特許 6235934 建設機械及びその製造方法

(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】6235934

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】建設機械及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20171113BHJP

   G05G 5/03 20080401ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/20 C

   G05G5/03 A

【請求項の数】2

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-40550(P2014-40550)

(22)【出願日】2014年3月3日

(65)【公開番号】特開2015-166516(P2015-166516A)

(43)【公開日】2015年9月24日

【審査請求日】2016年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100109058

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 敏郎

(72)【発明者】

【氏名】淺野 達郎

(72)【発明者】

【氏名】稗方 孝之

(72)【発明者】

【氏名】井上 浩司

(72)【発明者】

【氏名】石原 英明

(72)【発明者】

【氏名】山下 俊郎

【審査官】 荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５５２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６１２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２１６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３６６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４６００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２１０３１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｇ０５Ｇ ５／０３

Ｆ１５Ｂ １３／０４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１作動方向又は第２作動方向に作動する油圧アクチュエータと、
第１パイロットポート及び第２パイロットポートを有していて、前記第１パイロットポートに第１パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第１作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給し、前記第２パイロットポートに第２パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第２作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給する制御弁と、
前記油圧アクチュエータを作動させる作動油の圧力を検出する圧力センサと、
前記第１パイロット圧を制御する第１電磁比例弁と、
前記第２パイロット圧を制御する第２電磁比例弁と、
基準位置から一方の第１操作方向と前記基準位置から前記第１操作方向と反対の第２操作方向とに操作可能な操作部材と、
前記操作部材の前記基準位置からの操作方向及び操作量を検出し、その検出した操作方向及び操作量を示す操作量指標値を出力する操作検出部と、
前記操作部材が前記第１操作方向及び前記第２操作方向にそれぞれ操作されたときに前記操作部材に抵抗力を付与する付与装置と、
前記第１操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第１制御電流を前記第１電磁比例弁に供給することにより前記第１電磁比例弁の動作を制御し、前記第２操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第２制御電流を前記第２電磁比例弁に供給することにより前記第２電磁比例弁の動作を制御し、前記付与装置へ制御信号を出力することにより前記付与装置に前記圧力センサの検出圧力に応じた大きさの抵抗力を前記操作部材に対して付与させる制御部と、
前記制御部が前記第１制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第１制御電流の値との対応関係及び前記制御部が前記第２制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第２制御電流の値との対応関係を規定する操作量電流特性と、前記操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係を調整するための基準となる基準操作量指標値と基準圧力との対応関係を規定した調整基準データを記憶する記憶装置と、
前記操作量電流特性を調整する調整部と、を備え、
前記記憶装置が記憶する前記調整基準データは、当該調整基準データの計測のために用意された油圧式操作システムであって調整用操作部材の操作に対する抵抗力を生成するための油圧を供給する特定の抵抗力用電磁比例弁とその特定の抵抗力用電磁比例弁から供給される油圧を用いて前記調整用操作部材に抵抗力を付与する付与機構と前記調整用操作部材の基準位置からの操作方向及び操作量を示す調整用操作量指標値を出力する調整用操作検出部とを備えた油圧式操作システムにおいて予め計測された前記基準操作量指標値としての前記調整用操作量指標値と前記基準圧力としての前記油圧との対応関係のデータであり、
前記調整部は、前記操作検出部から出力される前記操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係が前記記憶装置に記憶された前記調整基準データが示す前記基準操作量指標値と前記基準圧力との対応関係に近づくように前記操作量電流特性を調整し、
前記制御部は、調整後の操作量電流特性に基づいて導出した電流値の前記第１制御電流及び前記第２制御電流を供給する、建設機械。

【請求項2】

建設機械の製造方法であって、
第１作動方向又は第２作動方向に作動する油圧アクチュエータと、第１パイロットポート及び第２パイロットポートを有していて、前記第１パイロットポートに第１パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第１作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給し、前記第２パイロットポートに第２パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第２作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給する制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させる作動油の圧力を検出する圧力センサと、前記第１パイロット圧を制御する第１電磁比例弁と、前記第２パイロット圧を制御する第２電磁比例弁と、基準位置から一方の第１操作方向と前記基準位置から前記第１操作方向と反対の第２操作方向とに操作可能な操作部材と、前記操作部材の前記基準位置からの操作方向及び操作量を検出し、その検出した操作方向及び操作量を示す操作量指標値を出力する操作検出部と、前記操作部材が前記第１操作方向及び前記第２操作方向にそれぞれ操作されたときに前記操作部材に抵抗力を付与する付与装置と、前記第１操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第１制御電流を前記第１電磁比例弁に供給することにより前記第１電磁比例弁の動作を制御し、前記第２操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第２制御電流を前記第２電磁比例弁に供給することにより前記第２電磁比例弁の動作を制御し、前記付与装置へ制御信号を出力することにより前記付与装置に前記圧力センサの検出圧力に応じた大きさの抵抗力を前記操作部材に対して付与させる制御部と、前記制御部が前記第１制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第１制御電流の値との対応関係及び前記制御部が前記第２制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第２制御電流の値との対応関係を規定する操作量電流特性を記憶する記憶装置とを前記建設機械に搭載する搭載工程と、
操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係を調整するための基準となる基準操作量指標値と基準圧力との対応関係を規定した調整基準データを用意する用意工程と、
前記操作量電流特性を調整して前記制御部が前記操作量指標値に応じて供給する前記第１制御電流及び前記第２制御電流を調整する調整工程と、を備え、
前記用意工程では、前記調整基準データの計測のために用意された油圧式操作システムであって調整用操作部材の操作に対する抵抗力を生成するための油圧を供給する特定の抵抗力用電磁比例弁とその特定の抵抗力用電磁比例弁から供給される油圧を用いて前記調整用操作部材に抵抗力を付与する付与機構と前記調整用操作部材の基準位置からの操作方向及び操作量を示す調整用操作量指標値を出力する調整用操作検出部とを備えた油圧式操作システムにおいて計測した前記調整用操作量指標値と前記油圧との対応関係を計測し、その計測した対応関係の前記調整用操作量指標値を前記基準操作量指標値とするとともに前記油圧を前記基準圧力とした前記調整基準データを用意し、
前記調整工程では、前記操作検出部から出力される前記操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係が前記調整基準データによって示される前記基準操作量指標値と前記基準圧力との対応関係に近づくように前記操作量電流特性を調整する、建設機械の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、クレーン等の建設機械には、上部旋回体の旋回を操作するための操作システムや、ブーム等の起伏部材の起伏やフック装置の昇降を行う作業装置を操作するための操作システムが搭載されている。このような従来の操作システムの一例が下記特許文献１に示されている。

【0003】

下記特許文献１に開示された操作システムは、クレーンの上部旋回体の旋回を操作するための油圧式の操作システムである。クレーンには、上部旋回体を旋回させる油圧モータである旋回用モータが設けられている。操作システムは、旋回用モータの２つのポートと接続されたバルブと、そのバルブの動作を制御する操作装置とを備える。操作装置は、操作者によって操作されるレバーを有し、レバーの操作に応じてバルブに旋回用モータのポートへの作動油の供給経路を切り換えさせる。それにより、旋回用モータの回転方向及び回転速度がレバーの操作に応じて変化し、上部旋回体の旋回がレバーの操作に応じて制御される。また、操作装置は、力覚発生装置を備えている。力覚発生装置は、レバーの中立位置から一方側への操作と他方側への操作とに対して中立位置側へ戻す反力をレバーに付与することにより上部旋回体の操作状態をレバーから伝わる力覚として操作者に報知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２２１６１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、近年では、操作システムの簡略化及び建設機械の電子化の促進が求められている。しかし、上記のような従来の油圧式の操作システムでは、油圧配管の構成が複雑になることに起因して操作システムの簡略化が困難であるとともに、建設機械の電子化の促進も困難である。

