(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、前記油圧ポンプとによって駆動される複数個の作業装置アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられて、前記アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブを備えた油圧式建設機械の自動振動装置において、
運転者による前記作業装置アクチュエータの作動指令を入力する各作業装置の操作レバーと、
前記操作レバーの作動指令を所定の電圧信号に変換させる電位差計と、
オン／オフ切換えによって前記作業装置アクチュエータの状態を一般作業状態または自動振動状態に切り換える自動振動スイッチと、
振幅比例係数と振動数比例常数とが予め貯蔵され、前記自動振動スイッチのオン時、前記電位差計と前記自動振動スイッチからの信号が入力されると、前記電位差計からの電圧信号に比例して前記振幅比例常数及び振動数比例常数を利用して演算処理し、前記作業装置の振幅と振動数とが変化された所定の電流信号に変換して出力するコントローラと、及び
前記コントローラからの前記電流信号が印加されて、この電流信号によって出力油圧と流量とを調節して前記コントロールバルブを制御する電磁比例バルブと、を備えて構成されることを特徴とする油圧式建設機械の自動振動装置。
【請求項２】
アーム、ブーム及びバケット等の各アクチュエータ中、少なくとも一つのアクチュエータを自動振動スイッチのオン切り換えによって自動的に間欠往復運動させて振動を発生させる油圧式の建設機械の自動振動方法において、
前記自動振動スイッチがオン状態で前記アクチュエータを操作するそれぞれの操作レバーの操作量が入力される入力段階と、
前記入力段階から伝達された信号に比例して振幅比例常数と振動比例常数とによって演算して振動数と振幅とを決定する演算段階と、
前記演算段階で決定された振動数と振幅とを出力する出力段階と、及び
前記出力段階の電気信号に対応して各アクチュエータに間欠的に油圧を供給する段階と、から構成されることを特徴とする油圧式の建設機械の自動振動方法。
【請求項３】
前記演算段階は、
自動操作中に前記操作レバーの一方向操作によって振幅比例常数と振動数比例常数中、いずれかを０にして、これと対応する他方向操作によって前記０にした比例常数は本来の値で復元し他の比例常数を０にして操作レバーの操作方向に沿って振幅と振動数中、ある一つのみ変化するように操作することを特徴とする請求項２に記載の油圧式の建設機械の自動振動方法。
【請求項４】
アーム、ブーム及びバケット等の各アクチュエータ中、少なくとも一つのアクチュエータを自動的に間欠往復運動させて振動を発生させる油圧式の建設機械の自動振動方法において：
前記アクチュエータの振幅と振動数とは選択された作業形態によって前記アクチュエータの間欠往復運動を自動的に行い、アクチュエータ操作用の操作レバーを介入して操作した場合には、その操作量によって該アクチュエータの振幅と振動数とが可変して自動振動するようにすることを特徴とする油圧式の建設機械の自動振動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式の建設機械の自動振動装置及び方法に関し、特にアーム、ブーム及びバケット等の作業装置が設けられた油圧式の建設機械の掘削作業及び地面押し固め作業等に使われる自動振動方法及び自動振動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、従来の油圧式の建設機械、特に、掘削機の掘削作業中、バケットでつちを汲み取る動作にバケットに負荷がたくさんかかるので、作業機を振動させながら土石を細かく壊す場合、または地面押し固め作業をする場合に、運転者が直接、操作レバーを操作してむずかしく振動作業をした。このような手動作業から自動的に振動作業を行うための従来の技術はアーム、ブーム及びバケット等の各アクチュエータ中で作業に関連されたアクチュエータを自動的に間欠往復運動させて自動振動を行う技術があり、この技術に基づいたさらに他の技術は、操作者が操作レバーを作動して発生する電気信号に対応して振幅を変化させることができるようにして掘削作業及び地面押し固め作業等を行う時、操作の便利を加える技術がある。例えば、日本特許公開公報平６−９９９４８号を見ると、（図２参照）自動振動スイッチ１０と振動モードスイッチ１１と作業モードスイッチ１２とを備えて、この自動振動スイッチ１０のオン状態で、作業モードスイッチ１２から選択した信号と振動モードスイッチ１１から選択した信号が入力されてコントローラ９で演算されて、このコントローラ９からの指令信号に対応して各アクチュエータ１３に間欠的に油圧を供給する手段を備えて、各アクチュエータ１３の上昇側の振幅ｅ１と下降側の振幅ｅ２をｅ１＝ｅ２にして自動振動させて、その上に作業機レバー８を操作した時の操作量に対応した信号をコントローラ９に入力し、その加算された信号をコントローラ９で算して、このコントローラからの指令信号に対応して、各アクチュエータ１３に間欠的に油圧を供給する手段の作動量を変化させて、各アクチュエータの上昇側の振幅ｅ１と下降側の振幅ｅ２とをｅ１＞ｅ２またはｅ１＜ｅ２にして自動振動させることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような技術は自動振動状態で操作レバーの操作量によってただ作業機の振幅のみが変化されて、作業機の振幅数を変化させるためには異なる切り換えスイッチが必要だった。
