WO2004053337A1 - 作業機械の自動昇圧装置 - Google Patents

Abstract

　　　メインポンプ(11a)，(11b)の吐出通路(12a)，(12b)に対しパイロット作動形のリリーフ弁(16)を設け、リリーフ弁(16)に対して、リリーフセット圧力を初期リリーフセット圧力より高圧のリリーフセット圧力に可変調整するリリーフセット圧力可変調整手段(17)を設ける。吐出通路(12a)，(12b)に対して、ポンプ吐出圧力センサ(32a)，(32b)を設け、バケットシリンダ(7a)に対して、ヘッド側圧力センサ(33)を設ける。コントローラ(31)は、ポンプ吐出圧力がリリーフ状態にて一定時間継続し、バケットシリンダ(7a)のヘッド側圧力が閾値以上の場合は、リリーフセット圧力可変調整手段(17)に対し、初期リリーフセット圧力をより高圧のリリーフセット圧力に昇圧させる信号を出力する。油圧ショベルの高負荷作業時に、油圧駆動力を自動的に増加させて、操作性および作業能率の向上を図れる。　

Description

明 細 作業機械分の 自 動昇圧装置 野 本発 明 は ヽ リ フ 弁 の リ U フ セ ク 卜 圧 力 を 白 動 的 に 昇圧 制 御 す る 作業機械 の 白 昇圧 装 に す る o

旦

背 技 術

第 3 図 に 示 さ れ る に 、 油 圧 シ 3 ベル は 、 下部 走行 体 1 に 対 し 上部旋 回 体 2 が 旋 回 可台匕

目匕 に け ら れ こ の 上部 旋 回 体 2 に 対 し キ ャ ブ 3 よ び フ Π ン 卜 作 業 置 4 が 搭載 さ れ ヽ こ の フ ン 卜 作業装置 4 は 、 ブ一ム シ ン ダ 5 aに り 上 下方 向 に 回 動 さ れ る プ一 ム 5 と 、 ァ一ム シ V ン ダ 6 aに よ 回 ft さ れ る ァ ―ム

6 と 、 ノ ケ ク 卜 シ リ ン ダ 7 aに よ り ノ ケ ク 卜 リ ン ケ一 ジ 7 bを 介 し て 回 動 さ れ る ノ ケ ク 卜 7 と が 、 順 次 連 結 さ れた も の で あ る ，

ケ V 卜 7 と パ ケ ク 卜 リ ン ケ一ジ 7 bと の 連結部 に は 、 フ ク 8 が 設 け ら れ て お ケ ク 7 に よ る 掘 削 作業 に 加 て こ の フ ッ ク 8 を 用 い た 荷 物 W の 吊 作業 も 可台匕

目匕 と な つ て い る 。

こ の ラ な 油 圧 シ 3 ベル に お レヽ て ヽ 従来 は 、 第 4 図 に 示 さ れ る よ 5 に ヽ メ イ ン ポ ン プ 1 1の 吐 出 通 路 1 2 は ヽ コ ン 卜 口 ー ルバ ル ブ 1 3の 供給 ポ 一 ト に接 さ れ 、 こ の ン 卜 ロ ー ルノ ル ブ 1 3に よ り 、 下部 走行体 1 の 左右 の 走行 モ ー タ 、 上部 旋 回 体 2 の 旋 回 モ ー タ 、 ブ 一ム シ ジ ン ダ 5 a、 ア ー ム シ リ ン ダ 6 a、 ノく ケ ッ 卜 シ リ ン ダ 7 aな ど の 油 圧 ァ ク チ ユ エ 一 タ に 供給 さ れ る 作動 油 を方 向 制御お ょ ぴ流量制御 し て い る 。

メ ィ ン ポ ン プ 1 1の 吐 出 通 路 1 2と タ ン ク 1 4と の 間 に は 、 チ ェ ク 弁 1 5を 経 て 、 ポ ン プ 吐 出 圧力 の 上 限値 す な わ ち ジ リ ー フ セ ッ ト 圧 力 を 設 定す る パ イ ッ 卜 作動 形 の V リ ー フ 弁 1 6が 設 け ら れ て い る 。 の パ ィ 卜 作動形 の リ リ ー フ 弁 1 6は 、 外部 か ら 供給 さ れ た パィ ク ト 圧油 を 受 け て ス プ リ ン グ 1 6 aの プ セ ッ 卜 荷重 を 更 す る こ と で リ リ ー フ セ ッ ト 圧 力 を 可変 整す る セ ッ ト 圧力 調整部 1 6 bを備 え 、 こ の リ ジ 一 フ 弁 1 6の セ ク ト 圧力 調整部 1 6 bに 对 し て 、 ノ イ ロ ク ト 圧 油 を給排制御す る 電磁弁 2 1が 設 け ら れて い る 。

の 電磁弁 2 1に 対 し て 、 ノ ィ ロ ッ ト 圧 油 を 供給す る パ ィ ク ト ポ ン プ 2 2と 、 ノ ィ ロ ッ ト 戻 り 油 を 回 収 す る タ ン ク ラ イ ン 2 3と が 接続 さ れ て い る 。 の 電磁 弁 2 1の ソ レ ノ イ ド 2 4は 、 こ の 電磁弁 2 1を 切 替制 御 す る ン 卜 ー ラ 2 5に 接続 さ れ て い る 。 こ の コ ン 卜 o ラ 2 5に は 、 キ ヤ ブ 3 内 に 設 置 さ れ て ォペ レ 一 タ に よ り 操作 さ れ る 切替ス ィ ツ チ 2 6が接続 さ れて レヽ る ' o

