JP2013194564A

JP2013194564A - コンクリートポンプ

Info

Publication number: JP2013194564A
Application number: JP2012060781A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Koyama; 正治甲山; Tomoyuki Suda; 智之須田; Masaki Nishida; 正樹西田
Original assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: JP5993589B2

Abstract

【課題】駆動シリンダの動作速度が変化してもピストン位置を把握することができるピストン式コンクリートポンプを提供する。
【解決手段】
第１油圧ポンプＰＵ１（第１油圧源）から送られた作動油により伸縮する一対の駆動シリンダ２３，２４と、駆動シリンダ２３，２４に連結した一対のポンプリンダ２１，２２と、両ポンプシリンダの吐出端２１ｂ，２２ｂと連通しコンクリートを投入するホッパＨと、吐出配管を一方のポンプシリンダの吐出端と接続する第１切換位置と、他方のポンプシリンダと接続する第２切換位置との間を移動可能なＳバルブ３３と、Ｓバルブ用油圧源８（第２油圧源）から送られた作動油により駆動し、Ｓバルブを第１・第２切換位置間を揺動させるＳバルブ駆動手段３４と、第１油圧ポンプＰＵ１とＳバルブ駆動手段３４とを連結する連結回路９（連結手段）と、Ｓバルブの切換が完了しない場合にロジック弁９１を開放する制御手段Ｃとを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、生コンクリートを吸入吐出するコンクリートポンプに関する。

従来、コンクリートポンプは、一対の駆動シリンダに一対のポンプシリンダを連結し、駆動シリンダの伸縮に伴うポンプシリンダの進退によりコンクリートを吸入、吐出するようにしている。そして、両ポンプシリンダの吐出端と連通し、コンクリートを投入するホッパと、吐出配管を一方のポンプシリンダの吐出端と接続する第１切換位置と、他方のポンプシリンダと接続する第２切換位置との間を移動するＳバルブを備え、両ポンプシリンダとＳバルブを順次作動させて、ホッパ内のコンクリートを外部配管に向けて両ポンプシリンダの一方若しくは他方が圧送するようにしている。

しかし、生コンクリートは強度確保のために骨材と呼ばれる砂利や、滞留することで固化したコンクリートなどの固形物を含んでいる。固形物がＳバルブの揺動軌跡上にあるとＳバルブが固形物を噛み込んでＳバルブの揺動動作が完了しなくなってしまう。すると、ポンプシリンダが吸入した生コンクリートを適切に外部配管に向けて圧送できなくなってしまう。
そこで、一方のポンプシリンダに接続した状態から他方のポンプシリンダに接続すべくＳバルブを第１切換位置から第２切換位置まで揺動動作させる時にＳバルブが固形物を噛み込んだと判断すると、一端Ｓバルブを第１切換位置まで戻し、再び第２切換位置まで揺動するようにしている。これにより、固形物をＳバルブが破壊しながら揺動動作を完了することができる。

特開平９−２１３８３号公報

しかしながら、上記のような制御では、Ｓバルブが一端第１切換位置まで戻り再び第２切換位置まで揺動開始するため、噛み込み時の揺動時間が長くなってしまうという問題が生じる。

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、揺動時間を長くすることなく噛み込みを解消し、Ｓバルブの揺動動作を完了させることができるコンクリートポンプを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本発明のコンクリートポンプは、第１油圧源から送られた作動油により伸縮する一対の駆動シリンダと、駆動シリンダに連結した一対のポンプリンダと、両ポンプシリンダの吐出端と連通しコンクリートを投入するホッパと、吐出配管を一方のポンプシリンダの吐出端と接続する第１切換位置と、他方のポンプシリンダと接続する第２切換位置との間を移動可能なＳバルブと、第２油圧源から送られた作動油により駆動し、Ｓバルブを第１，第２切換位置間を揺動させるＳバルブ駆動手段と、第１油圧源とＳバルブ駆動手段とを連結する連結手段と、連結手段を遮断し、Ｓバルブの切換が完了しない場合に連結手段を開放する制御手段とを備えたことを特徴とする。

このような構成のコンクリートポンプによれば、第２油圧源による揺動ではＳバルブの切り換えが完了しない時に第１油圧源が吐出する作動油をＳバルブ駆動手段に流入させることができるため、揺動時間を長くすることなく噛み込みを解消することができる。

本発明を適用したコンクリートポンプ車の一実施形態を示した側面図である。コンクリートポンプの要部拡大平面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。コンクリートポンプの油圧回路図である。図４のうちＳバルブ揺動用油圧回路び連結回路の詳細を示した油圧回路図である。流量調整手段の動作状態を示した図であり、（ａ）は（ｂ）は連結回路の動作状態を示した図であり、（ａ）はＳバルブ用油圧源からの作動油を遮断した状態、（ｂ）は連結回路を連通した状態をそれぞれ示したものである。操作装置Ｒを示した図である。

図１に示すように、このコンクリートポンプ車Ｖは、打設位置に生コンクリートを供給するためのブーム装置Ｂと、生コンクリートを圧送するためのコンクリートポンプＰと、これらブーム装置Ｂ及びコンクリートポンプＰが固定されるとともに当該コンクリートポンプ車ＶのシャシフレームＦに搭載固定されたサブフレームＳを有している。

