JPH08297026A - Pitching-damping apparatus of upper part slewing construction machine - Google Patents
Pitching-damping apparatus of upper part slewing construction machineInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、上部旋回式建設機械の
ピッチングを制振するために適用されるジャイロスタビ
ライザ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gyro stabilizer device applied to suppress pitching of an upper-slewing construction machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】建設機械の車体上に旋回軸の回りに旋回
自在な上部旋回体を有すると共に、上部旋回体に作業機
を備えている、例えば油圧ショベルや移動式クレーン等
のいわゆる上部旋回式建設機械が、市場で多く使用され
ている。このような上部旋回式建設機械においては、作
業機による作業時に上部旋回体の前方にモーメントが掛
かり、これによって前後方向の振れ、すなわちピッチン
グが発生する。この様子を油圧ショベルを例にとって説
明すると、油圧ショベルは、通常図33に示すような構
成となっている。この図において、油圧ショベル1は下
部走行体3上に旋回自在な上部旋回体2を有し、上部旋
回体2の前端側に鉛直面内に揺動可能なブーム4を備え
ている。また、ブーム4の先端にアーム5を、さらにア
ーム5の先端にバケット6をそれぞれ鉛直面内に揺動可
能なように備えている。そして、油圧ショベル1で掘削
作業時には、オペレータは上記ブーム4、アーム5及び
バケット6の各作業機操作レバーを操作して作業機を駆
動する。このとき、掘削作業に伴って作業機を鉛直方向
に揺動したり停止させたりするので、車体全体がピッチ
ングの振動をする。このピッチングは図33の矢印Bで
示すように、旋回軸Sが地表面と交わった点Cを支点に
し、作業機の向いている上部旋回体2の前後方向に振動
する。2. Description of the Related Art A so-called upper swing type, such as a hydraulic excavator or a mobile crane, has an upper swing body which is rotatable about a swing axis on a vehicle body of a construction machine, and a work machine is provided on the upper swing body. Construction machinery is widely used in the market. In such an upper revolving construction machine, a moment is applied to the front of the upper revolving structure during work by the working machine, which causes front-back swing, that is, pitching. This situation will be described by taking a hydraulic excavator as an example. The hydraulic excavator normally has a configuration as shown in FIG. In this figure, a hydraulic excavator 1 has an upper revolving superstructure 2 which is rotatable on a lower traveling body 3, and a boom 4 which is swingable in a vertical plane on the front end side of the upper revolving superstructure 2. An arm 5 is provided at the tip of the boom 4, and a bucket 6 is provided at the tip of the arm 5 so as to be swingable in the vertical plane. When excavating with the hydraulic excavator 1, the operator drives the work machine by operating the work machine operating levers of the boom 4, the arm 5 and the bucket 6. At this time, since the working machine is rocked or stopped in the vertical direction in association with the excavation work, the entire vehicle body vibrates for pitching. As shown by the arrow B in FIG. 33, this pitching vibrates in the front-back direction of the upper revolving superstructure 2 facing the working machine, with the point C where the revolving axis S intersects the ground surface as a fulcrum.
【0003】このような車体の振動は、オペレータにと
って乗り心地が悪いばかりでなく作業機を操作しにくい
ので、作業性が良くなく疲労し易い。また、振動によっ
て車体各部品の取り付け部の緩み、磨耗等を招き易いと
いう問題がある。従来は、このピッチングを小さくする
ために、上部旋回体2の後端部にカウンタウェイト7を
設け、ピッチングに対する車体の慣性イナーシャを大き
くしている。従って、ピッチングをできるだけ抑えるに
はカウンタウェイト7の重量が大きいほど良い。Such vibration of the vehicle body not only makes the operator uncomfortable to ride, but also makes it difficult to operate the working machine. In addition, there is a problem that vibration tends to cause loosening, wear, and the like of the mounting portion of each component of the vehicle body. Conventionally, in order to reduce this pitching, a counterweight 7 is provided at the rear end of the upper swing body 2 to increase the inertia inertia of the vehicle body with respect to pitching. Therefore, in order to suppress the pitching as much as possible, the larger the weight of the counter weight 7, the better.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カウン
タウェイト7の重量を大きくすると、旋回駆動用の油圧
モータや油圧ポンプ等の出力も大きくしなければなら
ず、これに伴い各部品が大型化して車体全体が大型にな
り、高価なものとなる。また、油圧ショベルにおいては
後方の重量が大きくなり、バケット刃先の掘削力が減少
したり、後方転倒の危険性が増加する等の問題が生じ
る。本発明は、上記課題を解決するために、車体全体を
大型化することなくピッチングを抑えることができると
共に、効果的な制振作用が得られ、また整備性も損なわ
れない上部旋回式建設機械のピッチング制振装置を提供
することを目的としている。However, if the weight of the counterweight 7 is increased, the output of the hydraulic motor, the hydraulic pump, etc. for turning drive must also be increased. As a result, the size of each component increases and the vehicle body increases. The whole becomes large and expensive. Further, in the hydraulic excavator, the rear weight becomes large, and there are problems that the excavating force of the bucket blade edge is reduced, and the risk of falling backward is increased. In order to solve the above problems, the present invention is capable of suppressing pitching without increasing the size of the entire vehicle body, obtaining an effective vibration damping action, and maintaining maintainability. It is an object of the present invention to provide a pitching vibration damping device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる上部旋回式建設機械のピッチング制
振装置は、下部走行体3上に旋回軸Sを中心にして水平
に旋回自在な上部旋回体2と、上部旋回体2にモーメン
トが掛かるように取着された作業機とを有する上部旋回
式建設機械1において、大きな慣性モーメントを有し、
かつ駆動モータ12によってジャイロ軸J回りに高速回
転している回転体11と、回転体11のジャイロ軸Jに
直交するプリセッション軸Pの回りに回転体11を揺動
自在に支持する支持部材13とを備えたジャイロスタビ
ライザ10を上部旋回体2上に取着し、かつ、ジャイロ
軸J及びプリセッション軸Pのいずれか一方を前記旋回
軸Sと平行にすると共に、他の一方を上部旋回体2の作
業機モーメント軸方向と平行に配置している。In order to achieve the above object, a pitching vibration damping device for an upper swing type construction machine according to the present invention is capable of swinging horizontally on a lower traveling body 3 around a swing axis S. An upper revolving construction machine 1 having a large upper revolving superstructure 2 and a working machine attached so that a moment is applied to the upper revolving superstructure 2 has a large moment of inertia,
Moreover, the support member 13 that swingably supports the rotating body 11 around the rotating body 11 that is rotating at high speed around the gyro axis J by the drive motor 12 and the precession axis P that is orthogonal to the gyro axis J of the rotating body 11. The gyro stabilizer 10 having the above is mounted on the upper swing body 2, and one of the gyro axis J and the precession axis P is made parallel to the swing axis S and the other one is set as the upper swing body. It is arranged parallel to the moment axis direction of the second work machine.
【0006】また、ジャイロモーメントの旋回成分及び
左右方向(いわゆる、ローリング)成分をキャンセルし
てピッチングの制振に係わるモーメントのみを生かすこ
とにより、効果的な制振モーメントが得られる。よっ
て、上記の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置に
おいて、 前記ジャイロスタビライザ10は少なくとも
2個以上設け、その中の少なくとも1個のジャイロスタ
ビライザ10の回転体11は、ジャイロ軸J回りの回転
方向を他の回転体11と反対方向に回転させても良い。Further, an effective damping moment can be obtained by canceling the turning component and the lateral (so-called rolling) component of the gyro moment and making use of only the moment relating to the damping of pitching. Therefore, in the above-described pitching vibration damping device for the upper swing type construction machine, at least two or more of the gyro stabilizers 10 are provided, and at least one of the gyro stabilizers 10 has the rotating body 11 in the rotation direction about the gyro axis J. May be rotated in the opposite direction to the other rotating body 11.
【0007】ジャイロスタビライザ装置が持っている大
きな質量(慣性モーメント)は、カウンタウェイトの一
部として利用することができる。よって、上記の上部旋
回式建設機械のピッチング制振装置において、ジャイロ
スタビライザ10は、旋回軸Sから後方の上部旋回体2
上に設けた方が良い。さらに、小型のジャイロスタビラ
イザ装置を少なくとも2個以上分散して使用し、車体後
方の視界性を得るようにしても良い。よって、上記ジャ
イロスタビライザ10を2個以上設けたときは、ジャイ
ロスタビライザ10は、旋回軸Sから後方で、かつ上部
旋回体2の側端部又は後端部に設けた方が望ましい。The large mass (moment of inertia) of the gyro stabilizer device can be used as a part of the counter weight. Therefore, in the above-described pitching vibration damping device for the upper swing type construction machine, the gyro stabilizer 10 includes the upper swing body 2 located behind the swing axis S.
It is better to place it above. Further, at least two or more small gyro stabilizer devices may be dispersed and used to obtain visibility behind the vehicle body. Therefore, when two or more gyro stabilizers 10 are provided, it is preferable that the gyro stabilizers 10 are provided rearward of the turning axis S and at the side end portion or the rear end portion of the upper turning body 2.
【0008】また、制御目標値に近づくようにプリセッ
ション軸回りの角速度をアクティブに制御すると、より
安定的に制振することができる。よって、上記の上部旋
回式建設機械のピッチング制振装置において、前記ジャ
イロスタビライザ10の支持部材13に取着され、ピッ
チング角速度を検出するピッチング角速度検出器16
と、前記回転体11のプリセッション軸P回りの回転角
度を検出するプリセッション角度検出器15と、ピッチ
ング角速度検出器16が検出したピッチング角速度とプ
リセッション角度検出器15が検出したプリセッション
角度とを入力し、このピッチング角速度、ピッチング角
速度の微分値及びピッチング角速度の積分値の内の少な
くとも一つ以上から求められるプリセッション軸回転角
速度の指令値を演算すると共に、入力した前記プリセッ
ション角度が予め決められた所定の大きさの許容最大値
より小さいときは前記演算された値のプリセッション軸
回転角速度指令を出力する演算装置20と、このプリセ
ッション軸回転角速度指令に基づいて、動力信号を出力
するモータ駆動装置30と、この動力信号によってプリ
セッション軸Pの回りに回転体11を回転させるプリセ
ッション軸駆動モータ14とを付設しても良い。Further, if the angular velocity around the precession axis is actively controlled so as to approach the control target value, the vibration can be controlled more stably. Therefore, in the above-described pitching vibration damping device for the upper swing type construction machine, the pitching angular velocity detector 16 attached to the support member 13 of the gyro stabilizer 10 and detecting the pitching angular velocity 16
And a precession angle detector 15 for detecting a rotation angle of the rotating body 11 around the precession axis P, a pitching angular velocity detected by the pitching angular velocity detector 16 and a precession angle detected by the precession angle detector 15. And calculates a command value of the precession axis rotational angular velocity obtained from at least one of the pitching angular velocity, the differential value of the pitching angular velocity, and the integral value of the pitching angular velocity, and the precession angle input is calculated in advance. When it is smaller than the allowable maximum value of the determined predetermined size, the arithmetic unit 20 that outputs the precession shaft rotation angular velocity command of the calculated value, and the power signal is output based on the precession shaft rotation angular velocity command. And the motor drive device 30 for controlling the precession axis P by this power signal. Rotating body 11 may be attached to the precession axis drive motor 14 which rotates the on Ri.
【0009】また、上記のプリセッション軸回りの角速
度をアクティブに制御するとき、その角速度をフィード
バック制御によって精度良く制御した方が、安定したジ
ャイロモーメントを得ることができる。よって、上記の
上部旋回式建設機械のピッチング制振装置は、前記回転
体11のプリセッション軸P回りの回転速度を検出する
回転速度検出器(19)と、前記演算装置20からのプリセ
ッション軸回転角速度指令と回転速度検出器(19)からの
回転速度とを比較し、この偏差が小さくなるようなプリ
セッション軸駆動モータ14の動力信号を出力するモー
タ駆動装置30とを備えた方が好ましい。Further, when the angular velocity about the precession axis is actively controlled, it is possible to obtain a stable gyro moment if the angular velocity is controlled accurately by feedback control. Therefore, the above-described pitching vibration damping device for the upper swing type construction machine includes the rotation speed detector (19) for detecting the rotation speed of the rotating body 11 around the precession axis P, and the precession axis from the arithmetic unit 20. It is preferable to provide a motor drive device 30 that compares the rotational angular velocity command with the rotational speed from the rotational speed detector (19) and outputs a power signal of the precession shaft drive motor 14 so that this deviation becomes smaller. .
【0010】また、ジャイロスタビライザ装置に使用す
る回転体自転用の油圧モータへの圧油供給を一時的に停
止して、この分を他の作業機や走行の油圧アクチュエー
タへ供給することによって、一時的な負荷の増加に対応
できる。よって、上記の上部旋回式建設機械のピッチン
グ制振装置は、前記駆動モータ12が油圧モータ12a
であるピッチング制振装置であって、この油圧モータ1
2aと前記回転体11の間に加設されたクラッチ40
と、作業機用又は走行用のアクチュエータ66と、アク
チュエータ66の負荷状態を表す信号を出力する運転状
態入力手段41と、油圧ポンプ33から吐出される圧油
を油圧モータ12aに供給するか否かを切り換える方向
切換弁42と、運転状態入力手段41から入力された前
記負荷状態を表す信号によって、少なくともアクチュエ
ータ66の出力の増加が必要と判断したときに、クラッ
チ40に切断指令を出力すると共に、油圧ポンプ33か
らの圧油をタンクへ、あるいは、油圧ポンプ33からの
圧油をアクチュエータ66へ切り換えるように方向切換
弁42に指令を出力する演算装置50とを備えた方が好
ましい。Further, the pressure oil supply to the hydraulic motor for rotating the rotating body used in the gyro stabilizer device is temporarily stopped, and this amount is supplied to another working machine or a hydraulic actuator for traveling, thereby temporarily It is possible to cope with the increase in the load. Therefore, in the above-described pitching damping device for the upper-slewing construction machine, the drive motor 12 has the hydraulic motor 12a.
Which is the pitching vibration damping device,
Clutch 40 added between 2a and the rotating body 11
And a working machine or traveling actuator 66, operating state input means 41 for outputting a signal indicating a load state of the actuator 66, and whether or not pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied to the hydraulic motor 12a. When it is determined that at least the output of the actuator 66 needs to be increased based on the directional switching valve 42 for switching the switch and the signal indicating the load state input from the operating state input means 41, a disconnection command is output to the clutch 40, and It is preferable to include the arithmetic unit 50 that outputs a command to the direction switching valve 42 to switch the pressure oil from the hydraulic pump 33 to the tank or to switch the pressure oil from the hydraulic pump 33 to the actuator 66.
【0011】また、上記のように油圧モータへの圧油供
給を一時的に停止してジャイロスタビライザを惰性運転
させるときには、その回転数を検出して監視して所定の
範囲以内の入るようにすると、ジャイロモーメントの大
きさを安定させることができる。よって、上記の上部旋
回式建設機械のピッチング制振装置は、前記回転体11
に取着され、回転体11の回転速度を検出する回転速度
検出器55と、前記クラッチ40の切断状態で、かつ回
転速度検出器55から入力された回転速度が予め決めら
れた所定の最小回転速度より小さいときは、クラッチ4
0に接続指令を出力して回転体11の回転を加速させ、
また前記回転速度が予め決められた所定の最大回転速度
より大きいときは、クラッチ40に切断指令を出力して
回転体11を惰性回転させる演算装置50とを備えた方
が望ましい。When the pressure oil supply to the hydraulic motor is temporarily stopped and the gyro stabilizer is coasted as described above, the rotation speed is detected and monitored so that the gyro stabilizer enters within a predetermined range. , It is possible to stabilize the magnitude of the gyro moment. Therefore, the above-described pitching vibration damping device for the upper swing type construction machine is provided with the rotating body 11
Attached to the rotation speed detector 55 for detecting the rotation speed of the rotating body 11, and the rotation speed input from the rotation speed detector 55 when the clutch 40 is in a disengaged state and the rotation speed is a predetermined minimum rotation. Clutch 4 when the speed is lower
The connection command is output to 0 to accelerate the rotation of the rotating body 11,
Further, when the rotation speed is higher than a predetermined maximum rotation speed, it is preferable to include a calculation device 50 that outputs a disconnection command to the clutch 40 to rotate the rotating body 11 by inertia.
【0012】また、前述のジャイロスタビライザ装置に
使用する回転体自転用の油圧モータを一時的に油圧ポン
プとして使用し、これをメインのポンプの補助的なもの
に利用すると、他の作業機や走行の油圧アクチュエータ
からの一時的な負荷の増加に容易に対応し易い。よっ
て、上記の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置
は、前記駆動モータ12が油圧モータ12aであるピッ
チング制振装置であって、作業機用又は走行用のアクチ
ュエータ66と、アクチュエータ66の負荷状態を表す
信号を出力する運転状態入力手段41と、油圧ポンプ3
3から吐出される圧油を油圧モータ12aに供給する
か、あるいは、油圧モータ12aが駆動されるときに生
じる圧油をアクチュエータ66に供給するかのいずれか
に切り換える方向切換弁43と、運転状態入力手段41
から入力された前記負荷状態を表す信号によって、少な
くともアクチュエータ66の出力の増加を必要と判断し
たときに、油圧モータ12aが駆動されるときに生じる
圧油をアクチュエータ66に供給するように方向切換弁
43に指令を出力する演算装置50とを備えた方が望ま
しい。Further, if the hydraulic motor for rotating the rotating body used in the above-mentioned gyro stabilizer is temporarily used as a hydraulic pump and is used as an auxiliary to the main pump, other working machines or traveling machines can be used. It is easy to easily deal with a temporary increase in load from the hydraulic actuator. Therefore, the above-described pitching damping device for the upper-slewing construction machine is a pitching damping device in which the drive motor 12 is the hydraulic motor 12a, and the working machine or traveling actuator 66 and the load state of the actuator 66. Operating state input means 41 for outputting a signal indicating
3 is supplied to the hydraulic motor 12a, or the hydraulic oil generated when the hydraulic motor 12a is driven is supplied to the actuator 66. Input means 41
When it is determined that at least the output of the actuator 66 needs to be increased by the signal indicating the load state input from the actuator, the direction switching valve is configured to supply the pressure oil generated when the hydraulic motor 12a is driven to the actuator 66. It is desirable to include an arithmetic unit 50 that outputs a command to 43.
【0013】また、上記ジャイロスタビライザ装置に使
用する回転体自転用の油圧モータを油圧ポンプとして使
用する場合も、この回転体の回転速度が所定の範囲を越
えたときは、その回転数を検出して監視して所定の範囲
以内に入るようにすると、ジャイロモーメントの大きさ
を安定させることができる。よって、上記の上部旋回式
建設機械のピッチング制振装置は、前記油圧モータ12
aと前記回転体11の間に加設されたクラッチ40と、
回転体11に取着され、回転体11の回転速度を検出す
る回転速度検出器55と、回転体11によって油圧モー
タ12aが駆動されているとき、かつ回転速度検出器5
5から入力された回転速度が予め決められた所定の最小
回転速度より小さいとき、あるいは、前記回転速度が予
め決められた所定の最大回転速度より大きいときは、回
転体11を惰性回転させるようにクラッチ40に切断指
令を出力する演算装置50とを備えた方が好ましい。Also when the hydraulic motor for rotating the rotating body used in the gyro stabilizer device is used as a hydraulic pump, when the rotating speed of the rotating body exceeds a predetermined range, the number of rotations is detected. The gyro moment can be stabilized in size by monitoring and making it within a predetermined range. Therefore, the above-described pitching damping device for the upper swing type construction machine is provided with the hydraulic motor 12
a clutch 40 provided between a and the rotating body 11,
The rotation speed detector 55 attached to the rotating body 11 to detect the rotation speed of the rotating body 11 and the rotation speed detector 5 when the hydraulic motor 12a is driven by the rotating body 11
When the rotation speed input from 5 is smaller than a predetermined minimum rotation speed that is determined in advance, or when the rotation speed is greater than a predetermined maximum rotation speed that is determined in advance, the rotating body 11 is rotated by inertia. It is preferable to provide the clutch 40 with the arithmetic unit 50 that outputs a disconnection command.
【0014】さらに、上記回転体自転用の油圧モータと
して、斜板又は斜軸の傾斜角を変更することによって回
転速度を制御できる油圧モータを使用すると、精度良く
回転速度を一定に制御でき、ジャイロモーメントの大き
さを安定させることができる。よって、上記の上部旋回
式建設機械のピッチング制振装置は、前記油圧モータ1
2a又は前記駆動モータ12がその斜板又は斜軸の傾斜
角を変更することによってその回転速度を制御できる油
圧モータ12bであるピッチング制振装置であって、前
記回転体11に取着され、回転体11の回転速度を検出
する回転速度検出器55と、回転速度検出器55から入
力された回転速度が予め決められた所定の最大回転速度
より大きくなったときは、前記回転速度がこの最大回転
速度を越えないように、油圧モータ12bの斜板又は斜
軸の傾斜角を制御する指令を出力する演算装置50とを
備えた方が好ましい。Further, if a hydraulic motor whose rotation speed can be controlled by changing the inclination angle of the swash plate or the swash shaft is used as the hydraulic motor for rotating the rotating body, the rotation speed can be accurately controlled to be constant, and the gyroscope can be controlled. The magnitude of the moment can be stabilized. Therefore, the above-described pitching damping device for the upper swing type construction machine is the hydraulic motor 1
2a or the driving motor 12 is a pitching vibration damping device which is a hydraulic motor 12b capable of controlling the rotation speed by changing the inclination angle of the swash plate or the swash shaft, which is attached to the rotating body 11 to rotate. When the rotation speed detector 55 for detecting the rotation speed of the body 11 and the rotation speed input from the rotation speed detector 55 become higher than a predetermined maximum rotation speed determined in advance, the rotation speed is the maximum rotation speed. It is preferable to include the arithmetic unit 50 that outputs a command for controlling the inclination angle of the swash plate or the swash shaft of the hydraulic motor 12b so as not to exceed the speed.
