(57)【要約】  【課題】ネガコン制御にて２つの可変容量形の油圧ポンプの吐出量を調整し、走行操作検出回路と旋回操作検出回路と上物操作検出回路とを備え、走行操作と旋回若しくは他の上物操作とを同時に検出したときに走行直進弁を切り換えるように構成された油圧ショベルに於いて、旋回単独操作を確実に検出する。  【解決手段】第１及び第２のセンターバイパス油路１１，２１に設けたネガコン絞り１６，２６の直近上流に、夫々のネガコン圧Ｎ１，Ｎ２を検出する第１及び第２の圧力センサ６０，６１を設ける。第３の圧力スイッチ３３のオンにより旋回操作が検出され、且つ、第１の圧力センサ６０の検出値がある任意の圧力（例えば０．５ＭＰａ）以下で、前記第２の圧力センサ６１の検出値が第２のセンターバイパス油路２１に設けられた各切換弁２２〜２５が未操作時と略同等の圧力（例えば２．５ＭＰａ以上）であるときは、旋回操作のみが単独でフル操作されたと判定するコントローラ７０を備えた油圧ショベルの旋回単独操作検出回路を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量形の第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプを備え、第１の油圧ポンプとタンクを結ぶ第１のセンターバイパス油路に一方の走行モータ用の切換弁と旋回モータ用の切換弁と他の作業アクチュエータ用の切換弁を配設するとともに、第２の油圧ポンプとタンクとを結ぶ第２のセンターバイパス油路に他方の走行モータ用の切換弁と他の作業アクチュエータ用の切換弁を配設し、夫々のセンターバイパス油路の最下流に設けたネガコン絞りにより発生するネガコン圧にて第１及び第２の油圧ポンプの吐出量を制御し、
前記各切換弁に夫々センターバイパス油路を有する補助弁を設け、パイロットポンプとタンクを結ぶパイロット油路を前記各補助弁に対してタンデム接続し、該パイロット油路に走行モータ用の切換弁操作を検出する第１の圧力スイッチと、他のアクチュエータ用の切換弁操作を検出する第２の圧力スイッチとを設け、更に、前記旋回モータ用の切換弁操作を検出する第３の圧力スイッチを設けた油圧ショベルに於いて、
前記第１及び第２のセンターバイパス油路に設けたネガコン絞りの直近上流に、夫々のネガコン圧を検出する第１及び第２の圧力センサを設け、前記第３の圧力スイッチの作動により旋回操作が検出され、且つ、前記第１のセンターバイパス油路に設けた第１の圧力センサの検出値がある任意の圧力以下で、前記第２のセンターバイパス油路に設けた第２の圧力センサの検出値が第２のセンターバイパス油路に設けられた各切換弁が未操作時と略同等の圧力であるときは、旋回操作のみが単独でフル操作されたと判定する制御部を備えたことを特徴とする油圧ショベルの旋回単独操作検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベルの旋回単独操作検出回路に関するものであり、特に、ネガコン制御にて２つの可変容量形の油圧ポンプの吐出量を調整する油圧ショベルに於ける旋回単独操作検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、此種油圧ショベルでは作業速度を向上させるため、エンジン出力を高くして油圧ポンプの吐出量を増大させている。しかし、この状態で旋回装置を駆動すると旋回最大速度が高くなり過ぎて危険である。これを防止するために旋回モータの吸収量や減速機の減速比を増加させると、旋回モータと同一の油圧ポンプで駆動される他の作業アクチュエータとの複合操作をしたときに、旋回加速圧よりも前記他の作業アクチュエータの負荷圧が低い場合は却って旋回速度が速くなるという不具合が生じる。
【０００３】
