JPH08200304A - 油圧作業機械の緩衝制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧シリンダーのピストンが行程端に接近し
た時に、その移動方向を検出することなく、ピストンと
カバー壁面との衝突による衝撃を確実に緩和しながら、
ピストンが行程端から離間する時、あるいはピストンが
行程端近傍に位置する状態で微操作作業を行う時の操作
性を何ら損なうことのない油圧作業機械の緩衝制御装置
を提供する。 【構成】 変位検出器４１〜４３で検出された各シリン
ダー１１〜１３のピストンの変位がその行程端に近接す
るものであった時は、制御ユニット１０は内蔵するＲＯ
Ｍから読み出した油圧シリンダーのピストンの変位量と
パイロット圧を制限する制限値とを対応付ける対応表の
データに基づいて、変位検出器４１〜４３により検出し
たピストンの変位量に対応する制限値を演算し、その制
限値に対応する駆動信号を減圧弁１７〜１９（ａ，ｂ）
に出力して手動操作弁３１〜３３を介して供給されたパ
イロット圧を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は操作レバーの操作に対応
して流量制御弁のスプールを互いに対向する方向に押し
込むパイロット圧をそれぞれ供給して油圧シリンダーに
流入および流出する圧油の方向および流量を制御するこ
とにより、油圧シリンダーを伸縮させて油圧ショベル等
の作業装置を作動させる油圧作業機械の緩衝制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧作業機械、例えば、油圧ショベルを
最大操作量で操作した時に、移動するシリンダーが減速
されることなく行程端に達すると、ピストンとカバー壁
面との衝突による衝撃によりピストンやカバーが破損し
たり、大きな騒音を発したりする。また、衝撃の振動が
操縦室に伝播して操作者に不快感を与えたり、さらに
は、操作に支障を生じたりする。そこで、かかる油圧シ
リンダーの行程端における衝撃を緩和するための種々の
提案が成されている。例えば、実開昭５８−１３５５０
６号公報にはシリンダー内のピストン端面近傍に設けら
れた円筒部と該円筒部先端に形成されたテーパー部から
成るクッション部材と、シリンダーを施蓋するシリンダ
ーカバーに設けられ、クッション部材の前記円筒部が嵌
入する円筒穴と該円筒穴の奥所に段差を有して形成さ
れ、前記テーパー部が嵌入する小径部から成る有底状の
クッション室とを有したシリンダークッション装置が開
示されている。この考案によれば、シリンダーの行程端
付近に形成される多段の固定絞りにより圧油の流れが絞
られるため、ピストンの滑らかな減速が実現でき、シリ
ンダーの行程端における衝撃を緩和することができる。

