JP3701917B2

JP3701917B2 - 昇降制御手段

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Publication number: JP3701917B2
Application number: JP2002015291A
Authority: JP
Inventors: 隆典山崎; 延浩松澤
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: JP2003213682A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下端部に螺旋状の羽根を設けた鋼管杭などを、回転駆動装置によって回転させながらリーダに沿って昇降させる昇降装置の昇降制御手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば杭打機は、図６に示すように、下部走行体１０１に上部旋回体１０２が旋回可能に設けられ、上部旋回体１０２の前部にリーダ１０３がバックステーシリンダ１０４によって起伏可能に支持されている。立設されたリーダ１０３には、そのガイドパイプ１０５を摺動するように昇降装置１１０が装着され、その昇降装置１１０には鋼管杭などに回転を与えるオーガ１２０が一体に構成されている。従って、こうした杭打機１００よれば、オーガ１２０に鋼管杭などを連結し、そのオーガ１２０によって回転を与えるとともに、昇降装置１１０がリーダ１０３に沿って下降することで鋼管杭などが地盤に回転圧入される。
【０００３】
昇降装置１１０をリーダ１０３に沿って昇降させる方法としては、例えばリーダ１０３に取り付けられたラックに、昇降装置１１０自身が有する油圧モータ１１１で回転するピニオンを噛み合わせ、その油圧モータ１１１の駆動によって昇降装置をリーダ１０３に沿って昇降させるものがある。また、別の方法によって昇降装置１１０を昇降させるものとしては、リーダ１０３の上下に設けたスプロケットに昇降装置を連結したチェーンを掛け渡し、そのスプロケットを油圧モータで回転させることによってチェーンを所定方向に送り出して昇降装置をリーダに沿って昇降させるチェーン式などもある。
【０００４】
ところで、鋼管杭が螺旋状の羽根を持つ場合、オーガ１２０によって回転さえ与えればその羽根が地盤に食い込んで鋼管杭が自ら推力を発生し、昇降装置１１０の押し込み力がなくてもオーガ１２０からの回転トルクによって自然と地盤に打ち込まれる。
一方、回転圧入する鋼管杭は周囲の地盤を圧密しながら地中へ打ち込まれるが、支持力を高めた杭を造るには周囲の地盤を乱すことなく回転圧入することが必要である。従って、そのためには鋼管杭に回転を与えて一緒に下降する昇降装置が、回転圧入時の鋼管杭を強く押し込んだり逆に圧入を制限して上方に引っ張ってしまうことのないように、その降下速度を鋼管杭の羽根ピッチに合わせる必要がある。
【０００５】
こうした点については、油圧モータの駆動速度を調整して降下速度を鋼管杭の羽根ピッチに合わせることで対応が可能である。しかし、その操作には多大な労力を要し、しかも高度の熟練を要するという問題があった。そこで従来から、例えば特開平８−２６９９６４号公報（第１従来例）や特開２００１−９８８７９号公報（第２従来例）などには、昇降装置を昇降させるための油圧モータの回転をフリーにして、昇降装置１１０をオーガ１２０に連結させた鋼管杭に載せるように重量をあずけた格好としてしまい、鋼管杭の回転圧入に従って昇降装置を自由降下させるものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昇降装置の自由降下は、羽根付きの鋼管杭などを地盤を乱さずに回転圧入させる場合等に有効であるが、図６に示すようにリーダ１０３の所定位置にある昇降装置１１０を誤って自由降下させてしまったような場合には、昇降装置１１０が急降下して杭打機１００が破損したり、危険な状況になることが予想される。
【０００７】