【０００４】
また、操作レバーの操作とは別途にアーム、ブーム、バケット等の作業装置中で、どの作業装置を振動させることかを決定する切り換えスイッチが必要だった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、掘削及び地面押し固め作業等に使われる自動振動の作業中で操作者の操作レバーの操作量に比例して、これに対応する該作業装置の振幅と振動数とが変化されるようにすることによって、装置をもっと単純化し、自動振動遂行方法をもっと便利にする油圧建設機械の自動振動装置及び方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、請求項１の発明は、油圧ポンプと、前記油圧ポンプとによって駆動される複数個の作業装置アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられて、前記アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブを備えた油圧式建設機械の自動振動装置において、
運転者による前記作業装置アクチュエータの作動指令を入力する各作業装置の操作レバーと、前記操作レバーの作動指令を所定の電圧信号に変換させる電位差計と、オン／オフ切換えによって前記作業装置アクチュエータの状態を一般作業状態または自動振動状態に切り換える自動振動スイッチと、振幅比例係数と振動数比例常数とが予め貯蔵され、前記自動振動スイッチのオン時、前記電位差計と前記自動振動スイッチからの信号が入力されると、前記電位差計からの電圧信号に比例して前記振幅比例常数及び振動数比例常数を利用して演算処理し、前記作業装置の振幅と振動数とが変化された所定の電流信号に変換して出力するコントローラと、及び前記コントローラからの前記電流信号が印加されて、この電流信号によって出力油圧と流量とを調節して前記コントロールバルブを制御する電磁比例バルブと、を備えて構成されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、アーム、ブーム及びバケット等の各アクチュエータ中、少なくとも一つのアクチュエータを自動振動スイッチのオン切り換えによって自動的に間欠往復運動させて振動を発生させる油圧式の建設機械の自動振動方法において、
前記自動振動スイッチがオン状態で前記アクチュエータを操作するそれぞれの操作レバーの操作量が入力される入力段階と、前記入力段階から伝達された信号に比例して振幅比例常数と振動比例常数とによって演算して振動数と振幅とを決定する演算段階と、前記演算段階で決定された振動数と振幅とを出力する出力段階と、及び前記出力段階の電気信号に対応して各アクチュエータに間欠的に油圧を供給する段階と、から構成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の望ましい特徴によると、さらに前記演算段階は、自動操作中で前記操作レバーの一方向操作によって振幅比例常数と振動数比例常数中のいずれかを０にして、これと対応する他方向操作によって前記０にした比例常数は本来の値に復元し他の比例常数を０にして操作レバーの操作方向に沿って振幅と振動数中、ある一つのみが変化するように操作することである。
【０００９】
望ましくは、アーム、ブーム及びバケット等の各アクチュエータ中、少なくとも一つのアクチュエータを自動的に間欠往復運動させて振動を発生させる油圧式の建設機械の自動振動方法において、前記アクチュエータの振幅と振動数とは選択された作業形態によって前記アクチュエータの間欠往復運動を自動的に行い、アクチュエータ操作用の操作レバーを介入して操作した場合には、その操作量により該アクチュエータの振幅と振動数とが可変して自動振動するようにすることを特徴とする油圧式の建設機械の自動振動方法が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の望ましい実施例を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例による油圧式の建設機械の自動振動装置を概略的に示した油圧回路図及び器具図である。
【００１２】
図示されたように、二つの操作レバー１が設けられて、この操作レバー１の操作量を電圧信号を切り換えさせてくれる電位差計（potentiometer ）２が設けられて、この電位差計の電圧信号を入力受けて演算して、その結果値を電流信号に出力するコントローラ４が設けられる。または、コントローラ４によって出力された電流信号により出力油圧と流量とを調節してコントロールバルブ６を操作する電子比例バルブ５が設けられて、コントロールバルブ６の操作程度によって自動振動するブーム、アーム及びバケットの各作業アクチュエータ７が設けられて、また、自動振動技能の遂行良否に関する信号を決定してコントローラ４へ信号を送る自動振動スイッチ３が設けられる。
