JPH06330541A - 小型ショベルの旋回微速回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 小型ショベルが狭隘な現場で作業をしている
場合に旋回を行うときには、周辺の障害物に対して作業
アタッチメントを衝突させないように、ブームを殆ど最
高の上げ角度に、かつアームを殆ど最大の引込角度にし
て、その度毎に旋回を微速に操作していた。その旋回を
微速に操作する手間がわずらわしいばかりでなく、不用
意に旋回を速く操作すると安全上問題であった。これを
解決する。 ［構成］ 本発明の旋回微速回路では、ブーム角度が最
高上昇角度付近に達する所要のブーム上げ角度と、アー
ム角度が最大引込角度付近に達する所要のアーム引込角
度をコントローラに予め記憶せしめ、ブーム角度とアー
ム角度がともに上記所要の角度に達した時点に、コント
ローラより電磁切換弁に対して切換指令信号を出力する
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として小型ショベル
など上部旋回式建設機械，作業車両に装備している旋回
微速回路に関する。

【０００２】図２は、小型ショベル１の側面図である。
図において、２は油圧ショベル１の上部旋回体、３は下
部走行体、４は上部旋回体２にそなえられている運転
席、５はブーム取付用ブラケット、６はコントローラ、
７は上部旋回体２のフロント部に装着した作業アタッチ
メント、８は作業アタッチメント７のブーム、９はアー
ム、１０は作業工具であるバケット、１１はブームシリ
ンダ、１２はアームシリンダ、１３はバケットシリン
ダ、１４は下部走行体３に装着しているドーザ装置（１
５）用のドーザシリンダ、１６は旋回モータ、１７はブ
ーム８の基端部とブーム取付用ブラケット５とを連結し
ているピン結合部、１８はブーム（８）先端部とアーム
（９）基端部とを連結しているピン結合部、１９はアー
ム（９）先端部とバケット（１０）基端部とを連結して
いるピン結合部、２０，２１はピン結合部１７，１８に
それぞれ設けられている角度センサ、角度ａはピン結合
部１７と１８を結ぶ直線と水平線（Ｈ．Ｌ．）とのなす
ブーム角度、角度ｂはピン結合部１７と１８を結ぶ直線
とピン結合部１８と１９を結ぶ直線とがなすアーム角度
である。

【０００３】図２に示すように小型ショベル１では、上
部旋回体２のフロント部にブーム８、アーム９、バケッ
ト１０をそれぞれ前後方向に回動自在に順次連結した作
業アタッチメント７を装着している。またブーム姿勢検
出手段として角度センサ２０を、アーム姿勢検出手段と
して角度センサ２１をそれぞれそなえ、その角度センサ
２０，２１からの検出信号を上部旋回体２に装備してい
るコントローラ６に対して出力するようにする。それに
より油圧ショベル１の作業時には、角度センサ２０及び
２１からの検出信号が時々刻々コントローラ６に入力さ
れる。このブーム及びアーム姿勢検出手段を用いて、た
とえば作業アタッチメント（７）の動きを制御するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】小型ショベルが市街地
内の小路など狭隘な現場で掘削作業を行う場合には、前
方で土砂を掘削して、たとえば道路の塀や電柱などにバ
ケットが衝突しないようにブームを十分に上げ操作し、
かつアームを十分に引込み操作し、その後に旋回用操作
レバー（図示していない）を微操作して、ゆっくりと後
方へ向けて旋回する。そしてバケット内の土砂を、待機
しているダンプカーなどに対して放出する。上記のよう
にブームを殆ど最高の上げ角度に、かつアームを殆ど最
大の引込角度にして旋回を行うとき、旋回を微速に操作
する手間がわずらわしいばかりでなく、不用意に旋回操
作を行うと旋回速度が速過ぎて安全上、問題であった。
本発明は、上記の問題点を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上部旋回体
のフロント部にブーム、アーム、作業工具をそれぞれ前
後方向に回動可能に順次連結した作業アタッチメントを
装着し、またブーム及びアーム姿勢検出手段をそなえ、
そのブーム及びアーム姿勢検出手段からの検出信号を上
部旋回体に装備しているコントローラに対して出力する
ようにし、また１つの油圧ポンプから旋回用パイロット
切換弁に連通するメイン圧回路に流量制御用パイロット
切換弁を介設し、またその流量制御用パイロット切換弁
の上流側と、タンク連通回路との間にフローコントロー
ル弁を介設せしめ、一方、パイロットポンプと、上記流
量制御用パイロット切換弁のパイロット圧受圧部とを電
磁切換弁を介して連通し、その電磁切換弁を切換作動せ
しめることにより流量制御用パイロット切換弁を切換え
て旋回速度を微速に調整するようにしている小型ショベ
ルの旋回微速回路を構成し、ブーム角度が最高上昇角度
付近に達する所要のブーム上げ角度と、アーム角度が最
大引込角度付近に達する所要のアーム引込角度をコント
ローラに予め記憶せしめ、ブーム角度とアーム角度がと
もに上記所要の角度に達した時点に、ブーム及びアーム
姿勢検出手段からの検出信号に基づきコントローラでは
判断し、コントローラより電磁切換弁に対して切換指令
信号を出力するように構成した。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の実施例を示す旋回微速回
路図である。図において、図２と同一構成を使用するも
のに対しては同符号を付す。２２は旋回モータ（１６）
制御用の旋回用パイロット切換弁（以下、旋回切換弁と
いう）、２３はドーザシリンダ１４を制御するドーザ切
換弁、２４，２５，２６はそれぞれ第１，第２，第３ポ
ンプ、２７はパイロットポンプ、２８は油タンク、２９
は旋回用油圧リモコン弁、３０は流量制御用パイロット
切換弁（以下、流量制御弁という）、３１は流量制御弁
３０のパイロット圧受圧部、３２は絞り部、３３はフロ
ーコントロール弁（以下、フロコン弁という）、３４は
フロコン弁３３の内蔵ばね、３５，３６はそれぞれ絞り
部、３７はタンク連通回路、３８は電磁切換弁、３９は
電磁切換弁３８のソレノイド、４０はコントローラ、４
１はコントローラ４０のメモリ、４２は旋回微速選択用
のスイッチ、また符号イ−イ，ロ−ロは旋回用油圧リモ
コン弁２９と旋回切換弁２２とを連結しているパイロッ
ト管路の接続を示す。

