(57)【要約】  本発明は、遠隔制御ユニット、各バルブ装置が第２のバルブ手段と流体連通する第１のバルブ手段を含む遠隔制御ユニットの起動手段のためのバルブ装置、第１のバルブ手段から第２のバルブ手段への作動液の流れを調節するために、関連付けられたバルブ装置の第１のバルブ手段の開放及び閉鎖を制御するよう作動する制御装置手段を含み、各バルブ装置の第２のバルブ手段が、ユーザが運転台に留まることがもはや現実的又は安全ではないだろうと状況が決定付けるとき、油圧機器の機能を遠隔制御モードと運転台制御モードとの間で切り替えることを可能にするために第１の構成と第２の構成との間で移動される。また、本発明は、油圧機械に制御装置を取り付ける方法、及び係る油圧機械に制御装置を接続するためのインタフェースハーネスに関する。いったん制御装置が取り付けられると、油圧機械は手動モード又は遠隔モードのどちらかで操作され得る。遠隔操作の使用を必要とした状況が過ぎると、オペレータは運転台に戻り、標準機械として機械を操作してよい。【選択図】図１
2017503944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン油圧制御ブロック、作動液保持タンク、及び油圧機器の機能を起動するための複数の制御手段を有する運転台制御システムを備える前記タイプの前記油圧機器用の制御装置であって、前記装置が、
各起動手段が、起動時に、前記運転台制御システムの制御手段に対応する前記油圧機器の機能を制御するよう作動する複数の起動手段を備える遠隔制御ユニットと、
各バルブ装置が第２のバルブ手段と流体連通する第１のバルブ手段を備える、各起動手段用のバルブ装置と、
前記関連付けられたバルブ装置の前記第１のバルブ手段の前記開放及び閉鎖を制御して、そのバルブ装置のために前記第１のバルブ手段から前記第２のバルブ手段への作動液の前記流れを調節するために前記遠隔制御ユニットの起動手段から受信される信号に応えて操作可能な制御装置手段と
を備え、
各バルブ装置の前記第２のバルブ手段が、第１の構成と第２の構成との間で移動され、前記第１の構成では、前記関連付けられた第１のバルブ手段が前記第２のバルブ手段への前記第１のバルブ手段を通る作動液の前記流れを可能にするために開いており、前記第２のバルブ手段が前記遠隔制御ユニットの前記起動された起動手段に対応する前記油圧機器の前記機能を制御するために前記メイン油圧制御ブロックに前記第１のバルブ手段から受け取られた前記作動液を導くよう作動し、前記第２の構成では、前記関連付けられた第１のバルブ手段が閉じられ、前記第２のバルブ手段への前記第１のバルブ手段を通る作動液の前記流れを妨げ、これにより、前記第２のバルブ手段が代わりに前記運転台制御システムの前記起動された制御手段に対応する前記油圧機器の前記機能を制御するために前記運転台制御システムから前記メイン油圧制御ブロックに作動液を導くよう作動する、
制御装置。
【請求項２】
作動液がいつでも前記第１のバルブ手段及び前記運転台制御システムの内の１つから前記第２のバルブ手段に流れるにすぎない、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
各第１のバルブ手段が、前記油圧機器の前記流体保持タンクから作動液を受け取るよう作動する、請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
各バルブ装置で、前記第２のバルブ手段が前記油圧機器の前記第１のバルブ手段及び前記運転台制御システムに接続される、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記遠隔制御ユニットがハンドヘルドの携帯機器である、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記遠隔制御ユニットが無線周波数送信機を備え、前記遠隔制御ユニット機械の前記起動手段からの前記信号が無線周波数信号として送信される、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
起動時、各起動手段が前記制御装置手段への送信のための機械制御信号を生成し、それにより、前記制御装置手段は前記第１のバルブ手段の前記開放及び閉鎖を制御するために前記機械制御信号をバルブ制御信号に変換するよう作動する、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
各バルブ装置の前記第１のバルブ手段が油圧マニホールドブロックの中に収容される、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記油圧マニホールドブロックが前記油圧機器に取り付けられたフレーム上に支持される、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