そ し て ヽ 掘 削 作業 に お い て 、 ォペ レ ー タ が キ ャ ブ

3 内 の 切 替 ス ィ ツ チ 2 6を 操作す る と 、 コ ン ト 一 ラ 2 5か ら 電磁弁 2 1の ソ レ ノ ィ ド 2 4に 対 し て 切 駆動信 号が 出力 さ れ、 電磁弁 2 1は 、 パィ Π ク ポ ン プ 2 2カ ら パイ ロ ッ ト 作動形 の リ リ 一 フ弁 1 6の セ ク 卜 圧力 調 整部 1 6 bに対 し て 、 V V — フ セ ヽノ 圧力 を昇圧 さ せ る た め のパイ ロ ッ 卜 圧油 を供給す る 状態 に 切替わ り 、 リ リ ー フ 弁 1 6の リ ジ 一フ セ ッ 卜 圧力 が 上昇す る こ と で 、 メ イ ン ポ ン プ 1 1か ら コ ン 卜 D 一ルノ ル ブ 1 3に供 給 さ れ る 作動 油圧 が上昇 し 、 フ Π ン ト 作業 置 4 の 各油圧 ァ ク チ ユ エ一タ の 油圧駆動力 が増加 し 、 高負 荷の掘削作業が可能 と ：な る 。

方 、 走行 中 や 回 中 な ど に ヽ ォぺ レ タ が切替 ス ィ ク チ 2 6を 誤 つ て操作 し た場八は ヽ ォぺ レ一タ の - 予期 し得 な い動作が発生す る の で ヽ れ を 防止す る た め に ヽ 複数 の 油圧ァ ク チ ュ ェ一タ を操作す る た め の各 作信号 を圧力 セ ンサ に よ り 検 出 し た ン 卜 口 ラ が ヽ 各 作信号 を掘 削信号 と 非掘 削信号 と に 分 別 し 、 掘 削信号の みが検 出 さ れた場 で 、 かつ 大掘 削 力 が 必要 な 場合 に 限 つ て ヽ ジ y 一 フ 弁の ジ V ― フ セ ッ 卜 圧力 を一時的 に 上昇 さ せ る ぶ う に 制御す る も の が あ る (例 え ばヽ 特 平 1 1 2 4 7 2 3 3 号公 報参照 )

の よ に ヽ 従来技 に い て は ヽ 必要 な場合 に ォぺ レ一タ が そ の都度ヽ 切替ス ィ ク チ 2 6を 手動 で操 作 し な けれ ば な ら ず 、 ォぺ レ タ に煩 わ し さ を 与 え る と と も に、 作業能率が低下する 問題が あ る。 ま た 、 切 ス ィ ク チ 2 6の 誤操作 に よ る 予期 し 得 な レ、 動 作 の 発 生 を 防止 す る た め の 特 1开] 平 1 1 ― ' 2 4 7

2 3 3 号公報 記載 の 技術 は ヽ 多数 の 作信 号 を そ れ ぞれ検 出 す る た め の 圧 力 セ ン サ を 必 要 と し ヽ ま た ヽ

>。

ン 卜 一 ラ が 、 各 作信号 を 掘 削 信号 と 非掘 削 信 号 と に 分別 し 、 掘 削 信 号 の み が 検 出 さ れ た 場 P で ヽ か つ 大掘 削 力 が 必要 な 場 α に 限 つ て ヽ リ リ, 一 フ 弁 の y 一 フ セ ッ 卜 圧 力 を ―時 的 に 上昇 さ せ る よ フ に 制 御 す る の で ヽ シ ス テ ム 構成 よ ぴ制 御 が 複雑 に な る 問題 を有 し て い る ，

本発 明 は 、 こ の よ な 点 に 鑑 み な さ れ た も の で 、 作業機械 の 高 負 荷 作業 時 に ヽ 作動 流 体圧 に よ る 駆動 力 を 自 動 的 に 增加 さ せ て ヽ 操 作性 お び 作業能 の 向 上 を 図 る こ と が で さ る 簡 単 な 構成 の 自 動昇圧 置

