(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームの先端部に装着され起伏および伸縮自在なジブを起伏駆動させる起伏油圧アクチュエータと伸縮駆動させる伸縮油圧アクチュエータとを備えたジブ駆動制御装置であって、各油圧アクチュエータを駆動制御する際に共通して交替的に使用されるコントロール弁と、コントロール弁と各油圧アクチュエータ間に介装されコントロール弁からの油圧を各油圧アクチュエータに選択して供給する選択弁と、選択された方の油圧アクチュエータを駆動するよう前記選択弁を切換えるための選択信号を出力する選択手段と、各油圧アクチュエータの駆動方向と駆動量の信号を出力し操作指令する操作指令手段と、選択手段と操作指令手段からの信号を受け選択された油圧アクチュエータを操作指令手段の操作信号に基づいて駆動制御するよう前記選択弁に切換信号を出力するとともに前記コントロール弁に制御信号を出力するコントローラとを備えたジブ駆動制御装置において、
前記コントローラは、起伏油圧アクチュエータを駆動する場合と伸縮油圧アクチュエータ駆動する場合の操作指令手段からの操作指令信号が同一の操作量である時に、前記制御信号を伸縮油圧アクチュエータ駆動する場合に比較して起伏油圧アクチュエータを駆動する場合の前記制御信号を小さくしてコントロール弁へ出力する制御出力変更手段を備えていることを特徴とするジブ駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記コントローラの制御出力変更手段は、操作指令手段から最大操作量の操作指令信号を受けた時に、伸縮油圧アクチュエータを駆動制御する場合はコントロール弁を最大に開口させる制御信号を出力し、起伏油圧アクチュエータを駆動制御する場合はコントロール弁を所定までしか開口させない制御信号を出力するよう構成してあることを特徴とするジブ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブームの先端部に装着されたジブの起伏および伸縮油圧アクチュエータの駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のジブＢは、図４に図示するように、車両１上に旋回駆動可能に配置した旋回台２に、起伏駆動可能に搭載した伸縮ブーム３の先端部に装着され、所謂移動式クレーンＡに使用されている。ジブＢは、伸縮ブーム３の先端に着脱自在に取付けたジブ取付基台４に基端側ジブ５を起伏自在に配置し、基端側ジブ５に先端側ジブ６を伸縮自在に嵌挿させている。ジブ取付基台４と基端側ジブ５の適所間には、ジブＢを起伏駆動させるジブ起伏用油圧アクチュエータ７（以下ジブ起伏シリンダ７として説明する。）を配置している。基端側ジブ５と先端側ジブ６間には、ジブＢを伸縮駆動させるジブ伸縮用油圧アクチュエータ８（以下ジブ伸縮シリンダ８として説明する。）を配置している。そしてジブＢは、移動式クレーンＡの作業揚程および作業半径を増大させるために用いられる。
【０００３】
このジブＢのジブ起伏シリンダ７とジブ伸縮シリンダ８は、図５に図示する油圧回路で駆動され、図６に図示するコントローラによって駆動制御するようになっている。図５において、シブ起伏シリンダ７とジブ伸縮シリンダ８は、油圧ポンプ１０からの吐出油をコントロール弁１１を介して供給され、コントロール弁１１はジブ起伏シリンダ７とジブ伸縮シリンダ８を駆動制御する際に、交替的に共通して使用するようにしている。
【０００４】
すなわち、コントロール弁１１は、パイロット式切換弁１２と、電磁比例弁１３，１４で構成しており、パイロット用油圧ポンプ１５からの油圧を電磁比例弁１３，１４で制御されたパイロット圧で、パイロット式切換弁１２を切換制御するようにしている。コントロール弁１１のパイロット式切換弁１２と各油圧アクチュエータ７，８間には、コントロール弁１１からの油圧を各油圧アクチュエータ７，８に選択して供給する選択弁１６が介装されている。
【０００５】
選択弁１６は、起伏選択弁１６ａと伸縮選択弁１６ｂで構成している。起伏選択弁１６ａは、パイロット式切換弁１２の給排ポートとジブ起伏シリンダ７とを連通させる位置と連通を阻止する位置とに切換るソレノイド切換弁で構成しており、ソレノイドに通電時には連通を阻止し非通電時に連通させる位置に切換わるようになっている。伸縮選択弁１６ｂは、パイロット式切換弁１２の給排ポートとジブ伸縮シリンダ８とを連通させる位置と連通を阻止する位置とに切換るソレノイド切換弁で構成しており、ソレノイドに通電時には連通し非通電時に連通を阻止させる位置に切換わるようになっている。