各バルブ装置の前記第１のバルブ手段が比例ソレノイドバルブを備える、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記制御装置手段によって送信される信号が、前記比例ソレノイドバルブを通る流体の前記流れを起動し、制御するよう作動する可変電圧出力信号である、請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記制御装置手段が前記フレーム上で前記油圧マニホールドブロックに接続され、前記制御装置手段が前記フレーム上でラバーマウント等の防振手段上に取り付けられる、請求項９から１１のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記流体保持タンクがメイン油圧ポンプ及びパイロットポンプに結合され、前記パイロットポンプが前記流体保持タンクから前記第１のバルブ手段へ流体をポンプで注入するよう作動する、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記第２のバルブ手段は、第１の流体入口ポート及び第２の流体入口ポート、旋回バルブ部材、及び流体出口ポートを備えるシャトルバルブであり、前記第１のバルブ手段は、前記第１の入口ポート及び前記第２の入口ポートの内の一方に結合され、前記運転台制御システムは前記第１の流体入口ポート及び前記第２の流体入口ポートの他方に結合され、前記メイン油圧制御ブロックは前記流体出口ポートに結合され、それによって、前記第１の流体入口ポート及び前記第２の流体入口ポートの内の１つを通って流れる作動液の前記力によって、前記バルブ部材が旋回し、前記第１の流体入口ポート及び前記第２の流体入口ポートの他方を閉じ、これにより、前記作動液がいつでも前記第１のバルブ手段及び前記運転台制御システムの内の１つから前記メイン油圧制御ブロックに流れる、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記シャトルバルブが流体供給導管を使用し、前記第１のバルブ手段、前記運転台制御システム、及び前記メインサーボ制御ブロックに接続される、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記油圧機器に前記装置を接続するよう作動するインタフェースハーネスをさらに備える、前記請求項のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記インタフェースハーネスが、前記制御装置手段への電力の前記供給のために前記油圧機器の前記電源手段に前記装置の前記制御装置手段を接続するよう作動する電源ケーブルを備える、請求項１６に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記インタフェースハーネスが前記油圧機器の機能のための各バルブ装置の前記第１のバルブ手段から、前記バルブ装置の前記第２のバルブ手段の２つの入口の内の一方に流体を接続し、移送するための作動液供給ラインをさらに備える、請求項１６又は請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記インタフェースハーネスが前記油圧機器の機能のための前記運転台制御システムから、前記バルブ装置の前記第２のバルブ手段の前記２つの入口の内の他方に流体を接続し、移送するための作動液供給ラインをさらに備える、請求項１８に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記作動液供給ラインが、前記特定の油圧機械の前記運転台制御システムに接続するよう作動する端部取付け部品を具備する、請求項１９に記載の制御装置。
【請求項２１】
前記インタフェースハーネスの前記電源ケーブル及び作動液供給ラインがスリーブ内に被覆される、請求項１６から１９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２２】
油圧機械に前記請求項のいずれか1項に記載の制御装置を取り付ける方法であり、前記第２のバルブ手段は、第１の流体入口ポート及び第２の流体入口ポート、旋回バルブ部材、及び流体出口ポートを備えるシャトルバルブであり、
前記油圧機器の機能のために前記油圧機器の前記運転台制御システムから個々のホースを切断するステップと、
前記個々のホースが切断された前記出口を、前記シャトルバルブの前記第１の流体入口ポート及び前記第２の流体入口ポートの内の一方に接続するステップと、
前記シャトルバルブの前記第１の流体入口ポート及び前記第２の流体入口ポートの内の他方に前記第１のバルブ手段を接続するステップと、
前記シャトルバルブの前記流体出口ポートに前記運転台制御システムの前記出口から切断された前記個々のホースを接続して、それによって、前記シャトルバルブを介して前記メイン油圧制御ブロックに前記第１のバルブ手段及び前記運転台制御システムを接続して、前記油圧機器の前記機能のための前記取付けを完了するステップと
を含む方法。
【請求項２３】
前記油圧機器の複数の機能のために請求項２２で実行される前記ステップを繰り返すステップ
を含む、請求項２２に記載の制御装置を取り付ける方法。
【請求項２４】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の制御装置を油圧機械に接続するよう作動するインタフェースハーネス。
【請求項２５】
添付図面を参照して実質的に本明細書で説明され、前記添付図面に示される制御装置。
【請求項２６】
添付図面を参照して実質的に本明細書で説明され、前記添付図面に示される油圧機械に制御装置を取り付ける方法。
【請求項２７】