こうした昇降装置の自由降下は、油圧モータに油圧ポンプからの作動油を供給するための油圧回路の切り換えによって行っている。前記第１及び第２従来例では、昇降装置の昇降を操作するコントロールバルブが中立の状態で、短絡弁が切り換えられることによって自由降下させるようにしている。そのため、その短絡弁が簡単なスイッチ操作によって切り換えられてしまうものであれば、スイッチが何らかのはずみで入ってしまい、不用意に昇降装置１１０が急降下することが考えられる。
また、前記第１及び第２従来例の場合、油圧モータを回転させて昇降させる上昇及び動力降下をコントロールバルブの操作により行う一方、自由降下の操作は切換弁によって行っている。そのため、自由降下を行っているときに急な停止が必要な場合に、とっさの判断で操作の区別がつかずに素早く適切に対応できない問題もあった。
【０００８】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、昇降装置の不用意な自由降下をなくし、操作性の良い昇降制御手段を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の昇降制御手段は、杭打機のリーダに装着された昇降装置を油圧モータの回転出力によって上昇又は動力降下させ、また油圧モータの回転をフリーにして自由降下させる各々の昇降動作を、油圧モータを駆動させる作動油の供給を制御する油圧回路及びその油圧回路を構成する流体制御機器を制御する電気回路から構成された制御回路と、各々の昇降動作を実行させる状態に制御回路を切り換える操作部とを有して行うものであり、前記操作部は、前記昇降装置の停止及び昇降を中立位置、上昇位置及び降下位置とに切り換えることによって操作可能な昇降レバーに、前記昇降装置を自由降下させる昇降フリースイッチを備え、前記上昇又は動力降下を昇降レバーの上昇位置又は降下位置への切り換えによって行い、前記自由降下を昇降レバーの降下位置への切り換えに加えて昇降フリースイッチの入力動作によって行うようにしたものであることを特徴とする。
【００１０】
よって本発明によれば、オペレータが昇降装置を自由降下させる場合、昇降レバーを降下位置にして昇降フリースイッチを押す２段階の操作を行うようになっているため、単なるスイッチ操作だけの場合のように不用意に自由降下させてしまう誤操作が防止できる。
昇降装置を急速降下させるような作業の場合、動力降下と同様に昇降レバーを降下位置に切り換えるので、昇降フリースイッチを押す前に昇降装置が降下することを認識させることができ、オペレータに安全確保を促す効果がある。
【００１１】
また本発明の昇降制御手段は、次のような実施態様であることが好ましい。
前記操作部は、前記昇降装置の自由降下の停止を昇降レバーの中立位置への切り換えによって行うようにしたものであること。
前記制御回路は、油圧ポンプからの作動油を前記油圧モータに供給する上昇状態及び動力降下状態と、前記油圧モータの入出力ポート間で作動油を循環させる自由降下状態とに前記油圧回路を切り換える電磁弁、及び前記昇降レバーを降下位置に切り換えた際に前記油圧モータへの作動油の供給を断つための電磁弁を備え、前記電気回路に接続された当該各電磁弁のソレノイドの電源との切り換えを前記昇降フリースイッチによって行うようにしたものであること。
【００１２】
前記電気回路が、前記昇降レバーの降下位置への切り換えに応じて動作する第１リレーと、前記昇降フリースイッチのＯＮ操作によって動作する第２リレーとを有し、第１及び第２リレーの動作により前記各電磁弁のソレノイドを通電させ、また昇降フリースイッチを切っても第２リレーを動作状態に維持する自己保持回路を構成したものであること。
前記油圧回路には、前記昇降レバーが降下位置へ切り換えられた際にかかる油圧を検出してＯＮ状態になるプレッシャスイッチが接続され、前記第１リレーが、当該プレッシャスイッチのＯＮ状態によって動作するものであること。
