(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに受圧面積が異なり単位長さ当たりの伸縮に要する油量も異なる複数のブーム伸縮用油圧シリンダによって順次に伸縮作動を行うブームと、ウインチ用油圧モータによってフックの巻上巻下作動を行うウインチとを備えたクレーンに用いられるフック吊下長さ保持装置において、
前記ブームの伸縮操作を行う際に、前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダの前段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮から次の段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮に切り替わったときも、前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダ各段の受圧面積や単位長さ当たりの伸縮に要する油量の差異によらずに、フックの吊下長さを一定に保持するフック吊下長さ保持装置であって、
前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダを操作するブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁のスプールの変位を検出する変位検出手段と、前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダのいずれが伸縮中であるかを検出する伸縮段検出手段と、前記ウインチ用油圧モータを操作するウインチ用油圧モータ切換弁のスプールを切換える切換手段と、前記変位検出手段の検出データと前記伸縮段検出手段の検出データとに基づいて、前記フックの吊下長さが前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダのいずれが伸縮中であるかに拘わらず一定にする演算部とを備え、
前記演算部は、前記伸縮段検出手段の検出データが前段のブーム伸縮用油圧シリンダであるときには、当該前段のブーム伸縮用油圧シリンダに対応し且つ前記変位検出手段によるフィードバックされる検出データに対応する前記ウインチ用油圧モータ切換弁の所要のスプール制御量を求め、前記伸縮段検出手段の検出データが次の段のブーム伸縮用油圧シリンダであるときには、当該次の段のブーム伸縮用油圧シリンダに対応し且つ前記変位検出手段によるフィードバックされる検出データに対応する前記ウインチ用油圧モータ切換弁の所要のスプール制御量を求め、当該求めた所要のスプール制御量の制御信号を前記切換手段に送ることで前記フックの吊下長さを一定にすることを特徴とするフック吊下長さ保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレーンのブームを伸縮させるときフックの吊下長さを一定に保持するためのフック吊下長さ保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示すように、クレーン１は、左右にアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを備えたアウトリガ２によって支持されるベース４上に、旋回用油圧モータ５によって旋回されるコラム６が設けられ、このコラム６の上端部にブーム７の基端部が枢着されている。このブーム７は、ブーム伸縮用油圧シリンダ８によって伸縮され、ブーム起伏用油圧シリンダ９によって起伏される。
【０００３】
また、コラム６にはウインチ用油圧モータ１０で巻上巻下作動されるウインチ１１が設けられており、このウインチ１１から繰出し、繰込みされるワイヤロープ１２をブーム７の先端部に導いて、ブーム７の先端部の滑車（図示略）を介してフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部から吊下している。
【０００４】
このため、ブーム７の伸縮に伴ってフック吊下長さ（ブーム先端下部とフック上端間の距離）Ｌが変化する。即ち、ブーム７を伸長させると、フック吊下長さＬが短くなり、ブーム７を縮小させればフック吊下長さＬが長くなる。
従って、ブーム７を伸長させた場合に、誤ってフック１３をブーム７の先端部に衝突させたり、ブーム７を縮小させた場合に、気付かないでフック１３を着地させてしまい、ウインチ１１のドラムに巻かれているワイヤロープ１２が弛んで乱巻等が発生し、ドラムにワイヤロープ１２を巻き直さなければならない等の不具合を生ずることがあった。
【０００５】
このため、オペレータは、クレーン作業中、フック吊下長さＬを常に監視し、ブーム７を伸縮させるときにフック吊下長さＬを一定に保持するためには、ブーム７の伸長操作と同時にウインチ１１の巻下操作を行ない、ブーム７の縮小操作と同時にウインチ１１の巻上操作を行うことが必要となる。このような操作はオペレータにとって煩雑であり、適切に行うのは極めて難しく熟練を要する。
【０００６】
そこで、オペレータの操作を容易にするために、ブーム７を伸縮させるときにフック吊下長さＬを一定に保持したい場合には、ブーム７の伸長又は縮小操作を行ったときに、ウインチ１１の巻下又は巻上操作が同時に行われるような回路構成を、個々の単独操作回路構成とは別に設けたフック吊下長さ保持装置が用いられている。
【０００７】
このフック吊下長さ保持装置において、回路構成は図３に示すようになっている。即ち、ブーム伸縮用油圧シリンダ８を操作するブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０に、そのスプール２１を切換えるピストン２２と、ピストン２２の変位を検出する差動トランス２３とが設けられ、ウインチ用油圧モータ１０を操作するウインチ用油圧モータ切換弁３０には、そのスプール３１を切換えるピストン３２と、ピストン３２の変位を検出する差動トランス３３とが設けられている。