このため、旋回モータに供給される圧油の一部をブリードオフするための油路とブリードオフ量を調整するカット弁を設け、圧力センサによって検出された旋回操作量に応じてコントローラがブリードオフ量を設定し、設定されたブリードオフ量に基づいてカット弁の開口面積を制御して、旋回フル操作時のショックを抑制する油圧制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、図３に示すように、可変容量形の第１の油圧ポンプ１０と第２の油圧ポンプ２０を備え、第１の油圧ポンプ１０とタンクＴを結ぶ第１のセンターバイパス油路１１に一方の走行モータ用の切換弁１２と旋回モータ用の切換弁１４と他の作業アクチュエータ用の切換弁１３，１５を配設するとともに、第２の油圧ポンプ２０とタンクＴとを結ぶ第２のセンターバイパス油路２１に他方の走行モータ用の切換弁２２と他の作業アクチュエータ用の切換弁２３，２４，２５を配設し、夫々のセンターバイパス油路１１，２１の最下流に設けたネガコン絞り１６，２６により発生するネガコン圧にて第１の油圧ポンプ１０及び第２の油圧ポンプ２０の吐出量を制御するように構成された油圧回路も一般に知られている。
【０００５】
前記各切換弁１２〜１５，２２〜２５には、夫々センターバイパスを有する補助弁１２ａ〜１５ａ，２２ａ〜２５ａが設けられ、パイロットポンプＰとタンクＴを結ぶ第１のパイロット油路１７を走行モータ用の切換弁の補助弁１２ａ，２２ａに対してタンデム接続する。該第１のパイロット油路１７の補助弁１２ａ，２２ａよりも上流位置に分岐点Ｂを設け、この分岐点ＢとタンクＴを結ぶ第２のパイロット油路２７を前記走行モータ用の切換弁以外の他の補助弁１３ａ〜１５ａ，２２ａ〜２５ａに対してタンデム接続する。
【０００６】
更に、前記第１のパイロット油路１７には、前記分岐点Ｂと第１のパイロット油路１７の最上流側の補助弁１２ａとの間に第１の絞り１８を設け、該第１の絞り１８と前記補助弁１２ａとの間に第１の圧力スイッチ１９を配置する。また、前記第２のパイロット油路２７には、前記分岐点Ｂと第２のパイロット油路２７の最上流側の補助弁１３ａとの間に第２の絞り２８を設け、該第２の絞り２８と前記補助弁１３ａとの間に第２の圧力スイッチ２９及び走行直進弁の切換信号検出手段（図示せず）を配置する。更に、前記旋回モータ３０を制御するためのリモコン弁３１のパイロット油路３２に、パイロット操作圧を検出するための第３の圧力スイッチ３３を配置する。
【０００７】
そして、走行モータ用の切換弁１２または２２を操作すると、第１のパイロット油路１７が閉ざされて第２の絞り２８の圧力損失により第１の圧力スイッチ１９がオンとなり、走行操作が行われたことを検出できる。また、走行以外の他の作業アクチュエータ用の切換弁１３〜１５，２２〜２５を操作すると、第２のパイロット油路２７が閉ざされて第１の絞り１８の圧力損失により第２の圧力スイッチ２９がオンとなり、旋回若しくは他の上物操作が行われたことを検出できる。
【特許文献１】特開２０００−１７０２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１記載の発明は、旋回モータへの圧油をブリードオフして急旋回時のショックを抑制しようとしているが、旋回モータを単独操作したか或いは他のアクチュエータを同時に複合操作したかの判断が困難である。
【０００９】
また、図３に示した従来の制御回路に於いては、第３の圧力スイッチ３３のオンにて旋回操作を検出できるが、これと同時に、第２のパイロット油路２７が閉ざされて第１の絞り１８の圧力損失により第２の圧力スイッチ２９もオンとなる。一方、走行以外の他の作業アクチュエータを操作したときも第２パイロット油路２７が遮断されて第２の圧力スイッチ２９がオンとなるので、第２の圧力スイッチ２９と第３の圧力スイッチ３３が同時にオンとなったとしても、旋回のみが単独操作されたか、或いは、他の上物操作が同時に行われたかの判断ができない。
