特許 6161916 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6161916

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20170703BHJP

   F15B 11/04 20060101ALI20170703BHJP

   F15B 11/00 20060101ALI20170703BHJP

   F15B 11/08 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/22 K

   E02F9/22 P

   F15B11/04 G

   F15B11/04 H

   F15B11/00 W

   F15B11/08 A

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-27159(P2013-27159)

(22)【出願日】2013年2月14日

(65)【公開番号】特開2014-156708(P2014-156708A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2015年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】502246528

【氏名又は名称】住友建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】湯澤 良充

(72)【発明者】

【氏名】守本 崇昭

【審査官】 須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３０３６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１２７６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７７４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２７３１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０９３００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６９００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２８５０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２２

Ｆ１５Ｂ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンドアタッチメントと、
該エンドアタッチメントを支持するアームと、
該アームを支持するブームと、
該ブームを支持する上部旋回体と、
該上部旋回体を旋回自在な状態で搭載する下部走行体と、
前記アームの状態を検知するアーム状態検出器と、
前記アームの動作を入力される操作レバーと、
該操作レバーによって入力された入力信号に基づいて、前記アームの動作を制御する制御部と、を有し、
該制御部は、前記アーム状態検出器が、前記アームがアーム略開きエンド状態であることを検出したときで、且つ、前記操作レバーがアーム閉じ方向に入力されたときに、前記エンドアタッチメントの位置に依らず、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを特徴とする、
作業機械。

【請求項2】

前記アーム略開きエンド状態は、前記ブームに対する前記アームの角度が略最大開き角度であることを特徴とする、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記制御部は、減圧弁を含み、
該減圧弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームのコントロールバルブに入力されるパイロット圧を減圧することを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の作業機械。

【請求項4】

前記制御部は、マップを参照して、前記減圧弁の開度を制御することを特徴とする、
請求項３に記載の作業機械。

【請求項5】

前記制御部は、切換弁を含み、
該切換弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームの油圧シリンダの二次圧を増加させ、該油圧シリンダに供給される作動油の流量を低減することを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の作業機械。

【請求項6】

前記操作レバーは、電気レバーであり、
前記制御部は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該電気レバーによって入力された入力信号に基づいて、該アームのコントロールバルブのストローク量を制御することを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の作業機械。

【請求項7】

前記制御部は、前記アームの開き動作時に、該アームの動作を抑制しないことを特徴とする、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の作業機械。

【請求項8】

前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制するか否かを設定するスイッチを更に有し、
前記制御部は、該スイッチによって前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制すると設定された場合に、該アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを実施することを特徴とする、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の作業機械。

【請求項9】

前記エンドアタッチメントは、リフマグ、グラップル、ブレーカ、又は、バケットであることを特徴とする、
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

作業機械では、上部旋回体に軸支されたブーム及びブームに支持されたアームを駆動して、アームの先に取り付けられたエンドアタッチメントを操作して所望の作業を実施するものがある。このとき、作業機械は、油圧ポンプから吐出された圧油を油圧シリンダに供給することで、ブーム及びアームを駆動する。

【0003】

特許文献１には、ブームの上げ操作及び下げ操作に対応するアーム閉じ速度で制御するために、アーム閉じ方向のパイロット油路に制御弁を配置して、アーム閉じ操作とブーム上げ操作を同時に行ったときのアーム閉じ方向のパイロット圧の上昇を抑制する技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−２７３１８２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、特許文献１に開示されている技術では、アームの開き状態（例えば最大開き状態）から、閉じ方向にアームを駆動したときに、アームが急激に動作する場合がある。また、特許文献１に開示されている技術では、アームの閉じ動作を伴う水平引きの際にも、アームが急激に動作する場合がある。すなわち、作業機械では、アームが最大開き付近ではアームシリンダの変位に対するアームの閉じ角度が大きくなるため、アームシリンダに加わる負荷圧が大きくなり、アームが急激に動作する場合がある。このようなアームの急激な動作は、例えば作業機械のウェイトを上下に振動させ、作業機械の操作性を悪化させる虞がある。特にエンドアタッチメント自体が重たい場合、又は、エンドアタッチメントに荷がある場合には、上記のアームの急激な動作は顕著となる。

