JPH0392486A - 建設機械の走行方向制御装置 - Google Patents

建設機械の走行方向制御装置

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JPH0392486A
JPH0392486A JP22862189A JP22862189A JPH0392486A JP H0392486 A JPH0392486 A JP H0392486A JP 22862189 A JP22862189 A JP 22862189A JP 22862189 A JP22862189 A JP 22862189A JP H0392486 A JPH0392486 A JP H0392486A
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valve
switching
switching valve
hydraulic
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Kazuyuki Sugiyama
杉山 和幸
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

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、例えば油圧ショベル等の建設機械に設けられ
、上部旋回体を下部走行体に対して後向き位置に旋回さ
せた場合でも、走行用の操作手段の操作方向に対応させ
て下部走行体を走行させつるようにした建設機械の走行
方向制御装置に関する。
〔従来の技術] 第3図ないし第5図に従来技術の建設機械の走行方向制
御装置として油圧ショベルの走行方向制御装置を例に挙
げて示す。
図において、1は下部走行体、2は該下部走行体l上に
旋回可能に搭載された上部旋回体を示し、該上部旋回体
2は、骨組構造をなす旋回フレーム3と、該旋回フレー
ム3上にそれぞれ設けられた運転室4,機械室5および
カウンタウェイト6とから大略構成され、運転室4内に
は第4図に示す如く床板4A上に運転席7が設けられて
いる。そして、運転席7の前側には走行用の操作手段を
構成する減圧弁型パイロット弁8の操作レバ−8Aが設
けられ、該操作レバー8Aを中立位置Nから前進位置F
方向に傾転操作すると、下部走行体1は矢示A方向に走
行(前進)し、後進位置R方向に傾転操作すると、矢示
B方向に走行(後進)するようになっている。
ここで、下部走行体1には走行用の油圧モータ(図示せ
ず)が設けられ、機械室5内にはエンジン等の原動機に
よって駆動され、走行用の油圧モータに圧油を給排する
油圧源としての油圧ボンブ(図示せず)が設けられてい
る。そして、この油圧ボンブと油圧モータとの間には油
圧モータの回転方向を切換える走行用切換弁(図示せず
)が設けられ、この走行用切換弁を前記パイロット弁8
からのパイロット圧で切換操作することにより、油圧モ
ータが正.逆転し、下部走行体1は矢示A,B方向に走
行するようになる。
9は上部旋回体2の前部に設けられた作業装置を示し、
該作業装置9はブーム10,アーム11およびパケット
12等によって構成され、ブーム10,アーム11を俯
仰動させつつ、パケット12を回動させることにより、
土砂等の掘削作業を行うようになっている。
13は上部旋回体2の旋回中心O上に位置して該上部旋
回体2と下部走行体1との間に設けられた旋回角検出器
を示し、該旋回角検出器13は特開昭57−48044
号公報に記載の如く、例えばボテンショメー夕によって
構成され、下部走行体1に対する上部旋回体2の旋回角
を検出するようになっている。即ち、該検出器13は上
部旋回体2の旋回角がO゜〜90’ ,270”〜36
00の範囲にあるときを前向き位置として検出し、旋回
角が90”〜270@の範囲にあるときを後向き位置と
して検出し、上部旋回体2が後向き位置にあるときには
極性反転回路(図示せず)等を介して下部走行体1の走
行方向を前向き位置とは逆転させるようになっている。
このように構成される油圧ショベルでは、運転室4内の
運転者が操作レバー8Aを中立位置Nから前進位置Fに
