JPH051434A - Drive control device for back hoe apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the controlling safety by decreasing the pressure oil flow maximum value to a boom cylinder depending on the manipulated variable of an operating lever to restrain the boom angular speed displacement small in the case that a boom is in a raised state. CONSTITUTION:A hydraulic circuit comprising a boom cylinder C1 and so on where a solenoid proportional flow control valve V1 is interposed is provided to control the pressure oil supply quantity by changing a supply pulse current duty ratio. Further, operating levers 11, 12 are provided, and the manipulated variables thereof are detected by a potentiometer PM1 or the like to freely change the driving pulse current duty ratio. Further, a potentiometer PM5 is provided for detecting the vertical oscillating angle of a boom. Further, a pressure oil flow restrain means A is provided for decreasing the pressure oil flow maximum value to the cylinder C1 depending on the manipulated variable of the lever 11 in the case of detecting the rising state of the boom. Thus, a shock when the operation is stopped in the rising attitude can be restrained so as to improve the controlling safety and facilitate the operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バックホー装置のブー
ムを昇降揺動自在に旋回台の端部に連結するとともに、
ブームの昇降駆動用ブームシリンダを、前記旋回台にお
けるブームの枢支点近傍位置と、ブームの途中位置とに
亘り枢支連結し、人為操作具の操作量に基いて前記ブー
ムシリンダに対する圧油流量を変更制御する制御装置を
設けてあるバックホー装置の駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention connects a boom of a backhoe device to an end of a swivel so that the boom can be moved up and down.
A boom cylinder for raising and lowering the boom is pivotally connected to a position in the vicinity of the pivot point of the boom on the swivel base and an intermediate position of the boom, and the flow rate of pressure oil to the boom cylinder is adjusted based on the operation amount of the manual operation tool. The present invention relates to a drive control device for a backhoe device provided with a control device for change control.

【０００２】[0002]

【従来の技術】上記バックホー装置の駆動制御装置にお
いて、従来では、人為操作レバーの操作量に基いて、制
御装置がブームシリンダに対する電磁式油圧制御弁の開
度を制御して圧油流量を変更するよう構成し、このよう
な制御特性はブームの姿勢にかかわらず常に一定に構成
されていた（例えば、特開平２−２４３８２８号公報参
照）。2. Description of the Related Art Conventionally, in a drive control device for a backhoe device, a control device controls the opening of an electromagnetic hydraulic control valve with respect to a boom cylinder to change the pressure oil flow rate based on the operation amount of a manual operation lever. The control characteristic is always constant regardless of the boom posture (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-243828).

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造において
は、操縦者が作業状況に応じて、操作レバーの操作量を
加減してブームの駆動速度を調節するようにしたもので
ある。ところが、ブームを旋回台側に向けて起立格納さ
せたような場合には、ブーム及びブームシリンダにより
形成される角度が小さな角度になって、ブームシリンダ
の伸縮速度に対するブームの角速度変位が大になるの
で、例えば、起立格納姿勢において高速度で少し作動さ
せて、すぐ停止したような場合には、その停止時のショ
ックが大きくなり、操縦安定性に欠ける欠点があった。
そこで、上記したような欠点を解消する方法として、ブ
ームシリンダの最大駆動速度を低速にすることが考えら
れるが、このようにすると、バックホー装置の先端部に
ブレーカ等を装着して、コンクリートの破壊作業等を行
う場合、下降速度が不足してしまう等の弊害が生じる。
そこで、本発明は合理的改良により、上記不具合点を解
消することを目的としている。In the above conventional structure, the operator adjusts the drive speed of the boom by adjusting the operation amount of the operation lever according to the working situation. However, when the boom is stood upright toward the swivel side, the angle formed by the boom and the boom cylinder becomes a small angle, and the angular velocity displacement of the boom with respect to the extension / contraction speed of the boom cylinder becomes large. Therefore, for example, in the case where it is operated a little at a high speed in the standing storage posture and then immediately stopped, the shock at the time of the stop becomes large and there is a drawback that the steering stability is poor.
Therefore, as a method of eliminating the above-mentioned drawbacks, it is conceivable to reduce the maximum driving speed of the boom cylinder to low speed. However, in this case, a breaker or the like is attached to the tip of the backhoe device to break the concrete. When performing work or the like, there arises an adverse effect such as insufficient descent speed.
Therefore, the present invention aims to solve the above-mentioned problems by a rational improvement.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴構成は、冒
頭に記載したバックホー装置の駆動制御装置において、
前記ブームが前記旋回台側に向けて起立格納した状態に
あることを検出する起立状態検出手段を設け、この起立
状態検出手段が検出状態にあるときは、前記人為操作具
の操作量に基く前記ブームシリンダに対する圧油流量の
最大値を減少させる圧油流量抑制手段を備えてある点に
ある。A characteristic configuration of the present invention is that in the drive controller for the backhoe device described at the beginning,
An upright state detecting means for detecting that the boom is in an upright and retracted state toward the swivel side is provided, and when the upright state detecting means is in the detected state, the upright state detecting means is based on the operation amount of the artificial operating tool. It is provided with pressure oil flow rate suppressing means for reducing the maximum value of the pressure oil flow rate for the boom cylinder.