【０００６】
起伏選択弁１６ａとジブ起伏シリンダ７間には、チェック弁付きカウンタバランスバルブ１７を介装し、伸縮選択弁１６ｂとジブ伸縮シリンダ８間には、チェック弁付きカウンタバランスバルブ１８を介装している。
【０００７】
パイロット式切換弁１２は旋回台２に配置され、ジブ起伏シリンダ７とジブ伸縮シリンダ８は伸縮ブーム３の先端部に装着されたジブＢに配置しているものだから、パイロット式切換弁１２の給排ポートと起伏選択弁１６ａおよびパイロット式切換弁１２の給排ポートと伸縮選択弁１６ｂ間の油路には、それぞれホースリール１９，２０を使用している。また、ホースリール１９，２０とパイロット式切換弁１２の給排ポート間には、設定圧力以上になるとタンクに帰還させるポートリリーフ弁２１，２２がそれぞれ配置されている。
【０００８】
パイロット式切換弁１２のＰポートと油圧ポンプ１０を接続する油路とタンク間には、フローコントロールバルブ２３とメインリリーフ弁２４を配置している。フローコントロールバルブ２３のバネ室は、パイロット式切換弁１２のパイロットポートにパイロット油路として接続されている。パイロット式切換弁１２のパイロットポートは、切換位置では給排ポートの供給側ポート側に接続され、中立位置では給排ポートをタンクに接続させた油路に接続させている。よって、パイロット式切換弁１２を切換えてジブ起伏シリンダ７またはジブ伸縮シリンダ８を作動させている時には、フローコントロールバルブ２３によりジブ起伏シリンダ７またはジブ伸縮シリンダ８への供給流量を制御するとともに、パイロット式切換弁１２を中立位置にしている時に油圧ポンプ１０からの吐出油をタンクに帰還させるようにして、動力損失を可及的に少なくするようにしている。
【０００９】
メインリリーフ弁２４は、油圧ポンプ１０からの吐出圧が設定圧力以上になると油圧ポンプ１０からの吐出油をタンクに帰還させるリリーフ弁である。同様にパイロット用油圧ポンプ１５の吐出油路に配置したパイロット用リリーフ弁２５は、パイロット用油圧ポンプ１５からの吐出圧が設定圧力以上になるとパイロット用油圧ポンプ１５からの吐出油をタンクに帰還させるリリーフ弁である。
【００１０】
起伏選択弁１６ａとジブ起伏シリンダ７間の油路には、絞り２６を配置し、ジブ起伏シリンダ７の伸縮速度を遅くするようにしている。
【００１１】
このようにジブＢを駆動させるために図６にブロック図で図示する駆動制御回路で駆動制御するようになっている。すなわち、コントローラ３０は、選択手段３１と操作指令手段３２からの信号を受け、選択弁１６とコントロール弁１１に制御信号を出力するようになっている。
【００１２】
選択手段３１は、ジブ起伏シリンダ７またはジブ伸縮シリンダ８の駆動したい油圧アクチュエータ選択し選択信号を出力する手段であって、選択スイッチで構成している。操作指令手段３２は、選択された油圧アクチュエータを駆動する際の駆動方向と駆動量（駆動速度）の信号を出力し操作指令する手段で、操作レバーを配置し当該操作レバーの操作方向と傾倒量で前記操作指令する信号を出力するようになっている。
【００１３】
起伏選択弁１６ａのソレノイド３３には、ジブ起伏シリンダ７を駆動する時に通電を阻止し、ジブ伸縮シリンダ８を駆動する時に通電するようコントローラ３０から信号が出力される。伸縮選択弁１６ｂのソレノイド３４には、ジブ伸縮シリンダ８を駆動する時に通電し、ジブ起伏シリンダ７を駆動する時に通電を阻止するようコントローラ３０から信号が出力される。
【００１４】
電磁比例弁１３のソレノイド３５には、選択手段３１と操作指令手段３２からの操作方向の信号が、ジブ起伏シリンダ７を倒伏させる場合とジブ伸縮シリンダ８を伸長させる場合にコントローラ３０から信号が出力される。よって、電磁比例弁１３からのパイロット圧力によってパイロット式切換弁１２が切換られ、操作指令手段３２の操作量の信号に基づいてパイロット圧力が設定されるようコントローラ３０から電磁比例弁１３に信号が出力され、設定されたパイロット圧力がパイロット式切換弁１２に供給され、パイロット圧力に応じてパイロット式切換弁１２のスプールが移動制御される。
【００１５】