傾転操作するか、後進位置Rに傾転操作するかで、パイ
ロット弁8から走行用切換弁に供給されるパイロット圧
の方向が逆転し、これによって走行用切換弁の切換方向
が逆転するため、油圧ボンブから走行用の油圧モータに
給排される圧油の方向が切換わり、下部走行体1はこの
油圧モータにより矢示A方向または矢示B方向に駆動さ
れる。また、上部旋回体2は下部走行体1上で旋回モー
タ(図示せず)等より旋回中心Oを中心として旋回され
、例えば第5図(イ)に示す前向き位置から第5図(ロ
)に示す後向き位置へと適宜に旋回するようになってい
る。
ところで、通常の油圧ショベル等では、第5図゛(イ)
に示す如く上部旋回体2を下部走行休1に対して前向き
位置に配置したときに、操作レバー8Aを前進位置Fへ
と前方に傾転させれば、下部走行体1を操作レバー8A
の操作方向に対応させて矢示A方向へと前方に走行(前
進)させることができ、後進位置Rへと後方に傾転させ
れば、これに対応して下部走行体1を矢示B方向へと後
方に走行(後進)させることができる。しかし、第5図
(ロ)に示す如く上部旋回体2を下部走行体1に対して
後向き位置に旋回させたときには、運転室4が運転者と
共に下部走行体1の後方へと後向き位置に配置されるか
ら、操作レバー8Aを前進位置Fへと運転者の前方に傾
転させたときに、下部走行体1は矢示A方向に前進位置
Fの方向とは逆方向に走行するようになり、後進位置R
の方向に傾転させたときには、矢示B方向へと逆向きに
走行してしまう.このため、例えば第5図(ロ)中で下
部走行体1を矢示B方向に走行させるときには操作レバ
ー8Aを後進位置Rへと、矢示A方向に走行させるとき
には前進位置Fへとそれぞれ傾転操作しなければならず
、操作レバー8Aの手動操作が難しくなり、運転者の疲
労が増大し、安全性が低下してしまう。
そこで、上記従来技術では旋回角検出器13等を設け、
上部旋回体2が第5図(ロ)に例示する如く後向き位置
にあるときには、下部走行体1の走行方向を前向き位置
とは逆転させ、操作レバー8Aを前進位置Fへと前方に
傾転させれば、下部走行体1を矢示B方向へと走行させ
ることができ、操作レバー8Aを後進位置Rへと後方に
傾転させれば、下部走行体1を矢示A方向へと走行させ
ることができ、操作レバー8Aの傾転操作方向と下部走
行体1の走行方向とを対応させることができるようにし
ている。
[発明が解決しようとする課題] 然るに、上述した従来技術では、旋回角検出器l3によ
って上部旋回体2の旋回角が0゜〜90@ 270’〜
360@の範囲にあるときを前向き位置として検出し、
旋回角が90゜〜270゜の範囲にあるときを後向き位
置として検出し、上部旋回体2が前向き位置に旋回した
ときと後向き位置に旋回したときとで、下部走行体1の
走行方向を逆転させるようにしているから、上部旋回体
2を旋回角90’または270゜近傍の横向き位置に旋
回させたときに、下部走行体1の走行方向が急激に逆転
することがあり、この横向き位置における操作レバー8
Aの傾転操作が非常に難しく、安全性を向上できないと
いう欠点がある。
本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、本発明は上部旋回体を前向き位置から後向き位置に旋
回させたときでも、下部走行体の走行方向を操作手段の
操作方向と対応させることができる上に、横向き位置に
旋回させたときに下部走行体の走行方向が急激に変わる
のを防止でき、操作手段の操作性や安全性を向上できる
ようにした建設機械の走行方向制御装置を提供するもの
である。
〔課題を解決するための手段〕 上述した課題を解決するために本発明が採用する構成の
特徴は、上部旋回体が下部走行体に対して所定の旋回範
囲をもった前向き位置に旋回したか、所定の旋回範囲を
もった後向き位置に旋回したかを検出し、上部旋回体が
横向き位置に旋回したときを検出範囲外とする旋回方向
検出手段と、該旋回方向検出手段からの信号に基づき、
前記上部旋回体が前向き位置に旋回したときと後向き位
置に旋回したときとで、操作手段による走行用切換弁の
切換方向を逆転させる切換方向逆転手段とからなる。
また、前記切換方向逆転手段による逆転動作を解除させ