【０００５】[0005]

【作用】ブームが前記旋回台側に向けて起立格納した状
態にあるときは、ブームシリンダに対する圧油流量の最
大値が減少するので、操縦者が人為操作具を最大操作位
置まで操作しても、ブームの角速度変位は小さいものに
抑制されるから、少し変位させた後に停止させたような
場合であっても、停止時のショックが少なくなる。又、
ブームが起立格納した状態に無い場合、例えばバックホ
ー装置を前方に張り出して、コンクリート割り作業や杭
打ち作業のようにブーム下降速度を高速にさせる必要が
ある作業を行う場合には、上記したような圧油流量の抑
制作用が働かないので、ブームの高速下降作動により有
効に作業できる。When the boom is in the state of standing up and stored toward the swivel side, the maximum value of the pressure oil flow rate with respect to the boom cylinder decreases. Therefore, even if the operator operates the manual operation tool to the maximum operation position. Since the angular velocity displacement of the boom is suppressed to be small, even when the boom is stopped after being slightly displaced, the shock at the time of stop is reduced. or,
If the boom is not standing up and stored, for example, if the backhoe device is overhanging forward to perform work that requires a high boom lowering speed, such as concrete cutting work or pile driving work, Since the action of suppressing the flow rate of pressure oil does not work, it is possible to work effectively by the high speed lowering operation of the boom.

【０００６】[0006]

【発明の効果】従って、ブームが起立格納した状態にあ
るときは、操縦者がブームの作動状況を確認しながら人
為操作具の操作量を加減して操作する等の煩わしい操作
が不要で、操作性を低下させることがなく、しかも、対
地作業時に必要となるブームの下降速度の高速化を犠牲
にすることなく、ブームシリンダの取付け構造に起因し
て動特性が不安定になり易い起立姿勢における作動停止
時のショックを抑制できることになり、操縦安全性が向
上するものとなった。As described above, when the boom is in the upright stowed state, the operator does not need to perform a troublesome operation such as adjusting the operation amount of the manual operation tool while checking the operation state of the boom, and the operation is not required. In a standing posture, the dynamic characteristics tend to become unstable due to the boom cylinder mounting structure, without sacrificing the increase in boom lowering speed required during ground work. The shock at the time of operation stop can be suppressed, and the driving safety is improved.

