建設機械のマニュアルレべリングシステムおよびその方法
【課題】走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動される建設機械のレベリングシステムに関する。
【解決手段】上部旋回体（１）の旋回角度を感知して旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部と、操作された位置によって上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部と、チルティング操作信号によって基準面に対し上部旋回体をチルティングさせるために、伝送されたチルティング操作信号の座標値と上部旋回体の旋回角度を用いてチルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータらのうちの作動対象を決定して作動対象であるアクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する。
【解決手段】上部旋回体（１）の旋回角度を感知して旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部と、操作された位置によって上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部と、チルティング操作信号によって基準面に対し上部旋回体をチルティングさせるために、伝送されたチルティング操作信号の座標値と上部旋回体の旋回角度を用いてチルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータらのうちの作動対象を決定して作動対象であるアクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のレべリングシステムとその方法に関するものであって、さらに詳述すれば、使用者の手動操作によるレべリングを遂行する建設機械のマニュアルレべリングシステムおよびその方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
傾斜地で作業する掘削機、伐木機、クレーンなど建設機械は地面の屈曲によって上部回転体は水平面に対して傾斜された状態に作業するようになる。
【０００３】
建設機械が傾斜された状態では、上部旋回体のスイング回転によって水平面との傾斜度が変わるようになって作業上不安定になり、建設機械の重さの中心が移動されるによって転覆事故の危険性が増大される問題がある。
【０００４】
これを解決するために傾斜地で上部回転体をチルティングし、建設機械の重心を地面近くに移動させる方法が使用される。
【０００５】
これと関連された最近の技術は、特許文献１に２つの油圧シリンダーによって支持されてチルトされる上部サポートを有するチルトメカニズムが記載されている。また、特許文献２には２つの油圧シリンダー、センターチルト軸と連結される上部ベアリング体支持プレートと、下部プレートが記載されている。
【０００６】
一方、本出願人は特許文献３「山林装備および掘削機用レべリング装置」にかかる４つのアクチュエータが備えられたチルティングユニットを出願したことがある。
【０００７】
このようなチルティングユニットを操作することにおいて、ジョイスティックの変異値が下部フレームの前面方向を基準として入力されるので、上部旋回体が左、右にスイングされた場合には、使用者がスイングされた角度を考慮してジョイスティックの操作の変異を入力しなければならない不便がある。
【０００８】
たとえば、建設機械の作業は上部旋回体を１８０°旋回させた後になされる場合が多いが、この際、運転者を基準として左側の正の傾斜を加えるためにジョイスティックを左側に動かした場合、従来には下部フレームの前面を基準としてこの入力値を受け入れて、右側に正の傾斜を加えるように作動されるので、使用者の意図と違って上部旋回体の右側に正の傾斜が加わる結果になる。傾斜が非常に急な地形で使用者の未熟のため、このような誤りを起こすと、建設機械の重さの中心が誤った方向に移動されることによって建設機械が転覆する事故が起きる。
【０００９】
したがって、使用者の前面方向、すなわち、上部旋回体の前面方向でチルティング操作が行って使用者のジョイスティックの操作を容易にするチルティングシステムの開発が必要になった。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第6,609,581号明細書
【特許文献２】米国特許第6,158,539号明細書
【特許文献３】韓国特許登録出願第10-2007-0012983号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述したような問題点を解決するために案出されたものであって、建設機械の使用者の意図によって上部旋回体のレベリングを制御する建設機械のマニュアルレベリングシステムおよびその方法と関連される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は前記のような課題を解決するために、走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレべリングシステムにおいて、上部旋回体の旋回角度を感知して旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部と、使用者によって操作された位置によって上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部と、チルティング操作信号によって基準面に対し上部旋回体をチルティングさせるために、伝送されたチルティング操作信号の座標値と上部旋回体の旋回角度を用いてチルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータらのうちの作動対象を決定して作動対象であるアクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する制御部とを含めてなることを特徴とする建設機械のマニュアルレべリングシステムが提供される。
【００１３】
好ましくは、 前記制御部は、前記座標値から座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを出力する操作信号分析モジュールと、
前記座標角度と前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度から、前記基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルトの角度を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する補償軸角度算出モジュールと、
前記座標距離又は大きさ、及び前記補償軸角度から作動対象であるアクチュエータの作動値を算出する作動値算出モジュールとを含めてからなることを特徴とする。
【００１４】
さらに、好ましくは、前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型に実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように、各チルト軸の両側に結合され、操作信号分析モジュールが出力する前記座標距離又は大きさは、上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、補償される上向又は下向チルティング角によるチルティング補償軸上においてチルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、作動値算出モジュールは同一チルト軸の両側に連結されるアクチュエータを同一な作動範囲で互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値を算出することを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記課題を解決するために、走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて、上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリング方法において、
【００１６】
（Ａ）チルティング操作入力装置の操作によって生成される位置座標値に相応するチルティング操作信号を伝送され、前記座標値から前記上部旋回体の左右方向、および前後方向を座標軸とする座標上における座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出する段階と、
【００１７】
（Ｂ）既把握された前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度と、前記座標角度から、基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する段階と、
【００１８】
（Ｃ）前記チルティング操作信号によって前記基準面に対して、前記上部旋回体をチルティングさせるために、前記座標距離又は大きさ、および前記補償軸角度から前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータのうち、作動対象と決定されるアクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する段階とを含めてからなることを特徴とする建設機械のマニュアルレベリング方法が提供される。
【００１９】
好ましくは、前記建設機械のマニュアルレベリング方法において（Ａ）段階は、位置座標値がいずれか一つの座標軸に対する座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさに表現される場合、前記位置座標値のチルティング操作信号から前記座標角度と座標距離又は大きさを出力し、座標値が上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系のＸ、Ｙ座標値に表現される場合、Ｘ、Ｙ座標値から何れか一つの座標軸に対する座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出することを特徴とする。
【００２０】
さらに、好ましくは、チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型で実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように一つのチルト軸の両側に結合されるＡ＋アクチュエータとＡ−アクチュエータ、および異なる一つのチルト軸両側に結合されるＢ＋アクチュエータとＢ−アクチュエータであり、前記（Ａ）段階において出力される前記座標距離又は大きさは前記上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、前記補償される上向又は下向チルティング角による前記チルティング補償軸における前記チルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、前記（Ｃ）段階において同一チルト軸の両側に連結される各アクチュエータを同一な作動範囲で互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値が算出されることを特徴とする。
【００２１】
さらに、好ましくは、旋回角度の基準となる前記下部フレームの前方方向の軸と、前記基準面の基準軸の方向が一致し、座標角度は前記上部旋回体の正面方向である正のＹ軸を基準として測定され、前記旋回角度と同一符号は同一方向、反対符号は反対方向に測定される角度を意味し、基準軸は前記チルト軸の‘ｘ’型交差平面の中心を通る縦方向垂直軸として上側を正の方向にし、補償軸角度は前記座標角度と前記旋回角度の合に算出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
上述したような本発明の実施例による建設機械のマニュアルレベリングシステムおよびその方法によると、上部旋回体を基準とした使用者の認識によってチルティング操作入力部を操作して手動チルティングが行うので、建設機械の運転上の混乱が防止されて安定性が増大され、チルティング操作が便利になる効果が奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
先ず、本発明が適用される建設機械は走行手段が備えられる下部フレームと、運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられる。運転室と作業装置が取り付けられるブームなどが備えられてスイング可能な上部旋回体と、車輪又は無限軌道などのような走行手段が備えられた下部フレーム、及びこの上部旋回体と下部フレームとの間に介在されて上部旋回体を重力方向に垂直した基準水平面にレベリングさせることができるチルティングユニットが含まれる。さらに、本発明が適用される建設機械は上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回するようになっている。チルティングユニットは下部フレームに対して旋回することもできるが、好ましい形では固定されている。
【００２４】
以下、先ず、本発明の１つの実施例に適用されるチルティングユニット１の具体的な構成を説明する。
【００２５】
図１は本発明が適用される建設機械を概略的に示した斜視図であり、図２は本発明が適用されるチルトユニットを概略的に示した斜視図であり、図３は本発明が適用されるアクチュエータの装着構造を説明するためのチルトユニットの平面図であり、図４Ａは本発明が適用されるチルトユニットのスイングベアリング装着プレートを概略的に示した斜視図であり、図４Ｂは図４Ａに示したＢ−Ｂ線における断面図であり、図５は本発明が適用されるチルトユニットのチルトプレートの部分分解斜視図であり、図６Ａは本発明が適用されるチルトユニットの斜視図であり、図６Ｂは図６Ａに示したＡ−Ａ線における断面図であり、図７Ａは図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図であり、図７Ｂは図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図であり、図８は本発明が適用されるチルティングユニットの一実施例に係る使用状態図であり、図９Ａないし図９Ｄは前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【００２６】
本発明においてチルト軸はアクチュエータの一端に連結されてアクチュエータの伸長又は収縮によって最大の角度に揺動される中心軸を意味する。アクチュエータが３つで作動される場合、チルト軸は各アクチュエータに対して備えられて３つの軸になることができ、好ましくは４つのアクチュエータに対して一対のアクチュエータが両側に連結される２つのチルト軸が備えられる。
【００２７】
チルティングユニットは勾配や坂など地域の傾斜によって装備の傾きが変化するとき、上部旋回体１の傾斜又は傾きを調整して上部旋回体の水平レベルを調整するように山林装備および建設機械用のスイングベアリング９の下部に選択的に脱付着するのに適用する。
【００２８】
符号１０は下部フレーム、２０はスイングベアリング装着プレート、３０はチルトプレート、４０は支持プレートを参照する。添付された図面を参照して説明すると、チルティングユニットは、
【００２９】
上部旋回体１の下部に形成されたスイングベアリング９と、左側および右側のトラックサッシュ（４ａ、４ｂ）と前記トラックサッシュ（４ａ、４ｂ）の上部に連結されるプロントアーム３ａおよびリアアーム３ｂとを含む下部走行体１０に形成された下部フレーム３の間に搭載されて傾斜された地面（Ｅ）に対して、上部旋回体１の水平レベルを維持する山林装備および掘削機レベリング装置において、
【００３０】
前記スイングベアリング９の下部にチルト可能に装着され、第１チルト軸（Ａ）を支持するために、前記スイングベアリング９の下方に突出された一対のピボット支持部２４と一対の第２ピストンホルダー２５とを備えるスイングベアリング装着プレート２０と、
【００３１】
前記地面（Ｅ）の傾斜によって傾く下部フレーム３の上部に固定されて設けられ、第２チルト軸（Ｂ）を支持するために突出された一対のピボット支持部４４と一対の第１ピストンホルダー４５とを備える支持プレート４０と、
【００３２】
前記スイングベアリング装着プレート２０と支持プレート４０との間にチルト可能に装着され、
【００３３】
本体の一側の端部３３ａから上方に突出形成された一対の第１ピボットホルダー３４と、前記第１ピボットホルダー３４から放射状に離隔されるように本体の他側の端部３３ｂから下方に突出形成された一対の第２ピボットホルダー３９、前記第１チルト軸（Ａ）を形成するように前記第１ピボットホルダー３４と前記スイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４を回動可能になるように固定する第１シャフト１３、前記第１チルト軸（Ａ）に対して互いに異なる方向に交差される第２チルト軸（Ｂ）を形成するように前記第２ピボットホルダー３９と、前記支持プレート４０のピボット支持部４４を回動可能になるように固定する第２シャフト１４とを備えるチルトプレート３０、および、
【００３４】
前記チルトプレート３０に一側がそれぞれ固定され、伸長および収縮の駆動時に前記第１チルト軸（Ａ）を揺動させる一対の第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂと、伸長および収縮駆動しに前記スイングベアリング装着プレート２０の一側を揺動させる他の一対の第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂとを含めて構成し、
【００３５】
前記チルトプレート３０が前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）と交差する垂直中心線（Ｃ）を含み、前記それぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは前記垂直中心線（Ｃ）を中心として放射状に離隔設けられてなる。
【００３６】
ここで、チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは平面上互いに‘ｘ’型で実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように各チルト軸の両側に結合される。好ましくは、前記それぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは前記垂直中心線（Ｃ）に水平の放射状に実質的に９０°の間隔を備えて前記チルトプレート３０に固定されて設けられる。本発明において、実質的に９０°は正確な９０°であるのみならず、９０°に近いので外見上ほぼ直交するように見える場合も含む。具体的には８０°〜１００°の範囲を言い、好ましくは８５°〜９５°の範囲を、さらに好ましくは８８°〜９２°の範囲を、最も望ましくは９０°をいう。
【００３７】
図３に示されたように、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂのうち、少なくとも一対が前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４０°ないし５０°の左側又は右側に描かれる斜線（Ｒ）上において互いに対向するように設けられる。
【００３８】
望ましくは、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが前記チルトプレート３０の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４５°左側に回転された斜線（Ｒ）上において互いに対向して設けられると、すなわち、一対をなす１つのアクチュエータ１１ａがフロントアーム３ａ側に設けられると、他の１つのアクチュエータ１１ｂは対向されるように前記アクチュエータ１１ａから１８０°をなす位置のリアアーム３ｂ側に設けられると、他の一対の第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂのそれぞれが同様に略４５°右側に回転された斜線上において互いに対向するように構成し得るものと理解される。
【００３９】
一方、チルティングユニットにおいて、前記チルトプレート３０には、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下方に伸長および収縮駆動可能となるよう支持する一対の第１シリンダーホルダー３５、３６と、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂが上方に伸長および収縮駆動可能となるよう支持する他の一対の第２シリンダーホルダー３７、３８が構成される。
【００４０】
前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下方に伸長および収縮駆動時、前記第１ピボットホルダー３４および前記スイングベアリング９のピボット支持部２４が上下移動され、前記スイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度が変化され、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂが上方に伸長および収縮駆動時、前記スイングベアリング９の第２ピストンホルダー２５が上下移動されて前記スイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度が変化することができる。
【００４１】
チルティングユニットの説明において、スイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度は水平面（Ｈ）に対する傾斜を相殺して上部旋回体１の水平レベルを維持するに必要なスイングベアリング装着プレート２０の角度および傾きを含める。
【００４２】
また、前記チルトプレート３０は前記第１チルト軸（Ａ）方向に相応する多数の横方向のリブ３２ａおよび前記第２チルト軸（Ｂ）方向に相応する縦方向のリブ３２ｂを含めるリブフレームワーク構造を備え、前記第１シリンダーホルダー３５、３６および前記第２シリンダーホルダー３７、３８が前記リブ３２から突出形成されてなる。
【００４３】
