに行われる給油ポンプ自動停止機能を実現させる第1の制御ユニットの系統と、機械操作が可能な状態のときに行われるフリースイング機能を実現させる第2の制御ユニットの系統とを接続している。そして、レバーロックのON/OFF操作に連動する切替リレーによって、第1の制御ユニットの系統と第2の制御ユニットの系統とを適宜に切り替えて、機械操作が不可能な状態のときに行われる給油ポンプ自動停止機能と機械操作が可能な状態のときに行われるフリースイング機能とを交互に実現させている。これによって、機械操作の可能状態と不可能状態とに応じて、必要とする制御機器を使い分けることができるので、建設機械の操作面における安全性を確保することが可能となる。 According to this configuration, the system of the first control unit that realizes the oil pump automatic stop function performed when the machine operation is impossible with respect to one output port of the controller and the machine operation are possible. A system of a second control unit that realizes a free swing function performed in the state is connected. Then, the switching of the first control unit and the second control unit is appropriately switched by the switching relay interlocked with the lever lock ON / OFF operation, and this is performed when the machine operation is impossible. The oil pump automatic stop function and the free swing function performed when the machine can be operated are alternately realized. As a result, the necessary control devices can be properly used depending on whether the machine operation is possible or not, so that it is possible to ensure the safety of the operation surface of the construction machine.
請求項1記載の発明によれば、切替リレーが、コントローラの1つの出力ポートから送出される出力信号の系統を適宜に切り替えているので、コントローラの出力ポート数を削減して多くの機能を交互に実現させることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the switching relay appropriately switches the system of the output signal transmitted from one output port of the controller, the number of output ports of the controller is reduced and many functions are alternated. Can be realized.
請求項2記載の発明によれば、切替リレーによって第1の制御ユニットの系統と第2の制御ユニットの系統とを切り替えて第1の機能と第2の機能とを交互に実現させているので、請求項1記載の発明の効果に加えて、コントローラの少ない出力ポート数に多くの制御ユニットを搭載して多くの機能を実現させることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the first function and the second function are alternately realized by switching the system of the first control unit and the system of the second control unit by the switching relay. In addition to the effects of the first aspect of the invention, it is possible to implement a large number of functions by mounting a large number of control units in a small number of output ports of the controller.
請求項3記載の発明によれば、切替リレーによって、第1の制御ユニットの系統と第2の制御ユニットの系統とを切り替えて、機械操作が不可能な状態のときに行われる給油ポンプ自動停止機能と機械操作が可能な状態のときに行われるフリースイング機能とを交互に実現させている。従って、請求項2記載の発明の効果に加えて、機械操作の可能状態と不可能状態とに応じて、必要とする制御機器を使い分けることができるので、建設機械の操作面における安全性を確保することが可能となる。 According to the invention of claim 3, the oil supply pump automatic stop performed when the machine operation is impossible by switching the system of the first control unit and the system of the second control unit by the switching relay. The function and the free swing function performed when the machine can be operated are alternately realized. Therefore, in addition to the effect of the invention described in claim 2, since necessary control devices can be used properly according to the machine operation possible state and the impossible state, safety in the operation surface of the construction machine is ensured. It becomes possible to do.
本発明は、キャブ室内に設置されたコントローラの少ない出力ポート数において、より多くの制御機器を搭載することができる建設機械の電気回路を実現するという目的を達成するために、キャブ室内に搭載されたコントローラからの出力信号の系統を切り替える建設機械の電気回路において、レバーロックのON/OFF操作に応じて、前記コントローラからの出力信号の系統を切り替える切替リレーを備えることを特徴とする建設機械の電気回路を提供することにより実現した。 The present invention is mounted in a cab room in order to achieve an object of realizing an electric circuit of a construction machine that can mount more control devices with a small number of output ports of a controller installed in the cab room. In an electrical circuit of a construction machine for switching a system of output signals from a controller, a switching relay for switching a system of output signals from the controller in response to a lever lock ON / OFF operation is provided. Realized by providing an electric circuit.