【００１０】
同図にて、前記旋回モータ用の補助弁１４ａを矢印⇒にて示す補助弁１４ｂのように変更すれば、旋回操作のみの場合は第２の圧力スイッチ２９がオフであり、第３の圧力スイッチ３３のみがオンとなって旋回単独操作を検出することが可能である。然し、斯かる構成にした場合、旋回操作と同時に走行操作を行ったときに、第２のパイロット油路２７がタンクＴに連通して走行直進弁の切換信号検出手段へ信号が送られないため、走行直進弁を切り換えることができない。
【００１１】
そこで、ネガコン制御にて２つの可変容量形の油圧ポンプの吐出量を調整し、走行操作検出回路と旋回操作検出回路と上物操作検出回路とを備え、走行操作と旋回若しくは他の上物操作とを同時に検出したときに走行直進弁を切り換えるように構成された油圧ショベルに於いて、旋回単独操作を確実に検出するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、可変容量形の第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプを備え、第１の油圧ポンプとタンクを結ぶ第１のセンターバイパス油路に一方の走行モータ用の切換弁と旋回モータ用の切換弁と他の作業アクチュエータ用の切換弁を配設するとともに、第２の油圧ポンプとタンクとを結ぶ第２のセンターバイパス油路に他方の走行モータ用の切換弁と他の作業アクチュエータ用の切換弁を配設し、夫々のセンターバイパス油路の最下流に設けたネガコン絞りにより発生するネガコン圧にて第１及び第２の油圧ポンプの吐出量を制御し、前記各切換弁に夫々センターバイパス油路を有する補助弁を設け、パイロットポンプとタンクを結ぶパイロット油路を前記各補助弁に対してタンデム接続し、該パイロット油路に走行モータ用の切換弁操作を検出する第１の圧力スイッチと、他のアクチュエータ用の切換弁操作を検出する第２の圧力スイッチとを設け、更に、前記旋回モータ用の切換弁操作を検出する第３の圧力スイッチを設けた油圧ショベルに於いて、前記第１及び第２のセンターバイパス油路に設けたネガコン絞りの直近上流に、夫々のネガコン圧を検出する第１及び第２の圧力センサを設け、前記第３の圧力スイッチの作動により旋回操作が検出され、且つ、前記第１のセンターバイパス油路に設けた第１の圧力センサの検出値がある任意の圧力以下で、前記第２のセンターバイパス油路に設けた第２の圧力センサの検出値が第２のセンターバイパス油路に設けられた各切換弁が未操作時と略同等の圧力であるときは、旋回操作のみが単独でフル操作されたと判定する制御部を備えた油圧ショベルの旋回単独操作検出回路を提供する。
【００１３】
この構成によれば、第１のセンターバイパス油路に配設された切換弁を操作すると、該切換弁の操作量に応じたネガコン圧が発生して第１の圧力センサにて検出される。一方、第２のセンターバイパス油路に配設された切換弁を操作すると、該切換弁の操作量に応じたネガコン圧が発生して第２の圧力センサにて検出される。また、旋回モータ用の切換弁操作は第３の圧力スイッチにより検出される。
【００１４】
