JP3519038B2 - ケリーバを有する建設装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先端にバケットや
ドリル等が取り付けられるケリーバを回転駆動して、杭
孔等を形成するケリーバを有する建設装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平９−３２８９８６号公
報にあるように、傾倒可能に支持したブームの先端シー
ブに主巻ウインチから繰り出したワイヤを巻き掛け、ワ
イヤにバケットやドリル等が取り付けられたケリーバを
吊り下げている。そして、ケリーバを駆動機構に摺動可
能に挿通し、駆動機構によりケリーバを回転駆動して、
杭孔等を掘削する建設装置が知られている。

【０００３】このような建設装置では、杭孔掘削以外
に、鉄筋の吊り込み、トレミー管の吊り込み、敷鉄板の
吊り込み等、補助吊り作業も行っている。その際、図４
に示すように、主巻ウインチ１００にケリーバ１０２を
吊り下げた状態で、バケットやドリル等はケリーバ１０
２から取り外す。

【０００４】ケリーバ１０２は、補助吊り作業の障害と
ならないように、ブーム１１０側に引き込んだ状態と
し、主巻ウインチ１００は、ブレーキを掛けてドラムの
回転を止め、ケリーバ１０２が落下しないようにしてか
ら、補助ウインチ１０４から繰り出したワイヤ１０６に
吊り荷１０８を吊り下げる。補助吊り作業は、吊り荷１
０８の移動が目的であるので、作業半径を変えるため
に、ブーム１１０を傾倒させながら、補助ウインチ１０
４を操作している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のものでは、ブーム１１０を傾倒操作すると、図
５に示すように、主巻ウインチ１００のドラムとブーム
１１０の先端シーブとの距離が変わる。この距離は、下
記式に示すように、三角形の公式から求められる。ここ
で、ａはブーム１１０の長さ、ｂは主巻ウインチ１００
の中心とブーム１１０を傾倒可能に支持するフートピン
の中心との距離、Ｌ1 ，Ｌ2 は主巻ウインチ１００のド
ラムとブーム１１０の先端シーブとの距離、α1 ，α2
はブーム１１０の角度である。

【０００６】Ｌ1²＝ａ²＋ｂ²−２ａｂ×ｃｏｓα1 Ｌ2²＝ａ²＋ｂ²−２ａｂ×ｃｏｓα2 ブーム１１０を起こすと主巻ウインチ１００のドラムと
ブーム１１０の先端シーブとの距離が減少し、ブーム１
１０を倒すと主巻ウインチ１００のドラムとブーム１１
０の先端シーブとの距離が増加する。

【０００７】主巻ウインチ１００にはブレーキが掛けら
れているので、距離が変わることにより、ブーム１１０
を起こすとケリーバ１０２が引き下げられ、ブーム１１
０を倒すとケリーバ１０２が持ち上げられる。従って、
ブーム１１０を傾倒する毎に、ケリーバ１０２と回転駆
動機構１１４との間で摺動が生じ、ケリーバ１０２が部
分的に摩耗することになる。

【０００８】補助吊り作業は、頻繁に行われるので、掘
削作業より補助吊り作業の稼動時間の方が長く、補助吊
り作業によりケリーバ１０２の摩耗が進行してしまうと
いう問題があった。本発明の課題は、補助吊り作業によ
るケリーバの摩耗を低減したケリーバを有する建設装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、装置本体に傾倒可能に支持したブームの先端シーブ
に主巻ウインチから繰り出したワイヤを巻掛けると共
に、該ワイヤにケリーバを吊下げ、該ケリーバを回転駆
動する駆動機構に前記ケリーバを摺動可能に挿通したケ
リーバを有する建設装置において、前記主巻ウインチを
制御して、前記ブームが倒された際には前記ワイヤを繰
り出し、前記ブームが起こされた際には前記ワイヤを巻
き上げて、前記ケリーバと前記駆動機構との摺動を抑制
するケリーバ制御手段を備えたことを特徴とするケリー
バを有する建設装置がそれである。

【００１０】また、前記ブーム傾倒時の角速度を検出す
る角速度検出手段を備え、前記ケリーバ制御手段は、前
記角速度検出手段により検出された前記ブームの角速度
に応じて前記主巻ウインチを制御し、前記ブームが倒さ
れた際には前記ワイヤを繰り出し、前記ブームが起こさ
れた際には前記ワイヤを巻き上げるように構成してもよ
い。あるいは、前記ブームの傾倒方向を検出する傾倒方
向検出手段を備え、前記ケリーバ制御手段は、前記傾倒
方向検出手段により検出された前記ブームの傾倒方向に
応じて前記主巻ウインチを制御し、前記ブームが倒され
た際には前記ワイヤを繰り出し、前記ブームが起こされ
た際には前記ワイヤを巻き上げるように構成してもよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本実施形態のケリーバを有す
る建設装置は、前述した図４に示す建設装置に図１に示
す油圧回路を適用しており、前述した部材と同じ部材に
ついては同一番号を付して詳細な説明を省略する。