以下、本発明の実施形態による建設機械の電気回路を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図1及び図2を参照しながら好適な実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, a case where an electric circuit of a construction machine according to an embodiment of the present invention is applied to a hydraulic excavator will be described as an example, and a preferred example will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、本発明を適用した建設機械としての油圧ショベルの側面を示す図である。図1において、該油圧ショベル10は、下部走行体11上に旋回機構12を介して上部旋回体13が旋回自在に載置されている。上部旋回体13には、キャブ(運転室)14と建屋18が設けられている他に、前方中央部にブーム15がブームシリンダ15aによって俯仰可能に取り付けられている。又、ブーム15の先端にはアーム16がアームシリンダ16aによって上下回動自在に取り付けられ、更に該アーム16の先端にはバケット17がバケットシリンダ17aによって可動自在に取り付けられている。
FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator as a construction machine to which the present invention is applied. In FIG. 1, the
また、上部旋回体13の建屋18内には、特に図示されていないが、バッテリ、作業機駆動用の油圧ポンプ、エンジン、各種の機器、及び補器等が配設され、ブーム15、アーム16、及びバケット17等をそれぞれのシリンダによって駆動するための動力ユニットが収納されている。また、下部走行体11の内部には、特に図示しないが複数個のバッテリと電動モータが搭載されていて、該電動モータによってクローラ19を回転駆動させてキャタビラ20を回し、油圧ショベル10を走行させるように構成されている。
Although not particularly shown in the
図2は、図1に示す建設機械に搭載されたコントローラを含む電気回路のブロック図である。この電気回路は、各種の制御を行うコントローラ1、電源となるバッテリ2a,2b、該バッテリ2a,2bの電源を接続/遮断するバッテリ・リレー3、給油ポンプ自動停止機能(第1の機能)を実現させる第1の制御ユニット4、建設機械の各部のフリースイング機能(第2の機能)を実現させる第2の制御ユニット5、制御コイル6aの励磁/非励磁によって第1の制御ユニット4の系統と第2の制御ユニット5の系統とを切り替える切替リレー6、機械操作を可能状態/不可能状態にするためのレバーロックのON/OFFに連動してON/OFF動作を行うレバーロックスイッチ7、及び各種のアクチュエータを制御するソレノイド8によって構成されている。尚、レバーロックスイッチ7は、レバーロックのON/OFF操作に連動するリミットスイッチによって構成されている。
FIG. 2 is a block diagram of an electric circuit including a controller mounted on the construction machine shown in FIG. This electric circuit includes a controller 1 that performs various controls,
このような電機回路の構成において、バッテリ・リレー3がON状態になると、コントローラ1、第1の制御ユニット4、第2の制御ユニット5、及びレバーロックスイッチ7の入力側へ電力が供給される。レバーロックスイッチ7がOFF状態になると、建設機械の機械操作が不可能な状態となり、切替リレー6のa接点とb接点とが導通状態となる。これによって、コントローラ1からの出力信号Sgは、切替リレー6のb接点を選択して第1の制御ユニット4に入力される。したがって、第1の制御ユニット4は第1の機能、すなわち給油ポンプ自動停止機能を実現させることができる。
In such an electric circuit configuration, when the battery relay 3 is turned on, power is supplied to the input side of the controller 1, the first control unit 4, the
また、レバーロックスイッチ7がON状態になると、建設機械の機械操作が可能な状態となり、制御コイル6aが励磁状態となって切替リレー6のa接点とc接点が導通状態となる。これによって、コントローラ1からの出力信号Sgは、切替リレー6のc接点を選択して第2の制御ユニット5に入力される。したがって、第2の制御ユニット5は第2の機能、すなわちフリースイング機能を実現させることができる。
When the
すなわち、レバーロックスイッチ7のON/OFF状態に応じて、コントローラ1からの出力信号Sgの系統が切替リレー6によって切り替える。これによって、レバーロックスイッチ7のOFF時(機械操作不可能時)には第1の制御ユニット4を動作させて第1の機能(給油ポンプ自動停止機能)実現させ、レバーロックスイッチ7のON時(機械操作可能時)には第2の制御ユニット5を動作させて第2の機能(フリースイング機能)実現させることができる。
That is, the system of the output signal Sg from the controller 1 is switched by the switching relay 6 according to the ON / OFF state of the