- を提供す る と を § 1的 と す る も の で あ る 。 発 明 の 開 示

本 明 の 作業機械 の 自 昇圧装

は 、 ポ ン プ か ら 吐 出 さ れ て 流 体圧 ァ ク チ ュ ェ 一 タ に 供給 さ れ る 作動 流 体 の ジ y 一 フ セ ッ 卜 圧力 を 少 な < と ち 初期 フ セ 卜 圧 力 と こ の 初期 V ジ 一 フ セ ク 卜 圧 力 り も 高圧 の V 一 フ セ ッ 卜 圧 力 と に 設 定可能 な V フ 弁 と 、 ジ リ 一 フ 弁 に 対 し て け ら れ V V 一 フ 弁 の V 一 フ セ ク ト 圧 力 を 初期 ジ V フ セ ク h 圧 力 よ り 高 圧 の y リ 一 フ セ ッ 卜 圧 力 に 可変 P周整す る y フ セ ト 圧力 可変 手段 と ポ ン プか ら 吐 出 さ れた ポ ン プ吐出圧力 を検 出 す る ポ ン プ吐出圧力 検 出器 と ポ ン プ吐 出圧力 検 出 に よ り 検 出 さ れた ポ ン プ吐出 圧力 が初期 ジ フ セ ッ 卜 圧力 に達 し た リ リ フ 状 が ―定時 1 継 し た こ と を検 出 し て リ リ フ セ -y 卜 圧力 可変 P周整手段 に対 し初期 y リ フ セ 卜 圧力 を よ り 高圧 の リ リ ―フ セ V 卜 圧力 に昇圧 さ せ る 信号 を 出 力 す る 制御手段 と を 具備 し た も の で あ る そ し て ポ ン プ吐 出圧力 検 出 に よ り 検 出 さ れた ポ ン プ 吐出圧力 が ジ リ フ 弁 の初期 ジ リ フ セ V 卜 圧力 に 達 し た y フ 状態 が 定時間継 し た と を 検 出 し た制御手段 は こ の リ フ 状態か ら 作業機械 が 流体圧駆動力 の 不足 状態 に め る と を判 断 し て ジ ジ フ セ ク 卜 圧力 可変調整手段 に対 し ジ ジ フ 弁 の初期 V リ フ セ ク 卜 圧力 を よ り 高圧 の V リ フ セ 卜 圧力 に昇圧 さ せ る 信号 を 出力 す る の で ォぺ レ す

タ が切替ス ィ ク チ を 作 し な < て も リ フ 弁 に よ り 自 動昇圧 さ れ た よ り 高圧の ポ ン プ吐 出圧力 に ぶ つ て流体圧 ァ ク チ ュ ェ タ の 駆動力 を 動 的 に 增 加 さ せて ォぺ レ タ に よ る 操作性 よ び作業能率 の 向 上 を 図 る と が で さ し か も 制御手段 は ポ ン プ吐出圧力 検 出 を通 じ て ポ ン プ吐 出圧力 が初 期 V リ フ セ V 卜 圧力 に達 し た V V フ 状態 が ―定 時間継統 し た か ど う か を 視す る の み で よ レ、 か ら 白 動昇圧 の シ ス テ ム 成お よ ぴ制御 を 単 に で さ る 。

ま た 、 本発 明 に係 る 作業機械 は ヽ 掘 削 作業 よ び 吊 り 作業 に 用 い ら れ る フ ン 卜 作業 装置 を 備 え た 油 圧 シ 3 ベル で あ り 、 油 圧 シ 3 ベル の フ 口 ン 卜 作業装 置 に ΗΧ け ら れ た パ ケ ク シ V ン ダ の へ ク K側圧 力 を 検 出 す る へ ク 側圧 力 検 出 を 具備 し 、 制御 手段 は

TO

側圧力 検 出 に よ 検 出 さ れ た ノ ケ 卜 シ リ ン ダ の へ ド-側圧 力 が 閾 値 に し て い な い場八 は 、

V フ セ ク 卜 圧 力 可変 整手段 に る 一 フ セ ク 卜 圧 力 の 昇圧 を 制 限 す る 機 能 を 有 し て い る 作業機 械 の 白 動 昇圧装置 で あ る そ し て ヽ 油 圧 シ ベル が 掘 削 作業 を す る と さ は パ ケ ク 卜 シ ジ ン ダ の へ ッ ド 側 圧 力 が 高 圧 に な る と と も に 、 吊 り 作業 を す る と き は ノ ケ ク 卜 シ y ン ダ の へ ッ ド、側圧力 が .高圧 に な ら な い こ と に 着 巨 し て ヽ 制 御 手段 は へ V ド'側圧 力 検 出 ¾5 に よ り 検 出 さ れ た / ケ ク シ y ン ダ の へ ク ド、 側圧 力 が 闘 値以 上 で あ る 場ム は 掘 削 作業 で あ る と 判 断 し て

V リ 一 フ セ 卜 圧 力 可 変調整手段 に 対 し リ フ セ ク 卜 圧 力 を 昇圧 さ せ る 信号 を 出 力 し ま た 、 閾 値 に し て レ、 な レヽ 作業 は 吊 り 作業 で め る と 判 断 し て 、 リ ジ 一 フ セ ッ 卜 圧 力 の 昇圧 を 制 限す る の で ヽ 作業 内 容 に 応 じ て 適切 な 流 体圧 ァ ク チ ュ ェ 一 タ の 馬区動 力 を 得 る と が で き ヽ 掘 削 作業 中 は ヽ 流 体圧 ァ ク チ ュ ェ ' ~

へ。

タ の 駆動 力 を 自 動 的 に 増加 さ せ て 、 ォ レ 一 タ に よ す口

る 作性 お よ ぴ作業 能 率 の 向 上 を 図 る ¹"" と が で さ る と と も に 、 吊 り 作業 中 は 、 予期 し な い 激 な ァ ク チ ュ ェ ~ タ 動作 を 防止 で き る 。 し か も ヽ 制御手段 は ヽ へ ク K側圧力 検 出器 を通 じ て 、 ノ^ ケ V 卜 シ リ ン ダ の へ ク ド、側圧力 を監視す る の み でヽ 掘 削 作業 と 吊 作 業 と を判別 で き る の で 、 自 動昇圧装置 の シ ス テ ム 構 成 よ び制御 を簡単にで き る 。

さ ら に 、 本発 明 の 作業機械 の 商 動昇圧装 m に け る 制御手 は 、 リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 の昇圧状態 を一 定時 間 で解除す る 機能 を 有 し て い る も の で あ る o そ し て 、 昇圧状態 の リ リ ー フ セ ッ 卜 圧力 下 で の 髙負荷 作業 が ―定時間連続 し た場合 は 、 そ の 高負荷作業 を 強制 的 に 中 断 さ せ る の で 、 作業機械 の耐久性 を確保 で さ る o

