JP2583127B2 - 油圧式掘削機の走行・作業機操作装置 - Google Patents
油圧式掘削機の走行・作業機操作装置Info
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- JP2583127B2 JP2583127B2 JP1170413A JP17041389A JP2583127B2 JP 2583127 B2 JP2583127 B2 JP 2583127B2 JP 1170413 A JP1170413 A JP 1170413A JP 17041389 A JP17041389 A JP 17041389A JP 2583127 B2 JP2583127 B2 JP 2583127B2
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- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
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- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
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- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
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- E02F9/2292—Systems with two or more pumps
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の電気制御操作弁をコントローラからの
入力信号により切換制御することで複数の油圧ポンプの
吐出油を油圧掘削機の各アクチュエータに選択流入させ
るようにして油圧式掘削機における走行および作業機の
操作性、作業性等向上させるようにした操作装置に関す
る。
入力信号により切換制御することで複数の油圧ポンプの
吐出油を油圧掘削機の各アクチュエータに選択流入させ
るようにして油圧式掘削機における走行および作業機の
操作性、作業性等向上させるようにした操作装置に関す
る。
従来、油圧式掘削機において、走行・作業機、旋回の
各装置を油圧で駆動させるに際してパロー配分するため
に通常複数基の油圧ポンプが設けられているが、このう
ちで広く採用されている２基の油圧ポンプシステムによ
る左右走行モータ、作業機及び旋回などのアクチュエー
タへの制御回路の一例を第３図によって説明する。エン
ジン１により駆動される油圧ポンプ２の油圧回路３に
は、バケットシリンダー６、左走行モータ７、ブームシ
リンダー８、旋回モータ９、アームシリンダー10が、油
圧ポンプ４の油圧回路５にはバケットシリンダー６、左
走行モータ７、ブームシリンダー８、右走行モータ11、
アームシリンダー10の各アクチュエータが図示しない電
気制御操作弁を介して連結されている。上記アクチュエ
ータを作動させる図示しない電気制御操作弁への指令
は、電気レバーからなる走行操作レバー13、バケット・
ブーム操作レバー14、アーム・旋回操作レバー15の操作
変化量を電気信号に変換してコントローラ16に伝え、コ
ントローラからの出力信号として伝達される構成となっ
ている。分離モードスイッチ17を標準モードに設定され
ている場合は、操作レバーの操作量に応じて２基の油圧
ポンプ2,4の吐出油が、単独又は合流してアクチュエー
タに流入させており、ブームシリンダー８、アームシリ
ンダー10には、２ポンプ分の吐出油を流入させ、作業速
度を適正なものとしている。分離モード、例えば、分離
モードスイッチ17を、走行・作業機分離モードに設定す
ると、走行単独操作時、左右走行モータへは独立回路が
形成されて、油圧ポンプ２の吐出油圧で左走行モータ７
を、油圧ポンプ４の吐出油圧で右走行モータ11を駆動す
る。走行・作業機同時操作時には、油圧ポンプ４の吐出