【０００３】また、機械的な工夫によらずにシリンダー
の行程端における衝撃を緩和する方法としては、特開平
５−１９６００４号公報に、作業機のシリンダーのスト
ローク方向の位置を検出するシリンダー位置検出手段
と、シリンダーの伸縮移動方向を検出する移動方向検出
手段と、この両手段からの信号により、シリンダーが行
程端に近付く方向に移動する時は行程端までの偏差に応
じて１から徐々に０に近付くようなレバー装置のレバー
信号に対する利得Ｇ（０＜Ｋ＜１）を演算するレバー利
得演算手段と、レバー装置からの操作指令に利得Ｇを乗
じる乗算部と、この乗算部の出力によりシリンダーの駆
動を制御するシリンダー制御手段を備えた自動クッショ
ン制御装置が開示されている。この発明によれば、シリ
ンダーの行程端までの距離に応じて操作者の操作による
レバー信号を減衰させることにより、操作者の操作性を
損なうこと無くシリンダーの停止時の衝撃を緩和するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の技術
においてはシリンダー内部に形成された固定絞りによっ
てシリンダーの行程端における衝撃を緩和するため、装
置の衝撃緩和性能は固定絞りの加工精度に依存し、所望
の性能を得るのが難しい。さらに、機械式の衝撃緩和機
構であるため、衝撃緩和特性を変更することができな
い。油圧ショベルのシリンダーの衝撃緩和性能が強すぎ
る場合には、例えば、シリンダーの行程端における衝撃
を利用してバケットに付着した土を払い落とそうとして
も、行程端でシリンダーが急速に減速されるためかかる
作業を実行することができない。また、後者の技術にお
いてはシリンダーの伸縮移動方向を検出する手段が必要
であり、また、シリンダーの行程端における移動速度に
関係なく減速されるため、ピストンがシリンダーの行程
端付近に位置する状態での緩やかな作業を行う場合の操
作性が損なわれてしまう。本発明は従来技術におけるか
かる問題点を解消すべく成されたものであり、油圧シリ
ンダーのピストンが行程端に接近した時に、その移動方
向を検出することなく、ピストンとカバー壁面との衝突
による衝撃を確実に緩和しながら、ピストンが行程端か
ら離間する時、あるいはピストンが行程端近傍に位置す
る状態で微操作作業を行う時の操作性を何ら損なうこと
のない油圧作業機械の緩衝制御装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、作業装置を作動させる油圧シリンダーに流
入および流出する圧油の方向および流量を制御する流量
制御弁と、操作レバーの操作に対応して流量制御弁のそ
れぞれのパイロット圧受け部にスプールを互いに対向す
る方向に押し込むパイロット圧を供給するパイロット圧
供給手段とを具えると共に、ピストンの変位量を直接的
または間接的に検出する変位検出手段と、パイロット圧
供給手段によりパイロット圧受け部に供給されるパイロ
ット圧をそれぞれ減圧させる減圧手段と、変位検出手段
により検出したピストンの変位量がピストンの行程端に
近接するものであった時に、減圧手段を制御して、該ピ
ストンを行程端側に変位させるように流量制御弁のパイ
ロット圧受け部に供給されているパイロット圧供給手段
からのパイロット圧のみを、ピストンの行程端との距離
の減少に応じて制限するパイロット圧制限手段を有する
ことにより、油圧シリンダーのピストンの行程端におけ
る衝撃を緩和するようにしたものである。

【０００６】

【作用】パイロット圧供給手段は操作レバーの操作に対
応して流量制御弁の所定のパイロット圧受け部にスプー
ルを一方向に押し込むパイロット圧を供給する。これに
より、流量制御弁による油圧シリンダーに流入および流
出する圧油の方向および流量の制御が行われ、作業装置
が作動する。変位検出手段はピストンの変位量を直接的
または間接的に検出し、その検出したピストンの変位量
がピストンの行程端に近接するものであった時には、パ
イロット圧制限手段は減圧手段を制御して、該ピストン
を行程端側に変位させるように流量制御弁のパイロット
圧受け部に供給されているパイロット圧供給手段からの
パイロット圧のみを、ピストンの行程端との距離の減少
に応じて制限する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る油圧シ
ョベルの油圧駆動回路図、図２は同じく、油圧ショベル
の斜視図である。まず、図２において、Ｉは土木建設作
業を行う多関節型のフロント装置、IIはフロント装置Ｉ
を前部に支持すると共に移動可能な車体、１は車体IIに
一端が回動自在に支持されたブーム、２はブーム１に一
端が回動自在に支持されたアーム、３は後端がアーム２
に回動自在に支持されたバケット、４はフロント装置Ｉ
を支持した状態で旋回可能な上部旋回体、５は上部旋回
体４を回転自在に支持すると共に走行可能な下部走行体
である。図１において、６はアクチュエーター駆動用の
作動圧油の供給源となる油圧ポンプ、７はパイロット圧
油の供給源となるパイロット油圧ポンプ、８は作動圧油
を回収する油タンク、１０はマイクロコンピューターで
構成され、入力操作による操作指令や各種検出器で検出
された検出情報に従って各シリンダー１１〜１３の緩衝
制御等の各アクチュエーターを制御するための制御信号
を出力する制御ユニット（パイロット圧制限手段）、１
１，１２および１３はそれぞれブーム１、アーム２およ
びバケット３を駆動するブームシリンダー、アームシリ
ンダーおよびバケットシリンダー、１４は上部旋回体４
を旋回させる旋回モーター、１５，１６はそれぞれ左右
の走行モーター、１７（ａ，ｂ），１８（ａ，ｂ），１
９（ａ，ｂ）は後述するそれぞれの手動操作弁と流量制
御弁との間のパイロット油圧管路中に設けられた減圧
弁、２１〜２６は上記各シリンダー１１〜１３、各モー
ター１４〜１６と油圧ポンプ６との間をそれぞれ並列に
接続する作動油圧管路中に設けられた流量制御弁であ
る。