図面の簡単な 明

第 1 は 本発 明 に係 る 作業機械 の 白 動昇圧衣置 の一実施 の形台匕

Jejヽ を 示す回 路 図 で め り 第 2 図 は ヽ 同 上 自 動昇圧装置 の 制御手段 に よ る 制御方法 を 示す フ 一チ ャ一 卜 で あ り 、 第 3 図 は 、 同上作業機械 と し て の 油圧 シ 3 ベル の側面 図 で あ り 、 第 4 図 は 、. 従来 の作 機械の 動昇圧装置例 を示す回路図であ る ' 0

自 発明 を実施する た めの最良の形態

以下 ヽ 本発 明 を 第 1 図 乃至第 3 図 に示 さ れた ―実 施 の形態 を 照 し な 力 S ら 詳細 に説 明 す る o な お ヽ 4 に 不 さ れ た 従来 の 回 路 と 同 様 の 部分 も 一符 号 を 付 し て 、 説明 をす る 。

第 3 図 に 示 さ れ る よ う に 作業機械 と し て の 機械 で る 油 圧 シ ョ べノレ は 、 掘 削 作業 お よ ぴ 吊 り 作 業 に用 い ら れ る フ ロ ン ト 作業装置 を備 え て いヽ る

す な わ ち 、 下部 走行体 1 に 旋 回 可 能 に HX け ら れ た 上部旋 回 体 2 上 に は 、 キ ヤ プ 3 と と も に フ ン ト 作 業装 置 4 が 搭載 さ れ 、 こ の フ π ン ト 作業装置 4 は 、 流 体圧 ァ ク チ ュ エ ー タ と し て の プ 一 ム シ ジ ン ダ 5 aに よ り 上 下方 向 に 回 動 さ れ る ブ 一 ム 5 と 、 流体圧 ァ ク チ ュ ェ 一 タ と し て の ア ー ム シ リ ン ダ 0 aに よ り 回 動 さ れ る ァ 一 ム 6 と 、 流体圧 ァ ク チ L ェ 一 タ と し て の ノ ケ ク 卜 シ y ン ダ 7 aに よ り ノ ケ ッ 卜 y ン ケ 一 ジ 7 bを 介 し て 回 動 さ れ る ノ ケ ッ ト 7 と が 、 順 次連結 さ れ た も の で め る Λ ケ ッ ト 7 と ノ ケ ッ 卜 V ン ケ 一 ジ 7 b と の 違 ロ 部 に は 、 フ ッ ク 8 力 S 設 け ら れ て お り ケ ッ 卜

7 に よ る 掘 削 作業 に力 Π え て こ の フ ッ ク 8 を 用 い た 荷物 W の 吊 り 作業 も 可能 と な っ て い る 。

- 第 1 図 は 、 ~ の 油 圧 シ ョ ベル の 自 動昇圧 装 置 を 示 し ポ ン プ と し て の 1 対 の メ ィ ン ポ ン プ 1 1 a , 1 l bか ら 引 出 さ れ た 1 対 の 吐 出 通 路 1 2 a , 1 2 bは 、 ン 卜 π 一 ル バ ル ブ 1 3の 1 対 の バ ル ブ ブ 口 y ク 1 3 a , 1 3 bの 各 供 «厶

Γ>Β ポ 一 卜 に そ れ ぞれ接続 さ れ れ ら の ノ ル ブ プ 口 V ク 1 3 a , 1 3 bに よ り 、 下部 走行体 1 の 左 右 の 走行 モ タ 上部 旋 回 体 2 の 旋 回 モ 一 タ 、 プ ム シ リ ン ダ 5 a ァ ム シ リ ン ダ 6 a、 バ ケ ツ ト シ リ ン ダ 7 aな ど のの 流流 体体圧圧 ァァ クク チチ ユユ エエ ーー タタ とと しし てて のの 油油 圧圧 ァァ ク チ ュ ェ一 タタ にに 供供給給 ささ れれ るる 作作動動 流流 体体 とと しし てて のの 作作動動 油油 を 方 向 制 御 お よ び流量制御す る 。

メ ィ ン ポ ン プ 11a, l ibの 吐 出 通 路 12a， 12bと タ ン ク 14と の 間 に は 、 チ ェ ッ ク 弁 15a， 15bを 経 て 、 ホ ン プ 吐 出 圧 力 の 上 限値す な わ ち リ リ ー フ セ ッ ト 圧 力 を 設 定す る パ ィ 口 ッ ト 作動形 の リ リ ー フ 弁 16が 設 け ら れて い る o

の パ ロ ッ ト 作動形 の リ リ ー フ 弁 16は 、 外部 か ら 供 さ れ た パ イ 口 ッ ト 圧 油 を 受 け て ス プ リ ン グ 16 a の プ セ ト 荷重 を 変 更 す る こ と で リ リ ー フ セ ッ 卜 圧力 を 可 調整す る セ ッ ト 圧力 調整部 16bを備 え て り 、 メ ィ ン ポ ン プ 11 a， 11 bか ら 吐 出 さ れ て 各 油 圧 ァ ク チ ュ ェ タ に 供給 さ れ る 作動 油 の リ リ ー フ セ ッ 卜 圧力 を 、 少 な く と も 初期 リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 と 、 こ の 初 期 リ リ 一フ セ ッ ト 圧 力 よ り も 高 圧 の リ リ 一フ セ ッ 卜 圧力 と に設定可能 で あ る 。