【0006】

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、操作システムの簡略化及び建設機械の電子化の促進が可能な建設機械及びその製造方法を提供することである。

【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、建設機械に油圧式の操作システムの代わりに電気式の操作システムを搭載することが考えられる。これにより、従来の油圧式の操作システムに比べて油圧配管の構成を簡略化して操作システムを簡略化できるとともに、建設機械の電子化を促進できる。

【0008】

電気式操作システムは、レバー等の操作部材とエンコーダ等の操作検出器とを有する操作装置と、制御弁と、第１電磁比例弁と、第２電磁比例弁と、圧力センサと、抵抗力付与装置と、コントローラとを備える。

【0009】

操作部材は、基準位置から一方側の第１操作方向とその第１操作方向と反対の第２操作方向とに操作可能である。操作検出器は、操作部材の基準位置からの操作方向及び操作量を検出し、その検出した操作方向及び操作量を示す操作量指標値を出力する。

【0010】

制御弁は、操作対象の機器の油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御することにより、油圧アクチュエータの動作を制御する。制御弁は、第１パイロットポートと第２パイロットポートを有する。制御弁は、第１及び第２パイロットポートのうちのいずれにパイロット圧が供給されるか、また、その供給されるパイロット圧の大きさに応じて油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する。

【0011】

第１電磁比例弁は、制御弁の第１パイロットポートに接続され、第２電磁比例弁は、制御弁の第２パイロットポートに接続されている。第１電磁比例弁は、第１パイロットポートに供給するパイロット圧を制御する。第２電磁比例弁は、第２パイロットポートに供給するパイロット圧を制御する。

【0012】

圧力センサは、油圧アクチュエータを作動させる作動油の圧力を検出する。

【0013】

抵抗力付与装置は、従来の油圧式操作システムに設けられた力覚発生装置に対応するものであり、操作部材の第１又は第２操作方向への操作に対して操作部材に抵抗力（反力）を付与する。

【0014】

コントローラは、操作検出器から出力された操作量指標値が示す操作部材の操作方向及び操作量に応じた制御電流を第１電磁比例弁又は第２電磁比例弁に供給することによりそれらの電磁比例弁の動作を制御する。この制御により制御弁の各パイロットポートに供給されるパイロット圧が制御され、それに応じて、制御弁が油圧アクチュエータに供給する作動油を制御する。その結果、油圧アクチュエータが操作部材の操作に応じた動作を行うように制御される。また、コントローラは、抵抗力付与装置が圧力センサの検出圧力に応じた大きさの抵抗力を操作部材に付与するように抵抗力付与装置を制御する。

【0015】

しかし、以上のような構成を有する電気式操作システムでは、オペレータが操作部材を第１操作方向に操作した場合と第２操作方向に操作した場合とでレバーの抵抗力に差異を感じる虞がある。

【0016】

具体的に、第１電磁比例弁と第２電磁比例弁とは、完全に同じ状態のものではなく、それらの電磁比例弁に同じ制御電流を供給した場合であっても、それらの電磁比例弁の動作には差異が生じる。このため、オペレータが操作部材を基準位置から第１操作方向と第２操作方向とにそれぞれ同じ量ずつ操作した場合であっても、制御弁の第１パイロットポートに供給されるパイロット圧と制御弁の第２パイロットポートに供給されるパイロット圧とに差異が生じる。その結果、操作部材を第１操作方向に操作した場合と第２操作方向に操作した場合とで制御弁から油圧アクチュエータへ供給される作動油の油圧に差異が生じる。このため、その作動油の油圧を検出する圧力センサの検出圧力に応じて操作部材に抵抗力を付与する抵抗力付与装置は、操作部材の第１操作方向への操作量と第２操作方向への操作量とが同じであっても、異なる抵抗力を操作部材に付与する。

【0017】

本願発明者は、以上のような電気式操作システムに係る課題を解決するために以下の建設機械及びその製造方法を発明した。

【0018】

本発明による建設機械は、第１作動方向又は第２作動方向に作動する油圧アクチュエータと、第１パイロットポート及び第２パイロットポートを有していて、前記第１パイロットポートに第１パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第１作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給し、前記第２パイロットポートに第２パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第２作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給する制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させる作動油の圧力を検出する圧力センサと、前記第１パイロット圧を制御する第１電磁比例弁と、前記第２パイロット圧を制御する第２電磁比例弁と、基準位置から一方の第１操作方向と前記基準位置から前記第１操作方向と反対の第２操作方向とに操作可能な操作部材と、前記操作部材の前記基準位置からの操作方向及び操作量を検出し、その検出した操作方向及び操作量を示す操作量指標値を出力する操作検出部と、前記操作部材が前記第１操作方向及び前記第２操作方向にそれぞれ操作されたときに前記操作部材に抵抗力を付与する付与装置と、前記第１操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第１制御電流を前記第１電磁比例弁に供給することにより前記第１電磁比例弁の動作を制御し、前記第２操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第２制御電流を前記第２電磁比例弁に供給することにより前記第２電磁比例弁の動作を制御し、前記付与装置へ制御信号を出力することにより前記付与装置に前記圧力センサの検出圧力に応じた大きさの抵抗力を前記操作部材に対して付与させる制御部と、前記制御部が前記第１制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第１制御電流の値との対応関係及び前記制御部が前記第２制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第２制御電流の値との対応関係を規定する操作量電流特性と、前記操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係を調整するための基準となる基準操作量指標値と基準圧力との対応関係を規定した調整基準データを記憶する記憶装置と、前記操作量電流特性を調整する調整部と、を備える。前記記憶装置が記憶する前記調整基準データは、当該調整基準データの計測のために用意された油圧式操作システムであって調整用操作部材の操作に対する抵抗力を生成するための油圧を供給する特定の抵抗力用電磁比例弁とその特定の抵抗力用電磁比例弁から供給される油圧を用いて前記調整用操作部材に抵抗力を付与する付与機構と前記調整用操作部材の基準位置からの操作方向及び操作量を示す調整用操作量指標値を出力する調整用操作検出部とを備えた油圧式操作システムにおいて予め計測された前記基準操作量指標値としての前記調整用操作量指標値と前記基準圧力としての前記油圧との対応関係のデータである。前記調整部は、前記操作検出部から出力される前記操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係が前記記憶装置に記憶された前記調整基準データが示す前記基準操作量指標値と前記基準圧力との対応関係に近づくように前記操作量電流特性を調整し、前記制御部は、調整後の操作量電流特性に基づいて導出した電流値の前記第１制御電流及び前記第２制御電流を供給する。