シャシフレームＦは、車両前後方向に延びる長尺の部材であり、車幅方向に所定の間隔を置いて平行に左右一対配置されて当該コンクリートポンプ車Ｖの車体を構成している。

サブフレームＳは、左右一対のシャシフレームＦの上面に沿って固定配置された長尺の部材であり、シャシフレームＦと同様、車両前後方向に延びるとともに車幅方向に所定の間隔を置いて平行に一対配置されている。

ブーム装置Ｂは、車両前後方向に延びるサブフレームＳの前部に配置されており、サブフレームＳに固定された旋回台１１と、この旋回台１１上に設けられ、鉛直軸線回りに旋回自在な支柱１２と、この支柱１２の先端に設けられたブーム１３とを有している。ブーム１３は、互いに屈曲可能に連結された第１〜第４ビーム１３１〜１３４により構成されたいわゆる４段ブームである。

これら旋回台１１及び第１〜第４ビーム１３１〜１３４は、それぞれの連結部分がブーム駆動手段１４によって回動駆動することができる。

また、コンクリートポンプ車Ｖには、サブフレームＳに固定され走行姿勢のブーム１３（特に第４ビーム１３４）の車幅方向に対する移動を規制するブーム受け１６を備えており、支柱１２及びブーム１３には、コンクリートポンプＰから圧送される生コンクリートをブーム１３の先端１３５まで導くブーム用配管１５が、当該支柱１２及びブーム１３に沿って固定されている。
なお、ビームはその他の本数であってもよく、ブーム装置Ｂそのものを搭載しない配管車であってもよい。

図２に示すように、コンクリートポンプＰは、生コンクリートなどの流体を圧送するためのものであり、サブフレームＳ上に搭載されたコンクリートポンプ本体２と、コンクリートポンプ本体２の後方に設けたバルブ装置３とを備えている。

図２に示すように、コンクリートポンプ本体２は、油圧駆動の復動式ピストンポンプであって、互いに並列する左側のポンプシリンダ２１と右側のポンプシリンダ２２とを備えている。それらのポンプシリンダ２１，２２の基端には、左側のポンプシリンダ２１を駆動させる左側駆動シリンダ２３、右側のポンプシリンダ２２を駆動させる駆動シリンダ２４がセンターフレーム２６を介して一体に接続されている。一対のポンプシリンダ２１，２２内にはそれぞれ摺動自在に嵌合されるポンプピストン２１ａ，２２ａが、一対の駆動シリンダ２３，２４内にはそれぞれ摺動自在に嵌合される駆動ピストン２３ａ、２４ａが設けられている。左側のポンプシリンダ２１内のポンプピストン２１ａと左側の駆動シリンダ２３内の駆動ピストン２３ａ、右側のポンプシリンダ２２内のポンプピストン２２ａと右側の駆動シリンダ２４内の駆動ピストン２４ａとが、センターフレーム２６を摺動自在に貫通するピストンロッド２５によりそれぞれ一体に連結されている。そして各駆動ピストン２３ａ、２４ａは、対応する駆動シリンダ２３，２４内をピストンロッド側の先部油室２３ｂ，２４ｂと、ピストン側の基部油室２３ｃ、２４ｃとに区画している。各ポンプシリンダ２１，２２の先端は、吐出端２１ｂ，２２ｂとして開口されている。この各ポンプシリンダ２１，２２の吐出端２１ｂ，２２ｂはバルブ装置３の前面に接続され、連通している。

図２に示すように、バルブ装置３はバルブケーシング３１と、底蓋３２と、Ｓバルブ３３（即ち揺動バルブ管）と、Ｓバルブ駆動手段３４と、吐出配管３５とを備えている。バルブケーシング３１は前壁３１ａ、後壁３１ｂ、及び両側壁３１ｃとにより枠状に形成されており、下部は開口部３１ｄにより開口されている。底蓋３２はバルブケーシング３１下部の開口部３１ｄをシリンダ等（図示せず）にて開閉するものである。

バルブケーシング３１の下部には、湾曲管状のＳバルブ３３が収容支持されている。このＳバルブ３３は、Ｓバルブ３３と一体で各ポンプシリンダ２１，２２の軸線と平行な回動支軸３３ａの軸線まわりに回動自在であり、一対のポンプシリンダ２１，２２の先部（即ち吐出端２１ｂ，２２ｂ）と吸入口３３ｂとを交互に切換連通可能である。

図２及び図３に示すように、回動支軸３３ａには、これを両ポンプピストン２１ａ，２２ａの作動と同期して回動させて、Ｓバルブ３３を切換駆動するためのＳバルブ駆動手段３４が接続される。このＳバルブ駆動手段３４は、互いに協働して構成する左側の単動式バルブ駆動シリンダ３４ａおよび右側の単動式バルブ駆動シリンダ３４ｂの先部が、該回動支軸３３ａより一体に延びる連結アーム３４ｃを介して連結され、その両バルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂの基部が、コンクリートポンプ本体２に回動可能に連結されて構成される。