【0006】

本発明は、このような事情の下に為され、アームを閉じ方向に駆動する場合に、アームの状態に応じて、アームの急激な閉じ動作を抑制することができる作業機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の態様によれば、エンドアタッチメントと、該エンドアタッチメントを支持するアームと、該アームを支持するブームと、該ブームを支持する上部旋回体と、該上部旋回体を旋回自在な状態で搭載する下部走行体と、前記アームの状態を検知するアーム状態検出器と、前記アームの動作を入力される操作レバーと、該操作レバーによって入力された入力信号に基づいて、前記アームの動作を制御する制御部とを有し、該制御部は、前記アーム状態検出器が、前記アームがアーム略開きエンド状態であることを検出したときで、且つ、前記操作レバーがアーム閉じ方向に入力されたときに、前記エンドアタッチメントの位置に依らず、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを特徴とする作業機械が提供される。また、上記態様において、前記アーム略開きエンド状態は、前記ブームに対する前記アームの角度が略最大開き角度であってもよい。また、前記制御部は、減圧弁を含み、該減圧弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームのコントロールバルブに入力されるパイロット圧を減圧してもよい。また、前記制御部は、マップを参照して、前記減圧弁の開度を制御してもよい。また、前記制御部は、切換弁を含み、該切換弁は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該アームの油圧シリンダの二次圧を増加させ、該油圧シリンダに供給される作動油の流量を低減してもよい。また、前記操作レバーは、電気レバーであり、前記制御部は、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制する場合に、該電気レバーによって入力された入力信号に基づいて、該アームのコントロールバルブのストローク量を制御してもよい。また、前記制御部は、前記アームの開き動作時に、該アームの動作を抑制しないようにしてもよい。また、前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制するか否かを設定するスイッチを更に有し、前記制御部は、該スイッチによって前記アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制すると設定された場合に、該アームの自重及び前記エンドアタッチメントの重量による前記アームの閉じ動作を抑制することを実施してもよい。

【0008】

また、本発明の他の態様によれば、上記のいずれか一つの作業機械であって、前記エンドアタッチメントは、リフマグ、グラップル、ブレーカ、又は、バケットである、ことを特徴とする作業機械であってもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る作業機械によれば、アームを閉じ方向に駆動する場合に、アームの状態に応じて、アームの急激な閉じ動作を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明を用いることができる作業機械の一例を示す概略外観図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る作業機械の油圧回路の一例を説明する概略回路図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る作業機械の動作を説明する説明図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係る作業機械の油圧回路の一例を説明する概略回路図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係る作業機械の油圧回路の一例を説明する概略回路図である。

【図6】本発明の実施例１に係る作業機械のアームの状態とパイロット圧の減圧との関係を示すマップである。

【図7】本発明の実施例２に係る作業機械のエンドアタッチメントの例を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

【0012】

本発明の実施形態に係る作業機械１００を用いて、本発明を説明する。なお、本発明は、本実施形態に係る作業機械１００以外でも、アーム（油圧アクチュエータ）を備える機械であって、アームの状態に応じて、アームの閉じ動作を制御（例えば制限）するものであればいずれのものにも用いることができる。また、本発明を用いることができる作業機械には、油圧ショベル、クレーン車、ブルドーザ、ホイールローダ及びダンプトラック、並びに、杭打ち機、杭抜き機、ウォータージェット、泥排水処理設備、グラウトミキサ、深礎工用機械、せん孔機械及びその他の機械が含まれる。

【0013】

本実施形態に係る作業機械１００を用いて、下記に示す順序で本発明を説明する。

【0014】

１．作業機械の構成
２．第１の実施形態に係る油圧回路
３．第２の実施形態に係る油圧回路
４．第３の実施形態に係る油圧回路
５．実施例１（マップの例）
６．実施例２（アタッチメントの例）
［１．作業機械の構成］
図１を用いて、本発明の実施形態に係る作業機械１００の概略構成を説明する。