【０００８】
ピストン２２の制御を行う電磁弁２４、２５のソレノイド２４Ｓ、２５Ｓには、演算部４０からデジタルアナログコンバーター２６、スイッチ２７を介して制御信号が送られる。ピストン３２の制御を行う電磁弁３４、３５のソレノイド３４Ｓ、３５Ｓにも、演算部４０からデジタルアナログコンバーター３６、スイッチ３７を介して制御信号が送られる。
【０００９】
差動トランス２３は、位相検波器２8 、アナログデジタルコンバーター２９を介して演算部４０に検出信号を送る。差動トランス３３も、位相検波器３８、アナログデジタルコンバーター３９を介して演算部４０に検出信号を送る。
クレーン作業の際に、演算部４０からの制御信号により、図３に示すように電磁弁２４、２５を切換えてピストン２２を右方へ移動させ、ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０のスプール２１を伸長側へ切換えると、圧油がブーム伸縮用油圧シリンダ８の伸油路１４に供給され、ブーム伸縮用油圧シリンダ８が伸長するので、ブーム７が伸長する。
【００１０】
このとき、差動トランス２３は、ピストン２２の右方への変位を検出し、演算部４０に検出信号を送る。演算部４０はその検出データに基づいて、フック吊下長さＬ一定になるように予め定められた所要の制御量を求め、制御信号を電磁弁３４、３５に送る。すると、ピストン３２が右方へ移動してウインチ用油圧モータ切換弁３０のスプール３１を巻下側へ切換えるので、ウインチ用油圧モータ１０の巻下油路１６へ圧油が供給され、ウインチ１１が巻下側へ回転してワイヤロープ１２を繰出し、フック吊下長さＬが一定に保持される。
【００１１】
演算部４０からの制御信号により、電磁弁２４、２５を切換えてピストン２２を左方へ移動させ、ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０のスプール２１を縮小側へ切換えると、圧油がブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮油路１５に供給され、ブーム伸縮用油圧シリンダ８が縮小するので、ブーム７が縮小する。
このとき、差動トランス２３は、ピストン２２の左方への変位を検出し、演算部４０に検出信号を送る。演算部４０ではその検出データに基づいて、フック吊下長さＬ一定になるように予め定められた所要の制御量を求め、制御信号を電磁弁３４、３５に送る。すると、ピストン３２が左方へ移動してウインチ用油圧モータ切換弁３０のスプール３１を巻上側へ切換えるので、ウインチ用油圧モータ１０の巻上油路１７へ圧油が供給され、ウインチ１１が巻上側へ回転してワイヤロープ１２を繰込み、フック吊下長さＬが一定に保持される。
【００１２】
なお、ピストン３２の左右への変位は差動トランス３３で検出され、演算部４０にフィードバックされるので、ウインチ用油圧モータ切換弁３０の切換が適切に行われるように制御することができる。
ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０は、上述のように演算部４０からの制御信号によって電気的に切換える他、ブーム操作レバー１８を手動操作して切換えることもできるが、手動操作の際にも、差動トランス２３でピストン２２の移動の方向と変位を検出し、演算部４０に検出信号を送り、演算部４０からの制御信号でウインチ用油圧モータ切換弁３０を制御することでフック吊下長さＬを一定に保持することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クレーンのブームは、近年、３段、４段、・・・と多段化されており、このような多段ブームでは、ブーム伸縮用油圧シリンダの使用本数も２本、３本、・・・と増加している。
多段ブームでは、各段のブーム伸縮用油圧シリンダは、それぞれ必要とされる推力、伸縮速度等が異なるので、受圧面積がそれぞれ異なっており、単位長さ当たりの伸縮に要する油量も異なっている。
【００１４】
従って、ある段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮に対応してウインチの巻下、巻上が適切に行われフック吊下長さが一定に保持されていても、次の段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮に切り替わると、ウインチの巻下、巻上が適切に対応できず、フック吊下長さがくるって一定に保持できなくなることがある。
本発明は、複数のブーム伸縮用油圧シリンダを備えたクレーンにおける上記問題を解決するものであって、ブームの伸縮操作を行う際に、ブーム伸縮用油圧シリンダが切り替わったときもフック吊下長さを一定に保持することが可能なフック吊下長さ保持装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、互いに受圧面積が異なり単位長さ当たりの伸縮に要する油量も異なる複数のブーム伸縮用油圧シリンダによって順次に伸縮作動を行うブームと、ウインチ用油圧モータによってフックの巻上巻下作動を行うウインチとを備えたクレーンに用いられるフック吊下長さ保持装置において、前記ブームの伸縮操作を行う際に、前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダの前段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮から次の段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮に切り替わったときも、前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダ各段の受圧面積や単位長さ当たりの伸縮に要する油量の差異によらずに、フックの吊下長さを一定に保持するフック吊下長さ保持