油圧で左右走行モータ7,11を、油圧ポンプ２の吐出油圧
で作業機アクチュエータ（6,8,9,10の何れか）を駆動さ
せ、油圧ポンプの回路3,5を分離させることで、作業機
アクチュエータへの速度干渉を防止している。
各装置を油圧で駆動させるに際してパロー配分するため
に通常複数基の油圧ポンプが設けられているが、このう
ちで広く採用されている２基の油圧ポンプシステムによ
る左右走行モータ、作業機及び旋回などのアクチュエー
タへの制御回路の一例を第３図によって説明する。エン
ジン１により駆動される油圧ポンプ２の油圧回路３に
は、バケットシリンダー６、左走行モータ７、ブームシ
リンダー８、旋回モータ９、アームシリンダー10が、油
圧ポンプ４の油圧回路５にはバケットシリンダー６、左
走行モータ７、ブームシリンダー８、右走行モータ11、
アームシリンダー10の各アクチュエータが図示しない電
気制御操作弁を介して連結されている。上記アクチュエ
ータを作動させる図示しない電気制御操作弁への指令
は、電気レバーからなる走行操作レバー13、バケット・
ブーム操作レバー14、アーム・旋回操作レバー15の操作
変化量を電気信号に変換してコントローラ16に伝え、コ
ントローラからの出力信号として伝達される構成となっ
ている。分離モードスイッチ17を標準モードに設定され
ている場合は、操作レバーの操作量に応じて２基の油圧
ポンプ2,4の吐出油が、単独又は合流してアクチュエー
タに流入させており、ブームシリンダー８、アームシリ
ンダー10には、２ポンプ分の吐出油を流入させ、作業速
度を適正なものとしている。分離モード、例えば、分離
モードスイッチ17を、走行・作業機分離モードに設定す
ると、走行単独操作時、左右走行モータへは独立回路が
形成されて、油圧ポンプ２の吐出油圧で左走行モータ７
を、油圧ポンプ４の吐出油圧で右走行モータ11を駆動す
る。走行・作業機同時操作時には、油圧ポンプ４の吐出
油圧で左右走行モータ7,11を、油圧ポンプ２の吐出油圧
で作業機アクチュエータ（6,8,9,10の何れか）を駆動さ
せ、油圧ポンプの回路3,5を分離させることで、作業機
アクチュエータへの速度干渉を防止している。
しかし上記したように２基の油圧ポンプシステムにお
いて、分離モードに設定して作業をすると標準モード設
定時に比べて、作業機の操作性がよくなり、作業機アク
チュエータへの速度干渉が防止できる利点があるが、個
々のアクチュエータを動かすポンプの吐出油量は、１つ
のポンプだけとなるため油量が半減し単独で２ポンプ分
の油量が欲しい作業の場合、例えば走行・作業機分離モ
ードに設定していて吊り作業時に走行単独移動する場
合、ブーム・アーム分離モードに設定していて、すきと
り作業時にアーム戻しをする場合には分離モードのため
作業速度が遅く、作業効率が向上しない。本発明は上記
問題に着目し、操作性が重視される作業内容には分離モ
ードに設定して置き、作業中単独で作業速度が必要とな
った時には、分離モードを一時的に解除して、２ポンプ
の吐出油量を走行モータ或いは作業機アクチュエータに
流入させる油圧回路となる走行・作業機の操作制御装置
の提供を目的としている。
いて、分離モードに設定して作業をすると標準モード設
定時に比べて、作業機の操作性がよくなり、作業機アク
チュエータへの速度干渉が防止できる利点があるが、個
々のアクチュエータを動かすポンプの吐出油量は、１つ
のポンプだけとなるため油量が半減し単独で２ポンプ分
の油量が欲しい作業の場合、例えば走行・作業機分離モ
ードに設定していて吊り作業時に走行単独移動する場
合、ブーム・アーム分離モードに設定していて、すきと
り作業時にアーム戻しをする場合には分離モードのため
作業速度が遅く、作業効率が向上しない。本発明は上記
問題に着目し、操作性が重視される作業内容には分離モ
ードに設定して置き、作業中単独で作業速度が必要とな
った時には、分離モードを一時的に解除して、２ポンプ
の吐出油量を走行モータ或いは作業機アクチュエータに
流入させる油圧回路となる走行・作業機の操作制御装置
の提供を目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る油圧式掘削