【0019】

また、本発明による建設機械の製造方法は、第１作動方向又は第２作動方向に作動する油圧アクチュエータと、第１パイロットポート及び第２パイロットポートを有していて、前記第１パイロットポートに第１パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第１作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給し、前記第２パイロットポートに第２パイロット圧が供給されることにより前記油圧アクチュエータを前記第２作動方向に作動させる作動油を前記油圧アクチュエータへ供給する制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させる作動油の圧力を検出する圧力センサと、前記第１パイロット圧を制御する第１電磁比例弁と、前記第２パイロット圧を制御する第２電磁比例弁と、基準位置から一方の第１操作方向と前記基準位置から前記第１操作方向と反対の第２操作方向とに操作可能な操作部材と、前記操作部材の前記基準位置からの操作方向及び操作量を検出し、その検出した操作方向及び操作量を示す操作量指標値を出力する操作検出部と、前記操作部材が前記第１操作方向及び前記第２操作方向にそれぞれ操作されたときに前記操作部材に抵抗力を付与する付与装置と、前記第１操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第１制御電流を前記第１電磁比例弁に供給することにより前記第１電磁比例弁の動作を制御し、前記第２操作方向に対応する前記操作量指標値に応じた第２制御電流を前記第２電磁比例弁に供給することにより前記第２電磁比例弁の動作を制御し、前記付与装置へ制御信号を出力することにより前記付与装置に前記圧力センサの検出圧力に応じた大きさの抵抗力を前記操作部材に対して付与させる制御部と、前記制御部が前記第１制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第１制御電流の値との
対応関係及び前記制御部が前記第２制御電流を供給するときの基準となる前記操作量指標値と前記第２制御電流の値との対応関係を規定する操作量電流特性を記憶する記憶装置とを前記建設機械に搭載する搭載工程と、操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係を調整するための基準となる基準操作量指標値と基準圧力との対応関係を規定した調整基準データを用意する用意工程と、前記操作量電流特性を調整して前記制御部が前記操作量指標値に応じて供給する前記第１制御電流及び前記第２制御電流を調整する調整工程と、を備える。前記用意工程では、前記調整基準データの計測のために用意された油圧式操作システムであって調整用操作部材の操作に対する抵抗力を生成するための油圧を供給する特定の抵抗力用電磁比例弁とその特定の抵抗力用電磁比例弁から供給される油圧を用いて前記調整用操作部材に抵抗力を付与する付与機構と前記調整用操作部材の基準位置からの操作方向及び操作量を示す調整用操作量指標値を出力する調整用操作検出部とを備えた油圧式操作システムにおいて計測した前記調整用操作量指標値と前記油圧との対応関係を計測し、その計測した対応関係の前記調整用操作量指標値を前記基準操作量指標値とするとともに前記油圧を前記基準圧力とした前記調整基準データを用意する。前記調整工程では、前記操作検出部から出力される前記操作量指標値と前記圧力センサの検出圧力との対応関係が前記調整基準データによって示される前記基準操作量指標値と前記基準圧力との対応関係に近づくように前記操作量電流特性を調整する。

【0020】

この建設機械及びその製造方法では、操作量電流特性の調整により、操作検出部から出力される操作量指標値と圧力センサの検出圧力との対応関係を調整基準データが示す基準操作量指標値と基準圧力との対応関係に近づけることができる。調整基準データの基準操作量指標値と基準圧力との対応関係は、当該調整基準データの計測のために用意された油圧式操作システムにおける調整用操作部材の基準位置からの操作方向及び操作量を示す調整用操作量指標値と特定の抵抗力用電磁比例弁から出力される抵抗力生成用の油圧との対応関係に相当する。このため、操作部材が第１操作方向に操作されたときの操作量指標値と圧力センサの検出圧力との対応関係と、操作部材が第２操作方向に操作されたときの操作量指標値と圧力センサの検出圧力との対応関係を、共に、調整用操作量指標値と前記特定の抵抗力用電磁比例弁から出力される油圧との対応関係に近づけることができる。その結果、制御部によって制御されて圧力センサの検出圧力に応じた抵抗力を操作部材に付与する付与装置は、操作部材が第１操作方向と第２操作方向のいずれに操作された場合であってもその操作量が同じであれば、ほぼ等しい抵抗力を操作部材に付与する。このため、オペレータが操作部材を第１操作方向に操作した場合と第２操作方向に操作した場合とで操作部材の抵抗力に差異を感じるのを防ぐことができる。

【0021】

また、上記の建設機械では、調整部による操作量電流特性の調整により、制御部が操作量指標値に応じて供給する第１制御電流及び第２制御電流が自動的に調整される。このため、作業者による調整の手間を削減できる。

【0022】

また、上記構成によれば、建設機械の電気式操作システムにおける操作部材の基準位置からの操作量と操作部材に付与される抵抗力との対応関係を、油圧式操作システムにおける操作部材の操作量と操作部材に付与される抵抗力との対応関係に近づけることができる。このため、油圧式操作システムが搭載された建設機械を運転していたオペレータが従来と同様の操作感覚で運転可能な電気式操作システムを搭載した建設機械を提供できる。

【発明の効果】

【0023】

以上説明したように、本発明によれば、操作システムを簡略化するとともに建設機械の電子化を促進し、且つ、オペレータが操作部材を第１操作方向に操作した場合と第２操作方向に操作した場合とで操作部材の抵抗力に差異を感じるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態によるクレーンの全体構成を示す側面図である。

【図2】本発明の一実施形態のクレーンに搭載される電気式操作システムの構成を示す図である。

【図3】電気式操作システムの操作装置の概略的な構成を示す図である。

【図4】電気式操作システムの記憶装置に記憶される調整基準データを計測するための油圧式操作システムの構成を示す図である。

【図5】レバー角度検出器から出力される傾角指標値と電磁比例弁に供給される制御電流の値との対応関係を規定した調整基準データを示す図である。

【図6】電気式操作システムにおける傾角電流特性の調整プロセスを示すフローチャートである。

【図7】図６のフローチャートにおけるステップＳ２の傾角指標値と第３圧力センサの検出圧力との対応関係の具体的な計測プロセスを示すフローチャートである。

【図8】油圧式操作システムで計測される基準傾角指標値と基準圧力との対応関係である調整基準データを示す図である。

【図9】電気式操作システムで計測される傾角指標値と第３圧力センサの検出圧力との調整前の対応関係を示す図である。

【図10】電気式操作システムで計測される傾角指標値と第３圧力センサの検出圧力との調整後の対応関係を示す図である。

【図11】電気式操作システムで計測される傾角指標値と制御電流値との調整後の対応関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0026】

図１には、本発明の一実施形態によるクレーンの全体構成が示されている。このクレーンは、本発明の建設機械の一例である。また、図２には、本実施形態のクレーンに搭載される電気式操作システムの構成が示されている。なお、図２では、太い実線により油圧配管が示されており、破線により電気配線が示されている。

【0027】

本実施形態によるクレーンは、下部走行体２（図１参照）と、旋回自在となるように下部走行体２上に搭載された上部旋回体４と、油圧ポンプ５（図２参照）と、上部旋回体４を旋回させるための油圧モータである旋回モータ６（図２参照）とを備える。

【0028】

旋回モータ６は、本発明の油圧アクチュエータの一例である。旋回モータ６は、上部旋回体４に接続される図略の出力軸と、第１ポート６ａと、第２ポート６ｂとを有する。旋回モータ６の第１ポート６ａに作動油が供給されると、その作動油は、第１ポート６ａから旋回モータ６内を通って第２ポート６ｂから吐出される。このときの作動油の油圧により、旋回モータ６は第１作動方向に作動する。一方、旋回モータ６の第２ポート６ｂに作動油が供給されると、その作動油は、第２ポート６ｂから旋回モータ６内を通って第１ポート６ｂから吐出される。このときの作動油の油圧により、旋回モータ６は、第１作動方向と反対の第２作動方向に作動する。旋回モータ６が第１作動方向に作動するときには、出力軸が上部旋回体４を例えば右旋回させる方向に回転し、旋回モータ６が第２作動方向に作動するときには、出力軸が上部旋回体４を例えば左旋回させる方向に回転する。

【0029】

本実施形態のクレーンには、旋回モータ６による上部旋回体４の旋回動作を操作するための図２に示す電気式操作システムが搭載されている。この電気式操作システムは、操作装置８と、旋回バルブ１２と、第１電磁比例弁１４と、第２電磁比例弁１６と、第１圧力センサ２０と、第２圧力センサ２２と、第３圧力センサ２４と、旋回角度検出器２５と、記憶装置２６と、コントローラ２７とを備える。

【0030】

操作装置８は、上部旋回体４の旋回の動作を電気信号により指示するものである。操作装置８は、レバー３２と、本体部３４とを有する。

【0031】

レバー３２は、オペレータによって操作される部材であり、本発明の操作部材の一例である。レバー３２は、図３に示すように、基準位置としての中央位置から一方の第１操作方向と、中央位置から第１操作方向と反対の第２操作方向とに操作可能となるように本体部３４によって当該レバー３２の基端部が支持されている。