添付図面を参照して実質的に本明細書で説明され、前記添付図面に示される油圧機械に制御装置を接続するためのインタフェースハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機、ブルドーザー、ダンプカーを含む油圧機械等であるが、これに限定されるものではない重機、及び他の油圧設備のための制御装置に関し、油圧機械に制御装置を取り付ける方法に関する。また、本発明は油圧機械に制御装置を接続するためのインタフェースハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧設備のオペレータは、多くの場合、係る機械の使用を不可能又は危険にする状況に遭遇する。頻繁に遭遇される危険の例は、材料が設備の上に落下し、機械に対する損傷及びオペレータに対する危害を生じさせる潜在的なリスク、並びに作業ゾーンの近傍での煙又はガスへのオペレータの曝露をさらに含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの状況の発生時の現在の唯一の解決策は、専用の機械又はロボットを活用することであり、現在、市場には多くの専用無線遠隔制御ロボットがある。ただし、これらの専用機械は手動で操作するための設備がなく、さらに専用機械は非常に高価であり、概して専門企業によってのみ操作されている。
【０００４】
したがって、標準的な掘削機のオペレータが係る安全ではない状況又は実行が不可能であるタスクに遭遇するとき、事業者は通常自身の設備及びスタッフを作業ゾーンから撤退させ、必要とされているタスクを実行するために、訓練を受けたスタッフを有する専門企業にロボットを操作するよう委託しなければならない。
【０００５】
係る要件はタスクを実行するためのコストを大幅に増加し、自らの設備及びスタッフの撤退に関連したダウンタイムにより、事業者に金銭的損失を生じさせるので、不十分である。
【０００６】
したがって、上記の問題を克服するために少なくともいくらか役立つ、及び／又は公衆及び／又は産業に有用な代替策を提供する制御装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の追加の態様は、ほんの一例として示される、後続の説明から明らかになるだろう。
【０００８】
本発明によると、メインサーボ制御ブロック、作動液保持タンク、及び油圧機器の機能を起動するための複数の制御手段を有する運転台制御システムを備えるタイプの油圧機器用の制御装置が提供され、装置は、
各起動手段が、起動時に、運転台制御システムの制御手段に対応する油圧機器の機能を制御するよう作動する複数の起動手段を備える遠隔制御ユニットと、
各バルブ装置が第２のバルブ手段と流体連通する第１のバルブ手段を備える、各起動手段用のバルブ装置と、
関連付けられたバルブ装置の第１のバルブ手段の開放及び閉鎖を制御して、そのバルブ装置のために第１のバルブ手段から第２のバルブ手段への作動液の流れを調節するために遠隔制御ユニットの起動手段から受信される信号に応えて操作可能な制御装置手段と
を備え、
各バルブ装置の第２のバルブ手段が第１の構成と第２の構成との間で移動され、第１の構成では、関連付けられた第１のバルブ手段が第２のバルブ手段への第１のバルブ手段を通る作動液の流れを可能にするために開いており、第２のバルブ手段が遠隔制御ユニットの起動された起動手段に対応する油圧機器の機能を制御するためにメインサーボ制御ブロックに第１のバルブ手段から受け取られた作動液を導くよう作動し、第２の構成では、関連付けられた第１のバルブ手段が閉じられ、第２のバルブ手段への第１のバルブ手段を通る作動液の流れを妨げ、これにより、第２のバルブ手段が代わりに運転台制御システムの起動された制御手段に対応する油圧機器の機能を制御するために運転台制御システムからメインサーボ制御ブロックに作動液を導くよう作動する。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、作動液はいつでも第１のバルブ手段及び運転台制御システムの内の１つから第２のバルブ手段に流れるにすぎない。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、各第１のバルブ手段は、油圧機器の流体保持タンクから作動液を受け取るよう作動する。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、各バルブ装置の各第２のバルブ手段は、油圧機器の第１のバルブ手段及び運転台制御システムに接続される。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、遠隔制御ユニットはハンドヘルドの携帯機器である。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、遠隔制御ユニットは無線周波数送信機を備え、遠隔制御ユニット機械の起動手段からの信号は無線周波数信号として送信される。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、起動時、各起動手段は制御装置手段への送信のための機械制御信号を生成し、それにより、制御装置手段は第１のバルブ手段の開放及び閉鎖を制御するために機械制御信号をバルブ制御信号に変換するよう作動する。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、各バルブ装置の第１のバルブ手段は油圧マニホールドブロックの中に収容される。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、油圧マニホールドブロックは油圧機器に取り付けられたフレーム上に支持される。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、各バルブ装置の第１のバルブ手段は比例ソレノイドバルブを備える。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、制御装置手段によって送信される信号は、比例ソレノイドバルブを通る流体の流れを起動し、制御するよう作動する可変電圧出力信号である。