好ましくは、前記チルトプレート３０に形成された横方向リブ３２ａと前記縦方向のリブ３２ｂが所定の間隔で交差形成され、前記第１シリンダーホルダー３５、３６は前記横方向のリブ３２ａに固定されて上方に突出形成され、第２シリンダーホルダー３７、３８は前記縦方向のリブ３２ｂに固定されて下方に突出形成される。
【００４４】
前記チルトプレート３０のリブ３２からそれぞれ上方および下方から突出形成された前記第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８は前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動時に加われる荷重をチルトプレート３０の横方向のリブ３２ａおよび縦方向のリブ３２ｂを通じて分散支持する機能を遂行する。
【００４５】
前記第２チルト軸（Ｂ）は、前記第１チルト軸（Ａ）の下で前記第１チルト軸（Ａ）に対して大略９０°の方向に交差してなる。本発明において大略９０°の意味は前述した実質的に９０°の意味と同一である。
【００４６】
前記それぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、油圧によってシリンダーハウジングから伸長および収縮するピストン１７を備えるので、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂで伸長および収縮するピストン１７は前記支持プレート４０の第１ピストンホルダー４５に固定され、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂで伸長および収縮するピストン１７は前記スイングベアリング装着プレート２０の第２ピストンホルダー２５に固定される。
【００４７】
前記支持プレート４０は前記下部フレーム３の中央に形成されたマウンティングプレート１５の上部に固定されて設けられ、取り付けおよび脱着の容易性を考慮してボルトを含む締結部材（図示せず）と溶接手段で固定する方が好適である。
【００４８】
図２を参照して第１シャフト１３と第２シャフト１４の結合関係に対して説明する。前記第１シャフト１３はアクチュエータの最大の伸長および収縮の範囲と、それに相応する干渉を考慮するところ、平面図上、前記左右の下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として４０°ないし５０°、好ましくは略４５°の左側又は右側に回転された斜線の方向に設けられ、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが上下伸長および収縮駆動する際、前記第１ピボットホルダー３４が第２チルト軸（Ｂ）を形成する前記第２シャフト１４を基準として上下移動し、前記スイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度を変化させるように構成される。
【００４９】
さらに、前記第２シャフト１４は平面図上前記左右下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として４０°ないし５０°、好ましくは大略４５°の左側又は右側に回転された斜線の方向に設けられ、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂが上下伸長および収縮駆動する際、前記スイングベアリング装着プレート２０に形成された第２ピストンホルダー２５が第１チルト軸（Ａ）を形成する第１シャフト１３を基準として上下移動し、前記スイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度を変化させるように構成される。
【００５０】
前記第１シャフト１３と第２シャフト１４の構成において、前記斜線方向は、レベリング維持時、チルトプレート３０およびスイングベアリング装着プレート２０の上下移動範囲と上部旋回体１の重心を考慮し、前記斜線Ｒと互いに一致するように構成することが好ましい。
【００５１】
一方、前記支持プレート４０は前記第１チルト軸（Ａ）の方向に相応する多数の横方向リブ４２ｂおよび前記第２チルト軸（Ｂ）の方向に相応する縦方向リブ４２ａを含めるリブフレームワーク構造を備え、前記第１ピストンホルダー４５が前記横方向リブ４２ｂから下方に突出形成され、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂのピストン１７の先端部を回動可能となるよう固定する。
【００５２】
前記リブ４２から下方に突出形成された前記第１ピストンホルダー４５は、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂの伸長および収縮駆動時、ピストン１７を介して加えられる加重を横方向リブ４２ｂおよび縦方向リブ４２ａを介して分散支持する機能を行う。
【００５３】
前記スイングベアリング装着プレート２０は、前記第１チルト軸（Ａ）方向に相応する多数の横方向リブ２２ａおよび前記第２チルト軸（Ｂ）方向に相応する縦方向のリブ２２ｂを含むリブフレームワーク構造を備え、前記第２ピストンホルダー２５は前記縦方向のリブ２２ｂから下方に突出形成されて、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂのピストン１７を回動可能となるように固定する。
【００５４】
前記スイングベアリング装着プレート２０のリブ２２から下方に突出形成された第２ピストンホルダー２５は、第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動時に加えられる力又は荷重を縦方向リブ２２ｂおよび横方向リブ２２ａを介して分散支持する機能を行う。
【００５５】
前記第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８は、図５に示されたように、前記それぞれの第１ピボットホルダー３４の内側面を放射状に延長した時に形成される直径（Ｄ）の内部に構成される。チルティングユニットの色々多様な実施例によると、前記第１および第２アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを設けるために、前記第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８の外側に別途でブラケットやトラニオン（ｔｒｕｎｎｉｏｎ）を設ける変更が可能である。
【００５６】
チルティングユニットの実施例によると、図３に示されたように、第１チルト軸（Ａ）を形成する一対の第１シャフト１３を、平面図上、前記左右下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４０°ないし５０°左側に回転された斜線（Ｒ）上で互いに対向するように設けるとき、前記それぞれの第１シリンダーホルダー３５、３６は通常的な回動ピン部材を備えて、チルトプレート３０の上部で前記斜線（Ｒ）に相応して１８０°間隔で離隔形成され、第２シリンダーホルダー３７、３８はチルトプレート３０の下部で前記斜線（Ｒ）に相応して１８０°の間隔に離隔形成され、前記第１および第２アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂも前述した配置構造を維持し、前記それぞれの第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８に伸長および収縮駆動可能となるように装着される。
【００５７】
さらに、図１ないし図３および図７に示されたように、前記支持プレート４０が前記下部フレーム３の上部、あるいは、マウンティングプレート１５の上部に固定されて設けられる時、前記チルトプレート３０から上方に所定の高さを有するように突出された一対の第１ピボットホルダー３４と、下方に所定の高さを有するように突出された第２ピボットホルダー３９を平面図上大略９０°の間隔に構成するか、第１チルト軸（Ａ）が前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）と略４５°左側に回転された斜線方向の配置に構成することが好適である。
【００５８】
チルティングユニットの構成において、前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）は通常的なトラックサッシュ４ａ、４ｂの長方向の大略中央側に形成されるトラック中心線を含めて、チルトフレーム３０の垂直中心線（Ｃ）および斜線（Ｒ）は、上部旋回体１の移動とその重心を考慮し、下部フレーム３上で移動する変形が可能であると理解されなければならない。
【００５９】
チルティングユニットの説明において、スイングベアリング装着プレート２０は、ボルティングの組み立てを介して従来のスイングベアリング９の色々な仕様によって脱着可能であり、スイングベアリング装着プレート２０の略中央に貫通部をさらに形成してターニングジョイントや油圧配管および電気装置などを設けることが出来るのは勿論のことである。
【００６０】
説明されていない符号１４は、チルトプレート３０の第２ピボットホルダー３９と支持プレート４０のピボット支持部４４との結合孔４１に軸結合される第２シャフトを表示し、１８はピストンホルダー２５、４５に締結するためのピストン固定ピン部材、１９はピボット回動可能となるように前記アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの一側とそれぞれのシリンダーホルダー３５、３６、３７、３８を締結するためのシリンダー固定部材、２６はスイングベアリング締結用の固定ボルトを結合するための締結孔、４６はアクチュエータハウジングを固定するためのシリンダーホルダーカバーを表示する。
【００６１】
以下、チルティングユニットの作動原理および作用効果を説明すると、次の通りである。
【００６２】
チルティングユニットは通常的にエンジンに繋げられた油圧ポンプによって作動油の油圧を動力源に作動するところ、
【００６３】
図１ないし図３に示されたように、左、右トラックサッシュ４ａ、４ｂに繋げられた下部フレーム３の大略中央側に形成されたマウンティングプレート１５の上部に支持プレート４０が搭載され、支持プレート４０の上部には支持プレート４０のピボット支持部４４とチルトプレート３０の第２ピボットホルダー３９が第２シャフト１４によって所定の角度にチルト可能となるように結合され、チルトプレート３０の上部には第１ピボットホルダー３４とスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４が第１シャフト１３によって所定の角度にチルト可能となるように結合されることによって、上部旋回体１およびスイングベアリング９がスイングベアリング装着プレート２０の上部で第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの駆動力を介して支持される。
【００６４】
下部走行体１０が水平面（Ｈ）に対して傾斜をなす地面（Ｅ）を移動する際、第１シャフト１３と第２シャフト１４はそれぞれ高さが異なって方向が互いに直交する第１チルト軸（Ａ）および第２チルト軸（Ｂ）に作用し、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動によってスイングベアリング装着プレート２０が第１チルト軸（Ａ）および第２チルト軸（Ｂ）の方向に沿って予め設定された上下シーソー運動をしてチルトの角度を変化する。
【００６５】
例えば、中心線（Ｔ）を基準として略４０°ないし５０°回転された斜線（Ｒ）において第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂの伸長および収縮駆動時、チルトプレート３０の本体の両側端部３３ａに放射状に離隔された一対の第１ピボットホルダー３４およびスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４が第２シャフト１４の中心線（第２チルト軸（Ｂ）を意味する）を基準としてシーソー運動をし、上下変異を有して、それによってスイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度が変化される。
【００６６】
又は、第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動時には、前記スイングベアリング装着プレート２０の縦方向リブ２２ｂの外側端部２３がチルトプレート３０の第１シャフト１３の中心線（第１チルト軸（Ａ）を意味する）を基準として上下シーソー運動をし、上下変異を有して、それによってスイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度が変化される。
【００６７】
好ましくは、一対をなす第１アクチュエータ１１ａおよび１１ｂ、そして、他の一対をなす第２アクチュエータ１２ａおよび１２ｂがチルトプレート３０の垂直中心線（Ｃ）を中心として時計方向に略９０°の間隔を維持した状態で順次的に、又は、同時に上下伸長および収縮駆動する際、前記スイングベアリング装着プレート２０はチルトプレート３０に形成された第１シャフト１３および第２シャフト１４の上下変位を介して地面（Ｅ）の傾斜によって上部旋回体１の水平レベルに要求される角度の変化をなす。
【００６８】
例えば、坂道を下りる途中に地面（Ｅ）の傾斜のため、第２チルト軸（Ｂ）は地面（Ｅ）に対して水平の状態であるが、第１チルト軸（Ａ）が傾斜をなす状態である場合には、第１チルト軸（Ａ）の傾斜を相殺することができるようにスイングベアリング装着プレート２０と結合されたチルトプレート３０の第１シャフト１３側が第２シャフト１４を基準としてシーソー運動するようになる。
【００６９】
この場合、図７Ａを参照すると、チルトプレート３０のそれぞれの第１シリンダーホルダー３５、３６に固定された図面上の左側の第１アクチュエータ１１ａのピストン１７が伸長すると同時に対向する位置の図面上の右側の第１アクチュエータ１１ｂのピストン１７が収縮駆動できる。
【００７０】
それによって、第１シャフト１３により結合されたチルトプレート３０の第１ピボットホルダー３４およびスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４がそれぞれ第２シャフト１４（第２チルト軸（Ｂ）を意味する）を基準として左右シーソー運動を行い、地面（Ｅ）の傾斜を相殺するまでスイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度が調整されつつ、スイングベアリング９及び上部旋回体１の水平レベルが水平面（Ｅ）に一致するように維持される。
【００７１】
ここで、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂの伸長および収縮駆動時、チルトプレート３０及び支持プレート４０に加えられる荷重は、第１シリンダーホルダー３５、３６及び支持プレート４０の第１ピストンホルダー４５を介してそれぞれのリブ３２、４２に形成されたリブフレームワーク構造によって分散支持される。
【００７２】
さらに、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として大略４０°乃至５０°の左側又は右側にて最大に上下伸長および収縮することができるので、上部旋回体１の後方部（Ｒ）が下部フレーム３のトラックサッシュ４ａ、４ｂに対して衝突又は干渉しないことがわかった。
【００７３】
これは、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、又は、第２アクチュエータ１２ａおよび１２ｂを左右の下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）側に隣接するように設ける場合、最大範囲の伸長および収縮過程において上部旋回体１の下部が左側および右側のトラックサッシュ４ａ、４ｂに干渉したり衝突する危険を除去することである。
【００７４】
一方、第１チルト軸（Ａ）は地面（Ｅ）に対して水平な状態であるが、第２チルト軸（Ｂ）が傾斜をなす場合には、第２チルト軸（Ｂ）の傾斜を相殺することができるように第１シャフト１３を基準としてスイングベアリング装着プレート２０の両側の端部２３がシーソー運動を行うようになる。
【００７５】
すなわち、図７Ｂに示されたように、スイングベアリング装着プレート２０の両側の端部２３に隣接した第２ピストンホルダー２５にそれぞれの第２アクチュエータ１２ａが図面上左側から伸長すると同時に、これに対向する位置の図面上右側の第２アクチュエータ１２ｂが収縮駆動される。
【００７６】
それによって、チルトプレート３０および支持フレーム４０は下部フレーム３の上部において傾斜をなされても、スイングベアリング装着プレート２０の左側および右側が第１シャフト１３（第１チルト軸（Ａ）を意味する）を基準として左右シーソー運動を行い、地面（Ｅ）の傾斜を相殺するまでスイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度が調整されつつ、スイングベアリング９及び上部旋回体１の水平レベルが水平面（Ｅ）に一致するように維持される。
【００７７】
一方、図９Ａないし９Ｂに示されたように、地面（Ｅ）の傾斜のために、上部旋回体１が下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）に相応する前方および後方側に傾いたり、左側および右側に傾く場合には、第１チルト軸（Ａ）および第２チルト軸（Ｂ）全てが地面（Ｅ）に対して傾斜をなし、この場合には、第１シャフト１３と第２シャフト１４が同時に、あるいは、順次的にシーソー運動を行わなければならない。
【００７８】
すなわち、上部旋回体１の下部の前方（Ｆ）や後方（Ｒ）、左側（Ｌ）、又は、右側（Ｒ）が左右のトラックサッシュ４ａ、４ｂに対する衝突および干渉の危険を除去しつつ、上部旋回体１の水平レベルを維持することができるように第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂ全てがそれぞれ伸長および収縮駆動しスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４および第２ピストンホルダー２５側を押し上げたり引っ張ったりする。
【００７９】
この際、チルティング角度の変化のためにスイングベアリング装着プレート２０およびチルトプレート３０の揺動の動きはチルトプレート３０のそれぞれのシリンダーホルダー３５、３６、３７、３８に固定されたそれぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂがそれぞれ交代に、あるいは、順次的に伸長および収縮駆動したり、あるいは、ほぼ同時に駆動しつつなされ、そのようなチルト作動時、第１シャフト１３および第２シャフト１４を基準として上下シーソー運動する作動原理は同様なので、詳細な説明は省略する。
【００８０】
チルティングユニットの実施例によると、チルトプレート３０および支持プレート４０が下部フレーム３の大略中央側に形成されたマウンティングプレート１５に設けられ、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４５°左側に描かれる斜線（Ｒ）上で互いに対向するように設けられ、第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂは略４５°右側で互いに対向されるようにする時、機械の前後左右それぞれのレベリング範囲が略水平面（Ｈ）に対して２０°以上調節されることと現れた。
【００８１】
これは、チルティングユニットによってスイングベアリング装着フレーム２０の上部に装着される上部旋回体１のチルト範囲が建設機械の左右方向の傾斜地域であったり、前後方向の傾斜地域に対して偏重されずに大略対称的に作用するようにして、従来に比べ構造的にアクチュエータの容量および大きさが相対的に低減されると同時に装備の高さも低く維持することができる。
【００８２】
上述したそれぞれの第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動は傾斜された地面（Ｅ）を移動時に要求される上部旋回体１のチルトの角度によって必要な油量又はシリンダの大きさなどを制御するために予め設定されたアルゴリズムによって色々な変形が可能である。
【００８３】
以下、本発明が適用されるチルティングユニットの形成位置をさらに具体的に限定する。４つのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、図３および図１０を参照して、左側の上方（以下、Ａ＋と略す）、左側の下方（以下、Ｂ＋と略す）、右側の上方（以下、Ｂ−と略す）、右側の下方（以下、
Ａ−と略す）にそれぞれ位置されるが、各アクチュエータは下部クレームの長方向の中心線（Ｔ）を基準として４５°左側又は右側に描かれる斜線（Ｒ）上で互いに対向されるように設けられてなる。
【００８４】
このようなチルティングユニットの作動はＡ＋アクチュエータ１１ａとＡ−アクチュエータ１１ｂはいずれか一方が伸長されると他の一方が収縮され、同様にＢ＋アクチュエータ１２ａとＢ−アクチュエータ１２ｂもいずれか一方が伸長されると他の一方が収縮される。
【００８５】
以下、添付の図面の好ましい実施例を介して、本発明に係る建設機械のマニュアルレベリングシステムの構成と作用をさらに具体的に調べる。
【００８６】
図１０は本発明が適用される下部フレームとチルティングユニットを簡略に示した平面図であって、図１１は本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標を示した図であって、図１２は本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標値の変換過程を示すプローチャートであって、図１３は本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出の作動区間を示した図であって、図１４は本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出過程を示すプローチャートであって、図１５は本発明の好ましい実施例にかかる建設機械のマニュアルレベリングシステムを示したブロック図である。
【００８７】
本発明の好ましい実施例にかかる建設機械のマニュアルレベリングシステム１００は、上部旋回体の旋回角度を感知して旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部（図示せず）と、使用者によって操作された位置により上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部（図示せず）と、チルティング操作信号によって基準面に対して上部旋回体をチルティングさせるために、伝送されたチルティング操作信号の座標値と、上部旋回体の旋回角度を用いて前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータらのうち、作動対象を決定し、作動対象であるアクチュエータの伸張又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する制御部１２０とを含めてなる。