【０００７】次に、本発明の旋回微速回路の構成を図１
について述べる。本発明では、第３ポンプ２６より旋回
切換弁２２に連通するメイン圧回路に流量制御弁３０を
介設し、またその流量制御弁３０の上流側と、タンク連
通回路３７とをフロコン弁３３を介設せしめ、一方、パ
イロットポンプ２７と、上記流量制御弁３０のパイロッ
ト圧受圧部３１とを電磁切換弁３８を介して連通し、そ
の電磁切換弁３８を切換作動せしめることにより流量制
御弁３０を切換えて旋回速度を微速に調整するようにし
ている旋回微速回路において、ブーム角度（図２に示す
角度ａに相当する）が最高上昇角度付近に達する所要の
ブーム上げ角度ａ’（図示していない）と、アーム角度
が最大引込角度（図２に示す角度ｂが最小限度となるよ
うな角度）付近に達する所要のアーム引込角度ｂ’（図
示していない）をコントローラ４０のメモリ４１に予め
記憶せしめ、ブーム角度とアーム角度がともに上記所要
の角度ａ’，ｂ’に達した時点に、角度センサ２０及び
２１からの検出信号に基づきコントローラ４０では判断
し、コントローラ４０より電磁切換弁３８に対して切換
指令信号を出力するように構成した。

【０００８】次に、本発明の旋回微速回路の作用につい
て述べる。まず第１の場合としてブーム角度とアーム角
度のいずれか一方又は両方が所定（コントローラ４０に
予め記憶させてある）の角度ａ’，ｂ’に達していない
ときには、コントローラ４０から電磁切換弁３８のソレ
ノイド３９に対して切換指令信号が出力されない。ソレ
ノイド３９が非通電であるので、電磁切換弁３８はタン
ク連通油路位置ハにある。それで流量制御弁３０のパイ
ロット圧受圧部３１にパイロット圧が作用しないので、
流量制御弁３０は内蔵ばねのばね力により開通油路位置
ホにある。ここで旋回用油圧リモコン弁２９の操作レバ
ー４３を操作すると、第３ポンプ２６からの圧油は、管
路４４、４５、４６、４７、４８、流量制御弁３０のホ
位置、油路４９、５０、旋回切換弁２２の切換位置を経
て、旋回モータ１６に供給される。この場合には多量の
圧油を旋回モータ１６に対して送油できるので、小型シ
ョベルの上部旋回体は通常の旋回速度で旋回を行う。

【０００９】次に第２の場合としてブーム角度とアーム
角度がともにそれぞれ所定の角度ａ’，ｂ’に達したと
きには、角度センサ２０及び２１からその検出信号がコ
ントローラ４０に入力される。コントローラ４０では上
記検出信号に基づき判断し、コントローラ４０より電磁
切換弁３８のソレノイド３９に対して切換指令信号を出
力する。ソレノイド３９が通電するので、電磁切換弁３
８はタンク連通油路位置ハより開通油路位置ニに切換わ
る。パイロットポンプ３０からのパイロット圧が管路５
１、５２、５３、電磁切換弁３８にニ位置、管路５４を
経て、パイロット圧受圧部３１に作用する。流量制御弁
３０は、開通油路位置ホより絞り部（３２）付油路位置
ヘに切換わる。この状態において旋回用油圧リモコン弁
２９を操作すると、流量制御弁３０の上流管路（４４〜
４５）の油圧が上昇し、その上昇した油圧が管路５５及
び絞り部３５を通じて、フロコン弁３３に作用する。内
蔵ばね３４に設定したばね力より上記油圧が昇圧する
と、フロコン弁３３は上記ばね力に抗して開口する。第
３油圧ポンプ２６からの圧油の一部が、管路４７より分
岐して、管路５６、フロコン弁３３の開口通路、管路５
７，タンク連通回路３７を経て、油タンク２８に戻され
る。それにより、流量制御弁３０のヘ位置を通過して、
旋回切換弁２２を介して旋回モータ１６に供給される圧
油流量が低減するので、油圧ショベルの上部旋回体の旋
回速度を微速にすることができる。