【0015】

図１に示すように、作業機械１００は、キャブ（運転室）を搭載した上部旋回体１０Ｕｐと、車輪等を用いて作業機械１００の移動を行う下部走行体１０Ｄｗとを備える。また、作業機械１００は、油圧アクチュエータとして、上部旋回体１０Ｕｐに基端部を軸支されたブーム１１と、ブーム１１の先端に軸支されたアーム１２と、アーム１２の先端に軸支されたリフティングマグネット（以下、「リフマグ」という。）１３とを備える。更に、作業機械１００は、油圧シリンダとして、ブーム１１を駆動するブームシリンダ１１ｃと、アーム１２を駆動するアームシリンダ１２ｃと、リフマグ１３を駆動するリフマグ用シリンダ１３ｃとを備える。

【0016】

ここで、リフマグ（リフティングマグネット）とは、磁力を用いて、破材、鉄板などを吸着するエンドアタッチメント（又はアタッチメント）である。リフマグ１３を用いた作業機械１００では、リフマグ１３に破材などを吸着した場合に、作業機械１００に作用する鉛直下方向の力（荷重）が増加する。また、リフマグ１３を用いた作業機械１００では、リフマグ１３に破材などを吸着した場合に、油圧アクチュエータの慣性力が増加する。更に、リフマグ１３を用いた作業機械１００では、作動範囲が広くなる場合がある。

【0017】

なお、本発明に係る作業機械が用いることができるエンドアタッチメントは、リフマグに限定されるものではない。すなわち、本発明を用いることができる作業機械は、アームに取り付けるエンドアタッチメントとして、リフマグ以外のアタッチメントを用いてもよい。作業機械は、エンドアタッチメントとして、例えば後述する実施例２（図７）で説明するグラップル、ブレーカ、又は、バケットなどを用いてもよい。

【0018】

本実施形態に係る作業機械１００は、後述する油圧回路（図２、図４又は図５）を用いてブームシリンダ１１ｃに作動油（圧油）を供給し、ブームシリンダ１１ｃを長手方向に伸縮する。このとき、ブーム１１は、ブームシリンダ１１ｃの伸縮によって、キャブの前方及び上方で上下方向に駆動される。また、作業機械１００は、キャブ内のオペレータ（運転者、作業者）の操作レバーの操作量（及び操作方向）に応じてブーム用方向制御弁を制御し、ブームシリンダ１１ｃに供給される作動油を制御する。この結果、作業機械１００は、オペレータの操作レバーの操作量等に応じて、所望の作業を実施することができる。

【0019】

ブーム１１の場合と同様に、作業機械１００は、アームシリンダ１２ｃ及びリフマグ用シリンダ１３ｃの伸縮によって、キャブの前方及び／又は上方でアーム１２及びリフマグ１３を駆動する。作業機械１００は、ブームシリンダ１１ｃの場合と同様に、アーム用方向制御弁及びリフマグ用方向制御弁によって、アームシリンダ１２ｃ及びリフマグ用シリンダ１３ｃに供給される作動油を制御する。

【0020】

また、本実施形態に係る作業機械１００は、下部走行体１０Ｄｗの車輪及び旋回装置等を用いて、作業機械１００本体の走行（前後左右の移動）及び回転（旋回など）を行う。作業機械１００は、例えば走行用の方向制御弁などを更に用いて、オペレータの操作レバーの操作量などに応じて、作業機械１００の走行などを実施する。

【0021】

［２．第１の実施形態に係る油圧回路］
作業機械１００（図１）に用いることができる第１の実施形態に係る油圧回路２１を図２に示す。ここで、図２に記載した実線は、油路（作動油の通路）を示す。点線は、リモコン回路の油路を示す。２点鎖線は、電気制御系を示す。