【００８８】
チルティング操作入力部は図１５に示されたチルトジョイスティックのようなチルティング操作入力装置１１０を含めてからなる。チルティング操作入力装置１１０はトラックボールの形態であることもあり、好ましくはチルトジョイスティックの形態である。
【００８９】
チルティング操作入力部のチルティング操作入力装置１１０は、使用者の操作がない場合には平面上に垂直になるように位置され、使用者はこれを意図する方向に傾けて操作する方式で、この傾いた方向と傾けた程度によって操作命令が発生する。この際、操作の命令は上部旋回体の左右の方向をＸ軸、前後の芳香をＹ軸からなった座標を考慮する時、チルティング操作入力部の変位された位置が座標値で表現される。本発明でチルティング操作入力部の座標値はＸ軸値とＹ軸値で表現されたり、又は、該当座標のＸ軸又はＹ軸に対する角度および原点からの大きさの値で表現される。
【００９０】
図１１に示された座標を参照すると、操作命令はチルティング操作入力装置１１０が傾くによって入力される座標値を意味し、各軸の最大の範囲の値、すなわち、チルティング操作入力装置１１０の最大入力大きさ値を使用者の便宜に応じて、例えば、図１１でのように１６３８３と定めることができる。このような数値はアクチュエータの最大値作動のための電気信号値を算出するために、適合な数値で定義することもあるし、上述された１６３８３値によって本発明の範囲が縮小、あるいは、限定解析されない。このような各軸の最大範囲は本発明の具体的適用によって設計変更される。
【００９１】
一方、制御部１２０においては、チルティング操作入力部のチルティング操作信号の座標値から座標角度と座標距離、あるいは、大きさを算出する操作信号分析モジュール１２１と、アクチュエータを選定する基準である補償軸角度を座標角度と上部旋回体の旋回角度から算出する補償軸角度算出モジュール１２２およびこの補償軸角度と座標距離又は大きさから各アクチュエータの伸長又は収縮の可否および作動範囲を決定する作動値を算出する作動値算出モジュール１２３が含まれる。
【００９２】
操作信号分析モジュール１２１は、座標値から座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを出力するが、出力される座標距離又は大きさは上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角度、又は、補償される上向又は下向チルティング角度によるチルティング補償軸上でチルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応する。
【００９３】
一つの実施例において、前記操作信号分析モジュール１２１でチルティング操作入力部から伝送された座標値を上部旋回体の正面を基準とする軸に対して時計方向に回転された座標角度と、座標の原点からの距離（あるいは、大きさ）である座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）に算出する。
【００９４】
一つの実施例において、座標角度を時計方向の回転を基準として０°〜３６０°と定める場合、操作信号分析モジュールで座標値が０＜Ｘ軸値（ｘ）であり、０≦Ｙ軸値（ｙ）の場合に、座標大きさ（ＪＡｍｐ）は
【数１】
で算出され、
座標角度（ＪＡｎｇ）は、
【数２】
で算出される。ここで、常数５７．２９５７は逆正接（ａｒｃｔａｎｇｅｎｔ）によるラジアン値をディグリー（ｄｅｇｒｅｅ）値に換算するためのものであって、正確には１８０／πとなる。このような常数値の適切な変更は当業者によって自明である。
【００９５】
一方、座標値が０≦Ｘ軸値であり、０＞Ｙ軸値である場合には、座標距離又は大きさ(ＪＡｍｐ)は、
【数３】
で算出され、
座標角度(ＪＡｎｇ)は、
【数４】
で算出される。
【００９６】
一方、座標値が０＞Ｘ軸値であり、０≧Ｙ軸である場合には、座標距離又は大きさ（ＪＡｍｐ）は、
【数５】
で算出され、
座標角度（ＪＡｎｇ）は、
【数６】
で算出される。
【００９７】
一方、座標値が０≧Ｘ軸値であって、０＜Ｙ軸値である場合には、座標距離又は大きさ（ＪＡｍｐ）は、
【数７】
で算出され、
座標角度（ＪＡｎｇ）は、
【数８】
で算出される。
【００９８】
一方、座標値がＸ軸値＝０であって、Ｙ軸値＝０である場合には、座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）は０と算出され、座標角度（ＪＡｎｇ）は０と算出される。
【００９９】
このような座標角度が３６０と算出される場合には、３６０°が０°と同一な意味なので、この際の座標角度は０と算出される。
【０１００】
他の実施例として、座標角度は−１８０°〜１８０°の範囲に定められるし、また他の実施例としては異なる範囲に定めることができる。
【０１０１】
一方、補償軸角度の算出モード１２２は、作動されるアクチュエータを選定する基準となる補償軸角度を座標角度と下部フレームに対する上部旋回体の旋回角度から算出するが、補償軸角度は基準面と上部旋回体の水平面との間において補償されるチルティング角度を形成する水平面上のチルティング補償軸と基準面の基準軸との間の平面上の角度を示す。ここで、基準面は傾斜された上部旋回体をレベリングするために基準となる面を意味し、好ましくは重力方向に垂直の面である。そして、基準面の基準軸は、上部旋回体をチルティング補償するためのチルティング角度をなす基準になる。好ましくは、基準軸は下部フレームの正面の方向軸と平面上で一致する。
【０１０２】
このような補償軸角度は上部旋回体の現在の旋回角度を含むのでチルトの基準を下部フレームで上部旋回体に変更される。一の実施例において、補償軸角度は「座標角度＋上部旋回体の旋回角度」で算出する。
【０１０３】
一の実施例において、旋回角度の基準となる下部フレームの前方方向軸と基準面の基準軸の方向が一致し、座標角度は上部旋回体の正面方向である正のＹ軸を基準として測定され、旋回角度と同一符号は同一方向、反対符号は反対方向に測定される角度を意味し、基準軸はチルト軸の‘ｘ’型の交差平面の中心を通る縦方向の垂直軸として上側を正の方向にし、補償軸角度は座標角度と旋回角度の合で算出される。
【０１０４】
一方、作動値算出モジュール１２３では、各アクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否を決定し、補償軸角度と座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）を考慮して各アクチュエータの作動範囲を決定する作動値を算出する。一の実施例において同一チルト軸の両側に連結されるアクチュエータを同一な作動範囲で互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値を算出する。
【０１０５】
一の実施例において、チルト軸が交差する‘ｘ’型の平面上においてチルト軸を基準として補償軸角度の範囲によって作動区間を分割し作動値を算出することができる。この場合、作動値において正の符号はチルティング操作信号による座標方向での補償しようとするチルティング方向と同一にアクチュエータが作動されるようにし、負の符号は反対に作動されるようにする。すなわち、下向チルティング信号の場合、チルティング操作方向にあるアクチュエータが収縮されるようにして、上向チルティング信号の場合、チルティング操作方向にあるアクチュエータが伸長されるように作動される。
【０１０６】
ここで、アクチュエータらのチルト軸との結合地点らを繋げて実質的に半径ｒである円弧を描くと、座標距離、あるいは、大きさからチルティング補償されるチルティングユニットの前述したで円弧上において最大上昇、あるいは、下降の長、あるいは、高さを算出することができ、このようなチルティングユニットの前記の円弧上において最大上昇、あるいは、下降の長、あるいは、高さをｈとすると、前記の円弧上の円弧の長と上昇、あるいは、下降の高さとの間の線形的な比を用いて概略的に下記のように作動値を求めることができる。
【０１０７】
ここで、αは補償軸角度の大きさの値であって、チルティング補償しようとするチルティング操作入力装置の操作座標の方向に下向チルティングされるように操作する場合であれば、作動値の正の値はアクチュエータを収縮させるように作動させることを意味し、負の値はアクチュエータを上昇させるように作動させることを意味する。ここで、Ａ＋、Ｂ＋アクチュエータの作動値はＡ−、Ｂ−アクチュエータの作動値と絶対値が同じであるが、符号が異なってＡ−、Ｂ−アクチュエータと反対にＡ＋、Ｂ＋アクチュエータを伸長、あるいは、収縮させる。次の実施例における補償軸角度の範囲の選定と、作動値の計算における円弧の長はチルト軸の精密な交差角によって異なるように設定することができ、このような変更は当該技術分野における通常の知識を有するものに自明である。
【０１０８】
ｉ）前記補償軸角度が−４５°以上４５°未満、すなわち、補償軸角度が大きさ（α）が−４５≦α＜４５であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１０]から[数１１]であって、
【数９】
【数１０】
【数１１】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１３]から[数１４]である。
【数１２】
【数１３】
【数１４】
【０１０９】
ｉｉ）前記補償軸角度が４５°以上１３５°未満、すなわち、補償軸角度が大きさ（α）が４５≦α＜１３５であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１５]から[数１６]であって、
【数９】
【数１５】
【数１６】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１７]から[数１８]である。
【数１２】
【数１７】
【数１８】
【０１１０】
ｉｉｉ）前記補償軸角度が１３５°以上１８０°未満と−１８０°以上−１３５°未満の範囲は、１３５°以上２２５°未満の範囲と同一なので、補償軸角度が大きさ（α）が１３５≦α＜２２５の範囲であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１９]から[数２０]であって、
【数９】
【数１９】
【数２０】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２１]から[数２２]である。
【数１２】
【数２１】
【数２２】
【０１１１】
ｉｖ）前記補償軸角度が−１３５°以上−４５°未満、すなわち、補償軸角度が大きさ（α）が−１３５≦α＜−４５であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数２３]から[数２４]であって、
【数９】
【数２３】
【数２４】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２５]から[数２６]である。
【数１２】
【数２５】
【数２６】
【０１１２】
さらに、他の一の実施例において、本発明が適用されるチルティングユニットの第１アクチュエータと第２アクチュエータの配置の特性によって、図１３に示されたように、上部旋回体の正面方向を基準として、それぞれ４５°の間隔を有する作動区間（セクター１ないしセクター８）に分割し、この作動区間によって各アクチュエータの作動方向と関係された作動値を算出する。
【０１１３】
さらに具体的に補償軸角度の大きさによって該当作動区間において、各アクチュエータの配置の位置と作動可能な範囲を考慮した作動角度（ＣＰｅｒ）を定義し、この作動角度（ＣＰｅｒ）と座標距離又は大きさ（ＪＡｍｐ）を変数として各アクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を次のような制御値に算出する。
【０１１４】
図１３にかかる作動区間におよって作動角度（ＣＰｅｒ）、Ａ＋、Ａ−アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）およびＢ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は次のように算出される。ここで、作動角度を求めることにおいて５０／４５をかけることは４５°の範囲の角度値を１００の範囲に換算するためのものであって、１００の範囲に換算するために作動区間別に５０を必要に応じて加えたものである。１００の範囲に換算されることによって、作動区間を考慮し作動角度を含めて補正した値と座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）から作動値を決定するために座標距離、あるいは、 大きさ（ＪＡｍｐ）を１００で割った。このような数値の選定は多様に変更して適用することができるのは自明である。
【０１１５】
作動区間１：０＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦４５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数２７】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数２８】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数２９】
で算出される。
【０１１６】
作動区間２：４５＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦９０の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３０】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３１】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３２】
で算出される。
【０１１７】
作動区間３：９０＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦１３５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３３】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３１】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３２】
で算出される。
【０１１８】
作動区間４：１３５＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦１８０の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３４】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３５】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３６】
で算出される。
【０１１９】
作動区間５：１８０＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦２２５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３７】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３５】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３６】
で算出される。
【０１２０】
作動区間６：２２５＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦２７０の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３８】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３９】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数４０】
で算出される。
【０１２１】
作動区間７：２７０＜補償軸角度≦３１５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４１】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３９】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数４０】
で算出される。
【０１２２】
作動区間８：３１５＜補償軸角度≦３５９の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４２】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数２８】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数２９】
で算出される。
【０１２３】
さらに、補償軸角度が０の場合、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４３】
に算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数２８】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数２９】
で算出される。
【０１２４】
このように算出されたＡ＋、Ａ−アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）と、Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、０、正数又は負数の値を有するようになっている。このような制御値はアクチュエータを作動させる作動値として機能する。
【０１２５】
この際、チルティング補償のためのチルティング操作信号が下向チルティング調整を意味する場合、制御値（ＡＶＣｏｎ、あるいは、ＢＶＣｏｎ）が正数の場合には、Ａ＋アクチュエータ又はＢ＋アクチュエータを収縮させると同時に、Ａ−アクチュエータ又はＢ−アクチュエータを伸張させることを決定する意味がある。一方、負数の場合には、Ａ＋アクチュエータ又はＢ＋アクチュエータを伸張させると同時に、Ａ−アクチュエータ又はＢ−アクチュエータを収縮させることを決定する意味がある。
【０１２６】
即ち、Ａ＋アクチュエータとＡ−アクチュエータは、互いに対向された位置に置かれていずれか１つのアクチュエータが伸長すると、これと対応されるように残りの１つのアクチュエータが収縮するように設計されているので、互いに作動の長は同一であるが、ただ、伸長、あるいは、収縮の可否が互いに反対になる。
【０１２７】
このような構成は、Ｂ＋アクチュエータとＢ−アクチュエータにおいても同一である。したがって、作動値として制御値（ＡＶＣｏｎ、ＢＶＣｏｎ）が定められると、この制御値、あるいは、作動値の符号によって各アクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否が定められ、この作動値の大きさによって各アクチュエータの作動範囲が決定されるものである。
【０１２８】
以下、添付された図面の好ましい実施例を介して、本発明にかかる建設機械のマニュアルレベリング方法の構成と作用をさらに具体的に調べてみる。
【０１２９】
走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合され、上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられて、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリング方法において、
【０１３０】
（Ａ）チルティング操作入力装置の操作によって生成される位置座標値に相応するチルティング操作信号を伝送され、前記座標値から前記上部旋回体の左右方向、および前後方向を座標軸とする座標上における座標角度と原点から座標点までの座標距離、あるいは、大きさを算出する段階と、
【０１３１】
（Ｂ）既把握された前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度と、前記座標角度から、基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する段階と、
【０１３２】
（Ｃ）前記チルティング操作信号によって前記基準面に対して、前記上部旋回体をチルティングさせるために、前記座標距離、あるいは、大きさ、および前記補償軸角度から前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータのうち、作動対象と決定されるアクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する段階とを含めてからなる。
【０１３３】
好ましくは、前記建設機械のマニュアルレベリング方法において、（Ａ）段階では、位置座標値がいずれか一つの座標軸に対する座標角度と原点から座標点までの座標距離、あるいは、大きさに表現される場合、位置座標値のチルティング操作信号から前記座標角度と座標距離、あるいは、大きさを出力する。
【０１３４】
一実施例において、位置座標値が上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系のＸ、Ｙ座標値で表現される場合には、Ｘ、Ｙ座標値からいずれか１つの座標軸に対する座標角度および原点から座標点までの座標距離、あるいは、大きさを算出する。
【０１３５】
この場合、チルティング操作入力装置の位置を上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸となされた座標において、座標値（Ｘ軸値とＹ軸値）と入力される段階と、前記座標値（Ｘ軸値とＹ軸値）によってチルティング操作入力装置の位置を座標の原点での長である座標距離、あるいは、大きさと、正のＹ軸を基準とした角度である座標角度に算出する段階と経てなされる（ｓ１ないしｓ１１）。座標値（Ｘ軸値とＹ軸値）によってチルティング操作入力装置の位置を座標の原点での長である座標距離、あるいは、大きさと、正のＹ軸を基準として角度である座標角度に算出する具体的内容は前記されたことと同様なので、重なった説明は省略する。
