(57)【要約】【課題】エンジン２によって駆動される油圧ポンプ３の吐出油を、制御弁５で制御して油圧アクチュエータ４を駆動するようにした油圧作業機において、エンジン２のアクセルペダル１の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ４の駆動速度の変更制御域を大幅に拡大する。【解決手段】操作レバー信号出力手段７と、エンジン回転速度検出手段９と、操作レバー応答切換域上限設定手段１０と、弁制御信号出力部８とからなり、弁制御信号出力部８は、操作レバー応答切換域上限設定手段１０で画定される操作レバー応答切換域内での制御弁５スプールの切換制御用操作レバー信号ａに基づいて行われ、操作レバー応答切換域上限設定手段１０で画定される操作レバー応答切換域を超える制御弁５スプールの切換制御は、エンジン回転速度検出手段９からの信号で行うよう構成した。【選択図】                  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダル１の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン２と、このエンジン２により駆動される油圧ポンプ３と、油圧アクチュエータ４への前記油圧ポンプ３からの作動油供給量を制御する制御弁５とを備えてなる油圧作業機の前記制御弁５の制御装置であって、
・操作レバー６の操作に応答した操作レバー信号ａを出力する操作レバー信号出力手段７、
・エンジン２の回転速度を検出してエンジン回転速度信号ｃを出力するエンジン回転速度信号出力手段９、
・操作レバー信号ａによる制御弁５スプール切換可能域の上限を、エンジン２の低回転速  度における油圧ポンプ３の吐出油の全量を油圧アクチュエータ４に供給させるために必  要充分な制御弁５スプール切換量以下の任意の値に設定するための、操作レバー応答制  御域上限設定信号ｄを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段１０、
・前記各手段７，９，１０からの信号ａ，ｃ，ｄを受け取って前記制御弁を切換制御する  ための弁制御信号ｂ１，ｂ２を出力する弁制御信号出力部８、
とからなり、前記弁制御信号出力部８は、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁５スプールの切換制御は操作レバー信号ａに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁５スプールの切換制御はエンジン回転速度信号ｃに応答して行われるよう、弁制御信号ｂ１，ｂ２を生成出力するよう構成してあることを特徴とする油圧作業機の制御弁の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、移動式クレーン、あるいは、高所作業車等の油圧作業機の制御弁の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明の適用対象としての油圧作業機は、図３に示すように、アクセルペダル１の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン２と、このエンジン２により駆動される油圧ポンプ３と、油圧アクチュエータ４への前記油圧ポンプ３からの作動油供給量を制御する制御弁５とを備えてなるものである。
前記制御弁５は、その最大切換量（最大開度）で、油圧ポンプ３の最大吐出油量（エンジン２を高回転速度にした時の吐出油量）の略全量が制御油量として油圧アクチュエータ４に供給可能なものが用いられている。
【０００３】
前記制御弁５を切換制御するための従来の制御装置は、操作レバー６に取り付けられて当該操作レバー６の操作に応答した操作レバー信号ａを出力する操作レバー信号出力手段７と、操作レバー信号出力手段７からの操作レバー信号ａを受け取って前記制御弁５を切換制御するための弁制御信号ｂ１，ｂ２を出力する弁制御信号出力部８とで構成されている。
【０００４】
操作レバー６を中立位置から正または逆方向に傾動操作すると、操作レバー信号出力手段７からこの傾動操作に応じた操作レバー信号ａが、弁制御信号出力部８に出力される。弁制御信号出力部８は受け取りに係る操作レバー信号ａに応じた弁制御信号ｂ１，ｂ２を制御弁５の駆動部に出力する。これにより、操作レバーの６の中立位置からの正または逆方向の傾動操作量に応じた切換量（開度）に制御弁５（制御弁５のスプール）を正または逆方向へ切換えるようになっている。そしてこの場合、操作レバー６と制御弁５の関係は、操作レバー６の中立位置から正または逆方向へ最大傾動させた時に、制御弁５（制御弁５スプール）が中立位置から最大切換量（最大開度）になるよう、一義的に設定されている。
【０００５】
このように構成した従来の制御弁制御装置を備えた油圧作業機では、装作レバー６による制御弁５スプールの切換量（開度）制御と、アクセルペダル１によるエンジン２回転数の制御の個別操作を併用することによって、制御油量を、ゼロ〜エンジン２を高回転速度にしたときの油圧ポンプ３吐出油量（最大吐出油量）の範囲内で任意に制御し、油圧アクチュエータ４の駆動速度を御することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この種の油圧作業機においては、操作レバー３を中立位置から正または逆方向へ最大に傾動させた状態（以下、最大傾動状態という）に維持したままで、エンジン２のアクセルペダル１の操作で以って油圧アクチュエータ４の駆動速度を制御する使用方法が多用されている。