【0022】

なお、本発明に係る作業機械が用いることができる油圧回路は、図２に示す油圧回路２１に限定されるものではない。すなわち、本発明に係る作業機械は、油圧アクチュエータ（アーム１２）の状態に応じて、油圧シリンダ（アームシリンダ１２ｃ）に供給する作動油を制御する油圧回路であれば、いずれのものにも用いることができる。

【0023】

図２に示すように、本実施形態に係る油圧回路２１は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２から吐出された圧油を供給されるブーム用方向制御弁（コントロールバルブ）Ｖｂ１、Ｖｂ２と、ブーム用方向制御弁Ｖｂ１、Ｖｂ２を経由して圧油（作動油）を供給（流入）されるブームシリンダ１１ｃとを備える。油圧回路２１は、ブーム用方向制御弁Ｖｂ１等及びブームシリンダ１１ｃと同様に、油圧ポンプＰ１、Ｐ２から吐出された圧油を供給されるアーム用方向制御弁Ｖａ１、Ｖａ２と、アーム用方向制御弁Ｖａ１、Ｖａ２を経由して圧油を供給されるアームシリンダ１２ｃとを備える。また、油圧回路２１は、本実施形態では、油圧ポンプＰ２から吐出された圧油を供給されるリフマグ用方向制御弁Ｖｍと、リフマグ用方向制御弁Ｖｍを経由して圧油を供給されるリフマグ用シリンダ１３ｃとを備える。更に、油圧回路２１は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２から吐出された圧油を供給される走行用方向制御弁Ｖｔ１、Ｖｔ２及び旋回用方向制御弁Ｖｓｗを備える。

【0024】

本実施形態に係る作業機械１００は、油圧回路２１全体の動作を制御する制御部（コントローラ）３０を油圧回路２１に接続している。また、制御部３０は、オペレータによってアーム１２の動作を入力されるアーム用の操作レバー３１と接続している。制御部３０は、例えば操作レバー３１がアーム閉じ方向に入力されたときに、操作レバー３１の操作に関する情報を入力される。

【0025】

本実施形態に係る油圧回路２１は、オペレータが操作レバーによって入力した操作方向及び操作量に応じて、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の動作を制御される。また、油圧回路２１は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の動作を制御されることによって、油圧ポンプＰ１、Ｐ２から吐出した圧油を方向制御弁（Ｖａ１、Ｖｂ２、Ｖｍ等）に供給する。更に、油圧回路２１は、パイロット圧を入力して方向制御弁（Ｖａ１等）の動作（ストローク量）を制御することによって、方向制御弁を介して油圧シリンダ（１２ｃ等）に供給する圧油の流量及び方向を制御する。すなわち、油圧回路２１は、油圧シリンダ（１２ｃ等）に供給する圧油の流量を制御することによって、油圧アクチュエータ（図１の１２等）の動作を制御する。

【0026】

ここで、方向制御弁（Ｖａ１等）は、油圧シリンダ（１２ｃ等）に供給する圧油を制御するものである。方向制御弁は、油圧シリンダに供給する圧油の流量及び流れ方向を制御する。具体的には、方向制御弁は、その制御ポートに入力されたパイロット圧（リモコン圧）に応じてストローク量（又はスプール位置）を切り替えられ、その内部通路の経路を変化される。方向制御弁は、例えばオペレータが操作した操作レバーの操作量（及び操作方向）に応じたパイロット圧を入力されて、油圧シリンダに供給する圧油（作動油）の流量（操作量）及び流れ方向（操作方向）を変化される。

【0027】

油圧シリンダ（１１ｃ等）は、その伸縮動作によって油圧アクチュエータ（図１の１１等）を駆動するものである。油圧シリンダは、方向制御弁から供給された圧油（作動油）を用いて、長手方向に伸縮する。なお、油圧シリンダからの戻り油（作動油）は、方向制御弁等を介して、タンク（不図示）に排出される。油圧シリンダは、例えばシリンダ容器とピストン等で構成することができる。