【０１３６】
さらに、好ましくは、前記した（Ａ）段階において出力される座標距離、あるいは、大きさは、上部旋回体の補償される上向、あるいは、下向のチルティング角、あるいは、補償される上向、あるいは、下向のチルティング角によるチルティング補償軸上におけるチルティングユニットの一側の上昇、あるいは、下降の長に対応する。
【０１３７】
一方、（Ｂ）段階は、前記座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）が０である場合には、前記（Ａ）段階に戻って使用者の操作命令がない場合、アクチュエータの作動値（ＡＶＣｏｎ、ＢＶＣｏｎ）を０にしてアクチュエータの作動がない状態で、使用者のチルティング操作入力装置の操作による操作命令の待機状態を維持する（ｓ１１ないしｓ１２）。
【０１３８】
仮に、チルティング操作入力装置で操作命令において、座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）が０ではない場合には、補償軸角度を座標角度と下部フレームに対する上部旋回体の旋回角度から算出する。具体的な説明は前記を参照する。
【０１３９】
一実施例において「補償軸角度＝座標角度＋上部旋回体の旋回角度」で算出する（ｓ１３）。
【０１４０】
一方、（Ｃ）段階は、前述したことによって、補償軸角度による作動区間を分けて、各作動区間別に作動値、例えば、Ａ＋の作動値(A+v)、Ｂ−の作動値(B-v)を、前述したことによって算出する。これに対する具体的な算出内容は、前述した方法と同じなので、詳しい説明は省略する。
【０１４１】
他の実施例により、(Ｃ)段階は、前述したことによって、補償軸角度による作動区間を分けて、各作動区間で作動角度(ＣＰｅｒ)、 Ａ＋、Ａ−アクチュエータの制御値(ＡＶＣｏｎ)、Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値(ＢＶＣｏｎ)を、前述したことによって算出する(s１４ないしｓ２９)。これに対する具体的な算出内容は、前述した方法と同じなので、詳しい説明は省略する。
【０１４２】
例えば、チルティング補償のためのチルティング操作信号が下向チルティング調整を意味する場合には、前記のように算出されたＡ＋、Ａ−アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）、Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）が正数であると、Ａ＋、Ｂ＋アクチュエータは該当作動値の大きさだけ収縮し、Ａ−、Ｂ−アクチュエータは伸張するように作動命令を伝送し、負数であると、Ａ＋、Ｂ＋アクチュエータは該当作動値の大きさだけ伸張し、Ａ−、Ｂ−アクチュエータは収縮するように作動命令を伝送する（ｓ３０）。チルティング操作信号によってチルティング操作座標方向で下向チルト補償される場合には、正の値はアクチュエータが収縮するように、負の値は伸長するように作動命令を伝送するようになる。
【０１４３】
以上で、本発明は添付された図面を参照して好ましい実施例を中心として具体的に説明された。添付された図面および前記した実施例は本発明対する当該技術分野における通常の知識を有する者の理解を助けるために例示的に説明されたものであって、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で変更された形態に具現することができるのは自明である。
【０１４４】
なお、前記した実施例は制限的なものではない例示的なものであり、本発明の範囲は前記した実施例ではない添付された特許請求の範囲に記載された発明に基づいて解析されなければならならず、その範囲は当該技術分野における通常の知識を有する者による様々な変更、代案、均等物を含める。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明が適用される建設機械を概略的に示した斜視図である。
【図２】本発明が適用されるチルトユニットを概略的に示した斜視図である。
【図３】本発明が適用されるアクチュエータの装着構造を説明するためのチルトユニットの平面図である。
【図４Ａ】本発明が適用されるチルティングユニットのスイングベアリング装着プレートを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示したＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】本発明が適用されるチルティングユニットのチルトプレートの部分分解斜視図である。
【図６Ａ】本発明が適用されるチルティングユニットの斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示したＢ−Ｂ線における断面図である。
【図７Ａ】図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図である。
【図７Ｂ】図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図である。
【図８】本発明が適用されるチルティングユニットの一実施例に係る使用状態図である。
【図９Ａ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図９Ｂ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図９Ｃ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図９Ｄ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図１０】本発明が適用される下部フレームをチルティングユニットとを簡略化して示した平面図である。
【図１１】本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標を示した図である。
【図１２】本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標値変換過程を示すプローチャートである。
【図１３】本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出の作動区間を示した図である。
【図１４】本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出過程を示すプローチャートである。
【図１５】本発明の好ましい実施例にかかる建設機械のマニュアルレベリングシステムを示したブロック図である。
【符号の説明】
【０１４６】
３ 上部フレーム
４ トラックサッシュ
９ スイングベアリング
１０ 下部走行体
１１ 第１アクチュエータ
１２ 第２アクチュエータ
１３ 第１シャフト
２０ スイングベアリング装着プレート
２４ スイングベアリング装着プレートのピボット支持部
２５ 第２ピストンホルダー
３０ チルトプレート
３４ 第１ピボットホルダー
３９ 第２ピボットホルダー
４０ 支持プレート
４４ 支持プレートのピボット支持部
４５ 第１ピストンホルダー
１１０ チルティング操作入力装置
１２０ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のレべリングシステムとその方法に関するものであって、さらに詳述すれば、使用者の手動操作によるレべリングを遂行する建設機械のマニュアルレべリングシステムおよびその方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
傾斜地で作業する掘削機、伐木機、クレーンなど建設機械は地面の屈曲によって上部回転体は水平面に対して傾斜された状態に作業するようになる。
【０００３】
建設機械が傾斜された状態では、上部旋回体のスイング回転によって水平面との傾斜度が変わるようになって作業上不安定になり、建設機械の重さの中心が移動されるによって転覆事故の危険性が増大される問題がある。
【０００４】
これを解決するために傾斜地で上部回転体をチルティングし、建設機械の重心を地面近くに移動させる方法が使用される。
【０００５】
これと関連された最近の技術は、特許文献１に２つの油圧シリンダーによって支持されてチルトされる上部サポートを有するチルトメカニズムが記載されている。また、特許文献２には２つの油圧シリンダー、センターチルト軸と連結される上部ベアリング体支持プレートと、下部プレートが記載されている。
【０００６】
一方、本出願人は特許文献３「山林装備および掘削機用レべリング装置」にかかる４つのアクチュエータが備えられたチルティングユニットを出願したことがある。
【０００７】
このようなチルティングユニットを操作することにおいて、ジョイスティックの変異値が下部フレームの前面方向を基準として入力されるので、上部旋回体が左、右にスイングされた場合には、使用者がスイングされた角度を考慮してジョイスティックの操作の変異を入力しなければならない不便がある。
【０００８】
たとえば、建設機械の作業は上部旋回体を１８０°旋回させた後になされる場合が多いが、この際、運転者を基準として左側の正の傾斜を加えるためにジョイスティックを左側に動かした場合、従来には下部フレームの前面を基準としてこの入力値を受け入れて、右側に正の傾斜を加えるように作動されるので、使用者の意図と違って上部旋回体の右側に正の傾斜が加わる結果になる。傾斜が非常に急な地形で使用者の未熟のため、このような誤りを起こすと、建設機械の重さの中心が誤った方向に移動されることによって建設機械が転覆する事故が起きる。
【０００９】
したがって、使用者の前面方向、すなわち、上部旋回体の前面方向でチルティング操作が行って使用者のジョイスティックの操作を容易にするチルティングシステムの開発が必要になった。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第6,609,581号明細書
【特許文献２】米国特許第6,158,539号明細書
【特許文献３】韓国特許登録出願第10-2007-0012983号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述したような問題点を解決するために案出されたものであって、建設機械の使用者の意図によって上部旋回体のレベリングを制御する建設機械のマニュアルレベリングシステムおよびその方法と関連される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は前記のような課題を解決するために、走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレべリングシステムにおいて、上部旋回体の旋回角度を感知して旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部と、使用者によって操作された位置によって上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部と、チルティング操作信号によって基準面に対し上部旋回体をチルティングさせるために、伝送されたチルティング操作信号の座標値と上部旋回体の旋回角度を用いてチルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータらのうちの作動対象を決定して作動対象であるアクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する制御部とを含めてなることを特徴とする建設機械のマニュアルレべリングシステムが提供される。
【００１３】
好ましくは、 前記制御部は、前記座標値から座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを出力する操作信号分析モジュールと、
前記座標角度と前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度から、前記基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルトの角度を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する補償軸角度算出モジュールと、
前記座標距離又は大きさ、及び前記補償軸角度から作動対象であるアクチュエータの作動値を算出する作動値算出モジュールとを含めてからなることを特徴とする。
【００１４】
さらに、好ましくは、前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型に実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように、各チルト軸の両側に結合され、操作信号分析モジュールが出力する前記座標距離又は大きさは、上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、補償される上向又は下向チルティング角によるチルティング補償軸上においてチルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、作動値算出モジュールは同一チルト軸の両側に連結されるアクチュエータを同一な作動範囲で互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値を算出することを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記課題を解決するために、走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて、上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリング方法において、
【００１６】
（Ａ）チルティング操作入力装置の操作によって生成される位置座標値に相応するチルティング操作信号を伝送され、前記座標値から前記上部旋回体の左右方向、および前後方向を座標軸とする座標上における座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出する段階と、
【００１７】
（Ｂ）既把握された前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度と、前記座標角度から、基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する段階と、
【００１８】
（Ｃ）前記チルティング操作信号によって前記基準面に対して、前記上部旋回体をチルティングさせるために、前記座標距離又は大きさ、および前記補償軸角度から前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータのうち、作動対象と決定されるアクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する段階とを含めてからなることを特徴とする建設機械のマニュアルレベリング方法が提供される。
【００１９】
好ましくは、前記建設機械のマニュアルレベリング方法において（Ａ）段階は、位置座標値がいずれか一つの座標軸に対する座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさに表現される場合、前記位置座標値のチルティング操作信号から前記座標角度と座標距離又は大きさを出力し、座標値が上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系のＸ、Ｙ座標値に表現される場合、Ｘ、Ｙ座標値から何れか一つの座標軸に対する座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出することを特徴とする。
【００２０】
さらに、好ましくは、チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型で実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように一つのチルト軸の両側に結合されるＡ＋アクチュエータとＡ−アクチュエータ、および異なる一つのチルト軸両側に結合されるＢ＋アクチュエータとＢ−アクチュエータであり、前記（Ａ）段階において出力される前記座標距離又は大きさは前記上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、前記補償される上向又は下向チルティング角による前記チルティング補償軸における前記チルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、前記（Ｃ）段階において同一チルト軸の両側に連結される各アクチュエータを同一な作動範囲で互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値が算出されることを特徴とする。
【００２１】
さらに、好ましくは、旋回角度の基準となる前記下部フレームの前方方向の軸と、前記基準面の基準軸の方向が一致し、座標角度は前記上部旋回体の正面方向である正のＹ軸を基準として測定され、前記旋回角度と同一符号は同一方向、反対符号は反対方向に測定される角度を意味し、基準軸は前記チルト軸の‘ｘ’型交差平面の中心を通る縦方向垂直軸として上側を正の方向にし、補償軸角度は前記座標角度と前記旋回角度の合に算出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
上述したような本発明の実施例による建設機械のマニュアルレベリングシステムおよびその方法によると、上部旋回体を基準とした使用者の認識によってチルティング操作入力部を操作して手動チルティングが行うので、建設機械の運転上の混乱が防止されて安定性が増大され、チルティング操作が便利になる効果が奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
先ず、本発明が適用される建設機械は走行手段が備えられる下部フレームと、運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられる。運転室と作業装置が取り付けられるブームなどが備えられてスイング可能な上部旋回体と、車輪又は無限軌道などのような走行手段が備えられた下部フレーム、及びこの上部旋回体と下部フレームとの間に介在されて上部旋回体を重力方向に垂直した基準水平面にレベリングさせることができるチルティングユニットが含まれる。さらに、本発明が適用される建設機械は上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回するようになっている。チルティングユニットは下部フレームに対して旋回することもできるが、好ましい形では固定されている。
【００２４】
以下、先ず、本発明の１つの実施例に適用されるチルティングユニット１の具体的な構成を説明する。
【００２５】
図１は本発明が適用される建設機械を概略的に示した斜視図であり、図２は本発明が適用されるチルトユニットを概略的に示した斜視図であり、図３は本発明が適用されるアクチュエータの装着構造を説明するためのチルトユニットの平面図であり、図４Ａは本発明が適用されるチルトユニットのスイングベアリング装着プレートを概略的に示した斜視図であり、図４Ｂは図４Ａに示したＢ−Ｂ線における断面図であり、図５は本発明が適用されるチルトユニットのチルトプレートの部分分解斜視図であり、図６Ａは本発明が適用されるチルトユニットの斜視図であり、図６Ｂは図６Ａに示したＡ−Ａ線における断面図であり、図７Ａは図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図であり、図７Ｂは図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図であり、図８は本発明が適用されるチルティングユニットの一実施例に係る使用状態図であり、図９Ａないし図９Ｄは前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【００２６】
本発明においてチルト軸はアクチュエータの一端に連結されてアクチュエータの伸長又は収縮によって最大の角度に揺動される中心軸を意味する。アクチュエータが３つで作動される場合、チルト軸は各アクチュエータに対して備えられて３つの軸になることができ、好ましくは４つのアクチュエータに対して一対のアクチュエータが両側に連結される２つのチルト軸が備えられる。
【００２７】
チルティングユニットは勾配や坂など地域の傾斜によって装備の傾きが変化するとき、上部旋回体１の傾斜又は傾きを調整して上部旋回体の水平レベルを調整するように山林装備および建設機械用のスイングベアリング９の下部に選択的に脱付着するのに適用する。
【００２８】
符号１０は下部フレーム、２０はスイングベアリング装着プレート、３０はチルトプレート、４０は支持プレートを参照する。添付された図面を参照して説明すると、チルティングユニットは、
【００２９】
上部旋回体１の下部に形成されたスイングベアリング９と、左側および右側のトラックサッシュ（４ａ、４ｂ）と前記トラックサッシュ（４ａ、４ｂ）の上部に連結されるプロントアーム３ａおよびリアアーム３ｂとを含む下部走行体１０に形成された下部フレーム３の間に搭載されて傾斜された地面（Ｅ）に対して、上部旋回体１の水平レベルを維持する山林装備および掘削機レベリング装置において、
【００３０】
前記スイングベアリング９の下部にチルト可能に装着され、第１チルト軸（Ａ）を支持するために、前記スイングベアリング９の下方に突出された一対のピボット支持部２４と一対の第２ピストンホルダー２５とを備えるスイングベアリング装着プレート２０と、
【００３１】
前記地面（Ｅ）の傾斜によって傾く下部フレーム３の上部に固定されて設けられ、第２チルト軸（Ｂ）を支持するために突出された一対のピボット支持部４４と一対の第１ピストンホルダー４５とを備える支持プレート４０と、
【００３２】
前記スイングベアリング装着プレート２０と支持プレート４０との間にチルト可能に装着され、
【００３３】
本体の一側の端部３３ａから上方に突出形成された一対の第１ピボットホルダー３４と、前記第１ピボットホルダー３４から放射状に離隔されるように本体の他側の端部３３ｂから下方に突出形成された一対の第２ピボットホルダー３９、前記第１チルト軸（Ａ）を形成するように前記第１ピボットホルダー３４と前記スイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４を回動可能になるように固定する第１シャフト１３、前記第１チルト軸（Ａ）に対して互いに異なる方向に交差される第２チルト軸（Ｂ）を形成するように前記第２ピボットホルダー３９と、前記支持プレート４０のピボット支持部４４を回動可能になるように固定する第２シャフト１４とを備えるチルトプレート３０、および、