る解除手段を設けるようにしてもよい。
また、前記操作手段は減圧弁型パイロット弁によって構
成し、前記走行用切換弁は該パイロット弁からのパイロ
ット圧により切換操作される油圧パイロット式方向切換
弁によって構成し、かつ前記切換方向逆転手段は該方向
切換弁の各油圧パイロット部とパイロット弁とを接続す
る一対のパイロット管路の途中に設けられ、前記パイロ
ット弁から方向切換弁の各油圧パイロット部に供給され
るパイロット圧の方向を前記旋回方向検出手段からの信
号に基づいて切換える切換弁によって構成するのが好ま
しい。
そして、前記各パイロット管路の途中には解除手段を設
け、該解除手段は前記パイロット弁からのパイロット圧
を前記切換弁の前,後でバイパスさせて、前記方向切換
弁の各油圧パイロット部に供給する構成とするのが好ま
しい。
〔作用〕
上記構成により、上部旋回体が前向き位置にあるか、後
向き位置にあるかで、走行用切換弁の切換方向を逆転で
きる上に、横向き位置にあるときには切換方向逆転手段
としての切換弁を、例えば中立位置に保持することがで
きる。また、上部旋回体が横向き位置にあるときでも、
解除手段によってパイロット弁からのパイロット圧を方
向切換弁の各油圧パイロット部に供給することができる
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第l図および第2図に基づいて
説明する。なお、実施例では前述した第3図ないし第5
図に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し
、その説明を省略するものとする。
図中、21は下部走行体1に設けられる走行用の油圧モ
ータ、22は該油圧モータ21に圧油を給排する油圧ボ
ンブを示し、該油圧ボンブ22はタンク23と共に油圧
源を構成し、機械室5内でエンジン等の原動機により後
述のパイロットポンプ28と共に駆動されるようになっ
ている。
24A,24Bは油圧ボンブ22,タンク23と油圧モ
ータ21とを接続した一対の主管路、25は該主管路2
4A,24Bの途中に設けられた走行用切換弁としての
方向切換弁を示し、該方向切換弁25は4ボート3位置
の油圧パイロット式方向切換弁によって構成され、左,
右の油圧パイロット部25A,25Bにパイロット圧を
供給することにより、中立位置(イ)から左,右の切換
位置(ロ).(ハ)に切換えられ、油圧モータ21を矢
示A,B方向に正,逆転させるようになっている。
26A,26Bは方向切換弁25の油圧パイロット部2
5A,25Bとパイロット弁8の出力側とを接続した一
対のパイロット管路、27は該パイロット管路26A,
26Bの途中に設けられた切換方向逆転手段としての切
換弁を示し、該切換弁27は4ボート3位置の電磁式方
向切換弁によって構成され、その左.右両側にはソレノ
イド27A,27Bが設けられている。そして、該ソレ
ノイド27A,27Bは後述の位置センサ32A,32
Bと接続され、この位置センサ32A,32Bからの信
号で励磁されることにより、切換弁27を中立位置(イ
)から左,右の切換位置(口),(ハ)に切換えるよう
になっている。ここで、該切換弁27は切換位置(ロ)
と切換位置(ハ)とにおいて、パイロット弁8から方向
切換弁25の油圧パイロット部25A,25Bに供給す
るパイロット圧の方向を逆転させるようになっている。
即ち、パイロット弁8は高圧側がパイロットボンブ28
に接続され、低圧側がタンク23と接続されている。そ
して、切換弁27を切換位置(ロ)に切換えた状態で、
操作レバー8Aを中立位置Nから前進位置Fに傾転した
ときには、パイロット弁8からのパイロット圧が方向切
換弁25の油圧パイロット部25Aに供給され、該方向
切換弁25は切換位置(ロ)に切換えられ、操作レバー
8Aを後進位置Rに傾転させたときには、パイロット弁
8からのパイロット圧が方向切換弁25の油圧パイロッ
ト部25Bに供給され、該方向切換弁25は切換位置(
ハ)に切換えられる。
また、切換弁27を切換位置(ハ)に切換えたときには
操作レバー8Aを中立位置Nから前,後進位置F,Hに
傾転させることにより、方向切換弁25を中立位置(イ
)から切換位置(ハ)(ロ)に逆転させて切換えること