【０００７】
このような使用方法によれば、アクセルペダル１の操作だけで油圧アクチュエータ４の駆動速度を変更制御できるのでオペレータの疲労度が少ないという利点がある。この利点は、操作レバー６がデデンド型（最大傾動位置で手を離しても当該最大傾動位置に維持されるような機能をもったもの）である場合には、特に大きい。
【０００８】
上記従来の制御弁の制御装置でこのような使用方法を用いた場合、アクセルペダル１の操作でだけで実現できる油圧アクチュエータ４の駆動速度の変動域は、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量が制御弁５の制御油として油圧アクチュエータ４に供給されて得られる下限速度と、エンジン２の高回転速度における油圧ポンプ２の吐出油の略全量が制御弁５の制御油として油圧アクチュエータ４に供給されて得られる上限速度との間になる。
【０００９】
換言すれば、アクセルペダル１の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ４の下限速度は、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量が制御弁５の制御油として油圧アクチュエータ４に供給されて得られる速度となり、これよりも低い速度を実現できないものである。
【００１０】
この発明は、上記した操作方法において、アクセルペダル１の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ４の下限速度を、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量が制御弁５の制御油として油圧アクチュエータ４に供給されて得られる速度よりも低いものにすることができる制御弁の制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明の油圧作業機の制御弁の制御装置は、次のように構成する。
アクセルペダル１の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン２と、このエンジン２により駆動される油圧ポンプ３と、油圧アクチュエータ４への前記油圧ポンプ３からの作動油供給量を制御する制御弁５とを備えてなる油圧作業機の前記制御弁５の制御装置であって、
・操作レバー６の操作に応答した操作レバー信号ａを出力する操作レバー信号出力手段７、
・エンジン２の回転速度を検出してエンジン回転速度信号ｃを出力するエンジン回転速度信号出力手段９、
・操作レバー信号ａによる制御弁５スプール切換可能域の上限を、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量を油圧アクチュエータ４に供給させるために必要充分な制御弁５スプール切換量以下の任意の値に設定するための、操作レバー応答制  御域上限設定信号ｄを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段１０、
・前記各手段７，９，１０からの信号ａ，ｃ，ｄを受け取って前記制御弁を切換制御する  ための弁制御信号ｂ１，ｂ２を出力する弁制御信号出力部８、
とからなり、前記弁制御信号出力部８は、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁５スプールの切換制御は操作レバー信号ａに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁５スプールの切換制御はエンジン回転速度信号ｃに応答して行われるよう、弁制御信号ｂ１，ｂ２を生成出力するよう構成してあることを特徴とする油圧作業機の制御弁の制御装置。
【００１２】
【作用】
以上のように構成した本発明の油圧作業機の制御弁の制御装置において、アクセルペダル１の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ４の下限速度を、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量が制御弁５の制御油として油圧アクチュエータ４に供給されて得られる速度よりも低いものしようとするときには、操作レバー応答切換域上限設定手段を操作し、当該手段から、操作レバー信号ａによる制御弁スプールの切換可能域の上限が、「エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量を油圧アクチュエータ４に供給させるために必要充分な制御弁スプール切換量」以下の任意の切換量に設定する操作レバー応答切換域上限設定信号ｄを出力させる。
【００１３】
操作レバー応答切換域上限設定信号ｄを受け取った弁制御信号出力部８は、操作レバー６の操作により切換操作可能な制御弁５の操作レバー応答切換域の上限を受け取りに係る操作レバー応答切換域上限設定信号ｄに応じて変更する。操作レバー応答切換域は、制御弁５を切換量ゼロ（中立位置）〜操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによりその上限が設定される切換域である。