【００３４】
前記チルトプレート３０に一側がそれぞれ固定され、伸長および収縮の駆動時に前記第１チルト軸（Ａ）を揺動させる一対の第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂと、伸長および収縮駆動しに前記スイングベアリング装着プレート２０の一側を揺動させる他の一対の第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂとを含めて構成し、
【００３５】
前記チルトプレート３０が前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）と交差する垂直中心線（Ｃ）を含み、前記それぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは前記垂直中心線（Ｃ）を中心として放射状に離隔設けられてなる。
【００３６】
ここで、チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは平面上互いに‘ｘ’型で実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように各チルト軸の両側に結合される。好ましくは、前記それぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは前記垂直中心線（Ｃ）に水平の放射状に実質的に９０°の間隔を備えて前記チルトプレート３０に固定されて設けられる。本発明において、実質的に９０°は正確な９０°であるのみならず、９０°に近いので外見上ほぼ直交するように見える場合も含む。具体的には８０°〜１００°の範囲を言い、好ましくは８５°〜９５°の範囲を、さらに好ましくは８８°〜９２°の範囲を、最も望ましくは９０°をいう。
【００３７】
図３に示されたように、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂのうち、少なくとも一対が前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４０°ないし５０°の左側又は右側に描かれる斜線（Ｒ）上において互いに対向するように設けられる。
【００３８】
望ましくは、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが前記チルトプレート３０の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４５°左側に回転された斜線（Ｒ）上において互いに対向して設けられると、すなわち、一対をなす１つのアクチュエータ１１ａがフロントアーム３ａ側に設けられると、他の１つのアクチュエータ１１ｂは対向されるように前記アクチュエータ１１ａから１８０°をなす位置のリアアーム３ｂ側に設けられると、他の一対の第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂのそれぞれが同様に略４５°右側に回転された斜線上において互いに対向するように構成し得るものと理解される。
【００３９】
一方、チルティングユニットにおいて、前記チルトプレート３０には、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下方に伸長および収縮駆動可能となるよう支持する一対の第１シリンダーホルダー３５、３６と、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂが上方に伸長および収縮駆動可能となるよう支持する他の一対の第２シリンダーホルダー３７、３８が構成される。
【００４０】
前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下方に伸長および収縮駆動時、前記第１ピボットホルダー３４および前記スイングベアリング９のピボット支持部２４が上下移動され、前記スイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度が変化され、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂが上方に伸長および収縮駆動時、前記スイングベアリング９の第２ピストンホルダー２５が上下移動されて前記スイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度が変化することができる。
【００４１】
チルティングユニットの説明において、スイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度は水平面（Ｈ）に対する傾斜を相殺して上部旋回体１の水平レベルを維持するに必要なスイングベアリング装着プレート２０の角度および傾きを含める。
【００４２】
また、前記チルトプレート３０は前記第１チルト軸（Ａ）方向に相応する多数の横方向のリブ３２ａおよび前記第２チルト軸（Ｂ）方向に相応する縦方向のリブ３２ｂを含めるリブフレームワーク構造を備え、前記第１シリンダーホルダー３５、３６および前記第２シリンダーホルダー３７、３８が前記リブ３２から突出形成されてなる。
【００４３】
好ましくは、前記チルトプレート３０に形成された横方向リブ３２ａと前記縦方向のリブ３２ｂが所定の間隔で交差形成され、前記第１シリンダーホルダー３５、３６は前記横方向のリブ３２ａに固定されて上方に突出形成され、第２シリンダーホルダー３７、３８は前記縦方向のリブ３２ｂに固定されて下方に突出形成される。
【００４４】
前記チルトプレート３０のリブ３２からそれぞれ上方および下方から突出形成された前記第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８は前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動時に加われる荷重をチルトプレート３０の横方向のリブ３２ａおよび縦方向のリブ３２ｂを通じて分散支持する機能を遂行する。
【００４５】
前記第２チルト軸（Ｂ）は、前記第１チルト軸（Ａ）の下で前記第１チルト軸（Ａ）に対して大略９０°の方向に交差してなる。本発明において大略９０°の意味は前述した実質的に９０°の意味と同一である。
【００４６】
前記それぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、油圧によってシリンダーハウジングから伸長および収縮するピストン１７を備えるので、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂで伸長および収縮するピストン１７は前記支持プレート４０の第１ピストンホルダー４５に固定され、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂで伸長および収縮するピストン１７は前記スイングベアリング装着プレート２０の第２ピストンホルダー２５に固定される。
【００４７】
前記支持プレート４０は前記下部フレーム３の中央に形成されたマウンティングプレート１５の上部に固定されて設けられ、取り付けおよび脱着の容易性を考慮してボルトを含む締結部材（図示せず）と溶接手段で固定する方が好適である。
【００４８】
図２を参照して第１シャフト１３と第２シャフト１４の結合関係に対して説明する。前記第１シャフト１３はアクチュエータの最大の伸長および収縮の範囲と、それに相応する干渉を考慮するところ、平面図上、前記左右の下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として４０°ないし５０°、好ましくは略４５°の左側又は右側に回転された斜線の方向に設けられ、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが上下伸長および収縮駆動する際、前記第１ピボットホルダー３４が第２チルト軸（Ｂ）を形成する前記第２シャフト１４を基準として上下移動し、前記スイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度を変化させるように構成される。
【００４９】
さらに、前記第２シャフト１４は平面図上前記左右下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として４０°ないし５０°、好ましくは大略４５°の左側又は右側に回転された斜線の方向に設けられ、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂが上下伸長および収縮駆動する際、前記スイングベアリング装着プレート２０に形成された第２ピストンホルダー２５が第１チルト軸（Ａ）を形成する第１シャフト１３を基準として上下移動し、前記スイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度を変化させるように構成される。
【００５０】
前記第１シャフト１３と第２シャフト１４の構成において、前記斜線方向は、レベリング維持時、チルトプレート３０およびスイングベアリング装着プレート２０の上下移動範囲と上部旋回体１の重心を考慮し、前記斜線Ｒと互いに一致するように構成することが好ましい。
【００５１】
一方、前記支持プレート４０は前記第１チルト軸（Ａ）の方向に相応する多数の横方向リブ４２ｂおよび前記第２チルト軸（Ｂ）の方向に相応する縦方向リブ４２ａを含めるリブフレームワーク構造を備え、前記第１ピストンホルダー４５が前記横方向リブ４２ｂから下方に突出形成され、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂのピストン１７の先端部を回動可能となるよう固定する。
【００５２】
前記リブ４２から下方に突出形成された前記第１ピストンホルダー４５は、前記第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂの伸長および収縮駆動時、ピストン１７を介して加えられる加重を横方向リブ４２ｂおよび縦方向リブ４２ａを介して分散支持する機能を行う。
【００５３】
前記スイングベアリング装着プレート２０は、前記第１チルト軸（Ａ）方向に相応する多数の横方向リブ２２ａおよび前記第２チルト軸（Ｂ）方向に相応する縦方向のリブ２２ｂを含むリブフレームワーク構造を備え、前記第２ピストンホルダー２５は前記縦方向のリブ２２ｂから下方に突出形成されて、前記第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂのピストン１７を回動可能となるように固定する。
【００５４】
前記スイングベアリング装着プレート２０のリブ２２から下方に突出形成された第２ピストンホルダー２５は、第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動時に加えられる力又は荷重を縦方向リブ２２ｂおよび横方向リブ２２ａを介して分散支持する機能を行う。
【００５５】
前記第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８は、図５に示されたように、前記それぞれの第１ピボットホルダー３４の内側面を放射状に延長した時に形成される直径（Ｄ）の内部に構成される。チルティングユニットの色々多様な実施例によると、前記第１および第２アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを設けるために、前記第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８の外側に別途でブラケットやトラニオン（ｔｒｕｎｎｉｏｎ）を設ける変更が可能である。
【００５６】
チルティングユニットの実施例によると、図３に示されたように、第１チルト軸（Ａ）を形成する一対の第１シャフト１３を、平面図上、前記左右下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４０°ないし５０°左側に回転された斜線（Ｒ）上で互いに対向するように設けるとき、前記それぞれの第１シリンダーホルダー３５、３６は通常的な回動ピン部材を備えて、チルトプレート３０の上部で前記斜線（Ｒ）に相応して１８０°間隔で離隔形成され、第２シリンダーホルダー３７、３８はチルトプレート３０の下部で前記斜線（Ｒ）に相応して１８０°の間隔に離隔形成され、前記第１および第２アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂも前述した配置構造を維持し、前記それぞれの第１シリンダーホルダー３５、３６および第２シリンダーホルダー３７、３８に伸長および収縮駆動可能となるように装着される。
【００５７】
さらに、図１ないし図３および図７に示されたように、前記支持プレート４０が前記下部フレーム３の上部、あるいは、マウンティングプレート１５の上部に固定されて設けられる時、前記チルトプレート３０から上方に所定の高さを有するように突出された一対の第１ピボットホルダー３４と、下方に所定の高さを有するように突出された第２ピボットホルダー３９を平面図上大略９０°の間隔に構成するか、第１チルト軸（Ａ）が前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）と略４５°左側に回転された斜線方向の配置に構成することが好適である。
【００５８】
チルティングユニットの構成において、前記下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）は通常的なトラックサッシュ４ａ、４ｂの長方向の大略中央側に形成されるトラック中心線を含めて、チルトフレーム３０の垂直中心線（Ｃ）および斜線（Ｒ）は、上部旋回体１の移動とその重心を考慮し、下部フレーム３上で移動する変形が可能であると理解されなければならない。
【００５９】
チルティングユニットの説明において、スイングベアリング装着プレート２０は、ボルティングの組み立てを介して従来のスイングベアリング９の色々な仕様によって脱着可能であり、スイングベアリング装着プレート２０の略中央に貫通部をさらに形成してターニングジョイントや油圧配管および電気装置などを設けることが出来るのは勿論のことである。
【００６０】
説明されていない符号１４は、チルトプレート３０の第２ピボットホルダー３９と支持プレート４０のピボット支持部４４との結合孔４１に軸結合される第２シャフトを表示し、１８はピストンホルダー２５、４５に締結するためのピストン固定ピン部材、１９はピボット回動可能となるように前記アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの一側とそれぞれのシリンダーホルダー３５、３６、３７、３８を締結するためのシリンダー固定部材、２６はスイングベアリング締結用の固定ボルトを結合するための締結孔、４６はアクチュエータハウジングを固定するためのシリンダーホルダーカバーを表示する。
【００６１】
以下、チルティングユニットの作動原理および作用効果を説明すると、次の通りである。
【００６２】
チルティングユニットは通常的にエンジンに繋げられた油圧ポンプによって作動油の油圧を動力源に作動するところ、
【００６３】
図１ないし図３に示されたように、左、右トラックサッシュ４ａ、４ｂに繋げられた下部フレーム３の大略中央側に形成されたマウンティングプレート１５の上部に支持プレート４０が搭載され、支持プレート４０の上部には支持プレート４０のピボット支持部４４とチルトプレート３０の第２ピボットホルダー３９が第２シャフト１４によって所定の角度にチルト可能となるように結合され、チルトプレート３０の上部には第１ピボットホルダー３４とスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４が第１シャフト１３によって所定の角度にチルト可能となるように結合されることによって、上部旋回体１およびスイングベアリング９がスイングベアリング装着プレート２０の上部で第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの駆動力を介して支持される。
【００６４】
下部走行体１０が水平面（Ｈ）に対して傾斜をなす地面（Ｅ）を移動する際、第１シャフト１３と第２シャフト１４はそれぞれ高さが異なって方向が互いに直交する第１チルト軸（Ａ）および第２チルト軸（Ｂ）に作用し、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動によってスイングベアリング装着プレート２０が第１チルト軸（Ａ）および第２チルト軸（Ｂ）の方向に沿って予め設定された上下シーソー運動をしてチルトの角度を変化する。
【００６５】
例えば、中心線（Ｔ）を基準として略４０°ないし５０°回転された斜線（Ｒ）において第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂの伸長および収縮駆動時、チルトプレート３０の本体の両側端部３３ａに放射状に離隔された一対の第１ピボットホルダー３４およびスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４が第２シャフト１４の中心線（第２チルト軸（Ｂ）を意味する）を基準としてシーソー運動をし、上下変異を有して、それによってスイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度が変化される。
【００６６】
又は、第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動時には、前記スイングベアリング装着プレート２０の縦方向リブ２２ｂの外側端部２３がチルトプレート３０の第１シャフト１３の中心線（第１チルト軸（Ａ）を意味する）を基準として上下シーソー運動をし、上下変異を有して、それによってスイングベアリング装着プレート２０のチルトの角度が変化される。
【００６７】
好ましくは、一対をなす第１アクチュエータ１１ａおよび１１ｂ、そして、他の一対をなす第２アクチュエータ１２ａおよび１２ｂがチルトプレート３０の垂直中心線（Ｃ）を中心として時計方向に略９０°の間隔を維持した状態で順次的に、又は、同時に上下伸長および収縮駆動する際、前記スイングベアリング装着プレート２０はチルトプレート３０に形成された第１シャフト１３および第２シャフト１４の上下変位を介して地面（Ｅ）の傾斜によって上部旋回体１の水平レベルに要求される角度の変化をなす。
【００６８】
例えば、坂道を下りる途中に地面（Ｅ）の傾斜のため、第２チルト軸（Ｂ）は地面（Ｅ）に対して水平の状態であるが、第１チルト軸（Ａ）が傾斜をなす状態である場合には、第１チルト軸（Ａ）の傾斜を相殺することができるようにスイングベアリング装着プレート２０と結合されたチルトプレート３０の第１シャフト１３側が第２シャフト１４を基準としてシーソー運動するようになる。
【００６９】
この場合、図７Ａを参照すると、チルトプレート３０のそれぞれの第１シリンダーホルダー３５、３６に固定された図面上の左側の第１アクチュエータ１１ａのピストン１７が伸長すると同時に対向する位置の図面上の右側の第１アクチュエータ１１ｂのピストン１７が収縮駆動できる。
【００７０】
それによって、第１シャフト１３により結合されたチルトプレート３０の第１ピボットホルダー３４およびスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４がそれぞれ第２シャフト１４（第２チルト軸（Ｂ）を意味する）を基準として左右シーソー運動を行い、地面（Ｅ）の傾斜を相殺するまでスイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度が調整されつつ、スイングベアリング９及び上部旋回体１の水平レベルが水平面（Ｅ）に一致するように維持される。
【００７１】
ここで、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂの伸長および収縮駆動時、チルトプレート３０及び支持プレート４０に加えられる荷重は、第１シリンダーホルダー３５、３６及び支持プレート４０の第１ピストンホルダー４５を介してそれぞれのリブ３２、４２に形成されたリブフレームワーク構造によって分散支持される。
【００７２】
さらに、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として大略４０°乃至５０°の左側又は右側にて最大に上下伸長および収縮することができるので、上部旋回体１の後方部（Ｒ）が下部フレーム３のトラックサッシュ４ａ、４ｂに対して衝突又は干渉しないことがわかった。
【００７３】
これは、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、又は、第２アクチュエータ１２ａおよび１２ｂを左右の下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）側に隣接するように設ける場合、最大範囲の伸長および収縮過程において上部旋回体１の下部が左側および右側のトラックサッシュ４ａ、４ｂに干渉したり衝突する危険を除去することである。
【００７４】
一方、第１チルト軸（Ａ）は地面（Ｅ）に対して水平な状態であるが、第２チルト軸（Ｂ）が傾斜をなす場合には、第２チルト軸（Ｂ）の傾斜を相殺することができるように第１シャフト１３を基準としてスイングベアリング装着プレート２０の両側の端部２３がシーソー運動を行うようになる。
【００７５】
すなわち、図７Ｂに示されたように、スイングベアリング装着プレート２０の両側の端部２３に隣接した第２ピストンホルダー２５にそれぞれの第２アクチュエータ１２ａが図面上左側から伸長すると同時に、これに対向する位置の図面上右側の第２アクチュエータ１２ｂが収縮駆動される。
【００７６】
それによって、チルトプレート３０および支持フレーム４０は下部フレーム３の上部において傾斜をなされても、スイングベアリング装着プレート２０の左側および右側が第１シャフト１３（第１チルト軸（Ａ）を意味する）を基準として左右シーソー運動を行い、地面（Ｅ）の傾斜を相殺するまでスイングベアリング装着プレート２０のチルティング角度が調整されつつ、スイングベアリング９及び上部旋回体１の水平レベルが水平面（Ｅ）に一致するように維持される。
【００７７】