いま、旋回モータ用の切換弁をフル操作すれば、第３の圧力スイッチがオンとなって旋回操作を検出する。そして、第１のセンターバイパス油路が完全に遮断されるので、旋回モータ用の切換弁より下流には圧油が流れず、第１の圧力センサが検出するネガコン圧は略タンク圧となる。このとき、第２のセンターバイパス油路に配設された他の作業アクチュエータ用の切換弁が操作されれば、第２の圧力センサが検出するネガコン圧が低圧となり、他の作業アクチュエータが未操作であれば、第２の圧力センサが検出するネガコン圧が所定の高圧となる。従って、第３の圧力スイッチがオンとなり、第１の圧力センサの検出値がある任意の圧力以下（略タンク圧）で、第２の圧力センサの検出値が未操作時と同等の圧力であるときは、旋回操作のみが単独でフル操作されたものと判定する。尚、旋回単独フル操作を検出した後は、種々の適宜手段により旋回速度を抑止する等の任意の制御を行うことを可とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明は、第３の圧力スイッチの作動により旋回操作が検出され、且つ、前記第１のセンターバイパス油路に設けた第１の圧力センサの検出値がある任意の圧力以下で、前記第２のセンターバイパス油路に設けた第２の圧力センサの検出値が第２のセンターバイパスに設けられた各切換弁が未操作時と略同等の圧力であるときは、旋回操作のみが単独でフル操作されたと判定する制御部を備えたことにより、ネガコン制御にて２つの可変容量形の油圧ポンプの吐出量を調整し、走行操作と旋回若しくは他の操作を同時に検出したときに走行直進弁を切り換えるように構成された油圧ショベルでの旋回単独フル操作を確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る油圧ショベルの旋回単独操作検出回路について、好適な実施例をあげて説明する。ネガコン制御にて２つの可変容量形の油圧ポンプの吐出量を調整し、走行操作検出回路と旋回操作検出回路とその他の操作検出回路とを備え、走行操作と旋回若しくは他の操作を同時に検出したときに走行直進弁を切り換えるように構成された油圧ショベルに於いて、旋回単独操作を確実に検出するという目的を、第１の油圧ポンプに接続した第１のセンターバイパス油路に一方の走行モータ用の切換弁と旋回モータ用の切換弁と他の作業アクチュエータ用の切換弁を配設するとともに、第２の油圧ポンプに接続した第２のセンターバイパス油路に他方の走行モータ用の切換弁と他の作業アクチュエータ用の切換弁を配設し、第１及び第２のセンターバイパス油路の最下流に夫々設けられたネガコン絞りの直近上流に、夫々のネガコン圧を検出する第１及び第２の圧力センサを設け、旋回操作検出回路により旋回操作が検出され、且つ、前記第１の圧力センサの検出値がある任意の圧力以下で、前記第２の圧力センサの検出値が第２のセンターバイパスに設けられた各切換弁が未操作時と略同等の圧力であるときは、旋回操作のみが単独でフル操作されたと判定する制御部を備えたことにより実現した。
【実施例１】
【００１７】
図１は油圧ショベル４０を示し、下部走行体４１の上に旋回機構４２を介して上部旋回体４３が旋回自在に載置されている。上部旋回体４３にはその前方一側部にキャブ４４が設けられ、且つ、前方中央部にブーム４５が俯仰可能に取り付けられている。更に、ブーム４５の先端にアーム４６が上下回動自在に取り付けられ、該アーム４６の先端にバケット４７が取り付けられている。
【００１８】
前記下部走行体４１には左右に走行モータ４９，５０を設けてあり、夫々の走行モータ４９，５０によって左右のクローラ５１，５２が独立して駆動される。前記旋回機構４２は旋回モータ５３により駆動され、この旋回モータ５３の駆動により上部旋回体４３が旋回する。前記ブーム４５はブームシリンダ５４の伸縮駆動により回動し、前記アーム１６はアームシリンダ５５の伸縮駆動により回動する。また、前記バケット１７はバケットシリンダ５６の伸縮駆動により回動する。
【００１９】