【0032】

中央位置は、レバー３２を第１操作方向へ最大に操作した位置とレバー３２を第２操作方向へ最大に操作した位置との間の中央の位置である。レバー３２は、中央位置では上下方向に延びるように配置される。レバー３２は、中央位置から第１操作方向へ操作されるときには、当該レバー３２の基端側の水平軸回りに回動して第１操作方向に傾けられる。また、レバー３２は、中央位置から第２操作方向へ操作されるときには、前記水平軸回りに回動して第２操作方向に傾けられる。第１操作方向は、例えば旋回モータ６を第１作動方向に作動させて上部旋回体４を右旋回させる操作方向であり、第２操作方向は、例えば旋回モータ６を第２作動方向に作動させて上部旋回体４を左旋回させる操作方向である。

【0033】

なお、レバー３２の中央位置から第１操作方向と第２操作方向とにそれぞれ所定の操作量（傾角）ずつの範囲は、レバー３２の操作に対して旋回モータ６が作動しない不感領域である。この範囲をレバー３２の中立位置という。

【0034】

本体部３４は、図３に示すように、付与装置３５と、レバー角度検出器３６とを有する。

【0035】

付与装置３５は、レバー３２が中立位置から第１操作方向及び第２操作方向にそれぞれ操作されたときにレバー３２に抵抗力を付与するものである。抵抗力は、レバー３２の操作方向と逆向きにレバー３２に作用する反力であり、レバー３２を中立位置へ戻そうとする力である。付与装置３５は、電動モータ３７と、伝達機構３８とを有する。

【0036】

電動モータ３７は、コントローラ２７（図２参照）と電気的に接続されている。電動モータ３７の出力軸３７ａは、伝達機構３８を介してレバー３２に接続されている。電動モータ３７は、制御部２７ａによって制御されて作動し、トルクを生じる。その生じたトルクは、出力軸３７ａから伝達機構３８に入力される。伝達機構３８は、入力されたトルクを伝達するように組み合わされた複数の歯車等の部材からなり、入力されたトルクをレバー３２へ伝達する。このレバー３２に伝達されるトルクが、上記抵抗力となる。

【0037】

レバー角度検出器３６（図３参照）は、レバー３２の中央位置からの操作方向及び中央位置からの傾角を検出するものである。このレバー角度検出器３６は、本発明による操作検出部の一例である。レバー３２の傾角は、本発明による操作部材の基準位置からの操作量の一例である。レバー角度検出器３６は、例えばロータリエンコーダ等である。レバー角度検出器３６は、コントローラ２７（図２参照）と電気的に接続されている。レバー角度検出器３６は、検出したレバー３２の操作方向及び傾角を表す傾角指標値をコントローラ２７へ出力する。傾角指標値は、本発明における操作量指標値の一例である。

【0038】

レバー３２が中央位置にあるときの傾角は０度である。中央位置から第１操作方向へのレバー３２の操作量が増加するにつれて、レバー３２の傾角は０度からプラス方向に増加する。中央位置から第２操作方向へのレバー３２の操作量が増加するにつれて、レバー３２の傾角は０度からマイナス方向に減少する。

【0039】

傾角指標値は、レバー３２の傾角の増減に応じて増減する例えばロータリエンコーダの出力値であり、角度で表される。傾角指標値は、レバー３２の実際の傾角と必ずしも同一の値ではない。しかし、傾角指標値は、レバー３２の実際の傾角が０度であるときには同じ０度であり、傾角指標値のプラス方向及びマイナス方向への変化は、レバー３２の実際の傾角のプラス方向及びマイナス方向への変化と対応している。

【0040】

旋回バルブ１２（図２参照）は、本発明の制御弁の一例である。旋回バルブ１２は、油圧ポンプ５から旋回モータ６へ作動油を供給する供給経路において油圧ポンプ５と旋回モータ６との間に設けられている。具体的には、旋回バルブ１２は、油圧回路４０を介して旋回モータ６の第１ポート６ａ及び第２ポート６ｂに接続されている。旋回バルブ１２は、油圧回路４０における油圧ポンプ５から旋回モータ６への作動油の供給経路を第１ポート６ａへ作動油を供給する経路と第２ポート６ｂへ作動油を供給する経路との間で切り換える機能を有する。また、旋回バルブ１２は、旋回モータ６の第１ポート６ａ及び第２ポート６ｂへ供給する作動油の流量を変化させる機能を有する。

【0041】

具体的に、旋回バルブ１２は、パイロット切換弁である。旋回バルブ１２は、図略のスリーブと、そのスリーブ内を摺動する図略のスプールと、第１パイロットポート１２ａと、第２パイロットポート１２ｂとを有する。スプールは、中立位置と、第１供給位置と、第２供給位置とに切換可能となっている。第１パイロットポート１２ａと第２パイロットポート１２ｂの両方にパイロット圧が供給されないときには、スプールは中立位置に配置される。第１パイロットポート１２ａに第１パイロット圧が供給される一方、第２パイロットポート１２ｂに第２パイロット圧が供給されないときには、スプールは第１供給位置に配置される。また、第２パイロットポート１２ｂに第２パイロット圧が供給される一方、第１パイロットポート１２ａに第１パイロット圧が供給されないときには、スプールは第２供給位置に配置される。

【0042】

スプールが中立位置に配置された状態では、旋回バルブ１２は、油圧ポンプ５からの作動油を旋回モータ６の両ポート６ａ，６ｂのいずれにも供給しない。スプールが第１供給位置に配置された状態では、旋回バルブ１２は、旋回モータ６を第１作動方向に作動させる油圧を旋回モータ６に供給する。すなわち、スプールが第１供給位置に配置された状態では、旋回バルブ１２は、油圧ポンプ５からの作動油を旋回モータ６の第１ポート６ａへ供給する。スプールが第２供給位置に配置された状態では、旋回バルブ１２は、旋回モータ６を第２作動方向に作動させる油圧を旋回モータ６に供給する。すなわち、スプールが第２供給位置に配置された状態では、旋回バルブ１２は、油圧ポンプ５からの作動油を旋回モータ６の第２ポート６ｂへ供給する。

【0043】

また、旋回バルブ１２は、各パイロットポート１２ａ，１２ｂに供給されるパイロット圧の増減に応じてスプールの中立位置から第１供給位置側又は第２供給位置側への移動量が増減するように構成されている。このスプールの移動量の増減に応じて、旋回バルブ１２は、旋回モータ６の各ポート６ａ，６ｂへ供給する作動油の流量を増減させる。

【0044】

第１パイロットポート１２ａは、第１油圧配管４２を介して第１電磁比例弁１４に接続されている。第２パイロットポート１２ｂは、第２油圧配管４４を介して第２電磁比例弁１６に接続されている。第１電磁比例弁１４には、油圧源４６が接続されており、第２電磁比例弁１６には、油圧源４７が接続されている。油圧源４６，４７は、パイロット圧用の油圧を生成するものである。

【0045】

第１電磁比例弁１４（図２参照）は、第１パイロットポート１２ａに供給する第１パイロット圧を制御する。具体的に、第１電磁比例弁１４は、油圧源４６から第１パイロットポート１２ａへの第１パイロット圧の供給を遮断する状態と、油圧源４６によって生成される油圧を任意の大きさの第１パイロット圧に変化させて第１油圧配管４２を通じて第１パイロットポート１２ａへ供給する状態との間で切り換わる。油圧源４６から第１パイロットポート１２ａへの第１パイロット圧の供給を遮断する状態を、以下、遮断状態といい、第１パイロットポート１２ａへ第１パイロット圧を供給する状態を、以下、供給状態という。なお、以降の説明において、第１電磁比例弁１４以外の他の電磁比例弁でも、同様に、油圧源から対象となる装置への油圧の供給を遮断する状態を遮断状態といい、油圧源から対象となる装置へ油圧を供給する状態を供給状態という。

