(57)【要約】【課題】ブームやアームなどの作業装置の幾何学的な位置を単一の操作レバーを操作して平坦整地作業を簡単に行うことのできる建設機械用油圧システムの提供。【解決手段】平坦整地作業選択用作業モード選択スイッチと、ブーム駆動用切換弁と、アーム駆動用切換弁と、電磁比例制御弁および第１操作レバーに入力部がそれぞれ接続され、ブーム駆動用切換弁に出力部が接続されるシャトル弁と、作業モード選択スイッチから平坦整地作業の選択による操作信号が入力されると、第２操作レバーの操作により発生する２次信号圧力を検出および演算して、その演算値に基づいて第２油圧ポンプの吐出流量を制御し、演算値に基づいて電磁比例制御弁によって発生する２次信号圧力をシャトル弁を通過させてブーム駆動用切換弁を切り換えて第１油圧ポンプの吐出流量を制御する電子コントローラと、を備える。【選択図】図２
2013541683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量型第１および第２油圧ポンプと、
操作量に比例する制御信号をそれぞれ発生させる第１および第２操作レバーと、
平坦整地作業選択用作業モード選択スイッチと、
前記第１油圧ポンプに接続されるブームシリンダと、
前記第１油圧ポンプと前記ブームシリンダとの間の流路に設けられ、前記第１操作レバーからの制御信号によってスプールを切り換えて、前記ブームシリンダの起動、停止および方向切換を制御するブーム駆動用切換弁と、
前記第２油圧ポンプに接続されるアームシリンダと、
前記第２油圧ポンプと前記アームシリンダとの間の流路に設けられ、前記第２操作レバーからの制御信号によってスプールを切り換えて、前記アームシリンダの起動、停止および方向切換を制御するアーム駆動用切換弁と、
外部から入力される電気的な制御信号に比例する２次制御信号を発生させる電磁比例制御弁と、
前記電磁比例制御弁および前記第１操作レバーに入力部がそれぞれ接続され、前記ブーム駆動用切換弁に出力部が接続されるシャトル弁と、
前記作業モード選択スイッチから平坦整地作業の選択による制御信号が入力されると、前記第２操作レバーの操作によって発生する制御信号を検出および演算して、その演算された制御信号に基づいて前記第２油圧ポンプの吐出流量を制御し、前記演算された制御信号に比例する前記電磁比例制御弁から発生する２次制御信号を前記シャトル弁を通過させて前記ブーム駆動用切換弁を切り換えて前記第１油圧ポンプの吐出流量を制御する電子コントローラと、を備える
ことを特徴とする建設機械用油圧システム。
【請求項２】
前記電子コントローラに接続される電気式ジョイスティックによって、前記アーム駆動用切換弁および前記ブーム駆動用切換弁を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械用油圧システム。
【請求項３】
前記電子コントローラに電気式ジョイスティックを接続させて、前記電気式ジョイスティックから出力される電気的な制御信号に比例する２次制御信号を発生させる前記電磁比例制御弁によって前記アーム駆動用切換弁および前記ブーム駆動用切換弁を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械用油圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機を用いて平坦整地作業を行うことのできる建設機械用油圧システムに係り、特に、作業装置としてのブームおよびアームを単一の操作レバー（ＲＣＶ）により同時に操作して平坦整地作業を簡単に行うことのできる油圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術による建設機械用油圧システムは、図１に示すように、可変容量型第１および第２油圧ポンプ１、２（以下、「第１および第２油圧ポンプ」と称する。）と、第１油圧ポンプ１に接続されるブームシリンダ３と、操作量に比例する制御信号をそれぞれ発生させる第１および第２操作レバー（例えば、油圧式ジョイスティック）４、７と、第１油圧ポンプ１とブームシリンダ３との間の流路に設けられ、第１操作レバー４からの制御信号によりスプールを切り換えて、ブームシリンダ３の起動、停止および方向切換を制御するブーム駆動用切換弁５と、第２油圧ポンプ２に接続されるアームシリンダ６と、第２油圧ポンプ２とアームシリンダ６との間の流路に設けられ、第２操作レバー７からの制御信号によりスプールを切り換えて、アームシリンダ６の起動、停止および方向切換を制御するアーム駆動用切換弁８と、第１および第２操作レバー４、７を操作するときに発生する制御信号（２次信号圧力をいう）を検出して第１および第２油圧ポンプ１、２の吐出流量をそれぞれ制御する電子コントローラ（ＶＥＣＵ）９と、を備える。