前記電気回路が、前記昇降レバーが降下位置へ切り換えられた際にかかる油圧を検出してＯＮ状態になるプレッシャスイッチと前記昇降フリースイッチとが直列接続されたリレーを有し、そのリレーの動作によって前記各電磁弁のソレノイドを通電させるものであること。
前記電気回路が、前記各リレーの動作により、昇降装置の自由降下を知らせる確認部材を作動させるものであること。
【００１３】
従って、動力降下と同じく自由降下する昇降装置の停止操作も昇降レバーを中立位置に戻すだけなので操作性が良く、緊急時におけるとっさの判断が必要な場合でも適切に対応することができる。
また、自己保持回路を構成したものであれば、昇降フリースイッチを一回押すだけで、後は昇降装置の自由降下が行われ、その際、確認部材が作動して例えば点灯或いは音を発することによってオペレータには動力降下でないことを確認させることができる。
一方で、プレッシャスイッチと昇降フリースイッチとを直列接続した非自己保持型では、自由降下の間常に昇降フリースイッチを押さえ続けていなければならないが、オペレータが現在の作業が自由降下であることを認識することができ、作業の安全からは好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る昇降制御手段の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。先ず、図１に示すように昇降装置１はオーガ６と一体に構成されており、本実施形態では、その昇降装置１をリーダに沿って昇降させる方法にラック・ピニオン式が用いられている。昇降装置１は、リーダのラックを両側から挟み込む一対のピニオンギヤ２ａ〜２ｄを上下に設け、計４個でラックに噛合するものであり、各ピニオンギヤ２ａ〜２ｄには独立して駆動する油圧モータ３ａ〜３ｄがそれぞれに設けられている。一方、この昇降装置１に対して一体に構成されたオーガ６は、ギヤケース７から下方アタッチメント８が突設され、それに連結された鋼管杭などに油圧モータ９からの回転が減速機を介して伝達されるようになっている。
【００１５】
なお、本実施形態ではラック・ピニオン式のものを挙げて説明するが、昇降装置１を昇降させる方法としては、この他にも前述したようにリーダの上下端に配置したスプロケットにチェーンを掛け渡したチェーン式や、昇降装置１にワイヤロープを連結して巻き上げ及び押込力を付与するウインチ式のものがあり、こうした構造のものに対しても同じように、本発明に係る昇降制御手段を適用することができる。
【００１６】
本実施形態の昇降制御手段は、図１に示す昇降装置１を図６に示すように杭打機１００のリーダ１０３に昇降可能に装着した場合、その昇降装置１を昇降させるための油圧モータ３ａ〜３ｄの回転制御を行うものである。更に具体的には、油圧モータ３ａ〜３ｄへ作動油を供給する油圧ポンプ間の油圧回路を、その油圧回路に設けられた電磁弁を動作させるソレノイドなどが接続された電気回路やオペレータが直接扱う操作部分の操作によって制御するようにしたものである。昇降制御手段は、こうした制御回路部（油圧系及び電気系）と操作部とから構成されたものであり、特にオペレータが直接扱う操作部の操作性や安全性に特徴を有している。図２は、そうした操作部を示した図である。
【００１７】
操縦室には、操縦席に座ったオペレータの手が届く位置に、図示するように油圧モータ３ａ〜３ｄの回転、すなわち昇降装置１の昇降及び停止を操作する昇降レバー１０が設置されている。昇降レバー１０は、図の実線で示した中立位置と、前方（図面左側）に倒した上昇位置、そして後方側（図面右側）に倒した降下位置に切り換えられるようになっている。更に本実施形態では、オペレータが昇降レバー１０上端のノブ１１に手をかけた際、指で操作できる位置に昇降フリースイッチ１２が設置されている。
【００１８】