【０００８】また、２７，２８はそれぞれ油圧ポンプ
６，７の吐出側の油圧が予め定められた値以上になった
時に開路するリリーフ弁、２９は緩衝制御運転を指令す
るための緩衝指令スイッチ、３１〜３６は操作者の手動
操作レバーの操作に従って、上記各流量制御弁２１〜２
６の切替え動作により上記各シリンダー１１〜１３、各
モーター１４〜１６に供給される作動圧油の流量を制御
するパイロット圧油をそれぞれ各流量制御弁２１〜２６
のパイロット受け部に供給するための手動操作弁、４１
〜４３はそれぞれブームシリンダー１１、アームシリン
ダー１２およびバケットシリンダー１３にそれぞれ付設
されてそれらの変位を直接、状態量として検出する変位
検出器（シリンダーストロークセンサー）である。

【０００９】緩衝指令スイッチ２９が投入された時は、
制御ユニット１０は変位検出器４１〜４３からの変位検
出信号に基づいて減圧弁１７（ａ，ｂ）〜１９（ａ，
ｂ）に対して開口量を制御する駆動信号を出力し、各シ
リンダー１１〜１３の行程端近傍でのシリンダー緩衝制
御を行う。以下に、実施例の説明を簡単にするためにブ
ームシリンダー１１のシリンダー緩衝制御に限定して動
作説明するが、他のシリンダー１２，１３のシリンダー
緩衝制御も全く同様である。図３および図４はそれぞれ
制御ユニット１０のブームシリンダー緩衝制御機能ブロ
ック図およびブームシリンダー緩衝制御の流れ図であ
る。これらの図を参照してブームシリンダー緩衝制御の
動作を説明する。

【００１０】制御ユニット１０にはＲＯＭ１０１ａ，１
０１ｂが内蔵されていて、このＲＯＭ１０１ａ，１０１
ｂにはそれぞれ図３に示すようなブームシリンダー１１
のピストンの変位Ｘと減圧弁１７ａ，１７ｂに対する制
限圧Ｐ_a ，Ｐ_b の対応表のデータが記憶されている。即
ち、制限圧Ｐ_a は最小値から最大値に近い変位Ｘに対し
ては一定の最大制限圧Ｐ_max であるが、変位Ｘの最大値
に近付くと急激に低下し、変位Ｘの最大値で最小制限圧
Ｐ_min になる。一方、制限圧Ｐ_b は変位Ｘの最小値で最
小制限圧Ｐ_min で、変位Ｘが最小値から増大すると急激
に増大してやがて一定の最大制限圧Ｐ_max になる。つま
り、ブームシリンダー１１のピストンが移動してシリン
ダーの一方または他方の端部に接近すると制限圧Ｐ_a ，
Ｐ_b の値が急激に低下するように対応付けられている。