【０００３】
このため、運転者が第１および第２操作レバー４、７を同時に操作してブーム駆動用切換弁５およびアーム駆動用切換弁８のスプールを切り換えることにより、第１および第２油圧ポンプ１、２から供給される作動油によってブームシリンダ３およびアームシリンダ６をそれぞれ駆動して平坦整地作業を行うことになる。
【０００４】
従来の技術による建設機械用油圧システムは、運転者が第１および第２操作レバー４、７を幾何学的に適切に操作してブームシリンダ３およびアームシリンダ６に供給される作動油を分配しなければならないため、整地作業のためのブームやアームなどの作業装置の幾何学的な位置を制御する作業が容易ではない。
【０００５】
これにより、第１および第２操作レバー４、７を同時に操作して平坦整地作業を行うときに、その作業時間が延びて作業能率が低下するという問題点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の問題点を解消するために、本発明は、平坦整地作業を行う際、作業装置（ブームおよびアームをいう）の幾何学的な位置を単一の操作レバーを操作して簡単に制御することにより、作業時間が短縮されて作業能率を向上させることのできる建設機械用油圧システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の実施形態に係る建設機械用油圧システムは、可変容量型第１および第２油圧ポンプと、操作量に比例する制御信号をそれぞれ発生させる第１および第２操作レバーと、平坦整地作業選択用作業モード選択スイッチと、第１油圧ポンプに接続されるブームシリンダと、第１油圧ポンプとブームシリンダとの間の流路に設けられ、第１操作レバーからの制御信号によってスプールを切り換えて、ブームシリンダの起動、停止および方向切換を制御するブーム駆動用切換弁と、第２油圧ポンプに接続されるアームシリンダと、第２油圧ポンプとアームシリンダとの間の流路に設けられ、第２操作レバーからの制御信号によってスプールを切り換えて、アームシリンダの起動、停止および方向切換を制御するアーム駆動用切換弁と、外部から入力される電気的な制御信号に比例する２次制御信号を発生させる電磁比例制御弁と、電磁比例制御弁および第１操作レバーに入力部がそれぞれ接続され、ブーム駆動用切換弁に出力部が接続されるシャトル弁と、作業モード選択スイッチから平坦整地作業の選択による制御信号が入力されると、第２操作レバーの操作によって発生する制御信号を検出および演算して、その演算された制御信号に基づいて第２油圧ポンプの吐出流量を制御し、演算された制御信号に比例する電磁比例制御弁から発生する２次制御信号をシャトル弁を通過させてブーム駆動用切換弁を切り換えて第１油圧ポンプの吐出流量を制御する電子コントローラと、を備える。
【０００８】
上述した電子コントローラに接続される電気式ジョイスティックによって、アーム駆動用切換弁およびブーム駆動用切換弁を切り換えることができる。
【０００９】
上述した電子コントローラに電気式ジョイスティックを接続させて、電気式ジョイスティックから出力される電気的な制御信号に比例する２次制御信号を発生させる電磁比例制御弁によってアーム駆動用切換弁およびブーム駆動用切換弁を切り換えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
上述した構成を有する本発明の実施形態によれば、次のメリットが得られる。掘削機を用いて平坦整地作業を行うときに、ブームやアームなどの作業装置の幾何学的な位置を単一の操作レバーを操作して簡単に制御することにより、作業時間が短縮し、高価な建設機械の効率性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の技術による建設機械用油圧システムの概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る建設機械用油圧システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述するが、これは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることはない。