【００１０】なおスイッチ４２をオン操作したときに
は、そのオン操作信号がコントローラ４０に入力され
る。そのオン操作信号に基づきコントローラ４０では判
断し、無条件に電磁切換弁３８のソレノイド３９に対し
て切換指令信号を出力する。したがってスイッチ４２を
所要に応じてオン操作することにより、ブーム角度及び
アーム角度の如何にかかわらず、油圧ショベルの上部旋
回体の旋回速度を微速にすることができる。また本実施
例ではブーム及びアーム姿勢検出手段として角度センサ
（ポテンションメータに相当する）２０及び２１を装備
しているが、それに限らず、たとえばブームシリンダ１
１及びアームシリンダ１２に対してそれぞれストローク
センサ（図示していない）を設け、そのそれぞれ所要の
（伸長時）ストローク端付近の位置をコントローラ４０
に記憶せしめるようにしてもよい。また本実施例ではフ
ロコン弁３３の開口する圧力を変えるようにはしていな
いが、パイロット圧を内蔵ばねに作用させることにより
開口圧力を調整できるようにしたフロコン弁（図示して
いない）を使用してもよい。

【００１１】

【発明の効果】小型ショベルが狭隘な現場で作業をして
いる場合に旋回を行うときには、周辺の障害物に対して
作業アタッチメントを衝突させないように、ブームを殆
ど最高の上げ角度に、かつアームを殆ど最大の引込角度
にして、その度毎に旋回を微速に操作していた。その旋
回を微速に操作する手間がわずらわしいばかりでなく、
不用意に旋回を速く操作すると安全上問題であった。し
かし本発明の旋回微速回路では、ブーム角度が最高上昇
角度付近に達する所要のブーム上げ角度と、アーム角度
が最大引込角度付近に達する所要のアーム引込角度をコ
ントローラに予め記憶せしめ、ブーム角度とアーム角度
がともに上記所要の角度に達した時点に、ブーム及びア
ーム姿勢検出手段からの検出信号に基づきコントローラ
では判断し、コントローラより電磁切換弁に対して切換
指令信号を出力するようにした。それにより、小型ショ
ベルがブームを殆ど最高の上げ角度に、かつアームを殆
ど最大の引込角度にして、すなわち作業アタッチメント
の旋回半径が最小限度程度になるような姿勢にして旋回
を慎重に行いたいときには、自動的に旋回速度を微速に
することができる。したがって上記の場合に、旋回を微
速に操作する手間が不要になるとともに、旋回操作を通
常の操作感覚でできるので、旋回操作性と旋回安全性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す旋回微速回路図である。

【図２】小型ショベルの側面図である。

【符号の説明】

２ 上部旋回体 ６，４０ コントローラ ８ ブーム ９ アーム １６ 旋回モータ ２０，２１ 角度センサ ２２ 旋回用パイロット切換弁 ２４，２５，２６ 第１，第２，第３ポンプ ２７ パイロットポンプ ３０ 流量制御弁 ３３ フローコントロール弁 ３８ 電磁切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部旋回体のフロント部にブーム、アー
   ム、作業工具をそれぞれ前後方向に回動可能に順次連結
   した作業アタッチメントを装着し、またブーム及びアー
   ム姿勢検出手段をそなえ、そのブーム及びアーム姿勢検
   出手段からの検出信号を上部旋回体に装備しているコン
   トローラに対して出力するようにし、また１つの油圧ポ
   ンプから旋回用パイロット切換弁に連結するメイン圧回
   路に流量制御用パイロット切換弁を介設し、またその流
   量制御用パイロット切換弁の上流側と、タンク連通回路
   との間に、フローコントロール弁を介設せしめ、一方、
   パイロットポンプと、上記流量制御用パイロット切換弁
   のパイロット圧受圧部とを電磁切換弁を介して連通し、
   その電磁切換弁を切換作動せしめることにより流量制御
   用パイロット切換弁を切換えて旋回速度を微速に調整す
   るようにしている小型ショベルの旋回微速回路を構成
   し、ブーム角度が最高上昇角度付近に達する所要のブー
   ム上げ角度と、アーム角度が最大引込角度付近に達する
   所要のアーム引込角度をコントローラに予め記憶せし
   め、ブーム角度とアーム角度がともに上記所要の角度に
   達した時点に、ブーム及びアーム姿勢検出手段からの検
   出信号に基づきコントローラでは判断し、コントローラ
   より電磁切換弁に対して切換指令信号を出力するように
   したことを特徴とする小型ショベルの旋回微速回路。