【0028】

制御部３０は、油圧回路全体の動作を制御するものである。制御部３０は、操作レバーの操作量（及び操作方向）に応じて、油圧ポンプ及び方向制御弁等を制御する。制御部３０は、例えば作業機械１００の動作を制御するために搭載されたコントローラを利用してもよい。ここで、コントローラは、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）等を含む演算処理装置で構成することができる。

【0029】

また、制御部３０は、本実施形態では、アーム１２（図１）の状態を検知するアーム状態検出器３２と、アーム閉じ方向のパイロット圧をアーム用方向制御弁Ｖａ１の制御ポートに入力する油路に配置（介装）された減圧弁３３Ｖｐとを備える。

【0030】

アーム状態検出器３２は、アーム１２の位置を検出するものである。アーム状態検出器３２は、図３に示すように、ブーム１１に対するアーム１２の角度（例えば相対角度）θを検出する。なお、作業機械は、アームシリンダ１２ｃの伸縮量から角度θを算出してもよい。

【0031】

減圧弁３３Ｖｐは、方向制御弁に入力するパイロット圧（リモコン圧）を制御するものである。減圧弁３３Ｖｐは、パイロットポンプＰｒ（アーム用の操作レバー３１）とアーム用方向制御弁Ｖａ１の制御ポートの間の油路に配置されている。減圧弁３３Ｖｐは、本実施形態では、制御部３０から入力された入力信号に基づいて、その開度を変化される。すなわち、減圧弁３３Ｖｐは、制御部３０によりその開度を変化されることによって、アーム用の操作レバー３１の操作量に応じて制御されたパイロットポンプＰｒから吐出された圧油の圧力を減圧し、減圧した圧油の圧力をパイロット圧としてアーム用方向制御弁Ｖａ１の制御ポートに入力する。減圧弁は、例えば比例弁、圧力調整弁などを用いてもよい。

【0032】

本実施形態に係る制御部３０は、アーム状態検出器３２によりアーム１２がアーム略開きエンド状態（例えば図３）であることを検出したときで、且つ、操作レバー３１がアーム閉じ方向に入力されたときに、アームの閉じ動作を抑制する。

【0033】

具体的には、制御部３０は、アーム略開きエンド状態としてブーム１１に対してアーム１２の角度θが略最大開き角度のとき（アームシリンダ１２ｃの伸張が最長のとき）に、アーム１２の閉じ動作を抑制することを実施する。また、制御部３０は、アーム略開きエンド状態として例えばアーム１２の角度θが１２０〜１５０度の範囲内であるときに、アーム１２の閉じ動作を抑制することを実施する。このとき、制御部３０は、アーム１２の閉じ動作を抑制するために、減圧弁３３Ｖｐの開度を減少させることによって、アーム用方向制御弁Ｖａ１に入力されるパイロット圧を減圧する。すなわち、制御部３０は、パイロット圧を減圧してアームシリンダ１２ｃに供給される作動油の流量を減少させ、アームシリンダ１２ｃの動作速度を低減し、アーム１２の動作を制限する。なお、制御部３０は、アーム１２が水平方向に保持されているとき、又は、アーム１２が水平方向よりも更に上方に保持されているときなどにアーム１２の閉じ動作を抑制してもよい。

【0034】

また、制御部３０は、予め制御部３０に記憶してあるマップ（例えば図６）に基づいて、減圧弁３３Ｖｐの開度を制御することができる。また、制御部３０は、予め制御部３０に記憶してある数式又は制御条件を用いて、減圧弁３３Ｖｐの開度を制御してもよい。更に、制御部３０は、オペレータによって作業機械１００に入力された情報を更に用いて、減圧弁３３Ｖｐの開度を制御してもよい。なお、制御部３０は、実験又は計算等で予め定められる制御条件（マップ、数式等）を記憶することができる。

【0035】

更に、制御部３０は、アームの開き動作時には、アーム１２の動作を抑制しない。制御部３０は、例えばアーム１２の閉じ動作を抑制した場合で、その後操作レバー３１がアーム開き方向に入力されたときに、アーム１２の動作を制限することを解除することができる。