【0015】また、上記回転体自転用の油圧モータとし
て、斜板又は斜軸の傾斜角を変更することによって回転
速度を制御できる油圧モータを使用し、かつこれを一時
的に油圧ポンプに利用する場合、上記斜板又は斜軸の傾
斜角を制御してこの油圧モータからの吐出量が一定にな
るように制御した方が良い。よって、上記の上部旋回式
建設機械のピッチング制振装置は、前記油圧モータ12
aがその斜板又は斜軸の傾斜角を変更することによって
回転速度を制御できる油圧モータ12bであるピッチン
グ制振装置であって、前記回転体11に取着され、回転
体11の回転速度を検出する回転速度検出器55と、回
転体11の惰性回転により駆動された油圧モータ12b
が圧油を吐出しているとき、油圧モータ12bからの吐
出量が一定になるように、回転速度検出器55より入力
した回転速度の変化に対応して油圧モータ12bの斜板
又は斜軸の傾斜角を制御する指令を出力する演算装置5
0とを備えた方が好ましい。As the hydraulic motor for rotating the rotating body, a hydraulic motor whose rotation speed can be controlled by changing the inclination angle of the swash plate or the oblique shaft is used, and this hydraulic motor is temporarily used for the hydraulic pump. In this case, it is better to control the inclination angle of the swash plate or the swash shaft so that the discharge amount from the hydraulic motor becomes constant. Therefore, the above-described pitching damping device for the upper swing type construction machine is provided with the hydraulic motor 12
a is a pitching vibration damping device which is a hydraulic motor 12b capable of controlling the rotation speed by changing the inclination angle of the swash plate or the swash shaft, and is attached to the rotating body 11 to change the rotating speed of the rotating body 11. A rotation speed detector 55 for detecting and a hydraulic motor 12b driven by inertial rotation of the rotating body 11.
Is discharging pressure oil, the swash plate or the swash shaft of the hydraulic motor 12b corresponds to the change in the rotation speed input from the rotation speed detector 55 so that the discharge amount from the hydraulic motor 12b becomes constant. Arithmetic device 5 for outputting a command to control the tilt angle
It is preferable to have 0 and.
【0016】また、上記の上部旋回式建設機械のピッチ
ング制振装置において、前記回転体11又は前記駆動モ
ータ12は、前記ジャイロスタビライザ10の構成機器
と異なった、大きな慣性モーメントを有して高速回転し
ている建設機械搭載機器60であっても良い。Further, in the above-described pitching vibration damping device for the upper swing type construction machine, the rotating body 11 or the drive motor 12 has a large moment of inertia different from that of the components of the gyro stabilizer 10 and rotates at high speed. It may be the equipment 60 equipped with a construction machine.
【0017】また、上記の上部旋回式建設機械のピッチ
ング制振装置において、前記建設機械搭載機器60はエ
ンジン63であっても良い。Further, in the above-described pitching vibration damping device for the upper swing type construction machine, the construction machine-equipped device 60 may be the engine 63.
【0018】[0018]
【作用】ジャイロスタビライザ装置を上部旋回体上に設
け、そのジャイロ軸及びプリセッション軸に直交する軸
が上部旋回体のピッチング軸と平行になるようにジャイ
ロスタビライザ装置の支持部材を取着する。建設機械の
ピッチングにより生じる外力モーメントがジャイロ軸を
ピッチング軸回りに回転させると、ジャイロ効果により
プリセッション軸回りにジャイロスタビライザの回転体
が回転させられる。さらに、このプリセッション軸回り
の回転体の回転によって、ピッチング軸回りに上記外力
モーメントと逆方向にこれと釣り合うようなジャイロモ
ーメントが受動的に発生する。このジャイロモーメント
が、ピッチングを抑えるように作用する。The gyro stabilizer device is provided on the upper swing body, and the supporting member of the gyro stabilizer device is attached so that the axis orthogonal to the gyro axis and the precession axis is parallel to the pitching axis of the upper swing body. When the external force moment generated by the pitching of the construction machine causes the gyro shaft to rotate around the pitching axis, the gyro effect causes the rotating body of the gyro stabilizer to rotate around the precession axis. Further, due to the rotation of the rotating body around the precession axis, a gyro moment that passively balances the external force moment in the opposite direction to the external force moment is generated around the pitching axis. This gyro moment acts to suppress pitching.
【0019】複数個のジャイロスタビライザ装置を配置
し、この内の少なくとも一個以上のジャイロスタビライ
ザ装置の回転体の自転方向を他と反対にすると、それぞ
れのジャイロモーメントのピッチング方向以外の成分を
お互いに打ち消し合うようにできる。このとき、ピッチ
ングを制振する方向のそれぞれのモーメントを合成した
モーメントだけが作用し、効果的な制振が可能となる。When a plurality of gyro stabilizer devices are arranged and at least one or more of the gyro stabilizer devices rotate in the opposite rotation directions to each other, the components of each gyro moment other than the pitching direction are canceled by each other. You can fit. At this time, only the moment that is a combination of the respective moments in the damping vibrations of the pitching acts, and effective damping becomes possible.
【0020】また、大きな質量を有するジャイロスタビ
ライザ部を旋回軸より後部の上部旋回体上に配置する
と、カウンタウェイトの一部として利用できるので、車
体全体の重量を軽量化でき、全体として小型化できる。
特にカウンタウェイトの近傍に設けると、その効果も大
きくなり、また車体後部からの整備性も良い。さらに、
ジャイロスタビライザ装置を複数個の小型なジャイロス
タビライザを使用して構成し、これらを分散して上部旋
回体の後端部及び後部側面端部に配置すると、車体後方
の視界性を損なうことが無く、また側面及び後部からの
整備性も改善される。Further, if the gyro stabilizer having a large mass is arranged on the upper revolving structure at the rear of the revolving shaft, it can be used as a part of the counter weight, so that the weight of the entire vehicle body can be reduced and the overall size can be reduced. .
In particular, if it is provided in the vicinity of the counterweight, its effect will be great and maintainability from the rear part of the vehicle body will be good. further,
When the gyro stabilizer device is configured by using a plurality of small gyro stabilizers, and these are dispersed and arranged at the rear end portion and the rear side surface end portion of the upper swing body, the visibility of the rear of the vehicle body is not impaired, Also, the maintainability from the side and the rear is improved.
【0021】また、ジャイロスタビライザ装置のプリセ
ッション軸を駆動モータで回転させると、これにより前
述と同様にジャイロモーメントがジャイロ軸及びプリセ
ッション軸に直交する軸の回りに発生する。このよう
に、アクティブにジャイロモーメントを発生させてアク
ティブにピッチングを制振することができる。このとき
は、プリセッション軸角速度を制御して、ピッチング角
度、ピッチング角速度及びピッチング角加速度等が所定
の制御目標値になるように最適なジャイロモーメントを
発生できるので、ピッチングをより効果的に制振するこ
とができる。プリセッション軸角速度を制御する際、プ
リセッション角度が所定値以上になったら、この角速度
制御を停止する。これにより、作業中に旋回方向のジャ
イロモーメントによって上部旋回体が大きく旋回するこ
とを防止する。When the precession shaft of the gyro stabilizer is rotated by the drive motor, a gyro moment is generated around the axis orthogonal to the gyro axis and the precession shaft as described above. In this way, it is possible to actively generate a gyro moment and actively suppress pitching. At this time, the precession axis angular velocity can be controlled to generate an optimum gyro moment so that the pitching angle, the pitching angular velocity, the pitching angular acceleration, and the like reach predetermined control target values, so that pitching can be suppressed more effectively. can do. When controlling the precession axis angular velocity, if the precession angle becomes equal to or larger than a predetermined value, the angular velocity control is stopped. This prevents the upper swing body from swinging largely due to the gyro moment in the swing direction during work.
【0022】回転体の自転用駆動モータとして油圧モー
タを使用するとき、回転体と駆動モータ間にクラッチを
設け、かつ油圧モータへの圧油の供給又は供給停止を切
り換える方向切換弁を設ける。建設機械の作業機や走行
の一時的な出力増加の要求があったら、上記油圧モータ
への圧油の供給を停止し、この分の油量を作業機や走行
の方へ供給する。これにより、作業機や走行の一時的な
出力増加が可能となり、作業を効率的に行うことができ
る。尚、このとき、クラッチを切断すると上記回転体は
惰性運転で角運動量を維持できるので、この角運動量で
ジャイロモーメントを発生させ、これによるピッチング
の制振が可能となる。When a hydraulic motor is used as a drive motor for rotating the rotating body, a clutch is provided between the rotating body and the drive motor, and a direction switching valve for switching supply or stop of supply of pressure oil to the hydraulic motor is provided. When there is a demand for a temporary increase in the output of the working machine of the construction machine or traveling, the supply of pressure oil to the hydraulic motor is stopped, and the amount of oil corresponding to this is supplied to the working machine and the traveling. As a result, it is possible to temporarily increase the output of the work machine and traveling, and it is possible to perform work efficiently. At this time, when the clutch is disengaged, the rotary body can maintain the angular momentum by inertial driving, so that the gyro moment is generated by this angular momentum, and the pitching vibration can be suppressed by this.
【0023】また、回転体の自転用油圧モータへの圧油
の供給方向を正方向又は逆方向に切り換える方向切換弁
を設け、上記油圧モータが圧油を供給されてモータとし
て回転中に上記方向切換弁を逆方向に切り換える。する
と、この油圧モータはフライホイール効果で回転体に蓄
積されたエネルギーによって惰性回転を継続し、タンク
から油を吸引し、それを圧油として吐出するようにな
る。このとき、この油圧モータは油圧ポンプとして作用
している。よって、前述のように建設機械の作業機や走
行の一時的な出力増加の要求があったとき、油圧モータ
をメインポンプの補助的なポンプとして使用して上記一
時的な出力増加の要求に対してさらに効果的に対応でき
る。Further, a direction switching valve is provided for switching the supply direction of the pressure oil to the rotation hydraulic motor of the rotating body between the forward direction and the reverse direction, and the hydraulic motor is supplied with the pressure oil and is rotated as a motor to the above direction. Switch the switching valve in the opposite direction. Then, this hydraulic motor continues inertial rotation by the energy accumulated in the rotating body by the flywheel effect, sucks oil from the tank, and discharges it as pressure oil. At this time, this hydraulic motor acts as a hydraulic pump. Therefore, as mentioned above, when there is a demand for temporary increase in the output of the working machine of the construction machine or traveling, the hydraulic motor is used as an auxiliary pump of the main pump to meet the above-mentioned temporary increase in the output. Can respond more effectively.
【0024】上記回転体の惰性運転中又は上記油圧ポン
プモードで運転中に、回転体の回転速度が所定値以下に
なったとき、これらのモード運転を解除して通常の油圧
モータによる加速運転を行なう。これにより、回転体の
回転速度が低下してピッチングの制振能力が低下するこ
とを防止できる。また、回転体の回転速度が所定値以上
になったときは、回転体の惰性運転を行なって回転体の
回転速度がそれ以上上がらないようにする。よって、回
転体の角運動量を一定に維持できる。この結果、ジャイ
ロモーメントが回転体の速度変化によって受ける影響が
小さくなり、ピッチングを安定的に制振できる。また、
回転速度が所定値以上になり機器が損傷するのを防止で
きる。When the rotational speed of the rotating body becomes lower than a predetermined value during the inertial operation of the rotating body or the operation in the hydraulic pump mode, the mode operation is canceled and the acceleration operation by the normal hydraulic motor is performed. To do. As a result, it is possible to prevent the rotation speed of the rotating body from decreasing and the damping performance of pitching to decrease. Further, when the rotation speed of the rotating body exceeds a predetermined value, inertial operation of the rotating body is performed to prevent the rotation speed of the rotating body from further increasing. Therefore, the angular momentum of the rotating body can be maintained constant. As a result, the gyro moment is less affected by the speed change of the rotating body, and the pitching can be stably suppressed. Also,
It is possible to prevent the equipment from being damaged due to the rotation speed exceeding a predetermined value.
【0025】さらに、回転体の自転用油圧モータとして
その斜板や斜軸を制御できる油圧モータを用いると、斜
板や斜軸を制御することによって回転体の回転速度をよ
り精度良く安定させることができる。よって、ジャイロ
モーメントが回転体の速度変化によって受ける影響を小
さくでき、この結果ピッチングをさらに安定的に制振で
きる。また、同じく斜板や斜軸を制御できる油圧モータ
を油圧ポンプモードで使用するとき、回転体の回転速度
の変化に伴って上記斜板や斜軸を制御すると、そのポン
プの吐出量を一定にすることができる。よって、回転体
の回転速度の変化が上記ポンプの吐出量に与える影響を
無くすことができる。したがって、油圧ポンプモードで
使用しても作業機や走行の速度安定性が良い。Further, when a hydraulic motor capable of controlling the swash plate and the swash shaft is used as the rotation hydraulic motor for the rotator, the swash plate and the swash shaft can be controlled to stabilize the rotation speed of the rotor more accurately. You can Therefore, the influence of the gyro moment on the speed change of the rotating body can be reduced, and as a result, pitching can be suppressed more stably. Similarly, when using a hydraulic motor capable of controlling the swash plate and the swash shaft in the hydraulic pump mode, if the swash plate and the swash shaft are controlled in accordance with the change in the rotation speed of the rotating body, the discharge amount of the pump becomes constant. can do. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the change in the rotation speed of the rotating body on the discharge amount of the pump. Therefore, even when used in the hydraulic pump mode, the speed stability of the working machine and traveling is good.
【0026】また、プリセッション軸の角速度指令をピ
ッチング角加速度の大きさに比例定数を掛けて演算で求
めるような制御アルゴリズムにおいて、回転体の回転速
度の変化によってジャイロモーメントの大きさが影響を
受けないように、上記比例定数の大きさを回転体の回転
速度の変化に対応して補正する。この結果、発生するジ
ャイロモーメントを精度良く制御できるので、ピッチン
グの制振効果がさらに向上する。In a control algorithm in which the angular velocity command of the precession axis is calculated by multiplying the magnitude of the pitching angular acceleration by a proportional constant, the magnitude of the gyro moment is affected by the change in the rotational speed of the rotating body. The magnitude of the above-mentioned proportional constant is corrected so as not to correspond to the change in the rotation speed of the rotating body. As a result, the generated gyro moment can be controlled with high accuracy, and the damping effect of pitching is further improved.
【0027】通常高速回転で使用されている建設機械搭
載の電気機器や制御機器及び他の回転機器等をジャイロ
スタビライザとして利用することにより、搭載する機器
の数を減少することができるので、車体の軽量化や整備
性向上を図れる。By using electric equipment, control equipment, and other rotating equipment mounted on a construction machine, which are usually used for high-speed rotation, as a gyro stabilizer, the number of mounted equipment can be reduced. It is possible to reduce weight and improve maintainability.
【0028】[0028]
【実施例】以下に、図を参照しながら油圧ショベルの例
を用いて実施例を説明するが、他の上部旋回式建設機械
の場合でも作用及び効果は同じである。また、以下の油
圧ショベルの図では履帯式の下部走行体を示している
が、ホイール式走行体であっても良い。第一実施例から
第四実施例は、ジャイロスタビライザの自転軸がその軸
に垂直な軸の回りにモーメントを受けると、それと釣り
合うようなモーメント(いわゆる、ジャイロモーメン
ト)がパッシブに発生するので、そのパッシブなジャイ
ロモーメントを利用してピッチングを抑える例を示して
いる。まず、図1から図3に基づいて第一実施例を説明
する。図1及び図2はそれぞれ、上部旋回体2上にジャ
イロスタビライザ10を備えた油圧ショベル1の側面図
及び平面図を表している。本実施例では、1個のジャイ
ロスタビライザ10を備えており、そのジャイロ軸Jは
旋回軸Sと平行になっている。EXAMPLES Examples will be described below with reference to the drawings using an example of a hydraulic excavator. However, the operation and effect are the same even in the case of other upper swing type construction machines. Further, although the crawler belt type lower traveling body is shown in the following drawings of the hydraulic excavator, it may be a wheel type traveling body. In the first to fourth embodiments, when the rotation axis of the gyro stabilizer receives a moment about an axis perpendicular to the axis, a moment (so-called gyro moment) that balances with the moment is passively generated. An example is shown that suppresses pitching by using a passive gyro moment. First, a first embodiment will be described based on FIGS. 1 to 3. 1 and 2 respectively show a side view and a plan view of a hydraulic excavator 1 provided with a gyro stabilizer 10 on an upper swing body 2. In this embodiment, one gyro stabilizer 10 is provided, and the gyro axis J thereof is parallel to the turning axis S.
【0029】図3は、ジャイロスタビライザ10の詳細
を表した斜視図である。図3において、回転体11は大
きな慣性モーメントを持っており、駆動モータ12によ
ってジャイロ軸Jの回りに高速回転している。また回転
体11は、ジャイロ軸Jに直交する軸P(以後、プリセ
ッション軸と呼ぶ)の回りに回転自在なように支持部材
13によって支持されている。いま、外力によってモー
メントMが生じ、ジャイロ軸J及びプリセッション軸P
に直交した軸Qの回りにジャイロ軸Jが角速度ωq で回
転させられたとする。このとき、ジャイロモーメントM
J は、回転体11の持つ角運動量及び角速度ωq の積に
比例した大きさで、かつ上記モーメントMと逆方向に発
生する。FIG. 3 is a perspective view showing the details of the gyro stabilizer 10. In FIG. 3, the rotating body 11 has a large moment of inertia and is rotated at high speed around the gyro axis J by the drive motor 12. The rotating body 11 is supported by a support member 13 so as to be rotatable around an axis P (hereinafter referred to as a precession axis) orthogonal to the gyro axis J. Now, an external force causes a moment M, which causes a gyro axis J and a precession axis P.
It is assumed that the gyro axis J is rotated at an angular velocity ωq around an axis Q that is orthogonal to. At this time, the gyro moment M
J has a magnitude proportional to the product of the angular momentum of the rotating body 11 and the angular velocity ωq, and is generated in the direction opposite to the moment M.
【0030】図1及び図2に示すように、本実施例では
ジャイロ軸Jが旋回軸Sと平行になり、かつプリセッシ
ョン軸Pが旋回軸Sと直交するように、ジャイロスタビ
ライザ10の支持部材13を上部旋回体2に取着してい
る。このとき、ジャイロモーメントMJ が発生する軸Q
は、上部旋回体2及び作業機の長手方向に対して直交す
る水平な軸(以後、ピッチング軸と呼ぶ)と平行にな
る。図示されたBの方向に油圧ショベル1がピッチング
すると、ジャイロ軸JにモーメントMが作用し、ジャイ
ロ軸Jが軸Qの回りに回転するので、このモーメントM
と釣り合うジャイロモーメントMJ が逆方向に発生す
る。このジャイロモーメントMJ によって、油圧ショベ
ル1のピッチングを制振することができる。尚、プリセ
ッション軸に適当なバネ要素とダンパー要素(共に図示
せず)を設けることにより、さらに有効にピッチングを
制振できる。As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the supporting member of the gyro stabilizer 10 is arranged so that the gyro axis J is parallel to the swivel axis S and the precession axis P is orthogonal to the swivel axis S. 13 is attached to the upper swing body 2. At this time, the axis Q on which the gyro moment MJ is generated
Is parallel to a horizontal axis (hereinafter referred to as a pitching axis) orthogonal to the longitudinal direction of the upper swing body 2 and the working machine. When the hydraulic excavator 1 is pitched in the direction of B shown in the figure, a moment M acts on the gyro shaft J and the gyro shaft J rotates about the axis Q.
A gyro moment MJ balanced with is generated in the opposite direction. The gyro moment MJ can suppress the pitching of the hydraulic excavator 1. By providing a proper spring element and damper element (both not shown) on the precession shaft, the pitching can be suppressed more effectively.
【0031】またジャイロスタビライザ10は、ジャイ
ロ軸Jが旋回軸Sと直交し、かつプリセッション軸Pが
旋回軸Sと平行になるように、その支持部材13を上部
旋回体2に取着されても良い。図4及び図5にはこの実
施例を示しており、前記実施例に対してジャイロスタビ
ライザ10の取着方向のみが異なっている。この取着方
向のときでも、軸Qはピッチング軸と平行になり、図6
に示すように、ジャイロ軸Jに作用するモーメントMと
釣り合うジャイロモーメントMJ が軸Qの回りに逆方向
に発生するのは前記と同様である。したがって、ジャイ
ロモーメントMJ によって、油圧ショベル1のピッチン
グを制振することができる。The support member 13 of the gyro stabilizer 10 is attached to the upper swing body 2 so that the gyro axis J is orthogonal to the swivel axis S and the precession axis P is parallel to the swivel axis S. Is also good. This embodiment is shown in FIGS. 4 and 5, and only the attachment direction of the gyro stabilizer 10 is different from the above embodiment. Even in this mounting direction, the axis Q is parallel to the pitching axis, and
As described above, the gyro moment MJ balanced with the moment M acting on the gyro axis J is generated around the axis Q in the opposite direction as described above. Therefore, the pitching of the hydraulic excavator 1 can be suppressed by the gyro moment MJ.
【0032】次に、第二実施例において、複数個のジャ
イロスタビライザを上部旋回体2に設ける場合を説明す
る。まず、2個のジャイロスタビライザを設ける例を説
明するが、図7はその油圧ショベル1の平面図を表し、
図8は2個のジャイロスタビライザ10の説明図であ
る。この実施例では2個のジャイロスタビライザ10
は、それぞれのジャイロ軸Jが旋回軸Sと平行になり、
かつそれぞれの軸Qがピッチング軸と平行になるよう
に、その支持部材13を上部旋回体2に取着される。こ
のとき、2つのプリセッション軸Pは互いに平行とな
り、かつ旋回軸Sと直交する。Next, in the second embodiment, a case where a plurality of gyro stabilizers are provided on the upper swing body 2 will be described. First, an example in which two gyro stabilizers are provided will be described. FIG. 7 shows a plan view of the hydraulic excavator 1.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the two gyro stabilizers 10. In this embodiment, two gyro stabilizers 10 are used.
