JPS6237185B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6237185B2
JPS6237185B2 JP6705680A JP6705680A JPS6237185B2 JP S6237185 B2 JPS6237185 B2 JP S6237185B2 JP 6705680 A JP6705680 A JP 6705680A JP 6705680 A JP6705680 A JP 6705680A JP S6237185 B2 JPS6237185 B2 JP S6237185B2
Authority
JP
Japan
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swing
angle
turning
turning angle
upper rotating
Prior art date
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Expired
Application number
JP6705680A
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English (en)
Other versions
JPS56163330A (en
Inventor
Yasuo Tanaka
Kozo Ono
Kunio Kashiwagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP6705680A priority Critical patent/JPS56163330A/ja
Publication of JPS56163330A publication Critical patent/JPS56163330A/ja
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  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧シヨベル、クレーン等のような上
部旋回体をもつ土木・建設機械の旋回角制御装置
に関する。
油圧シヨベルは、第1図および第2図に示す様
に、フロント部1を有する上部旋回体2と下部走
行体3より構成されており、傾斜地4上で作業が
行なわれることが多い。この際、第2図におい
て、正面より右方に旋回角θを正にとつた場合、
右方に旋回したとき旋回角(θRで危険状
態、左方に旋回したとき旋回角(θLで危険
状態であるとすれば、右旋回では旋回角(θR
よりも小さい右安全限界角度θRで、また左旋
回では旋回角(θLよりも大きい(符号が負
であるため)左安全限界角度θLで旋回を停止さ
せる必要がある。
そこで、第3図に示す様な旋回角制御装置が通
常用いられていた。第3図において、5は旋回操
作レバー、6は方向切換弁で、ロツド7により操
作レバー5と連結されている。8は油圧ポンプ、
9は油クンク、10は旋回モータである。また、
11は第4図に示す様な旋回角θに比例する旋回
角電圧V〓を発生する旋回角検出センサ、12は
右旋回の安全限界角度θRに相当する右限界電圧
Rを設定する第1設定器、13は左旋回の安全
限界角度θLに相当する左限界電圧VLを設定する
第2設定器、14は右限界電圧VR、左界電圧VL
および旋回角電圧V〓を入力信号とし、図示の停
止位置(θ=0,V〓=0)より右旋回してV〓
=VRになると停止信号Eを出力し、左旋回した
ときにはV〓=VLで停止信号Eを出力する第1
演算器、15は電磁弁、カウンタバランス弁等か
らなる非常停止装置で、第1演算器14からの停
止信号Eにより動作して、方向切換弁6と旋回モ
ータ10との間の連絡管路を閉じ旋回モータ10
を停止させるものである。
この様な旋回角制御装置において、操作レバー
5を図示の中立位置から右方へ操作すると、方向
切換弁6は位置から位置となり、油圧ポンプ
8からの吐出圧油は方向切換弁6、非常停止装置
15を経て旋回モータ10に流入し、上部旋回体
2を右旋回させる。この際、旋回角検出センサ1
1の出力信号、すなわち旋回角電圧V〓は、第4
図に示す様に、零より旋回角θの増加に従つて増
加する。ここで、旋回角θが右安全限界角度θR
に達して、旋回角電圧V〓が第1設定器12で設
定された右限界電圧VRになると、第1演算器1
4から停止信号Eが出力され、非常停止装置15
が動作して旋回モータ10は停止し、上部旋回体
2も停止する。なお、操作レバー5を左方へ操作
して上部旋回体2を左旋回させる場合にも同様に
動作する。
しかし、この従来装置では、運転者の操作意志
に関係なく自動的に前述の停止制御が行なわれる
ため、操作感が低下し、また上部旋回体が急停止
するため、油圧シヨベルの車体が激しい横揺れを
起こして不安定となり、安全上問題となる欠点が
あつた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、操作性および安全性を向上し得る土木・建
設機械の旋回角制御装置を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は、上部旋回