【0036】

なお、制御部３０は、アーム１２の閉じ動作を抑制するか否かを設定するスイッチを更に備えてもよい。この場合、制御部３０は、オペレータがスイッチによってアーム１２の閉じ動作を抑制すると設定した場合に、アーム１２の閉じ動作を抑制することを実施する。また、制御部３０は、オペレータがスイッチによってアーム１２の閉じ動作を抑制すると設定したことを解除した場合に、アーム１２の閉じ動作を抑制することを実施しない。

【0037】

［３．第２の実施形態に係る油圧回路］
本発明の作業機械１００に用いることができる第２の実施形態に係る油圧回路２２を図４に示す。ここで、図４に記載した実線は、油路（作動油の通路）を示す。２点鎖線は、電気制御系を示す。なお、本実施形態に係る油圧回路２２は、第１の実施形態に係る油圧回路２１と同様の部分があるため、異なる部分を主に説明する。

【0038】

図４に示すように、本実施形態に係る油圧回路２２では、制御部３０は、アーム閉じ方向の油路で、アーム用方向制御弁Ｖａ１とアームシリンダ１２ｃとの間の油路に配置された切換弁３３Ｖｓを備える。

【0039】

切換弁３３Ｖｓは、アームシリンダ１２ｃに供給される作動油の流量を制御するものである。切換弁３３Ｖｓは、スプールの位置として、圧油（作動油）を流通する通常位置と、絞りを内蔵した絞り位置とを有する。制御部３０は、アームシリンダ１２ｃに供給される作動油の流量を低減する場合に、切換弁３３Ｖｓのスプールの位置を絞り位置に切り換え、アームシリンダ１２ｃの二次圧（背圧）を増加させる。これにより、制御部３０は、アームシリンダ１２ｃに流入する作動油の流量を低減することができる。また、制御部３０は、アーム１２の閉じ動作を抑制する場合に、アームシリンダ１２ｃに供給される作動油の流量を低減することによって、アーム１２の動作を制限することができる。

【0040】

ここで、制御部３０は、第１の実施形態の場合と同様に、予め制御部３０に記憶してある制御条件等に基づいて、切換弁３３Ｖｓのスプールの位置を切り換えることができる。また、制御部３０は、オペレータによって作業機械１００に入力された情報を更に用いて、切換弁３３Ｖｓのスプールの位置を切り換えてもよい。

【0041】

なお、制御部３０は、アームシリンダ１２ｃの上流側に絞り弁などを配置して、アームシリンダ１２ｃに供給される作動油の流量を低減してもよい。

【0042】

［４．第３の実施形態に係る油圧回路］
本発明の作業機械１００に用いることができる第３の実施形態に係る油圧回路２３を図５に示す。ここで、図５に記載した実線は、油路（作動油の通路）を示す。２点鎖線は、電気制御系を示す。なお、本実施形態に係る油圧回路２３は、第１の実施形態に係る油圧回路２１と同様の部分があるため、異なる部分を主に説明する。

【0043】

図５に示すように、本実施形態に係る油圧回路２３では、アーム用の操作レバー３１として、電気レバー３１ｅを接続されている。また、本実施形態に係る油圧回路２３では、制御部３０は、アーム用方向制御弁Ｖａ１のストローク量（スプールの位置）を電気的に制御する。すなわち、制御部３０は、電気レバー３１ｅ（操作レバー３１）によって入力された入力信号（操作信号）に基づいて、アーム１２のアーム用方向制御弁Ｖａ１のストローク量を制御し、アームシリンダ１２ｃに供給される作動油（圧油）の流量を制御する。