Each gyro axis J becomes parallel to the swivel axis S,
The support member 13 is attached to the upper swing body 2 so that each axis Q is parallel to the pitching axis. At this time, the two precession axes P are parallel to each other and orthogonal to the turning axis S.
【0033】2個のジャイロスタビライザ10は、前述
同様にそれぞれ各ジャイロ軸J回りに高速回転する回転
体11とこれを駆動するモータ12を有し、この回転体
11はそれぞれ各プリセッション軸Pの回りに回転自在
なように支持部材13によって支持されている。ここ
で、2つの回転体11の各ジャイロ軸J回りの回転方向
はお互いに逆にする。このとき、ピッチングによってそ
れぞれのジャイロ軸Jに軸Q回りのモーメントMが作用
すると、2つの回転体11はそれぞれのプリセッション
軸Pの回りにお互いに逆方向にプリセッションされる。
そして、それぞれのジャイロモーメントMJ1及びMJ2を
合成したモーメントが上記モーメントMに釣り合うよう
に、MJ1及びMJ2が発生する。上述のように2つの回転
体11がお互いに逆方向にプリセッションされるので、
ジャイロモーメントMJ1及びMJ2のピッチング方向以外
の成分はお互いに打ち消し合って、ピッチングを制振す
る方向のモーメントが残る。The two gyro stabilizers 10 each have a rotating body 11 that rotates at high speed around each gyro axis J and a motor 12 that drives the rotating body 11 as described above. It is supported by a support member 13 so as to be rotatable around. Here, the rotation directions of the two rotating bodies 11 around the gyro axes J are opposite to each other. At this time, when the moment M about the axis Q acts on each gyro axis J by pitching, the two rotating bodies 11 are precessed in the opposite directions around each precession axis P.
Then, MJ1 and MJ2 are generated so that the combined moment of the gyro moments MJ1 and MJ2 is balanced with the moment M. As described above, since the two rotating bodies 11 are precessed in the opposite directions to each other,
The components of the gyro moments MJ1 and MJ2 other than those in the pitching direction cancel each other out, leaving a moment in the direction of damping pitching.
【0034】上記の如く、2個のジャイロスタビライザ
10を設けても、ピッチングを制振できる。このとき、
それぞれの回転体11の各ジャイロ軸J回りの回転方向
をお互いに逆にした方が、よりピッチングの制振効果が
大きくなる。尚、2個のジャイロスタビライザ10を、
第一実施例の図4で示した例と同様に、それぞれのプリ
セッション軸Pが旋回軸Sと平行になり、かつそれぞれ
の軸Qがピッチング軸と平行になるように、支持部材1
3を上部旋回体2に取着しても良い。このとき、2つの
ジャイロ軸Jは互いに平行となり、かつ旋回軸Sと直交
する。この場合の作用及び効果は、上記と変わらない。As described above, the pitching can be suppressed even if the two gyro stabilizers 10 are provided. At this time,
If the rotation directions of the respective rotating bodies 11 around the gyro axes J are opposite to each other, the damping effect of the pitching becomes larger. In addition, two gyro stabilizer 10
Similar to the example shown in FIG. 4 of the first embodiment, the support member 1 is so arranged that each precession axis P is parallel to the swivel axis S and each axis Q is parallel to the pitching axis.
3 may be attached to the upper swing body 2. At this time, the two gyro axes J are parallel to each other and are orthogonal to the turning axis S. The action and effect in this case are the same as those described above.
【0035】また、3個以上のジャイロスタビライザを
上部旋回体2に設けることもできる。ジャイロスタビラ
イザを取着する方向は、上述の2個の場合と同様に2通
りの方向が有り、それぞれのジャイロ軸Jを旋回軸Sと
平行にしても、又はそれぞれのプリセッション軸Pを旋
回軸Sと平行にしても良い。このときの作用及び効果
も、上記同様で変わらない。さらに、複数個の回転体1
1の内の1個以上を、他と逆の方向に各ジャイロ軸J回
りに回転させると、上述同様プリセッション時に発生す
る各ジャイロモーメントMJ のピッチング方向以外の成
分をお互いに打ち消すことができるので、ピッチングの
制振効果をより大きくできる。Further, three or more gyro stabilizers can be provided on the upper swing body 2. There are two directions in which the gyro stabilizers are attached, as in the case of the above-described two cases. Even if each gyro axis J is parallel to the swivel axis S, or each precession axis P is swivel axis. It may be parallel to S. The action and effect at this time are the same as those described above. Furthermore, a plurality of rotating bodies 1
If one or more of 1 is rotated around each gyro axis J in the opposite direction to the others, the components other than the pitching direction of each gyro moment MJ generated during the pre-session can be canceled out each other. , The damping effect of pitching can be further increased.
【0036】次に、第3実施例を図9から図12に基づ
いて説明する。前述のように、大きなジャイロモーメン
トを発生するには、ジャイロスタビライザは大きな角運
動量を持っていることが必要であり、このために比較的
大きな慣性モーメントを持つ回転体を高速回転させてい
る。よって、建設機械のピッチングを制振できるような
ジャイロスタビライザは比較的大きな質量を有してい
る。本実施例は、この大きな質量をカウンタウェイトの
一部として利用する例を示している。図9及び図10
は、ジャイロスタビライザの設置可能範囲を示してお
り、それぞれ油圧ショベル1の側面図及び平面図を表し
ている。ここで、設置可能範囲Rは斜線で縁取りされた
領域で示されており、旋回軸Sより後部の上部旋回体2
の部分である。ジャイロスタビライザをカウンタウェイ
トの一部として利用する場合は、この設置可能範囲Rの
中のなるべくカウンタウェイト7に近い後部にジャイロ
スタビライザを設けた方が効果が大きくなる。Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 12. As described above, in order to generate a large gyro moment, the gyro stabilizer needs to have a large angular momentum, which causes the rotating body having a relatively large inertia moment to rotate at a high speed. Therefore, the gyro stabilizer that can suppress the pitching of the construction machine has a relatively large mass. This embodiment shows an example in which this large mass is used as a part of the counter weight. 9 and 10
Shows the installable range of the gyro stabilizer, and shows a side view and a plan view of the hydraulic excavator 1, respectively. Here, the installable range R is shown by an area bordered by diagonal lines, and the upper revolving superstructure 2 at the rear of the revolving axis S is shown.
Part of. When the gyro stabilizer is used as a part of the counter weight, it is more effective to provide the gyro stabilizer at the rear part of the installable range R as close to the counter weight 7 as possible.
【0037】図11及び図12は、上記の理由に基づい
て、一個のジャイロスタビライザ10をカウンタウェイ
ト7に近い後部に設けた実施例を示しており、それぞれ
その側面図及び平面図を表している。図にはジャイロス
タビライザ10のジャイロ軸Jを旋回軸Sに平行にした
場合を示しているが、これに限定するものではなく、前
実施例で示したような、プリセッション軸Pを旋回軸S
に平行にした場合でも作用及び効果は同じである。ジャ
イロスタビライザ10をこのように配置すると、カウン
タウェイト7を軽量化することができるので車体全体の
軽量化を図れると共に、後方から近く配置されるので整
備性も改善される。11 and 12 show an embodiment in which one gyro stabilizer 10 is provided in the rear portion near the counter weight 7 based on the above reason, and a side view and a plan view thereof are respectively shown. . The figure shows a case where the gyro axis J of the gyro stabilizer 10 is parallel to the swivel axis S, but the present invention is not limited to this, and the precession axis P is the swivel axis S as shown in the previous embodiment.
Even if they are parallel to each other, the action and effect are the same. By arranging the gyro stabilizer 10 in this way, the weight of the counter weight 7 can be reduced, so that the weight of the entire vehicle body can be reduced, and since the counter weight 7 is disposed closer from the rear side, maintainability is also improved.
【0038】第四実施例は、ジャイロスタビライザを上
部旋回体の後部に設けたことによる車体後方の視界性悪
化を無くし、視界性を改善する例を示す。図13及び図
14は、それぞれ本実施例の側面図及び平面図を表して
いる。この図において、小型なジャイロスタビライザ1
0を2個設けると同時に、この2個を上部旋回体2の後
部の側面端部に分けて取着している。このとき、ジャイ
ロスタビライザ10を取着する方向はこれまでの説明と
同様の方向で良く、作用も同様である。また、3個以上
の小型なジャイロスタビライザ10を設けるときは、そ
れぞれを上記同様に上部旋回体2の後部近傍及び後部側
面端部に分けて取着しても良い。The fourth embodiment shows an example of improving the visibility by eliminating the deterioration of the visibility behind the vehicle body due to the gyro stabilizer provided at the rear portion of the upper swing body. 13 and 14 show a side view and a plan view of this embodiment, respectively. In this figure, a small gyro stabilizer 1
At the same time that two 0s are provided, these two are attached to the rear side end of the upper swing body 2 separately. At this time, the gyro stabilizer 10 may be attached in the same direction as described above, and the operation is also the same. Further, when three or more small gyro stabilizers 10 are provided, they may be separately attached to the vicinity of the rear portion of the upper swing body 2 and the end portion of the rear side surface in the same manner as described above.
【0039】1個のジャイロスタビライザだけでピッチ
ングを制振するには前述のごとくそれが大型になる傾向
があるので、その配置によって車体後方の視界性が悪化
することが多い。これを解決するために、上記のごと
く、1個のジャイロスタビライザを複数個のより小型な
ジャイロスタビライザに代用させて配置すると共に、こ
れらによって合成されるジャイロモーメントが等価的に
1個の場合のジャイロモーメントと同等になるように分
散させることができる。この結果、上部旋回体2の上部
の出っ張りが小さくなり、また各ジャイロスタビライザ
間から後方の視野を確保できるので、車体後方の視界性
が改善される。In order to suppress the pitching by using only one gyro stabilizer, it tends to be large as described above, so that the arrangement often deteriorates the visibility behind the vehicle body. In order to solve this, as described above, one gyro stabilizer is arranged in place of a plurality of smaller gyro stabilizers, and the gyro moment synthesized by these is equivalently one. It can be distributed to be equivalent to the moment. As a result, the protrusion of the upper part of the upper revolving structure 2 is reduced, and the rear view can be secured between the gyro stabilizers, so that the visibility behind the vehicle body is improved.
【0040】また、複数個の小型なジャイロスタビライ
ザ10を車体後方のカウンタウェイト7近傍及び後部側
面端部に分散して設けたので、前述同様に車体全体の軽
量化を図れると共に、後方及び側面からの整備性も改善
される。Further, since a plurality of small gyro stabilizers 10 are provided in the vicinity of the counter weight 7 at the rear of the vehicle in a distributed manner near the counter weight 7 and at the end portion of the rear side surface, the weight of the entire vehicle body can be reduced and the rear and side surfaces can be improved. The maintainability of will also be improved.
【0041】次に、第五実施例を図15から図24に基
づいて説明する。第五実施例は、ジャイロスタビライザ
のプリセッション軸の角速度を制御し、ピッチングを制
振するようなジャイロモーメントをアクティブに制御す
る場合を示している。図15はこの場合のジャイロスタ
ビライザ部を表しており、また図16はそのときのプリ
セッション軸を制御するための制御構成ブロック図の一
実施例を表している。まず、図15を参照しながらジャ
イロスタビライザ部を説明する。ジャイロスタビライザ
10は前実施例と同様なのでここでの説明は省略し、こ
れまでと異なる構成を説明する。プリセッション軸駆動
モータ14はジャイロスタビライザ10の回転体11を
プリセッション軸P回りに回転駆動するもので、例えば
油圧モータや電動モータを使用することができる。ピッ
チング角速度検出器16は、ピッチングによって生じる
モーメントMがジャイロ軸Jを軸Q回りに回転させたと
きの、ジャイロ軸Jの軸Q回り回転角度θq の角速度ω
q を検出するものである。Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 24. The fifth embodiment shows a case where the angular velocity of the precession axis of the gyro stabilizer is controlled to actively control the gyro moment that suppresses pitching. FIG. 15 shows the gyro stabilizer part in this case, and FIG. 16 shows one embodiment of a control configuration block diagram for controlling the precession axis at that time. First, the gyro stabilizer unit will be described with reference to FIG. Since the gyro stabilizer 10 is the same as that of the previous embodiment, the description thereof is omitted here, and a different configuration from the above is described. The precession shaft drive motor 14 rotationally drives the rotating body 11 of the gyro stabilizer 10 around the precession shaft P, and for example, a hydraulic motor or an electric motor can be used. The pitching angular velocity detector 16 detects the angular velocity ω of the rotation angle θq about the axis Q of the gyro axis J when the moment M generated by the pitch rotates the gyro axis J around the axis Q.
It detects q.
【0042】ここで、ジャイロ効果に基づくジャイロス
タビライザ10の作動を簡単に説明すると、ジャイロ軸
Jをプリセッション軸P回りに所定の方向に角速度ωp
で回転させたとき、ジャイロ軸J及びプリセッション軸
Pに直交している軸Q回りに、数式「MJ =ωp ×I×
ωk 」で表されるジャイロモーメントMJ が上記角速度
ωp の方向に対応した方向に発生する。ここに、Iは回
転体11の慣性モーメントで、ωk は回転体11の角速
度であって、「I×ωk 」は回転体11の角運動量を表
している。したがって、回転体11の角運動量が一定の
とき、ジャイロ軸Jの上記プリセッション軸P回りに回
転する角速度ωp の大きさを制御することによって、発
生するジャイロモーメントMJ の大きさが制御可能とな
る。The operation of the gyro stabilizer 10 based on the gyro effect will be briefly described below. The gyro axis J is rotated about the precession axis P in a predetermined direction in an angular velocity ωp.
When rotated by, the formula “MJ = ωp × I ×” is provided around the axis Q orthogonal to the gyro axis J and the precession axis P.
A gyro moment MJ represented by ".omega.k" is generated in a direction corresponding to the direction of the angular velocity .omega.p. Here, I is the moment of inertia of the rotating body 11, ωk is the angular velocity of the rotating body 11, and “I × ωk” represents the angular momentum of the rotating body 11. Therefore, when the angular momentum of the rotating body 11 is constant, the magnitude of the gyro moment MJ generated can be controlled by controlling the magnitude of the angular velocity ω p of the gyro axis J rotating around the precession axis P. .
【0043】本実施例は、上記のジャイロ効果に基づく
作用をピッチングのアクティブな制振に適用するもので
ある。ただし、ジャイロ軸Jのプリセッション軸P回り
の回転角度θp (以後、プリセッション角度と呼ぶ)が
90度近傍になると、言い換えるとジャイロ軸Jが水平
に近くなると、上記ジャイロモーメントMJ は水平面内
でのみ作用する。よって、ピッチングの制振効果は全く
無くなってピッチング方向以外の成分、この場合は旋回
方向(いわゆる、ヨーイング)成分だけが発生する。し
たがって、プリセッション角度を許容される所定の最大
角度以内に制御する必要がある。In this embodiment, the action based on the gyro effect described above is applied to active damping of pitching. However, when the rotation angle θp of the gyro axis J about the precession axis P (hereinafter referred to as the precession angle) becomes close to 90 degrees, in other words, when the gyro axis J becomes substantially horizontal, the gyro moment MJ is in the horizontal plane. Only works. Therefore, the damping effect of the pitching is completely eliminated, and only the component other than the pitching direction, in this case, the turning direction (so-called yawing) component is generated. Therefore, it is necessary to control the precession angle within a predetermined maximum allowable angle.
【0044】以下に、図16に基づいてプリセッション
軸を制御するための制御構成を説明する。ピッチング角
速度検出器16はピッチングの角速度を検出してこの角
速度信号を演算装置20へ出力し、またプリセッション
角度検出器15はプリセッション角度を検出してこの角
度信号を演算装置20へ出力する。演算装置20は、上
記ピッチング角速度信号及びプリセッション角度信号を
基にして、回転体11をプリセッション軸P回りに回転
駆動するプリセッション軸駆動モータ14の回転指令を
演算し、この回転指令をモータ駆動装置30へ出力す
る。モータ駆動装置30は、この回転指令に基づいてプ
リセッション軸駆動モータ14の駆動動力信号を出力す
る。The control configuration for controlling the precession axis will be described below with reference to FIG. The pitching angular velocity detector 16 detects the pitching angular velocity and outputs this angular velocity signal to the arithmetic unit 20, and the precession angle detector 15 detects the precession angle and outputs this angular signal to the arithmetic unit 20. Based on the pitching angular velocity signal and the precession angle signal, the arithmetic unit 20 calculates a rotation command of the precession axis drive motor 14 that rotationally drives the rotating body 11 around the precession axis P, and outputs this rotation command to the motor. Output to the driving device 30. The motor drive device 30 outputs a drive power signal for the precession shaft drive motor 14 based on the rotation command.
【0045】次に、本実施例の具体的な構成及び作動に
ついて、図17及び図18を参照して詳細に説明する。
図17は、プリセッション軸を油圧モータによって制御
するための制御回路ブロック図の一実施例を表してい
る。本実施例では、ピッチング角速度検出器16及びプ
リセッション角度検出器15として、それぞれジャイロ
スコープ及びポテンショメータを使用しているが、これ
に限定するものではなく、機能が同等の他の検出器であ
っても良い。Next, the specific structure and operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 17 and 18.
FIG. 17 shows an embodiment of a control circuit block diagram for controlling the precession shaft by the hydraulic motor. In this embodiment, a gyroscope and a potentiometer are used as the pitching angular velocity detector 16 and the precession angle detector 15, respectively, but the present invention is not limited to this, and other detectors having equivalent functions may be used. Is also good.
【0046】演算装置20は、例えばマイクロコンピュ
ータ(以下、CPUと言う)を中枢にして構成されたマ
イクロコンピュータシステムである。CPU21は一般
的なマイクロコンピュータであって、その内部に記憶装
置、演算処理装置、実行制御装置及び入出力インターフ
ェース部等を備えている。また演算装置20はその他
に、システムプログラム等を記憶するROM22、演算
結果や制御データを記憶するRAM23、前記ジャイロ
スコープ及びポテンショメータからのアナログ信号を入
力するA/DコンバータのA/D24及びA/D25、
油圧モータ駆動用の方向切換弁31へ指令信号を出力す
るための出力レジスタ26、及びCPU21がデータ入
出力するためのバス27等から構成されている。The arithmetic unit 20 is, for example, a microcomputer system having a microcomputer (hereinafter, referred to as CPU) as a center. The CPU 21 is a general microcomputer, and includes a storage device, an arithmetic processing device, an execution control device, an input / output interface unit, etc. inside. In addition, the arithmetic unit 20 further includes a ROM 22 for storing system programs and the like, a RAM 23 for storing arithmetic results and control data, A / D 24 and A / D 25 of A / D converters for inputting analog signals from the gyroscope and potentiometer. ,
It is composed of an output register 26 for outputting a command signal to the direction switching valve 31 for driving the hydraulic motor, a bus 27 for the CPU 21 to input and output data, and the like.
【0047】油圧モータ14aはジャイロ軸Jをプリセ
ッション軸P回りに回転させるためのプリセッション軸
駆動モータ14であり、方向切換弁31は油圧モータ1
4aを駆動する圧油の方向を切り換えるものである。ま
た、油圧ポンプ33は油圧モータ14aへ圧油を供給す
るもので、油圧ショベル等に搭載されている作業機及び
走行装置駆動用油圧ポンプを使用しても良い。The hydraulic motor 14a is a precession shaft drive motor 14 for rotating the gyro shaft J around the precession shaft P, and the direction switching valve 31 is the hydraulic motor 1.
The direction of the pressure oil that drives 4a is switched. Further, the hydraulic pump 33 supplies pressure oil to the hydraulic motor 14a, and a working machine and traveling device driving hydraulic pump mounted on a hydraulic excavator or the like may be used.
【0048】上記出力レジスタ26から出力されたモー
タ正回転指令S1 は方向切換弁31の操作ソレノイド3
1dに接続され、同じくモータ負回転指令S2 は方向切
換弁31の操作ソレノイド31eに接続される。モータ
正回転指令S1 及びモータ負回転指令S2 が共に出力さ
れてないときは、方向切換弁31は中立位置31bにあ
るので、油圧ポンプ33から吐出される圧油は油圧モー
タ14aに供給されず、よって油圧モータ14aは停止
している。モータ正回転指令S1 が操作ソレノイド31
dに出力されたときは、方向切換弁31が31aの位置
に切り換わり、油圧ポンプ33からの圧油は管路35を
介して油圧モータ14aの正回転側ポートに流入し、そ
の流出油は管路36を介してタンク34へドレーンされ
る。このとき、油圧モータ14aは流入する油量に比例
した所定の角速度で正回転する。また、モータ負回転指
令S2 が操作ソレノイド31eに出力されたときは、方
向切換弁31が31cの位置に切り換わり、油圧ポンプ
33からの圧油は管路36を介して油圧モータ14aの
負回転側ポートに流入し、その流出油は管路35を介し
てタンク34へドレーンされる。このとき、油圧モータ
14aは流入する油量に比例した所定の角速度で負回転
する。The motor forward rotation command S1 output from the output register 26 is the operation solenoid 3 of the direction switching valve 31.
The motor negative rotation command S2 is also connected to the operation solenoid 31e of the direction switching valve 31. When neither the motor positive rotation command S1 nor the motor negative rotation command S2 is output, the directional switching valve 31 is in the neutral position 31b, so the pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 is not supplied to the hydraulic motor 14a. Therefore, the hydraulic motor 14a is stopped. The motor forward rotation command S1 is the operation solenoid 31
When it is output to d, the direction switching valve 31 is switched to the position of 31a, the pressure oil from the hydraulic pump 33 flows into the forward rotation side port of the hydraulic motor 14a via the pipe 35, and the outflow oil is It is drained to the tank 34 via the line 36. At this time, the hydraulic motor 14a rotates forward at a predetermined angular velocity proportional to the amount of oil flowing in. Further, when the motor negative rotation command S2 is output to the operation solenoid 31e, the direction switching valve 31 is switched to the position 31c, and the pressure oil from the hydraulic pump 33 is negatively rotated by the hydraulic motor 14a via the line 36. The oil that flows into the side port is drained to the tank 34 via the pipe 35. At this time, the hydraulic motor 14a negatively rotates at a predetermined angular velocity proportional to the amount of inflowing oil.