機の走行・作業機操作装置は、エンジンにより駆動され
る２つの油圧ポンプと、この２つの油圧ポンプの吐出す
る圧油を受けて走行、旋回、ブーム、アームおよびバケ
ット等の作業機を駆動する各アクチュエータと、この各
アクチュエータへ圧油を給排する各流量制御弁と、２つ
の油圧ポンプの吐出する圧油を合流または分流を選択す
る選択手段と、各流量制御弁に指令信号を出力し油圧ポ
ンプから各アクチュエータへの圧油の方向を切換える操
作レバーとを備えた油圧式掘削機の走行・作業機操作装
置において、前記第１油圧ポンプ２および第２油圧ポン
プ４とアクチュエータ10のヘッド室10aとの間に接続す
るそれぞれのパイロットチェック弁23,25と、前記第１
油圧ポンプ２および第２油圧ポンプ４とアクチュエータ
10のボトム室10bとの間に接続するそれぞれのパイロッ
トチェック弁26,28とを有し、ON作動して前記それぞれ
のすべてのアクチュエータ10のヘッド室10aとボトム室1
0bのそれぞれのパイロットチェック弁23,25,26,28のい
ずれか一方を遮断して、分流する指令信号をコントロー
ラ16に入力する分離モードスイッチ17と、所定の操作レ
バー14,15に付設され、かつ、所定の操作レバー14,15を
操作するとともに、分離モードのON作動を解除し、前記
アクチュエータ10のヘッド室10aとボトム室10bのそれぞ
れのパイロットチェック弁23,25,26,28の操作されたも
のを連通にして、合流する指令信号をコントローラ16に
入力する分離モード解除スイッチ17とを備えた構成とし
たものである。
機の走行・作業機操作装置は、エンジンにより駆動され
る２つの油圧ポンプと、この２つの油圧ポンプの吐出す
る圧油を受けて走行、旋回、ブーム、アームおよびバケ
ット等の作業機を駆動する各アクチュエータと、この各
アクチュエータへ圧油を給排する各流量制御弁と、２つ
の油圧ポンプの吐出する圧油を合流または分流を選択す
る選択手段と、各流量制御弁に指令信号を出力し油圧ポ
ンプから各アクチュエータへの圧油の方向を切換える操
作レバーとを備えた油圧式掘削機の走行・作業機操作装
置において、前記第１油圧ポンプ２および第２油圧ポン
プ４とアクチュエータ10のヘッド室10aとの間に接続す
るそれぞれのパイロットチェック弁23,25と、前記第１
油圧ポンプ２および第２油圧ポンプ４とアクチュエータ
10のボトム室10bとの間に接続するそれぞれのパイロッ
トチェック弁26,28とを有し、ON作動して前記それぞれ
のすべてのアクチュエータ10のヘッド室10aとボトム室1
0bのそれぞれのパイロットチェック弁23,25,26,28のい
ずれか一方を遮断して、分流する指令信号をコントロー
ラ16に入力する分離モードスイッチ17と、所定の操作レ
バー14,15に付設され、かつ、所定の操作レバー14,15を
操作するとともに、分離モードのON作動を解除し、前記
アクチュエータ10のヘッド室10aとボトム室10bのそれぞ
れのパイロットチェック弁23,25,26,28の操作されたも
のを連通にして、合流する指令信号をコントローラ16に
入力する分離モード解除スイッチ17とを備えた構成とし
たものである。
上記構成によれば、操作性が重視される作業内容のと
きは、分離モードに設定して、作業を行っていても、単
独作業で、作業速度が重視される場合には、分離モード
解除スイッチを押すだけで、標準モードの２ポンプシス
テムに戻り、各アクチュエータの作業速度を２倍にする
ことができる。
きは、分離モードに設定して、作業を行っていても、単
独作業で、作業速度が重視される場合には、分離モード
解除スイッチを押すだけで、標準モードの２ポンプシス
テムに戻り、各アクチュエータの作業速度を２倍にする
ことができる。
以下、本発明にもとづく油圧式掘削機作業機の操作制
御装置の実施例につき、図面にもとづいて説明する。第
１図は本発明実施例にもとづく油圧式掘削機、走行・作
業機の操作制御回路図であり、第２図は第１図のうち、
アームシリンダー部分の操作制御回路図を示す。エンジ