【００１１】変位検出器４１が検出したブームシリンダ
ー１１のピストンの変位Ｘの変位検出信号ｘは制御ユニ
ット１０の比較演算回路１０２ａ，１０２ｂに入力し、
そこで、ＲＯＭ１０１ａ，１０１ｂから読み出された変
位Ｘの値に対応する制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b のデータと対照さ
れ、該当する制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b のデータが出力される。
これらの制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b のデータは最大制限圧Ｐ_max
のデータと共に切替回路１０３ａ，１０３ｂに入力し、
緩衝指令スイッチ２９の切替信号に従って、それらの何
れかが選択されてパイロット制御圧Ｐ_ao，Ｐ_bo信号とし
て出力される。パイロット制御圧Ｐ_ao，Ｐ_bo信号は増幅
器１０４ａ，１０４ｂにより増幅されて減圧弁１７ａ，
１７ｂの受電部に供給される。減圧弁１７ａ，１７ｂは
手動操作弁３１により制御されたパイロット油圧をパイ
ロット圧制御圧Ｐ_ao，Ｐ_bo信号の値に応じて制限する。
減圧弁１７ａ，１７ｂにより圧力を制限されたパイロッ
ト油は流量制御弁２１のパイロット受け部に供給され、
そのパイロット圧により流量制御弁２１のスプールが移
動することによって、ブームシリンダー１１のピストン
の移動方向および速度が制御される。

【００１２】図４に示すように、変位検出器４１が検出
したブームシリンダー１１のピストンの変位Ｘの変位検
出信号ｘは制御ユニット１０に随時取り込まれ（Ｓ
１）、比較演算回路１０２ａでＲＯＭ１０１ａから読み
出されたブームシリンダー１１のピストンの変位Ｘと減
圧弁１７ａに対する制限圧Ｐ_a の対応表のデータと比較
対照され、該当する制限圧Ｐ_a のデータが出力される
（Ｓ２）。次に、緩衝指令スイッチ２９がオン状態にあ
るか否かを判断し（Ｓ３）、その結果がＹｅｓならば、
パイロット制御圧Ｐ_aoの値を比較演算回路１０２ａから
出力された制限圧Ｐ_aとし（Ｓ４）、判断結果がＮｏな
らば、パイロット制御圧Ｐ_aoの値を一定の最大制限圧Ｐ
_max にする（Ｓ５）。

【００１３】このように、本実施例ではブームシリンダ
ー１１のピストンが移動して、その行程端に近付くと手
動操作弁３１により制御されたパイロット油圧に関わら
ず、流量制御弁２１のパイロット受け部に供給されるパ
イロット油の圧力は制限圧Ｐ_a に制限され、しかも、ブ
ームシリンダー１１のピストンがその行程端に近付く
程、急速に減少して最小値Ｐ_min になり、行程端から遠
ざかる時はパイロット油の圧力は何ら制限されないか
ら、操作性をあまり損なうことなく、ブームシリンダー
１１（他のシリンダー１２，１３も同様であるが）の行
程端における衝撃を緩和してピストンやカバーの破損、
あるいは大きな騒音の発生を効果的に防止できる。

【００１４】また、衝撃の緩和は流量制御弁２１のパイ
ロット受け部に供給されるパイロット油の圧力制限に因
っているため、ブームシリンダー１１のピストンの変位
Ｘがその行程端近傍であっても、手動操作弁３１により
制御されたパイロット油圧が制限圧Ｐ_a を越えない場
合、即ち、ブームシリンダー１１の行程端近傍で微操作
作業を行っている時には、その操作性が損なわれること
がない。もちろん、シリンダー緩衝制御が不要な時は緩
衝指令スイッチ２９をオフ側に切り替えることにより、
手動操作弁３１の操作により流量制御弁２１の作動油流
出方向および流量を制御して、ブームシリンダー１１の
移動方向および速度を切り替える通常のブームシリンダ
ー制御を行うことができる。

【００１５】本実施例では制御ユニット１０はマイクロ
コンピューターで構成されているが、比較的簡単なアナ
ログ回路で構成することもできる。このように、制御ユ
ニット１０をアナログ回路で構成した本発明の第２の実
施例を説明する。図５は第２の実施例に係る制御ユニッ
ト１０のブームシリンダー緩衝制御機能ブロック図であ
る。第１の実施例と同一または同一と見做せる箇所には
同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。以下
の説明においても同様とする。本実施例では第１の実施
例におけるＲＯＭ１０１ａ，１０１ｂおよび切替回路１
０３ａ，１０３ｂがそれぞれアナログ関数発生回路１０
５ａ，１０５ｂおよびリレー１０６ａ，１０６ｂに置き
換えられている。