昇降フリースイッチ１２は、油圧モータ３ａ〜３ｄを駆動させる上昇や動力降下の場合とは異なり、油圧モータ３ａ〜３ｄの回転をフリーにして昇降装置１を自重によって自由降下させるためのものである。すなわち、昇降フリースイッチ１２が入れられた場合に、所定の油圧モータ３ａ〜３ｄ同士の入出力ポートが連結し、降下に伴って回転する油圧モータ３ａ〜３ｄ間で作動油を循環させるようにするためのものである。しかし、単に昇降フリースイッチ１２を押しただけでは回転フリーにはならず、後述する制御回路によって、昇降レバー１０が降下側に傾いた状態にあることが条件とされ、昇降レバー１０が中立位置にあるときには昇降フリースイッチ１２は効かないようになっている。
【００１９】
従って、本実施形態の昇降制御手段は、昇降レバー１０と昇降フリースイッチ１２とによって、油圧モータ３ａ〜３ｄを駆動させた上昇、動力降下、及び自由降下の３パターンの切り換えを行うことができるようにしたものである。そして、操作部には昇降フリー確認ランプ１３が設けられ、自由降下状態の場合に点灯してオペレータが確認できるようになっている。
【００２０】
次に、オペレータによる操作部の具体的な操作について説明する。昇降レバー１０が図２の実線で示す中立位置にある場合、油圧モータ３ａ〜３ｄは作動油が供給されず回転も規制され、昇降装置１はリーダの所定位置で停止している。そこで昇降装置１を上昇又は降下させる場合には、操縦席に座ったオペレータが昇降レバー１０を図の二点鎖線で示すように前方或いは後方側に倒す。昇降レバー１０が前方に倒されれば、作動油が供給された油圧モータ３ａ〜３ｄに所定方向の回転が生じてピニオンギヤ２ａ〜２ｄがラックを転動し、昇降装置１がリーダに沿って上昇する。逆に昇降レバー１０が後方に倒されれば、油圧モータ３ａ〜３ｄから逆方向の回転が出力され、それによってピニオンギア２ａ〜２ｄがラックを転動して昇降装置１がリーダに沿って降下する。
【００２１】
更に、オペレータが昇降レバー１０を後方に倒して昇降フリースイッチ１２を押せば、作動油が油圧モータ３ａ〜３ｄ間で循環し、回転がフリーになって昇降装置１が自由降下することになる。従って、例えば螺旋羽根の付いた鋼管杭などをオーガ６によって打ち込む際、鋼管杭の羽根ピッチと昇降装置１の降下速度が合わない場合には、動力降下のときと同様に昇降レバー１０を倒して昇降フリースイッチ１２を押せばよい。すると昇降装置１は、鋼管杭の上に載るようにしてその自重をあずけた状態になり、鋼管杭が螺旋羽根の推進力によって地盤に貫入していくのに従って降下する。そのため、鋼管杭には無理な押し込みや引き上げ力が作用せず、オーガ６の回転だけで地盤を乱さずに鋼管杭を回転圧入させることができる。
【００２２】
なお、後述するような自己保持タイプの制御回路では、昇降フリースイッチ１２を一回押せば後は動力降下と同じように昇降レバー１０を傾けているだけなので、オペレータが作業中に動力降下を行っていると勘違いすことがある。そのため、自由降下の場合には昇降フリー確認ランプ１３が点灯し、昇降装置１の降下状況を確認することができる。
一方、油圧モータ３ａ〜３ｄが駆動した上昇および動力降下、並びに油圧モータ３ａ〜３ｄの回転がフリーな自由降下は、いずれも昇降レバー１０を中立位置に戻すことによって油圧モータ３ａ〜３ｄの回転が規制され、それに伴い昇降装置１の上昇又は降下が停止する。
【００２３】
このように本実施形態の昇降制御手段では、オペレータが昇降装置１を自由降下させる場合、昇降レバー１０の降下側への傾倒と、昇降フリースイッチ１２をＯＮする２段階の操作を行うようになっている。そのため、単なるスイッチ操作だけの場合のような不用意に自由降下させてしまう誤操作が防止できて安全である。
また、昇降装置１を落下させる作業を行うような場合、動力降下と同方向に昇降レバー１０を傾かせるので、昇降フリースイッチ１２を押す前に昇降装置１が降下することを認識させることができ、オペレータに安全確保を促す効果がある。
また、上昇、動力降下及び自由降下の停止操作がいずれも昇降レバー１０を中立位置に戻すだけなので、緊急時におけるとっさの判断が必要な場合でも適切に対応することができる。
また、昇降レバー１０のノブ１１下に設けた昇降フリースイッチ１２は操作性が良い。
【００２４】