装置であって、前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダを操作するブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁のスプールの変位を検出する変位検出手段と、前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダのいずれが伸縮中であるかを検出する伸縮段検出手段と、前記ウインチ用油圧モータを操作するウインチ用油圧モータ切換弁のスプールを切換える切換手段と、前記変位検出手段の検出データと前記伸縮段検出手段の検出データとに基づいて、前記フックの吊下長さが前記複数のブーム伸縮用油圧シリンダのいずれが伸縮中であるかに拘わらず一定にする演算部とを備え、前記演算部は、前記伸縮段検出手段の検出データが前段のブーム伸縮用油圧シリンダであるときには、当該前段のブーム伸縮用油圧シリンダに対応し且つ前記変位検出手段によるフィードバックされる検出データに対応する前記ウインチ用油圧モータ切換弁の所要のスプール制御量を求め、前記伸縮段検出手段の検出データが次の段のブーム伸縮用油圧シリンダであるときには、当該次の段のブーム伸縮用油圧シリンダに対応し且つ前記変位検出手段によるフィードバックされる検出データに対応する前記ウインチ用油圧モータ切換弁の所要のスプール制御量を求め、当該求めた所要のスプール制御量の制御信号を前記切換手段に送ることで前記フックの吊下長さを一定にすることにより、上記課題を解決している。
【００１６】
本発明のフック吊下長さ保持装置では、クレーン作業の際に、ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁のスプールを切換えてブーム伸縮用油圧シリンダを伸縮させると、ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁のスプールの変位が変位検出手段で検出され、また、複数のブーム伸縮用油圧シリンダのいずれが伸縮中であるかが伸縮段検出手段で検出され、検出信号が演算部に送られる。
【００１７】
演算部は、変位検出手段の検出データと伸縮段検出手段の検出データとに基づいてフック吊下長さが一定になるようにウインチ用油圧モータを操作するための所要制御量を求め、切換手段に制御信号を送る。この制御信号でウインチ用油圧モータ切換弁が制御されるので、ブームの伸縮に対応してウインチの巻下、巻上が行われ、フック吊下長さが一定に保持される。
【００１８】
ブームが伸縮しているとき、伸縮段検出手段によって複数のブーム伸縮用油圧シリンダのいずれが伸縮中であるかが検出されるので、前段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮から次の段のブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮に切り替わってもウインチの巻下、巻上は常に適切に行われ、フック吊下長さにくるいが生じることはない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の一形態であるフック吊下長さ保持装置の構成を示す回路図である。
このフック吊下長さ保持装置は、２本のブーム伸縮用油圧シリンダを備えたクレーンに用いられるものであるが、その基本的な構成は図２、図３に示す従来のクレーンのフック吊下長さ保持装置と同様である。
【００２０】
即ち、２本のブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂを操作するブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０に、そのスプール２１を切換えるピストン２２と、ピストン２２の変位を検出する差動トランス２３とが設けられ、ウインチ用油圧モータ１０を操作するウインチ用油圧モータ切換弁３０には、そのスプール３１を切換えるピストン３２と、ピストン３２の変位を検出する差動トランス３３とが設けられている。
【００２１】
ピストン２２の制御を行う電磁弁２４、２５のソレノイド２４Ｓ、２５Ｓには、演算部４０からデジタルアナログコンバーター２６、スイッチ２７を介して制御信号が送られる。ピストン３２の制御を行う電磁弁３４、３５のソレノイド３４Ｓ、３５Ｓにも、演算部４０からデジタルアナログコンバーター３６、スイッチ３７を介して制御信号が送られる。
【００２２】
差動トランス２３は、位相検波器２8 、アナログデジタルコンバーター２９を介して演算部４０に検出信号を送る。差動トランス３３も、位相検波器３８、アナログデジタルコンバーター３９を介して演算部４０に検出信号を送る。
このフック吊下長さ保持装置には、上記の他に、２本のブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂのいずれが伸縮中であるかを検出するための伸縮段検出手段として、ブーム長を検出して演算部４０に送るブーム長検出器５０が設けられている。（ブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂは、伸油路１４に圧油が供給されると、まずブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａが伸長し、その後ブーム伸縮用油圧シリンダ８Ｂが伸長するように構成されているので、ブーム長を検出することによりブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂのいずれが伸縮中であるかを検出することができる。）
