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公開番号2025124379
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020383
出願日2024-02-14
発明の名称作業機械
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人武和国際特許事務所
主分類E02F 9/22 20060101AFI20250819BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】クッション絞りを有する油圧シリンダの異常を適切に判定可能な作業機械を提供する。
【解決手段】作業機械は、作業装置の複数の動作パラメータを検出するセンサと、作業装置の複数の動作パラメータの組み合わせそれぞれに対応付けて、クッション絞りが吸収する基準エネルギを記憶するメモリと、油圧シリンダの異常を判定するコントローラとを備える。コントローラは、センサにより検出された動作パラメータに基づいてクッション絞りによる制動力の発生を検出した場合に、クッション絞りが吸収した実測エネルギを計測し、センサで検出した複数の動作パラメータの組み合わせに対応する基準エネルギをメモリから取得し、実測エネルギが基準エネルギを含む許容範囲外だと判定した場合に、油圧シリンダが異常だと判定する異常判定処理を実行する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
油圧シリンダの伸縮によって動作する作業装置を備える作業機械において、
前記油圧シリンダは、最大まで伸長する際に制動力を発生させるクッション絞りを有し、
前記作業装置の複数の動作パラメータを検出するセンサと、
前記作業装置の複数の前記動作パラメータの組み合わせそれぞれに対応付けて、前記クッション絞りが吸収する基準エネルギを記憶するメモリと、
前記油圧シリンダの異常を判定するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記センサにより検出された前記動作パラメータに基づいて前記クッション絞りによる制動力の発生を検出した場合に、
前記クッション絞りが吸収した実測エネルギを計測し、
前記センサで検出した複数の前記動作パラメータの組み合わせに対応する前記基準エネルギを前記メモリから取得し、
前記実測エネルギが前記基準エネルギを含む許容範囲外だと判定した場合に、前記油圧シリンダが異常だと判定する異常判定処理を実行することを特徴とする作業機械。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記コントローラは、前記実測エネルギが前記許容範囲外だと複数回判定した場合に、前記油圧シリンダが異常だと判定することを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械において、
前記メモリに記憶された複数の前記基準エネルギのうち、
前記センサで検出した複数の前記動作パラメータの組み合わせに対応する前記基準エネルギを第１基準エネルギとし、
前記第１基準エネルギと異なる複数の前記動作パラメータの組み合わせに対応付けられた前記基準エネルギを第２基準エネルギとした場合において、
前記コントローラは、
前記実測エネルギが前記第１基準エネルギを含む第１許容範囲外だと判定した場合に、前記第１基準エネルギ及び前記第２基準エネルギの間で予め定められた補正値で、前記第２基準エネルギを補正し、
前記実測エネルギが補正後の前記第２基準エネルギを含む第２許容範囲外だと判定した場合に、前記油圧シリンダが異常だと判定することを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項３に記載の作業機械において、
前記第１許容範囲及び前記第２許容範囲の幅は、互いに異なっていることを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１に記載の作業機械において、
前記コントローラは、
予め定められた終了条件を満たすまで、前記クッション絞りによる制動力の発生を検出する度に、前記センサで検出した複数の前記動作パラメータに対応付けて、計測した前記基準エネルギを前記メモリに記憶させ、
前記終了条件を満たした後、前記クッション絞りによる制動力の発生を検出する度に、前記異常判定処理を実行することを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項５に記載の作業機械において、
前記コントローラは、前記異常判定処理において、前記センサで検出した複数の前記動作パラメータに対応する前記基準エネルギが前記メモリに複数記憶されている場合に、前記実測エネルギが前記複数の前記基準エネルギを含む前記許容範囲外か否かを判定することを特徴とする作業機械。
【請求項７】
請求項１に記載の作業機械において、
前記動作パラメータは、前記油圧シリンダの伸長速度、前記油圧シリンダの伸長方向、前記油圧シリンダに供給される作動油の温度のいずれかであることを特徴とする作業機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、クッション絞りを有する油圧シリンダを備える作業機械に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧シリンダで動作する作業装置を備える作業機械が知られている。作業機械に搭載される油圧シリンダには、最大まで伸長する際に制動力を発生させることによって、ピストンがシリンダキャップに当接した際の衝撃を緩和する機能を有しており、その衝撃緩和機能としてクッション絞りが設けられている場合がある。
【０００３】
ここで、衝撃緩和機能が有効に作用せず衝撃が適切に緩和されないと、油圧シリンダが最大まで伸長した時のエネルギが許容範囲を超える。そして、発生する衝撃を適切に緩和することができずに油圧シリンダが損傷し、修理や部品交換が必要になる。そこで、例えば特許文献１のように、油圧シリンダ圧力のピーク圧からその異常を判定することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１９９８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、クッション絞りが吸収するエネルギは、作業装置の動作パラメータ（例えば、伸長速度、伸長方向、作動油の温度）の組み合わせによって大きく変化する。そのため、単にピーク圧を計測するだけでは、油圧シリンダの異常を適切に判定するのが難しい。
【０００６】
本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、クッション絞りを有する油圧シリンダの異常を適切に判定可能な作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、油圧シリンダの伸縮によって動作する作業装置を備える作業機械において、前記油圧シリンダは、最大まで伸長する際に制動力を発生させるクッション絞りを有し、前記作業装置の複数の動作パラメータを検出するセンサと、前記作業装置の複数の前記動作パラメータの組み合わせそれぞれに対応付けて、前記クッション絞りが吸収する基準エネルギを記憶するメモリと、前記油圧シリンダの異常を判定するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記センサにより検出された前記動作パラメータに基づいて前記クッション絞りによる制動力の発生を検出した場合に、前記クッション絞りが吸収した実測エネルギを計測し、前記センサで検出した複数の前記動作パラメータの組み合わせに対応する前記基準エネルギを前記メモリから取得し、前記実測エネルギが前記基準エネルギを含む許容範囲外だと判定した場合に、前記油圧シリンダが異常だと判定する異常判定処理を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クッション絞りを有する油圧シリンダの異常を適切に判定することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
油圧ショベルの側面図である。
アームシリンダの断面図である。
油圧ショベルの制御ブロック図である。
基準エネルギテーブルの例を示す図である。
補正値テーブルの例を示す図である。
コントローラが実行する処理のフローチャートである。
第１実施形態に係る異常判定処理のフローチャートである。
第２実施形態に係る異常判定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［油圧ショベル１の構成］
本発明に係る油圧ショベル１（作業機械）の実施形態について、図面を用いて説明する。但し、作業機械の具体例は、油圧ショベル１に限定されず、クッション絞りを有する油圧シリンダを備える機械（例えば、ダンプトラック、ホイールローダ、クレーン）でもよい。また、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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