【0049】プリセッション軸P回りの回転を制御して
ピッチングを安定的に抑えるには、ピッチング角θq 、
ピッチング角速度ωq 及びピッチング角加速度αq 等に
基づく予め設定された制御目標関数を最小にするような
制御出力を得ることによって可能となる。例えば、一般
的に良く知られているPID制御により、ピッチング角
θq 、ピッチング角速度ωq 及びピッチング角加速度α
q 等が所定の目標値になるように制御する方法がある。
以下に、このPID制御による一実施例を具体的に説明
するが、制御方法及びそのアルゴリズム等がこれに限定
されないことは言うまでもない。To control the rotation around the precession axis P and suppress the pitching stably, the pitching angle θq,
This is possible by obtaining a control output that minimizes a preset control target function based on the pitching angular velocity ωq, the pitching angular acceleration αq, and the like. For example, the pitching angle θq, the pitching angular velocity ωq, and the pitching angular acceleration α are determined by the generally well-known PID control.
There is a method of controlling q etc. to reach a predetermined target value.
An embodiment of the PID control will be specifically described below, but it goes without saying that the control method and the algorithm thereof are not limited to this.
【0050】まず、説明の簡単のためにピッチング角速
度ωq を制御対象とする場合を説明し、この場合の制御
目標は例えば「ピッチング角速度ωq =0」に設定され
ていると仮定する。図18はこの制御の一実施例を説明
するためのCPU21の演算処理フローチャートを表し
ており、以下図18を参照して制御フローを説明する。First, for simplification of the description, a case where the pitching angular velocity ωq is set as the control target will be described, and it is assumed that the control target in this case is set to "pitching angular velocity ωq = 0", for example. FIG. 18 shows an arithmetic processing flowchart of the CPU 21 for explaining one embodiment of this control, and the control flow will be described below with reference to FIG.
【0051】(ステップ100)ピッチング角速度検出
器16からピッチング角速度ωq を入力し、ステップ1
01へ進む。 (ステップ101)ピッチング角速度ωq と予めメモリ
(ROM22又はRAM23)に記憶している不感帯設
定値とを比較する。この不感帯設定値は、ピッチング角
速度ωq がある程度小さい範囲のときは、プリセッショ
ン軸Pの角速度ωp の制御によるピッチングの制振は行
わないようにするためのものであり、予めピッチング角
速度の0値を含む所定の範囲に設定される。このステッ
プでは、ピッチング角速度ωq の極性が正で、かつピッ
チング角速度ωq の絶対値が不感帯設定値より大きいと
きはステップ105へ進み、そうでないときはステップ
102へ進む。(Step 100) The pitching angular velocity ωq is input from the pitching angular velocity detector 16, and step 1
Go to 01. (Step 101) The pitching angular velocity ωq is compared with the dead zone setting value stored in advance in the memory (ROM 22 or RAM 23). This dead zone setting value is for preventing the pitching vibration from being controlled by controlling the angular velocity ωp of the precession axis P when the pitching angular velocity ωq is in a small range to some extent. It is set to a predetermined range including. In this step, if the polarity of the pitching angular velocity ωq is positive and the absolute value of the pitching angular velocity ωq is larger than the dead zone set value, the process proceeds to step 105, and if not, the process proceeds to step 102.
【0052】(ステップ102)ピッチング角速度ωq
と上記不感帯設定値とを比較し、ピッチング角速度ωq
の極性が負で、かつピッチング角速度ωq の絶対値が不
感帯設定値より大きいときはステップ103へ進み、そ
うでないときはステップ107へ進む。 (ステップ103)プリセッション角度検出器15から
プリセッション角度θp を入力し、このプリセッション
角度θp と予めメモリ(ROM22又はRAM23)に
記憶している許容最大値θpMAXとを比較する。この許容
最大値θpMAXは、前述したようなジャイロモーメントM
J のピッチング方向以外の成分をなるべく小さくしてピ
ッチングの制振効果を大きくするために、プリセッショ
ン角度が許容される所定角度以内に入っているかを判定
できるように設定されるものである。プリセッション角
度θp が許容最大値θpMAX以下のときはステップ104
へ進み、そうでないときはステップ107へ進む。(Step 102) Pitching angular velocity ωq
Is compared with the dead zone setting value above, and the pitching angular velocity ωq
Is negative and the absolute value of the pitching angular velocity ωq is larger than the dead zone set value, the process proceeds to step 103. Otherwise, the process proceeds to step 107. (Step 103) The precession angle θp is input from the precession angle detector 15, and this precession angle θp is compared with the allowable maximum value θpMAX stored in the memory (ROM 22 or RAM 23) in advance. This allowable maximum value θpMAX is the gyro moment M as described above.
In order to reduce the components of J other than those in the pitching direction as much as possible to enhance the damping effect of pitching, it is set so that it is possible to determine whether the precession angle is within a predetermined allowable angle. If the precession angle θp is less than or equal to the allowable maximum value θpMAX, step 104
Otherwise go to step 107.
【0053】(ステップ104)この時点での状態は、
ピッチング角速度ωq が負の大きな値になっていて、か
つプリセッション角度θp が上記許容最大値θpMAX以下
の制御可能範囲にある状態である。よって、このステッ
プでは、ピッチング角速度ωq と反対方向にジャイロモ
ーメントMJ を発生させるように、油圧モータ14aの
負回転指令S2 を出力する。この結果、方向切換弁31
が31cの位置に切り換わり、油圧モータ14aは所定
の大きさのプリセッション軸回転角速度ωp で負回転す
る。ただし、ここでは、油圧モータ14aが負回転した
ときにジャイロモーメントMJ が負のピッチング角速度
ωq と反対方向に発生するように、各制御の極性が設定
されているものとする。この後、処理は先頭のステップ
100へ戻って以上を繰り返す。(Step 104) The state at this point is
The pitching angular velocity ωq has a large negative value, and the precession angle θp is in the controllable range of the allowable maximum value θpMAX or less. Therefore, in this step, the negative rotation command S2 of the hydraulic motor 14a is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular velocity ωq. As a result, the directional control valve 31
Is switched to the position of 31c, and the hydraulic motor 14a negatively rotates at a precession shaft rotation angular velocity ωp of a predetermined magnitude. However, here, it is assumed that the polarities of the respective controls are set so that the gyro moment MJ is generated in the direction opposite to the negative pitching angular velocity ωq when the hydraulic motor 14a rotates in the negative direction. After that, the process returns to the first step 100 to repeat the above.
【0054】(ステップ105)プリセッション角度検
出器15からプリセッション角度θp を入力し、このプ
リセッション角度θp と前記許容最大値θpMAXとを比較
する。プリセッション角度θp が上記許容最大値θpMAX
以下のときはステップ106へ進み、そうでないときは
ステップ107へ進む。(Step 105) The precession angle θp is input from the precession angle detector 15, and this precession angle θp is compared with the allowable maximum value θpMAX. The precession angle θp is the maximum allowable value θpMAX
In the following cases, the process proceeds to step 106, and when not, the process proceeds to step 107.
【0055】(ステップ106)この時点での状態は、
ピッチング角速度ωq が正の大きな値になっていて、か
つプリセッション角度θp が上記許容最大値θpMAX以下
の制御可能範囲にある状態である。よって、このステッ
プでは、ピッチング角速度ωq と反対方向にジャイロモ
ーメントMJ を発生させるように、油圧モータ14aの
正回転指令S1 を出力する。この結果、方向切換弁31
が31aの位置に切り換わり、油圧モータ14aは所定
の大きさのプリセッション軸回転角速度ωp で正回転す
る。この後、処理は先頭のステップ100へ戻って以上
を繰り返す。同じく、油圧モータ14aが正回転したと
きにジャイロモーメントMJ が正のピッチング角速度ω
q と反対方向に発生するように、各制御の極性が設定さ
れているものとする。(Step 106) The state at this point is
The pitching angular velocity ωq has a large positive value, and the precession angle θp is in the controllable range of the allowable maximum value θpMAX or less. Therefore, in this step, the forward rotation command S1 of the hydraulic motor 14a is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to the pitching angular velocity ωq. As a result, the directional control valve 31
Is switched to the position of 31a, and the hydraulic motor 14a is normally rotated at a precession shaft rotation angular velocity ωp of a predetermined magnitude. After that, the process returns to the first step 100 to repeat the above. Similarly, when the hydraulic motor 14a rotates forward, the gyro moment MJ has a positive pitching angular velocity ω.
It is assumed that the polarity of each control is set so that it will occur in the opposite direction to q.
【0056】(ステップ107)ステップ102からこ
のステップに来たときの状態は、ピッチング角速度ωq
が前記不感帯設定値の範囲以内に入っているので、プリ
セッション軸Pの回転制御を停止する必要がある。ま
た、ステップ103又はステップ105からこのステッ
プに来たときの状態は、プリセッション角度θp が許容
最大値θpMAX以上になっているので、プリセッション軸
Pの回転制御を一時的に停止する必要がある。よってこ
のステップでは、油圧モータ14aの正回転指令S1 及
び負回転指令S2 の出力を停止する。この後、処理は先
頭のステップ100へ戻って以上を繰り返す。(Step 107) The state when this step is reached from step 102 is the pitching angular velocity ωq.
Is within the range of the dead zone setting value, it is necessary to stop the rotation control of the precession axis P. Further, in the state when this step is reached from step 103 or step 105, the precession angle θp is equal to or more than the allowable maximum value θpMAX, so it is necessary to temporarily stop the rotation control of the precession axis P. . Therefore, in this step, the output of the positive rotation command S1 and the negative rotation command S2 of the hydraulic motor 14a is stopped. After that, the process returns to the first step 100 to repeat the above.
【0057】上記のステップ104及び106におい
て、油圧モータ14aが回転駆動されることによりプリ
セッション軸が所定の大きさの角速度ωp で回転し、角
速度ωp に比例したジャイロモーメントMJ がピッチン
グ角速度ωq と反対方向に発生する。そして、ステップ
101及びステップ102では、ピッチング角速度ωq
が極小さい0近傍の値になるまで油圧モータ14aが回
転駆動され、0近傍の値になったらステップ107で油
圧モータ14aの回転が停止されてジャイロモーメント
MJ の発生を停止する。このようにして、以上の演算処
理フローに従って制御が行われると、ピッチング角速度
ωq を小さくする方向にジャイロモーメントMJ を発生
し、ピッチングが制振できる。In steps 104 and 106 described above, the hydraulic motor 14a is rotationally driven to rotate the precession shaft at an angular velocity ωp of a predetermined magnitude, and the gyro moment MJ proportional to the angular velocity ωp is opposite to the pitching angular velocity ωq. Occurs in the direction. Then, in steps 101 and 102, the pitching angular velocity ωq
The hydraulic motor 14a is rotationally driven until becomes a value near 0, which is extremely small, and when it becomes a value near 0, the rotation of the hydraulic motor 14a is stopped in step 107 to stop the generation of the gyro moment MJ. In this way, when the control is performed according to the above-described calculation processing flow, the gyro moment MJ is generated in the direction of decreasing the pitching angular velocity ωq, and the pitching can be suppressed.
【0058】次に、プリセッション軸駆動モータ14と
して電動モータを使用する場合の一実施例を説明する。
図19に、そのプリセッション軸制御回路ブロック図を
示す。本実施例では、電動モータとして直流モータを使
用した例を上げるが、交流モータでも作用及び効果は変
わらない。ここでは、上記の油圧モータの場合の構成と
異なっている直流モータ14bと直流モータ駆動アンプ
32について説明する。直流モータ14bは、前述の油
圧モータ14aと同様にプリセッション軸の回転制御用
であり、その電機子コイルAの端子A1及びA2間に印
加される直流電圧の大きさに比例した角速度でモータが
回転するものである。ここでは、端子A1がA2に対し
て正となる電圧が印加されると直流モータ14bは正回
転し、また端子A1がA2に対して負となる電圧が印加
されると直流モータ14bは負回転するものと仮定す
る。Next, an embodiment in which an electric motor is used as the precession shaft drive motor 14 will be described.
FIG. 19 shows a block diagram of the precession axis control circuit. In this embodiment, a DC motor is used as the electric motor, but the operation and effect of the AC motor are the same. Here, the DC motor 14b and the DC motor drive amplifier 32, which are different in configuration from the above hydraulic motor, will be described. The DC motor 14b is for controlling the rotation of the precession shaft like the hydraulic motor 14a described above, and the motor is driven at an angular velocity proportional to the magnitude of the DC voltage applied between the terminals A1 and A2 of the armature coil A. It rotates. Here, the DC motor 14b rotates positively when a voltage that is positive with respect to the terminal A1 is applied to the terminal A1, and the DC motor 14b rotates negatively when a voltage that is negative with respect to the terminal A1 is applied. Suppose you do.
【0059】直流モータ駆動アンプ32は直流モータ1
4bを駆動するパワーアンプであり、演算装置20から
出力されるモータの正回転指令S1 及び負回転指令S2
の信号を入力し、この指令信号に対応した回転方向に直
流モータ14bが回転するようにモータ駆動する。演算
装置20からモータの正回転指令S1 が出力されると、
直流モータ駆動アンプ32は予め設定された角速度で直
流モータ14bが正回転するように、端子A1がA2に
対して正の所定の電圧を印加する。また、モータの負回
転指令S2 が出力されると、電動モータ駆動アンプ32
は予め設定された角速度で直流モータ14bが負回転す
るように、端子A1がA2に対して負の所定の電圧を印
加する。The DC motor drive amplifier 32 is the DC motor 1
4b is a power amplifier for driving the motor 4b.
Is input and the DC motor 14b is driven so as to rotate in the rotation direction corresponding to this command signal. When the motor forward rotation command S1 is output from the arithmetic unit 20,
The DC motor drive amplifier 32 applies a predetermined positive voltage to the terminal A1 with respect to A2 so that the DC motor 14b rotates positively at a preset angular velocity. When the motor negative rotation command S2 is output, the electric motor drive amplifier 32
Applies a negative predetermined voltage to the terminal A1 so that the DC motor 14b rotates negatively at a preset angular velocity.
【0060】さて、このような構成で直流モータ14b
を制御する場合の制御目標を前述同様に「ピッチング角
速度ωq =0」に設定したとき、CPU21の演算処理
フローチャートは上記で説明した図18と全く同じにし
ても良い。このときの、作用及び効果は変わらない。
尚、以上の制御フローの説明の中で、複数個のジャイロ
スタビライザを設けてその内の1個以上の回転体の回転
方向を他と反対方向にしている場合は、ピッチング角速
度ωq を小さくするためのプリセッション軸駆動モータ
14の回転指令の極性を考慮する必要がある。すなわ
ち、回転体の回転方向が他と反対方向であるジャイロス
タビライザに対しては、これまで説明したプリセッショ
ン軸駆動モータ14の回転指令S1 及びS2 をお互いに
逆に出力すれば良い。Now, with such a structure, the DC motor 14b
When the control target in the case of controlling is set to "pitching angular velocity ωq = 0" as described above, the calculation processing flowchart of the CPU 21 may be exactly the same as that of FIG. 18 described above. At this time, the action and effect are the same.
In the above description of the control flow, if a plurality of gyro stabilizers are provided and one or more of the gyroscopes rotate in the opposite direction to the other, in order to reduce the pitching angular velocity ωq. It is necessary to consider the polarity of the rotation command of the precession shaft drive motor 14. That is, the rotation commands S1 and S2 of the precession shaft drive motor 14 described above may be output in reverse to each other for the gyro-stabilizer in which the rotation direction of the rotating body is the opposite direction.
【0061】次に、図16と同じ構成において、プリセ
ッション軸の角速度ωp の指令値がピッチング角加速度
αq に比例するようにプリセッション軸を制御する場合
の一実施例について説明する。この場合の制御目標は、
Kを比例定数とすると、数式「角速度ωp −K×角加速
度αq =0」で表される。このことは、以下の理由で説
明される。前述したように、ピッチングによって発生す
るモーメントMはピッチング角加速度αq に比例してお
り、一方プリセッション軸の回転制御により発生するジ
ャイロモーメントMJ は角速度ωp に比例している。し
たがって、モーメントMとジャイロモーメントMJ が比
例するように、言い換えると大きさが等しくかつ反対方
向になるように角速度ωp を制御すれば、前実施例のよ
うなピッチング角速度ωq を制御目標にした場合に比べ
てより安定的にピッチングを制振できる。Next, an example of controlling the precession axis so that the command value of the angular velocity ωp of the precession axis is proportional to the pitching angular acceleration αq in the same configuration as in FIG. 16 will be described. The control goal in this case is
When K is a constant of proportionality, it is expressed by the mathematical expression “angular velocity ωp−K × angular acceleration αq = 0”. This is explained for the following reasons. As described above, the moment M generated by the pitching is proportional to the pitching angular acceleration αq, while the gyro moment MJ generated by the rotation control of the precession axis is proportional to the angular velocity ωp. Therefore, if the angular velocity ωp is controlled so that the moment M and the gyro moment MJ are proportional to each other, that is, the magnitudes are equal and opposite directions, when the pitching angular velocity ωq as in the previous embodiment is set as the control target. Compared with this, pitching can be controlled more stably.
【0062】図20は、ピッチング角加速度αq に比例
するように角速度ωp を制御するための、油圧モータに
よる制御回路ブロック図の一実施例を表している。この
図で前述の図17と異なる構成について、以下に説明を
加える。D/A28は、角速度ωp の指令信号S3 を出
力するD/Aコンバーターであり、CPU21から出力
されたNビット(Nは2以上の自然数とする)のディジ
タルデータをアナログ信号に変換する。Nが大きいほ
ど、角速度ωp の制御は滑らかになる。サーボアンプ3
8は、上記角速度ωp の指令信号S3 を入力すると同時
に、油圧モータ14aの回転速度(これは、プリセッシ
ョン軸の角速度ωp に相当)信号S4を入力し、この2
つの信号の偏差が0になるように出力電流を制御するも
のである。この出力電流信号は、流量制御サーボ弁37
の操作ソレノイド37dに接続されている。FIG. 20 shows an example of a control circuit block diagram by a hydraulic motor for controlling the angular velocity ωp so as to be proportional to the pitching angular acceleration αq. In this figure, the structure different from that of FIG. 17 described above will be described below. The D / A 28 is a D / A converter that outputs a command signal S3 having an angular velocity ωp, and converts N-bit (N is a natural number of 2 or more) digital data output from the CPU 21 into an analog signal. The larger N is, the smoother the control of the angular velocity ωp becomes. Servo amplifier 3
8 inputs the command signal S3 of the angular velocity .omega.p, and at the same time, inputs the rotational speed (which corresponds to the angular velocity .omega.p of the precession shaft) signal S4 of the hydraulic motor 14a.
The output current is controlled so that the deviation between the two signals becomes zero. This output current signal is supplied to the flow control servo valve 37.
Is connected to the operation solenoid 37d.
【0063】流量制御サーボ弁37はその出力する流量
を制御するもので、操作ソレノイド37dに入力された
上記サーボアンプ38の出力電流信号の大きさに比例し
てその内部にあるスプールの変位量を制御することによ
り、流量を制御する。ここで、操作ソレノイド37dの
電流信号が0のときは流量制御サーボ弁37は中立位置
37bにあって、このとき油圧ポンプ33から吐出され
た圧油は圧油入力ポートから入力され、そのまま戻りポ
ートからタンク34へドレーンされる。アクチュエータ
側の2つのポートは、それぞれ管路35及び管路36を
介して油圧モータ14aの正回転時の流入ポート及び負
回転時の流入ポートに接続されている。The flow rate control servo valve 37 controls the flow rate output by the flow rate control servo valve 37. The flow rate control servo valve 37 controls the displacement amount of the spool therein in proportion to the magnitude of the output current signal of the servo amplifier 38 input to the operation solenoid 37d. By controlling, the flow rate is controlled. Here, when the current signal of the operation solenoid 37d is 0, the flow rate control servo valve 37 is in the neutral position 37b, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 at this time is input from the pressure oil input port and is directly returned to the return port. Is drained to the tank 34. The two ports on the actuator side are connected to an inflow port at the time of positive rotation and an inflow port at the time of negative rotation of the hydraulic motor 14a via a pipe line 35 and a pipe line 36, respectively.
【0064】油圧モータ14aにその回転速度を検出す
るモータ角速度検出器19を取着し、このモータ角速度
検出器19が出力したモータ角速度信号S4 を前記サー
ボアンプ38のフィードバック入力端子へ接続する。モ
ータ角速度検出器19は、例えばタコジェネレータやパ
ルスジェネレータ等を使用することができる。A motor angular velocity detector 19 for detecting the rotation speed is attached to the hydraulic motor 14a, and the motor angular velocity signal S4 output from the motor angular velocity detector 19 is connected to the feedback input terminal of the servo amplifier 38. As the motor angular velocity detector 19, for example, a tacho generator or a pulse generator can be used.
【0065】ここで、サーボアンプ38と流量制御サー
ボ弁37と油圧モータ14aの作動について説明する。
角速度ωp の指令信号S3 は、0Vを中心にして正と負
に振れるアナログ電圧信号とする。油圧モータ14aを
正回転させるときは指令信号S3 に正の電圧信号を出力
し、負回転させるときは指令信号S3 に負の電圧信号を
出力するものと仮定する。いま、サーボアンプ38に正
の電圧信号の指令信号S3 が入力されると、この指令信
号S3 と油圧モータ14aの回転速度S4 との偏差が小
さくなるように、サーボアンプ38は流量制御サーボ弁
37の操作ソレノイド37dに電流信号を出力する。Here, the operation of the servo amplifier 38, the flow control servo valve 37 and the hydraulic motor 14a will be described.