【００１４】
次いで、操作レバー６を最大傾動状態に傾動操作する。この状態では、操作レバー信号ａは、操作レバー６の最大傾動操作に応答するものであるが、弁制御信号出力部８において操作レバー応答切換域の上限が、「エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量を油圧アクチュエータ４に供給させるために必要充分な制御弁スプール切換量」以下の任意の切換量に設定されているので、制御弁５は、エンジン低回転速度における油圧ポンプ３の吐出量の一部をその制御油として油圧アクチュエータ４に供給する切換量に切り換えられている。油圧ポンプの吐出量の残余部分は、ポンプ油路に配置したリリーフ弁等を通りタンクに還流する。
【００１５】
この状態では、油圧アクチュエータ４の駆動速度は、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量を油圧アクチュエータ４に供給して得られる速度よりも低いものとなっている。
【００１６】
弁制御信号出力手段８は、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域（その上限が操作レバー応答切換域設定手段により任意に設定できる操作レバー応答切換域）内での制御弁５スプールの切換制御は操作レバー信号ａに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁５スプールの切換制御はアクセルペダル１で制御されるエンジンの回転速度に係るエンジン回転速度信号ｃに応答して行われるよう、弁制御信号ｂ１，ｂ２を生成出力するよう構成されているので、上述の状態で、アクセルぺダル１によりエンジン２の回転速度を低回転速度から高回転速度へ増速制御することで、制御弁５を前記操作レバー応答切換域を越えて切換制御することができるのである。
【００１７】
したがって、本発明に係る油圧作業機の制御弁の制御装置によれば、アクセルペダル１の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ４の下限速度を、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量が制御弁５の制御油として油圧アクチュエータ４に供給されて得られる速度よりも低い任意の速度に設定できるのである。
【００１８】
【実施例】以下本発明に係る制御弁の制御装置の実施例を、図１に基づいて説明する。
本発明に係る制御弁の制御装置の適用対象としての油圧作業機は、上記従来技術で説明したものと同様、アクセルペダル１の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン２と、このエンジン２により駆動される油圧ポンプ３と、油圧アクチュエータ４への前記油圧ポンプ３からの作動油供給量を制御する制御弁５とを備えている。
【００１９】
前記制御弁５は、この実施例では、切換量ゼロの中立位置から正方向および逆方向へ切切換可能な四方向三位置型の方向切換弁で構成されている。そして、この制御弁は、エンジン２の高回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の略全量を油圧アクチュエータ４に供給させるために必要な切換量（以下「エンジン高速回転速度での飽和切換量」という）まで、正逆方向へ切換可能なものが用いられている。この制御弁５は、その駆動部（図示せず）に入力される弁制御信号ｂ１，ｂ２により、中立位置からの正方向および逆方向への切換量が制御されるようになっている。
【００２０】
本発明に係る制御弁の制御装置は、操作レバー６に取り付けられて当該操作レバー６の操作に応答した操作レバー信号ａを出力する操作レバー信号出力手段７、エンジン２の回転速度を検出してエンジン回転速度信号ｃを出力するエンジン回転速度信号出力手段９、操作レバー信号ａで切換可能な制御弁５スプールの切換域（操作レバー応答切換域）の上限を任意に設定するための操作レバー応答切換域上限設定信号ｄを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段１０、および、前記各手段（操作レバー信号出力
手段７、エンジン回転速度検出手段９、および、操作レバー応答切換域上限設定手段１０）からの信号（操作レバー信号ａ、エンジン回転速度信号ｃ、および、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄ）を受けとって制御弁５を切換制御するための弁制御信号ｂ１，ｂ２を出力する弁制御信号出力部８とで構成されている。
【００２１】
前記操作レバー信号出力手段７が出力する操作レバー信号ａは、操作レバー６の中立位置からの正逆傾動方向と傾動量を示す信号である。
【００２２】
前記エンジン回転速度検出手段９の出力するエンジン回転速度信号ｃは、アクセルペダル１により制御されるエンジン２の回転速度に応答する信号である。
【００２３】
前記操作レバー応答切換域上限設定手段１０が出力する操作レバー応答切換域上限設定信号ｄは、操作レバー信号ａで切換可能な制御弁５（制御弁５のスプール）の切換域（中立位置から正方向への切換域、および、中立位置から逆方向への切換域）の上限を任意に設定するためのものである。
【００２４】