【００１３】
図２に示す本発明の実施形態による建設機械用油圧システムは、
可変容量型第１および第２油圧ポンプ１１、１２（以下、「第１および第２油圧ポンプ」と称する。）と、
操作量に比例する制御信号をそれぞれ発生させる第１および第２操作レバー（例えば、油圧式ジョイスティック）１４、１７と、
平坦整地作業選択用作業モード選択スイッチ２０と、
第１油圧ポンプ１１に接続されるブームシリンダ１３と、
第１油圧ポンプ１１とブームシリンダ１３との間の流路に設けられ、第１操作レバー１４からの制御信号によってスプールを切り換えて、ブームシリンダ１３の起動、停止および方向切換を制御するブーム駆動用切換弁１５と、
第２油圧ポンプ１２に接続されるアームシリンダ１６と、
第２油圧ポンプ１２とアームシリンダ１６との間の流路に設けられ、第２操作レバー１７からの制御信号によってスプールを切り換えて、アームシリンダ１６の起動、停止および方向切換を制御するアーム駆動用切換弁１８と、
外部から入力される電気的な制御信号に比例する２次制御信号（信号圧力をいう）を発生させる電磁比例制御弁２２と、
電磁比例制御弁２２および第１操作レバー１４に入力部がそれぞれ接続され、ブーム駆動用切換弁１５に出力部が接続されるシャトル弁２３と、
作業モード選択スイッチ２０から平坦整地作業の選択による制御信号が入力されると、第２操作レバー１７の操作によって発生する制御信号を検出および演算して、その演算された制御信号に基づいて第２油圧ポンプ１２の吐出流量を制御し、演算された制御信号に比例する電磁比例制御弁２２から発生する２次制御信号をシャトル弁２３を通過させてブーム駆動用切換弁１５を切り換えて第１油圧ポンプ１１の吐出流量を制御する電子コントローラ１９と、を備える。
【００１４】
図中、説明されていない符号２１は、第１および第２操作レバー１４、１７を操作するときにブーム駆動用切換弁１５およびアーム駆動用切換弁１８にこれらを切り換えるように供給されるパイロット信号圧を吐出させる固定容量型油圧ポンプである。
【００１５】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態に係る建設機械用油圧システムの使用例について詳述する。
【００１６】
図２に示すように、第１操作レバー１４の操作により発生する制御信号によってブーム駆動用切換弁１５のスプールが切り換わるため、第１油圧ポンプ１１から供給される作動油によってブームシリンダ１３を駆動することができる。このとき、ブームシリンダ１３から帰還される作動油は、ブーム駆動用切換弁１５を経て油圧タンクＴに移動する。
【００１７】
また、上述した第２操作レバー１７の操作により発生する制御信号によってアーム駆動用切換弁１８のスプールが切り換わるため、第２油圧ポンプ１２から供給される作動油によってアームシリンダ１６を駆動することができる。このとき、アームシリンダ１６から帰還される作動油は、アーム駆動用切換弁１８を経て油圧タンクＴに移動する。
【００１８】
一方、ブームやアームなどの作業装置を用いて平坦整地作業を行う場合に、第２操作レバー１７を操作してアーム駆動用切換弁１８およびブーム駆動用切換弁１５のスプールを同時に切り換えることにより、第１および第２油圧ポンプ１１、１２の吐出流量を制御して簡単に平坦整地作業を行うことができる。
【００１９】
すなわち、掘削機を用いて平坦整地作業を行うために運転者が作業モード選択スイッチ２０を操作し、これによる制御信号が電子コントローラ１９に入力される。電子コントローラ１９は、平坦整地作業モードに切り換えられることを認識することになる。
【００２０】