こ の リ リ ー フ 弁 16の セ ッ ト 圧力 調整部 16bに 対 し て リ リ 一フ 弁 16の リ リ ー フ セ ッ ト 圧 力 を 初期 リ リ 一フ セ ッ 卜 圧 力 よ り 高圧 の リ リ ー フ セ ッ ト 圧 力 に 可変 調 mす る V V 一フ セ ッ ト 圧力 可変調整手段 17が RX け ら れて い る o

の V V 一フ セ ッ ト 圧 力 可 変 調整手段 17は 、 ジ y ー フ 弁 16の セ ッ ト 圧力 調整部 16 bに対 し て 、 ノ イ ロ ッ 卜 圧油 を 給排制御す る 電磁弁 21力 S設 け ら れ の 電 磁弁 21に対 し て 、 パイ π ッ 卜 圧油 を 供 /卞ロ す る パィ 口 ッ 卜 ポ ン プ 22と 、 パイ ロ ッ 卜 戻 り 油 を 回収す る タ ン ク ラ ィ ン 23と が接続 さ れて レ、 る 。

Sir磁弁 21は ¾ ^ 1 号 に よ り 可動弁体 を切替作動 す る ソ レ ノ ィ ド 24を備 え て い る 。 の電磁弁 21の ソ レ ノ ィ 24に 、 こ の 電磁弁 21を 切替制御す る 制御 手 段 と し て の コ ン ト ロ ー ラ 31の 出 力 端子 が接 さ れ て い る ο

ま た 各 メ イ ン ポ ン プ 11 a 11 bの 吐 出 通 路 1 2a ,

12b - は、 各 ク ！ ィ ンポ ンプ 11 a , 1 lb力、 ら 吐出 さ れた ポ ン フ 吐 出圧力 を検 出 し て こ の ポ ン プ吐 出圧力 に応 じ た 電 信号を 出 力 す る ポ ン プ吐 出圧力検 出 と し て の ポ ン プ吐出 圧力 セ ン サ 32a , 32b力 S それぞれ卩ス け ら れ て い る 0

さ ί ~ru ら に 、 油圧 シ ョ べ ノレ の フ ロ ン ト 作業装置 4 V HX け ら れた パ ケ ッ ト シ リ ン ダ 7aの へ ッ ド、側通 路 に対 し て こ の パ ケ ッ ト シ リ ン ダ 7aの へ ッ ド側圧力 を検 出 し て こ の へ 、ヽ t ド側圧力 )心 レ 7こ la '5¾信号 を 出 力 す る へ ッ ド、側圧力 検 出器 と し て の へ ッ ド側圧力 セ ン サ 33 が HX け ら れて い る 。

ポ ン プ吐出圧力 検 出 お よ ぴ へ ノ ド、側圧力 検 出器 と し て は 、 所定値以上 の圧力 を検 出 し て一定の ス 信号を 出力す る圧力 ス ィ ツ チ を用 い て も 良レ 0

ポ ン プ吐 出 圧力 セ ン サ 32a, 32bお び へ ク ド、側圧 カ セ ン サ 33は、 コ ン ト ロ ー ラ 31の 入力 端子 に そ れ ぞ れ接続 さ れてい る 。

こ の コ ン ト ロ ー ラ 31は、 ポ ン プ吐出圧力 セ ンサ 32a 32bに よ り 検 出 さ れた ポ ンプ吐出圧力 が初期 リ リ ー フ セ 卜 圧力 に し た リ リ 一フ 状態 が ―定時間継 ？ ί¾ し た と を 検 出 し て 、 V リ 一フ セ 卜 圧力 可変調整手

17の 電磁弁 21の ソ レ ノ ィ ド 24に 対 し 、 初期 V リ 一 フ セ ク 卜 圧力 を よ り 高圧 の リ ジ フ セ ッ 卜 圧力 に 昇 圧 さ せ る 信号を 出力す る機能を有 して レ 、 る 。

さ ら にゝ こ の コ ン 卜 π 一 ラ 31は 、 へ ッ ド、側圧力 セ ンサ 33に よ り 検 出 さ れたバ ケ ッ 卜 シ ン ダ 7aの 、ν 側圧力 が 閾値 に達 し て レヽ な い場 u は 、 V リ ―フ セ

V 卜 圧力 可変調整手段 17に よ る フ セ ク 卜 圧力 の 昇圧 を 制 限す る 機能 と 、 ジ V ―フ セ ッ 卜 圧力 の 昇 圧状態 を 疋 時間 で解除す る 機能 と を 、 それぞれ有 して い る o

次 に 、 第 2 図 に示 さ れた フ 口 一チ ャ一 ト を 参照 し な が ら 、 の ン ト 口 一ラ 31に よ る 制御方法 を 説 明 す る o な おヽ 第 2 図 中 に示 さ れ た 丸数字は 、 ス テ ッ プ番号を表わす。

(ス テ ッ プ 1 )

コ ン ト ロ ー ラ 31は 、 ポ ン プ 吐 出 圧 力 セ ン サ 32a， 32bに よ り 検出 さ れた メ イ ンポ ンプ 11a， l ibか ら の ポ ン プ吐 出圧力 に対応す る 電気信号 と 、 ヘ ッ ド側圧力 セ ン サ 33に よ り 検 出 さ れ た バ ケ ツ ト シ リ ン ダ 7aのへ ッ ド'側圧力 に対応す る 電気信号 と を そ れぞれ 込 む。