【0046】

第１電磁比例弁１４は、電気配線を介してコントローラ２７に接続されたソレノイド１４ａを有する。第１電磁比例弁１４は、ソレノイド１４ａに通電されていないときには前記遮断状態になり、ソレノイド１４ａに通電されることによって前記供給状態になる。また、第１電磁比例弁１４は、前記供給状態において、ソレノイド１４ａに供給される第１制御電流の値に応じて第１パイロットポート１２ａへ供給する第１パイロット圧を変化させる。

【0047】

第２電磁比例弁１６（図２参照）は、第２パイロットポート１２ｂに供給する第２パイロット圧を制御する。第２電磁比例弁１６は、第１電磁比例弁１４と同様に構成されており、電気配線を介してコントローラ２７に接続されたソレノイド１６ａを有する。第２電磁比例弁１６は、ソレノイド１６ａに通電されていないときには油圧源４７と第２パイロットポート１２ｂとの間を遮断する遮断状態になり、ソレノイド１６ａに通電されることによって第２パイロットポート１２ｂへパイロット圧を供給する供給状態になる。また、第２電磁比例弁１６は、供給状態において、ソレノイド１６ａに供給される第２制御電流の値に応じて第２パイロットポート１２ｂへ供給する第２パイロット圧を変化させる。

【0048】

第１圧力センサ２０（図２参照）は、第１油圧配管４２内の圧力を検出し得るように第１油圧配管４２に接続されている。第１圧力センサ２０は、第１電磁比例弁１４から第１パイロットポート１２ａへ供給される第１パイロット圧を検出する。第１圧力センサ２０は、コントローラ２７に電気的に接続されている。第１圧力センサ２０は、検出した第１パイロット圧のデータをコントローラ２７へ送る。

【0049】

第２圧力センサ２２（図２参照）は、第２油圧配管４４内の圧力を検出し得るように第２油圧配管４４に接続されている。第２圧力センサ２２は、第２電磁比例弁１６から第２パイロットポート１２ｂへ供給される第２パイロット圧を検出する。第２圧力センサ２２は、コントローラ２７に電気的に接続されている。第２圧力センサ２２は、検出した第２パイロット圧のデータをコントローラ２７へ送る。

【0050】

第３圧力センサ２４（図２参照）は、旋回モータ６を駆動する油圧を検出する。第３圧力センサ２４は、本発明による圧力センサの一例である。第３圧力センサ２４は、油圧回路４０のうち第１ポート６ａに接続された部分と油圧回路４０のうち第２ポート６ｂに接続された部分との間に接続されている。第３圧力センサ２４は、旋回モータ６を駆動する油圧として第１ポート６ａと第２ポート６ｂとの間の差圧を検出する。第３圧力センサ２４は、コントローラ２７に電気的に接続されている。第３圧力センサ２４は、検出した油圧のデータをコントローラ２７へ送る。

【0051】

旋回角度検出器２５（図２参照）は、旋回モータ６に付設されている。旋回角度検出器２５は、上部旋回体４（図１参照）の縦軸回りの旋回角度を検出する。旋回角度検出器２５は、コントローラ２７と電気的に接続されている。旋回角度検出器２５は、検出した旋回角度のデータをコントローラ２７へ送る。

【0052】

記憶装置２６（図２参照）は、各種データを一時的に記憶するものである。記憶装置２６は、コントローラ２７と電気的に接続されており、コントローラ２７とデータの授受を行う。記憶装置２６は、傾角電流特性及び調整基準データを記憶する。傾角電流特性は、本発明による操作量電流特性の一例である。傾角電流特性は、レバー角度検出器３６から出力される傾角指標値と制御部２７ａが各電磁比例弁１４，１６に供給する制御電流の値との対応関係を規定する。調整基準データは、レバー角度検出器３６から出力される傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係を調整するための基準となる基準傾角指標値と基準圧力との対応関係を規定する。調整基準データは、本実施形態の電気式制御システムとは別の図４に示す油圧式操作システムにおいて計測される。

【0053】

コントローラ２７は、機能ブロックとして、制御部２７ａと、調整部２７ｂとを有する。

【0054】

制御部２７ａは、レバー角度検出器３６から送られてくる傾角指標値に応じて第１電磁比例弁１４のソレノイド１４ａに供給する第１制御電流と第２電磁比例弁１６のソレノイド１６ａに供給する第２制御電流を制御する。これにより、制御部２７ａは、第１及び第２電磁比例弁１４，１６の遮断状態と供給状態との間の切り換えと第１及び第２電磁比例弁１４，１６が供給状態において供給するパイロット圧の制御とを行う。

【0055】

具体的に、制御部２７ａは、傾角指標値が０度であるとき、すなわちレバー３２が中央位置にあるときには、第１及び第２電磁比例弁１４，１６のソレノイド１４ａ，１６ａのいずれにも制御電流を供給しない。これにより、第１及び第２電磁比例弁１４，１６は、遮断状態になる。また、制御部２７ａは、傾角指標値が中立位置に対応する範囲を超えてプラスの値であるとき、すなわちレバー３２が中立位置から第１操作方向へ操作されているときには、ソレノイド１４ａに第１制御電流を供給する一方、ソレノイド１６ａには第２制御電流を供給しない。これにより、第１電磁比例弁１４は供給状態になるとともに、第２電磁比例弁１６は遮断状態になる。また、制御部２７ａは、傾角指標値が中立位置に対応する範囲を超えてマイナスの値であるとき、すなわちレバー３２が中立位置から第２操作方向へ操作されているときには、ソレノイド１６ａに第２制御電流を供給する一方、ソレノイド１４ａには第１制御電流を供給しない。これにより、第２電磁比例弁１６は供給状態になるとともに、第１電磁比例弁１４は遮断状態になる。

【0056】

また、制御部２７ａは、傾角指標値と第１制御電流との対応関係及び傾角指標値と第２制御電流との対応関係を規定した傾角電流特性に基づいて、レバー角度検出器３６から送られてくる傾角指標値に応じた制御電流の値を導出する。

【0057】

傾角電流特性は、図５に示されている。この傾角電流特性では、傾角指標値の最小値Ｅｎｃｍｉｎから傾角指標値の最大値Ｅｎｃｍａｘまでの範囲における複数の特定点の傾角指標値Ｅｎｃｍｍｉｎ、Ｅｎｃ１、Ｅｎｃ２、Ｅｎｃ３、Ｅｎｃｃｔｒ、Ｅｎｃ４、Ｅｎｃ５、Ｅｎｃ６、Ｅｎｃｍａｃに対してそれぞれ制御電流値を規定し、それらの各特定点を直線で繋いだものである。傾角指標値の最小値Ｅｎｃｍｉｎは、例えば−１２度であり、傾角指標値の最大値Ｅｎｃｍａｘは、例えば＋１２度である。レバー３２の中央位置に対応する傾角指標値Ｅｎｃｃｔｒは、０度である。傾角電流特性は、傾角指標値が最小値Ｅｎｃｍｉｎとなる特定点及び最大値Ｅｎｃｍａｘとなる特定点で制御電流の最大値ＰＶｄａｍａｘを示す。また、傾角電流特性は、中央位置の傾角指標値Ｅｎｃｃｔｒの特定点で制御電流の最小値ＰＶｄａｍｉｎを示す。中央位置の傾角指標値Ｅｎｃｃｔｒを基準にプラス側とマイナス側に所定の角度ずつに亘る範囲Ｅｎｃ３〜Ｅｎｃ４は、レバー３２の中立位置に相当する範囲である。この中立位置に相当する範囲Ｅｎｃ３〜Ｅｎｃ４は、例えば−１．５度〜＋１．５度の範囲である。また、Ｅｎｃ１は、例えば−８．５度であり、Ｅｎｃ２は、例えば−５．０度である。また、Ｅｎｃ５は、例えば＋５．０度であり、Ｅｎｃ６は、例えば＋８．５度である。なお、各特定点の数及びその特定点の傾角指標値は、任意に変更可能である。