上述した第２操作レバー１７の操作により発生する制御信号によってアーム駆動用切換弁１８のスプールを切り換えることにより、第２油圧ポンプ１２からの作動油はアームシリンダ１６に供給される。このとき、第２操作レバー１７の操作により発生する制御信号を電子コントローラ１９において検出して演算することになる。電子コントローラ１９において演算された制御信号に基づいて、アームシリンダ１６に供給される第２油圧ポンプ１２の吐出流量を制御する。これと同時に、演算された制御信号に比例する電子コントローラ１９から入力される電気的な制御信号を電磁比例制御弁２２において２次制御信号として発生させる。
【００２１】
一方、上述した電磁比例制御弁２２からの２次制御信号がシャトル弁２３を通過してブーム駆動用切換弁１５のスプールを制御するので、第１油圧ポンプ１１からブームシリンダ１３に供給される流量を制御することができる。
【００２２】
このため、第２操作レバー１７の操作による制御信号によってアーム駆動用切換弁１８のスプールを切り換えて第２油圧ポンプ１２からアームシリンダ１６に供給される流量を制御することができる。このとき、第２操作レバー１７の操作により発生する制御信号を電子コントローラ１９にて検出して演算し、その演算された電気的な制御信号を電磁比例制御弁２２に出力する。
【００２３】
上述した電磁比例制御弁２２に入力される電気的な制御信号に比例して出力される２次制御信号がシャトル弁２３を通過してブーム駆動用切換弁１５を切り換えることにより、第１油圧ポンプ１１からブームシリンダ１３に供給される流量を制御することができる。
【００２４】
このように、単一の第２操作レバー１７を操作してアーム駆動用切換弁１８およびブーム駆動用切換弁１５を同時に切り換えることにより、アームシリンダ１６およびブームシリンダ１３を駆動して平坦整地作業を簡単に行うことができる。
【００２５】
一方、図示はしないが、上述した第１油圧ポンプ１１にアームシリンダを接続し、第２油圧ポンプ１２にブームシリンダを接続することにより、第２操作レバー１７を操作してブーム駆動用切換弁（図面符号１８の制御弁をいう）を切り換えることにより、第２油圧ポンプ１２からブームシリンダに供給される流量を制御することができる。これと同時に、第２操作レバー１７の操作により発生する制御信号を電子コントローラ１９にて検出して演算する。電子コントローラ１９から出力される演算済みの制御信号による電気的な制御信号に比例するように電磁比例制御弁２２から２次制御信号を出力する。電磁比例制御弁２２から出力される２次制御信号がシャトル弁２３を経てアーム駆動用切換弁（図面符号１５の制御弁をいう）を切り換えることにより、第１油圧ポンプ１１からアームシリンダに供給される流量を制御することができる。
【００２６】
図示はしないが、上述した電子コントローラ１９に接続される電気式ジョイスティックによって、アーム駆動用切換弁１８およびブーム駆動用切換弁１５を切り換えることができるということはいうまでもない。
【００２７】
図示はしないが、上述した電子コントローラ１９に電気式ジョイスティックを接続させて、電気式ジョイスティックから出力される電気的な制御信号に比例する２次制御信号を発生させる電磁比例制御弁によってアーム駆動用切換弁１８およびブーム駆動用切換弁１５を切り換えることができるということはいうまでもない。
【００２８】
上述した構成を有する本発明によれば、掘削機を用いて平坦整地作業を行う際、作業装置アームを駆動するためにアーム操作レバーを操作するときにアーム駆動用切換弁を切り換え、これと同時に、ブーム駆動用切換弁を切り換えることにより、簡単に平坦整地作業を行うことから、作業時間が短縮されて高価な建設機械の効率性を高めることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１１  可変容量型第１油圧ポンプ
１２  可変容量型第２油圧ポンプ
１３  ブームシリンダ
１４  第１操作レバー
１５  ブーム駆動用切換弁
１６  アームシリンダ
１７  第２操作レバー
１８  アーム駆動用切換弁
１９  電子コントローラ（ＶＥＣＵ）
２０  作業モード選択スイッチ
２１  油圧ポンプ
２２  電磁比例制御弁
２３  シャトル弁
【図１】
2013541683.tif 000003
【図２】
2013541683.tif 000004
【国際調査報告】
2013541683.tif 000005
2013541683.tif 000006
2013541683.tif 000007
2013541683.tif 000008