【００１２】油圧回路には、図１に示すように、主巻ウ
インチ１００の油圧モータ１、補助ウインチ１０４の油
圧モータ２が設けられており、更に、ブーム１１０を傾
倒駆動するブーム傾倒用ウインチの油圧モータ４も設け
られている。油圧モータ１には、パイロット操作切換弁
６が接続されており、パイロット操作切換弁６は、油圧
ポンプ８と油圧モータ１とを接続して油圧モータ１の駆
動によりワイヤ１１２を巻き上げる巻上げ位置６ａ、油
圧モータ１との接続を遮断する停止位置６ｂ、油圧ポン
プ８と油圧モータ１とを接続して油圧モータ１の駆動に
よりワイヤ１１２を繰り出す巻下げ位置６ｃを備えてい
る。

【００１３】また、パイロット操作切換弁６は、パイロ
ット圧の導入により切換操作されるもので、パイロット
操作切換弁６へのパイロット圧は、図示しない主巻ウイ
ンチ用操作レバーに応じて操作される操作弁１０，１２
を介して、油圧ポンプ１４から導入される。

【００１４】主巻ウインチ用操作レバーが巻上げ側に操
作されると、操作弁１０、パイロット流路１６を介して
パイロット操作切換弁６にパイロット圧が導入されて、
巻上げ位置６ａに切り換えられる。また、主巻ウインチ
用操作レバーが巻下げ側に操作されると、操作弁１２、
パイロット流路１８を介してパイロット操作切換弁６に
パイロット圧が導入されて、巻下げ位置６ｃに切り換え
られる。

【００１５】両パイロット流路１６，１８には、それぞ
れ電磁切換弁２０，２２が介装されており、電磁切換弁
２０，２２は、励磁信号が入力されたときに油圧ポンプ
１４からのパイロット圧を電磁比例減圧弁２４，２６を
介してパイロット流路１６，１８に導入する制御位置２
０ａ，２２ａと、非励磁のときにはパイロット流路１
６，１８を連通する非制御位置２０ｂ，２２ｂとを備え
ている。電磁比例減圧弁２４，２６は励磁信号の大小に
応じて油圧ポンプ１４からのパイロット圧を減圧する周
知のものである。尚、油圧ポンプ８の吐出側と油圧タン
ク２８とは、リリーフ弁３０を介して接続されている。

【００１６】一方、補助ウインチ１０４の油圧モータ２
にも、同様のパイロット操作切換弁３２が接続されてお
り、パイロット操作切換弁３２は、巻上げ位置３２ａ、
停止位置３２ｂ、巻下げ位置３２ｃを備えている。図示
しない補助ウインチ操作レバーの操作により切り換えら
れる操作弁３４，３６を介して、油圧ポンプ１４からパ
イロット圧が導入されて、パイロット操作切換弁３２が
切り換えられ、油圧ポンプ３８からの高圧作動油が油圧
モータ２に供給される。

【００１７】ブーム傾倒用ウインチの油圧モータ４に
も、同様のパイロット操作切換弁４０が接続されてお
り、パイロット操作切換弁４０は、巻上げ位置４０ａ、
停止位置４０ｂ、巻下げ位置４０ｃを備えている。図示
しない傾倒用ウインチ操作レバーの操作により切り換え
られる操作弁４２，４４を介して、油圧ポンプ１４から
パイロット圧が導入されて、パイロット操作切換弁４０
が切り換えられ、油圧ポンプ３８からの高圧作動油が油
圧モータ４に供給される。

【００１８】本実施形態では、ブーム１１０を起こし側
に操作する際に切り換えられる操作弁４２の切換による
パイロット圧の上昇を検出する起こし検出圧力スイッチ
４６、及びブーム１１０を倒し側に操作する際に切り換
えられる操作弁４４の切換によるパイロット圧の上昇を
検出する倒し検出圧力スイッチ４８が設けられている。
また、補助吊り作業等の際に選択的に操作されるモード
選択スイッチ６２と、エンコーダ等を用いたブーム１１
０の傾倒角度を検出するブーム角度検出器６４が設けら
れている。