The command signal S3 of the angular velocity .omega.p is an analog voltage signal that swings positively and negatively around 0V. It is assumed that a positive voltage signal is output as the command signal S3 when the hydraulic motor 14a rotates in the positive direction, and a negative voltage signal is output as the command signal S3 when the hydraulic motor 14a rotates in the negative direction. Now, when the command signal S3 of a positive voltage signal is input to the servo amplifier 38, the servo amplifier 38 uses the flow control servo valve 37 so that the deviation between the command signal S3 and the rotation speed S4 of the hydraulic motor 14a becomes small. And outputs a current signal to the operation solenoid 37d.
【0066】このとき電流信号は正の電流信号となり、
流量制御サーボ弁37のスプールは37a側に電流信号
の大きさに従った変位量だけ移動する。よって、この変
位量に比例した流量の圧油が管路35を介して油圧モー
タ14aの正回転時の流入ポートに流入し、反対側のポ
ートから流出して管路36を介してタンク34にドレー
ンする。油圧モータ14aは上記流量に比例した回転速
度で正回転し、この回転速度信号(プリセッション軸の
角速度ωp に相当)S4がサーボアンプ38にフィード
バックされる。このようにして、正回転の指令信号S3
に追従して油圧モータ14aが正回転するように、油圧
モータ14aがフィードバック制御される。At this time, the current signal becomes a positive current signal,
The spool of the flow control servo valve 37 moves to the side of 37a by a displacement amount according to the magnitude of the current signal. Therefore, the pressure oil having a flow rate proportional to the displacement amount flows into the inflow port of the hydraulic motor 14a during the normal rotation of the hydraulic motor 14a through the pipe 35, flows out from the port on the opposite side, and enters the tank 34 through the pipe 36. Drain. The hydraulic motor 14a rotates forward at a rotation speed proportional to the flow rate, and this rotation speed signal (corresponding to the angular speed ωp of the precession axis) S4 is fed back to the servo amplifier 38. In this way, the forward rotation command signal S3
The hydraulic motor 14a is feedback-controlled so that the hydraulic motor 14a rotates normally following the above.
【0067】反対に、サーボアンプ38に負の電圧信号
の指令信号S3 が入力されると、この指令信号S3 と油
圧モータ14aの回転速度S4 との偏差が小さくなるよ
うに、サーボアンプ38は流量制御サーボ弁37の操作
ソレノイド37dに電流信号を出力する。このとき電流
信号は負の電流信号となり、流量制御サーボ弁37のス
プールは37c側に電流信号の大きさに従った変位量だ
け移動する。よって、この変位量に比例した流量の圧油
が管路36を介して油圧モータ14aの負回転時の流入
ポートに流入し、反対側のポートから流出して管路35
を介してタンク34にドレーンする。油圧モータ14a
は上記流量に比例した回転速度で負回転し、この回転速
度信号S4がサーボアンプ38にフィードバックされ
る。このようにして、同様に負回転の指令信号S3 に追
従して油圧モータ14aが負回転するように、油圧モー
タ14aがフィードバック制御される。On the contrary, when the command signal S3 of the negative voltage signal is input to the servo amplifier 38, the servo amplifier 38 uses the flow rate so that the deviation between the command signal S3 and the rotation speed S4 of the hydraulic motor 14a becomes small. A current signal is output to the operation solenoid 37d of the control servo valve 37. At this time, the current signal becomes a negative current signal, and the spool of the flow control servo valve 37 moves to the side of 37c by the displacement amount according to the magnitude of the current signal. Therefore, the pressure oil having a flow rate proportional to the displacement amount flows into the inflow port of the hydraulic motor 14a during the negative rotation of the hydraulic motor 14a through the pipe line 36, and flows out from the port on the opposite side to the pipe line 35.
Drain to the tank 34 via. Hydraulic motor 14a
Negatively rotates at a rotation speed proportional to the flow rate, and this rotation speed signal S4 is fed back to the servo amplifier 38. In this manner, the hydraulic motor 14a is feedback-controlled so that the hydraulic motor 14a also negatively rotates following the negative rotation command signal S3.
【0068】上記構成による制御目標を数式「角速度ω
p −K×角加速度αq =0」で表した場合の演算処理フ
ローチャートを図21に示している。これに基づいて、
制御フローを説明する。 (ステップ110)ピッチング角速度検出器16からピ
ッチング角速度ωq を入力し、ステップ111へ進む。 (ステップ111)ピッチング角速度ωq からピッチン
グ角加速度αq を演算する。ピッチング角加速度αq を
求めるには例えば、微小時間Δtの間にピッチング角速
度ωq がΔωq だけ変化したとき、数式「αq =Δωq
÷Δt」によって近似的に求めることができる。この
後、ステップ112へ進む。The control target according to the above configuration is expressed by the mathematical expression “angular velocity ω
FIG. 21 shows a calculation processing flowchart in the case of being expressed by “p−K × angular acceleration αq = 0”. Based on this
The control flow will be described. (Step 110) The pitching angular velocity ωq is input from the pitching angular velocity detector 16, and the process proceeds to step 111. (Step 111) Pitching angular acceleration αq is calculated from pitching angular velocity ωq. To obtain the pitching angular acceleration αq, for example, when the pitching angular velocity ωq changes by Δωq during the minute time Δt, the mathematical expression “αq = Δωq
÷ Δt ”can be approximately calculated. After this, the process proceeds to step 112.
【0069】(ステップ112)プリセッション角度検
出器15からプリセッション角度θp を入力し、このプ
リセッション角度θp と予めメモリ(ROM22又はR
AM23)に記憶している許容最大値θpMAXとを比較す
る。この許容最大値θpMAXは、前述したものと同じであ
る。プリセッション角度θp が許容最大値θpMAX以下の
ときはステップ113へ進み、そうでないときはステッ
プ115へ進む。 (ステップ113)プリセッション軸の角速度指令値V
θを数式「Vθ=K×αq 」によって求める。ここに、
αq は前ステップで求めたピッチング角加速度であり、
Kは安定的に制振できるように所定値に設定された正の
定数とする。この後、ステップ114へ進む。(Step 112) The precession angle θp is input from the precession angle detector 15, and the precession angle θp and the memory (ROM 22 or R are stored in advance).
The maximum allowable value θpMAX stored in AM23) is compared. This allowable maximum value θpMAX is the same as that described above. If the precession angle θp is equal to or less than the maximum allowable value θpMAX, the process proceeds to step 113, and if not, the process proceeds to step 115. (Step 113) Angular velocity command value V of the precession axis
θ is obtained by the mathematical expression “Vθ = K × αq”. here,
αq is the pitching angular acceleration obtained in the previous step,
K is a positive constant set to a predetermined value so that stable vibration can be suppressed. Then, the process proceeds to step 114.
【0070】(ステップ114)ピッチング角加速度α
q と反対方向にジャイロモーメントMJ を発生させるよ
うに、上記で求めた角速度指令値Vθに相当する油圧モ
ータ14aの角速度指令信号S3 を出力する。この結
果、例えばピッチング角加速度αq が正のときは、正の
角速度指令信号S3 がサーボアンプ38へ出力される。
これによって、正の角速度指令信号S3 の大きさに比例
した角速度で、しかもこの指令信号S3 に追従して油圧
モータ14aが正回転する。ここで、油圧モータ14a
が正回転したときにジャイロモーメントMJ が正のピッ
チング角加速度αq と反対方向に発生するように、各制
御の極性が設定されているものとする。ピッチング角加
速度αq が負のときも、上記と同様である。この後、処
理は先頭のステップ110へ戻って以上を繰り返す。(Step 114) Pitching angular acceleration α
The angular velocity command signal S3 of the hydraulic motor 14a corresponding to the angular velocity command value Vθ obtained above is output so as to generate the gyro moment MJ in the direction opposite to q. As a result, for example, when the pitching angular acceleration αq is positive, the positive angular velocity command signal S3 is output to the servo amplifier 38.
As a result, the hydraulic motor 14a rotates forward at an angular velocity proportional to the magnitude of the positive angular velocity command signal S3, and also following the command signal S3. Here, the hydraulic motor 14a
It is assumed that the polarities of the respective controls are set so that the gyro moment MJ is generated in the direction opposite to the positive pitching angular acceleration αq when the positive rotation occurs. The same applies when the pitching angular acceleration αq is negative. After this, the process returns to the first step 110 and the above is repeated.
【0071】(ステップ115)プリセッション角度θ
p が許容最大値θpMAX以上になっているので、プリセッ
ション軸Pの回転制御を一時的に停止する。よってこの
ステップでは、油圧モータ14aの角速度指令信号S3
を出力停止する。この後、処理は先頭のステップ110
へ戻って以上を繰り返す。(Step 115) Precession angle θ
Since p is equal to or larger than the maximum allowable value θpMAX, the rotation control of the precession axis P is temporarily stopped. Therefore, in this step, the angular velocity command signal S3 of the hydraulic motor 14a is
Output is stopped. After this, the process is the first step 110.
Return to and repeat the above.
【0072】上記のステップ113においてピッチング
角加速度αq に比例したプリセッション軸の角速度指令
値Vθが求められ、またステップ114においてこの角
速度指令値Vθに相当する角速度指令信号S3 がサーボ
アンプ38へ出力される。サーボアンプ38及び流量制
御サーボ弁37は、この角速度指令信号S3 の符号に合
った回転方向で、かつその大きさに比例した角速度で油
圧モータ14aが回転するように制御する。これによっ
て、プリセッション軸Pがピッチング角加速度αq に比
例した大きさの角速度ωp で回転し、角速度ωp に比例
した大きさのジャイロモーメントMJ がピッチング角加
速度αq と反対方向に発生する。このようにして、以上
の演算処理フローに従って制御が行われると、ピッチン
グ角加速度αq を小さくする方向にジャイロモーメント
MJ を発生し、ピッチングがより安定的に制振できる。In step 113, the angular velocity command value Vθ of the precession axis proportional to the pitching angular acceleration αq is obtained, and in step 114, the angular velocity command signal S3 corresponding to this angular velocity command value Vθ is output to the servo amplifier 38. It The servo amplifier 38 and the flow rate control servo valve 37 control the hydraulic motor 14a to rotate in a rotation direction matching the sign of the angular velocity command signal S3 and at an angular velocity proportional to its magnitude. As a result, the precession axis P rotates at an angular velocity ωp having a magnitude proportional to the pitching angular acceleration αq, and a gyro moment MJ having a magnitude proportional to the angular velocity ωp is generated in a direction opposite to the pitching angular acceleration αq. In this way, when the control is performed according to the above calculation processing flow, the gyro moment MJ is generated in the direction of decreasing the pitching angular acceleration αq, and the pitching can be more stably damped.
【0073】上記実施例の油圧モータ14aの代わりに
電動サーボモータ14bを使用することもでき、次にそ
の一実施例を示す。図22は、直流サーボモータ14b
及びその駆動用のサーボアンプ39を使用した一実施例
の制御回路ブロック図であり、前実施例と異なる構成に
ついて以下に説明する。直流サーボモータ14bはプリ
セッション軸の回転制御用であり、その電機子コイルA
の端子A1及びA2間に印加される直流電圧の大きさに
比例した角速度でモータが回転する。ここでは、端子A
1がA2に対して正となる電圧が印加されると直流サー
ボモータ14bは正回転し、また端子A1がA2に対し
て負となる電圧が印加されると直流サーボモータ14b
は負回転するものと仮定する。サーボアンプ39は、演
算装置20のD/A28から出力されるプリセッション
軸角速度ωp の指令信号S3 を入力すると同時に、直流
サーボモータ14bの回転速度(これは、プリセッショ
ン軸の角速度ωp に相当)信号S4を入力し、この2つ
の信号の偏差が0になるように出力電圧を制御するもの
である。この出力電圧信号は、直流サーボモータ14b
の電機子コイルAの端子A1及びA2に接続されてい
る。An electric servomotor 14b may be used in place of the hydraulic motor 14a of the above embodiment, and one embodiment will be described below. FIG. 22 shows the DC servo motor 14b.
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit of an embodiment using the same and a servo amplifier 39 for driving the same, and a configuration different from the previous embodiment will be described below. The DC servo motor 14b is for controlling the rotation of the precession axis, and has its armature coil A
The motor rotates at an angular velocity proportional to the magnitude of the DC voltage applied between the terminals A1 and A2. Here, terminal A
The DC servo motor 14b rotates positively when a voltage whose 1 is positive with respect to A2 is applied, and the DC servo motor 14b is applied when a voltage whose terminal A1 is negative with respect to A2 is applied.
Is assumed to rotate negatively. The servo amplifier 39 inputs the command signal S3 of the precession axis angular velocity ωp output from the D / A 28 of the arithmetic unit 20, and at the same time, rotates the DC servomotor 14b (this corresponds to the angular velocity ωp of the precession axis). The signal S4 is input and the output voltage is controlled so that the deviation between these two signals becomes zero. This output voltage signal is applied to the DC servo motor 14b.
Is connected to terminals A1 and A2 of the armature coil A.
【0074】このような構成で直流サーボモータ14b
を制御する場合の制御目標を前述同様に「角速度ωp −
K×角加速度αq =0」に設定したとき、CPU21の
演算処理フローチャートは上記で説明した図21と全く
同じにしても良い。このとき、作用及び効果は変わらな
い。また、複数個のジャイロスタビライザを設けてその
内の1個以上の回転体の回転方向を他と反対方向にする
場合においても、回転体の回転方向が他と反対方向であ
るジャイロスタビライザに対しては、これまで説明した
制御フローのプリセッション軸駆動モータ14の回転指
令S3 の極性を逆に出力すれば良い。With such a structure, the DC servo motor 14b
In the same way as above, the control target for controlling
When “K × angular acceleration αq = 0” is set, the calculation processing flowchart of the CPU 21 may be exactly the same as that of FIG. 21 described above. At this time, the action and effect remain unchanged. In addition, even when a plurality of gyro stabilizers are provided and one or more of the rotators rotate in the opposite direction to the other, the gyro stabilizer having the rotator rotating in the opposite direction to the other gyros. May output the polarity of the rotation command S3 of the precession axis drive motor 14 in the control flow described above in reverse.
【0075】これまでの説明では、ピッチング角速度ω
q 又はピッチング角加速度αq を所定値にすることを制
御目標にしてプリセッション軸P回りの回転速度を制御
する実施例を示した。この他に、ピッチング角θq を所
定値にすることを制御目標にすることもでき、この場合
の制御構成ブロック図は図23で表される。図23の例
では、ピッチング角度検出器17をジャイロスタビライ
ザ部に設け、これにより検出したピッチング角度信号を
演算装置20に入力し、演算装置20はピッチング角θ
q が所定値になるようにジャイロ軸Jのプリセッション
軸P回りの角速度ωp を制御する。この結果、発生する
ジャイロモーメントMJ がピッチングを制振することが
できる。ここでピッチング角度検出器17は、例えば傾
斜計やジャイロコンパス等であっても良いし、または前
実施例のピッチング角速度検出器16から出力されたピ
ッチング角速度信号を積分して得るようにしても良い。In the above description, the pitching angular velocity ω
An example has been shown in which the rotational speed around the precession axis P is controlled by setting q or the pitching angular acceleration αq to a predetermined value as a control target. In addition to this, it is also possible to set the pitching angle θq to a predetermined value as a control target, and the block diagram of the control configuration in this case is shown in FIG. In the example of FIG. 23, the pitching angle detector 17 is provided in the gyro stabilizer part, and the pitching angle signal detected by this is input to the arithmetic device 20, and the arithmetic device 20 receives the pitching angle θ.
The angular velocity ω p of the gyro axis J about the precession axis P is controlled so that q becomes a predetermined value. As a result, the generated gyro moment MJ can suppress pitching. Here, the pitching angle detector 17 may be, for example, an inclinometer or a gyro compass, or may be obtained by integrating the pitching angular velocity signal output from the pitching angular velocity detector 16 of the previous embodiment. .
【0076】一般的に、ピッチング角θq 、ピッチング
角速度ωq 及びピッチング角加速度αq 等に基づく制御
目標を組み合わせて予め設定された制御目標関数を最小
にするような制御出力を得ることによって、ピッチング
をより安定的に抑えられることは良く知られている。図
24にはその場合の一実施例の制御構成ブロック図を示
しており、この例ではピッチング角θq 、ピッチング角
速度ωq 及びピッチング角加速度αq をそれぞれピッチ
ング角度検出器17、ピッチング角速度検出器16及び
ピッチング角加速度検出器18で検出するようにしてい
る。これらの検出器は、例えば前述のようにピッチング
角速度信号を積分してピッチング角を得るようにしても
良く、またピッチング角速度信号を微分してピッチング
角加速度を得るようにしても良い。そして、他の構成は
前述と同様であるが、演算装置20は例えばマイクロコ
ンピュータシステムであって、その演算結果に基づくモ
ータ角速度指令信号を出力し、モータ駆動装置30はモ
ータ駆動用サーボアンプであり、プリセッション軸駆動
モータ14はジャイロ軸Jをプリセッション軸P回りに
回転駆動するサーボモータである。Generally, pitching is further improved by combining control targets based on pitching angle θq, pitching angular velocity ωq, pitching angular acceleration αq, and the like to obtain a control output that minimizes a preset control target function. It is well known that it can be suppressed stably. FIG. 24 shows a control configuration block diagram of an embodiment in that case. In this example, the pitching angle θq, the pitching angular velocity ωq, and the pitching angular acceleration αq are obtained as the pitching angle detector 17, the pitching angular velocity detector 16, and the pitching, respectively. The angular acceleration detector 18 detects it. For example, these detectors may integrate the pitching angular velocity signal to obtain the pitching angle as described above, or may differentiate the pitching angular velocity signal to obtain the pitching angular acceleration. The other configurations are the same as those described above, but the arithmetic unit 20 is, for example, a microcomputer system, which outputs a motor angular velocity command signal based on the arithmetic result, and the motor drive unit 30 is a motor drive servo amplifier. The precession axis drive motor 14 is a servomotor that rotationally drives the gyro axis J around the precession axis P.
【0077】上記構成によってピッチング角θq 、ピッ
チング角速度ωq 及びピッチング角加速度αq 等に基づ
く制御目標を組み合わせた制御目標関数を使用してプリ
セッション軸P回りの角速度ωp を制御する場合の演算
処理フローチャートは、具体的にはここでは示していな
い。しかしながら、前述のごとく一般的に良く知られて
いるPID制御によって各種の補正をしながら角速度ω
p の最適な制御信号を得ることができる。またさらに、
その他の制御手法、例えば統計的手法による最適制御ア
ルゴリズムやファジー理論による制御アルゴリズム等を
用いれば、より効果的にかつ安定してピッチングを制振
できる角速度ωp の最適制御信号を得られる。With the above configuration, the arithmetic processing flowchart for controlling the angular velocity ωp about the precession axis P using a control target function that combines control targets based on the pitching angle θq, the pitching angular velocity ωq, the pitching angular acceleration αq, etc. , Not specifically shown here. However, as described above, the angular velocity ω is adjusted while various corrections are made by the generally well-known PID control.
An optimal control signal for p can be obtained. Furthermore,
By using other control methods, for example, an optimal control algorithm based on a statistical method or a control algorithm based on fuzzy theory, an optimal control signal with an angular velocity ω p that can suppress pitching more effectively and stably can be obtained.
【0078】次の第六実施例は、ジャイロスタビライザ
駆動モータ12に油圧モータを使用している場合で、作
業機用や走行用の油圧アクチュエータが出力増加を必要
とするときに、ジャイロスタビライザ駆動用の前記油圧
モータへの圧油供給を一時的に停止するか、あるいは、
前記油圧モータを油圧ポンプとして使用することができ
る例を示す。これは、ジャイロスタビライザの回転体が
大きな慣性モーメントを有しているので、高速回転して
いる回転体がフライホイール効果で大きなエネルギーを
蓄積していることを利用している。例えば、上記ジャイ
ロスタビライザ駆動用油圧モータに圧油を供給する油圧
ポンプは、通常、建設機械の作業機用や走行用の油圧ア
クチュエータへ圧油を供給しているメイン油圧ポンプと
共用する方が、経済性や設置スペースの面で望ましい。
この場合に、作業機や走行の出力増加が必要になったと
き、ジャイロスタビライザ駆動用油圧モータへの供給を
一時的に停止させ、この余った油圧ポンプ出力を作業機
用や走行用の油圧アクチュエータへ回すことができる。
あるいは、ジャイロスタビライザの回転体の蓄積エネル
ギーを利用して上記油圧モータを油圧ポンプとして作動
させ、この出力を作業機用や走行用の油圧アクチュエー
タへ回すことによって出力を増加することができる。The next sixth embodiment is a case where a hydraulic motor is used as the gyro stabilizer driving motor 12, and when a hydraulic actuator for a working machine or a traveling machine requires an increase in output, it is used for driving the gyro stabilizer. Temporarily stop the pressure oil supply to the hydraulic motor, or
An example in which the hydraulic motor can be used as a hydraulic pump will be shown. This utilizes that the rotating body of the gyro stabilizer has a large moment of inertia, and therefore the rotating body rotating at a high speed stores a large amount of energy by the flywheel effect. For example, a hydraulic pump that supplies pressure oil to the gyro stabilizer driving hydraulic motor is usually shared with a main hydraulic pump that supplies pressure oil to a hydraulic actuator for a working machine of a construction machine or for traveling, It is desirable in terms of economy and installation space.
In this case, when it is necessary to increase the output of the work machine or traveling, the supply to the hydraulic motor for driving the gyro stabilizer is temporarily stopped, and the surplus hydraulic pump output is used for the hydraulic actuator for working machine and traveling. You can turn to.
Alternatively, the output can be increased by operating the hydraulic motor as a hydraulic pump by utilizing the stored energy of the rotating body of the gyro stabilizer and turning this output to a hydraulic actuator for a working machine or traveling.