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、制御装置手段はフレーム上で油圧マニホールドブロックに接続され、制御装置手段はフレーム上でラバーマウント等の防振手段上に取り付けられる。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、流体保持タンクはメイン油圧ポンプ及びパイロットポンプに結合され、パイロットポンプは流体保持タンクから第１のバルブ手段へ流体をポンプで注入するよう作動する。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、第２のバルブ手段は、第１の流体入口ポート及び第２の流体入口ポート、旋回バルブ部材、及び流体出口ポートを備えるシャトルバルブであり、第１のバルブ手段は、第１の入口ポート及び第２の入口ポートの内の一方に結合され、運転台制御システムは第１の入口ポート及び第２の入口ポートの他方に結合され、メインサーボ制御ブロックは出口ポートに結合され、それによって、第１の入口ポート及び第２の入口ポートの内の一方を通って流れる作動液の力によって、バルブ部材が旋回し、第１の入口ポート及び第２の入口ポートの他方を閉じ、これにより、作動液がいつでも第１のバルブ手段及び運転台制御システムの内の１つからメインサーボ制御ブロックに、流体出口ポートを通って流れる。
【００２２】
したがって、バルブ装置ごとに、第１のバルブ手段がシャトルバルブの一方の流体入口ポートに接続し、運転台制御システムがシャトルバルブの他方の流体入口ポートに接続し、油圧機械のメインサーボ制御ブロックがシャトルバルブの流体出口ポートに接続されることが理解されるだろう。
【００２３】
本発明の別の実施形態では、シャトルバルブは流体供給導管又はホースを使用し、第１のバルブ手段、運転台制御システム、及びメインサーボ制御ブロックに接続される。
【００２４】
本発明の別の実施形態では、制御装置は、油圧機器に装置を接続するよう作動するインタフェースハーネスをさらに備える。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、インタフェースハーネスは、制御装置手段への電力の供給のために油圧機器の電源手段に制御装置の制御装置手段を接続するよう作動する電源ケーブルを備える。
【００２６】
本発明の別の実施形態では、インタフェースハーネスは、作動液供給ラインをさらに備え、設けられている作動液供給ラインは、バルブ装置の第２のバルブ手段の流体入口ポートの一方に油圧機器の機能用のバルブ装置の第１のバルブ手段を接続するよう作動し、追加の流体供給ラインは、第２のバルブ手段の他方の流体入口ポートに油圧機器の機能に対応する油圧機器の運転台制御システムを接続するよう作動する。
【００２７】
本発明の別の実施形態では、油圧機器の機能用のバルブ装置のための第２のバルブ手段は第１のバルブ手段と運転台制御システムとの間で結合される。
【００２８】
好ましくは、インタフェースハーネスの各作動液供給ラインは、特定の油圧機器の運転台制御システムのパイロットホース出口にインタフェースハーネスを取り付けるための取付け具を有する自由端を備える。
【００２９】
本発明の別の実施形態では、インタフェースハーネスの電源ケーブル及び作動液供給ラインは保護スリーブ内に被覆される。
【００３０】
追加の実施形態では、本発明は油圧機械に請求項に記載の制御装置を取り付ける方法に関し、第２のバルブ手段は、第１の流体入口ポート及び第２の流体入口ポート、旋回バルブ部材、及び流体出口ポートを備えるシャトルバルブであり、方法は、
油圧機器の機能のために油圧機器の運転台制御システムのパイロットホース出口から個々のパイロットサーボホースを切断するステップと、
シャトルバルブの第１の流体入口ポート及び第２の流体入口ポートの内の一方に、パイロットサーボホースが切断されたパイロットホース出口を接続するステップと、
シャトルバルブの第１の流体入口ポート及び第２の流体入口ポートの内の他方に第１のバルブ手段を接続するステップと、
シャトルバルブの流体出口ポートにパイロットホース出口から切断されたパイロットサーボホースを接続して、それによって、シャトルバルブを介してメインサーボ制御ブロックに第１のバルブ手段及び運転台制御システムを接続して、油圧機器の機能のための取付けを完了し、それによって、油圧機械の機能が運転台制御システムもしくは遠隔制御ユニットによって又は運転台制御システムもしくは遠隔制御ユニットから制御可能となるような二重制御に油圧機械を適応するステップと
を含む。
【００３１】
好ましくは、制御装置を取り付ける方法は、油圧機器の複数の機能のために実行される上記ステップを繰り返すステップを備える。
【００３２】
本発明は、使用の状況が、ユーザが運転台に留まることがもはや現実的又は安全ではないだろうと決定付けるときに、ユーザが、遠隔制御モードと運転台制御モードとの間で、油圧機械の全機能及び／又は特定の機能だけを含んだ総合的な運転を切り替えることを可能にする。いったん制御装置が取り付けられると、油圧機械は手動モード又は遠隔モードのどちらかで操作されてよい。遠隔運転の使用を必要とした状況が過ぎると、オペレータは運転台に戻り、運転台制御手段から再び機械を操作してよい。
【００３３】
