JPH0194129A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は浚渫船等の土木建設機械に備えられる油圧駆動
装置に係り、特に油圧系統の破損を早期に検出すること
のできる油圧駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の油圧駆動装置として、油圧ポンプと、この油圧ポ
ンプから供給される圧油によって駆動する油圧アクチュ
エータと、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給さ
れる圧油の流れを制御する油圧切換弁と、油圧アクチュ
エータの駆動に応じて作動する作動体と、この作動体の
作動を指令する指令信号を出力する操作指令手段とを備
えたものがあり、このような油圧駆動装置は土木建設機
械例えば浚渫船に備えられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、浚渫船などの場合、油圧アクチュエータによ
って作動する作動体が例えばフロントアタッチメントを
構成するブーム、アーム、バケットなどからなるが、バ
ケットを水中に入れて水面下にある土砂を掘削する作業
に際しては、当該水面下にある部分をオペレータが目視
できない状態で作業をおこなわざるを得ない。

このような場合、例えば油圧切換弁と油圧アクチュエー
タとを連絡する管路を構成する油圧ホース等の水面下に
位置する油圧系統に破損を生じた場合、破損したことに
オペレータが気付くまで時間を要し、気付くまで作業が
続けられることがあり、この間、作動油が水中に大量に
流出し、作動油流出による経済的な損失、および作動油
流出に伴う油圧機器の損傷、大きな環境汚染を発生させ
るおそれがある。

本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、目視できない作業状態下にお
ける油圧系統の破損を検出でき、当該破損に伴う作動油
の流出を最少比にくいとめることのできる油圧駆動装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この目的を達成するために本発明は、油圧ポンプと、こ
の油圧ポンプから供給される圧油によって駆動する油圧
アクチュエータと、油圧ポンプから油圧アクチュエータ
に供給される圧油の流れを制御する油圧切換弁と、油圧
アクチュエータの駆動に応じて作動する作動体と、この
作動体の作動を指令する指令信号を出力する操作指令手
段とを備えたものにおいて、操作指令手段から出力され
る指令信号を検出し、検出信号を出力する操作指令検出
手段と、作動体の作動速度を検出する作動速度検出手段
と、この作動速度検出手段で検出された作動速度が、通
常の中立状態にある油圧アクチュエータに関連して予め
設定される所定値より大きいかどうか判別する第１の判
別手段と、操作指令検出手段から出力される検出信号に
基づいて操作指令手段が中立状態にあるかどうか判別す
る第２の判別手段と、第１の判別手段および第２の判別
手段に関連して設けられ、異常信号を出力する出力手段
とを設け、この出力手段は、第１の判別手段における判
別で作動速度が所定値より大きいと判別され、かつ、第
２の判別手段における判別で操作指令検出手段が中立状
態にあると判別したときに異常信号を出力する構成にし
である。

〔作用〕

本発明は、上記のように構成しであるので、作動体が目
視可能状態にあるかどうかにかかわらず、第１の判別手
段および第２の判別手段における判別で操作指令手段に
よる指令と作動体の作動との間に対応しない関係を生じ
ているかどうか、すなわち作動体を作動させる油圧アク
チュエータを含む油圧系統に異常を生じているかどうか
自動的に検出でき、異常を生じているときには例えば警
報信号等の異常信号を出力手段から出力することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の油圧駆動装置を図に基づいて説明する。

第１図は本発明の油圧駆動装置の一実施例を示す概略構
成図、第２図は第１図に示す一実施例に備えられる制御
手段における処理内容を示すフローチャートである。こ
の実施例では、土木建設機械として浚渫船を挙げ、この
浚渫船に備えられる油圧駆動装置を例示している。