【0044】

制御部３０は、アーム１２の閉じ動作を抑制する場合に、電気レバー３１ｅによって入力された入力信号を補正して、アーム１２のアーム用方向制御弁Ｖａ１のストローク量を制御する。制御部３０は、入力された入力信号の操作量を例えば減少する補正をし、補正後の操作量に対応する入力信号をアーム用方向制御弁Ｖａ１に入力する。これにより、制御部３０は、アーム１２の閉じ動作を抑制する場合に、アームシリンダ１２ｃに供給される作動油の流量を低減することができ、アーム１２の動作を制限することができる。

【0045】

ここで、制御部３０は、第１の実施形態の場合と同様に、予め制御部３０に記憶してあるマップ等に基づいて、電気レバー３１ｅによって入力された入力信号を補正することができる。また、制御部３０は、予め制御部３０に記憶してある数式又は制御条件を用いて、電気レバー３１ｅによって入力された入力信号を補正してもよい。更に、制御部３０は、オペレータによって作業機械１００に入力された情報を更に用いて、電気レバー３１ｅによって入力された入力信号を補正してもよい。

【0046】

なお、制御部３０がアーム用方向制御弁Ｖａ１のストローク量（スプール位置）を電気的に制御する方法は、公知の技術を用いることができる。

【0047】

以上により、本発明の実施形態に係る作業機械１００によれば、アーム１２を閉じ方向に駆動する場合に、アーム１２の状態を検出することによって、検出したアーム１２の状態に応じて急激な閉じ動作が発生することを防止することができる。作業機械１００によれば、アーム１２が例えばアーム略開きエンド状態で、且つ、操作レバーでアーム１２の閉じ操作をされた場合に（例えば図３）、アーム１２の閉じ動作の速度を低減し、アーム１２が急激に閉じる動作を防止することができる。また、作業機械１００によれば、アーム１２が例えばアーム略開きエンド状態で、且つ、操作レバーでアーム１２の閉じ操作をされた場合に、アーム１２の閉じ動作の速度を低減して、作業機械のウェイトの振動及びアーム１２の揺れを防止することができる。すなわち、作業機械１００によれば、アーム１２が例えばアーム略開きエンド状態で、且つ、操作レバーでアーム１２の閉じ操作をされた場合のアーム１２の操作性を向上することができる。

【0048】

また、本発明の実施形態に係る作業機械１００によれば、アームの閉じ動作を伴う水平引きの際にも、アーム１２の状態を検出することによって、検出したアーム１２の状態に応じて急激な閉じ動作が発生することを防止することができる。

【0049】

更に、作業機械１００によれば、エンドアタッチメント自体が重たい場合、又は、エンドアタッチメントに荷がある場合でも、アーム１２の閉じ動作の速度を低減して、アーム１２の操作性を向上することができる。

【実施例】

【0050】

［実施例１］
実施例１に係る作業機械を用いて、本発明を説明する。なお、本実施例に係る作業機械の構成及び油圧回路は、実施形態に係る作業機械１００及び第１の実施形態に係る油圧回路２１と同様のため、説明を省略する。

【0051】

図６に、本実施例に係る作業機械（制御部３０）が減圧弁３３Ｖｐの開度を制御するために用いるマップを示す。ここで、図６の縦軸は、アーム用方向制御弁Ｖａ１（図２）の制御ポートに入力されるパイロット圧の減圧量である。図６の横軸は、アーム状態検出器３２が検出したアーム１２のアーム略開きエンド状態からの角度θａである。

【0052】

本実施例に係る制御部３０は、図６に示すマップに基づいて、減圧弁３３Ｖｐの開度を制御する。制御部３０は、例えばアーム１２が水平方向に保持されている場合で、アーム１２が閉じ方向に駆動されるときに、高い減圧量Ｐａを用いてパイロット圧を減圧する。すなわち、制御部３０は、操作レバー３１が最大に傾けられていても、減圧弁３３Ｖｐの開度を減圧量Ｐａ１となる開度に減少させて、パイロット圧を減圧する。また、制御部３０は、例えばアーム１２が水平方向に対して角度θ１で保持されている場合で、アーム１２が閉じ方向に駆動されるときに、減圧量Ｐａ２でパイロット圧を減圧する。制御部３０は、例えば角度θ１を２０〜４０度の範囲内に設定する。これにより、制御部３０は、アーム用方向制御弁Ｖａ１（図２）のストローク量を減少させることによってアームシリンダ１２ｃに供給される作動油の流量を減少させ、アームシリンダ１２ｃの動作速度を低減し、アーム１２の動作を制限することができる。