電磁比例弁１４のソレノイド３６には、選択手段３１と操作指令手段３２からの操作方向の信号が、ジブ起伏シリンダ７を起仰させる場合とジブ伸縮シリンダ８を縮小させる場合にコントローラ３０から信号が出力される。よって、電磁比例弁１４からのパイロット圧力によってパイロット式切換弁１２が切換られ、操作指令手段３２の操作量の信号に基づいてパイロット圧力が設定されるようコントローラ３０から電磁比例弁１４に信号が出力され、設定されたパイロット圧力がパイロット式切換弁１２に供給され、パイロット圧力に応じてパイロット式切換弁１２のスプールが移動制御される。
【００１６】
このように構成した従来のジブ駆動制御装置Ｃは、次のように作用する。まず、ジブＢを起伏させる場合は、選択手段３１をジブ起伏側を選択する。するとコントローラ３０は、ソレノイド３３，３４への通電を阻止し、選択弁１６でジブ起伏シリンダ７を駆動する側を選択する。次に、操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを起仰する側に傾倒すると、コントローラ３０は傾倒量に応じた信号を電磁比例弁１４のソレノイド３６に出力し、ジブ起伏シリンダ７を起仰駆動させる。逆に操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを倒伏する側に傾倒すると、コントローラ３０は傾倒量に応じた信号を電磁比例弁１３のソレノイド３５に出力し、ジブ起伏シリンダ７を倒伏駆動させる。
【００１７】
ジブＢを伸縮させる場合は、選択手段３１をジブ伸縮側を選択する。するとコントローラ３０は、ソレノイド３３，３４へ通電し、選択弁１６でジブ伸縮シリンダ８を駆動する側を選択する。次に、操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを伸長する側に傾倒すると、コントローラ３０は傾倒量に応じた信号を電磁比例弁１３のソレノイド３５に出力し、ジブ伸縮シリンダ８を伸長駆動させる。逆に操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを縮小する側に傾倒すると、コントローラ３０は傾倒量に応じた信号を電磁比例弁１４のソレノイド３６に出力し、ジブ伸縮シリンダ８を縮小駆動させる。
【００１８】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで、このようなジブＢを起伏および伸縮させる場合、一般に起伏速度が速く伸縮速度は遅い。そこで起伏速度を遅く伸縮速度を速くすることが要求される。そこで、上記のようにジブＢを起伏および伸縮させる場合に、選択弁１６で切換えコントロール弁１１を交替的に共通して使用するようにしているものであるから、図５の油圧回路に図示するように、ジブ起伏シリンダ７の駆動側油圧回路に絞り２６を介装させ、起伏速度を遅くする処置が取られていた。
【００１９】
しかしながら、ジブＢを起伏させる場合に、絞り２６による動力損失が発生し効率を悪くすることと、油温の変化でジブＢの起伏速度が変化しジブＢの起伏操作性を悪くするものであった。本発明はこのような課題を解決したジブ駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１記載のジブ駆動制御装置は、
ブームの先端部に装着され起伏および伸縮自在なジブを起伏駆動させる起伏油圧アクチュエータと伸縮駆動させる伸縮油圧アクチュエータとを備えたジブ駆動制御装置であって、各油圧アクチュエータを駆動制御する際に交替的に共通して使用されるコントロール弁と、コントロール弁と各油圧アクチュエータ間に介装されコントロール弁からの油圧を各油圧アクチュエータに選択して供給する選択弁と、選択された方の油圧アクチュエータを駆動するよう前記選択弁を切換えるための選択信号を出力する選択手段と、各油圧アクチュエータの駆動方向と駆動量の信号を出力し操作指令する操作指令手段と、選択手段と操作指令手段からの信号を受け選択された油圧アクチュエータを操作指令手段の操作信号に基づいて駆動制御するよう前記選択弁に切換信号を出力するとともに前記コントロール弁に制御信号を出力するコントローラとを備えたジブ駆動制御装置において、前記コントローラは、起伏油圧アクチュエータを駆動する場合と伸縮油圧アクチュエータ駆動する場合の操作指令手段からの操作指令信号が同一の操作量である時に、前記制御信号を伸縮油圧アクチュエータ駆動する場合に比較して起伏油圧アクチュエータを駆動する場合の前記制御信号を小さくしてコントロール弁へ出力する制御出力変更手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