【００１６】アナログ関数発生回路１０５ａ，１０５ｂ
はブームシリンダー１１のピストンの変位Ｘが与えられ
た時に、前述の変換特性を有した変換アナログ関数を発
生させる回路であり、制御ユニット１０に変位検出器４
１が検出したブームシリンダー１１のピストンの変位Ｘ
の変位検出信号ｘが入力すると、比較演算回路１０２
ａ，１０２ｂはブームシリンダー１１のピストンの変位
Ｘの値に対応する制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b を演算して出力す
る。リレー１０６ａ，１０６ｂは緩衝指令スイッチ２９
の断続操作に従って、制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b の入力信号と最
大制限圧Ｐ_max の入力信号を切り替えて出力する。その
他の構成および動作は第１の実施例のものと変わらな
い。本実施例では制御ユニット１０にマイクロコンピュ
ーターを用いていないので、ノイズ信号が多い環境にお
いても誤動作の虞が少なく、安定したシリンダー緩衝制
御を行うことができる。

【００１７】上述の実施例では各シリンダー１１〜１３
のピストンの変位を直接、状態量として検出するように
したが、各シリンダー１１〜１３の接続部の関節角を検
出してシリンダー１１〜１３のピストンの変位を演算し
て上述のシリンダー緩衝制御を行うことにより、各シリ
ンダー１１〜１３の行程端における衝撃を緩和すること
もできる。以下に、かかる変位検出機構を備えた本発明
の第３の実施例を説明する。図６および図７はそれぞれ
第３の実施例に係る油圧ショベルの油圧駆動回路図およ
び油圧ショベルの斜視図である。図７に示すように、本
実施例では車体IIとブーム１、ブーム１とアーム２、ア
ーム２とバケット３の関節部にそれぞれ相互の間の回動
角を検出する回転式ポテンショメーターから成る角度検
出器４４，４５，４６がそれぞれ配設されている。角度
検出器４４，４５，４６で検出されたそれぞれの関節部
の角度信号は制御ユニット１０に入力される。

【００１８】図８および図９はそれぞれ本実施例に係る
制御ユニット１０のブームシリンダー緩衝制御機能ブロ
ック図およびブームシリンダー緩衝制御の流れ図であ
る。本実施例においてもブームシリンダー１１のみのシ
リンダー緩衝制御機構とその動作を説明するが、他のシ
リンダー１２，１３も全く同様である。角度検出器４４
で検出された車体IIとブーム１との間の回動角θ₁ を検
出した角度信号は制御ユニット１０の座標変換回路１０
７に入力され、そこで、予め計算で求められた回動角θ
₁ をブームシリンダー１１のピストンの変位Ｘに変換す
る座標変換が行われる。座標変換回路１０７から出力さ
れた変位検出信号ｘは比較演算回路１０２ａ，１０２ｂ
に入力され、以下、第１の実施例と同様の経過を辿って
パイロット制御圧Ｐ_ao，Ｐ_bo信号が減圧弁１７ａ，１７
ｂの受電部に供給される。ブームシリンダー緩衝制御の
動作においても、始めに回動角θ₁ をブームシリンダー
１１のピストンの変位Ｘに変換する手順Ｓ０を経た後は
第１の実施例と同様の動作を辿る。

【００１９】上述の実施例では各シリンダー１１〜１
３、各モーター１４〜１６に供給される作動圧油の流量
を制御する流量制御弁２１〜２６の切替え動作はパイロ
ット油圧ポンプ７により供給されたパイロット圧油の手
動操作弁３１〜３６の切替え操作によっていたが、流量
制御弁のパイロット圧受け部に供給されるパイロット圧
油の油圧を手動操作弁により直接制御せずに、電気レバ
ーの操作により間接的に制御するようにしても良い。図
１０、図１１および図１２はそれぞれかかる制御方式に
よる本発明の第４の実施例に係る油圧ショベルの油圧駆
動回路図、制御ユニット１０のブームシリンダー緩衝制
御機能ブロック図およびブームシリンダー緩衝制御の流
れ図である。