【0079】図25は本実施例のジャイロスタビライザ
部を示しており、この図においてジャイロスタビライザ
駆動モータ12は油圧モータであり、クラッチ40を介
して回転体11を高速回転させる。図26はこの場合の
上記油圧モータの制御回路ブロック図の一例を表してお
り、この図に従って詳細に説明する。演算装置50は例
えばマイクロコンピュータシステムで構成されていて、
その主要部は前述の演算装置20と同様の構成である。
よって、演算装置50と演算装置20の構成の主要部を
共用しても良い。方向切換弁42の操作ソレノイド部4
2cに出力する切り換え信号S5 及びクラッチ40に出
力するクラッチ接続及び切断の切り換え信号S6 は、共
に演算装置50の出力レジスタ(図示せず)から出力さ
れる信号で、それぞれ例えば1ビットのオン又はオフ信
号である。FIG. 25 shows the gyro stabilizer part of the present embodiment. In this figure, the gyro stabilizer drive motor 12 is a hydraulic motor, and rotates the rotating body 11 at high speed via the clutch 40. FIG. 26 shows an example of a control circuit block diagram of the hydraulic motor in this case, which will be described in detail with reference to this figure. The arithmetic unit 50 is composed of, for example, a microcomputer system,
The main part has the same configuration as that of the arithmetic unit 20 described above.
Therefore, the main parts of the configurations of the arithmetic device 50 and the arithmetic device 20 may be shared. Operation solenoid part 4 of directional control valve 42
The switching signal S5 output to 2c and the clutch connection / disconnection switching signal S6 output to the clutch 40 are both signals output from an output register (not shown) of the arithmetic unit 50, and are, for example, 1-bit on or off. It is a signal.
【0080】方向切換弁42は油圧ポンプ33から吐出
される圧油を油圧モータ12aへ供給するか又は供給停
止するかを切り換えるもので、その操作ソレノイド部4
2cに上記切り換え信号S5 が入力される。方向切換弁
42の油圧モータ12a側の出力ポートは、管路45を
介して油圧モータ12aの流入ポートに接続されてい
る。また、油圧ポンプ33から吐出される圧油は、管路
47を介して方向切換弁42の入力ポートへ導かれると
共に、管路49を介して例えば走行用の方向切換弁44
の入力ポートへ導かれる。尚ここで、方向切換弁44は
走行用の油圧アクチュエータ66を駆動するものであ
り、作業機用の方向切換弁及び油圧アクチュエータにつ
いても同様とする。The direction switching valve 42 switches between supplying or stopping the supply of the pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 to the hydraulic motor 12a.
The switching signal S5 is input to 2c. An output port of the direction switching valve 42 on the hydraulic motor 12a side is connected to an inflow port of the hydraulic motor 12a via a pipe 45. Further, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 is guided to the input port of the direction switching valve 42 via the pipe line 47, and also, for example, the traveling direction switching valve 44 via the pipe line 49.
To the input port of. Here, the direction switching valve 44 drives the traveling hydraulic actuator 66, and the same applies to the direction switching valve and the hydraulic actuator for the working machine.
【0081】切り換え信号S5 が圧油供給信号のとき
は、方向切り換え弁42は42aの位置に切り換わり、
油圧ポンプ33から吐出される圧油は管路45を介して
油圧モータ12aへ流入し、油圧モータ12aから流出
する圧油はタンク34へドレーンされる。このとき、油
圧モータは所定方向へ回転する。切り換え信号S5 が圧
油供給停止信号のときは、方向切り換え弁42は42b
の位置に切り換わり、油圧ポンプ33から吐出される圧
油は方向切り換え弁42から先へは供給されず、油圧モ
ータ12aの回転が停止する。このとき、油圧モータ1
2aへ供給されていた油量の分が管路49を介して作業
機用や走行用の方向切換弁及び作業機用や走行用の油圧
アクチュエータへ供給される。尚、方向切り換え弁42
の入力ポートの圧力が規定値より大きくならないよう
に、リリーフ弁67を設けている。When the switching signal S5 is the pressure oil supply signal, the direction switching valve 42 switches to the position 42a,
The pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 flows into the hydraulic motor 12a via the conduit 45, and the pressure oil flowing out from the hydraulic motor 12a is drained to the tank 34. At this time, the hydraulic motor rotates in a predetermined direction. When the switching signal S5 is the pressure oil supply stop signal, the directional switching valve 42 is set to 42b.
The pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 is not supplied from the direction switching valve 42 to the front, and the rotation of the hydraulic motor 12a is stopped. At this time, the hydraulic motor 1
The oil amount supplied to 2a is supplied to the working machine or traveling direction switching valve and the working machine or traveling hydraulic actuator via the pipe line 49. The direction switching valve 42
A relief valve 67 is provided so that the pressure at the input port of does not exceed a specified value.
【0082】クラッチ40は、油圧モータ12aの駆動
力を回転体11に伝達又は遮断するものであり、演算装
置50から出力されるクラッチ接続及び切断の切り換え
信号S6 によって作動する。クラッチ40が切断される
と、回転体11はそのフライホイール効果で惰性回転す
ることができる。運転状態入力手段41は、建設機械の
作業機や走行の負荷状態を表す信号を演算装置50に入
力するものである。この入力された負荷状態信号は、作
業機や走行の現在の出力状況及びその出力増加必要性、
エンジン回転数検出による油圧ポンプ出力状況等を表
す。また、この運転状態入力手段41は、オペレータが
作業機や走行の出力増加が必要と判断したとき操作でき
るようなスイッチであっても良い。The clutch 40 transmits or disconnects the driving force of the hydraulic motor 12a to the rotating body 11 and is activated by the clutch connection / disconnection switching signal S6 output from the arithmetic unit 50. When the clutch 40 is disengaged, the rotating body 11 can rotate by inertia due to its flywheel effect. The operating state input means 41 inputs a signal representing a load state of a working machine of a construction machine or traveling to the arithmetic unit 50. This input load status signal is the current output status of the work machine and traveling and the necessity of increasing the output,
It shows the output status of the hydraulic pump by detecting the engine speed. Further, the operating state input means 41 may be a switch that can be operated by the operator when it is determined that the output of the work machine or the traveling needs to be increased.
【0083】本実施例における演算処理フローチャート
を、図27によって説明する。 (ステップ120)運転状態入力手段41から負荷状態
信号を入力し、ステップ121に進む。 (ステップ121)入力された負荷状態信号により、ジ
ャイロスタビライザ駆動油圧モータ12aへの圧油供給
を停止するかどうかを判断し、停止するときはステップ
122へ進み、そうでないときはステップ123へ進
む。 上記判断の仕方として、例えば油圧ショベルの作業機掘
削力が不足して来たとき、走行速度をさらに増速したい
とき、エンジン回転数が低下して来たとき等に油圧モー
タ12aへの圧油供給を停止すると判断する。 (ステップ122)クラッチ40の切断指令を出力する
と同時に、ジャイロスタビライザ駆動油圧モータ12a
への圧油供給停止指令を出力する。 (ステップ123)ジャイロスタビライザ駆動油圧モー
タ12aへの圧油供給指令を出力すると同時に、クラッ
チの接続指令を出力する。A calculation processing flowchart in this embodiment will be described with reference to FIG. (Step 120) A load state signal is input from the operating state input means 41, and the process proceeds to step 121. (Step 121) Based on the input load state signal, it is judged whether or not the pressure oil supply to the gyro stabilizer driving hydraulic motor 12a is stopped. If it is stopped, the routine proceeds to step 122, and if not, the routine proceeds to step 123. As a method of making the above determination, for example, when the excavating force of the working machine of the hydraulic excavator is insufficient, when the traveling speed is desired to be further increased, or when the engine speed is decreasing, the pressure oil to the hydraulic motor 12a is reduced. It is decided to stop the supply. (Step 122) At the same time as outputting the clutch 40 disengagement command, the gyro stabilizer drive hydraulic motor 12a
Outputs a pressure oil supply stop command to. (Step 123) A pressure oil supply command is output to the gyro stabilizer driving hydraulic motor 12a, and at the same time, a clutch connection command is output.
【0084】このような構成における作用は、次のよう
になる。もし、作業機や走行の負荷が一時的に増加して
それに伴う出力の増加が必要になったとき、クラッチ4
0を切断すると同時に、切換弁42にジャイロスタビラ
イザ駆動油圧モータ12aへの圧油供給停止指令を出力
する。これによって、油圧ポンプ33が油圧モータ12
aへ供給していた圧油を上記作業機用又は走行用の油圧
アクチュエータに供給することができる。この結果、作
業機又は走行の出力が増加され、効率よい作業ができ
る。また、このときジャイロスタビライザ10は回転体
11の慣性モーメントによって惰性回転する(以後、惰
性運転と呼ぶ)ので、ジャイロモーメントによるピッチ
ングの制振制御が可能となる。尚、惰性運転中に長い間
制振制御を行うと、回転体11の蓄積エネルギが消耗さ
れて回転数が低下して来る。よって、惰性運転は必要な
ときのみ短時間だけ行なうようにする。The operation of such a configuration is as follows. If the load on the work equipment or traveling temporarily increases and the output needs to be increased accordingly, the clutch 4
At the same time that 0 is cut off, a pressure oil supply stop command to the gyro stabilizer drive hydraulic motor 12a is output to the switching valve 42. As a result, the hydraulic pump 33 causes the hydraulic motor 12 to move.
The pressure oil supplied to a can be supplied to the working machine or traveling hydraulic actuator. As a result, the output of the work machine or traveling is increased, and efficient work can be performed. Further, at this time, the gyro stabilizer 10 inertially rotates due to the moment of inertia of the rotating body 11 (hereinafter referred to as inertial operation), so that vibration control of pitching by the gyro moment can be performed. If the vibration suppression control is performed for a long time during the coasting operation, the accumulated energy of the rotating body 11 is consumed and the rotation speed decreases. Therefore, coasting should be performed only for a short time only when necessary.
【0085】さらに次の実施例として、上記のごとくジ
ャイロスタビライザ駆動油圧モータ12aへの圧油供給
を停止するだけでなく、この油圧モータを油圧ポンプと
して使用してメインの油圧ポンプ33の補助機能を持た
せた例を説明する。この場合のジャイロスタビライザ部
を図28に、また油圧モータの制御回路ブロック図の一
例を図28に示し、以下に、前記実施例と異なる構成に
ついて説明する。回転速度検出器55は回転体11の回
転速度を検出するものであり、クラッチ40から見て回
転体11側に取着される。この回転速度信号S9 は、演
算装置50へ入力される。Further, as a next embodiment, not only the pressure oil supply to the gyro stabilizer driving hydraulic motor 12a is stopped as described above, but also the auxiliary function of the main hydraulic pump 33 is used by using this hydraulic motor as a hydraulic pump. An example will be described. The gyro stabilizer in this case is shown in FIG. 28, and an example of a control circuit block diagram of the hydraulic motor is shown in FIG. 28. Below, a configuration different from the above embodiment will be described. The rotation speed detector 55 detects the rotation speed of the rotating body 11 and is attached to the rotating body 11 side when viewed from the clutch 40. The rotation speed signal S9 is input to the arithmetic unit 50.
【0086】また、クラッチ40が切断されているとき
は回転体11及び回転速度検出器55が惰性運動を行
い、これによってジャイロスタビライザのジャイロモー
メントは発生できる。油圧モータ12bは、斜板又は斜
軸の傾斜角制御によってその回転速度を制御できるもの
であり、この斜板又は斜軸の傾斜角は流量制御サーボ弁
68が出力する流量に比例するようになっている。この
流量制御サーボ弁68の操作ソレノイド68aへ演算装
置50から出力される傾斜角制御指令信号S8 が接続さ
れ、この傾斜角制御指令信号S8 の電流の大きさに比例
して、流量制御サーボ弁68の出力流量が制御される。Further, when the clutch 40 is disengaged, the rotating body 11 and the rotation speed detector 55 perform a inertial motion, whereby the gyro moment of the gyro stabilizer can be generated. The hydraulic motor 12b can control its rotation speed by controlling the inclination angle of the swash plate or the swash shaft, and the inclination angle of the swash plate or the swash shaft is proportional to the flow rate output by the flow rate control servo valve 68. ing. The tilt angle control command signal S8 output from the arithmetic unit 50 is connected to the operation solenoid 68a of the flow control servo valve 68, and the flow control servo valve 68 is proportional to the magnitude of the current of the tilt angle control command signal S8. Output flow rate is controlled.
【0087】方向切換弁43は、油圧モータ12bをポ
ンプモード又はモータモードに切り換える切換弁で、そ
の操作ソレノイド部43cに演算装置50から出力され
る切り換え信号S7 が入力される。方向切換弁43の油
圧モータ12b側の2つの出力ポートは、それぞれ管路
45及び46を介して油圧モータ12bの流入ポート及
び流出ポートに接続される。切り換え信号S7 がモータ
モードのときは、方向切換弁43は43bの位置に切り
換わり、油圧ポンプ33から吐出される圧油は管路47
を通って方向切換弁43に流入し、さらに管路45を介
して油圧モータ12bへ流入する。そして、油圧モータ
12bから流出する圧油は管路46、管路48b及び管
路48aを介してタンク34へドレーンされる。こうし
て、油圧モータ12bは所定方向に回転する。このと
き、油圧ポンプ33から吐出される圧油は管路49を介
して例えば走行用の方向切換弁44及び油圧モータ66
に導かれ、48aを介してタンク34へドレーンされ
る。The direction switching valve 43 is a switching valve for switching the hydraulic motor 12b to the pump mode or the motor mode, and the switching signal S7 output from the arithmetic unit 50 is input to the operation solenoid portion 43c thereof. The two output ports of the direction switching valve 43 on the hydraulic motor 12b side are connected to the inflow port and the outflow port of the hydraulic motor 12b via the conduits 45 and 46, respectively. When the switching signal S7 is in the motor mode, the direction switching valve 43 switches to the position 43b, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied to the pipe line 47.
To the directional control valve 43, and further to the hydraulic motor 12b via the pipe 45. Then, the pressure oil flowing out from the hydraulic motor 12b is drained to the tank 34 via the pipe line 46, the pipe line 48b and the pipe line 48a. In this way, the hydraulic motor 12b rotates in the predetermined direction. At this time, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 passes through the conduit 49, for example, the traveling direction switching valve 44 and the hydraulic motor 66.
And is drained to the tank 34 via 48a.
【0088】また、切り換え信号S7 がポンプモードの
ときは、方向切り換え弁43は43aの位置になる。こ
れと共にクラッチ40が接続されているときは、回転体
11がその蓄積エネルギーによって惰性運動を行ってい
るので、油圧モータ12bは駆動させられて上記モータ
モード時と同じ方向に回転を継続する。この結果、タン
ク34の中の油が管路48a、管路48b、方向切り換
え弁43a及び管路45を経由して油圧モータ12bの
流入ポートへ吸引され、惰性運動している油圧モータ1
2bによって圧油として流出される。これは油圧モータ
12bが油圧ポンプとして作動していることを表し、こ
の油圧モータ12bから吐出される圧油は管路46、方
向切り換え弁43a及び管路47へ導かれ、この圧油と
油圧ポンプ33から吐出される圧油とは合流し、管路4
9を介して作業機用や走行用の方向切り換え弁に流入す
る。When the switching signal S7 is in the pump mode, the direction switching valve 43 is at the position 43a. At the same time, when the clutch 40 is connected, the rotating body 11 is inertially moved by the stored energy, so that the hydraulic motor 12b is driven and continues to rotate in the same direction as in the motor mode. As a result, the oil in the tank 34 is sucked into the inflow port of the hydraulic motor 12b via the pipeline 48a, the pipeline 48b, the direction switching valve 43a and the pipeline 45, and the hydraulic motor 1 coasting.
It is discharged as pressure oil by 2b. This means that the hydraulic motor 12b is operating as a hydraulic pump, and the pressure oil discharged from the hydraulic motor 12b is guided to the pipe line 46, the direction switching valve 43a and the pipe line 47, and this pressure oil and the hydraulic pump. 33 merges with the pressure oil discharged from 33, and
It flows into the directional control valve for working machines and traveling via 9 through.
【0089】上記構成の場合の演算装置50の一実施例
の演算処理フローチャートを、図30によって説明す
る。 (ステップ130)回転速度検出器55から回転体11
の回転速度信号S9 を入力し、ステップ131へ進む。 (ステップ131)回転体の回転速度信号S9 の大きさ
が、予め決められた最低回転速度ωKLより小さいかどう
か判定し、小さいときはステップ132へ進み、そうで
ないときはステップ137へ進む。 (ステップ132)このときの状態がポンプモードなら
ば、クラッチ40への指令信号S6 としてクラッチ切断
を出力し、回転体11は惰性運転を行なう。油圧モータ
12bは回転体11から切断されるので圧油を吐出する
のに回転エネルギを失って停止し、ポンプモードが解除
される。またこのときの状態がモータモードならば、そ
のまま油圧モータ12bをモータモードで回転させる。
ステップ133へ進む。A calculation processing flowchart of an embodiment of the calculation device 50 having the above-mentioned configuration will be described with reference to FIG. (Step 130) From the rotation speed detector 55 to the rotating body 11
The rotation speed signal S9 is input and the process proceeds to step 131. (Step 131) It is determined whether or not the magnitude of the rotation speed signal S9 of the rotating body is smaller than a predetermined minimum rotation speed ωKL. If it is smaller, the routine proceeds to step 132, and if not, the routine proceeds to step 137. (Step 132) If the state at this time is the pump mode, the clutch disengagement is output as the command signal S6 to the clutch 40, and the rotating body 11 performs the coasting operation. Since the hydraulic motor 12b is disconnected from the rotating body 11, the hydraulic motor 12b loses the rotational energy to discharge the pressure oil and stops, and the pump mode is released. If the state at this time is the motor mode, the hydraulic motor 12b is directly rotated in the motor mode.
Go to step 133.
【0090】(ステップ133)運転状態入力手段41
から負荷状態信号を入力し、ステップ134に進む。 (ステップ134)負荷状態信号をみて、走行又は作業
機の出力増加の要求はあるか判定する。要求があるとき
はステップ135へ進み、無いときはステップ136へ
進む。 (ステップ135)上記惰性運転又はモータモード運転
の継続を行なう。この後、ステップ130へ戻り以上を
繰り返す。 (ステップ136)惰性運転のときは、方向切り換え弁
43の操作ソレノイド部43cへの切り換え信号S7 と
してモータモードを出力した後、クラッチ40への指令
信号S6 としてクラッチ接続を出力してモータモードに
し、回転体11を加速する。この後、ステップ130へ
戻り以上を繰り返す。(Step 133) Operating state input means 41
The load state signal is input from the and the process proceeds to step 134. (Step 134) It is determined whether or not there is a request for traveling or an increase in the output of the working machine by looking at the load state signal. When there is a request, the process proceeds to step 135, and when there is no request, the process proceeds to step 136. (Step 135) The inertia operation or the motor mode operation is continued. Then, the process returns to step 130 and the above steps are repeated. (Step 136) In the coasting operation, the motor mode is output as the switching signal S7 to the operation solenoid portion 43c of the direction switching valve 43, and then the clutch connection is output as the command signal S6 to the clutch 40 to set the motor mode, The rotating body 11 is accelerated. Then, the process returns to step 130 and the above steps are repeated.
【0091】(ステップ137)回転体11の回転速度
信号S9 の大きさが、予め決められた最高回転速度ωKH
より大きいかどうか判定し、多きいときはステップ13
8へ進み、そうでないときはステップ139へ進む。 (ステップ138)傾斜角制御指令信号S8 を出力して
油圧モータ12bの斜板又は斜軸の傾斜角を制御し、油
圧モータ12bの回転速度が所定速度になるようにす
る。尚、油圧モータ12bがその斜板又は斜軸の傾斜角
を制御できないタイプのときは、クラッチ40への指令
信号S6 にクラッチ切断を出力し、惰性運転を行なって
も良い。この後、ステップ139へ進む。(Step 137) The magnitude of the rotation speed signal S9 of the rotating body 11 is determined by the predetermined maximum rotation speed ωKH.
Determine if it is larger, and if there are many, step 13
8. If not, proceed to step 139. (Step 138) The tilt angle control command signal S8 is output to control the tilt angle of the swash plate or the shaft of the hydraulic motor 12b so that the rotational speed of the hydraulic motor 12b becomes a predetermined speed. When the hydraulic motor 12b is of a type that cannot control the inclination angle of the swash plate or the swash shaft, clutch disconnection may be output to the command signal S6 to the clutch 40 to perform coasting. After this, the process proceeds to step 139.
【0092】(ステップ139)運転状態入力手段41
から負荷状態信号を入力し、ステップ140に進む。 (ステップ140)負荷状態信号をみて、走行又は作業
機の出力増加の要求はあるか判定する。要求があるとき
はステップ141へ進み、無いときはステップ142へ
進む。 (ステップ141)方向切り換え弁43の操作ソレノイ
ド部43cへの切り換え信号S7 としてポンプモードを
出力した後、クラッチ40への指令信号S6 としてクラ
ッチ接続を出力してポンプモードにする。次に、ステッ
プ142へ進む。 (ステップ142)油圧ポンプとして吐出する量が一定
になるように、回転体11の回転速度信号S9 の変化量
に合わせて傾斜角制御指令信号S8 を出力し、油圧モー
タ12bの斜板又は斜軸の傾斜角を制御する。ここで、
油圧モータ12bの回転速度が最高回転速度ωKHより小
さくなるようにする。(Step 139) Operating state input means 41
To input a load state signal, and the process proceeds to step 140. (Step 140) By looking at the load state signal, it is judged whether or not there is a request for traveling or an increase in the output of the working machine. When there is a request, the process proceeds to step 141, and when there is no request, the process proceeds to step 142. (Step 141) After outputting the pump mode as the switching signal S7 to the operation solenoid portion 43c of the direction switching valve 43, the clutch connection is output as the command signal S6 to the clutch 40 to put it in the pump mode. Then, it proceeds to step 142. (Step 142) The tilt angle control command signal S8 is output in accordance with the change amount of the rotation speed signal S9 of the rotating body 11 so that the discharge amount of the hydraulic pump becomes constant, and the swash plate or the swash shaft of the hydraulic motor 12b is output. Control the tilt angle of. here,
The rotation speed of the hydraulic motor 12b is set to be lower than the maximum rotation speed ωKH.