第１図において、１は油圧ポンプ、２はこの油圧ポンプ
１から供給される圧油によって駆動する油圧アクチュエ
ータ、例えばへゲットシリンダ、３は油圧ポンプ１から
バケットシリンダ２に供給される圧油の流れを制御する
油圧切換弁、例えばバケット用方向切換弁である。４は
バケットシリンダ２の駆動に応じて作動する作動体、例
えばバケットである。５はバケット４の作動を指令する
指令信号を出力する操作指令手段、例えば図示しないパ
イロットポンプに接続されて、指令信号としてのパイロ
ット圧をパケット用方向切換弁３の左右の駆動部に供給
可能なリモコン弁、６，７はパケット用方向切換弁３の
左右の駆動部に対応して設けられ、リモコン弁５から出
力されるパイロット圧を検出し、検出信号を出力する操
作指令検出手段、例えば圧力信号を出力する圧力検出器
、８はパケット４の回動角度を検出し、角度信号を出力
する角度計である。９は圧力検出器６．７、角度計８か
らの信号を入力して論理判断を含む演算をおこなう制御
手段で、上述した角度計８と、この角度計８によって得
られる角度信号に基づいて角速度を演算する上述の制御
手段９とによってパケット４の作動速度例えば回動時の
角速度を検出する作動検出手段が構成されている。また
、この制御手段９は、上述の検出された角速度が通常状
態にあるパケットシリンダ２に関連して予め設定される
所定値より大きいかどうか、例えばバケットシリンダ２
の中立時にあってもこのバケットシリンダ２を介して必
然的に圧油のリークを生じるが、このリーク量に伴うパ
ケット４の回動に応じて求められる角速度を所定値とし
て、この所定値より大きいかどうか判別する第１の判別
手段と、圧力検出器６．７から出力される圧力信号に応
じてリモコン弁が中立状態にあるかどうか判別する第２
の判別手段と、これらの第１の判別手段および第２の判
別手段に関連して設けられ、異常信号を出力する出力手
段とを含んでいる。そして、この出力手段は、上記した
第１の判別手段が上述の角度計８から出力される角度信
号を演算して得られる角速度が所定値より大きいと判別
し、かつ、第２の判別手段がリモコン弁５が中立状態で
あると判別したときに、異常信号例えば警報信号を出力
する。１０は警報装置で、出力手段から出力される警報
信号に応じてオペレータに警報を発する。

このように構成した実施例にあっては、リモコン弁５を
操作することにより、図示しないパイロットポンプから
の圧油がパイロット圧としてパケット用方向切換弁３の
左右の駆動部のいずれかに供給される。これに応じて、
パケット用方向切換弁３が右位置あるいは左位置に切換
えられ、油圧ポンプＩの圧油がパケット用方向切換弁３
を介してパケットシリンダ２に供給され、このパケット
シリンダ２が伸長あるいは収縮する。これに伴ってパケ
ット４が第１図の時言４方向、あるいは反時計方向に回
動し、このパケット４によって例えば水中の土砂等の掘
削をおこなう。

そして、このように水中掘削をおこなっている状態にお
いて、仮にパケットシリンダ２を含む油圧系統に破損が
生じた場合には制御手段９でおこなわれる第２図に示す
処理によって、当該破損が生したことが自動的に検出さ
れる。以下、第２図に示す処理について説明する。

はしめに、手順Ｓ１に示すように、制御手段９に圧力検
出器６．７の圧力信号と、角度計８の角度信号が読込ま
れる。次いで手順Ｓ２に移り、角度計８から出力される
角度信号に基づいて、角速度を求める演算がおこなわれ
る。次いで手順Ｓ３に移り、当該制御手段９に具備され
る第１の判別手段で、演算によって求めた角速度が予め
上述のようにして設定される角速度、すなわち所定値よ
り り大きいかどうか判別される。この判別が満足されたと
きは、通常の操作に伴ってパケットシリンダ２が作動し
ているか、あるいは油圧系統の破損に伴ってパケットシ
リンダ２が作動しているかのいずれかの状態にあり、手
順Ｓ４に移る。手順Ｓ４では、当時制御手段９に具備さ
れる第２の判別手段で圧力検出器６．７から出力される
圧力信号が、リモコン弁５が中立状態にあることを示す
ものであるかどうか判別される。この判別が満足された
ときは、リモコン弁５が中立に保持されていながらバケ
ットシリンダ２が作動している状態、すなわち油圧系統
の破損を生じている場合であり、手順Ｓ５に移る。手順
Ｓ５では当該制御手段９の出力手段から警報信号が警報
装置１０に出力され、これに応じて警報装置１０がオペ
レータに油圧系統に破損を生している旨の警報を発する
。

なお、上記した手順Ｓ３の第１の判別手段における判別
が満足されないときはバケットシリンダ２を介してのリ
ーク量がきわめて少ない状態、すなわち油圧系統の破損
を生じていないときの無操作中立状態で何ら問題がなく
、また手順Ｓ４の第２の判別手段における判別が満足さ
れないときは通常の操作に伴ってパケットシリンダ２を
駆動している状態で、これも何ら問題がなく、これらの
手順Ｓ３．Ｓ４の後は始めに戻り、以下、上述と同様の
処理がおこなわれる。

このように構成した実施例にあっては、制御手段９の第
１の判別手段、第２の判別手段における判別によってパ
ケットシリンダ２を含む油圧系統に破損を生していると
きは、自動的にこの制御手段９の出力手段から警報装置
１０に警報信号が出力されるので、仮に水中掘削時のよ
うに破損の個所が目視できない場合であってもオペレー
タは警報装置１０によって発生する警報によりその破損
に気付き、望ましい対応処置を取ることができ、この破
損に伴う作動油の流出を最少限にくい止めることができ
る。