【００２０】図１０に示すように、各シリンダー１１〜
１３、各モーター１４〜１６に供給される作動圧油の流
量を制御する流量制御弁２１〜２６のパイロット圧受け
部とパイロット油圧ポンプ７との間の油管路にはそれぞ
れ減圧弁１７（ａ，ｂ）〜２０（ａ，ｂ），３７（ａ，
ｂ），３８（ａ，ｂ）が配設されているが、これらの減
圧弁１７（ａ，ｂ）〜…３８（ａ，ｂ）は操作レバー５
１〜５６の操作量に応じて制御ユニット１０から出力さ
れる駆動信号により、流量制御弁２１〜２６のパイロッ
ト圧受け部に供給されるパイロット圧を制御する圧力制
御弁として機能する。即ち、操作レバー５１〜５６が操
作者により操作されると、操作レバー５１〜５６の操作
量に応じた駆動信号が制御ユニット１０から減圧弁１７
（ａ，ｂ）〜…３８（ａ，ｂ）に出力されるが、各シリ
ンダー１１〜１３の変位がそれらの行程端近傍に達した
時は、それらの変位に応じた制限が駆動信号に加えられ
る。次に、第１の実施例と同様にブームシリンダー１１
のシリンダー緩衝制御に限定して本実施例の動作を説明
する。

【００２１】変位検出器４１が検出したブームシリンダ
ー１１のピストンの変位Ｘの変位検出信号ｘは制御ユニ
ット１０の比較演算回路１０２ａ，１０２ｂに入力し、
そこで、ＲＯＭ１０１ａ，１０１ｂから読み出された変
位Ｘの値に対応する制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b のデータが参照さ
れ、該当する制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b のデータが出力される。
これらの制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b のデータは最大制限圧Ｐ_max
のデータと共に切替回路１０３ａ，１０３ｂに入力し、
緩衝指令スイッチ２９の切替信号に従って、それらの何
れかが選択されて最小値選択回路１０８ａ，１０８ｂに
出力される。最小値選択回路１０８ａ，１０８ｂには操
作レバー５１の操作量に応じた指令値Ｐ_ai，Ｐ_bi信号が
入力されていて、最小値選択回路１０８ａ，１０８ｂは
それぞれ制限圧Ｐ_a ，Ｐ_b と指令値Ｐ_ai，Ｐ_biの何れか
小さい方の値を選択してパイロット制御圧Ｐ_ao，Ｐ_bo信
号として出力する。

【００２２】ブームシリンダー１１のピストンの変位Ｘ
の最大値を与える行程端近傍でのシリンダー緩衝制御は
図１２に示すように、手順Ｓ１から手順Ｓ５までの処理
は第１の実施例と同様であるが、その後、制限圧Ｐ_a が
指令値Ｐ_aiより小さいか否かを判断して（Ｓ６）、その
結果がＹｅｓならば、パイロット制御圧Ｐ_aoを制限圧Ｐ
_a とし（Ｓ７）、判断結果がＮｏならば、パイロット制
御圧Ｐ_aoを操作レバー５１の操作量に応じた指令値Ｐ_ai
とする（Ｓ８）。本実施例では流量制御弁２１〜２６の
流量制御は電気レバーである操作レバー５１〜５６の操
作に因っているので、パイロット油圧回路の構成を簡素
化できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、変位検出手段により検出したピストンの変位
量がピストンの行程端に近接するものであった時に、減
圧手段を制御して、該ピストンを行程端側に変位させる
ように流量制御弁のパイロット圧受け部に供給している
パイロット圧のみを、ピストンの行程端との距離の減少
に応じて制限するようにしたので、油圧シリンダーのピ
ストンが行程端に接近した時に、その移動方向を検出す
ることなく、ピストンとカバー壁面との衝突による衝撃
を確実に緩和しながら、ピストンが行程端から離間する
時、あるいはピストンが行程端近傍に位置する状態で微
操作作業を行う時の操作性を何ら損なうことのない緩衝
制御装置を提供できる。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、油圧シリン
ダーのピストンの変位量とパイロット圧を制限する制限
値とを対応付ける対応表のデータを予め記憶し、これら
のデータを読み出して、変位検出手段により検出したピ
ストンの変位量に対応する制限値を演算するようにした
ので、小型計算機を用いた正確な緩衝制御が可能にな
る。請求項３記載の発明によれば、油圧シリンダーのピ
ストンの変位量とパイロット圧を制限する制限値とを対
応付ける関数値を発生する関数発生手段から発生した関
数値に従って、変位検出手段により検出したピストンの
変位量に対応する制限値を演算するようにしたので、比
較的簡単な電気回路でパイロット圧制限手段を構成する
ことができ、この場合にはノイズ信号が多い環境におい
ても誤動作の虞が少なく、安定したシリンダー緩衝制御
を行うことができる。