一方、図９Ａないし９Ｂに示されたように、地面（Ｅ）の傾斜のために、上部旋回体１が下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）に相応する前方および後方側に傾いたり、左側および右側に傾く場合には、第１チルト軸（Ａ）および第２チルト軸（Ｂ）全てが地面（Ｅ）に対して傾斜をなし、この場合には、第１シャフト１３と第２シャフト１４が同時に、あるいは、順次的にシーソー運動を行わなければならない。
【００７８】
すなわち、上部旋回体１の下部の前方（Ｆ）や後方（Ｒ）、左側（Ｌ）、又は、右側（Ｒ）が左右のトラックサッシュ４ａ、４ｂに対する衝突および干渉の危険を除去しつつ、上部旋回体１の水平レベルを維持することができるように第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂ全てがそれぞれ伸長および収縮駆動しスイングベアリング装着プレート２０のピボット支持部２４および第２ピストンホルダー２５側を押し上げたり引っ張ったりする。
【００７９】
この際、チルティング角度の変化のためにスイングベアリング装着プレート２０およびチルトプレート３０の揺動の動きはチルトプレート３０のそれぞれのシリンダーホルダー３５、３６、３７、３８に固定されたそれぞれのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂがそれぞれ交代に、あるいは、順次的に伸長および収縮駆動したり、あるいは、ほぼ同時に駆動しつつなされ、そのようなチルト作動時、第１シャフト１３および第２シャフト１４を基準として上下シーソー運動する作動原理は同様なので、詳細な説明は省略する。
【００８０】
チルティングユニットの実施例によると、チルトプレート３０および支持プレート４０が下部フレーム３の大略中央側に形成されたマウンティングプレート１５に設けられ、第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂが下部フレーム３の長方向の中心線（Ｔ）を基準として略４５°左側に描かれる斜線（Ｒ）上で互いに対向するように設けられ、第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂは略４５°右側で互いに対向されるようにする時、機械の前後左右それぞれのレベリング範囲が略水平面（Ｈ）に対して２０°以上調節されることと現れた。
【００８１】
これは、チルティングユニットによってスイングベアリング装着フレーム２０の上部に装着される上部旋回体１のチルト範囲が建設機械の左右方向の傾斜地域であったり、前後方向の傾斜地域に対して偏重されずに大略対称的に作用するようにして、従来に比べ構造的にアクチュエータの容量および大きさが相対的に低減されると同時に装備の高さも低く維持することができる。
【００８２】
上述したそれぞれの第１アクチュエータ１１ａ、１１ｂおよび第２アクチュエータ１２ａ、１２ｂの伸長および収縮駆動は傾斜された地面（Ｅ）を移動時に要求される上部旋回体１のチルトの角度によって必要な油量又はシリンダの大きさなどを制御するために予め設定されたアルゴリズムによって色々な変形が可能である。
【００８３】
以下、本発明が適用されるチルティングユニットの形成位置をさらに具体的に限定する。４つのアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、図３および図１０を参照して、左側の上方（以下、Ａ＋と略す）、左側の下方（以下、Ｂ＋と略す）、右側の上方（以下、Ｂ−と略す）、右側の下方（以下、
Ａ−と略す）にそれぞれ位置されるが、各アクチュエータは下部クレームの長方向の中心線（Ｔ）を基準として４５°左側又は右側に描かれる斜線（Ｒ）上で互いに対向されるように設けられてなる。
【００８４】
このようなチルティングユニットの作動はＡ＋アクチュエータ１１ａとＡ−アクチュエータ１１ｂはいずれか一方が伸長されると他の一方が収縮され、同様にＢ＋アクチュエータ１２ａとＢ−アクチュエータ１２ｂもいずれか一方が伸長されると他の一方が収縮される。
【００８５】
以下、添付の図面の好ましい実施例を介して、本発明に係る建設機械のマニュアルレベリングシステムの構成と作用をさらに具体的に調べる。
【００８６】
図１０は本発明が適用される下部フレームとチルティングユニットを簡略に示した平面図であって、図１１は本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標を示した図であって、図１２は本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標値の変換過程を示すプローチャートであって、図１３は本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出の作動区間を示した図であって、図１４は本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出過程を示すプローチャートであって、図１５は本発明の好ましい実施例にかかる建設機械のマニュアルレベリングシステムを示したブロック図である。
【００８７】
本発明の好ましい実施例にかかる建設機械のマニュアルレベリングシステム１００は、上部旋回体の旋回角度を感知して旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部（図示せず）と、使用者によって操作された位置により上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部（図示せず）と、チルティング操作信号によって基準面に対して上部旋回体をチルティングさせるために、伝送されたチルティング操作信号の座標値と、上部旋回体の旋回角度を用いて前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータらのうち、作動対象を決定し、作動対象であるアクチュエータの伸張又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する制御部１２０とを含めてなる。
【００８８】
チルティング操作入力部は図１５に示されたチルトジョイスティックのようなチルティング操作入力装置１１０を含めてからなる。チルティング操作入力装置１１０はトラックボールの形態であることもあり、好ましくはチルトジョイスティックの形態である。
【００８９】
チルティング操作入力部のチルティング操作入力装置１１０は、使用者の操作がない場合には平面上に垂直になるように位置され、使用者はこれを意図する方向に傾けて操作する方式で、この傾いた方向と傾けた程度によって操作命令が発生する。この際、操作の命令は上部旋回体の左右の方向をＸ軸、前後の芳香をＹ軸からなった座標を考慮する時、チルティング操作入力部の変位された位置が座標値で表現される。本発明でチルティング操作入力部の座標値はＸ軸値とＹ軸値で表現されたり、又は、該当座標のＸ軸又はＹ軸に対する角度および原点からの大きさの値で表現される。
【００９０】
図１１に示された座標を参照すると、操作命令はチルティング操作入力装置１１０が傾くによって入力される座標値を意味し、各軸の最大の範囲の値、すなわち、チルティング操作入力装置１１０の最大入力大きさ値を使用者の便宜に応じて、例えば、図１１でのように１６３８３と定めることができる。このような数値はアクチュエータの最大値作動のための電気信号値を算出するために、適合な数値で定義することもあるし、上述された１６３８３値によって本発明の範囲が縮小、あるいは、限定解析されない。このような各軸の最大範囲は本発明の具体的適用によって設計変更される。
【００９１】
一方、制御部１２０においては、チルティング操作入力部のチルティング操作信号の座標値から座標角度と座標距離、あるいは、大きさを算出する操作信号分析モジュール１２１と、アクチュエータを選定する基準である補償軸角度を座標角度と上部旋回体の旋回角度から算出する補償軸角度算出モジュール１２２およびこの補償軸角度と座標距離又は大きさから各アクチュエータの伸長又は収縮の可否および作動範囲を決定する作動値を算出する作動値算出モジュール１２３が含まれる。
【００９２】
操作信号分析モジュール１２１は、座標値から座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを出力するが、出力される座標距離又は大きさは上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角度、又は、補償される上向又は下向チルティング角度によるチルティング補償軸上でチルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応する。
【００９３】
一つの実施例において、前記操作信号分析モジュール１２１でチルティング操作入力部から伝送された座標値を上部旋回体の正面を基準とする軸に対して時計方向に回転された座標角度と、座標の原点からの距離（あるいは、大きさ）である座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）に算出する。
【００９４】
一つの実施例において、座標角度を時計方向の回転を基準として０°〜３６０°と定める場合、操作信号分析モジュールで座標値が０＜Ｘ軸値（ｘ）であり、０≦Ｙ軸値（ｙ）の場合に、座標大きさ（ＪＡｍｐ）は
【数１】
で算出され、
座標角度（ＪＡｎｇ）は、
【数２】
で算出される。ここで、常数５７．２９５７は逆正接（ａｒｃｔａｎｇｅｎｔ）によるラジアン値をディグリー（ｄｅｇｒｅｅ）値に換算するためのものであって、正確には１８０／πとなる。このような常数値の適切な変更は当業者によって自明である。
【００９５】
一方、座標値が０≦Ｘ軸値であり、０＞Ｙ軸値である場合には、座標距離又は大きさ(ＪＡｍｐ)は、
【数３】
で算出され、
座標角度(ＪＡｎｇ)は、
【数４】
で算出される。
【００９６】
一方、座標値が０＞Ｘ軸値であり、０≧Ｙ軸である場合には、座標距離又は大きさ（ＪＡｍｐ）は、
【数５】
で算出され、
座標角度（ＪＡｎｇ）は、
【数６】
で算出される。
【００９７】
一方、座標値が０≧Ｘ軸値であって、０＜Ｙ軸値である場合には、座標距離又は大きさ（ＪＡｍｐ）は、
【数７】
で算出され、
座標角度（ＪＡｎｇ）は、
【数８】
で算出される。
【００９８】
一方、座標値がＸ軸値＝０であって、Ｙ軸値＝０である場合には、座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）は０と算出され、座標角度（ＪＡｎｇ）は０と算出される。
【００９９】
このような座標角度が３６０と算出される場合には、３６０°が０°と同一な意味なので、この際の座標角度は０と算出される。
【０１００】
他の実施例として、座標角度は−１８０°〜１８０°の範囲に定められるし、また他の実施例としては異なる範囲に定めることができる。
【０１０１】
一方、補償軸角度の算出モード１２２は、作動されるアクチュエータを選定する基準となる補償軸角度を座標角度と下部フレームに対する上部旋回体の旋回角度から算出するが、補償軸角度は基準面と上部旋回体の水平面との間において補償されるチルティング角度を形成する水平面上のチルティング補償軸と基準面の基準軸との間の平面上の角度を示す。ここで、基準面は傾斜された上部旋回体をレベリングするために基準となる面を意味し、好ましくは重力方向に垂直の面である。そして、基準面の基準軸は、上部旋回体をチルティング補償するためのチルティング角度をなす基準になる。好ましくは、基準軸は下部フレームの正面の方向軸と平面上で一致する。
【０１０２】
このような補償軸角度は上部旋回体の現在の旋回角度を含むのでチルトの基準を下部フレームで上部旋回体に変更される。一の実施例において、補償軸角度は「座標角度＋上部旋回体の旋回角度」で算出する。
【０１０３】
一の実施例において、旋回角度の基準となる下部フレームの前方方向軸と基準面の基準軸の方向が一致し、座標角度は上部旋回体の正面方向である正のＹ軸を基準として測定され、旋回角度と同一符号は同一方向、反対符号は反対方向に測定される角度を意味し、基準軸はチルト軸の‘ｘ’型の交差平面の中心を通る縦方向の垂直軸として上側を正の方向にし、補償軸角度は座標角度と旋回角度の合で算出される。
【０１０４】
一方、作動値算出モジュール１２３では、各アクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否を決定し、補償軸角度と座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）を考慮して各アクチュエータの作動範囲を決定する作動値を算出する。一の実施例において同一チルト軸の両側に連結されるアクチュエータを同一な作動範囲で互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値を算出する。
【０１０５】
一の実施例において、チルト軸が交差する‘ｘ’型の平面上においてチルト軸を基準として補償軸角度の範囲によって作動区間を分割し作動値を算出することができる。この場合、作動値において正の符号はチルティング操作信号による座標方向での補償しようとするチルティング方向と同一にアクチュエータが作動されるようにし、負の符号は反対に作動されるようにする。すなわち、下向チルティング信号の場合、チルティング操作方向にあるアクチュエータが収縮されるようにして、上向チルティング信号の場合、チルティング操作方向にあるアクチュエータが伸長されるように作動される。
【０１０６】
ここで、アクチュエータらのチルト軸との結合地点らを繋げて実質的に半径ｒである円弧を描くと、座標距離、あるいは、大きさからチルティング補償されるチルティングユニットの前述したで円弧上において最大上昇、あるいは、下降の長、あるいは、高さを算出することができ、このようなチルティングユニットの前記の円弧上において最大上昇、あるいは、下降の長、あるいは、高さをｈとすると、前記の円弧上の円弧の長と上昇、あるいは、下降の高さとの間の線形的な比を用いて概略的に下記のように作動値を求めることができる。
【０１０７】
ここで、αは補償軸角度の大きさの値であって、チルティング補償しようとするチルティング操作入力装置の操作座標の方向に下向チルティングされるように操作する場合であれば、作動値の正の値はアクチュエータを収縮させるように作動させることを意味し、負の値はアクチュエータを上昇させるように作動させることを意味する。ここで、Ａ＋、Ｂ＋アクチュエータの作動値はＡ−、Ｂ−アクチュエータの作動値と絶対値が同じであるが、符号が異なってＡ−、Ｂ−アクチュエータと反対にＡ＋、Ｂ＋アクチュエータを伸長、あるいは、収縮させる。次の実施例における補償軸角度の範囲の選定と、作動値の計算における円弧の長はチルト軸の精密な交差角によって異なるように設定することができ、このような変更は当該技術分野における通常の知識を有するものに自明である。
【０１０８】
ｉ）前記補償軸角度が−４５°以上４５°未満、すなわち、補償軸角度が大きさ（α）が−４５≦α＜４５であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１０]から[数１１]であって、
【数９】
【数１０】
【数１１】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１３]から[数１４]である。
【数１２】
【数１３】
【数１４】
【０１０９】
ｉｉ）前記補償軸角度が４５°以上１３５°未満、すなわち、補償軸角度が大きさ（α）が４５≦α＜１３５であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１５]から[数１６]であって、
【数９】
【数１５】
【数１６】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１７]から[数１８]である。
【数１２】
【数１７】
【数１８】
【０１１０】
ｉｉｉ）前記補償軸角度が１３５°以上１８０°未満と−１８０°以上−１３５°未満の範囲は、１３５°以上２２５°未満の範囲と同一なので、補償軸角度が大きさ（α）が１３５≦α＜２２５の範囲であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１９]から[数２０]であって、
【数９】
【数１９】
【数２０】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２１]から[数２２]である。
【数１２】
【数２１】
【数２２】
【０１１１】
ｉｖ）前記補償軸角度が−１３５°以上−４５°未満、すなわち、補償軸角度が大きさ（α）が−１３５≦α＜−４５であると、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数２３]から[数２４]であって、
【数９】
【数２３】
【数２４】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２５]から[数２６]である。
【数１２】
【数２５】
【数２６】
【０１１２】
さらに、他の一の実施例において、本発明が適用されるチルティングユニットの第１アクチュエータと第２アクチュエータの配置の特性によって、図１３に示されたように、上部旋回体の正面方向を基準として、それぞれ４５°の間隔を有する作動区間（セクター１ないしセクター８）に分割し、この作動区間によって各アクチュエータの作動方向と関係された作動値を算出する。
【０１１３】
さらに具体的に補償軸角度の大きさによって該当作動区間において、各アクチュエータの配置の位置と作動可能な範囲を考慮した作動角度（ＣＰｅｒ）を定義し、この作動角度（ＣＰｅｒ）と座標距離又は大きさ（ＪＡｍｐ）を変数として各アクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を次のような制御値に算出する。
【０１１４】
図１３にかかる作動区間におよって作動角度（ＣＰｅｒ）、Ａ＋、Ａ−アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）およびＢ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は次のように算出される。ここで、作動角度を求めることにおいて５０／４５をかけることは４５°の範囲の角度値を１００の範囲に換算するためのものであって、１００の範囲に換算するために作動区間別に５０を必要に応じて加えたものである。１００の範囲に換算されることによって、作動区間を考慮し作動角度を含めて補正した値と座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）から作動値を決定するために座標距離、あるいは、 大きさ（ＪＡｍｐ）を１００で割った。このような数値の選定は多様に変更して適用することができるのは自明である。
【０１１５】
作動区間１：０＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦４５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数２７】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数２８】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数２９】
で算出される。
【０１１６】
作動区間２：４５＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦９０の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３０】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３１】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３２】
で算出される。
【０１１７】
作動区間３：９０＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦１３５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３３】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３１】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３２】
で算出される。
【０１１８】
作動区間４：１３５＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦１８０の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３４】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３５】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３６】
で算出される。
【０１１９】
作動区間５：１８０＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦２２５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３７】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３５】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数３６】
で算出される。
【０１２０】
作動区間６：２２５＜補償軸角度(ＣＡｎｇ)≦２７０の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３８】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３９】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数４０】
で算出される。
【０１２１】
作動区間７：２７０＜補償軸角度≦３１５の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４１】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数３９】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数４０】
で算出される。
【０１２２】
作動区間８：３１５＜補償軸角度≦３５９の範囲であるとき、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４２】
で算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数２８】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数２９】