ができる。
29A,29Bは切換弁27とパイロット弁8との間に
位置して、パイロット管路26A,26Bの途中に設け
られた他の切換弁としての電磁弁、30は該電磁弁29
A,29Bと共に解除手段を構成し、該電磁弁29A,
29Bに切換信号を出力する解除スイッチを示し、該解
除スイッチ30は運転室4内に設けられ、運転者によっ
て押下されることにより電磁弁29A,29Bを図示の
制御位置(イ)から解除位置(ロ)へと切換えるように
なっている。そして、該電磁弁29A,29Bは解除位
置(ロ)でパイロット弁?からのパイロット圧をパイロ
ット管路26A,26Bの分岐管路31A.31Bを介
して切換弁27の前,後でバイパスさせつつ、方向切換
弁25の油圧パイロット部25A,25Bへと供給する
ようになっている。
さらに、32A・■.32Bは上部旋回体2が下部走行
体1に対して前向き位置にあるか、後向き位置にあるか
を検出する旋回方向検出手段としての位置センサを示し
、該位置センサ32A,32Bは第2図中に示す如く、
絶縁性の基板33上に不感帯33A,33Bを挟むよう
にして所定の角度θ(例えばθ=160’)の範囲に亘
り円弧状に配設された導電板34A,34Bと、該導電
板34A,34Bに摺接することにより、直流電源とし
てのバッテリ35からの電圧を切換弁27のソレノイド
27A,27Bに供給するブラシ36とから大略構成さ
れ、該ブラシ36が導電板34Aと摺接する間は上部旋
回体2が前向き位置にあるとして検出し、導電板34B
と摺接する間は上部旋回体2が後向き位置にあるとして
検出し、不感帯33A,33Bの位置では検出範囲外と
するようになっている。
ここで、前記基板33の中央部には支軸37が固着され
、該支軸37は例えば上部旋回体2の旋回中心O(第5
図参照)上に位置して基板33と共に上部旋回体2側に
位置決めされている。また、支軸37の外周にはブラシ
36の一部をなすリング38が回動可能に嵌合され、該
リング38はブラシ36と共に下部走行体1側に取付け
られ、支軸37を介してバッテリ35と接続されている
。そして、上部旋回体2が第5図(イ)に例示する如く
前向き位置にあるときには、ブラシ36が導電板34A
に接触して位置センサ32Aからソレノイド27Aを励
磁する信号を出力し、上部旋回体2が下部走行体1に対
して第5図(ロ)に例示する如く後向き位置に旋回した
ときには、ブラシ36が導電板34Bに接触して位置セ
ンサ32Bからソレノイド27Bを励磁する信号を出力
する。
本実施例による油圧ショベルの走行方向制御装置は上述
のごとき構成を有するもので、次にその走行方向制御動
作について説明する。
まず、上部旋回体2が下部走行体1に対して第5図(イ
)に例示する如く前向き位置にあるときには、位置セン
サ32Aからの信号でソレノイド27Aが励磁され、切
換弁27は中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換え
られた状態となる。
そして、この状態で操作レバー8Aを中立位置Nから前
進位置F側に傾転すると、パイロット弁8から方向切換
弁25の油圧パイロット部25Aにパイロット管路26
Aを介してパイロット圧が供給され,該方向切換弁25
は中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換えられる。
この結果、油圧ボンブ22からの圧油が主管路24Aを
介して油圧モータ21に供給され、該油圧そ一夕2lは
矢示A方向に回転して下部走行体lを第5図(イ)の矢
示A方向に走行(前進)させる。
また、操作レバー8Aを中立位置Nから後進位置R側に
傾転させたときには、方向切換弁25の油圧パイロット
部25Bにパイロット弁8からのパイロット圧がパイロ
ット管路26Bを介して供給され、方向切換弁25は切
換位置(ハ)に切換わり、油圧モータ2lの回転方向を
矢示B方向に逆転させ、下部走行体1は第5図(イ)の
矢示B方向に走行(後進)する。
一方、上部旋回体2を第5図(ロ)に例示する如く後向
き位置に旋回させたときには、位置センサ32Bからの
信号でソレノイド27Bが励磁され、切換弁27は切換