【００１９】前述した電磁切換弁２０，２２、電磁比例
減圧弁２４，２６、起こし検出圧力スイッチ４６、倒し
検出圧力スイッチ４８、モード選択スイッチ６２、ブー
ム角度検出器６４は制御回路５０に接続されており、制
御回路５０は、図２に示すように、周知のＣＰＵ５２、
ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６を論理演算回路の中心として構
成され、外部と入出力を行う入出力回路５８にコモンバ
ス６０を介して相互に接続されている。

【００２０】ＣＰＵ５２は、起こし検出圧力スイッチ４
６、倒し検出圧力スイッチ４８、モード選択スイッチ６
２、ブーム角度検出器６４からの信号を入出力回路５８
を介して入力する。一方、これらの信号及びＲＯＭ５
４、ＲＡＭ５６内のデータや予め記憶された制御プログ
ラムに基づいてＣＰＵ５２は、制御量を演算し、その制
御量に基づいて入出力回路５８を介して電磁切換弁２
０，２２、電磁比例減圧弁２４，２６に駆動信号を出力
し、主巻ウインチ１００を制御している。

【００２１】次に、前述した制御回路５０において行わ
れるケリーバ制御処理について、図３のフローチャート
によって説明する。まず、モード選択スイッチ６２が補
助吊りモードに選択されているか否かを判断する（ステ
ップ２００）。補助吊りモードが選択されていないとき
には、本制御処理を一旦終了し、選択されているときに
は、ブーム１１０の角度をブーム角度検出器６４から読
み込む（ステップ２１０）。

【００２２】次に、ブーム１１０が倒し側に操作された
か（ステップ２２０）、起こし側に操作されたか（ステ
ップ２３０）、を判断する。本実施形態では、起こし検
出圧力スイッチ４６からハイレベル信号が出力されたと
きには起こし側に操作されたと判断し、倒し検出圧力ス
イッチ４８からハイレベル信号が出力されたときには倒
し側に操作されたと判断する。尚、操作の検出は、圧力
スイッチ４６，４８に限らず、ブーム角度検出器６４の
角度変化から操作を検出するようにしてもよい。あるい
は、ブーム操作レバーの操作をスイッチ等により検出す
るようにしてもよい。

【００２３】倒し側に操作されたときには、制御量とし
ての巻下げ用電磁比例減圧弁２６に出力する励磁電流レ
ベルを演算する（ステップ２４０）。本実施形態では、
倒し側に操作されたときのブーム１１０の角速度を、ブ
ーム角度検出器６４により検出されるブーム１１０の角
度に基づいて算出する。そして、角速度に応じて、予め
設定されたマップ等を参照して、励磁電流レベルを演算
する。続いて、巻下げ用電磁比例減圧弁２６に演算した
励磁電流レベルに応じた励磁信号を出力し（ステップ２
５０）、巻下げ用電磁切換弁２２に励磁信号を出力して
制御位置２２ａに切り換える（ステップ２６０）。

【００２４】これにより、油圧ポンプ１４からのパイロ
ット圧を、制御量に応じて巻下げ用電磁比例減圧弁２６
により減圧し、電磁切換弁２２を介してパイロット操作
切換弁６に導入する。パイロット操作切換弁６では、導
入されるパイロット圧に応じて巻下げ位置６ｃに切り換
えられ、油圧モータ１が駆動されて、主巻ウインチ１０
０からワイヤ１１２が繰り出される。

【００２５】よって、ブーム１１０が倒された際には、
ブーム１１０の角速度に応じてワイヤ１１２を主巻ウイ
ンチ１００から繰り出して、ブーム１１０の倒しとワイ
ヤ１１２の繰り出しとを同時に行って、ケリーバ１０２
と回転駆動機構１１４との間の摺動を抑制して、ケリー
バ１０２の摩耗を低減させる。

【００２６】即ち、補助吊り作業の際、ブーム１１０の
角度が何度になるまで倒されるか、傾倒用ウインチ操作
レバーの操作だけではわからない。ブーム１１０が倒さ
れた後に、ワイヤ１１２を繰り出しても、ケリーバ１０
２と回転駆動機構１１４との摺動は抑制できない。ブー
ム１１０の角度を検出して、角度に基づいてワイヤ１１
２を繰り出しても、制御遅れのために摺動を抑制できな
い。ブーム１１０の倒しとワイヤ１１２の繰り出しとを
同時に行って、摺動を抑制できる。