ン１により駆動される可変容量型油圧ポンプ２の油圧回
路３には、バケットシリンダー６、左走行モータ７、ブ
ームシリンダー８、旋回モータ９、アームシリンダー10
が、可変容量型油圧シリンダー４の油圧回路５には、バ
ケットシリンダー６、左走行モータ７、ブームシリンダ
ー８、右走行モータ11、アームシリンダー10が電気制御
操作弁12を介して連結されている。これらのアクチュエ
ータを作動させる電気制御操作弁12へは、電気レバーか
らなる走行操作レバー13、バケット・ブーム操作レバー
14、アーム・旋回操作レバー15の操作変化量が電気信号
に変換してコントローラ16に伝えられたものが、コント
ローラから出力信号のかたちで伝達される。第２図はア
ームシリンダー10に関連する電気制御操作弁と電気−油
圧回路図で、この図面にもとづいて、作動を説明する。
分離モードスイッチ17を標準モードに設定し、アーム・
旋回操作レバー15をアームがダンプするよう操作する
と、操作レバーの操作変化量が電気信号に変換されてコ
ントローラ16に伝えられ、コントローラ16よりパイロッ
ト弁19,20に入力信号が入るので、メータイン側、メー
タアウト側のパイロットチェック弁23,24及び25,24が開
いて、可変容量型油圧ポンプ2,4よりの吐出油はアーム
シリンダー10のヘッド側室10aに流入し、アームをダン
プ方向に動かす。逆にアームを掘削するよう操作する
と、コントローラ16よりパイロット弁21,22に入力信号
が入りメータイン側、メータアウト側のパイロットチェ
ック弁26,27及び28,27が開いて、両ポンプ2,4よりの吐
出油はアームシリンダー10のボトム側室10bに流入し、
アームを掘削方向に動かす。分離モードスイッチ17を、
例えば、ブーム・アーム分離モードに設定した状態で、
前記同様に操作レバーをアームがダンプするよう操作す
ると、コントローラ16に伝えられるレバー操作による電
気信号は前記と同じであっても、分離モードに設定され
ているため、コントローラ16より入力信号は、パイロッ
ト弁20にのみ送られる。これによりメータイン側、メー
タアウト側のパイロットチェック弁25,24が開いて可変
容量型ポンプ４の吐出油のみをアームシリンダー10のヘ
ッド側室10aに流入させる。即ちブーム・アーム分離モ
ードに設定すると、ブームシリンダー８には、可変容量
型油圧ポンプ２の吐出油のみがアームシリンダー10には
可変容量型油圧ポンプ４の吐出油のみが流入されるよ
う、両ポンプの油圧回路3,5を分離させることにより、
各アクチュエータの負荷圧が異なっても２つの油圧ポン
プを分流すれば各アクチュエータの速度低下等の影響が
ないようにしてある。分離モードは、前記ブーム、アー
ムの分離モード以外に走行、作業機の分離モード（ポン
プ２は作業機用、ポンプ４は左右走行モータ用）、旋
回、作業機の分離モード（ポンプ２は旋回モータ用、ポ
ンプ４は作業機用）が設定されている。前記分離モード
は複合操作時の各アクチュエータの負荷圧が異なっても
２つの油圧ポンプを分流して各アクチュエータの速度低
下等の影響がないようにしたものであるが、操作性が重
視されない単独作業で、作業速度のアップが望ましい場
合、例えば吊り作業時（走行−作業機分離モード）で、
吊ったままで移動する場合、或いはすきとり作業時（ブ
ーム・アーム分離モード）で、ブームを動かさずアーム
のみを戻す場合は、作業速度の早い方が能率が向上する
ので、操作レバーに付設した分離モード解除スイッチ18
を押すと、コントローラ16内で、分離モードスイッチ17
よりの電気信号がキャンセルされ、コントローラ16より
電気制御操作弁に出される入力信号は標準モードの時と
同じになり、２基の油圧ポンプ2,4の吐出油が合流して
アクチュエータに流入し、作業速度を早めることが出来
るようにしてある。
御装置の実施例につき、図面にもとづいて説明する。第
１図は本発明実施例にもとづく油圧式掘削機、走行・作
業機の操作制御回路図であり、第２図は第１図のうち、
アームシリンダー部分の操作制御回路図を示す。エンジ
ン１により駆動される可変容量型油圧ポンプ２の油圧回
路３には、バケットシリンダー６、左走行モータ７、ブ