操作レバー応答切換域上限設定手段１０による操作レバー応答切換域上限は、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量を油圧アクチュエータ４に供給させるために必要充分な制御弁５の切換量（以下、「エンジン低速回転速度での飽和切換量」という）よりも充分小さな値（制御弁５の中立位置も含む）と、「エンジン低回転速度での飽和切換量」以上の値（「エンジン高回転速度での飽和切換量」を含む）との間で段階的あるいは連続的に任意に設定可能になっている。
【００２５】
図２は、操作レバー応答切換域上限設定手段１０によりその上限が設定される操作レバー応答切換域の説明図である。図２では、制御弁５の正方向の切換域のみを示している。図２において、切換弁５の切換域は、中立位置Ｏから「エンジン高回転速度での飽和切換量」Ｘ２（エンジン２の高回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の略全量を油圧アクチュエータ４に供給させるために必要な切換量）までの間である。操作レバー応答切換域上限設定手段１０により、操作レバー応答切換域の上限は、「エンジン低回転速度での飽和切換量」Ｘ１よりも充分小さな値Ｙ１と、「エンジン低回転速度での飽和切換量」Ｘ１以上の値Ｙ２との間で段階的あるいは連続的に任意に設定可能となっている。
【００２６】
前記Ｙ１は、この例では中立位置Ｏと「エンジン低速回転速度での飽和切換量」Ｙ１の中間に設定したものを示しているが、このＹ１は中立位置に設定しても良い。また、前記Ｙ２は、「エンジン低回転速度での飽和切換量」Ｙ１を多少超えた位置に設定したものを示しているが、このＹ２は「エンジン高回転速度での飽和切換量Ｘ２に設定しても良い。
【００２７】
操作レバー応答切換域上限設定手段１０によりその切換域の上限がＹ１〜Ｙ２の範囲で段階的または連続的に変更される操作レバー応答切換域は、中立位置ＯからＹ１乃至中立位置ＯからＹ２の範囲で段階的または連続的に変更可能となっている。
【００２８】
図１に戻って説明する。前記弁制御信号出力部８は、操作レバー信号出力手段７、アクセル信号出力手段９、および、操作レバー応答切換域上限設定手段１０から、操作レバー信号ａ、エンジン回転速度信号ｃ、および、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄを受けとって演算処理し、制御弁５を切換制御するための弁制御信号ｂ１，ｂ２を出力するものである。
【００２９】
この弁制御信号出力部８は、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁５スプールの切換制御は操作レバー信号ａに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号ｄによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁５スプールの切換制御はエンジン回転速度信号ｃに応答して行われるよう、弁制御信号を生成出力するよう構成している。
なお、上述した本件発明の実施例においては、エンジン１回転速度信号ｃに応答し切り換えられる制御弁５の最大開度を、エンジン高回転速度での飽和切換量としているが、この最大開度を任意に制御する制御弁最大開度を指示する最大開度指示手段（図示せず）を別途設け、この最大開度指示手段からの最大開度指示信号を弁制御信号出力部８に入力するようにし、弁制御信号出力部８において、弁制御信号ｂ１，ｂ２を、最大開度指示手段の指示に係る最大開度を超えないよう規制するようにしても良い。
【００３０】
【本発明の効果】
以上の如く構成し作用する本発明に係る油圧作業機の制御装置は、アクセルペダル１の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ４の下限速度を、エンジン２の低回転速度における油圧ポンプ３の吐出油の全量が制御弁５の制御油として油圧アクチュエータ４に供給されて得られる速度よりも低い任意の速度に設定できるのである。換言すれば、アクセルペダル１の操作だけで油圧アクチュエータ４の駆動速度を変更制御できる範囲を大幅に増大することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧作業機の制御弁の制御装置の説明図である。
【図２】本発明の制御装置における操作レバー応答切換域の説明図である。
【図３】従来の油圧作業機の制御弁の制御装置の説明図である。
【符号の説明】
１；アクセルペダル、２；エンジン、３；油圧ポンプ、４；油圧アクチュエータ、
５；制御弁、６；操作レバー、７；操作レバー信号出力手段、
８；弁制御信号出力部、９；エンジン回転速度検出手段、
１０；操作レバー応答切換域上限設定手段、
Ｘ１；エンジン高回転速度での飽和切換量（図２）、
Ｘ２；エンジン低回転速度での飽和切換量（図２）、
Ｙ１〜Ｙ２；操作レバー応答切換域上限設定手段１０により段階的または連続的に変更される操作レバー応答切換域の上限（図２）、
ａ；レバー操作信号、ｂ１，ｂ２；弁制御信号、ｃ；エンジン回転速度信号、
ｄ；操作レバー応答切換域上限設定手段、
【図１】
2004353790.tif 000003
【図２】
2004353790.tif 000004
【図３】
2004353790.tif 000005