【００２７】一方、ステップ２３０の処理により、起こ
し側に操作されたと判断したときには、前述したと同様
に、制御量としての巻上げ用電磁比例減圧弁２４に出力
する励磁電流レベルを演算する（ステップ２７０）。巻
上げ用電磁比例減圧弁２４に演算した励磁電流レベルに
応じた励磁信号を出力し（ステップ２８０）、巻上げ用
電磁切換弁２０に励磁信号を出力して制御位置２０ａに
切り換える（ステップ２９０）。

【００２８】これにより、油圧ポンプ１４からのパイロ
ット圧を、制御量に応じて巻上げ用電磁比例減圧弁２４
により減圧し、電磁切換弁２０を介してパイロット操作
切換弁６に導入する。パイロット操作切換弁６では、導
入されるパイロット圧に応じて巻上げ位置６ａに切り換
えられ、油圧モータ１が駆動されて、主巻ウインチ１０
０によりワイヤ１１２が巻上げられる。

【００２９】よって、ブーム１１０が起こされた際に
は、ブーム１１０の角速度に応じて、ワイヤ１１２を主
巻ウインチ１００により巻き上げて、ブーム１１０の起
こしとワイヤ１１２の巻上げとを同時に行って、ケリー
バ１０２と回転駆動機構１１４との間の摺動を抑制し
て、ケリーバ１０２の摩耗を低減させる。

【００３０】尚、本実施形態では、ブーム角度検出器６
４とステップ２４０，２７０の処理の実行とが角速度検
出手段を構成し、起こし検出圧力スイッチ４６、倒し検
出圧力スイッチ４８とステップ２２０，２３０の処理の
実行とが傾倒方向検出手段を構成している。

【００３１】以上本発明はこの様な実施形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々なる態様で実施し得る。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のケリーバを
有する建設装置は、ブームの傾倒に応じてワイヤを繰り
出しあるいは巻き上げることにより、ケリーバと回転駆
動機構との間の摺動を抑制して、ケリーバの摩耗を低減
させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのケリーバを有する
建設装置の油圧回路図である。

【図２】本実施形態の電気系統のブロック図である。

【図３】本実施形態の制御回路で行われるケリーバ制御
処理の一例を示すフローチャートである。

【図４】ケリーバを有する建設装置の正面図である。

【図５】ブームを倒した際の距離の変化を説明する説明
図である。

【符号の説明】

１，２，４…油圧モータ ６，３２，４０…パイロット操作切換弁 ８，１４，３８…油圧ポンプ １０，１２，３４，３６，４２，４４…操作弁 １６，１８…パイロット流路 ２０…巻上げ用電磁切
換弁 ２２…巻下げ用電磁切換弁 ２４…巻上げ用電磁比
例減圧弁 ２６…巻下げ用電磁比例減圧弁 ４６…起こし検出圧力
スイッチ ４８…倒し検出圧力スイッチ ５０…制御回路 ６２…モード選択スイッチ ６４…ブーム角度検出
器 １００…主巻ウインチ １０２…ケリーバ １０４…補助ウインチ １０６，１１２…ワイ
ヤ １０８…吊り荷 １１０…ブーム １１４…回転駆動機構

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に傾倒可能に支持したブームの
   先端シーブに主巻ウインチから繰り出したワイヤを巻掛
   けると共に、該ワイヤにケリーバを吊下げ、該ケリーバ
   を回転駆動する駆動機構に前記ケリーバを摺動可能に挿
   通したケリーバを有する建設装置において、前記主巻ウインチを制御して、前記ブームが倒された際
   には前記ワイヤを繰り出し、前記ブームが起こされた際
   には前記ワイヤを巻き上げて、前記ケリーバと前記駆動
   機構との摺動を抑制する ケリーバ制御手段を備えたこと
   を特徴とするケリーバを有する建設装置。
2. 【請求項２】 前記ブーム傾倒時の角速度を検出する角
   速度検出手段を備え、 前記ケリーバ制御手段は、前記角速度検出手段により検
   出された前記ブームの角速度に応じて前記主巻ウインチ
   を制御し、前記ブームが倒された際には前記ワイヤを繰
   り出し、前記ブームが起こされた際には前記ワイヤを巻
   き上げることを特徴とする請求項１記載のケリーバを有
   する建設装置。
3. 【請求項３】 前記ブームの傾倒方向を検出する傾倒方
   向検出手段を備え、 前記ケリーバ制御手段は、前記傾倒方向検出手段により
   検出された前記ブームの傾倒方向に応じて前記主巻ウイ
   ンチを制御し、前記ブームが倒された際には前記ワイヤ
   を繰り出し、前記ブームが起こされた際には前記ワイヤ
   を巻き上げることを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載のケリーバを有する建設装置。