ームシリンダー８、旋回モータ９、アームシリンダー10
が、可変容量型油圧シリンダー４の油圧回路５には、バ
ケットシリンダー６、左走行モータ７、ブームシリンダ
ー８、右走行モータ11、アームシリンダー10が電気制御
操作弁12を介して連結されている。これらのアクチュエ
ータを作動させる電気制御操作弁12へは、電気レバーか
らなる走行操作レバー13、バケット・ブーム操作レバー
14、アーム・旋回操作レバー15の操作変化量が電気信号
に変換してコントローラ16に伝えられたものが、コント
ローラから出力信号のかたちで伝達される。第２図はア
ームシリンダー10に関連する電気制御操作弁と電気−油
圧回路図で、この図面にもとづいて、作動を説明する。
分離モードスイッチ17を標準モードに設定し、アーム・
旋回操作レバー15をアームがダンプするよう操作する
と、操作レバーの操作変化量が電気信号に変換されてコ
ントローラ16に伝えられ、コントローラ16よりパイロッ
ト弁19,20に入力信号が入るので、メータイン側、メー
タアウト側のパイロットチェック弁23,24及び25,24が開
いて、可変容量型油圧ポンプ2,4よりの吐出油はアーム
シリンダー10のヘッド側室10aに流入し、アームをダン
プ方向に動かす。逆にアームを掘削するよう操作する
と、コントローラ16よりパイロット弁21,22に入力信号
が入りメータイン側、メータアウト側のパイロットチェ
ック弁26,27及び28,27が開いて、両ポンプ2,4よりの吐
出油はアームシリンダー10のボトム側室10bに流入し、
アームを掘削方向に動かす。分離モードスイッチ17を、
例えば、ブーム・アーム分離モードに設定した状態で、
前記同様に操作レバーをアームがダンプするよう操作す
ると、コントローラ16に伝えられるレバー操作による電
気信号は前記と同じであっても、分離モードに設定され
ているため、コントローラ16より入力信号は、パイロッ
ト弁20にのみ送られる。これによりメータイン側、メー
タアウト側のパイロットチェック弁25,24が開いて可変
容量型ポンプ４の吐出油のみをアームシリンダー10のヘ
ッド側室10aに流入させる。即ちブーム・アーム分離モ
ードに設定すると、ブームシリンダー８には、可変容量
型油圧ポンプ２の吐出油のみがアームシリンダー10には
可変容量型油圧ポンプ４の吐出油のみが流入されるよ
う、両ポンプの油圧回路3,5を分離させることにより、
各アクチュエータの負荷圧が異なっても２つの油圧ポン
プを分流すれば各アクチュエータの速度低下等の影響が
ないようにしてある。分離モードは、前記ブーム、アー
ムの分離モード以外に走行、作業機の分離モード（ポン
プ２は作業機用、ポンプ４は左右走行モータ用）、旋
回、作業機の分離モード（ポンプ２は旋回モータ用、ポ
ンプ４は作業機用）が設定されている。前記分離モード
は複合操作時の各アクチュエータの負荷圧が異なっても
２つの油圧ポンプを分流して各アクチュエータの速度低
下等の影響がないようにしたものであるが、操作性が重
視されない単独作業で、作業速度のアップが望ましい場
合、例えば吊り作業時（走行−作業機分離モード）で、
吊ったままで移動する場合、或いはすきとり作業時（ブ
ーム・アーム分離モード）で、ブームを動かさずアーム
のみを戻す場合は、作業速度の早い方が能率が向上する
ので、操作レバーに付設した分離モード解除スイッチ18
を押すと、コントローラ16内で、分離モードスイッチ17
よりの電気信号がキャンセルされ、コントローラ16より
電気制御操作弁に出される入力信号は標準モードの時と
同じになり、２基の油圧ポンプ2,4の吐出油が合流して
アクチュエータに流入し、作業速度を早めることが出来
るようにしてある。
以上説明したように、本願発明の油圧式掘削機の走行
・作業機操作装置によれば、油圧ショベル作業で油圧ポ
ンプから各アクチュエータへの圧油の方向を切換える各
操作レバーに、分離モー解除スイッチを付設したので、
各操作レバーが作動させるアクチュエータの駆動速度を
速くしたいときは、分離モー解除スイッチを押すことに
より２つの油圧ポンプの合流が可能としたので、油圧式