次に、こうした昇降レバー１０及び昇降フリースイッチ１２の操作により、昇降装置１を上昇及び動力降下並びに自由降下させるように油圧モータ３ａ〜３ｄの駆動を制御する制御回路の一例について説明する。
図３は、昇降制御手段を構成する制御回路部のなかでも、昇降装置１の油圧モータ３ａ〜３ｄに作動油を送り込むための油圧回路を示した図である。油圧モータ３ａ〜３ｄは、その回転を規制するネガブレーキ４ａ〜４ｄを有しており、スプリングの付勢力によってブレーキをかけ、油圧によってブレーキを解除するようにしたシリンダ５ａ〜５ｄが設けられている。油圧モータ３ａ〜３ｄ及びシリンダ５ａ〜５ｄは、図１に示す昇降装置１に伴って昇降するため、リーダを介して垂らされた油圧ホースによって杭打機本体の油圧ポンプ２１，２２，２３に接続されている。
【００２５】
先ず、油圧モータ３ａ〜３ｄは、コントロールバルブ２５を介して駆動用の油圧ポンプ２１に接続され、コントロールバルブ２５の切り換えによって油圧ポンプ２１から送り出された作動油が油圧モータ３ａ〜３ｄに対してその上昇又は降下側のポートから供給されるようになっている。コントロールバルブ２５と油圧モータ３ａ〜３ｄとの間にはカウンタバランス回路２６が接続され、昇降装置１の降下時の位置保持と安定した昇降動作が行える様になっている。
【００２６】
カウンタバランス回路２６から油圧モータ３ａ〜３ｄ側の上昇側流路４１及び降下側流路４２には電磁弁３１，３２が接続され、各油圧モータ３ａ〜３ｄの上昇側ポートへ連通する上昇側流路回路と、降下側ポートへ連通する降下側流路とを形成するとともに、切り換えによって油圧モータ３ａ，３ｂと油圧モータ３ｃ，３ｄとの間で、一方の上昇側ポートを他方の降下側ポートに接続させて循環流路を形成するように配管されている。
一方、カウンタバランス回路２６の油圧ポンプ２１側にはシャトル弁２７が配管され、ネガブレーキ４ａ〜４ｄのシリンダ５ａ〜５ｄとの間に電磁弁３３が接続されている。電磁弁３３は、油圧モータ３ａ〜３ｄが回転する際に、シリンダ５ａ〜５ｄに油圧ポンプ２１又は、パイロット圧用の油圧ポンプ２２からの油圧が作用するようにしたものである。
【００２７】
パイロット圧用の油圧ポンプ２２には、図２に示した昇降レバー１０の操作によって切り換え可能なリモコンバルブ２８，２９が接続され、そのリモコンバルブ２８，２９の切り換えによって油圧ポンプ２２からのパイロット圧がコントロールバルブ２５の操作ポートｐ１，ｐ２に作用するように配管されている。なお、降下側のリモコンバルブ２９とコントロールバルブ２５との間には電磁弁３４が配管され、コントロールバルブ２５の降下側操作ポートｐ２をタンク３８側に連通させることができるようになっている。また、コントロールバルブ２５の操作ポートｐ２にかかるパイロット圧を検出するプレッシャスイッチ３５が配管されている。
【００２８】
ところで、油圧モータ３ａ〜３ｄが回転フリーとなる自由降下の際、モータリークによって作動油が不足し、バキューム現象によって油圧モータ３ａ〜３ｄに故障が生じるおそれがある。そこで、作動油の不足を補うためチャージ用の油圧ポンプ２３が備えられており、昇降装置１を自由降下させる際には不足する作動油を油圧モータ３ａ〜３ｄへ送り込むようになっている。
【００２９】
次に図４は、昇降制御手段を構成する制御回路部のなかでも、昇降フリースイッチ１２によって操作する電気回路を示した図である。先ず、第１リレー４１がプレッシャスイッチ３５を介して、また第２リレー４２が昇降フリースイッチ１２を介して不図示の電源に接続されている。プレッシャスイッチ３５は、前述したように、コントロールバルブ２５にかかるパイロット圧を検出するものであり、昇降レバー１０の降下操作によってＯＮ状態になる。また、昇降フリースイッチ１２は、オペレータが押したときにＯＮ状態になるａ接点であるが、電気回路は第１リレー４１及び第２リレー４２が自己保持回路を構成して、昇降フリースイッチ１２が離されても動作状態が維持されるようになっている。更に第１リレーには電磁弁３１，３２，３３，３４の各ソレノイド３１ｓ，３２ｓ，３３ｓ，３４ｓ及び昇降フリー確認ランプ１３が接続され、第１及び第２リレー４１，４２の動作によって通電するように構成されている。