制御装置は、掘削機等の大部分の油圧機械に取り付けることができる。従来の運転台内の制御手段からの制御を遠隔システムへの専用のマニホールドブロック及びシャトルバルブの装置を通して遠隔制御装置に移管することを可能にするように、機械自体の油圧サーボ制御システムと接続して機械の二重制御を容易にするのが専用ユニットである。このマニホールドブロックは、次に無線遠隔制御を介して起動される一連の比例減圧ソレノイドバルブによって制御される。遠隔制御は、ホスト機械の運転台をベースにした制御手段のレイアウトを模倣するように構成される。制御装置は、元の設備製造によって使用されるものと一致するホース及び取付け部品を使用して設計される。制御装置は、高価な作業場設備を必要とせずに取り付けることができ、現場で取り付けることができる。所望の場合、異なる機械に移動するためにシステムを再び取り外すことができる。
【００３４】
本発明は、添付図面を参照して、ほんの一例として示される、本発明のいくつかの実施形態の後続の説明からより明確に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る制御装置を示すブロック概略図である。
【図２】図１に示される制御装置の構成部品を示す定型化された概略図である。
【図３】本発明に係る第２のバルブ手段のブロック概略図である。
【図４】本発明に係る遠隔制御ユニットの定型化された平面図である。
【図５】本発明の油圧機械への制御装置の設置を可能にするよう作動するインタフェースハーネスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図面、及び最初に図１から図３を参照すると、油圧機器の各機能のためのバルブ装置を含んだ油圧機器用の、概して参照番号１で示される制御装置が示されている。
【００３７】
各バルブ装置は、油圧機器のメイン流体保持タンク３から流体を受け取るよう作動する第１のバルブ手段２を含む。流体保持タンク手段３は、油圧機器のメイン油圧ポンプ４及びパイロットポンプ５に結合されて、本発明の油圧機器及び制御装置１の供給配管又はラインを通して作動液を循環する。メイン油圧ポンプ４は油圧機器のエンジン６に結合される。示されている例では、パイロットポンプ５は、流体保持タンク３から油圧機器の制御装置１の第１のバルブ手段２、及び概して参照番号７で示される運転台制御システムに作動液をポンプで注入するよう作動する。
【００３８】
図４に示されるのは、油圧機器の運転台制御システム７の制御手段に対応する、アクチュエータ、レバー、トグル、サムコントロール、及び／又はボタン等の参照番号３０によって概して示す、様々な起動手段を提供する遠隔制御ユニット１１である。例えば、遠隔制御ユニット１１は、ブームアップ、ブームダウン、アームイン、アームアウト、旋回左、旋回右、バケット開放、バケット閉鎖、左トラック前方、左トラック後方、ブレードアップ、ブレードダウン、右トラック前方、右トラック後方、オフセットアーム左、オフセットアーム右、ブレーカ／マンチャ（ｍｕｎｃｈｅｒ）／グラップル開放、ブレーカ／マンチャ（ｍｕｎｃｈｅｒ）／グラップル閉鎖、回転左、回転右を含むが、これに限定されるものではない油圧機器の運転台制御システム７の以下の機能に対応する制御手段及び起動手段を有することがある。
【００３９】
遠隔制御ユニット１１は、ユーザオペレータから受け取られる入力を電子制御装置手段１０に次いで送信される油圧機器制御信号に変換するよう作動し、電子制御装置手段１０は、次に、第１のバルブ手段２への送信のためにそれらの信号を可変電圧出力信号に変換する。遠隔制御ユニットは、任意ではハンドヘルドの携帯機器であり、油圧機器制御信号が無線周波数（ＲＦ）信号として制御装置手段１０に送信されるように無線周波数送信機を含む。
【００４０】
制御装置手段１０は、油圧機器の電池１４によって電力を供給され、電子信号トランシーバを含み、第１のバルブ手段２を通る作動液の流れを調節し、制御するために第１のバルブ手段２にバルブ制御信号を送信するよう作動する。バルブ制御信号は、第１のバルブ手段２を通る作動液の流れを起動し、制御するために可変電圧出力信号として制御装置手段１０によって送信される。
【００４１】
各バルブ装置の第１のバルブ手段２は、比例ソレノイドバルブを含む。図１で、比例ソレノイドバルブ２ａ、２ｂ（以後、総称して比例ソレノイドバルブ２という）は例示のために示され、各比例ソレノイドバルブ２は油圧機器の作業機能に相当する。使用する比例ソレノイドバルブの数は、制御装置によって行われることになる油圧機器の機能の数に依存するだろう。したがって、比例ソレノイドバルブ２ａ、２ｂのみへの参照は決して制限的と見られるべきではない。また、他の形式の油圧バルブも本発明の第１のバルブ手段を提供するために使用されてよく、比例ソレノイドバルブに対する参照が制限的と見られるべきではないことも理解されるだろう。
【００４２】
比例ソレノイドバルブ２は、油圧機器に取り付けられたフレームで支持される油圧マニホールドブロック９の中に収容される。制御装置手段１０は油圧マニホールドブロック９に電気的に結合され、フレーム上で接続され、ラバーマウント等の防振手段の上に取り付けられる。
【００４３】
各バルブ装置は、流体供給ラインを介して第１のバルブ手段２に接続される、概して参照番号８によって示される第２のバルブ手段をさらに含む。第２のバルブ手段８は、それぞれ少なくとも１つのシャトルバルブ８を含む。図１では、シャトルバルブ８ａ、８ｂ（以後、総称してシャトルバルブ８という）は、例示のために示され、したがってシャトルバルブ８ａ、８ｂのみへの参照は決して制限的と見なされるべきではない。実際には、制御装置１の各バルブ装置は油圧機械の機能に対応し、各バルブ装置は第１のバルブ手段２及び第２のバルブ手段８の組合せを含む。
【００４４】
制御装置１が、遠隔制御ユニットの多様な起動手段とのユーザ対話によって起動される又は起動されるように適応される油圧機械の機能ごとにバルブ装置を含み、各バルブ装置が第２のバルブ手段と流体連通する第１のバルブ手段を含むことが理解されるだろう。