【００１３】
前述したコントローラ４は電位差計２の電圧信号と自動振動スイッチ３のオン／オフ信号が入力される入力ポート４ａと、振幅比例常数ｋ１と振動数比例常数ｋ２等とが既に設定されたロームＲＯＭ４ｂと、入力ポート４ａから受けた信号とロームＲＯＭ４ｂに貯蔵されている内容を基礎にして演算処理するＣＰＵ４ｃと、このＣＰＵによって出力された信号によって電流信号を出力させてくれるＡＭＰ回路４ｄ及びこのＡＭＰ回路の出力電流信号を電磁比例バルブ５で出力する出力ポート４ｅになっている。
【００１４】
以下、このように構成された本実施例の作動を説明する。
【００１５】
自動振動スイッチ３がオン状態に切り換えられると、ブーム、アーム及びバケットの各作業アクチュエータ７が掘削、引揚、積荷等の一般作業が行われる作業状態で自動振動が行われる作業状態に切り替われて、続けて操作レバー１を操作することによって作業装置７の振幅と振動数とを変更することができる。
【００１６】
すなわち、自動振動スイッチ３がオン状態の時、ブーム作動操作レバー１ａをブーム上昇またはブーム下降の方向に動けば、ブーム作動操作レバー１ａの電位差計２ａがブーム上昇またはブーム下降操作に対する操作量を電圧信号として出力してこの電圧信号がコントローラ４の入力ポート４ａから伝達される。したがって、この電圧信号の大きさに比例して振幅比例常数ｋ１と振動数比例常数ｋ２とによってブームの振幅と振動数とが変化されるように電流信号を出力するように指定されているＲＯＭ４ｂの指示によってＣＰＵ４ｃが演算してＡＭＰ回路４ｄと出力ポート４ｅを介してこの電流信号を電磁比例バルブ５ａに出力する。これによって、ブーム作動コントロールバルブ６ａが電磁比例バルブ５ａの出力パイロット油圧によって作動して、つまり、ブーム作動アクチュエータ７ａが決められた振幅と振動数ほど自動振動を行うことである。
【００１７】
さらに、ブーム作動の操作レバーを中立位置に切り換えることになれば、ブーム作動の操作レバー１ａの電位差計２ａが操作レバーの中立位置に対する電圧信号を出力してこの電圧信号がコントローラの入力ポート４ａから伝達される。したがって、この中立位置の電圧信号に対して振幅Ａと振動数ＢとをＡ＝Ｂ＝０にするように電流信号を出力することで指定されているＲＯＭ４ｂの指示によってＣＰＵ４ｃが演算し、この電流信号を電磁比例バルブ５ａに出力して、結果的にブーム作動のアクチュエータ７ａは自動振動をしない。
【００１８】
一方、バケット及びアーム作動の操作レバー１ｂ、１ｃと電位差計２ｂ、２ｃ、各作動のアクチュエータ７ｂ、７ｃ等のバケット及びアーム自動振動のための作動は前述したブームの自動振動と同一であるので、ここにはくわしい説明は省略する。
【００１９】
本発明の他の実施例を説明する。
【００２０】
本実施例の構成は前述した一実施例と構成は同一であり、前述した一実施例でのＲＯＭ４ｂからのブーム上昇の操作レバー１ａの操作なりブーム下降の操作レバーの操作なり関係なく電位差計２ａの電圧信号の大きさに比例して振幅比例常数ｋ１と振動数比例常数ｋ２とによって振幅と振動数とを変化するように電流信号を出力することで指定されていることとは違って本実施例にはＲＯＭ４ｂがブーム操作レバー１ａの電位差計２ａにブーム上昇の電圧信号に対して振幅比例常数ｋ１＝０になって電流信号に比例して振動数のみが変化するように電流信号を出力することで指定されていて、ブーム操作レバーの電位差計２ａでブーム下降の電圧信号に対して振動数比例常数ｋ２＝０になって電流信号に比例して振幅のみが変化するように電流信号を出力することで指定されている。
【００２１】
バケット及びアーム作動の操作レバーと電位差計、作動アクチュエータ等のバケット及びアーム自動振動の遂行部品も前記した手順によって作動してバケット及びアームについて自動振動技能を遂行する。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による油圧式の建設機械の自動振動装置及び方法によると、自動振動の作業中に操作レバーの操作によって振幅及び振動数を変化すると共に別途の作業装置の選択スイッチなくこれに該当するアクチュエータが自動的に選択されて作動することによって、アーム、ブーム、バケット等の作業装置のある油圧式の建設機械の掘削及び地面押し固め作業等に使われる自動振動を行う時、構成装置をもっと単純化して、自動振動の遂行方法をもっと容易にする効果がある。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による油圧式の建設機械の自動振動装置を概略的に示した図である。
【図２】従来の自動振動装置を示した油圧式の建設機械の図である。
【符号の説明】
１    操作レバー
２    電位差計
３    自動振動スイッチ
４    コントローラ
４ａ    入力ポート
４ｂ    ローム（ＲＯＭ）
４ｃ    ＣＰＵ
４ｄ    ＡＭＰ回路
４ｅ    出力ポート
５    電磁比例バルブ
６    コントロールバルブ
７    アクチュエータ
【図１】
0003741501.tif 000002
【図２】
0003741501.tif 000003