コンクリートポンプＰの運転時に、この一対のバルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂは、一対のポンプシリンダ２１，２２のうち、生コンクリートの吸入状態にあるものをバルブケーシング３１内に、また生コンクリートの圧送状態にあるものを吸入口３３ｂに交互に接続するように、Ｓバルブ３３を切換駆動制御して生コンクリートを円滑に圧送する。即ち、Ｓバルブ３３は、吸入口３３ｂを左側のポンプシリンダ２１の吐出端２１ｂに接続する第１切換位置と、吸入口３３ｂを右側のポンプシリンダ２２の吐出端２２ｂに接続する第２切換位置との間を往復移動（揺動）可能であり、その第１切換位置へは左側のバルブ駆動シリンダ３４ａの伸長作動により、またその第２切換位置へは右側のバルブ駆動シリンダ３４ｂの伸長作動によりそれぞれ切換保持される。

図２に示すように、吐出配管３５は、その前端がバルブケーシング３１の後壁３１ｂに接続されており、Ｓバルブ３３に常時連通されており、その後端は、ブーム装置Ｂのブーム用配管１５に接続されている（図１参照）。また、吐出配管３５を下方に向けて地上配管１７（図１に一点鎖線で図示）に接続するようにしてもよい。

図１に示すように、ホッパＨはバルブケーシング３１の上部に連結され、生コンクリートを受け入れるようになっている。

図４及び図５を参照してコンクリートポンプ２とブーム装置Ｂとを駆動する油圧回路について説明する。コンクリートポンプ車Ｖは、そのエンジンＥｎにより駆動する可変容量式の第１油圧ポンプＰＵ１（第１油圧源）及び第２油圧ポンプＰＵ２を備えている。両油圧ポンプＰＵ１，ＰＵ２は、可変容量式の油圧ポンプ（本実施例ではアキシャルピストンポンプ）であり、斜板を操作することにより吐出容量を変更することができる。第１油圧ポンプＰＵ１は左右の駆動シリンダ２３，２４の動作方向を切り換える切換弁Ｖ１と、左右の駆動シリンダ２３，２４の動作圧力を切り換える切換弁Ｖ２とを介してコンクリートポンプ本体２に接続されている。また、コンクリートポンプ車ＶはＳバルブ用油圧源８（第２油圧源）を備えており、Ｓバルブ用油圧源８に接続した油路８１は、Ｓバルブの揺動方向を切り換えるバルブ切換弁Ｖ３を介してＳバルブ駆動手段３４に接続されている。
一方、第２油圧ポンプＰＵ２はブーム切換弁Ｖ４を介してブーム駆動手段１４が接続されている。
なお、第１油圧ポンプＰＵ１（アキシャルピストンポンプ７０）と第２油圧ポンプＰＵ２とＳバルブ用油圧源８のギヤポンプ８０とは駆動軸４３により直列接続されており、コンクリートポンプ車ＶのエンジンＥｎにて駆動する。

コンクリートポンプＰは、第１油圧ポンプＰＵ１と左右一対の駆動シリンダ２３，２４とを供給油路６により接続している。これにより、駆動シリンダ２３、２４の駆動ピストン２３ａ，２４ａは第１油圧ポンプＰＵ１から吐出された圧力油により前後に移動することができる。
この油圧回路について詳細に説明する。前記第１油圧ポンプＰＵ１の吸込側は油タンクＴに連通し、吐出側には吐出油路６１を接続している。そして、吐出油路６１は、切換弁Ｖ１の入口側のポートｐ１に接続している。切換弁Ｖ１のもう一つの入口側のポートｐ２は戻り油路６２が接続されており、戻り油路６２は油タンクＴに連通されている。
吐出油路６１の途中より分岐した還流油路６５は、リリーフ弁ＲＶを介して油タンクＴに連通している。

前記切換弁Ｖ１の出口側の２つのポートｐ３、ｐ４には、圧力油路６３、６４がそれぞれ接続されている。一方の圧力油路６３は、高低圧切換弁Ｖ２を介して先部側油路６３ａと基部側油路６３ｂとに分岐されている。先部側油路６３ａは左側の駆動シリンダ２３の先部油室２３ｂに接続され、基部側油路６３ｂは右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ｃに接続されている。また、他方の圧力油路６４は、高低圧切換弁Ｖ２を介して先部側油路６４ａと基部側油路６４ｂとに分岐されている。そして、先部側油路６４ａは右側の駆動シリンダ２４の先部油室２４ｂに接続され、基部側油路６４ｂは左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ｃに接続されている。

図５を参照してＳバルブ揺動用油圧回路について説明する。
Ｓバルブ３３は、Ｓバルブ用油圧源８（第２油圧源）からの作動油によりバルブ駆動シリンダ３４ａ又は３４ｂのいずれか一方を伸長することで左右に揺動する。Ｓバルブ用油圧源８は、ギヤポンプ８０に接続した油路８１をバルブ切換弁Ｖ３に接続されており、バルブ切換弁Ｖ３により油路８１を左右いずれか一方のバルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂに連通させ、他方のバルブ駆動シリンダ３４ｂ，３４ａを油タンクＴと連通させる。
Ｓバルブ用油圧源８は油路８１内のチェック弁８２よりも下流側に接続したアキュムレータ８３と、アキュムレータ８３と油路８１（バルブ切換弁Ｖ３）との間に設けられた流量調整手段８４と、アキュムレータ８３の圧抜回路８５とを備えている。アキュムレータ８３は一般的な構造につき詳細な説明は省略する。