【0058】

中央位置の傾角指標値Ｅｎｃｃｔｒから最大値Ｅｎｃｍａｘまでの範囲の傾角電流特性が、傾角指標値と第１制御電流との対応関係に相当する。また、中央位置の傾角指標値Ｅｎｃｃｔｒから最小値Ｅｎｃｍｉｎまでの範囲の傾角電流特性が、傾角指標値と第２制御電流との対応関係に相当する。図５から判るように、傾角指標値と第１制御電流との対応関係を示す傾角電流特性と、傾角指標値と第２制御電流との対応関係を示す傾角電流特性とは、中央位置の傾角指標値Ｅｎｃｃｔｒを中心として互いに対称となるように設定されている。

【0059】

制御部２７ａは、導出した制御電流値を有する制御電流を第１電磁比例弁１４のソレノイド１４ａ又は第２電磁比例弁１６のソレノイド１６ａに供給する。制御部２７ａは、ソレノイド１４ａへ供給する制御電流の大きさを制御することにより、第１電磁比例弁１４の動作を制御してその第１電磁比例弁１４が供給する第１パイロット圧を制御する。また、制御部２７ａは、ソレノイド１４ｂへ供給する制御電流の大きさを制御することにより、第２電磁比例弁１６の動作を制御してその第２電磁比例弁１５が供給する第２パイロット圧を制御する。制御部２７ａは、第１圧力センサ２０により検出された第１パイロット圧のデータに基づいて、ソレノイド１４ａへ供給した制御電流に応じた第１電磁比例弁１４の第１パイロット圧の供給動作が行われているかを確認する。また、制御部２７ａは、第２圧力センサ２２により検出された第２パイロット圧のデータに基づいて、ソレノイド１６ａへ供給した制御電流に応じた第２電磁比例弁１６の第２パイロット圧の供給動作が行われているかを確認する。

【0060】

また、制御部２７ａは、旋回角度検出器２５により検出された旋回角度のデータからレバー３２の操作方向及び操作量に応じた旋回方向及び旋回角度の上部旋回体４の旋回が行われているかを確認するようになっている。

【0061】

調整部２７ｂは、レバー角度検出器３６から送られてくる傾角指標値と第３圧力センサ２４の実際の検出圧力との対応関係が記憶装置２６に記憶された調整基準データが示す傾角指標値と基準圧力との対応関係に近づくように、傾角電流特性を調整する。この傾角電流特性の調整プロセスについては後述する。

【0062】

次に、本実施形態による建設機械の製造方法について説明する。

【0063】

本実施形態の建設機械の製造方法では、まず、建設機械としてのクレーンを組み立てる。この際、上述の電気式操作システムを構成する各装置及び各部材をクレーンに搭載する。

【0064】

次に、電気式操作システムの調整を行う。具体的には、傾角電流特性を調整することにより、レバー角度検出器３６から出力される傾角指標値とその傾角指標値に応じて制御部２７ａが出力する第１制御電流及び第２制御電流との対応関係の調整を行う。以下、図２の電気式操作システムの構成及び図３の操作装置８の構成を参照しつつ、図６及び図７のフローチャートに基づいて、電気式操作システムの調整プロセスについて具体的に説明する。

【0065】

この調整工程では、まず、調整部２７ｂが、記憶装置２６に記憶された調整基準データを読み込む（図６のステップＳ１）。調整基準データは、調整工程の実施前に図４に示す油圧式操作システムで予め計測して用意しておき、電気式操作システムの記憶装置２６に記憶させる。

【0066】

調整基準データの計測に用いる油圧式操作システムは、図４に示すように、単一の電磁比例弁１０３と、油圧式の操作装置１０１と、基準圧力センサ１０５と、コントローラ１０７と、記憶装置１０９とを備える。なお、図４では、図２と同様、太い実線により油圧配管が示されており、破線により電気配線が示されている。この油圧式操作システムにおける旋回バルブ１２、油圧ポンプ５、旋回モータ６、旋回角度検出器２５、油圧回路４０、第１圧力センサ２０、第２圧力センサ２２及び第３圧力センサ２４の構成は、電気式操作システムの場合と同様である。

【0067】

操作装置１０１は、レバー１１１と、本体部１１２と、レバー角度検出器１１３とを備える。

【0068】

レバー１１１は、本発明における調整用操作部材の一例である。レバー１１１は、上記電気式操作システムのレバー３２と同様、基準位置としての中央位置から第１操作方向と第２操作方向とに操作可能である。

【0069】

本体部１１２は、レバー１１１に抵抗力を付与する付与機構１１４を有するリモコン弁からなる。本体部１１２のリモコン弁は、油圧配管１１７，１１８を介して旋回バルブ１２の第１パイロットポート１２ａ及び第２パイロットポート１２ｂに接続されている。このリモコン弁は、レバー１１１の中央位置から第１又は第２操作方向への操作に応じてその操作量に対応するパイロット圧を油圧配管１１７又は１１８を通じて対応する第１パイロットポート１２ａ又は第２パイロットポート１２ｂへ供給する。

【0070】

レバー角度検出器１１３は、本発明における調整用操作検出部の一例であり、上記電気式操作システムのレバー角度検出器３６と同様、ロータリエンコーダである。このレバー角度検出器１１３は、レバー１１１の中央位置からの操作方向及び傾角を検出し、その検出した操作方向及び傾角を示す調整用傾角指標値を出力する。この調整用傾角指標値が基準傾角指標値に相当する。

【0071】

電磁比例弁１０３は、本発明における抵抗力用電磁比例弁の一例である。電磁比例弁１０３は、レバー１１１の抵抗力を生成するための油圧を付与機構１１４に供給する。具体的には、電磁比例弁１０３は、油圧源１１５によって生成された油圧を所定の値に調整して付与機構１１４に供給する。付与機構１１４は、供給される油圧を用いてレバー１１１の操作に対抗する抵抗力をレバー１１１に付与する。すなわち、付与機構１１４は、電磁比例弁１０３から供給される油圧に応じた大きさの抵抗力をレバー１１１に付与する。

【0072】

基準圧力センサ１０５は、電磁比例弁１０３から操作装置１０１の付与機構１１４に供給される抵抗力用の油圧を検出する。この基準圧力センサ１０５により検出される油圧が、基準圧力に相当する。

【0073】

コントローラ１０７は、基準圧力センサ１０５の検出圧力に応じて電磁比例弁１０３の動作を制御する。具体的には、コントローラ１０７は、電磁比例弁１０３のソレノイド１０３ａに制御電流を供給することにより電磁比例弁１０３を供給状態とし、ソレノイド１０３ａへの制御電流の供給を停止することにより電磁比例弁１０３を遮断状態とする。また、コントローラ１０７は、第３圧力センサ２４の検出圧力に応じてソレノイド１０３ａに供給する制御電流を増減し、それによって電磁比例弁１０３に付与機構１１４へ供給する油圧を増減させる。コントローラ１０７は、調整基準データの計測プロセスにおいてレバー角度検出器１１３から出力される傾角指標値と基準圧力センサ１０５の検出圧力との対応関係を計測して記憶装置１０９に記憶させる。