【００２５】請求項４記載の発明によれば、パイロット
圧油供給源と、これから供給されたパイロット圧油の方
向および流量を制御する操作レバーとでパイロット圧供
給手段を構成し、操作レバーと流量制御弁のパイロット
圧受け部を接続するパイロット油圧回路の途上に配設さ
れ、パイロット圧制限手段から出力される駆動信号によ
り駆動される減圧弁により減圧手段を構成したので、減
圧弁を駆動するパイロット圧制限手段の回路構成を簡素
化できる。請求項５記載の発明によれば、減圧手段をパ
イロット圧油供給源と流量制御弁のパイロット圧受け部
を接続するパイロット油圧回路の途上に配設される減圧
弁で構成し、パイロット圧供給手段をパイロット圧油供
給源と、減圧弁と、操作レバーの操作に対応した指令信
号の値をピストンの行程端との距離の減少に応じて制限
した駆動信号を減圧弁に出力するパイロット圧制限手段
とで構成したので、パイロット圧油供給源と流量制御弁
のパイロット圧受け部を接続するパイロット油圧回路の
構成を簡素化できる。請求項６記載の発明によれば、油
圧作業機械は油圧ショベルであり、変位検出手段は作業
機の関節角を検出した回動角に基づいて油圧シリンダー
のピストンの変位量を演算するようにしたので、油圧シ
ョベルにおける油圧シリンダーのピストンの変位量を比
較的容易に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る油圧ショベルの油
圧駆動回路図

【図２】同じく、油圧ショベルの斜視図

【図３】同じく、制御ユニットのブームシリンダー緩衝
制御機能ブロック図

【図４】同じく、ブームシリンダー緩衝制御の流れ図

【図５】第２の実施例に係る制御ユニットのブームシリ
ンダー緩衝制御機能ブロック図

【図６】第３の実施例に係る油圧ショベルの油圧駆動回
路図

【図７】同じく、油圧ショベルの斜視図

【図８】同じく、制御ユニットのブームシリンダー緩衝
制御機能ブロック図

【図９】同じく、ブームシリンダー緩衝制御の流れ図

【図１０】本発明の第４の実施例に係る油圧ショベルの
油圧駆動回路図

【図１１】同じく、制御ユニットのブームシリンダー緩
衝制御機能ブロック図

【図１２】同じく、ブームシリンダー緩衝制御の流れ図

【符号の説明】

１ ブーム ２ アーム ３ バケット ６ 油圧ポンプ ７ パイロット油圧ポンプ １０ 制御ユニット １１ ブームシリンダー １２ アームシリンダー １３ バケットシリンダー １７〜２０，３７，３８（ａ，ｂ） 減圧弁 ２１〜２６ 流量制御弁 ２９ 緩衝指令スイッチ ３１〜３６ 手動操作弁 ４１〜４３ 変位検出器 ４４〜４６ 角度検出器 ５１〜５６ 操作レバー １０１（ａ，ｂ） ＲＯＭ １０２（ａ，ｂ） 比較演算回路 １０５（ａ，ｂ） アナログ関数発生回路 １０７ 座標変換回路 １０８（ａ，ｂ） 最小値選択回路 Ｉ フロント装置 II 車体