流量調整手段８４は複数の油路８４１とそれらに接続された切換弁８４２と絞り８４３とを備えている。また、流量調整手段８４は２つのポート８４０ａ，８４０ｂを備えており、ポート８４０ａと油路８１とが接続され、ポート８４０ｂにはアキュムレータ８３が接続されている。２つのポート８４０ａ，８４０ｂとは第一油路８４１ａにて連通されている。第一油路８４１ａの中央には絞り８４３を備えている。
切換弁８４２は、リターン方式がスプリングセンタ式であって、スプール操作方式が電磁操作式の３位置弁である。なお、スプール形式はリターンポートブロック（ＰＡＢ接続）式である。切換弁８４２のＰポート８４２ｐは第一油路８４１ａのポート８４０ｂ側（第一油路８４１ａのうち絞り８４３よりもポート８４０ｂ側。以下同様に絞り８４３との関係は省略）から分岐した第二油路８４１ｂと接続され、Ａポート８４２ａは第三油路８４１ｃにて第一油路８４１ａのポート８４０ｂ側に接続されている。
一方、Ｒポート８４２ｒに接続された第四油路８４１ｄとＢポート８４２ｂに接続された第五油路８４１ｅとは合流して第一油路８４１ａのポート８４０ａ側に接続されている。なお、第四油路８４１ｄには図示の位置にチェック弁８４４を備えている。

圧抜回路８５は、アンロード弁８５１と切換弁８５２とを図示のように接続して構成している。アンロード弁８５１は、油路８１のうちチェック弁８２よりもギヤポンプ８０側から分岐した油路８５３に設けられている。切換弁８５２は、チェック弁８２の下流側より分岐したパイロット油路８５４に設けられており、油路８１をアンロード弁８５１のパイロットポートもしくは油タンクＴのいずれか一方に連通する。

Ｓバルブ用油圧源８（第２油圧源）の作用について説明する。
エンジンＥｎを始動するとギヤポンプ８０が作動油の吐出を開始する。ギヤポンプ８０は、押しのけ容積が不変の定容積形であり、エンジンＥｎが駆動している間は常に作動油を吐出するとともに、駆動軸４３の回転数のみによって吐出流量を変化する。なお、このときギヤポンプ８０から吐出された作動油は油路８１から圧抜回路８５のパイロット油路８５４を経由して油タンクＴに戻されている（スタンバイ状態）。
そして、圧抜回路８５のソレノイドＳＯＬ４３を励磁することでスタンバイ状態から準備状態に移る。ソレノイドＳＯＬ４３を励磁すればパイロット油路８５４はアンロード弁８５１のパイロットポートに連通し、ギヤポンプ８０から吐出された作動油は油タンクＴに戻らなくなる。
すると、ギヤポンプ８０から吐出された作動油は、流量調整手段８４の第一油路８４１ａを通ってアキュムレータ８３に導入される。これによりアキュムレータ８３は蓄圧を開始する。このときバルブ切換弁Ｖ３のスプールはオールポートブロック位置にあり、後述の連結回路９は遮断されているためギヤポンプ８０から吐出された作動油は、アキュムレータ８３のみに送られてアキュムレータ８３を蓄圧する。なお、アキュムレータ８３が徐々に蓄圧され、アンロード弁８５１の設定圧を超えると、アンロード弁８５１は解放され余剰な作動油は油タンクＴに戻される。

Ｓバルブ３３を揺動するにはバルブ切換弁Ｖ３の揺動方向にあわせたソレノイドＳＯＬ５１又はＳＯＬ５２を励磁させると、アキュムレータ８３に貯まった作動油は、流量調整手段８４及びバルブ切換弁Ｖ３を経由してバルブ駆動シリンダ３４ａ又は３４ｂに流入し、バルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂを伸長させる。

流量調整手段８４の作用について図５及び図６を用いて説明する。
図５の状態であれば、アキュムレータ８３から吐出される作動油は、流量調整手段８４のポート８４０ｂから入り、１つ目の流路（第一油路８４１ａ）と、第二油路８４１ｂ及び第五油路８４１ｅとが連通した２つ目の流路を通ってポート８４０ａに至る。なお、第三油路８４１ｃはその両端がポート８４０ｂに連通しているため、作動油は通らない。

一方、図６（ａ）に示したようにソレノイドＳＯＬ４１を励磁した場合、切換弁８４２はＰポート８４２ｐとＡポート８４２ａ、Ｒポート８４２ｒとＢポート８４２ｂとをそれぞれ接続する。このとき、切換弁８４２では互いに分岐した第二油路８４１ｂと第三油路８４１ｃとが、第四油路８４１ｄと第五油路８４１ｅとが連通し、２つの回廊状の油路を形成する。この場合、アキュムレータ８３から吐出された作動油がポート８４０ｂから流量調整手段８４に導入されたとしても第二〜第五油路には充填されるだけで第二〜第五油路を通じてポート８４０ａまで流れない。これにより、作動油は第一油路８４１ａのみを通じてポート８４０ａまで流れるため、アキュムレータ８３からバルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂに流れる作動油量を絞り８４３に応じた流量に制限することができる。