【0074】

油圧式操作システムでの調整基準データの計測は、以下のように行われる。

【0075】

まず、油圧式操作システムにおいて、レバー１１１が中央位置から第１操作方向へ操作される。コントローラ１０７は、このレバー操作の過程でレバー角度検出器１１３から出力される調整用傾角指標値と基準圧力センサ１０５により検出される油圧とを対応付けて記憶装置１０９に記憶させる。調整用傾角指標値が第１操作方向（プラス方向）の最大値に達したら、レバー１１１が中央位置側へ戻される。コントローラ１０７は、このレバー１１１が戻される過程でレバー角度検出器１１３から出力される調整用傾角指標値と基準圧力センサ１０５により検出される油圧とを対応付けて記憶装置１０９に記憶させる。その後、レバー１１１が中央位置から第２操作方向へ操作される。コントローラ１０７は、同様に、この過程でレバー角度検出器１１３から出力される調整用傾角指標値と基準圧力センサ１０５により検出される油圧とを対応付けて記憶装置１０９に記憶させる。調整用傾角指標値が第２操作方向（マイナス方向）の最小値に達したら、レバー１１１が中央位置側へ戻される。コントローラ１０７は、同様に、この過程でレバー角度検出器１１３から出力される調整用傾角指標値と基準圧力センサ１０５により検出される油圧とを対応付けて記憶装置１０９に記憶させる。

【0076】

この調整基準データの計測過程では、調整用傾角指標値の特定間隔（例えば１度間隔）毎に基準圧力センサ１０５により圧力が検出され、その特定間隔毎の調整用傾角指標値と基準圧力センサ１０５の検出圧力とが対応付けられて記憶装置１０９に記憶される。このように計測された調整基準データは、図８のような形態で表される。調整基準データは、図８に示すようにヒステリシス性を有する。すなわち、傾角指標値が０度から第１操作方向（プラス方向）に増加する場合とその増加した調整用傾角指標値が０度側へ戻る場合とで第３圧力センサ２４の検出圧力が異なる。また、傾角指標値が０度から第２操作方向（マイナス方向）に減少する場合とその減少した調整用傾角指標値が０度側へ戻る場合とで第３圧力センサ２４の検出圧力が異なる。調整基準データの第１操作方向と第２操作方向との間の中央位置は、傾角指標値の０度にほぼ一致しており、第１操作方向の調整基準データと第２操作方向の調整基準データとは、傾角指標値の０度を基準として高い対称性を示している。

【0077】

調整部２７ｂは、記憶装置２６から調整基準データを読み込んだ後、レバー角度検出器３６が出力する傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係を計測する（図６のステップＳ２）。この時の計測プロセスは、図７のフローチャートに従って行われる。

【0078】

まず、レバー角度検出器３６が出力する傾角指標値を０度から第１操作方向（プラス方向）に変化させる（ステップＳ１１）。これに応じて、制御部２７ａは、第１電磁比例弁１４を供給状態にするとともに第１電磁比例弁１４に第１パイロット圧を増加させる。その結果、旋回バルブ１２が旋回モータ６の第１ポート６ａへ供給する作動油の油圧が増加する。

【0079】

そして、第３圧力センサ２４が旋回モータ６に供給される作動油の油圧を検出し、調整部２７ｂは、第３圧力センサ２４の検出圧力をレバー角度検出器３６から出力される傾角指標値と対応付けて記憶装置２６に記憶させる（ステップＳ１２）。この時の第３圧力センサ２４による油圧の検出は、調整基準データの計測時と同様の傾角指標値の特定間隔毎（例えば１度毎）に行われる。

【0080】

次に、調整部２７ｂは、傾角指標値が最大値に達したか否かを判断する（ステップＳ１３）。ここで、調整部２７ｂが傾角指標値はまだ最大値に達していないと判断した場合には、上記ステップＳ１１以降の処理が再び行われる。

【0081】

一方、調整部２７ｂが傾角指標値は最大値に達したと判断した場合には、次に、レバー角度検出器３６が出力する傾角指標値を中央位置側（０度側）へ変化させる（ステップＳ１４）。これに応じて、制御部２７ａは、第１電磁比例弁１４に第１パイロット圧を減少させる。その結果、旋回バルブ１２が旋回モータ６の第１ポート６ａへ供給する作動油の油圧が減少する。

【0082】

そして、上記ステップＳ１２と同様に、第３圧力センサ２４による油圧の検出とその検出圧力の記憶装置２６への記憶とが行われる（ステップＳ１５）。

【0083】

次に、調整部２７ｂは、傾角指標値が０度に達したか否かを判断する（ステップＳ１６）。ここで、調整部２７ｂが傾角指標値はまだ０度に達していないと判断した場合には、上記ステップＳ１４以降の処理が再び行われる。

【0084】

一方、調整部２７ｂが傾角指標値は０度に達したと判断した場合には、次に、レバー角度検出器３６が出力する傾角指標値を第２操作方向（マイナス方向）に変化させる（ステップＳ１７）。これに応じて、制御部２７ａは、第２電磁比例弁１６に第２パイロット圧を増加させる。その結果、旋回バルブ１２が旋回モータ６の第２ポート６ｂへ供給する作動油の油圧が増加する。

【0085】

そして、上記ステップＳ１２と同様に、第３圧力センサ２４による油圧の検出とその検出圧力の記憶装置２６への記憶とが行われる（ステップＳ１８）。

【0086】

次に、調整部２７ｂは、傾角指標値が最小値に達したか否かを判断する（ステップＳ１９）。ここで、調整部２７ｂが傾角指標値はまだ最小値に達してないと判断した場合には、上記ステップＳ１７以降の処理が再び行われる。

【0087】

一方、調整部２７ｂが傾角指標値は最小値に達したと判断した場合には、次に、レバー角度検出器３６が出力する傾角指標値を中央位置側（０度側）へ変化させる（ステップＳ２０）。これに応じて、制御部２７ａは、第２電磁比例弁１６に第２パイロット圧を減少させる。その結果、旋回バルブ１２が旋回モータ６の第２ポート６ｂへ供給する作動油の油圧が減少する。

【0088】

そして、上記ステップＳ１２と同様に、第３圧力センサ２４による油圧の検出とその検出圧力の記憶装置２６への記憶とが行われる（ステップＳ２１）。

【0089】

次に、調整部２７ｂは、傾角指標値が０度に達したか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここで、調整部２７ｂが傾角指標値はまだ０度に達していないと判断した場合には、上記ステップＳ２０以降の処理が再び行われる。一方、調整部２７ｂが傾角指標値は０度に達したと判断した場合には、傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係の計測プロセスが終了する。

【0090】

以上のように計測された傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係は、調整前の対応関係であり、図９に示されている。この対応関係は、ヒステリシス性を有する。すなわち、傾角指標値が０度から第１操作方向（プラス方向）に増加する場合とその増加した調整用傾角指標値が０度側へ戻る場合とで第３圧力センサ２４の検出圧力が異なる。また、傾角指標値が０度から第２操作方向（マイナス方向）に減少する場合とその減少した調整用傾角指標値が０度側へ戻る場合とで第３圧力センサ２４の検出圧力が異なる。そして、図９から判るように、傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との調整前の対応関係は、第１操作方向と第２操作方向との間の中央位置が傾角指標値の０度からマイナス側（第２操作方向）に少し偏っている。このため、この調整前の対応関係では、傾角指標値の０度を基準として見ると、第１操作方向の形状と第２操作方向の形状の対称性が低くなっている。この対称性が低いことが原因で、第１操作方向と第２操作方向とでレバー３２の操作量が同じであってもレバー３２に付与される抵抗力に差異が生じる。

【0091】

上記計測プロセスの後、調整部２７ｂは、調整基準データと記憶装置２６に記憶された傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係とに基づいて、傾角電流特性の所定の特定点の制御電流値を修正し、その修正後の特定点の制御電流値を記憶装置２６に記憶させる（図６のステップＳ３）。