位置(ハ)に切換えられるから、パイロット圧の供給方
向が切換位置(ロ)のときと逆転する。即ち、この状態
で操作レバー8Aを前進位置F側に傾転すると、パイロ
ット弁8からのパイロット圧は方向切換弁25の油圧パ
イロット部25Bに供給されるから、該方向切換弁25
は切換位R(ハ)に切換えられ、油圧モータ2lを矢示
B方向に回転させ、下部走行体lを第5図(ロ)の矢示
B方向へと、操作レバー8Aの傾転方向(前進位置F)
と対応した方向に走行させることができ、操作レバー8
Aを後進位置R側に傾転させたときには、方向切換弁2
5が切換位置(ロ)に切換えられ、油圧モータ21を矢
示A方向に回転させ,下部走行体1を第5図(ロ)の矢
示A方向へと、操作レバー8Aの傾転方向(後進位置R
)と対応した方向に走行させることができる。
従って、位置センサ32A,32Bで上部旋回体が前向
き位置にあるか、後向き位置にあるかを検出し、該位置
センサ32A,32Bからの信号で切換弁27を切換位
置(ロ),(ハ)に切換えることにより、パイロット弁
8から方向切換弁25の各油圧パイロット部25A,2
5Bに供給するパイロット圧の方向を逆転させることが
でき、上部旋回体2を第5図(ロ)に例示する如く後向
き位置に旋回させた場合でも、操作レバー8Aの操作方
向(前進位置F,後進位置R)と対応した方向に下部走
行体1を矢示B,A方向へと走行させることができ、操
作レバー8Aの操作性を向上できる上に、下部走行体1
が操作レバー8Aの操作方向と逆向きに走行して衝突事
故を起こす等の問題を解消できる。
また、位置センサ32A,32Bの一部をなす基板33
上には第2図中に示す如く導電板34A,34B間に位
置して基板33の左,右両側部位に、例えばそれぞれ角
度範囲(180゜θ)に亘る不感帯33A,33Bが形
成され、該不感帯33A,33Bの位置にブラシ36が
回動したときには、位置センサ32A,32Bの検出範
囲外となって、ソレノイド27A,27Bが共に消磁さ
れ、切換弁27は中立位置(イ)に復帰するようになる
から、上部旋回体2を前向き位置(導電板34Aの位置
〉から後向き位置(導電板34Bの位置)へと旋回させ
る途中で、切換弁27が切換位置(ロ)から切換位置(
ハ)へと急激に切換わるのを防止でき、上部旋回体2が
下部走行体1に対して左,右の横向き位置、例えば第5
図(イ),(ロ)に示す旋回角90” または270゜
近傍の位置へと旋回したときには、油圧モータ21の回
転を実質的に停止させて、下部走行体1による走行を中
断でき、安全性を向上させることができる。
さらに本実施例では、パイロット管路26A,26Bの
途中に電磁弁29A,29Bを設け、該電磁弁29A,
29Bを解除スイッチ3oの手動操作により制御位置〈
イ)から解除位置(ロ)へと切換える構成としたから、
例えば上部旋回体2が前記左,右の横向き位置に旋回し
た状態で、下部走行体1を走行させたい場合等には、解
除スイッチ30により電磁弁29A,29Bを解除位置
(ロ)に切換えれば、パイロット弁8からのパイロット
圧を分岐管路31A,31B等を介して方向切換弁25
の油圧パイロット部25A,25Bに供給でき、下部走
行体1を操作レパー8Aの操作で通常の油圧ショベルと
同様に走行させることができる。また、通常の油圧ショ
ベル(現状のもの)の操作になれている運転者について
も、当該油圧ショベルの操作時に予め解除スイッチ3o
を手動操作しておけば、現状のものと同様の操作で下部
走行体1を走行させることができる等、種々の効果を奏
する。
なお、前記実施例では、走行用切換弁として油圧パイロ
ット式の方向切換弁25を用いるものとして述べたが、
これに替えて、方向切換弁25を切換弁27とほぼ同様
の電磁式方向切換弁等によって構成してもよく、この場
合には切換方向逆転手段および解除手段等を切換弁27
、電磁弁29A,29B等に替えて、位置センサ32A
,32Bおよび走行用の操作手段等からの信号に基づき
方向切換弁25を切換制御するコントローラ等によって
構成してもよい。
また、前記実施例では、油圧ショベルを例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば下部