そして、図６（ｂ）に示すようにソレノイドＳＯＬ４２を励磁した場合、切換弁８４２は、Ｐポート８４２ｐとＢポート８４２ｂ、Ｒポート８４２ｒとＡポート８４２ａとをそれぞれ接続する。このとき、切換弁８４２では第二油路８４１ｂと第五油路８４１ｅとが連通することで２つ目の流路を、第三油路８４１ｃと第四油路８４１ｄとが連通することで３つ目の流路を形成する。すなわちアキュムレータ８３から吐出された作動油はポート８４０ｂから入り、３つの流路を通ってポート８４０ａからバルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂに送られる。

駆動シリンダを動作するための吐出油路６１とＳバルブ３３を動作するための油路８１とは連結回路９（連結手段）を介して接続している。連結回路９は、その両端を吐出油路６１と油路８１とにそれぞれ接続した連結油路９０と、連結油路９０を切断・連通するためのロジック弁９１と、ロジック弁９１を開閉制御するための切換弁９２と、高圧優先形シャトル弁９３とを備えている。連結油路９０は、吐出油路６１より分岐してロジック弁９１のＢポート９１ｂと接続した第１連結油路９０ａと、ロジック弁９１のＡポート９１ａに接続した第２連結油路９０ｂとからなる。第１連結油路９０ａにはパイロット油路９４ａを介して切換弁９２が接続されている。そして切換弁９２はパイロット油路９４ｂによりシャトル弁９３の左ポート９３ａと接続している。シャトル弁９３の右ポート９３ｂはパイロット油路９４ｃにて第２連結油路９０ｂに合流している。シャトル弁９３の中央ポート９３ｃはパイロット油路９４ｄにてロジック弁９１のパイロットポート９１ｃと接続している。

通常の動作時は、図５に示した状態（切換弁９２のソレノイドＳＯＬ３０は非励磁）であり、吐出油路６１の作動油は第一連結油路９０ａより連結回路９内に流入し、ロジック弁９１のＢポート９１ｂに導入されるとともに、パイロット油路９４ａ及び９４ｂを通ってシャトル弁９３の左ポートに導入される。一方、第二連結油路９０ｂにより流入するギヤポンプ８０やアキュムレータ８３と同じ圧力の作動油はロジック弁９１のＡポート９１ａとパイロット油路９４ｃを介してシャトル弁９３の右ポート９３ｂに導入される。

ここで、吐出油路６１の圧力が、Ｓバルブ揺動用油圧回路の油路８１の圧力よりも大きい場合、シャトル弁９３はスプール９３ｄが右位置に移動して左ポート９３ａと中央ポート９３ｃとを連通させる。そして、ロジック弁９１のパイロットポート９１ｃには高圧の吐出油路６１の作動油が導入される。パイロットポート９１ｃ内の作動油によるポペット９１ｄを図示下方向（閉鎖方向）への作用力は、Ｂポート９１ｂの作動油によるポペット９１ｄを開放方向に移動させる力により一部相殺されるが、Ａポート９１ａから加わるポペット９１ｄを開放方向に移動させる力が小さいため、ロジック弁９１は閉鎖状態に保持される。

次に、吐出油路６１の圧力が、Ｓバルブ揺動用油圧回路の油路８１の圧力よりも小さい場合について説明する。シャトル弁９３は高圧の油路８１からの作動油によりスプール９３ｄが左位置に移動して右ポート９３ｂと中央ポート９３ｃとを連通させることで、ロジック弁９１のパイロットポート９１ｃには高圧の油路８１の作動油が導入される。パイロットポート９１ｃ内の作動油によるポペット９１ｄを図示下方向（閉鎖方向）への作用力は、Ａポート９１ａの作動油によるポペット９１ｄを開放方向に移動させる力により一部相殺されるが、Ｂポート９１ｂから加わるポペット９１ｄを開放方向に移動させる力が小さいため、ロジック弁９１は閉鎖状態に保持される。

また、吐出油路６１の圧力と、Ｓバルブ揺動用油圧回路の油路８１（Ｓバルブ用油圧源８）の圧力とが同圧である場合、ロジック弁のポペット９１ｄに作動油から加わる作用力は上下で釣り合うことになるが、スプリング９１ｅの付勢力によりポペット９１ｄは閉鎖状態に保持される。
以上のようにソレノイドＳＯＬ３０を非励磁の場合には、第一連結油路９０ａ及び第二連結油路９０ｂの圧力に関係なく常にロジック弁９１は閉鎖状態を維持し、第一連結油路９０ａと第二連結油路９０ｂとを遮断している。

ソレノイドＳＯＬ３０を励磁した時には、パイロット油路９４ａはブロックされる一方、シャトル弁９３の左ポート９３ａに連結したパイロット油路９４ｂをパイロット油路９４ｅと接続し、油タンクＴと連通させる。これにより、ロジック弁９１のパイロットポート９１ｃは常に第二連結油路９０ｂと連通し、ポペット９１ｄを閉鎖方向に加わる作用力はＳバルブ揺動用油圧回路の圧力に応じた大きさになる。ここで、Ｓバルブ用油圧源８の作動油圧よりも吐出油路６１の圧力が大きい場合には、Ｂポート９１ｂより加わるポペット９１ｄを開放方向の作用力が大きくなるため、ポペット９１ｄは開放状態となり、連結油路９０は連通する。そしてそれらの圧力差により吐出油路６１の作動油は連結油路９０を介してＳバルブ揺動用油圧回路に流入する。
なお、吐出油路６１の圧力がＳバルブ用油圧源８の圧力よりも小さい場合にはロジック弁９１は閉鎖状態を維持して連結油路９０は遮断されたままである。