で算出される。
【０１２３】
さらに、補償軸角度が０の場合、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４３】
に算出され、
Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）は、
【数２８】
で算出され、
Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、
【数２９】
で算出される。
【０１２４】
このように算出されたＡ＋、Ａ−アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）と、Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）は、０、正数又は負数の値を有するようになっている。このような制御値はアクチュエータを作動させる作動値として機能する。
【０１２５】
この際、チルティング補償のためのチルティング操作信号が下向チルティング調整を意味する場合、制御値（ＡＶＣｏｎ、あるいは、ＢＶＣｏｎ）が正数の場合には、Ａ＋アクチュエータ又はＢ＋アクチュエータを収縮させると同時に、Ａ−アクチュエータ又はＢ−アクチュエータを伸張させることを決定する意味がある。一方、負数の場合には、Ａ＋アクチュエータ又はＢ＋アクチュエータを伸張させると同時に、Ａ−アクチュエータ又はＢ−アクチュエータを収縮させることを決定する意味がある。
【０１２６】
即ち、Ａ＋アクチュエータとＡ−アクチュエータは、互いに対向された位置に置かれていずれか１つのアクチュエータが伸長すると、これと対応されるように残りの１つのアクチュエータが収縮するように設計されているので、互いに作動の長は同一であるが、ただ、伸長、あるいは、収縮の可否が互いに反対になる。
【０１２７】
このような構成は、Ｂ＋アクチュエータとＢ−アクチュエータにおいても同一である。したがって、作動値として制御値（ＡＶＣｏｎ、ＢＶＣｏｎ）が定められると、この制御値、あるいは、作動値の符号によって各アクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否が定められ、この作動値の大きさによって各アクチュエータの作動範囲が決定されるものである。
【０１２８】
以下、添付された図面の好ましい実施例を介して、本発明にかかる建設機械のマニュアルレベリング方法の構成と作用をさらに具体的に調べてみる。
【０１２９】
走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合され、上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられて、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリング方法において、
【０１３０】
（Ａ）チルティング操作入力装置の操作によって生成される位置座標値に相応するチルティング操作信号を伝送され、前記座標値から前記上部旋回体の左右方向、および前後方向を座標軸とする座標上における座標角度と原点から座標点までの座標距離、あるいは、大きさを算出する段階と、
【０１３１】
（Ｂ）既把握された前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度と、前記座標角度から、基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する段階と、
【０１３２】
（Ｃ）前記チルティング操作信号によって前記基準面に対して、前記上部旋回体をチルティングさせるために、前記座標距離、あるいは、大きさ、および前記補償軸角度から前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータのうち、作動対象と決定されるアクチュエータの伸長、あるいは、収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する段階とを含めてからなる。
【０１３３】
好ましくは、前記建設機械のマニュアルレベリング方法において、（Ａ）段階では、位置座標値がいずれか一つの座標軸に対する座標角度と原点から座標点までの座標距離、あるいは、大きさに表現される場合、位置座標値のチルティング操作信号から前記座標角度と座標距離、あるいは、大きさを出力する。
【０１３４】
一実施例において、位置座標値が上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系のＸ、Ｙ座標値で表現される場合には、Ｘ、Ｙ座標値からいずれか１つの座標軸に対する座標角度および原点から座標点までの座標距離、あるいは、大きさを算出する。
【０１３５】
この場合、チルティング操作入力装置の位置を上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸となされた座標において、座標値（Ｘ軸値とＹ軸値）と入力される段階と、前記座標値（Ｘ軸値とＹ軸値）によってチルティング操作入力装置の位置を座標の原点での長である座標距離、あるいは、大きさと、正のＹ軸を基準とした角度である座標角度に算出する段階と経てなされる（ｓ１ないしｓ１１）。座標値（Ｘ軸値とＹ軸値）によってチルティング操作入力装置の位置を座標の原点での長である座標距離、あるいは、大きさと、正のＹ軸を基準として角度である座標角度に算出する具体的内容は前記されたことと同様なので、重なった説明は省略する。
【０１３６】
さらに、好ましくは、前記した（Ａ）段階において出力される座標距離、あるいは、大きさは、上部旋回体の補償される上向、あるいは、下向のチルティング角、あるいは、補償される上向、あるいは、下向のチルティング角によるチルティング補償軸上におけるチルティングユニットの一側の上昇、あるいは、下降の長に対応する。
【０１３７】
一方、（Ｂ）段階は、前記座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）が０である場合には、前記（Ａ）段階に戻って使用者の操作命令がない場合、アクチュエータの作動値（ＡＶＣｏｎ、ＢＶＣｏｎ）を０にしてアクチュエータの作動がない状態で、使用者のチルティング操作入力装置の操作による操作命令の待機状態を維持する（ｓ１１ないしｓ１２）。
【０１３８】
仮に、チルティング操作入力装置で操作命令において、座標距離、あるいは、大きさ（ＪＡｍｐ）が０ではない場合には、補償軸角度を座標角度と下部フレームに対する上部旋回体の旋回角度から算出する。具体的な説明は前記を参照する。
【０１３９】
一実施例において「補償軸角度＝座標角度＋上部旋回体の旋回角度」で算出する（ｓ１３）。
【０１４０】
一方、（Ｃ）段階は、前述したことによって、補償軸角度による作動区間を分けて、各作動区間別に作動値、例えば、Ａ＋の作動値(A+v)、Ｂ−の作動値(B-v)を、前述したことによって算出する。これに対する具体的な算出内容は、前述した方法と同じなので、詳しい説明は省略する。
【０１４１】
他の実施例により、(Ｃ)段階は、前述したことによって、補償軸角度による作動区間を分けて、各作動区間で作動角度(ＣＰｅｒ)、 Ａ＋、Ａ−アクチュエータの制御値(ＡＶＣｏｎ)、Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値(ＢＶＣｏｎ)を、前述したことによって算出する(s１４ないしｓ２９)。これに対する具体的な算出内容は、前述した方法と同じなので、詳しい説明は省略する。
【０１４２】
例えば、チルティング補償のためのチルティング操作信号が下向チルティング調整を意味する場合には、前記のように算出されたＡ＋、Ａ−アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）、Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）が正数であると、Ａ＋、Ｂ＋アクチュエータは該当作動値の大きさだけ収縮し、Ａ−、Ｂ−アクチュエータは伸張するように作動命令を伝送し、負数であると、Ａ＋、Ｂ＋アクチュエータは該当作動値の大きさだけ伸張し、Ａ−、Ｂ−アクチュエータは収縮するように作動命令を伝送する（ｓ３０）。チルティング操作信号によってチルティング操作座標方向で下向チルト補償される場合には、正の値はアクチュエータが収縮するように、負の値は伸長するように作動命令を伝送するようになる。
【０１４３】
以上で、本発明は添付された図面を参照して好ましい実施例を中心として具体的に説明された。添付された図面および前記した実施例は本発明対する当該技術分野における通常の知識を有する者の理解を助けるために例示的に説明されたものであって、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で変更された形態に具現することができるのは自明である。
【０１４４】
なお、前記した実施例は制限的なものではない例示的なものであり、本発明の範囲は前記した実施例ではない添付された特許請求の範囲に記載された発明に基づいて解析されなければならならず、その範囲は当該技術分野における通常の知識を有する者による様々な変更、代案、均等物を含める。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明が適用される建設機械を概略的に示した斜視図である。
【図２】本発明が適用されるチルトユニットを概略的に示した斜視図である。
【図３】本発明が適用されるアクチュエータの装着構造を説明するためのチルトユニットの平面図である。
【図４Ａ】本発明が適用されるチルティングユニットのスイングベアリング装着プレートを概略的に示した斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示したＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】本発明が適用されるチルティングユニットのチルトプレートの部分分解斜視図である。
【図６Ａ】本発明が適用されるチルティングユニットの斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示したＢ−Ｂ線における断面図である。
【図７Ａ】図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図である。
【図７Ｂ】図２に示したチルト軸Ａを基準として示した断面図である。
【図８】本発明が適用されるチルティングユニットの一実施例に係る使用状態図である。
【図９Ａ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図９Ｂ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図９Ｃ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図９Ｄ】前後左右地面の傾斜に対してレベリングを維持する建設機械の使用状態図である。
【図１０】本発明が適用される下部フレームをチルティングユニットとを簡略化して示した平面図である。
【図１１】本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標を示した図である。
【図１２】本発明の好ましい実施例にかかるチルティング操作入力部の座標値変換過程を示すプローチャートである。
【図１３】本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出の作動区間を示した図である。
【図１４】本発明の好ましい実施例にかかる作動値算出過程を示すプローチャートである。
【図１５】本発明の好ましい実施例にかかる建設機械のマニュアルレベリングシステムを示したブロック図である。
【符号の説明】
【０１４６】
３ 上部フレーム
４ トラックサッシュ
９ スイングベアリング
１０ 下部走行体
１１ 第１アクチュエータ
１２ 第２アクチュエータ
１３ 第１シャフト
２０ スイングベアリング装着プレート
２４ スイングベアリング装着プレートのピボット支持部
２５ 第２ピストンホルダー
３０ チルトプレート
３４ 第１ピボットホルダー
３９ 第２ピボットホルダー
４０ 支持プレート
４４ 支持プレートのピボット支持部
４５ 第１ピストンホルダー
１１０ チルティング操作入力装置
１２０ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行手段が備えられる下部フレームと、運転室が備えられる上部旋回体との間に結合され、上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリングシステムにおいて、
前記上部旋回体の旋回角度を感知して前記旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部と、
使用者により操作された位置によって前記上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部と、
前記チルティング操作信号に応じて基準面に対して前記上部旋回体をチルティングさせるために、伝送された前記チルティング操作信号の座標値と前記上部旋回体の旋回角度を用いて、前記チルティングユニットの中心から放射状に位置したアクチュエータらのうちの作動対象を決定し、作動対象であるアクチュエータの伸張又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する制御部とを含めてなることを特徴とする建設機械のマニュアルレベリングシステム。
【請求項２】
前記制御部は、前記座標値から座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを出力する操作信号分析モジュールと、
前記座標角度と前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度から、前記基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角度を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する補償軸角度算出モジュールと、および、
前記座標距離又は大きさ及び前記補償軸角度から作動対象であるアクチュエータの作動値を算出する作動値算出モジュールとを含めてなることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のマニュアルレベリングシステム。
【請求項３】
前記チルティングユニットの中心から放射状に位置したアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型に実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように、各チルト軸の両側に結合され、
前記操作信号分析モジュールが出力する前記座標距離又は大きさは、前記上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、前記補償される上向又は下向チルティング角に応じたチルティング補償軸上において前記チルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、
前記作動値算出モジュールは同一チルト軸の両側に連結されるアクチュエータを同じ作動範囲に互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値を算出することを特徴とする請求項２に記載の建設機械のマニュアルレベリングシステム。
【請求項４】
走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリング方法において、
（Ａ）チルティング操作入力装置の操作によって生成される位置座標値に相応するチルティング操作信号を伝送され、前記座標値から前記上部旋回体の左右方向、および前後方向を座標軸とする座標上における座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出する段階と、
（Ｂ）既に把握された前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度と前記座標角度から、基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する段階と、および、
（Ｃ）前記チルティング操作信号によって前記基準面に対して前記上部旋回体をチルティングさせるために、前記座標距離又は大きさ、及び前記補償軸角度から前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータのうち、作動対象と決定されるアクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する段階とを含めてなることを特徴とする建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項５】
前記（Ａ）段階は、
前記位置座標値がいずれか一つの座標軸に対する座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさで表現される場合、前記位置座標値のチルティング操作信号から前記座標角度と座標距離又は大きさを出力し、
前記座標値が前記上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系のＸ、Ｙ座標値で表現される場合、Ｘ、Ｙ座標値から何れか一つの座標軸に対する座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出することを特徴とする請求項４に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項６】
前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型で実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように一つのチルト軸の両側に結合されるＡ＋アクチュエータとＡ−アクチュエータ、及び他の一つのチルト軸両側に結合されるＢ＋アクチュエータとＢ−アクチュエータであり、
前記（Ａ）段階から出力される前記座標距離又は大きさは、前記上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、前記補償される上向又は下向チルティング角に応じた前記チルティング補償軸上における前記チルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、
前記（Ｃ）段階において同一チルト軸の両側に連結される各アクチュエータを同じ作動範囲に互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値が算出されることを特徴とする請求項５に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項７】
前記旋回角度の基準となる前記下部フレームの前方方向の軸と、前記基準面の基準軸の方向が一致し、
前記座標角度は前記上部旋回体の正面方向である正のＹ軸を基準として測定され、前記旋回角度と同一符号は同一方向、反対符号は反対方向に測定される角度を意味し、
前記基準軸は前記チルト軸の‘ｘ’型交差平面の中心を通る縦方向垂直軸として上側を正の方向とし、
前記補償軸角度は前記座標角度と前記旋回角度との合で算出されることを特徴とする請求項６に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項８】
前記（Ｃ）段階は、
前記‘ｘ’型交差平面において前記チルト軸を基準として前記補償軸角度の範囲によって作動区間を分割し、
前記基準軸の左上側から右下側方向に配置されたチルト軸の左上側アクチュエータを Ａ＋、前記基準軸の右上側から左下側方向に配置されたチルト軸の右上側アクチュエータをＢ−とする場合に、Ａ−およびＢ＋アクチュエータはそれぞれＡ＋およびＢ−アクチュエータと反対に伸長又は収縮されるように制御され、
前記作動値において正の符号は、前記チルティング操作信号に応じた座標方向における補償しようとするチルティング方向と同じように、すなわち下向チルティング信号の場合にはアクチュエータが収縮されるようにし、上向チルティング信号の場合にはアクチュエータが伸長されるように作動させ、負の符号は反対に作動するようにし、
前記座標距離又は大きさから、前記アクチュエータらの前記チルト軸との結合地点らが連結される実質的に半径ｒの円弧上でチルティング補償される前記チルティングユニットの最大上昇又は下降長さ（ｈ）を算出し、
ｉ) 前記補償軸角度が−４５゜以上４５゜未満、すなわち補償軸角度の大きさ（α）が −４５≦α＜４５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１０]から[数１１]であり、
【数９】
【数１０】
【数１１】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１３]から[数１４]であって、
【数１２】
【数１３】
【数１４】
ｉｉ) 前記補償軸角度が４５゜以上１３５゜未満、すなわち補償軸角度の大きさ（α）が ４５≦α＜１３５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１５]から[数１６]であり、
【数９】
【数１５】
【数１６】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１７]から[数１８]であって、
【数１２】
【数１７】
【数１８】
ｉｉｉ) 前記補償軸角度が１３５゜以上１８０゜未満と−１８０゜以上−１３５゜未満の範囲は、１３５゜以上２２５゜未満の範囲と同じなので、補償軸角度の大きさ（α）が １３５≦α＜２２５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１９]から[数２０]であって、
【数９】
【数１９】
【数２０】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２１]から[数２２]であって、
【数１２】
【数２１】
【数２２】
ｉｖ) 前記補償軸角度が−１３５゜以上−４５゜未満、すなわち補償軸角度の大きさ（α）が −１３５≦α＜−４５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数２３]から[数２４]であり、