【０００７】[0007]

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図２
にバックホーを示している。このバックホーは、クロー
ラ式走行機台１上に旋回モータＭの駆動により縦軸芯周
りで全旋回自在に旋回台２を搭載し、この旋回台２に原
動部３、操縦部４を備えるとともに、バックホー装置５
を連結して構成してある。前記バックホー装置５は、旋
回台２に立設したブラケット６に枢支したブーム７、ブ
ーム７の先端部に枢支したアーム８、アーム８に枢支連
結したバケット９からなり、夫々、ブームシリンダＣ
１、アームシリンダＣ２及びバケットシリンダＣ３によ
り各別に揺動駆動することにより、掘削作業を行えるよ
う構成してある。前記ブームシリンダＣ１は、ブラケッ
ト６に対する枢支点位置の近傍位置であって、かつ、斜
め下方前方位置と、ブーム７の途中位置とに亘って枢支
連結してある。尚、ブーム７の先端側は、平行リンク機
構１０及びオフセットシリンダＣ４の駆動によりアーム
８が対機体平行姿勢を維持しながら横移動してオフセッ
トできるよう屈曲自在に構成してある。Embodiments will be described below with reference to the drawings. Figure 2
Shows the backhoe. In this backhoe, a swivel base 2 is mounted on a crawler-type traveling platform 1 so as to be fully swivel around a vertical axis by driving a swivel motor M, and the swivel base 2 is provided with a driving part 3 and a control part 4. Backhoe equipment 5
Are connected. The backhoe device 5 comprises a boom 7 pivotally supported by a bracket 6 standing on the swivel base 2, an arm 8 pivotally supported at the tip of the boom 7, and a bucket 9 pivotally connected to the arm 8. Each of them is a boom cylinder. C
The excavation work can be performed by swinging the arm cylinder C2 and the bucket cylinder C3 separately. The boom cylinder C1 is pivotally connected to a position near the pivot point with respect to the bracket 6 and obliquely downward to the front and to a midpoint of the boom 7. The boom 7 has a tip end side that is bendable so that the arm 8 can be laterally moved and offset by driving the parallel link mechanism 10 and the offset cylinder C4 while maintaining the parallel attitude to the body.

【０００８】次に、バックホー装置５の駆動構造につい
て説明する。図１に示すように、上記各シリンダＣ１，
Ｃ２，Ｃ３及び旋回用油圧モータＭの対する圧油供給路
に夫々電磁比例流量制御弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を介
装し、この電磁比例流量制御弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４
に対する供給パルス電流のデユーティ比を変更制御する
ことで圧油供給量を制御できるよう油圧系を構成すると
ともに、操縦部４に配設した左右一対の操作レバー１
１、１２（人為操作具の一例）を夫々前後左右に十字揺
動操作自在に設け、各方向の操作量をポテンショメータ
ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４により検出し、各ポテ
ンショメータＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４の出力が
制御装置１３に与えられ、この制御装置１３が各ポテン
ショメータＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４の検出値に
基いて対応する電磁比例流量制御弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，
Ｖ４の駆動用パルス電流のデユーティ比を変更して制御
するよう構成してある。即ち、一方の操作レバー１１を
例えば所定方向に操作すると、ブームシリンダＣ１が伸
縮駆動され、操作量を多くすると圧油供給量が多くな
り、高速でシリンダが伸縮することになる。そして、他
方向に操作および他方の操作レバー１２の各方向の操作
で、各々、アームシリンダＣ２、バケットシリンダＣ
３、旋回用油圧モータＭを各別にあるいは同時に駆動で
きるよう構成してある。オフセットシリンダＣ４は操作
ペダル１４の操作に基いて電磁比例流量制御弁Ｖ５の切
り換え操作により制御駆動される。Next, the drive structure of the backhoe device 5 will be described. As shown in FIG. 1, the cylinders C1,
Electromagnetic proportional flow rate control valves V1, V2, V3, V4 are respectively installed in the pressure oil supply paths for C2, C3 and the turning hydraulic motor M, and these electromagnetic proportional flow rate control valves V1, V2, V3, V4 are provided.
The hydraulic system is configured to control the amount of pressure oil supply by changing and controlling the duty ratio of the supply pulse current to the control lever 1.
1 and 12 (an example of an artificial manipulator) are provided so as to be able to swing forward and backward and left and right, respectively, and the operation amount in each direction is detected by potentiometers PM1, PM2, PM3, PM4, and potentiometers PM1, PM2, PM3, PM4 are detected. Of the electromagnetic proportional flow control valves V1, V2, V3 corresponding to the detected values of the potentiometers PM1, PM2, PM3, PM4.
The duty ratio of the driving pulse current of V4 is changed and controlled. That is, when one operating lever 11 is operated in a predetermined direction, for example, the boom cylinder C1 is expanded and contracted, and when the operation amount is increased, the pressure oil supply amount is increased and the cylinder is expanded and contracted at high speed. The arm cylinder C2 and the bucket cylinder C are respectively operated by operating in the other direction and operating the other operating lever 12 in each direction.
3. The turning hydraulic motors M can be driven separately or simultaneously. The offset cylinder C4 is controlled and driven by the switching operation of the electromagnetic proportional flow rate control valve V5 based on the operation of the operation pedal 14.