コンクリートポンプ車Ｖは、制御装置Ｃを備えており（図１）、制御装置Ｃは操作装置ＲＣからの入力より作業者の指示を、エンジンＥｎの回転数を測定して測定結果に合わせた出力信号を発する回転数センサＳｅ（回転数把握手段）からの入力よりエンジンの動作状況を、圧力センサＰＳからの入力より吐出油路６１及びそれらと連通した状態の油圧機器の動作圧をそれぞれ把握して、コンクリートポンプＰを適切に動作させるために各ソレノイドに指示信号を出力する。なお、本実施例において制御装置Ｃはプログラマブルロジックコントローラ（略してＰＬＣ）を用いているが、その他の制御装置を用いてもよい。

図９は操作装置ＲＣを示した図である。操作装置ＲＣは、操作装置ＲＣの主電源スイッチ５１と、コンクリートポンプＰの生コンクリート圧送作業を開始するためのポンプ起動スイッチ５２と、エンジンの回転数を増減させる回転数スイッチ５３ａ，５３ｂと、コンクリートポンプＰの吐出量を増減させる吐出コントロールスイッチ５４ａ、５４ｂと、ブーム装置Ｂを左右に旋回させる右旋回スイッチ５５ａ及び左旋回スイッチ５５ｂと、各ビームを起伏回動させるビーム起伏スイッチ５６ａ〜５６ｈと、ブーム装置Ｂの動作速度を調整するブーム速度コントロールスイッチ５７ａ，５７ｂとを備えている。

回転数スイッチの「高」スイッチ５３ａを押下するとエンジンＥｎを現在の回転数よりも高い回転数にて動作させる指示を、「低」スイッチ５３ｂを押下すると現在の回転数よりも低い回転数にて動作させる指示を制御装置Ｃに出力する。そして、制御装置Ｃは回転数指示に基づきエンジンＥｎのガバナに指示を出力し、エンジンＥｎの回転数を増減させる。

吐出コントロールスイッチの「増」スイッチ５４ａを押下すると、第１油圧ポンプＰＵ１の押しのけ容積を増加させて吐出量を増加させる指示を、「減」スイッチ５４ｂを押下すると吐出量を減少させる指示を制御装置Ｃに出力する。そして、制御装置Ｃは吐出量指示に基づき斜板７０ａの傾きを変化させる。

各スイッチは、作業者が押下し続ける間はそのスイッチに割り当てられた指示を制御装置Ｃに出力するように構成している。各スイッチを複数回押下するいわゆるインチング操作により指示するようにしてもよく、押しボタン式のスイッチではなくジョイスティック式などにより指示するようにしてもよい。

以上のごとく構成されたコンクリートポンプ車Ｖの動作について説明する。
まずブーム装置Ｂを動作させることでブームの先端１３５を打設位置まで展開する。そして、生コンクリートを圧送する場合には、まず、Ｓバルブ３３及びポンプシリンダ２１，２２を作動させる。すなわち、右側のバルブ駆動シリンダ３４ｂを伸長させてＳバルブ３３をバルブケーシング３１内で右側に揺動させ、Ｓバルブ３３の吸入口３３ｂを右側のポンプシリンダ２１の吐出端２２ｂに接続し、吐出配管３５と右側のポンプシリンダ２２とを連通させる。
その状態で左側ポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａを前方に移動させるとともに、右側のポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａを後方に移動させて、左側のポンプシリンダ２１内にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸入する。

両駆動シリンダ２３，２４には、駆動ピストン２３ａ，３４ｂがセンターフレーム２６側のストロークエンドに達した位置にあることを検知する近接センサＬＳ３，ＬＳ４を備えている。左側の駆動シリンダ２４がセンターフレーム２６の直前まで移動し、近接センサＬＳ４が駆動ピストン２４ａを検知してストロークエンドに達すると、制御装置ＣはＳバルブの揺動を開始させる。即ちバルブ切換弁Ｖ３を切り換えることで、左側のバルブ駆動シリンダ３４ａを伸長させてＳバルブ３３を左側に揺動させ、Ｓバルブ３３を左側のポンプシリンダ２１に連通させる。近接センサＬＳ２が連結アーム３４ｃを検知すると、Ｓバルブ３３の左揺動が完了したと制御装置Ｃは判断する。
この状態で一対のポンプピストン２１，２２を前記と逆の作動をさせる。つまり、右側ポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａを前方に移動させるとともに、左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａを後方に移動させる。これにより、右側のポンプシリンダ２２は、その内部にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸い込み、左側のポンプシリンダ２１は、その内部に吸入しておいた生コンクリートをＳバルブ３３に押し出すとともに吐出配管３５内に圧送する。近接センサＬＳ３が左側の駆動ピストン２３ａを検知してセンターフレーム２６側のストロークエンドに達したことを検知すると、Ｓバルブ３３を右揺動させて、Ｓバルブ３３を右側のポンプシリンダ２２と連通させる。この近接センサＬＳ１の検知によりＳバルブ３３の右揺動が完了したと判断すると、再びポンプピストン２１ａを前方移動とポンプピストン２２ａを後方移動とを開始させる。
上記作動を繰り返すことによりバルブケーシング３１内の生コンクリートを吐出配管３５に連続的に圧送することができる。