の請求項２記載のジブ駆動制御装置は、請求項１において、前記コントローラの制御出力変更手段は、操作指令手段から最大操作量の操作指令信号を受けた時に、伸縮油圧アクチュエータを駆動制御する場合はコントロール弁を最大に開口させる制御信号を出力し、起伏油圧アクチュエータを駆動制御する場合はコントロール弁を所定までしか開口させない制御信号を出力するよう構成してあることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係るジブ駆動制御装置Ｄの実施形態について、図１〜図３に図示し以下に説明する。図１は、本発明に係るジブ駆動制御装置Ｄの駆動制御回路のブロック図を示しており、図６で図示し従来の技術として説明したものとコントローラ４０が相違しており他は同じであるので、コントローラ４０以外については同符号を用い詳細な説明は省略する。図３は、本発明に係るジブ駆動制御装置Ｄの油圧回路図を示しており、図５で図示し従来の技術として説明した油圧回路図と絞り２６を備えていない点が相違しており他は同じであるので、図３においても図５で使用した同符号を用い詳細な説明は省略する。
【００２３】
図１におけるコントローラ４０は、操作指令手段３２からの操作量に対する電磁比例弁１３，１４への出力特性テーブルを図２に図示するようなジブ起伏シリンダ７駆動時に使用するジブ起伏特性４１とジブ伸縮シリンダ８駆動時に使用するジブ伸縮特性４２を記憶した制御出力変更手段４０ａを備えている。
【００２４】
すなわち、制御出力変更手段４０ａは、選択手段３１からジブ起伏シリンダ７の選択信号を受けると、ジブ起伏特性４１に基づいて操作指令手段３２からの操作量信号に応じて電磁比例弁１３，１４へ信号を出力し、選択手段３１からジブ伸縮シリンダ８の選択信号を受けると、ジブ伸縮特性４２に基づいて操作指令手段３２からの操作量信号に応じて電磁比例弁１３，１４へ信号を出力する。
【００２５】
そして、図２に図示するように、操作指令手段３２からの操作量信号に対して、電磁比例弁のソレノイド３５，３６に出力される信号は、ジブ起伏シリンダ７を駆動する時の方がジブ伸縮シリンダ８を駆動する時より小さい信号が出力されるようにそれぞれの特性を決定している。よって、制御出力変更手段４０ａは、操作指令手段３２から最大操作量の操作指令信号を受けた時に、ジブ伸縮シリンダ８を駆動する時にはコントロール弁１１を最大に開口させる制御信号を出力し、ジブ起伏シリンダ７を駆動する時にはコントロール弁１１を所定までしか開口させない制御信号を出力する。
【００２６】
このように構成した本発明のジブ駆動制御装置Ｄは、次のように作用する。まず、ジブＢを起伏させる場合は、選択手段３１をジブ起伏側を選択する。するとコントローラ４０は、ソレノイド３３，３４への通電を阻止し、選択弁１６でジブ起伏シリンダ７を駆動する側を選択する。次に、操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを起仰する側に傾倒すると、コントローラ４０の制御出力変更手段４０ａは、ジブ起伏時の特性４１に応じて傾倒量に対する制御信号を電磁比例弁１４のソレノイド３６に出力し、ジブ起伏シリンダ７を起仰駆動させる。逆に操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを倒伏する側に傾倒して、コントローラ４０の制御出力変更手段４０ａは、ジブ起伏時の特性４１に応じて傾倒量に対する信号を電磁比例弁１３のソレノイド３５に出力し、ジブ起伏シリンダ７を倒伏駆動させる。
【００２７】
ジブＢを伸縮させる場合は、選択手段３１をジブ伸縮側を選択する。するとコントローラ４０は、ソレノイド３３，３４へ通電し、選択弁１６でジブ伸縮シリンダ８を駆動する側を選択する。次に、操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを伸長する側に傾倒して、コントローラ４０の制御出力変更手段４０ａは、ジブ伸縮時の特性４２に応じて傾倒量に対する制御信号を電磁比例弁１３のソレノイド３５に出力し、ジブ伸縮シリンダ８を伸長駆動させる。逆に操作指令手段３２の操作レバーをジブＢを縮小する側に傾倒して、コントローラ４０の制御出力変更手段４０ａは、ジブ伸縮時の特性４２に応じて傾倒量に対する制御信号を電磁比例弁１４のソレノイド３６に出力し、ジブ伸縮シリンダ８を縮小駆動させる。