【０００９】前記ブーム７の対ブラケット枢支点位置に
は、ブーム７とブラケット６との相対揺動角度を検出す
るポテンショメータＰＭ５（起立状態検出手段の一例）
を設け、このポテンショメータＰＭ５の検出結果が、ブ
ーム７が旋回台側に向けて起立格納した状態にあること
を検出している場合には、前記操作レバー１１の操作量
に基くブームシリンダＣ１に対する圧油流量の最大値を
減少させる圧油流量抑制手段Ａを備えてある。この圧油
流量抑制手段Ａは、前記制御装置１３に制御プログラム
形式で備えられ、次にように圧油流量制御特性を変更さ
せる。つまり、ポテンショメータＰＭ５の検出値が、ブ
ーム７の起立格納姿勢でない領域（例えば、バックホー
装置５が前方に張り出した姿勢であるような場合）にあ
るときは、操作レバー１１の操作量に対するブームシリ
ンダＣ１への圧油供給量の変化特性は、図３に実線で示
すように、最大操作位置までほぼ直線状に変化し、前記
ポテンショメータＰＭ５がブーム７の起立格納姿勢領域
になれば、図３において、仮想線で示すように、所定操
作量以上の操作では、上記した直線状変化特性のおける
最大圧油流量値Ｘ１よりも小さい値Ｘ２に抑制されるよ
う制御特性を変更するのである。A potentiometer PM5 (an example of standing state detecting means) for detecting a relative swing angle between the boom 7 and the bracket 6 is provided at a position where the boom 7 is opposed to the pivot point of the bracket.
When the detection result of the potentiometer PM5 detects that the boom 7 is in a standing upright position toward the swivel side, the pressure applied to the boom cylinder C1 based on the operation amount of the operation lever 11 is detected. Pressure oil flow rate suppressing means A for reducing the maximum value of the oil flow rate is provided. The pressure oil flow rate suppressing means A is provided in the control device 13 in the form of a control program, and changes the pressure oil flow rate control characteristic as follows. That is, when the detected value of the potentiometer PM5 is in a region where the boom 7 is not in the upright storage posture (for example, when the backhoe device 5 is in a posture in which the boom 7 is projected forward), the boom cylinder C1 with respect to the operation amount of the operation lever 11 is changed. As shown by the solid line in FIG. 3, the change characteristic of the pressure oil supply amount to the maximum linear position changes linearly to the maximum operation position, and if the potentiometer PM5 is in the standing storage posture region of the boom 7, in FIG. As indicated by the phantom line, the control characteristic is changed such that when the operation amount is equal to or larger than the predetermined operation amount, it is suppressed to a value X2 smaller than the maximum pressure oil flow rate value X1 in the linear change characteristic described above.