なお、本実施例では近接センサＬＳ１〜ＬＳ４を用いて電気信号に基づいてコンクリートポンプＰを駆動させたが、油圧シーケンス、即ち各シリンダのストロークエンドにパイロット油路を設け、パイロット圧によりシリンダの駆動を制御するようにしてもよい。

打設準備のために粘性の低い先送りモルタルを圧送する場合には、通常のＳバルブ３３の揺動速度では速すぎてホッパＨから先送りモルタルが飛散してしまうことがある。そこで、先送りモルタルを圧送する前に、作業者は揺動速度を低速にするようコンクリートポンプ車Ｖに設けた制御パネルのスイッチ（図示せず）を操作する。すると、制御装置ＣはソレノイドＳＯＬ４１を励磁して、切換弁８４２を右位置に切り換える（図６（ａ）参照）。これにより第一油路８４１ａ（主流路）は連通しているが、第二油路８４１ｂ〜第五油路８４１ｅ（副流路）は遮断されている。するとアキュムレータ８３に蓄圧された作動油は、第一油路８４１のみを通ってバルブ切換弁Ｖ３に流れるため、絞り８４３の効果と相乗してその流量は少なくなる。Ｓバルブ駆動手段３４に単位時間あたりに流れこむ作動油量が減少すれば自ずと両バルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂの伸長速度は遅くなり、結果、Ｓバルブ３３の揺動速度も遅くなる。
これにより、先送りモルタルがホッパＨから飛散してしまうことを抑制することができる。

先送りモルタルの圧送が終わり通常の打設を行う時には、作業者は前述の制御パネルのスイッチを操作して低速指示を解除する。すると制御装置ＣはソレノイドＳＯＬ１０への励磁出力を終了して切換弁８４２は中央位置に戻し、副流路のうち第二油路８４１ｂは第五油路８４１ｅと連通する。するとアキュムレータ８３から吐出された作動油は副流路の一部を通ってバルブ切換弁Ｖ３に流れるため、Ｓバルブ３３の揺動速度を増加させることができる。これによりＳバルブ３３の揺動時間が短縮され、揺動時間を短縮すれば一方のポンプシリンダの吐出終了から他方のポンプシリンダの吐出開始までの時間を短くすることができるため、生コンクリート圧送時の脈動を抑制することができる。
なお、制御パネルのスイッチを操作して高速で揺動するように指示した時には、制御装置ＣはソレノイドＳＯＬ４２を励磁して副流路を全て連通する（図６（ｂ）参照）。すると、アキュムレータ８３から吐出された作動油は副流路の全ての油路を通ることができるため、バルブ切換弁Ｖ３に流れる作動油量をさらに増加させることができ、Ｓバルブ３３の揺動速度をさらに増加させることができる。

Ｓバルブ３３の揺動時に、固形物（骨材やコンクリートが固化したもの）が噛み込んでしまい、Ｓバルブの揺動が完了していない場合の動作について説明する。噛み込みによりＳバルブ３３の揺動が完了していない状態であれば、一方のポンプシリンダの吐出端２１ｂ，２２ｂはＳバルブ３３に連通するとともにホッパＨとも連通している。この状態のままポンプシリンダ２１，２２を駆動させると、ポンプリンダ２１，２２から吐出された生コンクリートはＳバルブ３３に吐出されず、ホッパＨに戻ってしまう。また、Ｓバルブ３３はホッパＨと連通しているため、逆流することも起こってしまう。
そこで、一刻も早く噛み込みを解消し、揺動を完了させる必要がある。

制御装置Ｃは、近接センサＬＳ１，ＬＳ２のいずれか一方が連結アーム３４ｃを検知した出力信号により、Ｓバルブ３３が第１切換位置又は第２切換位置のいずれかにあることを把握している。
Ｓバルブ３３を第１切換位置（左）から第２切換位置（右）に揺動する場合を例に説明する。第１切換位置にあるＳバルブ３３の揺動開始直前までは近接センサＬＳ２は検知状態である一方、近接センサＬＳ１は非検知状態である。ここからバルブ切換弁Ｖ３を切り換えて右揺動を開始すると連結アーム３４ｃの移動により、近接センサＬＳ２は検知状態から非検知状態に変化する。この時から制御装置Ｃはタイマをスタートさせて、揺動時間を計時する。Ｓバルブ３３が第２切換位置まで揺動を完了すれば近接センサＬＳ１が非検知状態から検知状態に変化するため、制御装置Ｃは近接センサＬＳ１の出力信号によりＳバルブ３３の切り換え完了を判断することができる。即ち、近接センサＬＳ１の出力信号が変化せず、タイマの計時時間が通常のＳバルブ３３の揺動に要する時間（例えば１秒）を経過した時は、固形物の噛み込みによりＳバルブ３３の揺動が完了していない状態であると判断する。