クレーン作業の際に、演算部４０からの制御信号により、図示のように電磁弁２４、２５を切換えてピストン２２を右方へ移動させ、ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０のスプール２１を伸長側へ切換えると、圧油がブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂの伸油路１４に供給され、ブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂが順次伸長する。
【００２３】
ブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂが伸長するとき、差動トランス２３は、ピストン２２の右方への変位を検出し、演算部４０に検出信号を送る。また、ブーム長検出器５０がブーム長を検出し、演算部４０に検出信号を送る。演算部４０は差動トランス２３とブーム長検出器５０の検出データに基づいて、フック吊下長さＬが一定になるように予め定められた所要の制御量を求め、制御信号を電磁弁３４、３５に送る。すると、ピストン３２が右方へ移動してウインチ用油圧モータ切換弁３０のスプール３１を巻下側へ切換えるので、ウインチ用油圧モータ１０の巻下油路１６へ圧油が供給され、ウインチ１１が巻下側へ回転してワイヤロープ１２を繰出し、フック吊下長さＬが一定に保持される。
【００２４】
演算部４０からの制御信号により、電磁弁２４、２５を切換えてピストン２２を左方へ移動させ、ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０のスプール２１を縮小側へ切換えると、圧油がブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂの縮油路１５に供給され、ブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂが縮小するので、ブーム７が縮小する。
【００２５】
このとき、差動トランス２３は、ピストン２２の左方への変位を検出し、演算部４０に検出信号を送る。また、ブーム長検出器５０がブーム長を検出し、演算部４０に検出信号を送る。演算部４０では差動トランス２３とブーム長検出器５０の検出データに基づいて、フック吊下長さＬ一定になるように予め定められた所要の制御量を求め、制御信号を電磁弁３４、３５に送る。すると、ピストン３２が左方へ移動してウインチ用油圧モータ切換弁３０のスプール３１を巻上側へ切換えるので、ウインチ用油圧モータ１０の巻上油路１７へ圧油が供給され、ウインチ１１が巻上側へ回転してワイヤロープ１２を繰込み、フック吊下長さＬが一定に保持される。
【００２６】
なお、ピストン３２の左右への変位は差動トランス３３で検出され、演算部４０にフィードバックされるので、ウインチ用油圧モータ切換弁３０の切換が適切に行われるように制御することができる。
ブーム長検出器５０によって２本のブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａ、８Ｂのいずれが伸縮中であるかが検出されるので、前段のブーム伸縮用油圧シリンダ８Ａの伸縮から次の段のブーム伸縮用油圧シリンダ８Ｂの伸縮に切り替わってもウインチ用油圧モータ１０の巻下、巻上制御は常に適切に行われ、フック吊下長さＬにくるいが生じることはない。
【００２７】
ここでは、伸縮段検出手段としてブーム長検出器５０を用いているが、ブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮段が切り替わるのをリミットスイッチを用いて検出する等、他の伸縮段検出手段を用いることができる。ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁のスプールの変位を検出する変位検出手段も差動トランス２３に限定されないことは勿論である。
【００２８】
ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁２０は、上述のように演算部４０からの制御信号によって電気的に切換える他、ブーム操作レバー１８を手動操作して切換えることもできるが、手動操作の際にも、差動トランス２３でピストン２２の移動の方向と変位を検出し、ブーム長検出器５０がブーム長を検出して演算部４０に検出信号を送り、演算部４０からの制御信号でウインチ用油圧モータ切換弁３０を制御することでフック吊下長さＬを一定に保持することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のフック吊下長さ保持装置によれば、複数のブーム伸縮用油圧シリンダを備えたクレーンにおいて、ブームの伸縮操作を行う際に、ブーム伸縮用油圧シリンダが切り替わったときもフック吊下長さを一定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるフック吊下長さ保持装置の構成を示す回路図である。
【図２】従来のクレーンの正面図である。
【図３】従来のクレーンのフック吊下長さ保持装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１      クレーン
７      ブーム
８Ａ、８Ｂ      ブーム伸縮用油圧シリンダ
１０    ウインチ用油圧モータ
１１    ウインチ
１２    ワイヤロープ
１３    フック
１４    伸油路
１５    縮油路
１６    巻下油路
１７    巻上油路
２０    ブーム伸縮用油圧シリンダ切換弁
２１    スプール
２２    ピストン
２３    差動トランス
２４    電磁弁
２５    電磁弁
３０    ウインチ用油圧モータ切換弁
３１    スプール
３２    ピストン
３３    差動トランス
３４    電磁弁
３５    電磁弁
４０    演算部
５０    ブーム長検出器
【図１】
0004397458.tif 000002
【図２】
0004397458.tif 000003
【図３】
0004397458.tif 000004