( ス テ y プ 2 )

コ ン ラ 31にて 、 ポ ンプ吐出圧力セ ンサ 32a

32bに よ り 検 出 さ れた ポ ンプ吐出圧力 が リ フ 弁 16 の 初期 リ y ―フ セ ッ ト 圧力 に達 し た V ジ フ 状態 が 、 定時間 以上 、 例 え ば 2 秒以上継 し た か否か を判 断す る

( ス テ ッ プ 3 )

ス テ ク プ 2 の判 断で 、 リ リ フ 状態 が ―定時 間 以 上継 し た場合 （ Y E S ) は 、 初期 リ フ セ 卜 圧力 以上 の 高負荷作業 が 要求 さ れて い る こ と あ 考 え ら れ る が 、 吊 り 作業 に お い て 自 動昇圧機能 が働 < と 、 例 え ばブ ―ム シ リ ン ダ 5 aの へ 、ソ K側圧力 が 突然昇圧 す る な ど し て に フ ロ ン ト 作業装置 4 が 持上が る な ど の予期 し な い動 作が発生す る の で 、 こ れ を 防止 す る に は 、 そ の 作業 が 掘 削 作業で あ る か 吊 り 作業 で あ る か を判別す る 必要 力 ^s め る の た め 、 へ ク K側 圧力 セ ン サ 33に よ り 、 掘 削 作業 中 は圧力 上昇す る が 吊 り 作業 中 は殆 ど圧力 上昇 し な レ、 ノ^ ケ ッ 卜 シ ジ ン ダ

7aの へ ッ ド、側圧力 を 検知 し 、 ^v のへ V ド、側圧力 が あ る 閾値以上であ る か否かを判断する。

( ス テ プ 4 )

ス テ ク プ 2 の判 断で 、 リ リ フ 状態 が 定時間 以 上継 7|¾ し な い士旦 A

口 ( N O ) 、 あ る レ、 は 、 ス テ ッ プ 3 の判 断で 、 バ ケ ッ ト シ リ ン ダ 7 aの へ ッ ド側圧力 が 、 あ る 閾値 に達 し な い場合 （ N 〇 ） は ヽ 吊 り 作業 と み な して 自 動昇圧機能 を働かせない よ う 二す る 。

す な わ ち 、 コ ン ト ロ ー ラ 31力 ら 電磁弁 21の ソ レ ノ ィ ド 24に駆動電流 を 出 力 せず 、 ノ ィ ッ ト 作動形 の リ リ 一フ 弁 16の リ リ ー フ セ ッ ト 圧 力 は 、 ス プ y ン グ

16aの プ リ セ ッ ト 荷重で設定 さ れた初期 リ リ ー フ セ ッ 卜 圧力 に保たれ る 。

(ス テ ッ プ 5 )

コ ン ト ロ ー ラ 31は 、 ス テ ッ プ 2 の判 断で 、 ポ ン プ 吐出圧力 が初期 リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 に達 し た ジ リ 一 フ 状態 がー定時間 以上継続 し 、 かつ ヽ ス テ ツ プ 3 の 判 断で 、 バ ケ ッ ト シ リ ン ダ 7 aの へ V ド、側圧力 が 、 あ る 閾値以上で あ る 場合 ( Y E S ) は 、 強力 な 油圧駆 動力 を 必要 と す る 掘 削 作業 で あ る と 判 断 し て 、 自 動 昇圧機能を働かせ る よ う にす る。

す な わ ち 、 コ ン ト ロ ー ラ 31力 ら 電 磁 弁 21の ソ レ ノ ィ ド 24に駆動電流 が 自 動的 に 出 力 さ れ 、 電磁弁 21が 第 1 図 に示 さ れた位置 力 ら 他 の位置 と 切替 わ る こ と で 、 ノ ィ 口 ッ ト ポ ン プ 22か ら 電磁弁 21を 経て y リ 一フ弁 16の セ ッ ト 圧力調整部 16 bにノ ィ π ッ 卜 圧油 が 供給 さ れ、 リ リ ー フ 弁 16の リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 が 上 昇す る の で、 メ イ ン ポ ンプ 11 a , 11 b力 1 吐出通路 12 a

12bを 経 て コ ン ト 口 一ノレ ノ ノレ ブ 13の 各 ノく ノレ ブ ブ 口 ッ 13a, 13bに供給 さ れ る 作動 油圧 も 上昇 し 、 フ ロ ン 4 作業装置 4 の各油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ の 油圧駆 »力 の 增加 を図れ

(ス テ ッ プ 6 )

油圧駆動力 の増加状態 の継続時間 は 、 掘 削 作業 中 の シ ベル構造物 の耐久性 を確保す る た め に 定 時間 、 例 え ば数秒〜 1 0 秒程度 に 限 ら れ る の で 、 コ ン 卜 一ラ 3 1は、 こ の一定時間 の経過 を判断す る 。

(ス テ ッ プ 7 )