【００４５】
別個のシャトルバルブ８が対応する比例ソレノイドバルブ２から各供給ラインに結合されることが理解されるだろう。このようにして、比例ソレノイドバルブ２ａは流体供給ラインによってシャトルバルブ８ａに接続され、比例ソレノイドバルブ２ｂは流体供給ラインによってシャトルバルブ８ｂに接続される等である。
【００４６】
各シャトルバルブ８は３つのポートを含み、第１の入口ポートは比例ソレノイドバルブ２から流体供給導管に結合され、第２の入口ポートは運転台制御システム７から流体供給導管またはパイロットラインに結合され、第３の出力ポートは油圧機器のメインサーボ制御ブロック１２の参照番号１３で概して示されるスプールバルブ又はソレノイドキャップに接続された流体供給導管に結合される。図示されるように、シャトルバルブ８ａからの供給ラインはスプールバルブ１３ａに結合され、シャトルバルブ８ｂからの供給ラインはメインサーボ制御ブロック１２のスプールバルブ１３ｂに結合される。必要とされる追加のシャトルバルブへの接続のためのメイン油圧制御ブロック１２上での結合も示される。
【００４７】
運転中、第２のバルブ手段８は、第１のバルブ手段２を通って流れる作動液が油圧機器の機能を起動するためにメインサーボ制御ブロックに第２のバルブ手段８を通って導かれる第１の構成と、油圧機器の運転制御システム７からの作動液が油圧機器の少なくとも１つの機能を起動するためにメインサーボ制御ブロックに第２のバルブ手段８を通って流れる第２の構成との間で可動である。
【００４８】
第１の構成は、流体が第１のバルブ手段２から第２のバルブ手段８の中に流れ込むと起動され、第２の構成は、流体が運転台制御システム７から第２のバルブ手段８の中に流れ込むと起動される。流体がいつでも７第１のバルブ手段２及び運転台制御システムの内の１つから第２のバルブ手段８に流れるにすぎないことが理解されるだろう。
【００４９】
第１の構成は、このようにしてオペレータが油圧機器の遠隔操作に切り替え、ブームアップ、ブームダウン、運転台旋回等の油圧機器の機能の実行を符号化する油圧機器制御信号を送信する遠隔制御ユニット１１と対話することによって起動される。この遠隔操作モードでは、作動液は制御装置手段１０の制御下で所望される機能のために、第１のバルブ手段２の比例ソレノイドバルブ２に供給ラインを通して流れることを許可される。比例ソレノイドバルブ２から、作動液は関連付けられたシャトルバルブ８の第１のポートを通って流れ、次に、関連付けられたシャトルバルブ８は、作動液が油圧機器の所望される機能を起動するためにメインサーボ制御ブロック１２上で関連付けられたスプールバルブ又はソレノイドキャップ１３にシャトルバルブを通して導かれるように、運転台制御システム７から流体供給導管又はパイロットラインに接続された第２のポートを遮断するためにシャトルバルブ２を移動する。
【００５０】
反対に、遠隔操作がもはや必要とされないとき、制御は本発明の第２の構成に対応する運転台制御システム７に返される。この運転台内操作モードでは、作動液は油圧機器の所望される機能のために運転台制御システム７の供給配管から、及び関連付けられたシャトルバルブ８の第２のポートを通って流れ、次に、関連付けられたシャトルバルブ８は、作動液が、運転台制御システム７から油圧機器の所望される機能を起動するためにメインサーボ制御ブロック１２で関連付けられたスプールバルブ又はソレノイドキャップ１３にシャトルバルブを通して導かれるように、第１のポートを遮断するためにシャトルバルブ２を移動する。
【００５１】
本発明は、状況が、運転台に留まることがもはや現実的又は安全ではないだろうと決定付けるとき、油圧機械又は他の油圧設備のオペレータが遠隔制御モードに切り替えることを可能にする。いったんシステムが油圧機械に取り付けられると、機械は運転台制御システム７から手動モードで、又は遠隔制御ユニット１１から遠隔モードで操作できる。遠隔操作の使用を必要とした状況が過ぎると、オペレータは運転台に戻り、標準油圧機械として再び機械を操作してよい。
【００５２】
システムは、最も近代的な油圧機械に取り付けることができる。油圧機械自体の油圧サーボ制御システムと接続し、遠隔モード時に、従来の運転台内制御手段から遠隔システムに専用のマニホールドブロック９を通して制御を移管するのが専用ユニットである。このマニホールドブロック９は、次に、遠隔制御ユニット１１から無線遠隔制御を介して起動される一連の比例減圧ソレノイドバルブによって制御される。遠隔制御ユニット１１は、運転台に基づいた制御手段のレイアウトを模倣するように構成される制御装置を有する。
【００５３】
さらに図１に示されるのは、フィルタ１５を介してメインサーボ制御ブロック１２からタンク３に戻る作動液のための戻し導管を提供する供給ライン２０、タンクからメイン油圧ポンプへの給油ライン２１、タンク３からパイロットポンプへの給油ライン２２、メイン油圧ポンプからメイン油圧制御ブロック１２への高圧流体供給ライン、マニホールドブロック９からタンク３への流体戻りライン２３、パイロットポンプ５を運転台制御システム７に連結するメインサーボライン２５からマニホールドブロック９に接続される流体供給ライン２４であり、フィルタ１６はパイロットポンプ５と供給ライン２５上の運転台制御システム７との間に位置決めされる。
【００５４】
図５に示されるのは、例えば、Ｈｉｔａｃｈｉ（登録商標）、Ｋｏｍａｔｓｕ（登録商標）、Ｃａｔｈｅｒｐｉｌｌａｒ（登録商標）、又は類似した油圧機械である、特定の油圧機械に制御装置１を接続するよう作動するインタフェースハーネス４０である。