掘削機の作業形態に応じて各操作レバーに付設した分離
解除スイッチを操作することにより所定のアクチュエー
タ速度とすることができるので作業性が向上する。
・作業機操作装置によれば、油圧ショベル作業で油圧ポ
ンプから各アクチュエータへの圧油の方向を切換える各
操作レバーに、分離モー解除スイッチを付設したので、
各操作レバーが作動させるアクチュエータの駆動速度を
速くしたいときは、分離モー解除スイッチを押すことに
より２つの油圧ポンプの合流が可能としたので、油圧式
掘削機の作業形態に応じて各操作レバーに付設した分離
解除スイッチを操作することにより所定のアクチュエー
タ速度とすることができるので作業性が向上する。
第１図は本発明実施例にもとづく油圧式掘削機、走行・
作業機の操作制御回路図、第２図は第１図のうちアーム
シリンダー部分の操作制御回路図、第３図は従来技術に
もとづく油圧式掘削機、走行・作業機の操作制御回路図
である。 2,4……可変容量型油圧ポンプ 3,5……油圧回路、６……バケットシリンダー ７……左走行モータ、８……ブームシリンダー ９……旋回モータ、10……アームシリンダー 11……右走行モータ、12……電気制御操作弁 13……走行操作レバー 14……バケット・ブーム操作レバー 15……アーム・旋回操作レバー 16……コントローラ 17……分離モードスイッチ 18……分離モード解除スイッチ 19,20,21,22……パイロット弁 23〜28……パイロットチェック弁
作業機の操作制御回路図、第２図は第１図のうちアーム
シリンダー部分の操作制御回路図、第３図は従来技術に
もとづく油圧式掘削機、走行・作業機の操作制御回路図
である。 2,4……可変容量型油圧ポンプ 3,5……油圧回路、６……バケットシリンダー ７……左走行モータ、８……ブームシリンダー ９……旋回モータ、10……アームシリンダー 11……右走行モータ、12……電気制御操作弁 13……走行操作レバー 14……バケット・ブーム操作レバー 15……アーム・旋回操作レバー 16……コントローラ 17……分離モードスイッチ 18……分離モード解除スイッチ 19,20,21,22……パイロット弁 23〜28……パイロットチェック弁
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンにより駆動される２つの油圧ポン
プと、この２つの油圧ポンプの吐出する圧油を受けて走
行、旋回、ブーム、アームおよびバケット等の作業機を
駆動する各アクチュエータと、この各アクチュエータへ
圧油を給排する各流量制御弁と、２つの油圧ポンプの吐
出する圧油を合流または分流を選択する選択手段と、各
流量制御弁に指令信号を出力し油圧ポンプから各アクチ
ュエータへの圧油の方向を切換える操作レバーとを備え
た油圧式掘削機の走行・作業機操作装置において、前記
第１油圧ポンプ（２）および第２油圧ポンプ（４）とア
クチュエータ（10）のヘッド室（10a）との間に接続す
るそれぞれのパイロットチェック弁（23,25）と、前記
第１油圧ポンプ（２）および第２油圧ポンプ（４）とア
クチュエータ（10）のボトム室（10b）との間に接続す
るそれぞれのパイロットチェック弁（26,28）とを有
し、ON作動して前記それぞれのすべてのアクチュエータ
（10）のヘッド室（10a）とボトム室（10b）のそれぞれ
のパイロットチェック弁（23,25,26,28）のいずれか一
方を遮断して、分流する指令信号をコントローラ（16）
に入力する分離モードスイッチ（17）と、所定の操作レ
バー（14,15）に付設され、かつ、所定の操作レバー（1
4,15）を操作するとともに、分離モードのON作動を解除
し、前記アクチュエータ（10）のヘッド室（10a）とボ
トム室（10b）のそれぞれのパイロットチェック弁（23,
25,26,28）の操作されたものを連通にして、合流する指
令信号をコントローラ（16）に入力する分離モード解除
スイッチ（17）とを備えたことを特徴とする油圧式掘削
機の走行・作業機操作装置。
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