【0093】尚、前述したように、ジャイロ軸Jをプリ
セッション軸P回りに角速度ωp で回転したとき発生す
るジャイロモーメントMJ の大きさは、回転体11の角
運動量に比例する。よって、回転体11の回転速度が変
化すると、発生するジャイロモーメントMJ の大きさも
変化するので、安定したジャイロモーメントが得られな
い。このため、ピッチングを安定的に制振することがで
きない。このような場合は、回転体11の回転速度の変
化の影響を小さくするように、前実施例における角速度
ωp の指令値を求めるための前述の比例定数Kの大きさ
を変化させることによって、この影響を小さくできる。Incidentally, as described above, the magnitude of the gyro moment MJ generated when the gyro axis J is rotated about the precession axis P at the angular velocity ωp is proportional to the angular momentum of the rotating body 11. Therefore, when the rotation speed of the rotating body 11 changes, the magnitude of the generated gyro moment MJ also changes, so that a stable gyro moment cannot be obtained. Therefore, pitching cannot be stably suppressed. In such a case, by changing the magnitude of the proportional constant K for obtaining the command value of the angular velocity ωp in the previous embodiment, the magnitude of the proportional constant K is changed so as to reduce the influence of the change in the rotation speed of the rotating body 11. The impact can be reduced.
【0094】さて第七実施例は、建設機械等に搭載され
ている機器60の内、例えば電気機器の中で、通常高速
回転している状態で使用されている機器をジャイロスタ
ビライザとして利用する例を示している。これらの回転
機器の中である程度大きな角運動量を有するものは、そ
の自転軸(ジャイロ軸Jとする)に直交するプリセッシ
ョン軸Pを設けることによって、ジャイロスタビライザ
として利用可能となる。図31にその実施例を示してお
り、以下これについて説明を行なう。油圧モータ61に
よって発電機62を駆動している場合、発電機62は通
常慣性モーメントの大きな回転子を有しているので、前
記ジャイロスタビライザ10の回転体11として利用可
能である。また反対に、電動モータで油圧ポンプを駆動
している場合には、電動モータの電機子をジャイロスタ
ビライザ10の回転体11として利用することができ
る。このような電気機器の回転軸をジャイロ軸Jとし、
これに直交する軸の回りに電気機器が揺動自在になるよ
うに支持し、これをプリセッション軸Pとする。In the seventh embodiment, of the equipment 60 mounted on a construction machine or the like, for example, an equipment which is normally used in a high speed rotation among electric equipment is used as a gyro stabilizer. Is shown. Among these rotating machines, those having a certain amount of large angular momentum can be used as a gyro stabilizer by providing a precession axis P orthogonal to its rotation axis (referred to as a gyro axis J). An example thereof is shown in FIG. 31, which will be described below. When the generator 62 is driven by the hydraulic motor 61, since the generator 62 usually has a rotor with a large moment of inertia, it can be used as the rotating body 11 of the gyro stabilizer 10. On the contrary, when the hydraulic pump is driven by the electric motor, the armature of the electric motor can be used as the rotating body 11 of the gyro stabilizer 10. The rotation axis of such an electric device is a gyro axis J,
An electric device is supported so as to be swingable around an axis orthogonal to this, and this is referred to as a precession axis P.
【0095】このようにして、通常使用している高速回
転電気機器をジャイロスタビライザとして利用すると、
建設機械に搭載する電気機器や制御機器の数を減らすこ
とができ、車体の軽量化や機器間のスペースの確保によ
る整備性の向上を図れる。In this way, when the normally used high-speed rotating electric equipment is used as a gyro stabilizer,
The number of electric devices and control devices mounted on the construction machine can be reduced, and the maintainability can be improved by reducing the weight of the vehicle body and securing a space between the devices.
【0096】また、建設機械搭載機器60の中で、他の
回転機器を利用した実施例を図32に示しているが、こ
の例はエンジンを利用している。エンジン63はメイン
エンジンとは別に補助的な機能を持つために設けられて
おり、例えば油圧ポンプ64や発電機等を駆動するため
に設けられる。エンジン63及び油圧ポンプ64の自転
軸をジャイロ軸Jとし、これに直交する軸の回りにエン
ジン63及び油圧ポンプ64等が揺動自在になるように
支持し、これをプリセッション軸Pをする。この構成に
よって、エンジン63をジャイロスタビライザ10の回
転体11として利用することが可能となる。この例にお
いても、新たに他のジャイロスタビライザを設けずに済
むので、車体の軽量化や整備性の向上を図れる。FIG. 32 shows an example in which another rotating device is used in the equipment 60 mounted on the construction machine. In this example, an engine is used. The engine 63 is provided to have an auxiliary function separately from the main engine, and is provided to drive, for example, the hydraulic pump 64, the generator, and the like. A gyro axis J is used as a rotation axis of the engine 63 and the hydraulic pump 64, and the engine 63, the hydraulic pump 64, and the like are supported so as to be swingable around an axis orthogonal to the gyro axis J, and this is used as a precession axis P. With this configuration, the engine 63 can be used as the rotating body 11 of the gyro stabilizer 10. Also in this example, since it is not necessary to newly provide another gyro stabilizer, the weight of the vehicle body and the maintainability can be improved.
【0097】[0097]
【発明の効果】ジャイロスタビライザ装置を上部旋回体
上に設け、建設機械のピッチングにより生じる外力のモ
ーメントと逆方向に、ジャイロモーメントを受動的に発
生させるようにしたので、ジャイロモーメントがピッチ
ングを抑えられる。この結果、カウンタウェイト等を大
きくしてピッチングを抑えるよりも車体の大きさを小型
化できる。複数個のジャイロスタビライザ装置を配置す
るとき、この内の少なくとも一個以上のジャイロスタビ
ライザ装置の回転体の自転方向を他と反対にすると、そ
れぞれのジャイロモーメントのピッチング方向以外の成
分がお互いに打ち消し合う。よって、ピッチングを制振
する方向のそれぞれのモーメントを合成したモーメント
だけが作用し、効果的な制振が可能となる。Since the gyro stabilizer device is provided on the upper swing body and the gyro moment is passively generated in the direction opposite to the moment of the external force generated by the pitching of the construction machine, the gyro moment can suppress the pitching. . As a result, the size of the vehicle body can be reduced rather than suppressing the pitching by increasing the counter weight or the like. When arranging a plurality of gyro stabilizer devices, if at least one or more of the gyro stabilizer devices are rotated in opposite directions to each other, the gyro moment components other than the pitching direction cancel each other out. Therefore, only a moment that is a combination of the respective moments in the pitching damping direction acts, and effective damping is possible.
【0098】また、大きな質量を有するジャイロスタビ
ライザ部を旋回軸より後部の上部旋回体上に配置する
と、カウンタウェイトの一部として利用できるので、車
体全体の重量を軽量化でき、全体として小型化できる。
特にカウンタウェイトの近傍に設けると、その効果も大
きくなり、また車体後部からの整備性も良い。さらに、
ジャイロスタビライザ装置を複数個の小型なジャイロス
タビライザを使用して構成し、これらを分散して上部旋
回体の後端部及び後部側面端部に配置すると、車体後方
の視界性を損なうことが無く、また側面及び後部からの
整備性も改善される。Further, if the gyro stabilizer having a large mass is arranged on the upper revolving structure at the rear of the revolving shaft, it can be used as a part of the counter weight, so that the weight of the entire vehicle body can be reduced and the overall size can be reduced. .
In particular, if it is provided in the vicinity of the counterweight, its effect will be great and maintainability from the rear part of the vehicle body will be good. further,
When the gyro stabilizer device is configured by using a plurality of small gyro stabilizers, and these are dispersed and arranged at the rear end portion and the rear side surface end portion of the upper swing body, the visibility of the rear of the vehicle body is not impaired, Also, the maintainability from the side and the rear is improved.
【0099】また、ジャイロスタビライザ装置のプリセ
ッション軸を駆動モータで回転させ、これによりジャイ
ロモーメントをアクティブに発生させてピッチングを制
振させることができる。このときは、ピッチング角度、
ピッチング角速度及びピッチング角加速度等が所定の制
御目標値になるように、プリセッション軸角速度を制御
して最適なジャイロモーメントを発生できるので、ピッ
チングをより効果的に制振することができる。プリセッ
ション軸角速度を制御する際、プリセッション角度が所
定値以上になったら、この角速度制御を停止する。これ
により、作業中に旋回方向のジャイロモーメントによっ
て上部旋回体が急に旋回する等の危険性が少なくなる。Further, the precession shaft of the gyro stabilizer device is rotated by the drive motor, whereby the gyro moment can be actively generated to suppress the pitching. At this time, the pitching angle,
Since the precession axis angular velocity can be controlled to generate an optimum gyro moment so that the pitching angular velocity, the pitching angular acceleration, and the like have predetermined control target values, pitching can be more effectively suppressed. When controlling the precession axis angular velocity, if the precession angle becomes equal to or larger than a predetermined value, the angular velocity control is stopped. As a result, there is less risk that the upper swing body will suddenly turn due to a gyro moment in the turning direction during work.
【0100】回転体の自転用駆動モータとして油圧モー
タを使用するとき、回転体と駆動モータ間にクラッチを
設け、かつ油圧モータへの圧油の供給又は供給停止を切
り換える方向切り換え弁を設けたので、建設機械の作業
機や走行の一時的な出力増加の要求に答えることができ
る。すなわち、上記一時的な出力増加の要求があった
ら、上記油圧モータへの圧油の供給を停止し、この分の
油量を作業機や走行の方へ供給できるので、作業が効率
的になる。尚、このとき、クラッチを切断するので上記
回転体は惰性運転して角運動量を維持でき、この角運動
量でジャイロモーメントを発生させ、これによるピッチ
ングの制振が可能となる。When a hydraulic motor is used as a drive motor for rotating the rotating body, a clutch is provided between the rotating body and the drive motor, and a direction switching valve for switching supply or stop of supply of pressure oil to the hydraulic motor is provided. It can respond to the demand for temporary increase in output of construction machinery, working machines and traveling. That is, if there is a request for the temporary increase in output, the supply of pressure oil to the hydraulic motor can be stopped, and the amount of oil corresponding to this can be supplied to the working machine or the traveling person, so the work becomes efficient. . At this time, since the clutch is disengaged, the rotating body can be inertially driven to maintain the angular momentum, and the gyro moment is generated by this angular momentum, whereby the pitching vibration can be suppressed.
【0101】また、回転体の自転用油圧モータへの圧油
の供給方向を正方向又は逆方向に切り換える方向切り換
え弁を設けると、この油圧モータを油圧ポンプとして利
用できる。よって、上記のように建設機械の作業機や走
行の一時的な出力増加の要求があったとき、油圧モータ
をメインポンプの補助的なポンプとして使用し、上記一
時的な出力増加の要求に対してさらに効果的に対応でき
る。If a direction switching valve for switching the supply direction of the pressure oil to the rotation hydraulic motor of the rotating body is switched to the forward direction or the reverse direction, this hydraulic motor can be used as a hydraulic pump. Therefore, when there is a demand for temporary increase in the output of the working machine of construction machinery or traveling as described above, the hydraulic motor is used as an auxiliary pump of the main pump to meet the demand for the temporary increase in output. Can respond more effectively.
【0102】上記回転体の惰性運転中又は上記油圧ポン
プモードで運転中に、回転体の回転速度が所定値以下に
なったとき、これらのモード運転を解除して通常の油圧
モータ加速運転を行なうようにしたので、回転体の回転
速度が低下してピッチングの制振能力が低下することを
防止できる。また、回転体の回転速度が所定値以上にな
ったとき、回転体の惰性運転を行なって回転体の回転速
度がそれ以上上がらないようにしたので、回転体の角運
動量を一定に維持できる。これによって、ジャイロモー
メントが回転体の速度変化によって受ける影響を小さく
でき、この結果ピッチングを安定的に制振できる。When the rotational speed of the rotating body becomes equal to or lower than a predetermined value during the inertial operation of the rotating body or the operation in the hydraulic pump mode, the mode operation is canceled and the normal hydraulic motor acceleration operation is performed. As a result, it is possible to prevent the rotation speed of the rotating body from decreasing and the vibration damping ability of the pitching to decrease. Further, when the rotational speed of the rotating body exceeds a predetermined value, the rotational operation of the rotating body is performed so as to prevent the rotating speed of the rotating body from further increasing, so that the angular momentum of the rotating body can be kept constant. As a result, the influence of the gyro moment on the speed change of the rotating body can be reduced, and as a result, pitching can be stably suppressed.
【0103】さらに、回転体の自転用油圧モータとして
その斜板や斜軸を制御できる油圧モータを用いると、斜
板や斜軸を制御することによって回転体の回転速度をよ
り精度良く安定させることができる。よって、ジャイロ
モーメントが回転体の速度変化によって受ける影響を小
さくでき、この結果ピッチングをさらに安定的に制振で
きる。また、同じく斜板や斜軸を制御できる油圧モータ
を用いると、この油圧モータを油圧ポンプモードで使用
するときに回転体の回転速度の変化によってそのポンプ
の吐出量が変化するのを防止できる。したがって、油圧
ポンプモードで使用しても作業機や走行の速度安定性が
良い。Further, when a hydraulic motor capable of controlling the swash plate and the swash shaft is used as the rotation hydraulic motor of the rotator, the swash plate and the swash shaft are controlled to stabilize the rotation speed of the rotator with higher accuracy. You can Therefore, the influence of the gyro moment on the speed change of the rotating body can be reduced, and as a result, pitching can be suppressed more stably. Further, when a hydraulic motor capable of controlling the swash plate and the swash shaft is also used, it is possible to prevent the discharge amount of the pump from changing due to the change of the rotation speed of the rotating body when the hydraulic motor is used in the hydraulic pump mode. Therefore, even when used in the hydraulic pump mode, the speed stability of the working machine and traveling is good.
【0104】そして、プリセッション軸の角速度指令を
ピッチング角加速度の大きさに比例定数を掛けて演算で
求めるような制御アルゴリズムにおいて、回転体の回転
速度の変化によってジャイロモーメントの大きさが影響
を受けないように、上記比例定数の大きさを回転体の回
転速度の変化に対応して補正するようにした。この結
果、発生するジャイロモーメントの精度が良くなり、ピ
ッチングの制振効果がさらに向上する。Then, in a control algorithm in which the angular velocity command of the precession axis is calculated by multiplying the magnitude of the pitching angular acceleration by a proportional constant, the magnitude of the gyro moment is affected by the change in the rotational speed of the rotating body. In order to prevent this, the magnitude of the proportional constant is corrected in accordance with the change in the rotation speed of the rotating body. As a result, the accuracy of the generated gyro moment is improved, and the damping effect of pitching is further improved.
【0105】通常高速回転で使用されている建設機械搭
載の電気機器や制御機器及び他の回転機器等をジャイロ
スタビライザとして利用することにより、搭載する機器
の数を減少することができるので、車体の軽量化や整備
性向上を図れる。Since the number of the equipment to be mounted can be reduced by using the electric equipment, the control equipment, and the other rotating equipment mounted on the construction machine, which are usually used at high speed rotation, as the gyro stabilizer, the number of the mounted equipment can be reduced. The weight can be reduced and the maintainability can be improved.
【図1】本発明に係わる第一実施例のジャイロスタビラ
イザ装置が取着された油圧ショベルの側面図である。FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator to which a gyro stabilizer device of a first embodiment according to the present invention is attached.
【図2】本発明に係わる第一実施例のジャイロスタビラ
イザ装置が取着された油圧ショベルの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the hydraulic excavator to which the gyro stabilizer device of the first embodiment according to the present invention is attached.
【図3】本発明に係わる第一実施例のジャイロスタビラ
イザ装置の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a gyro stabilizer device of a first embodiment according to the present invention.
【図4】本発明に係わる第一実施例の他の例を表す油圧
ショベルの側面図である。FIG. 4 is a side view of a hydraulic excavator showing another example of the first embodiment according to the present invention.
【図5】本発明に係わる第一実施例の他の例を表す油圧
ショベルの平面図である。FIG. 5 is a plan view of a hydraulic excavator showing another example of the first embodiment according to the present invention.
【図6】本発明に係わる第一実施例の他の例を表すジャ
イロスタビライザ装置の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a gyro stabilizer device representing another example of the first embodiment according to the present invention.
【図7】本発明に係わる第二実施例のジャイロスタビラ
イザ装置が取着された油圧ショベルの平面図である。FIG. 7 is a plan view of a hydraulic excavator to which a gyro stabilizer device of a second embodiment according to the present invention is attached.
【図8】本発明に係わる第二実施例のジャイロスタビラ
イザ装置の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a gyro stabilizer device according to a second embodiment of the present invention.
【図9】本発明に係わる第三実施例を説明する油圧ショ
ベルの側面図である。FIG. 9 is a side view of a hydraulic excavator for explaining a third embodiment according to the present invention.
【図10】本発明に係わる第三実施例を説明する油圧シ
ョベルの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a hydraulic excavator for explaining a third embodiment according to the present invention.
【図11】本発明に係わる第三実施例のジャイロスタビ
ライザ装置が取着された油圧ショベルの側面図である。FIG. 11 is a side view of a hydraulic excavator to which a gyro stabilizer device of a third embodiment according to the present invention is attached.
【図12】本発明に係わる第三実施例のジャイロスタビ
ライザ装置が取着された油圧ショベルの平面図である。FIG. 12 is a plan view of a hydraulic excavator to which a gyro stabilizer device of a third embodiment according to the present invention is attached.
【図13】本発明に係わる第四実施例のジャイロスタビ
ライザ装置が取着された油圧ショベルの側面図である。FIG. 13 is a side view of the hydraulic excavator to which the gyro stabilizer device of the fourth embodiment according to the present invention is attached.
【図14】本発明に係わる第四実施例のジャイロスタビ
ライザ装置が取着された油圧ショベルの平面図である。FIG. 14 is a plan view of a hydraulic excavator to which a gyro stabilizer device of a fourth embodiment according to the present invention is attached.
【図15】本発明に係わる第五実施例のジャイロスタビ
ライザ装置の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a gyro stabilizer device of a fifth embodiment according to the present invention.
【図16】本発明に係わる第五実施例のプリセッション
軸制御機能ブロック図である。FIG. 16 is a block diagram of a precession axis control function of the fifth embodiment according to the present invention.
【図17】本発明に係わる第五実施例の油圧モータによ
るプリセッション軸制御回路ブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a precession axis control circuit using a hydraulic motor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図18】本発明に係わる第五実施例のプリセッション
軸制御フローチャートである。FIG. 18 is a flowchart of a precession axis control of the fifth embodiment according to the present invention.
【図19】本発明に係わる第五実施例の電動モータによ
るプリセッション軸制御回路ブロック図である。FIG. 19 is a block diagram of a precession axis control circuit using an electric motor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図20】本発明に係わる第五実施例の他の例の油圧モ
ータによるプリセッション軸制御回路ブロック図であ
る。FIG. 20 is a block diagram of a precession axis control circuit by a hydraulic motor of another example of the fifth embodiment according to the present invention.
【図21】本発明に係わる第五実施例の他の例のプリセ
ッション軸制御フローチャートである。FIG. 21 is a precession axis control flowchart of another example of the fifth embodiment according to the present invention.
【図22】本発明に係わる第五実施例の他の例の電動モ
ータによるプリセッション軸制御回路ブロック図であ
る。FIG. 22 is a block diagram of a precession axis control circuit using an electric motor according to another example of the fifth embodiment of the present invention.
【図23】本発明に係わる第五実施例の二番目の例のプ
リセッション軸制御機能ブロック図である。FIG. 23 is a block diagram of a precession axis control function of the second example of the fifth example according to the present invention.
【図24】本発明に係わる第五実施例の三番目の例のプ
リセッション軸制御機能ブロック図である。FIG. 24 is a block diagram of a precession axis control function of the third example of the fifth example according to the present invention.
【図25】本発明に係わる第六実施例のジャイロスタビ
ライザ装置の説明図である。FIG. 25 is an explanatory diagram of a gyro stabilizer device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図26】本発明に係わる第六実施例の油圧モータによ
る回転体回転制御回路ブロック図である。FIG. 26 is a block diagram of a rotary body rotation control circuit by a hydraulic motor according to a sixth embodiment of the present invention.
【図27】本発明に係わる第六実施例の油圧モータによ
る回転体回転制御フローチャートである。FIG. 27 is a flowchart for rotating body rotation control by the hydraulic motor according to the sixth embodiment of the present invention.
【図28】本発明に係わる第六実施例の他の例のジャイ
ロスタビライザ装置の説明図である。FIG. 28 is an explanatory diagram of a gyro stabilizer device of another example of the sixth embodiment according to the present invention.
【図29】本発明に係わる第六実施例の他の例の油圧モ
ータによる回転体回転制御回路ブロック図である。FIG. 29 is a block diagram of a rotary body rotation control circuit by a hydraulic motor of another example of the sixth embodiment according to the present invention.
【図30】本発明に係わる第六実施例の他の例の油圧モ
ータによる回転体回転制御フローチャートである。FIG. 30 is a rotary body rotation control flowchart by a hydraulic motor of another example of the sixth embodiment according to the present invention.
【図31】本発明に係わる第七実施例の電気機器をジャ
イロスタビライザ装置として利用する例の説明図であ
る。FIG. 31 is an explanatory diagram of an example in which the electric device of the seventh embodiment according to the present invention is used as a gyro stabilizer device.
【図32】本発明に係わる第八実施例のエンジンをジャ
イロスタビライザ装置として利用する例の説明図で有
る。FIG. 32 is an explanatory diagram of an example in which the engine of the eighth embodiment according to the present invention is used as a gyro stabilizer device.