なお、上記実施例にあっては、操作指令手段としてリモ
コン弁５を設け、指令信号としてパイロット圧を発生さ
せる構成にしであるが、本発明はこれに限られず、パケ
ット用方向切換弁３を含めて電気的に制御可能な構成に
し、電気信号を指令信号として出力する操作指令手段を
設けた構成にしてもよい。

また、上記実施例では操作指令検出手段として圧力検出
器６．７を設けであるが、上述のように電気信号を出力
する操作指令手段を設けた場合には、上述の圧力検出器
６．７に代えて、当該操作指令手段による操作量を電気
信号として検出する検出手段を設けるようにすればよい
。

また、上記実施例ではパケット４の作動速度を検出する
作動速度検出手段を、角度計８と制御手段９とによって
構成し、パケット４の回動に伴う角速度を検出するよう
にしであるが、本発明はこれに限らず、例えばパケット
シリンダ２のストローク量を検出するストローク検出器
と、論理演算をおこなう制御手段９とによって構成し、
パケット４の回動に伴うパケットシリンダ２の単位時間
当りのストローク量を求め、制御手段９の第１の判別手
段における所定値を、このようなパケットシリンダ２の
ストローク量に基づく作業速度とすることもできる。

また、上記実施例では、制御手段９の第２の判別手段で
、圧力検出器６，７の圧力信号に基づくリモコン弁５の
中立状態を判別するようにしであるが、これに加えて制
御手段９において、パケットシリンダ２の現実の作動方
向がリモコン弁５の操作方向に合致しているかどうか圧
力検出器６゜７の圧力信号に基づいて判別する第３の判
別手段を設ける構成にしてもよい。このように構成した
場合には、中立指令以外の作動状態における異常も検出
することができる。

また、上記実施例では、制御手段１０から出力される異
常信号として警報信号を挙げたが、本発明はこれに限ら
れず、異常信号として油圧ポンプ１を駆動する図示しな
いエンジンを緊急停止させる停止信号や、パケット用方
向切換弁３を中立状態に強制的に復帰させる強制操作指
令信号や、作動油タンクの加圧力を緊急解放する解放信
号等を出力する構成とすることもできる。

また、上記実施例では、作動体としてパケットを挙げた
が本発明はこれに限らず作動体がパケットを支持するア
ームを含むものであってもよく、またパケット以外のも
のであってもよい。

〔発明の効果〕

本発明の油圧駆動装置は、以上のように構成しであるこ
とから、目視できない作業状態下における油圧系統の破
損も検出でき、当該破損に伴う作動油の流出を最少限に
くい止めることができ、したがって、作動油の流出に伴
う経済的な損失の防止、油圧機器の損傷の防止、および
環境汚染の防止を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧駆動装置の一実施例を示す概略構
成図、第２図は第１図に示す一実施例に備えられる制御
手段における処理内容を示すフローチャートである。 １・・・・・・油圧ポンプ、２・・・・・・パケットシ
リンダ（油圧アクチュエータ）、３・・・・・・パケッ
ト用方向切換弁（油圧切換弁）、４・・・・・・パケッ
ト（作動体）、５・・・・・・リモコン弁（操作指令手
段）、６．７・・・・・・圧力検出器（操作指令検出手
段）、８・・・・・・角度計、９・・・・・・制御手段
、１０・・・・・・警報装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）土木建設機械に備えられ、油圧ポンプと、この油
   圧ポンプから供給される圧油によつて駆動する油圧アク
   チュエータと、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供
   給される圧油の流れを制御する油圧切換弁と、上記油圧
   アクチュエータの駆動に応じて作動する作動体と、この
   作動体の作動を指令する指令信号を出力する操作指令手
   段とを備えた油圧駆動装置において、上記操作指令手段
   から出力される指令信号を検出し、検出信号を出力する
   操作指令検出手段と、上記作動体の作動速度を検出する
   作動速度検出手段と、この作動速度検出手段で検出され
   た作動速度が、通常の中立状態にある上記油圧アクチュ
   エータに関連して予め設定される所定値より大きいかど
   うか判別する第１の判別手段と、上記操作指令検出手段
   から出力される検出信号に基づいて当該操作指令手段が
   中立状態にあるかどうか判別する第２の判別手段と、上
   記第１の判別手段および第２の判別手段に関連して設け
   られ、異常信号を出力する出力手段とを設け、この出力
   手段は、第１の判別手段における判別で上記作動速度が
   所定値より大きいと判別され、かつ、第２の判別手段に
   おける判別で操作指令検出手段が中立状態にあると判別
   したときに異常信号を出力することを特徴とする油圧駆
   動装置。