【0092】

具体的に、調整部２７ｂは、調整基準データの傾角指標値の特定間隔毎の基準圧力Ｐｏ_Ｂ（Ｅｎｃ）を以下の関係式（１）に基づいて制御電流値ＰＶｄａ_Ｂ（Ｅｎｃ）に変換する。なお、次式（１）におけるｋは、予め設定された変換係数である。

【0093】

Ｐｏ_Ｂ（Ｅｎｃ）＝ＰＶｄａ_Ｂ（Ｅｎｃ）×ｋ・・・（１）

【0094】

また、調整部２７ｂは、記憶装置２６に記憶された傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係における特定間隔毎の検出圧力Ｐｏ_Ａ（Ｅｎｃ）を上記関係式（１）と同様の以下の関係式（２）に基づいて制御電流値ＰＶｄａ_Ａ（Ｅｎｃ）に変換する。なお、次式（２）におけるｋは、上記関係式（１）におけるｋと同じ変換関数である。

【0095】

Ｐｏ_Ａ（Ｅｎｃ）＝ＰＶｄａ_Ｂ（Ｅｎｃ）×ｋ・・・（２）

【0096】

そして、調整部２７ｂは、傾角指標値の所定の特定点（Ｅｎｃｍｍｉｎ、Ｅｎｃ１、Ｅｎｃ２、Ｅｎｃ３、Ｅｎｃｃｔｒ、Ｅｎｃ４、Ｅｎｃ５、Ｅｎｃ６、又は、Ｅｎｃｍａｃ）における制御電流値ＰＶｄａ_Ｂ（Ｅｎｃ）と制御電流値ＰＶｄａ_Ａ（Ｅｎｃ）との差を算出する。なお、調整基準データ及び傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係のデータは、上述したようにヒステリシス性を有するため、それら各データにおいて各特定点の制御電流値として２つの値がそれぞれ存在する。そのため、調整部２７ｂは、調整基準データにおける特定点の２つの制御電流値のうちの高い方の値と、前記対応関係のデータにおける特定点の２つの制御電流値のうちの高い方の値とを用いて差を算出する。

【0097】

調整部２７ｂは、特定点について算出した差を補正値とし、その補正値を記憶装置２６に記憶されている傾角電流特性の対応する特定点の制御電流値に加算することによりその特定点の制御電流値を修正する。

【0098】

次に、調整部２７ｂは、傾角電流特性の全ての特定点（Ｅｎｃｍｍｉｎ、Ｅｎｃ１、Ｅｎｃ２、Ｅｎｃ３、Ｅｎｃｃｔｒ、Ｅｎｃ４、Ｅｎｃ５、Ｅｎｃ６、Ｅｎｃｍａｃ）について制御電流値を修正したか否かを判断する（図６のステップＳ４）。コントローラ２７は、まだ修正していない特定点があると判断した場合には、上記ステップＳ３以降の処理を再び行う。

【0099】

一方、調整部２７ｂは、全ての特定点について制御電流値を修正したと判断した場合には、次に、ステップＳ１〜Ｓ４の処理を所定回数であるＮ回実施したか否かを判断する（ステップＳ５）。調整部２７ｂは、ステップＳ１〜Ｓ４の処理をまだＮ回実施していないと判断した場合には、ステップＳ１以降の処理を再び行う。一方、調整部２７ｂは、ステップＳ１〜Ｓ４の処理をＮ回実施したと判断した場合には、調整プロセスを終了する。なお、ステップＳ１〜Ｓ４の処理の繰り返し回数に相当するＮは、第１電磁比例弁１４及び第２電磁比例弁１６の性能のばらつきを考慮して設定される。すなわち、電磁比例弁１４，１６に一定の制御電流が供給される場合であっても、電磁比例弁１４，１６の個体差により電磁比例弁１４，１６が供給するパイロット圧にはばらつきがある。このばらつきが小さい場合には、Ｎは小さい値に設定され、ばらつきが大きい場合には、Ｎは大きい値に設定される。Ｎが大きい方が、ばらつきが大きくても、傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係を調整基準データが示す対応関係により近づけることができる。

【0100】

図１０には、以上の調整を行った後の傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係の計測結果が示されており、図１１には、以上の調整を行った後の傾角指標値と制御電流値との対応関係の計測結果が示されている。

【0101】

図１１から判るように、上記調整プロセスにより、傾角指標値と制御電流値との対応関係の第１操作方向と第２操作方向との間の中央位置が傾角指標値の０度からマイナス側に調整される。一方、図１０から判るように、調整後の傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係の第１操作方向と第２操作方向との間の中央位置は傾角指標値の０度にほぼ一致し、その０度を基準として第１操作方向の対応関係の形状と第２操作方向の対応関係の形状とが対称形に近づいていることが判る。この計測結果から、調整後の電気式操作システムでは、レバー３２が第１操作方向に操作された場合と第２操作方向に操作された場合とで、中央位置からのレバー３２の操作量が同じであれば、第３圧力センサ２４の検出圧力はほぼ等しくなることが判る。その結果、第３圧力センサ２４の検出圧力に応じてレバー３２に付与される抵抗力も、第１操作方向と第２操作方向へのレバー３２の操作量が同じであれば、ほぼ等しくなる。

【0102】

本実施形態では、傾角電流特性の調整により、レバー角度検出器３６から出力される傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係を調整基準データが示す基準傾角指標値と基準圧力との対応関係に近づけることができる。調整基準データは、油圧式操作システムにおいてレバー１１１の中央位置からの操作方向及び傾角（操作量）を示す調整用傾角指標値と特定の電磁比例弁１０３から出力される抵抗力生成用の油圧との対応関係に相当するため、レバー３２が第１操作方向に操作されたときの傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係と、レバー３２が第２操作方向に操作されたときの傾角指標値と第３圧力センサ２４の検出圧力との対応関係を、共に、調整用傾角指標値と特定の電磁比例弁１０３から出力される油圧との対応関係に近づけることができる。その結果、コントローラ２７によって制御されて第３圧力センサ２４の検出圧力に応じた抵抗力をレバー３２に付与する付与装置３５は、レバー３２が第１操作方向と第２操作方向のいずれに操作された場合でもその操作量が同じであれば、ほぼ等しい抵抗力をレバー３２に付与する。このため、オペレータがレバー３２を第１操作方向に操作した場合と第２操作方向に操作した場合とでレバー３２の抵抗力に差異を感じるのを防ぐことができる。

【0103】

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

【0104】

本発明における電気式操作システムは、クレーン以外の他の建設機械にも適用可能である。例えば、ショベル等にも適用可能である。

【0105】

また、本発明における電気式操作システムは、上部旋回体を旋回させる旋回モータ以外の油圧アクチュエータの操作に適用可能である。例えば、クレーンのブームやジブ等の起伏部材を起伏させるウインチの油圧モータの操作や、クレーンのフック装置を昇降させるウインチの油圧モータの操作等に適用可能である。

【0106】

また、本発明における操作部材は、必ずしもレバーに限定されるものではない。すなわち、オペレータによって操作されるレバー以外の形態の操作部材であってもよい。

【0107】

また、電気式操作システムの調整プロセスにおいてレバー角度検出器が出力する傾角指標値を変化させるために、実際に手動でレバーを操作してもよい。

【符号の説明】

【0108】

６ 旋回モータ（油圧アクチュエータ）
１２ 旋回バルブ（制御弁）
１２ａ 第１パイロットポート
１２ｂ 第２パイロットポート
１４ 第１電磁比例弁
１６ 第２電磁比例弁
２４ 第３圧力センサ（圧力センサ）
２６ 記憶装置
２７ａ 制御部
２７ｂ 調整部
３２ レバー（操作部材）
３５ 付与装置
３６ レバー角度検出器（操作検出部）
１０３ 電磁比例弁（抵抗力用電磁比例弁）
１１１ レバー（調整用操作部材）
１１３ レバー角度検出器（調整用操作検出部）
１１４ 付与機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】