【図33】従来の油圧ショベルの掘削時ピッチングの説
明図である。FIG. 33 is an explanatory diagram of pitching during excavation of a conventional hydraulic excavator.
1…建設機械、2…上部旋回体、3…下部走行体、4…
ブーム、5…アーム、6…バケット、7…カウンターウ
ェイト、10…ジャイロスタビライザ、11…回転体、
12…ジャイロスタビライザ駆動モータ、12a…ジャ
イロスタビライザ駆動油圧モータ、13…ジャイロスタ
ビライザ支持部材、14…プリセッション軸駆動モー
タ、14a…油圧モータ、14b…電動モータ、15…
プリセッション角度検出器、16…ピッチング角速度検
出器、17…ピッチング角度検出器、18…ピッチング
角加速度検出器、19…回転速度検出器、20…演算装
置、21…CPU、22…ROM、23…RAM、24
…A/D、25…A/D、26…出力レジスタ、27…
バス、28…D/A、30…モータ駆動装置、31…方
向切換弁、32…直流モータ駆動アンプ、33…油圧ポ
ンプ、34…タンク、35…管路、36…管路、37…
流量制御サーボ弁、38…サーボアンプ、39…サーボ
アンプ、40…クラッチ、41…運転状態入力手段、4
2…方向切換弁、43…方向切換弁、44…方向切換
弁、45…管路、46…管路、47…管路、48…管
路、49…管路、50…演算装置、55…回転体回転速
度検出器、60…油圧モータ、61…発電機、62…エ
ンジン、63…油圧ポンプ、66…油圧アクチュエー
タ、67…リリーフ弁、68…流量制御サーボ弁 J…ジャイロ軸、P…プリセッション軸、S…旋回軸、
C…旋回軸の接地点、B…ピッチング方向、Q…ジャイ
ロモーメント軸(ピッチング軸)、M…モーメント、M
J …ジャイロモーメント、MJ1,MJ2…ジャイロモーメ
ント、R…設置可能範囲、θq …ピッチング角、ωq …
ピッチング角速度、αq …ピッチング角加速度、θp …
プリセッション角、ωp …プリセッション角速度、ωk
…回転体回転角速度1 ... Construction machinery, 2 ... Upper swing body, 3 ... Lower traveling body, 4 ...
Boom, 5 ... Arm, 6 ... Bucket, 7 ... Counterweight, 10 ... Gyro stabilizer, 11 ... Rotating body,
12 ... Gyro stabilizer drive motor, 12a ... Gyro stabilizer drive hydraulic motor, 13 ... Gyro stabilizer support member, 14 ... Precession axis drive motor, 14a ... Hydraulic motor, 14b ... Electric motor, 15 ...
Precession angle detector, 16 ... Pitching angular velocity detector, 17 ... Pitching angle detector, 18 ... Pitching angular acceleration detector, 19 ... Rotational velocity detector, 20 ... Arithmetic unit, 21 ... CPU, 22 ... ROM, 23 ... RAM, 24
... A / D, 25 ... A / D, 26 ... Output register, 27 ...
Bus, 28 ... D / A, 30 ... Motor drive device, 31 ... Direction switching valve, 32 ... DC motor drive amplifier, 33 ... Hydraulic pump, 34 ... Tank, 35 ... Pipe line, 36 ... Pipe line, 37 ...
Flow control servo valve, 38 ... Servo amplifier, 39 ... Servo amplifier, 40 ... Clutch, 41 ... Operating state input means, 4
2 ... Direction switching valve, 43 ... Direction switching valve, 44 ... Direction switching valve, 45 ... Pipe line, 46 ... Pipe line, 47 ... Pipe line, 48 ... Pipe line, 49 ... Pipe line, 50 ... Arithmetic unit, 55 ... Rotating body rotation speed detector, 60 ... Hydraulic motor, 61 ... Generator, 62 ... Engine, 63 ... Hydraulic pump, 66 ... Hydraulic actuator, 67 ... Relief valve, 68 ... Flow control servo valve J ... Gyro shaft, P ... Pre Session axis, S ... turning axis,
C ... Ground point of turning axis, B ... Pitching direction, Q ... Gyro moment axis (pitching axis), M ... Moment, M
J… Gyro moment, MJ1, MJ2… Gyro moment, R… Installable range, θq… Pitching angle, ωq…
Pitching angular velocity, αq ... Pitching angular acceleration, θp ...
Precession angle, ωp… Precession angular velocity, ωk
… Rotating body rotation angular velocity
Claims (16)
して水平に旋回自在な上部旋回体(2) と、上部旋回体
(2) にモーメントが掛かるように取着された作業機とを
有する上部旋回式建設機械(1) において、 大きな慣性モーメントを有し、かつ駆動モータ(12)によ
ってジャイロ軸(J) 回りに高速回転している回転体(11)
と、 回転体(11)のジャイロ軸(J) に直交するプリセッション
軸(P) の回りに回転体(11)を揺動自在に支持する支持部
材(13)とを備えたジャイロスタビライザ(10)を上部旋回
体(2) 上に取着し、かつ、 ジャイロ軸(J) 及びプリセッション軸(P) のいずれか一
方を旋回軸(S) と平行にすると共に、他の一方を上部旋
回体(2) の作業機モーメント軸方向と平行に配置したこ
とを特徴とする上部旋回式建設機械のピッチング制振装
置。1. An upper revolving structure (2) which is horizontally rotatable on a lower traveling structure (3) about a revolving axis (S), and an upper revolving structure.
In an upper-slewing construction machine (1) that has a work machine attached so that a moment is applied to (2), it has a large moment of inertia and a drive motor (12) rotates at high speed around the gyro axis (J). Revolving Rotating Body (11)
And a support member (13) for swingably supporting the rotating body (11) around a precession axis (P) orthogonal to the gyro axis (J) of the rotating body (11). ) Is mounted on the upper revolving structure (2), and one of the gyro axis (J) and the precession axis (P) is made parallel to the revolving axis (S) and the other one is revolving upward. A pitching damping device for an upper-slewing construction machine, which is arranged parallel to the moment axis of the working machine of the body (2).
け、その中の少なくとも1個のジャイロスタビライザ(1
0)の回転体(11)は、ジャイロ軸(J) 回りの回転方向を他
の回転体(11)と反対方向に回転させることを特徴とする
上部旋回式建設機械のピッチング制振装置。2. The gyro stabilizer (10) according to claim 1, wherein at least two gyro stabilizers (10) are provided, and at least one gyro stabilizer (1) among them is provided.
The rotating body (11) of (0) rotates the rotation direction around the gyro axis (J) in the opposite direction to the other rotating bodies (11), and is a pitching vibration damping device for an upper-slewing construction machine.
の上部旋回体(2) 上に設けたことを特徴とする上部旋回
式建設機械のピッチング制振装置。3. The pitching machine for an upper-slewing construction machine according to claim 1, wherein the gyro stabilizer (10) is provided on an upper revolving structure (2) rearward of the swivel axis (S). Vibration control device.
で、かつ上部旋回体(2) の側端部又は後端部に設けたこ
とを特徴とする上部旋回式建設機械のピッチング制振装
置。4. The gyro stabilizer (10) according to claim 2, wherein the gyro stabilizer (10) is provided rearward of the swivel shaft (S) and at a side end portion or a rear end portion of the upper swing body (2). Pitching damping device for upper swing type construction machinery.
材(13)に取着され、ピッチング角速度を検出するピッチ
ング角速度検出器(16)と、 前記回転体(11)のプリセッション軸(P) 回りの回転角度
を検出するプリセッション角度検出器(15)と、 ピッチング角速度検出器(16)が検出したピッチング角速
度とプリセッション角度検出器(15)が検出したプリセッ
ション角度とを入力し、このピッチング角速度、ピッチ
ング角速度の微分値及びピッチング角速度の積分値の内
の少なくとも一つ以上から求められるプリセッション軸
回転角速度の指令値を演算すると共に、入力した前記プ
リセッション角度が予め決められた所定の大きさの許容
最大値より小さいときは前記演算された値のプリセッシ
ョン軸回転角速度指令を出力する演算装置(20)と、 このプリセッション軸回転角速度指令に基づいて、動力
信号を出力するモータ駆動装置(30)と、 この動力信号によってプリセッション軸(P) の回りに回
転体(11)を回転させるプリセッション軸駆動モータ(14)
とを付設したことを特徴とする請求項1、2、3又は4
記載の上部旋回式建設機械のピッチング制振装置。5. A pitching angular velocity detector (16) attached to a support member (13) of the gyro stabilizer (10) for detecting a pitching angular velocity, and a rotation of a precession shaft (P) of the rotating body (11). Input the precession angle detector (15) that detects the rotation angle of, the pitching angular velocity detected by the pitching angular velocity detector (16) and the precession angle detected by the precession angle detector (15), and The precession axis rotation angular velocity command value obtained from at least one of the angular velocity, the differential value of the pitching angular velocity, and the integral value of the pitching angular velocity is calculated, and the input precession angle is a predetermined magnitude that is predetermined. If it is smaller than the allowable maximum value of the depth, the arithmetic unit (20) that outputs the precession shaft rotation angular velocity command of the calculated value, and this presession The motor drive device (30) that outputs a power signal based on the shaft rotation angular velocity command, and the precession shaft drive motor (14) that rotates the rotating body (11) around the precession shaft (P) by this power signal. )
5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that
A pitching damping device for the above-described upper swing type construction machine.
を検出する回転速度検出器(19)と、 前記演算装置(20)からのプリセッション軸回転角速度指
令と回転速度検出器(19)からの回転速度とを比較し、こ
の偏差が小さくなるようなプリセッション軸駆動モータ
(14)の動力信号を出力するモータ駆動装置(30)とを備え
たことを特徴とする上部旋回式建設機械のピッチング制
振装置。6. The rotation speed detector (19) for detecting the rotation speed of the rotating body (11) around the precession axis (P) according to claim 5, and the precession axis from the arithmetic unit (20). A precession shaft drive motor that compares the rotational angular velocity command with the rotational speed from the rotational speed detector (19) to reduce this deviation.
A pitching vibration damping device for an upper-slewing construction machine, comprising: a motor drive device (30) that outputs a power signal of (14).
において、前記駆動モータ(12)が油圧モータ(12a) であ
るピッチング制振装置であって、 この油圧モータ(12a) と前記回転体(11)の間に加設され
たクラッチ(40)と、 作業機用又は走行用のアクチュエータ(66)と、 アクチュエータ(66)の負荷状態を表す信号を出力する運
転状態入力手段(41)と、 油圧ポンプ(33)から吐出される圧油を油圧モータ(12a)
に供給するか否かを切り換える方向切換弁(42)と、 運転状態入力手段(41)から入力された前記負荷状態を表
す信号によって、少なくともアクチュエータ(66)の出力
の増加が必要と判断したときに、クラッチ(40)に切断指
令を出力すると共に、油圧ポンプ(33)からの圧油をタン
クへ、あるいは、油圧ポンプ(33)からの圧油をアクチュ
エータ(66)へ切り換えるように方向切換弁(42)に指令を
出力する演算装置(50)とを備えたことを特徴とする上部
旋回式建設機械のピッチング制振装置。7. A pitching damping device according to any one of claims 1 to 6, wherein the drive motor (12) is a hydraulic motor (12a). A clutch (40) provided between the body (11), a working machine or traveling actuator (66), and operating state input means (41) for outputting a signal indicating the load state of the actuator (66). And the pressure oil discharged from the hydraulic pump (33) to the hydraulic motor (12a).
When it is judged that at least the output of the actuator (66) needs to be increased by the directional switching valve (42) for switching whether to supply to the engine and the signal indicating the load condition input from the operating condition input means (41). In addition, a disconnection command is output to the clutch (40), and the directional switching valve switches the pressure oil from the hydraulic pump (33) to the tank or the pressure oil from the hydraulic pump (33) to the actuator (66). A pitching damping device for an upper-slewing construction machine, comprising: an arithmetic unit (50) for outputting a command to (42).
出する回転速度検出器(55)と、 前記クラッチ(40)の切断状態で、かつ回転速度検出器(5
5)から入力された回転速度が予め決められた所定の最小
回転速度より小さいときは、クラッチ(40)に接続指令を
出力して回転体(11)の回転を加速させ、また前記回転速
度が予め決められた所定の最大回転速度より大きいとき
は、クラッチ(40)に切断指令を出力して回転体(11)を惰
性回転させる演算装置(50)とを備えたことを特徴とする
上部旋回式建設機械のピッチング制振装置。8. The rotating speed detector (55) attached to the rotating body (11) for detecting the rotating speed of the rotating body (11) according to claim 7, and the disengaged state of the clutch (40). , And the rotation speed detector (5
When the rotation speed input from 5) is smaller than a predetermined minimum rotation speed that is determined in advance, a connection command is output to the clutch (40) to accelerate the rotation of the rotating body (11), and the rotation speed is When the rotation speed is higher than a predetermined maximum rotation speed, the upper turning including the arithmetic unit (50) for outputting a disconnection command to the clutch (40) and inertially rotating the rotating body (11). Type vibration control device for construction machinery.
において、前記駆動モータ(12)が油圧モータ(12a) であ
るピッチング制振装置であって、 作業機用又は走行用のアクチュエータ(66)と、 アクチュエータ(66)の負荷状態を表す信号を出力する運
転状態入力手段(41)と、 油圧ポンプ(33)から吐出される圧油を油圧モータ(12a)
に供給するか、あるいは、油圧モータ(12a) が駆動され
るときに生じる圧油をアクチュエータ(66)に供給するか
のいずれかに切り換える方向切換弁(43)と、 運転状態入力手段(41)から入力された前記負荷状態を表
す信号によって、少なくともアクチュエータ(66)の出力
の増加を必要と判断したときに、油圧モータ(12a) が駆
動されるときに生じる圧油をアクチュエータ(66)に供給
するように方向切換弁(43)に指令を出力する演算装置(5
0)とを備えたことを特徴とする上部旋回式建設機械のピ
ッチング制振装置。9. The pitching vibration damping device according to claim 1, wherein the drive motor (12) is a hydraulic motor (12a), and an actuator for working machine or traveling ( 66), operating state input means (41) that outputs a signal indicating the load state of the actuator (66), and pressure oil discharged from the hydraulic pump (33) to the hydraulic motor (12a).
To the actuator (66) or to supply the pressure oil generated when the hydraulic motor (12a) is driven to the actuator (66), and the operating state input means (41) The pressure oil generated when the hydraulic motor (12a) is driven is supplied to the actuator (66) when it is determined that at least the output of the actuator (66) needs to be increased by the signal indicating the load condition input from To output a command to the directional control valve (43)
0) and a pitching vibration control device for an upper-slewing construction machine.
たクラッチ(40)と、 回転体(11)に取着され、回転体(11)の回転速度を検出す
る回転速度検出器(55)と、 回転体(11)によって油圧モータ(12a) が駆動されている
とき、かつ回転速度検出器(55)から入力された回転速度
が予め決められた所定の最小回転速度より小さいとき、
あるいは、前記回転速度が予め決められた所定の最大回
転速度より大きいときは、回転体(11)を惰性回転させる
ようにクラッチ(40)に切断指令を出力する演算装置(50)
とを備えたことを特徴とする上部旋回式建設機械のピッ
チング制振装置。10. The clutch (40) provided between the hydraulic motor (12a) and the rotary body (11) according to claim 9, and the rotary body (11) attached to the rotary body (11). When the hydraulic motor (12a) is driven by the rotating body (11) and the rotating speed detector (55) that detects the rotating speed of the When it is smaller than the predetermined minimum rotation speed,
Alternatively, when the rotation speed is higher than a predetermined maximum rotation speed determined in advance, an arithmetic unit (50) which outputs a disconnection command to the clutch (40) so as to inertially rotate the rotating body (11).
And a pitching damping device for an upper-slewing construction machine.
ータ(12a) がその斜板又は斜軸の傾斜角を変更すること
によってその回転速度を制御できる油圧モータ(12b) で
あるピッチング制振装置であって、 前記回転体(11)に取着され、回転体(11)の回転速度を検
出する回転速度検出器(55)と、 回転速度検出器(55)から入力された回転速度が予め決め
られた所定の最大回転速度より大きくなったときは、前
記回転速度がこの最大回転速度を越えないように、油圧
モータ(12b) の斜板又は斜軸の傾斜角を制御する指令を
出力する演算装置(50)とを備えたことを特徴とする上部
旋回式建設機械のピッチング制振装置。11. The pitching vibration damping device according to claim 7, wherein the hydraulic motor (12a) is a hydraulic motor (12b) capable of controlling its rotation speed by changing the inclination angle of the swash plate or the swash shaft. The rotation speed detector (55) attached to the rotating body (11) for detecting the rotation speed of the rotating body (11), and the rotation speed input from the rotation speed detector (55) are When the rotation speed becomes higher than the predetermined maximum rotation speed determined, a command for controlling the inclination angle of the swash plate or the swash shaft of the hydraulic motor (12b) is output so that the rotation speed does not exceed the maximum rotation speed. A pitching vibration damping device for an upper-slewing construction machine, comprising: a computing device (50).
項において、前記駆動モータ(12)がその斜板又は斜軸の
傾斜角を変更することによって回転速度を制御できる油
圧モータ(12b) であるピッチング制振装置であって、 前記回転体(11)に取着され、回転体(11)の回転速度を検
出する回転速度検出器(55)と、 回転速度検出器(55)から入力された回転速度が予め決め
られた所定の最大回転速度より大きくなったときは、前
記回転速度がこの最大回転速度を越えないように、油圧
モータ(12b) の斜板又は斜軸の傾斜角を制御する指令を
出力する演算装置(50)とを備えたことを特徴とする上部
旋回式建設機械のピッチング制振装置。12. The hydraulic motor (12b) according to any one of claims 1 to 6, wherein the drive motor (12) can control the rotation speed by changing the inclination angle of the swash plate or the swash shaft. A pitching vibration damping device, which is attached to the rotating body (11) and detects a rotating speed of the rotating body (11) by a rotation speed detector (55) and an input from the rotation speed detector (55). When the specified rotation speed becomes higher than a predetermined maximum rotation speed, the tilt angle of the swash plate or the swash shaft of the hydraulic motor (12b) is adjusted so that the rotation speed does not exceed this maximum rotation speed. A pitching vibration damping device for an upper swing construction machine, comprising: an arithmetic unit (50) for outputting a command to control.
2a) がその斜板又は斜軸の傾斜角を変更することによっ
て回転速度を制御できる油圧モータ(12b) であるピッチ
ング制振装置であって、 前記回転体(11)に取着され、回転体(11)の回転速度を検
出する回転速度検出器(55)と、 回転体(11)の惰性回転により駆動された油圧モータ(12
b) が圧油を吐出しているとき、油圧モータ(12b) から
の吐出量が一定になるように、回転速度検出器(55)より
入力した回転速度の変化に対応して油圧モータ(12b) の
斜板又は斜軸の傾斜角を制御する指令を出力する演算装
置(50)とを備えたことを特徴とする上部旋回式建設機械
のピッチング制振装置。13. The hydraulic motor according to claim 9, wherein
2a) is a pitching vibration damping device which is a hydraulic motor (12b) capable of controlling the rotation speed by changing the inclination angle of the swash plate or the swash shaft. A rotation speed detector (55) for detecting the rotation speed of (11) and a hydraulic motor (12) driven by inertial rotation of the rotating body (11).
When b) is discharging pressure oil, the hydraulic motor (12b) should be adjusted according to the change in rotation speed input from the rotation speed detector (55) so that the discharge amount from the hydraulic motor (12b) becomes constant. ) A swash plate or an arithmetic unit (50) for outputting a command to control the inclination angle of the swash shaft, and a pitching vibration damping device for an upper-swing construction machine.
(12a) がその斜板又は斜軸の傾斜角を変更することによ
って回転速度を制御できる油圧モータ(12b)であるピッ
チング制振装置であって、 前記回転体(11)の惰性回転により駆動された油圧モータ
(12b) が圧油を吐出しているとき、油圧モータ(12b) か
らの吐出量が一定になるように、回転速度検出器(55)よ
り入力した回転速度の変化に対応して油圧モータ(12b)
の斜板又は斜軸の傾斜角を制御する指令を出力する演算
装置(50)を備えたことを特徴とする上部旋回式建設機械
のピッチング制振装置。14. The hydraulic motor according to claim 10.
(12a) is a pitching damping device which is a hydraulic motor (12b) capable of controlling the rotation speed by changing the inclination angle of the swash plate or the swash shaft, and is driven by the inertial rotation of the rotating body (11). Hydraulic motor
When the (12b) is discharging pressure oil, the hydraulic motor (12b) is adjusted so that the discharge rate from the hydraulic motor (12b) becomes constant. 12b)
A pitching damping device for an upper-slewing construction machine, comprising a computing device (50) for outputting a command for controlling the tilt angle of the swash plate or the swash shaft.
求項において、 前記回転体(11)又は前記駆動モータ(12)は、前記ジャイ
ロスタビライザ(10)の構成機器と異なった、大きな慣性
モーメントを有して高速回転している建設機械搭載機器
(60)であることを特徴とする上部旋回式建設機械のピッ
チング制振装置。15. The large moment of inertia according to any one of claims 1 to 14, wherein the rotating body (11) or the drive motor (12) is different from a constituent device of the gyro stabilizer (10). Equipment equipped with a construction machine that rotates at high speed
A pitching damping device for an upper-slewing construction machine, which is (60).
特徴とする上部旋回式建設機械のピッチング制振装置。16. The pitching vibration damping device for an upper-slewing construction machine according to claim 15, wherein the construction machine mounting device (60) is an engine (63).
Priority Applications (4)
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JPH08297026A true JPH08297026A (en) | 1996-11-12 |
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Family Applications (1)
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- 1996-04-02 TW TW085103854A patent/TW328554B/en active
- 1996-04-25 WO PCT/JP1996/001130 patent/WO1996034154A1/en active Application Filing
- 1996-04-26 KR KR1019960013230A patent/KR960037996A/en active IP Right Grant
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WO1996034154A1 (en) | 1996-10-31 |
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