したがって、コントローラの出力信号が送出される出力ポート数を削減して(すなわち、出力ポート数を1つにまとめて)、第1の機能(給油ポンプ自動停止機能)と第2の機能(フリースイング機能)とを交互に実現させることができるので、コントローラの出力側に接続される機器のポート数を削減することが可能となる。 Accordingly, the number of output ports to which the controller output signal is transmitted is reduced (that is, the number of output ports is integrated into one), and the first function (oil pump automatic stop function) and the second function (free swing). Function) can be realized alternately, so that the number of ports of equipment connected to the output side of the controller can be reduced.
以上説明したように、本発明に係る建設機械の電気回路によれば、コントローラの出力ポート数が制限されていても、その出力ポート数よりも多くの制御機器(制御ユニット)を搭載(接続)することができる。また、機械操作の可能状態と不可能状態とに応じて、必要とする制御機器を使い分けることができるので、建設機械の操作面における安全性を確保することが可能となる。 As described above, according to the electrical circuit of the construction machine according to the present invention, even when the number of output ports of the controller is limited, more control devices (control units) than the number of output ports are mounted (connected). can do. Further, since necessary control devices can be properly used according to the machine operation enabled state and the impossible state, it is possible to ensure the safety of the operation surface of the construction machine.
以上、本発明の具体的な実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Naturally extends to the modified ones.
本発明に係る建設機械の電機回路は、コントローラの出力信号系統を切り替えることにより、機械操作の可能状態と不可能状態と交互に実現させることができるので、建設機械に限らず、各種の機械設備における安全操作に有効に利用することができる。 Since the electrical circuit of the construction machine according to the present invention can be realized alternately between the machine operation enabled state and the impossible state by switching the output signal system of the controller, the machine circuit is not limited to the construction machine, but various mechanical equipments. It can be used effectively for safe operation.
1 コントローラ
2a,2b バッテリ
3 バッテリ・リレー
4 第1の制御ユニット
5 第2の制御ユニット
6 切替リレー
6a 制御コイル
7 レバーロックスイッチ
8 ソレノイド
10 油圧ショベル
11 下部走行体
12 旋回機構
13 上部旋回体
14 キャブ
14a キャブ本体
15 ブーム
15a ブームシリンダ
16 アーム
16a アームシリンダ
17 バケット
17a バケットシリンダ
18 建屋
19 クローラ
20 キャタビラ
Sg 出力信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
レバーロックのON/OFF操作に応じて、前記コントローラからの出力信号の系統を切り替える切替リレーを備えることを特徴とする建設機械の電気回路。 In the electrical circuit of construction machinery that switches the system of output signals from the controller mounted in the cab room,
An electrical circuit for a construction machine, comprising a switching relay that switches a system of output signals from the controller in response to an ON / OFF operation of a lever lock.
前記B機能は、建設機械の機械操作が可能な状態のときに行われるフリースイング機能である
ことを特徴とする請求項2記載の建設機械の電気回路。 The A function is an oil pump automatic stop function that is performed when the machine operation of the construction machine is impossible.
3. The electric circuit for a construction machine according to claim 2, wherein the B function is a free swing function performed when the machine operation of the construction machine is possible.
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WO2024021779A1 (en) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 徐州徐工挖掘机械有限公司 | Excavator start-stop control system and control method thereof |
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