こ の一疋 時間 が経過 し た ら 、 コ ン 卜 ロ ー ラ 3 1は 、 弁 2 1の ソ レ ノ ィ ド 2 4に 対す る 駆動電流 の 出 力 を 停止 し て 、 電磁弁 2 1を 第 1 図 に示 さ れた位置 に復帰 さ せ セ ッ ト 圧力調整部 1 6 bに作用 し てい たパィ 口 V 卜 圧油 を タ ン ク 1 4に 戻 し 、 リ リ ー フ 弁 1 6を ス プ リ ン グ 1 6 aの み の プ リ セ ッ ト 荷重に戻 し て リ リ ー フ セ ッ 卜 圧力 の 昇圧状態 を 終了 さ せ る が 、 必要 な と き に 白 動 的 に 油圧駆動力 を増加 で き る た め 、 良好 な操作感 をォぺ レ一タ に与 え る こ と が でき る 。

次に 、 ^v · ~~- の 自 動昇圧装置の効果 を説明す る 。

油圧 シ ョ ベル で の掘 削 作業時 に 、 ポ ン プ 吐 出圧力 セ ンサ 3 2 a , 3 2 bに よ り 検 出 さ れ た ポ ン プ吐 出圧力 が リ 一フ 弁 1 6の初期 リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 に 達 し た ジ リ 一フ 状態 が ー 定時間継続 し た と き 、 コ ン ト π 一ラ

3 1か ら 出 力 さ れ る 駆動信号 に よ り 電磁弁 2 1を駆動 し パ ィ ッ 卜 作動形 の リ リ ー フ 弁 1 6の リ ー フ セ ッ 圧力 を上昇 さ せ る の で 、 通 常 よ り も 大 き な ポ ン プ吐 出圧力 を確保で き 、 フ 口 ン ト 作業 4 の 油圧駆動 力 の増力 t! を 図れ る _c )

こ の 油圧駆動力 の増加 は 、 ポ ン プ吐 出圧力 が リ ジ 一フ 弁 1 6の 初期 リ リ 一フ セ ッ 卜 圧力 に達 し た リ リ 一 フ 状態 がー 定時間 '1½ fee し た 状況 に お レ、 て発生す る た め 、 掘 削 作業 中 な ど の 際ヽ あ と 少 し 油圧駆動力 が 欲 し い と き に 作用 し 、 ォぺ レ一タ に 不満 を感 じ さ せ な ま た ス ィ チ 2 6 ( 4 図 ） の よ う に 手動操作

す と な 、 必要 な 合だ け 自 動 的 に 油圧駆動力 を 増力 P で き る の で 、 、 ォベ レ一タ に与 え て い た ス ィ ツ チ切替作業 にィ つ 煩 わ し さ を解 消で き 、 操作性お よ び作業能率を 向上で き る 。

す る に 、 ポ ン プ吐 出圧力 セ ンサ 3 2 a , 3 2 bに よ り 検 出 さ れた ポ ン プ吐 出圧力 が リ リ ー フ 弁 1 6の 初期 リ リ 一フ セ ッ 卜 圧力 に 達 し た リ ジ ー フ 状態 が一定時 間 継 し た こ と を 検 出 し た コ ン ト ロ ー ラ 3 1は 、 の リ

V 一フ 状態 か ら 油圧 シ ョ ベノレ 油圧駆動力 の 不疋状 匕に め る こ と を判 断 し て 、 リ リ 一フ セ ッ ト 圧力 可変 整手段 1 7の 電磁弁 2 1の ソ レ ノ ィ ド 2 4に 対 し フ 弁 1 6の初期 V リ ― フ セ ッ 卜 圧力 を よ り 高圧 の リ 一フ セ ッ 卜 圧力 に 昇圧 さ せ る 駆動電流 を 出 力 す る の でヽ ォペ レ一 - タ が 従 来 の 切 替 ス ィ ッ チ 2 6 ( 第 4 図 ) の う に ス ィ ッ チ操作 を し な く て も 、 y y 一フ 弁 1 6に よ り 自 動昇圧 さ れた よ り 高圧 の ポ ン プ吐 出圧 6 力 に ぶ つ て 油圧 ァ ク チ ュ ェー タ の駆 ft 力 を 自 的 に 増加 さ せて 、 オペ レ ー タ に よ る 操作性お ぶ び作業能 率の 向上を 図 る こ と が で き る 。

、 _ の場合、 コ ン ト 口 一 ラ 3 1は 、 ポ ン プ吐 出圧力 セ ンサ 3 2 a , 3 2 bを 通 じ てヽ ポ ン プ吐 出圧力 が 初期 V y 一 フ セ ク ト 圧力 に達 し た リ ー フ 状態 が一定時間継 し た か ど う カゝ を 監視す る の み で よ レヽ か ら 、 自 動昇 圧装置の シ ス テ ム構成お よ び制御 を簡単に ： でき る

ま た 、 自 動昇圧機能が 吊 り 作業で働 か な レヽ よ う に す る た め 、 ヘ ッ ド側圧力 セ ンサ 3 3に よ り 、 ノ^ ケ 卜 シ V ン ダ 7 aの へ ッ ド側圧力 を検 出 しヽ リ V 一 フ セ ク 卜 圧力 の昇圧 を 自 動的 ίこ制 限でき る 。