【００５５】
インタフェースハーネス４０は、制御装置手段１０への電力の供給のために、コネクタ５０を介して、油圧機械の電源手段１４（図１を参照）に装置１の制御装置手段１０を接続するよう作動する電源ケーブル４１を含む。電源ケーブル４１は、油圧機械から制御装置手段１０に１２Ｖ又は２４Ｖを伝送するよう作動する。また、この電気ケーブル４１は、スロットル出力、機械状況、警告、及び操作パラメータ等のコマンド、並びにオイル、温度、電池残量、燃料レベル等の遠隔制御ユニット１１に表示されてよいインジケータを油圧機械のエンジン６（図１を参照）に伝送する。
【００５６】
インタフェースハーネス４０は、油圧マニホールド９で比例ソレノイドバルブとして提供される各第１のバルブ手段２を各バルブ装置のためのシャトルバルブ８の流体入口に接続するための作動液供給ライン４２をさらに含む。追加の作動液供給ライン４３は、油圧機械の機能に対応する運転台制御システム７の出口にシャトルバルブ８の他の流体入口を結合するためにインタフェースハーネス４０を具備する。各作動液供給ライン４３の端部取付け具４４は、それらがそれぞれ特定の機械タイプのための運転台制御システム７の出口と適合し、したがって運転台制御システム７の出口と接続して動作するよう選択される。
【００５７】
インタフェースハーネス４０は、任意でインライン配置でバルブ装置ごとのそれぞれのシャトルバルブ８を含んでよい。
【００５８】
インタフェースハーネスの電源ケーブル４１及び作動液供給ライン４２はスリーブ４４内に被覆される。
【００５９】
実際には、インタフェースハーネス４０は、特定の油圧機械タイプに制御装置を取り付けることを可能にする。作動液供給ライン４３は、機械タイプのために所望される長さに切断され、特定の機械タイプの運転台制御システム７に応じて適切な取付け部品を具備する。流体ライン４２はスリーブ４４を通してマニホールドブロック９の第１のバルブ手段２に接続する１つの端部で、及びシャトルバルブ８の入口ポートへ他方の端部で取り付けられる。
【００６０】
本発明は、このようにして、元の設備製造メーカによって使用されるものに適合するように構成されるホース及び取付け部品を使用して設計される。システムは、高価な作業場設備を必要とせずに取り付けることができ、現場で取り付けてもよい。所望の場合、異なる機械に移動するためにシステムを再び取り外すことができる。
【００６１】
制御ユニットは、機械のボンネットに又は実際は機械の任意の点で固定される小さい筐体に収容される、油圧マニホールドブロック及び電子受信機ユニットから成る。このボックスは完全に予備配線され、配管された状態で納品され、すべての機械タイプに対して標準である。ボックスは耐久性及び保護のために鋼の囲いの中に完全に封入される。取付けのため、ボックスは簡略的に機械に固定される。ユニットのための電力は機械自体から１２ボルト又は２４ボルトのどちらかでとられる。機械の安全システム及び警告システムは、データフィードバックを介して遠隔制御に中継され、オペレータが常に指揮し、潜在的なエンジン又は機械の誤動作について通知されることを保証する。
【００６２】
さらに提供されているのは、筐体を特定のタイプ及びモデルの機械に取り付けることを可能にするブラケット及び取付け部品を含んだ付属品のセットである。セットは、機械のタイプ及びモデルに一致するように供給されるだろう。したがって、本発明はあらゆる機械に移行可能であり、異なる構造又はモデルに付属品を移行することを必要とする。制御ユニット用の電力は機械電機システムから１２ボルト又は２４ボルトのどちらかでとられる。指定された機械の特定の構造及びモデル用の適切なケーブル及びコネクタが供給される。電子回路と同様に、取付けを完了するための適切な油圧ホース及びコネクタもこのキット内で供給される。
【００６３】
本発明は、以前はこれらの多様な職務を実行するためには２つの異なる機械の使用を必要とした、専用ロボット機械の職務を実行する能力を有する一方で、標準機械として動作する能力を有するためにそれが統合される機械を可能にするだろう。
【００６４】
本発明は、がれき又は建物の倒壊の現実のリスクが、オペレータが運転台に留まることが安全ではない状況を生じさせる解体を伴う作業、健康安全規則及び健康安全規制のために従来の方法で機器を操作することが許されていない最先端での作業、オペレータの安全な距離への移動を必要とする煙又はガスが存在する領域で作業すること、オペレータが遠隔および危険区域の外で作業できるようにする、完全に新しい分野の操作を生じさせる地雷又は不発弾の除去を伴う作業、セメント工場等のプラントの炉のデスケーリング、運転者が遠隔で作業できるようにするクレーンとしての掘削機の使用を伴い、このようにして物体／積荷等を置くための視線を可能にする作業、オペレータが機械の運転台から作業を観察することが不可能であるチャンバ又は坑道の片づけを伴う作業、災害激甚地及びなんらかの理由でオペレータが遠隔で作業する方がより安全又はより現実的である状況の回復及び調査での緊急作業による使用を含むが、これに限定されるものではない産業上の利用のための大きな能力及び範囲を有する。
【００６５】
本発明は、機械サーボ油圧システムと接続し、以下を含む。
【００６６】
取付フレーム：機械本体又は機械サポート油圧マニホールドブロック及び電子制御装置の任意の場所にボルトで留められる。電子制御装置：無線遠隔制御から信号を受信し、比例ソレノイドバルブにコマンドを送達する。比例ソレノイドバルブが設置された油圧マニホールドブロック。無線遠隔制御送信機：ハンドヘルドのユニットが制御装置に取り付けられた機械に信号を送信する。シャトルバルブ：シャトルバルブを介して機械メイン制御ブロックのスプールを操作するために、運転台内制御手段又は遠隔制御システムのどちらかから作動液を導く。