体が強制的に停止すべき安全限界角度に達する手
前から操作レバーに反力を加えて運転者に早目に
危険旋回領域を認識させるとともに、運転者がこ
れを認識したとき、操作レバーを戻すことにより
旋回速度を下げて急停止時の衝撃を軽減できるよ
うにしたことを特徴とする。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
第5図は本発明の一実施例に係る油圧シヨベル
の旋回角制御装置の系統図である。この図におい
て、第3図と同一符号は同一物または相当物を示
す。また、16は所定電圧Vc(Vc>0で、以下
第3設定電圧という)を設定する第3設定器であ
る。
17は第2演算器で、第6図に示す様に、加算
器25、減算器26〜28、比較器29、スイツ
チ30、係数器31,32から構成されている。
したがつて、右旋回のとき(V〓>0)には、減
算器26により右限界電圧VRと第3設定器16
で設定された第3設定電圧Vcの差(VR′=VR
c)をとり、さらに減算器27で旋回角電圧V
〓と前記差電圧VR′の差(V〓―VR′)を求め、
この差電圧に係数器31で定数k1(k1>0)をか
けて出力ΔV(=k1(V〓―VR′)を得ることが
できる。すなわち、第7図に示す如き演算を行な
う。なおこの際、旋回角電圧V〓は右旋回でV〓
>0であるため、比較器29の2進法出力Fは
“0”で、スイツチ30は係数器31の前記出力
信号(k1(V〓―VR′))を取り出し得る位置
に切換えられている。また、左旋回のとき(V〓
<0)には、加算器25により左限界電圧VL
第3設定電圧Vcの和(VL′=VL+Vc)をと
り、さらに減算器28でこの和電圧と旋回角電圧
V〓の差((VL′―V〓)を求め、この差電圧に
係数器32で定数k1(k1>0)をかけて出力ΔV
(=k1(VL′―V〓))を得ることができる。この
際には、旋回角電圧V〓は左旋回でV〓<0であ
るため、比較器29の2進法出力は“1”で、ス
イツチ30は係数器32の前記出力信号(k1(V
L′―V〓))を取り出し得る位置に切換えられ
る。なお、出力電圧ΔVの絶対値|ΔV|の最大
値ΔVcはΔVc=k1Vcである。
18は圧力制御装置で、そのポンプポート21
には油圧源19が、ドレンポート20には油タン
ク9が、第1出力ポート22には油圧シリンダ2
4の第1受圧室24aが、さらに第2出力ポート
23には油圧シリンダ24の第2受圧室24bが
それぞれ連結されており、第1および第2出力ポ
ート22,23の各油圧をP1,P2とし、ΔP=P1
―P2とするとき、第2演算器17の出力信号ΔV
を入力として、ΔP=k2ΔV(k2>0:定数)と
するもので、例えば圧力検出器とサーボ弁、ある
いは電気―油圧変換のパイロツト弁を用いて容易
に構成することができる。なお、前記油圧シリン
ダ24は操作レバー5に反力を加え得る様に、ロ
ツド7の中間に挿入され、シリンダ外郭体は機械
本体に固定されている。
この様に構成された旋回角制御装置において、
操作レバー5を図示の中立位置から右方へ操作す
ると、方向切換弁6は位置となり、前記従来例
と同様に、油圧ポンプ8からの吐出圧油は方向切
換弁6、非常停止装置15を経て旋回モータ10
に導かれ、上部旋回体2は右旋回する。この際、
旋回角検出センサ11の出力信号、すなわち旋回
角電圧V〓は第4図に示す様に、旋回角θの増加
に従つて増加する。
一方、第2演算器17は第7図に示す如き演算
を行なうので、その入力信号である旋回角電圧V
〓が右限界電圧VRより第3設定電圧Vcだけ小さ
な電圧VR′(=VR―Vc)に達したときより、す
なわち上部旋回体2が右安全限界角度θRより第
3設定電圧Vcに相当する角度だけ手前の旋回角
θに達したときより、ΔV=k1(V〓―VR′)な
る出力信号を出す。そして、圧力制御装置18は
この信号ΔVを入力とし、油圧シリンダ24の第
1および第2受圧室24a,24bにそれぞれ
P1,P2(ΔP=P1―P2)の油圧を発生させ、その
結果ΔP=k2ΔVなる油圧を油圧シリンダ24に
発生するので、ロツド7を介して操作レバー5
に、操作レバー5を左方へ戻す様な反力f=k3Δ
P(k3>0:定数)を加えることになる。この反
力fは旋回角電圧V〓の増加、すなわち旋回角θ
が右安全限界角度θRに近づくに従つて増加し、
V〓=VR、すなわちθ=θRで最大となる。
この様に、旋回角電圧V〓が電圧VR′(=VR
―Vc)を越えてから、その越えた角度の差に比
例した反力が得られるので、旋回角電圧V〓がこ
の電圧VR′から右限界電圧VRに近づくに従つて
操作レバー5が次第に重くなり、運転者は危険な
旋回角に近づいたことを感じることができる。ま
た、運転者が重く感ずる様になつたとき、それに
伴つて操作レバー5を左方へ戻せば、方向切換弁
6は位置から位置の方へ少し戻り、油圧ポン
プ8からの吐出圧油の旋回モータ10への流入量
が減少するため、上部旋回体2の旋回速度は減少
する。そして、旋回角θが右安全限界角度θR
に、すなわち旋回角電圧V〓が右限界電圧VR
達したとき、前述した様に第1演算器14から停
止信号Eが出力され、非常停止装置15が動作し
て旋回モータ10は停止する。このとき、上部旋
回体2はその旋回速度が幾分減少しているので、
