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公開番号2025020788
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124371
出願日2023-07-31
発明の名称旋回制御装置
出願人キャタピラーエスエーアールエル
代理人弁理士法人愛宕綜合特許事務所
主分類E02F 9/22 20060101AFI20250205BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】上部旋回体の旋回を停止する際の反転を軽減できるとともに、上部旋回体の停止位置の正確な制御を実現可能な旋回制御装置を提供する。
【解決手段】旋回制御装置2は、油圧ポンプ4と、油圧ポンプ4が吐出した作動油によって作動する旋回モータ6と、油圧ポンプ4から旋回モータ6への作動油の供給を制御する制御弁8と、いずれも旋回モータ6と制御弁8とを接続する第1管路18および第2管路20と、第1管路18と第2管路20とを連通させる連通手段と、旋回モータ6の旋回速度を検出する旋回速度センサ22と、制御弁8を作動させるための旋回信号を出力する操作装置24と、旋回信号が出力されておらず、旋回速度が減少しており、かつ、旋回速度が所定範囲の場合に、第1管路18と第2管路20とを連通手段によって連通させるコントローラ26とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回自在に支持された上部旋回体とを備える旋回式車両の旋回制御装置であって、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した作動油によって作動する旋回モータと、
前記油圧ポンプから前記旋回モータへの作動油の供給を制御する制御弁と、
いずれも前記旋回モータと前記制御弁とを接続する第１管路および第２管路と、
前記第１管路と前記第２管路とを連通させる連通手段と、
前記旋回モータの旋回速度を検出する旋回速度センサと、
前記制御弁を作動させるための旋回信号を出力する操作装置と、
前記旋回信号が出力されておらず、前記旋回速度が減少しており、かつ、前記旋回速度が所定範囲内の場合に、前記第１管路と前記第２管路とを前記連通手段によって連通させるコントローラとを備える旋回制御装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記旋回信号が出力されておらず、前記旋回速度が減少しておらず、かつ、前記旋回速度がしきい値を超えている場合にも、前記第１管路と前記第２管路とを前記連通手段によって連通させる、請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項３】
前記しきい値は、前記所定範囲の下限値よりも小さい、請求項２に記載の旋回制御装置。
【請求項４】
さらに、前記第１管路の圧力を検出する第１圧力センサと、前記第２管路の圧力を検出する第２圧力センサとを備え、
前記コントローラは、前記旋回信号が出力されておらず、前記旋回速度が減少しておらず、かつ、前記旋回速度が前記しきい値を超えている場合であって、前記第１管路の圧力と前記第２管路の圧力との差が所定値未満のときに、前記第１管路と前記第２管路とを前記連通手段によって連通させる、請求項２に記載の旋回制御装置。
【請求項５】
前記連通手段は、前記制御弁に設けられている、請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項６】
前記連通手段は、前記第１管路と前記第２管路とを接続する管路に設けられた電磁弁である、請求項１に記載の旋回制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部走行体と、下部走行体の上部に旋回自在に支持された上部旋回体とを備える旋回式車両の旋回制御装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルなどの旋回式車両は、下部走行体と、下部走行体の上部に旋回自在に支持された上部旋回体とを備える。また、上部旋回体を旋回させるための機構として、旋回式車両は、油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した作動油によって作動する旋回モータと、油圧ポンプから旋回モータへの作動油の供給を制御する制御弁と、いずれも旋回モータと制御弁とを接続する第１・第２管路とを備えている。
【０００３】
このような旋回式車両においては、上部旋回体の旋回を停止する際に反転が生じるという問題がある。油圧ポンプから旋回モータへの作動油の供給が断たれても、上部旋回体は慣性によって旋回しつづけるので、旋回モータの作動も継続する。そうすると、旋回モータが油圧ポンプとして作用することになるため、第１管路と第２管路との間に圧力差が生じ、この圧力差に起因して上部旋回体が反転する。さらに、反転によって第１・第２管路の圧力差が再び生じるので、上部旋回体が再度反転する。このような反転は、第１・第２管路の圧力差がなくなるまで続き、オペレータに不快感・疲労を与える。
【０００４】
そこで、旋回式車両には、反転を防止するための制御装置が搭載されることがある（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている制御装置は、第１管路と第２管路を接続する管路に設置された電磁弁と、第１管路と第２管路のそれぞれの圧力を検出する二つの圧力センサを備えている。そして、この制御装置においては、第１・第２管路のいずれか低圧側の圧力上昇を検出し、減速操作開始直後と停止時に電磁弁を一定時間開くことにより、第１・第２管路を連通させて反転が生じるのを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
実願平３－８９８５３号（実開平５－４０６０１号）のＣＤ－ＲＯＭ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に開示された制御装置においては、停止位置の正確な制御が困難である。旋回の際に旋回モータに作用する制動力は、第１管路と第２管路との間に生じる圧力差に起因する。このため、減速操作開始直後に電磁弁を開いてしまうと、適正な制動力が得られる圧力差が生じるまでに遅れが生じる。また、停止時に電磁弁を開くと、停止時に制動力が発揮されない。そのため、旋回停止操作を行ってから旋回停止までの間に、オペレータが停止させたい位置よりも上部旋回体が余分に旋回してしまう。したがって、上記旋回制御装置においては、停止位置の正確な制御が困難である。
【０００７】
また、上記制御装置では、電磁弁を一定時間開くため、反転防止効果が薄れ、あるいは旋回角度が増大するといった事態が生じる。油圧ショベルやクレーン車などの旋回式車両では、ブームやアーム、作業具などを有するフロント作業機の姿勢によって、旋回時の慣性力が変わる。慣性力が変わると、第１・第２管路に生じる圧力差が変わる。圧力差が変わると、第１・第２管路を連通させるべき時間が変わる。したがって、第１・第２管路の連通時間を一定に制御してしまうと、第１・第２管路に生じる圧力差が大きいため長い連通時間が必要な場合に、実際の連通時間が短すぎ反転防止効果が薄れてしまう。一方、第１・第２管路に生じる圧力差が小さいため短い連通時間でよい場合に、実際の連通時間が長すぎて旋回停止までの旋回角度が増大してしまう。
【０００８】
本発明の課題は、上部旋回体の旋回を停止する際の反転を軽減できるとともに、上部旋回体の停止位置の正確な制御を実現可能な旋回制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、上記課題を解決する以下の旋回制御装置が提供される。すなわち、
「下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回自在に支持された上部旋回体とを備える旋回式車両の旋回制御装置であって、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した作動油によって作動する旋回モータと、
前記油圧ポンプから前記旋回モータへの作動油の供給を制御する制御弁と、
いずれも前記旋回モータと前記制御弁とを接続する第１管路および第２管路と、
前記第１管路と前記第２管路とを連通させる連通手段と、
前記旋回モータの旋回速度を検出する旋回速度センサと、
前記制御弁を作動させるための旋回信号を出力する操作装置と、
前記旋回信号が出力されておらず、前記旋回速度が減少しており、かつ、前記旋回速度が所定範囲内の場合に、前記第１管路と前記第２管路とを前記連通手段によって連通させるコントローラとを備える旋回制御装置」が提供される。
【００１０】
好ましくは、前記コントローラは、前記旋回信号が出力されておらず、前記旋回速度が減少しておらず、かつ、前記旋回速度がしきい値を超えている場合にも、前記第１管路と前記第２管路とを前記連通手段によって連通させる。前記しきい値は、前記所定範囲の下限値よりも小さいのが望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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