【0053】

以上により、本発明の実施例１に係る作業機械によれば、実施形態に係る作業機械と同様の効果を得ることができる。なお、本発明の実施例１に係る作業機械は、ブーム１１に対するアーム１２の角度θ（図３）に基づいて減圧弁３３Ｖｐの開度を制御するマップにより、アーム１２の動作を制限してもよい。

【0054】

［実施例２］
本発明の実施例２に係る作業機械が用いることができるエンドアタッチメント（アタッチメント）の例を図７に示す。ここで、以下の説明において、図７（ａ）乃至図７（ｃ）に示すエンドアタッチメント以外の部分は、実施形態に係るリフマグ１３の場合と同様のため、説明を省略する。なお、本発明に係る作業機械が用いることができるエンドアタッチメントは、図７に示すものに限定されるものではない。

【0055】

図７（ａ）に示すように、作業機械１００は、エンドアタッチメントとして、グラップル１３Ａを用いる。ここで、グラップルとは、破材などを挟んで移動するアタッチメントである。グラップルを用いた作業機械は、一般的に、上部旋回体１０Ｕｐ（図１）の旋回動作が多くなる。作業機械は、本発明を用いることによって、旋回動作時の油圧アクチュエータ（アーム）の操作性を向上することができる。

【0056】

図７（ｂ）に示すように、作業機械１００は、エンドアタッチメントとして、ブレーカ１３Ｂを用いる。ここで、ブレーカとは、作業対象物に突起物（の先端部）を衝突させて、作業対象物を破砕するアタッチメントである。ブレーカを用いた作業機械は、一般的に、油圧アクチュエータの作動範囲が広くなる。作業機械は、本発明を用いることによって、作業時の油圧アクチュエータ（アーム）の操作性を向上することができる。

【0057】

図７（ｃ）に示すように、作業機械１００は、エンドアタッチメントとして、バケット１３Ｃを用いる。バケット１３Ｃを用いた作業機械では、本発明を用いることによって、水平引き若しくは水平床引き時の油圧アクチュエータ（アーム及びバケット）の操作性を向上することができる。バケット１３Ｃを用いた作業機械では、水平引き若しくは水平床引き時の例えばアームの沈み若しくは揺れを防止することができる。

【0058】

以上により、本発明の実施例２に係る作業機械によれば、実施形態に係る作業機械と同様の効果を得ることができる。

【0059】

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述した実施形態又は実施例に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。

【符号の説明】

【0060】

１００ ： 作業機械
１０Ｕｐ： 上部旋回体
１０Ｄｗ： 下部走行体
１１ ： ブーム
１１ｃ ： ブームシリンダ
１２ ： アーム
１２ｃ ： アームシリンダ
１３ ： リフティングマグネット（リフマグ）
１３ｃ ： リフマグ用シリンダ
１３Ａ ： グラップル
１３Ｂ ： ブレーカ
１３Ｃ ： バケット
２１，２２，２３ ： 油圧回路
３０ ： 制御部（コントローラなど）
３１ ： 操作レバー
３２ ： アーム状態検出器（角度センサなど）
３３Ｖｐ： 減圧弁（レジューシングバルブなど）
３３Ｖｓ： 切換弁（流量制御弁、比例弁など）
Ｐ１，Ｐ２： 油圧ポンプ
Ｐｒ ： パイロットポンプ
Ｔｎｋ ： タンク（作動油タンク）
Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｂｋ，Ｖｔ１，Ｖｔ２： コントロールバルブ（方向制御弁）
Ｐａ，Ｐａ１，Ｐａ２： パイロット圧の減圧量
θ，θａ，θ１： アームの状態を示す角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】