【００１０】尚、ブームシリンダＣ１の対する主制御弁
Ｖ１とは別に、圧油供給用ポンプＰ１以外の他の油圧ポ
ンプＰ２からの圧油を合流させる増速用副制御弁Ｖ６を
設けてあり、この増速用副制御弁Ｖ６は、操作スイッチ
ＳＷの切り換え操作により、常に中立位置を維持する非
増速状態と、主制御弁Ｖ１の操作と同時に操作されるブ
ーム増速状態とに切り換えることができるよう構成して
ある。In addition to the main control valve V1 for the boom cylinder C1, a speed-increasing auxiliary control valve V6 for merging pressure oil from a hydraulic pump P2 other than the pressure oil supply pump P1 is provided. The speed-up sub-control valve V6 can be switched between a non-speed-up state in which the neutral position is always maintained and a boom speed-up state that is operated simultaneously with the operation of the main control valve V1 by switching the operation switch SW. It is configured to be possible.

【００１１】〔別実施例〕前記圧油流量制御特性の変更
は、上記したように操作レバー１１の所定値以上の操作
において圧油流量を一定に抑制するものに代えて、図４
に示すように、操作レバー１１の操作量の変化に対する
圧油流量の変化がゆるやかな直線状に変化する特性に変
更させるものでもよい。[Other Embodiments] The change of the pressure oil flow rate control characteristic is replaced with the one in which the pressure oil flow rate is constantly suppressed when the operation lever 11 is operated at a predetermined value or more as described above.
As shown in, the characteristic may be changed so that the change in the pressure oil flow rate with respect to the change in the operation amount of the operation lever 11 changes gently and linearly.

【００１２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。It should be noted that reference numerals are added to the claims for facilitating the comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configurations of the accompanying drawings by the entry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】制御系統図[Figure 1] Control system diagram

【図２】バックホーの全体側面図[Fig. 2] Overall side view of the backhoe

【図３】制御状態を示す特性図FIG. 3 is a characteristic diagram showing a control state.

【図４】別実施例の制御状態を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing a control state of another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 旋回台 ５ バックホー装置 ７ ブーム １１ 人為操作具 １３ 制御装置 Ａ 圧油流量抑制手段 Ｃ１ ブームシリンダ ＰＭ５ 起立状態検出手段 2 Swivel base 5 Backhoe device 7 Boom 11 Manual operation tool 13 Control device A Pressure oil flow rate suppression means C1 Boom cylinder PM5 Standing state detection means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 バックホー装置（５）のブーム（７）を
昇降揺動自在に旋回台（２）の端部に連結するととも
に、ブーム（７）の昇降駆動用ブームシリンダ（Ｃ１）
を、前記旋回台（２）におけるブーム（７）の枢支点近
傍位置と、ブーム（７）の途中位置とに亘り枢支連結
し、人為操作具（１１）の操作量に基いて前記ブームシ
リンダ（Ｃ１）に対する圧油流量を変更制御する制御装
置（１３）を設けてあるバックホー装置の駆動制御装置
であって、前記ブーム（７）が前記旋回台（２）側に向
けて起立格納した状態にあることを検出する起立状態検
出手段（ＰＭ５）を設け、この起立状態検出手段（ＰＭ
５）が検出状態にあるときは、前記人為操作具（１１）
の操作量に基く前記ブームシリンダ（Ｃ１）に対する圧
油流量の最大値を減少させる圧油流量抑制手段（Ａ）を
備えてあるバックホー装置の駆動制御装置。Claims: 1. A boom (7) of a backhoe device (5) is connected to an end of a swivel base (2) so as to be able to swing up and down, and a boom cylinder for raising and lowering a boom (7). (C1)
Is pivotally connected to a position near the pivot point of the boom (7) on the swivel base (2) and an intermediate position of the boom (7), and the boom cylinder is operated based on the operation amount of the manual operation tool (11). A drive control device for a backhoe device provided with a control device (13) for changing and controlling a flow rate of pressure oil for (C1), wherein the boom (7) stands up and is stored toward the swivel base (2) side. The upright state detecting means (PM5) for detecting that the upright state is detected is provided.
When 5) is in the detection state, the artificial operation tool (11)
The drive control device of the backhoe device, which is provided with a pressure oil flow rate suppressing unit (A) for reducing the maximum value of the pressure oil flow rate for the boom cylinder (C1) based on the operation amount of.