図２は油圧回路を示し、図３に示した従来の油圧回路と同一構成部分には同一符号を使用してその説明を省略するものとする。第１の油圧ポンプ１０とタンクＴを結ぶ第１のセンターバイパス油路１１に、一方の走行モータ用の切換弁１２と、旋回モータ用の切換弁１４と、他の作業アクチュエータ用の切換弁として例えばブーム２速用の切換弁１３と、アーム１速用の切換弁１５を配設する。また、第２の油圧ポンプ２０とタンクＴとを結ぶ第２のセンターバイパス油路２１に、他方の走行モータ用の切換弁２２と、他の作業アクチュエータ用の切換弁として例えばブーム１速用の切換弁２３と、バケット用の切換弁２４と、アーム２速用の切換弁２５とを配設する。
【００２０】
前記第１及び第２のセンターバイパス油路１１，２１の最下流に夫々第１及び第２のネガコン絞り１６，２６を設け、第１のネガコン絞り１６の直近上流に第１のネガコン油路５６を分岐して設け、該第１のネガコン油路５６を第１の油圧ポンプ１０の傾転角調整用アクチュエータ５７に接続する。また、第２のネガコン絞り２６の直近上流に第２のネガコン油路５８を分岐して設け、該第２のネガコン油路５８を第２の油圧ポンプ２０の傾斜調整用アクチュエータ５９に接続する。
【００２１】
そして、前記第１のネガコン絞り１６の直近上流のネガコン油路５６に、該ネガコン油路５６のネガコン圧を検出する圧力センサ６０を設け、前記第２のネガコン絞り２６の直近上流のネガコン油路５８に、該ネガコン油路５８のネガコン圧を検出する圧力センサ６１を設ける。これら第１及び第２の圧力センサ６０，６１の検出信号は夫々コントローラ７０へ入力される。尚、第１のパイロット油路１７に設けられた第１の圧力スイッチ１９の検出信号と、第２のパイロット油路２７に設けられた第２の圧力スイッチ２９の検出信号と、旋回モータ制御用のパイロット油路３２に設けられた第３の圧力スイッチ３３の検出信号も、夫々前記コントローラ７０へ入力される。
【００２２】
次に、上記油圧回路の動作を説明する。第１のセンターバイパス油路１１に配設された各切換弁１２〜１５がすべて中立位置にあり、第１の油圧ポンプ１０側に設けられている各アクチュエータがすべて未操作である場合は、第１のネガコン絞り１６によって発生するネガコン圧Ｎ１は、通常では例えばＮ１≧２．５ＭＰａである。このように、第１の圧力センサ６０が検出するネガコン圧Ｎ１が高いときは、傾転角調整用アクチュエータ５７の作動によって第１の油圧ポンプ１０の傾転角が小さくなり、第１の油圧ポンプ１０の吐出量が低下して最小となる。
【００２３】
また、第２のセンターバイパス油路２１に配設された各切換弁２２〜２５がすべて中立位置にあり、第２の油圧ポンプ２０側に設けられている各アクチュエータがすべて未操作である場合も前述と同様であり、第２のネガコン絞り２６によって発生するネガコン圧Ｎ２は、Ｎ２≧２．５ＭＰａである。このように、第２の圧力センサ６１が検出するネガコン圧Ｎ２が高いときは、傾転角調整用アクチュエータ５９の作動によって第２の油圧ポンプ２０の傾転角が小さくなり、第２の油圧ポンプ２０の吐出量が低下して最小となる。
【００２４】
ここで、第１のセンターバイパス油路１１に配設された各切換弁１２〜１５のうち何れかが切り換わって、第１の油圧ポンプ１０側に設けられている何れかのアクチュエータが操作された場合は、第１の圧力センサ６０が検出するネガコン圧Ｎ１が低下して、Ｎ１≦２．５ＭＰａとなる。例えば、前記リモコン弁３１を操作して旋回モータ用の切換弁１４を操作すれば、第３の圧力スイッチ３３がオンとなってこの信号がコントローラ７０に入力され、該コントローラ７０は旋回操作があったことを検出できる。
【００２５】
該旋回モータ用の切換弁１４をフル操作すれば、第１のセンターバイパス油路１１が完全に遮断されるので、旋回モータ用の切換弁１４より下流には圧油が流れず、第１の圧力センサ６０が検出するネガコン圧Ｎ１は略タンク圧となる。正確に述べればＮ１＝０ＭＰａとはならず、タンクＴまでの戻り油路にはオイルクーラやフィルタ等（何れも図示せず）の油圧機器が存在するので、それらの圧力損失があるため、第１の圧力センサ６０が検出するネガコン圧Ｎ１は、Ｎ１≦０．５ＭＰａとなる。即ち、前記第３の圧力スイッチ３３がオンとなり、且つ、前記第１の圧力センサ６０が検出するネガコン圧Ｎ１がＮ１≦０．５ＭＰａの場合は、コントローラ７０は旋回モータ用の切換弁１４がフルストロークされて旋回フル操作が行われたことを検出できる。