【００６７】
電子制御装置はハンドヘルドの送信機から無線信号を受信し、可変電圧出力を介して油圧マニホールドブロックに取り付けられた比例ソレノイドバルブにこれらの信号を送信する。電子制御装置は、油圧マニホールドシステムを起動するために、送信機から受信された無線信号を電子コマンドに送信する。電子制御装置からのコマンドは油圧マニホールドシステムを起動する。
【００６８】
電子制御装置からのコマンドは比例ソレノイドバルブを起動し、パイロットサーボホースを通る流れが機械メイン制御バルブブロックを起動できるようにする。
【００６９】
電子制御装置は、機械エンジンも制御する。電子制御装置はハンドヘルドの送信機を通してオペレータから信号を受信する。
【００７０】
コマンドは、開始／停止、低速／高速、Ｒ．Ｐ．Ｍ．＋−、警笛、オン／オフデジタルコマンド、緊急停止等の機能を制御するために送信できる。電子制御装置は、オペレータに通知又は警告するためにハンドヘルドの送信機に情報及び警告を中継する。係るメッセージの例：オイルレベル低、油圧警告、温度警告、及びシステム誤動作。
【００７１】
本発明の専用油圧マニホールドは、２０などの任意の数、比例減圧ソレノイドバルブを収容する。油圧マニホールドは機械上の油圧パイロットシステムに接続される。パイロット圧力はポート「Ｐ」に接続され、返りはポート「Ｔタンク」に接続される。油圧パイロットサーボラインを通るマニホールドからの流れはシャトルバルブの一方の入口ポートに接続し、これにより、マニホールドからの流れを機械のメイン油圧制御ブロックに伝える。流れは、比例バルブが電子制御装置からコマンドを受信すると開始し、電子制御装置はオペレータによって起動されるハンドヘルドの無線送信機からその信号を受信する。
【００７２】
マニホールドは低いシステム圧力及び機械パイロットシステム流れを考慮するこの用途のために設計され、構築される。
【００７３】
シャトルバルブは、流体がバルブの中に流れ込む２つの入口ポート、及びバルブの中からの流体の流れのための１つの出口アウトレットポートを有する。シャトルバルブは往復する又は移動するバルブ部材を有し、これにより入口ポートの内の一方を通る流れが、バルブ部材により横断させ、他方の入口ポートを遮断させ、流体の流れは出口アウトレットポートの中から導かれる。
【００７４】
本発明の取付フレームは、ボルトを受け入れ、定位置にボルトを固定するために取付け領域内に穴が開けられるように設けられたテンプレートを使用する。
【００７５】
電子制御装置及び比例ソレノイドバルブが取り付けられた油圧マニホールドブロックを含んだインタフェースモジュールは、取付フレームに固定される。マニホールドブロックは取付フレームにボルトで留められ、電子制御装置は機械運転中に衝撃による振動を削減するためにラバーマウントに取り付けられる。
【００７６】
マニホールドブロックへの油圧供給は、機械サーボパイロットシステムに連結し、マニホールドブロック上のポートに管の経路を定めることによって接続される。戻し管はマニホールドブロックから油圧タンクに経路を定められ、既存の戻し管又は供給ラインに接続される。
【００７７】
油圧マニホールドに接続された油圧ホースは取付フレームの基部の開口部を通して、及び取付フレームを取り付けるときにテンプレートを用いて穴を開けられた油圧機器の機械ボンネット又はカバーの対応する穴を通して経路を定められる。これらの油圧ホースはシャトルバルブに接続するために経路を定められ、ケーブルタイを用いて既存のホース及びブラケットに、クリッピングによって固定される。
【００７８】
本発明を機械に取り付けるために、運転台内制御手段からの個別のパイロットサーボホースは特定され、プレートからそのそれぞれのクイックカプラを取り外し、次にシャトルバルブ上の入口ポートの内の１つに接続される同一のクイックカプラで置換することによって切断される。シャトルバルブの他のポートは対応する機能のために遠隔マニホールドブロックから出るホースに接続される。プレートから事前に取り外された元のパイロットサーボクイックカプラはシャトルバルブポートＣの出口ポートに接続され、油圧機器の特定の機能のために接続を完了する。このプロセスは、遠隔マニホールドブロックからのすべてのホースがシャトルバルブを介してメイン制御ブロックへのそのそれぞれのホースに接続されるまで、すべての機能について繰り返される。
【００７９】
比例ソレノイドバルブは油圧マニホールドに取り付けられる。これらのバルブは電子制御装置から可変電圧入力を受け取り、機械メイン制御ブロックに可変油圧圧力出力を送達できる。この種の制御は機械機能の円滑な無段操作を可能にする。カートリッジドロップインタイプのバルブはシステムのサイズ及び重量を削減するためにこのシステムで使用される。
【００８０】
本発明の態様はほんの一例として説明され、添付の特許請求の範囲に定められるその範囲から逸脱することなく、本発明の態様に対して追加及び／または修正が加えられ得ることが理解されるべきである。
【図１】
2017503944.tif 000003
【図２】
2017503944.tif 000004
【図３】
2017503944.tif 000005
【図４】
2017503944.tif 000006
【図５】
2017503944.tif 000007
【国際調査報告】
2017503944.tif 000008
2017503944.tif 000009
2017503944.tif 000010