す な わ ち 、 油圧 シ ョ ベル力 ^s掘 削 作業 をす る と さ は

/ ケ ク 卜 シ リ ン ダ 7 aの へ ク ド側圧力 が 高圧 に な る と と あ にヽ 吊 り 作業 をす る と き はパ ケ ク 卜 シ y ン ダ 7 a のへ V ド、側圧力 が 高圧 に な ら な い こ と に着 し てゝ ン 卜 Π ー ラ 3 1は 、 へ ク ド、側圧力 セ ン サ 3 3に よ り 検 出 さ れた バ ケ ッ ト シ リ ン ダ 7 aの へ ッ ド-側圧力 が 閾値 以上で め る 場合 は掘 削 作業で あ る と 判 断 し て ジ リ 一 フ セ V ト 圧力 可変調整手段 1 7の 電磁弁 2 1に 対 し y 一 フ セ ッ ト 圧力 を 昇圧 さ せ る 駆動信号 を 出 力 しヽ ま たヽ 値に 達 し て い な い作業 は 吊 り 作 で め る と 判 断 し て 、 電磁弁 2 1に昇圧用 の 駆動信号 を 出 力 し な い こ と で 、 リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 の昇圧 を 制 限す る の で 、 作業 内 容 に応 じ て適切 な油圧ァ ク チ ユ エ ー タ の 駆動力 を得 る こ と 力 S で き 、 掘 削 作業 中 は 、 油圧 ァ ク チ ユ エ一タ の駆動力 を 自 動的 に増加 さ せ て 、 ォぺ レ ー タ に よ る 操作性お よ び作業能率 の 向 上 を 図 る と が で き る と と ち に 、 吊 り 作業 中 は、 予期 し な い 激 なァ ク チ ュ ェ一タ 動作を防止で き る 。

し か も 、 コ ン ト ロ ー ラ 3 1は 、 へ ク ド、側圧力 セ ンサ

3 3を通 じ て ヽ ノ ケ ッ 卜 シ リ ン ダ 7 aのへ ド、側圧力 を 監視す る の みで 、 掘削 作業 と 吊 り 作業 と を判別 で き る の で ヽ 動昇圧装置 の シ ス テ ム 構成ね よ ぴ制御 を 簡単に で さ る o

ま た 、 コ ン 卜 ロ ー ラ 3 1は 、 昇圧状 の ジ 一フ セ ッ ト 圧力 下 で の 髙負荷掘 削 作業 が一定時間連 し た 場合 は ヽ そ の 高負 荷掘 削 作業 を 強制 的 に 中 断 さ せ る ので、 油圧シ 3 ベ ル の耐久性を確保で き る 。

さ ら に 、 実際 の 運用 の 際、 本装置 の 動昇圧機能 を オペ レ一タ が全 く 望 ま な い場合 に は 、 ン 卜 Π 一 ラ 3 1の初期 定条件で本機能 を 停止 さ せ る よ に し て も 良い 0 産業上の利用 の可能性

本発 明 は ヽ 油圧 シ ョ ベノレ の み に 限定 さ れ る も の で は な く 流体圧駆動力 に よ り 作業 を す る 他 の 作業機 械に も適用 で き o

Claims

請 求 の 範 囲

1 . ポ ン プか ら 吐 出 さ れて 流体圧 ァ ク チ ュ ェ タ に 供給 さ れ る 作動流体の リ リ 一フ セ 卜 圧力 を 少 な < と も 初期 V ジ 一フ セ ッ h 圧力 と こ の 初期 y ジ 一フ セ ッ 卜 圧力 よ り も 高圧 の リ 一フ セ V 卜 圧力 と に Pス 定 可能な リ ―フ弁 と 、

V フ 弁 に対 し て 設 け ら れ ]) V 一フ 弁 の V y フ セ ッ 卜 圧力 を 初期 リ 一フ セ V 圧力 よ 高圧 の リ リ 一フ セ V ト 圧力 に 可変調整す る リ V 一フ セ 卜 圧力 可変 整手段 と 、

ポ ン プか ら 吐出 さ れ た ポ ン プ吐 出圧力 を検 出す る ポ ンプ吐出圧力検出器 と 、

ポ ン プ吐出圧力 検 出 に よ り 検 出 さ れ た ポ ン プ吐 出圧力 が 初期 リ リ ー フ セ ッ 卜 圧力 に し た ジ 一フ 状態 が一定時間継続 し た こ と を 検 出 し て リ y 一フ セ ッ 卜 圧力 可変 ff U整 1¾ に対 し初期 一フ セ ッ 卜 圧 力 を よ り 高圧 の リ リ ー フ セ ッ 卜 圧力 に昇圧 さ せ る 信 を 出力す る 制御手段 と

を 具備 し た こ と を 特徴 と す る 作業機械 の 白 動昇圧 装置

2 . 作業機械 は 、 掘 削 作業お よ ぴ 吊 り 作業 に用 レヽ ら れ る フ 口 ン 卜 作業装置 を備 え た 油圧 シ a ベ ル で あ り 油圧 シ 3 ベノレ の フ ロ ン ト 作業装置 に Πι け ら れた ケ ッ 卜 シ V ン タ のへ ッ ド、側圧力 を検 出 す る へ ク ド、側 圧力検出 を具備 し、

制御手段 は 、 へ ッ ド側圧力 検 出 に り 検 出 さ れ たノく ケ ク 卜 シ リ ン ダの へ ッ ド側圧力 が 閾値 に し て い な い場 P は 、 リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 可変調整手段 に よ る V リ 一フ セ ッ ト 圧力 の 昇圧 を 制 限す る 機能 を 有 し て い る

- と を 特徴 と す る 請求 の 範囲 第 1 項記載の 作業機 械の 自 動昇圧装置。

3 制御 手段 は 、 リ リ ー フ セ ッ ト 圧力 の 昇圧状態 を 一定時間で解除す る機能 を有 して V 、 る

と を 特徴 と す る 請求 の 範囲第 1 項ま た は第 2 項 記載の作 機械の 自 動昇圧装置。