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【手続補正書】

【提出日】平成７年９月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤島 一雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 足立 宏之 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動油供給源から吐出される圧油により
   伸縮して作業装置を作動させる油圧シリンダーと、該油
   圧シリンダーに流入および流出する圧油の方向および流
   量を制御する流量制御弁と、操作レバーの操作に対応し
   て前記流量制御弁のそれぞれのパイロット圧受け部にス
   プールを互いに対向する方向に押し込むパイロット圧を
   供給するパイロット圧供給手段とを具え、前記油圧シリ
   ンダーのピストンの行程端における衝撃を緩和するよう
   にした油圧作業機械の緩衝制御装置において、前記ピス
   トンの変位量を直接的または間接的に検出する変位検出
   手段と、前記パイロット圧供給手段により前記パイロッ
   ト圧受け部に供給されるパイロット圧をそれぞれ減圧さ
   せる減圧手段と、前記変位検出手段により検出した前記
   ピストンの変位量が前記ピストンの行程端に近接するも
   のであった時に、前記減圧手段を制御して、該ピストン
   を行程端側に変位させるように前記流量制御弁のパイロ
   ット圧受け部に供給されている前記パイロット圧供給手
   段からのパイロット圧のみを、前記ピストンの行程端と
   の距離の減少に応じて制限するパイロット圧制限手段を
   有したことを特徴とする油圧作業機械の緩衝制御装置。
2. 【請求項２】 パイロット圧制限手段は油圧シリンダー
   のピストンの変位量とパイロット圧供給手段からのパイ
   ロット圧を制限する制限値とを対応付ける対応表のデー
   タを予め記憶する記憶手段と、該記憶手段から読み出し
   た前記対応表のデータに従って、変位検出手段により検
   出した前記ピストンの変位量に対応する前記制限値を演
   算する比較演算手段を有したことを特徴とする請求項１
   記載の油圧作業機械の緩衝制御装置。
3. 【請求項３】 パイロット圧制限手段は油圧シリンダー
   のピストンの変位量とパイロット圧供給手段からのパイ
   ロット圧を制限する制限値とを対応付ける関数値を発生
   する関数発生手段と、該関数発生手段から発生した前記
   関数値に従って、変位検出手段により検出した前記ピス
   トンの変位量に対応する前記制限値を演算する比較演算
   手段を有したことを特徴とする請求項１記載の油圧作業
   機械の緩衝制御装置。
4. 【請求項４】 パイロット圧供給手段はパイロット圧油
   供給源と該パイロット圧油供給源から供給されたパイロ
   ット圧油の方向および流量を制御する操作レバーとから
   成り、減圧手段は前記操作レバーと流量制御弁のパイロ
   ット圧受け部を接続するパイロット油圧回路の途上に配
   設され、パイロット圧制限手段から出力される駆動信号
   により駆動される減圧弁であることを特徴とする請求項
   １記載の油圧作業機械の緩衝制御装置。
5. 【請求項５】 減圧手段はパイロット圧油供給源と流量
   制御弁のパイロット圧受け部を接続するパイロット油圧
   回路の途上に配設される減圧弁であり、パイロット圧供
   給手段はパイロット圧油供給源と前記減圧弁と、操作レ
   バーの操作に対応した指令信号の値を行程端に近接する
   ピストンの行程端との距離の減少に応じて制限した駆動
   信号を前記減圧弁に出力するパイロット圧制限手段とか
   ら成ることを特徴とする請求項１記載の油圧作業機械の
   緩衝制御装置。
6. 【請求項６】 油圧作業機械はブーム、アーム、バケッ
   ト等で構成される作業機を具えた油圧ショベルであり、
   変位検出手段は前記作業機の関節角を検出した回動角に
   基づいて油圧シリンダーのピストンの変位量を演算する
   ものであることを特徴とする請求項１記載の油圧作業機
   械の緩衝制御装置。