急停止時の衝撃が小さく、従来例の様に著しく不
安定になることはない。
また、操作レバー5を左方へ操作して左旋回さ
せる場合も同様で、旋回角θが減少するに従つて
第4図に示す様に旋回角電圧V〓は減少し、第7
図に示す様にV〓=VL′(=VL+Vc)を越えて
旋回すると、第2演算器17の出力ΔV=k1(V
〓―VL′)<0は、零から減少しはじめてV〓=
Lで最小値―ΔVc=―k1Vcとなり、反力fはf
=k3ΔP=k3・k2ΔVであるため、P1―P2<0の
方向、つまり操作ロツド5を右方へ戻す力として
働き、次いでV〓=VLになると、第1演算器1
4より停止信号Eが出力されて非常停止装置15
が動作し、旋回モータ10は停止する。
なお、前記実施例では油圧シヨベルに適用した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
その他の上部旋回体を有する土木・建設機械にも
広く適用できることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、上部旋
回体が強制的に停止すべき安全限界角度に達する
手前から操作レバーに反力を加え、その後、非常
停止装置で上部旋回体を停止する様にしたので、
運転者に早目に危険旋回領域を認識させることが
でき、操作性を向上することができる。また、運
転者が操作レバーに加わる反力により危険旋回領
域への接近を認識したとき、それに伴つて操作レ
バーを中立位置側に少し戻せば、旋回モータへの
圧油の流入量が減少し、上部旋回体の旋回速度が
減少するので、急停止時の衝撃も軽減され、安定
性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は油圧シヨベルの概略構成
と作業状態を示す側面図および上面図、第3図は
従来の旋回角制御装置を示す系統図、第4図は旋
回角θと旋回角電圧V〓の関係を示す特性図、第
5図は本発明の一実施例に係る旋回角制御装置を
示す系統図、第6図は第2演算器の構成を示すブ
ロツク図、第7図は第2演算器の動作説明用特性
図である。 2……上部旋回体、5……旋回操作レバー、6
……方向切換弁、8……油圧ポンプ、10……旋
回モータ、11……旋回角検出センサ、12,1
3,16……第1,第2,第3設定器、14,1
7……第1,第2演算器、15……非常停止装
置、18……圧力制御装置、24……油圧シリン
ダ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上部旋回体と下部走行体からなる機械本体
    と、前記上部旋回体を左右に旋回駆動する旋回モ
    ータと、前記上部旋回体の左右の旋回角を検出す
    る旋回角検出装置と、旋回操作レバーと、流体圧
    源と、前記旋回操作レバーによつて操作されその
    操作方向と操作量に応じて前記流体圧源からの圧
    力流体による前記旋回モータの旋回方法と旋回速
    度を制御する方向切換弁と、前記旋回角検出装置
    により前記上部旋回体の左右の旋回角が安全限界
    角度に達したことを検出したとき前記旋回モータ
    への圧力流体の流通を阻止して旋回モータを停止
    させる非常停止装置とを備えた土木・建設機械の
    旋回角制御装置において、前記旋回角検出装置に
    より前記上部旋回体の左右の旋回角が前記安全限
    界角度の近傍でそれより手前の所定角度位置を越
    えたことを検出したとき前記旋回操作レバーに反
    力を加える反力付加装置を設けたことを特徴とす
    る土木・建設機械の旋回角制御装置。 2 前記反力付加装置は、前記上部旋回体の左右
    の旋回角が前記安全限界角度に近付くにしたがつ
    て次第に大きくなる反力を前記旋回操作レバーに
    加えるように構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の土木・建設機械の旋回
    角度制御装置。
JP6705680A 1980-05-22 1980-05-22 Revolving angle controller for civil engineering, construction equipment Granted JPS56163330A (en)

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JPS56163330A JPS56163330A (en) 1981-12-15
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6085124A (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 Kubota Ltd 旋回型作業車
JP3215502B2 (ja) * 1992-05-19 2001-10-09 株式会社小松製作所 作業機動作範囲制限装置
JP4747018B2 (ja) * 2006-03-31 2011-08-10 株式会社タダノ 作業機の制御装置

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