【数９】
【数２３】
【数２４】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２５]から[数２６]
【数１２】
【数２５】
【数２６】
であることを特徴とする請求項７に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項９】
前記（Ｃ）段階は、
前記‘ｘ’型の交差平面における前記チルト軸、前記基準軸および前記基準軸に垂直であり、かつ交差中心を通る水平軸を基準として前記補償軸角度の範囲によって前記各アクチュエータの作動区間を８等分し、前記０〜３６０までの補償軸角度（ＣＡｎｇ）から前記アクチュエータの位置区間によって作動範囲を限定するための作動角度（ＣＰｅｒ）を算出し、前記作動角度と前記座標距離又は大きさに基づいて、前記Ａ＋、Ａ−アクチュエータの制御値
（ＡＶＣｏｎ）と、前記Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を作動値として算出し、 Ａ−及びＢ−アクチュエータの制御値は、Ａ＋及びＢ＋アクチュエータの制御値と反対であり、
（Ｃ１）０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦４５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）を、
【数２７】
で算出し、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数２８】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数２９】
で算出する段階と、
（Ｃ２）４５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦９０の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３０】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３１】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３２】
で算出する段階と、
（Ｃ３）９０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦１３５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３３】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３１】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３２】
で算出する段階と、
（Ｃ４）１３５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦１８０の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３４】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３５】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３６】
で算出する段階と、
（Ｃ５）１８０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦２２５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３７】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３５】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３６】
で算出する段階と、
（Ｃ６）２２５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦２７０の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３８】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３９】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数４０】
で算出する段階と、
（Ｃ７）２７０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦３１５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４１】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３９】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数４０】
で算出する段階と、
（Ｃ８）３１５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦３５９の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４２】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数２８】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数２９】
で算出する段階と、
（Ｃ９）補償軸角度（ＣＡｎｇ）＝０であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４３】
に算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数２８】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数２９】
で算出する段階とからなることを特徴とする請求項７に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項１】
走行手段が備えられる下部フレームと、運転室が備えられる上部旋回体との間に結合され、上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリングシステムにおいて、
前記上部旋回体の旋回角度を感知して前記旋回角度に対する信号を伝送する旋回角度感知部と、
使用者により操作された位置によって前記上部旋回体の左右方向および前後方向を座標軸とする座標上における座標値に相応するチルティング操作信号を生成して伝送するチルティング操作入力部と、
前記チルティング操作信号に応じて基準面に対して前記上部旋回体をチルティングさせるために、伝送された前記チルティング操作信号の座標値と前記上部旋回体の旋回角度を用いて、前記チルティングユニットの中心から放射状に位置したアクチュエータらのうちの作動対象を決定し、作動対象であるアクチュエータの伸張又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する制御部とを含めてなることを特徴とする建設機械のマニュアルレベリングシステム。
【請求項２】
前記制御部は、前記座標値から座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを出力する操作信号分析モジュールと、
前記座標角度と前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度から、前記基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角度を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する補償軸角度算出モジュールと、および、
前記座標距離又は大きさ及び前記補償軸角度から作動対象であるアクチュエータの作動値を算出する作動値算出モジュールとを含めてなることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のマニュアルレベリングシステム。
【請求項３】
前記チルティングユニットの中心から放射状に位置したアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型に実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように、各チルト軸の両側に結合され、
前記操作信号分析モジュールが出力する前記座標距離又は大きさは、前記上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、前記補償される上向又は下向チルティング角に応じたチルティング補償軸上において前記チルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、
前記作動値算出モジュールは同一チルト軸の両側に連結されるアクチュエータを同じ作動範囲に互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値を算出することを特徴とする請求項２に記載の建設機械のマニュアルレベリングシステム。
【請求項４】
走行手段が備えられる下部フレームと運転室が備えられる上部旋回体との間に結合されて上部旋回体をチルティングするようにアクチュエータで作動されるチルティングユニットが備えられ、上部旋回体がチルティングユニットに対して旋回する建設機械のレベリング方法において、
（Ａ）チルティング操作入力装置の操作によって生成される位置座標値に相応するチルティング操作信号を伝送され、前記座標値から前記上部旋回体の左右方向、および前後方向を座標軸とする座標上における座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出する段階と、
（Ｂ）既に把握された前記下部フレームに対する前記上部旋回体の旋回角度と前記座標角度から、基準面と前記上部旋回体の水平面との間で補償されるチルティング角を形成する前記水平面上のチルティング補償軸と、前記基準面の基準軸との間の平面上の角度を表わす補償軸角度を算出する段階と、および、
（Ｃ）前記チルティング操作信号によって前記基準面に対して前記上部旋回体をチルティングさせるために、前記座標距離又は大きさ、及び前記補償軸角度から前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータのうち、作動対象と決定されるアクチュエータの伸長又は収縮の可否と作動範囲を決定する作動値を算出する段階とを含めてなることを特徴とする建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項５】
前記（Ａ）段階は、
前記位置座標値がいずれか一つの座標軸に対する座標角度と原点から座標点までの座標距離又は大きさで表現される場合、前記位置座標値のチルティング操作信号から前記座標角度と座標距離又は大きさを出力し、
前記座標値が前記上部旋回体の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系のＸ、Ｙ座標値で表現される場合、Ｘ、Ｙ座標値から何れか一つの座標軸に対する座標角度および原点から座標点までの座標距離又は大きさを算出することを特徴とする請求項４に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項６】
前記チルティングユニットの中心から放射状に位置されたアクチュエータは、平面上互いに‘ｘ’型で実質的に直交するチルト軸がシーソー運動するように一つのチルト軸の両側に結合されるＡ＋アクチュエータとＡ−アクチュエータ、及び他の一つのチルト軸両側に結合されるＢ＋アクチュエータとＢ−アクチュエータであり、
前記（Ａ）段階から出力される前記座標距離又は大きさは、前記上部旋回体の補償される上向又は下向チルティング角、又は、前記補償される上向又は下向チルティング角に応じた前記チルティング補償軸上における前記チルティングユニットの一側の上昇又は下降長さに対応し、
前記（Ｃ）段階において同一チルト軸の両側に連結される各アクチュエータを同じ作動範囲に互いに反対に伸長又は収縮させるように制御する作動値が算出されることを特徴とする請求項５に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項７】
前記旋回角度の基準となる前記下部フレームの前方方向の軸と、前記基準面の基準軸の方向が一致し、
前記座標角度は前記上部旋回体の正面方向である正のＹ軸を基準として測定され、前記旋回角度と同一符号は同一方向、反対符号は反対方向に測定される角度を意味し、
前記基準軸は前記チルト軸の‘ｘ’型交差平面の中心を通る縦方向垂直軸として上側を正の方向とし、
前記補償軸角度は前記座標角度と前記旋回角度との合で算出されることを特徴とする請求項６に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項８】
前記（Ｃ）段階は、
前記‘ｘ’型交差平面において前記チルト軸を基準として前記補償軸角度の範囲によって作動区間を分割し、
前記基準軸の左上側から右下側方向に配置されたチルト軸の左上側アクチュエータを Ａ＋、前記基準軸の右上側から左下側方向に配置されたチルト軸の右上側アクチュエータをＢ−とする場合に、Ａ−およびＢ＋アクチュエータはそれぞれＡ＋およびＢ−アクチュエータと反対に伸長又は収縮されるように制御され、
前記作動値において正の符号は、前記チルティング操作信号に応じた座標方向における補償しようとするチルティング方向と同じように、すなわち下向チルティング信号の場合にはアクチュエータが収縮されるようにし、上向チルティング信号の場合にはアクチュエータが伸長されるように作動させ、負の符号は反対に作動するようにし、
前記座標距離又は大きさから、前記アクチュエータらの前記チルト軸との結合地点らが連結される実質的に半径ｒの円弧上でチルティング補償される前記チルティングユニットの最大上昇又は下降長さ（ｈ）を算出し、
ｉ) 前記補償軸角度が−４５゜以上４５゜未満、すなわち補償軸角度の大きさ（α）が −４５≦α＜４５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１０]から[数１１]であり、
【数９】
【数１０】
【数１１】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１３]から[数１４]であって、
【数１２】
【数１３】
【数１４】
ｉｉ) 前記補償軸角度が４５゜以上１３５゜未満、すなわち補償軸角度の大きさ（α）が ４５≦α＜１３５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１５]から[数１６]であり、
【数９】
【数１５】
【数１６】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数１７]から[数１８]であって、
【数１２】
【数１７】
【数１８】
ｉｉｉ) 前記補償軸角度が１３５゜以上１８０゜未満と−１８０゜以上−１３５゜未満の範囲は、１３５゜以上２２５゜未満の範囲と同じなので、補償軸角度の大きさ（α）が １３５≦α＜２２５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数１９]から[数２０]であって、
【数９】
【数１９】
【数２０】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２１]から[数２２]であって、
【数１２】
【数２１】
【数２２】
ｉｖ) 前記補償軸角度が−１３５゜以上−４５゜未満、すなわち補償軸角度の大きさ（α）が −１３５≦α＜−４５の範囲であれば、
Ａ＋の作動値[数９]は、[数２３]から[数２４]であり、
【数９】
【数２３】
【数２４】
Ｂ−の作動値[数１２]は、[数２５]から[数２６]
【数１２】
【数２５】
【数２６】
であることを特徴とする請求項７に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【請求項９】
前記（Ｃ）段階は、
前記‘ｘ’型の交差平面における前記チルト軸、前記基準軸および前記基準軸に垂直であり、かつ交差中心を通る水平軸を基準として前記補償軸角度の範囲によって前記各アクチュエータの作動区間を８等分し、前記０〜３６０までの補償軸角度（ＣＡｎｇ）から前記アクチュエータの位置区間によって作動範囲を限定するための作動角度（ＣＰｅｒ）を算出し、前記作動角度と前記座標距離又は大きさに基づいて、前記Ａ＋、Ａ−アクチュエータの制御値
（ＡＶＣｏｎ）と、前記Ｂ＋、Ｂ−アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を作動値として算出し、 Ａ−及びＢ−アクチュエータの制御値は、Ａ＋及びＢ＋アクチュエータの制御値と反対であり、
（Ｃ１）０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦４５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）を、
【数２７】
で算出し、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数２８】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数２９】
で算出する段階と、
（Ｃ２）４５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦９０の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３０】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３１】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３２】
で算出する段階と、
（Ｃ３）９０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦１３５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３３】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３１】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３２】
で算出する段階と、
（Ｃ４）１３５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦１８０の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３４】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３５】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３６】
で算出する段階と、
（Ｃ５）１８０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦２２５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３７】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３５】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数３６】
で算出する段階と、
（Ｃ６）２２５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦２７０の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数３８】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３９】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数４０】
で算出する段階と、
（Ｃ７）２７０＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦３１５の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４１】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数３９】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数４０】
で算出する段階と、
（Ｃ８）３１５＜補償軸角度（ＣＡｎｇ）≦３５９の範囲であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４２】
で算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数２８】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数２９】
で算出する段階と、
（Ｃ９）補償軸角度（ＣＡｎｇ）＝０であれば、
作動角度（ＣＰｅｒ）は、
【数４３】
に算出され、
前記Ａ＋アクチュエータの制御値（ＡＶＣｏｎ）を
【数２８】
で算出し、
前記Ｂ＋アクチュエータの制御値（ＢＶＣｏｎ）を
【数２９】
で算出する段階とからなることを特徴とする請求項７に記載の建設機械のマニュアルレベリング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１４４５０３（Ｐ２００９−１４４５０３Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１６５９９（Ｐ２００８−３１６５９９）
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（５０２０３２３７８）ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー (156)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（５０２０３２３７８）ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー (156)
【Ｆターム（参考）】
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