【００２６】
このとき、第２のセンターバイパス２１に配設された他の作業アクチュエータ用の切換弁２２〜２５がすべて未操作であれば、前述したように、第２の圧力センサ６１が検出するネガコン圧Ｎ２がＮ２≧２．５ＭＰａである。一方、ブーム１速用の切換弁２３またはバケット用切換弁２４またはアーム２速用切換弁２５が切り換え操作されたとすれば、第２の圧力センサ６１が検出するネガコン圧Ｎ２がＮ２≦２．５ＭＰａとなり、コントローラ７０は他の上物操作が同時に行われていることを検出できる。
【００２７】
尚、旋回操作と同時に走行操作が行われた場合は、旋回操作により第３の圧力スイッチ３３がオンになるとともに、第２のパイロット油路２７が閉ざされて第１の絞り１８の圧力損失により第２の圧力スイッチ２９もオンとなり、更に、走行操作により第１のパイロット油路１７が閉ざされて第２の絞り２８の圧力損失により第１の圧力スイッチ１９がオンとなるため、コントローラ７０は旋回と走行の複合操作が行われたことを検出できる。そして、第２のパイロット油路２７から分岐して走行直進弁（図示せず）へ切換信号が送られる。
【００２８】
従って、第３の圧力スイッチ３３がオンとなって旋回操作が検出され、第１の圧力センサ６０が検出するネガコン圧Ｎ１がＮ１≦０．５ＭＰａで、且つ、第２の圧力センサ６１が検出するネガコン圧Ｎ２がＮ２≧２．５ＭＰａである場合、即ち、第３の圧力スイッチ３３のオンにより旋回操作が検出され、且つ、第１のセンターバイパス油路１１に設けた第１の圧力センサ６０の検出値がある任意の圧力（例えば０．５ＭＰａ）以下で、第２のセンターバイパス油路２１に設けた第２の圧力センサ６１の検出値が第２のセンターバイパス油路２１に設けられた各切換弁２２〜２５が未操作時と略同等の圧力（例えば２．５ＭＰａ以上）であるときは、コントローラ７０は旋回操作のみが単独でフル操作されたものと判定することができる。
【００２９】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る油圧ショベルの側面図。
【図２】本発明に係る油圧回路図。
【図３】従来の油圧回路図。
【符号の説明】
【００３１】
１０  第１の油圧ポンプ
１１  第１のセンターバイパス油路
１２  走行モータ用の切換弁
１３  ブーム２速用の切換弁
１４  旋回モータ用の切換弁
１５  アーム１速用の切換弁
１６  第１のネガコン絞り
１７  第１のパイロット油路
１８  第１の絞り
１９  第１の圧力スイッチ
２０  第２の油圧ポンプ
２１  第２のセンターバイパス油路
２２  走行モータ用の切換弁
２３  ブーム１速用の切換弁
２４  バケット用の切換弁
２５  アーム２速用の切換弁
２６  第２のネガコン絞り
２７  第２のパイロット油路
２８  第２の絞り
２９  第２の圧力スイッチ
３０  旋回モータ
３３  第３の圧力スイッチ
５６  第１のネガコン油路
５８  第２のネガコン油路
６０  第１の圧力センサ
６１  第２の圧力センサ
７０  コントローラ
Ｔ    タンク
Ｐ    パイロットポンプ
Ｂ    分岐点
Ｎ１  第１のネガコン圧
Ｎ２  第２のネガコン圧
【図１】
2005344430.tif 000003
【図２】
2005344430.tif 000004
【図３】
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