Ｓバルブ３３の揺動が完了していないとき、制御装置ＣはソレノイドＳＯＬ３０を励磁する一方、駆動シリンダ２３，２４の動作方向を切り換える切換弁Ｖ１には信号を出力しない。ソレノイドＳＯＬ３０の励磁により第１油圧ポンプＰＵ１の吐出油路６１とロジック弁９１のパイロットポート９１ｃとは遮断され、ポペット９１ｄはＢポート９１ｂから導入された作動油圧により開放される（図７（ｂ）参照）。これにより、第１油圧ポンプＰＵ１から吐出された作動油は、第一連結油路９０ａから第二連結油路９０ｂを経由してバルブ切換弁Ｖ３に流入する。

Ｓバルブ３３の切り換えに要する力は比較的小さくてもよく、Ｓバルブ用油圧源８の吐出圧は低く設定されている。第１油圧ポンプＰＵ１の吐出圧は駆動シリンダ２１，２２を駆動するために高圧に設定されており、その高圧の作動油はＳバルブ３３を揺動させる力を増加させることができる。これにより、Ｓバルブ３３は噛み込んだ固形物を破壊しながら、揺動動作を完了させることができる。このとき、Ｓバルブは従来の制御のように第１切換位置に戻さないため、揺動時間が長くなることはない。
また、Ｓバルブ３３の切り換えは一瞬で完了するため、アキュムレータ８３のように一時的に吐出するような油圧源を用いることで、高圧の油圧ポンプを用いるときに比べて安価に製造することができるようにしている。アキュムレータ８３は、蓄圧された作動油を長時間にわたって持続的に作動油を吐出することはできないため、噛み込みによりＳバルブ３３が停止したまま作動油を吐出し終えたてしまうと、Ｓバルブ３３を揺動させることができなくなってしまう。しかしながら、連結回路９により第１油圧ポンプＰＵ１から作動油の供給を受けることができるため、Ｓバルブ３３の切り換えを完了させることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。例えば、上記実施例ではＳバルブを揺動するための油圧源として主にアキュムレータ８３に蓄圧した作動油を用いるようにしたが、油圧ポンプを用いるようにしてもよい。また、副流路の連通と遮断とを切り換える切換弁として３位置弁を用いて３段階に流路を切り換えるようにしたが、２位置弁などの他の切換弁を用いて副流路の連通と遮断との切り換えをおこなったり比例弁を用いて流量を無段階に調整したりしてもよく、流量の調整を必要としない場合は流量調整手段８４を省略するようにしてもよい。

上記実施例では、ロジック弁９１，切換弁９２，シャトル弁９３を図５に示したように接続することで連結回路９を構成したが、その接続は図示した例に限らない。また、ロジック弁９１やシャトル弁９３を用いずに切換弁にて連通および遮断を行うように構成してもよい。

上記実施例ではコンクリートポンプＰはコンクリートポンプ車Ｖとして車両に搭載し、油圧ポンプを車両のエンジンＥｎを利用して駆動したが、コンクリートポンプＰを車両に搭載しない所謂定置式のコンクリートポンプに採用してもよい。また、エンジンＥｎに限らず、電動モータを使用してもよい。

Ｐコンクリートポンプ
２コンクリートポンプ本体
２１左側のポンプシリンダ
２２右側のポンプシリンダ
２３左側駆動シリンダ
２３ａ駆動ピストン
２４右側の駆動シリンダ
２４ａ駆動ピストン
３バルブ装置
３３Ｓバルブ
３４Ｓバルブ駆動手段
３４ａバルブ駆動シリンダ
３４ｂバルブ駆動シリンダ
ＰＵ１第１油圧ポンプ（第１油圧源）
７０アキシャルピストンポンプ
７０ａ斜板
８Ｓバルブ用油圧源（第２油圧源）
８０ギヤポンプ
８３アキュムレータ
９連結回路
９０連結油路
９０ａ第一連結油路
９０ｂ第二連結油路
９１ロジック弁
９１ａＡポート
９１ｂＢポート
９１ｂポート
９１ｃパイロットボート
９１ｃパイロットポート
９１ｄポペット
９１ｅスプリング
９２切換弁
９３シャトル弁
９３高圧優先形シャトル弁
９３ａ左ポート
９３ｂ右ポート
９３ｃ中央ポート
９３ｄスプール
９４ａパイロット油路
９４ｂパイロット油路
９４ｃパイロット油路
９４ｄパイロット油路
９４ｅパイロット油路
ＳＯＬ３０ソレノイド
Ｃ制御装置
Ｈホッパ
ＲＣ操作装置
Ｅｎエンジン

Claims

第１油圧源から送られた作動油により伸縮する一対の駆動シリンダと、
駆動シリンダに連結した一対のポンプリンダと、
両ポンプシリンダの吐出端と連通しコンクリートを投入するホッパと、
吐出配管を一方のポンプシリンダの吐出端と接続する第１切換位置と、他方のポンプシリンダと接続する第２切換位置との間を移動可能なＳバルブと、
第２油圧源から送られた作動油により駆動し、Ｓバルブを第１・第２切換位置間を揺動させるＳバルブ駆動手段と、
第１油圧源とＳバルブ駆動手段とを連結する連結手段と、
連結手段を遮断し、Ｓバルブの切換が完了しない場合に連結手段を開放する制御手段とを備えたことを特徴とするコンクリートポンプ。