走行体上に上部旋回体が搭載された、例えばホイール式
油圧ショベル,油圧クレーン等の建設機械にも適用でき
る。
〔発明の効果] 以上詳述した通り本発明によれば、上部旋回体が前向き
位置にあるか、後向き位置にあるかを検出し、横向き位
置を検出範囲外とする旋回方向検出手段を設け、上部旋
回体が後向き位置に旋回したときに、操作手段による走
行用切換弁の切換方向を逆転させる構成としたから、例
えば操作手段の操作方向と下部走行体の走行方向とを対
応させて走行方向を制御することができ、操作手段の操
作性を向上できる上に、上部旋回体が横向き位置に旋回
したときに、走行方向が急激に変わるのを防止でき、安
全性を向上できる。また、上部旋回体が横向き位置に旋
回したとき等に、解除手段によって現状の建設機械と同
様に下部走行体を走行させることができる等、種々の効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の実施例を示し、第1図は
走行用の油圧回路図、第2図は位置センサの構成を示す
説明図、第3図ないし第5図は従来技術を示し、第3図
は油圧ショベルの全体斜視図、第4図は運転室を示す断
面説明図、第5図(イ),(ロ)は上部旋回体の前向き
位置と後向き位置とをそれぞれ示す油圧ショベルの平面
図である。 1・・・下部走行体、2・・・上部旋回体、4・・・運
転室、8・・・パイロット弁(操作手段)、8A・・・
操作レバー 9・・・作業装置、2l・・・油圧モータ
、22・・・油圧ボンブ、25・・・方向切換弁(走行
用切換弁>  26A,26B・・・パイロット管路、
27・・・切換弁(切換方向逆転手段)、28・・・パ
イロットポンプ、29A.29B・・・電磁弁、30・
・・解除スイッチ、31A,31B・・・分岐管路、3
2A.32B・・・位置センサ(旋回方向検出手段)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載
    され、少なくとも運転室が設けられた上部旋回体と、該
    上部旋回体の運転室に設けられ、前記下部走行体を前、
    後進させるべく、走行用切換弁を切換操作する走行用の
    操作手段とからなる建設機械において、前記上部旋回体
    が下部走行体に対して所定の旋回範囲をもった前向き位
    置に旋回したか、所定の旋回範囲をもった後向き位置に
    旋回したかを検出し、上部旋回体が横向き位置に旋回し
    たときを検出範囲外とする旋回方向検出手段と、該旋回
    方向検出手段からの信号に基づき、前記上部旋回体が前
    向き位置に旋回したときと後向き位置に旋回したときと
    で、前記操作手段による走行用切換弁の切換方向を逆転
    させる切換方向逆転手段とから構成したことを特徴とす
    る建設機械の走行方向制御装置。
  2. (2)前記切換方向逆転手段による逆転動作を解除させ
    る解除手段を設けてなる特許請求の範囲(1)項記載の
    建設機械の走行方向制御装置。
  3. (3)前記操作手段は減圧弁型パイロット弁によって構
    成し、前記走行用切換弁は該パイロット弁からのパイロ
    ット圧により切換操作される油圧パイロット式方向切換
    弁によって構成し、かつ前記切換方向逆転手段は該方向
    切換弁の各油圧パイロット部とパイロット弁とを接続す
    る一対のパイロット管路の途中に設けられ、前記パイロ
    ット弁から方向切換弁の各油圧パイロット部に供給され
    るパイロット圧の方向を前記旋回方向検出手段からの信
    号に基づいて切換える切換弁によって構成してなる特許
    請求の範囲(1)項または(2)項記載の建設機械の走
    行方向制御装置。
  4. (4)前記各パイロット管路の途中には解除手段を設け
    、該解除手段は前記パイロット弁からのパイロット圧を
    前記切換弁の前、後でバイパスさせて、前記方向切換弁
    の各油圧パイロット部に供給する構成としてなる特許請
    求の範囲(3)項記載の建設機械の走行方向制御装置。
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