【００２８】
このように本発明のジブ駆動制御装置Ｄは、ジブ起伏シリンダ７を起伏駆動させる場合にはジブ起伏時の特性４１で制御し、ジブ伸縮シリンダ８を伸縮駆動させる場合にはジブ伸縮時の特性４２で制御するようにし、コントロール弁１１によりジブ起伏シリンダ７の起伏速度を遅くするようにしているものである。よって、コントロール弁１１を共用するものでありながらジブ起伏時の速度を遅くすることができる。しかも、従来の技術で説明した場合のようにジブ起伏シリンダ７の給排油路に絞りを介装させていないものであるから、動力損失がなく油温によりジブＢの起伏速度が変化するようなことにならず、起伏操作性のよいジブ駆動制御装置を提供することができる。
【００２９】
また、操作指令手段３１による最大操作量の操作指令信号を受けた時に伸縮操作は最大速度になるようにジブ伸縮時の特性４２を設定し、起伏操作では所定の速度までとなるようにジブ伸縮時の特性４１を設定してあるものだから、共通の操作範囲内でそれぞれの場合における速度を指令でき、分解能のよい操作速度指令ができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、コントローラ４０の制御出力変更手段４０ａにジブ伸縮時の特性４１とジブ伸縮時の特性４２の二つの特性を準備したもので説明したが、それぞれの場合における特性を関数で演算して求め制御出力するものであってもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、コントローラ４０の制御出力変更手段４０ａには、ジブ起伏時の特性４１とジブ伸縮時の特性４２の二つの特性を準備しているもので説明したが、複数準備し選択手段３１で複数の特性から選択させるようにしてもよい。例えば、ジブＢでクレーン作業する場合はジブの起伏速度を遅くして使用するが、ジブＢを格納する場合はジブの起伏速度をある程度速くして格納させることが要求される。そこで、上記ジブ起伏時の特性４１とジブ伸縮時の特性４２の二つの特性の間に第２のジブ起伏時の特性４３を予めコントローラ４０の制御出力変更手段４０ａに準備しておき、ジブＢを格納する場合に選択手段３１で第２のジブ起伏時の特性４３を選択できるようにしておくようにしたものであつてもよい。
【００３２】
更に、上記実施形態のような出力特性をもたせなくても、オペレータの好みにあった出力特性を予め準備しておくようにすることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明のジブ駆動制御装置は、コントロール弁を共用するものでありながらジブ起伏時の速度を遅くすることができる。しかも、ジブ起伏シリンダの給排油路に絞りを介装させていないものであるから、動力損失がなく油温によりジブの起伏速度が変化するようなことにならず、起伏操作性のよいジブ駆動制御装置を提供することができる。
【００３４】
また、請求項２に係る本発明のジブ駆動制御装置は、操作指令手段による最大操作量の操作指令信号を受けた時に伸縮操作は最大速度になるように設定し、起伏操作では所定の速度までとしてあるものだから、共通の操作範囲内でそれぞれの場合における速度を指令でき、分解能のよい操作速度指令ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のジブ駆動制御装置の駆動制御回路を説明するブロック図である。
【図２】本発明のジブ駆動制御装置のコントローラの制御出力変更手段に備えた操作量に対する出力特性テーブルを説明する説明図である。
【図３】本発明のジブ駆動制御装置の油圧回路図である。
【図４】移動式クレーンを説明する説明図である。
【図５】従来のジブ駆動制御装置の油圧回路図である。
【図６】従来のジブ駆動制御装置の駆動制御回路を説明するブロック図である。
【符号の説明】
３  伸縮ブーム
７  ジブ起伏シリンダ（起伏用油圧アクチュエータ）
８  ジブ伸縮シリンダ（伸縮用油圧アクチュエータ）
１１  コントロール弁
１６  選択弁
３１  選択手段
３２  操作指令手段
４０  コントローラ
４０ａ  制御出力変更手段
Ａ  移動式クレーン
Ｂ  ジブ
Ｄ  ジブ駆動制御装置
【図１】
0004011887.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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