【００３０】
続いて、こうした昇降制御手段を構成する制御回路部により昇降装置１を上昇及び動力降下、並びに自由降下させる際の作用を場合を分けて以下に説明する。先ず、図２の実線で示すように昇降レバー１０が中立位置にある場合、油圧回路は図３に示す流路が形成されている。すなわちコントロールバルブ２５は、操作ポートｐ１，ｐ２がリモコンバルブ２８，２９を介してタンク３８に接続され、流路を切り換えるスプールにはパイロット圧が作用していない。そのため、コントロールバルブ２５の流路では、油圧ポンプ２１から送り出された作動油がコントロールバルブ２５を出てタンク３８へと戻され、油圧モータ３ａ〜３ｄには作動油が送られずカウンタバランス回路２６によってブロックされ、かつネガブレーキ４ａ〜４ｄも効いたままの状態になっている。従って、このとき昇降装置１は、ピニオンギヤ２ａ〜２ｄがラックに噛み合てリーダの所定高さ位置に停止されている。
【００３１】
次に、昇降装置１を上昇させる場合には、オペレータによって昇降レバー１０が前方の上昇位置に倒される。昇降レバー１０のこうした操作によって上昇側のリモコンバルブ２８が切り換えられ、コントロールバルブ２５の操作ポートｐ１に油圧ポンプ２２が連通する。コントロールバルブ２５は、操作ポートｐ１側に作用したパイロット圧でスプールが作動し、切り換えられた流路によって油圧ポンプ２１から送り出された作動油が上昇側流路４１へと流れることとなる。
【００３２】
コントロールバルブ２５から上昇側流路４１に流れた作動油は、シャトル弁２７によってパイロット流路４３へと流れ、更に電磁弁３３を通ってブレーキ流路４４へと流れる。そのため、ブレーキ流路４４に接続されたシリンダ５ａ〜５ｄが作動油によって加圧され、油圧モータ３ａ〜３ｄのネガブレーキ４ａ〜４ｄが解除される。一方、カウンタバランス回路２６から更に上昇側流路４１を流れる作動油は、油圧モータ３ａ，３ｂへは直接、そして油圧モータ３ｃ，３ｄへは電磁弁３１を介して各上昇側ポートへと送り込まれていく。そのため、油圧モータ３ａ〜３ｄがそれぞれ所定方向の回転を出力し、ラックに噛み合ったピニオンギヤ２ａ〜２ｄが転動して昇降装置１がリーダに沿って上昇する。
【００３３】
この上昇を止める場合には、オペレータが昇降レバー１０を中立位置に戻せばよい。これによってリモコンバルブ２８が切り換えられ、油圧ポンプ２２と遮断されたコントロールバルブ２５が図３に示す状態に戻る。従って、油圧モータ３ａ〜３ｄは、油圧ポンプ２１から作動油の供給が無くなるとともにカウンタバランス回路２６でブロックされ、かつネガブレーキ４ａ〜４ｄがかかけられて回転が停止し、昇降装置１の上昇が止められる。
【００３４】
次に、昇降装置１を動力降下させる場合には、オペレータによって昇降レバー１０が後方の降下位置に倒される。昇降レバー１０のこうした操作によって降下側のリモコンバルブ２９が切り換えられ、コントロールバルブ２５の操作ポートｐ２に油圧ポンプ２２が連通する。コントロールバルブ２５は、操作ポートｐ２側に作用したパイロット圧でスプールが作動し、切り換えられた流路によって油圧ポンプ２１から送り出された作動油が降下側流路４２へと流れることとなる。
【００３５】
コントロールバルブ２５から降下側流路４２に流れた作動油は、シャトル弁２７によってパイロット流路４３へと流れ、更に電磁弁３３を通ってブレーキ流路４４へと流れる。そのため、ブレーキ流路４４に接続されたシリンダ５ａ〜５ｄが作動油によって加圧され、油圧モータ３ａ〜３ｄのネガブレーキ４ａ〜４ｄが解除される。一方、カウンタバランス回路２６から更に降下側流路４２を流れる作動油は、油圧モータ３ｃ，３ｄへは直接、そして油圧モータ３ａ，３ｂへは電磁弁３２を介して各降下側ポートへと送り込まれていく。そのため、油圧モータ３ａ〜３ｄがそれぞれ所定方向の回転を出力し、ラックに噛み合ったピニオンギヤ２ａ〜２ｄが転動して昇降装置１がリーダに沿って動力降下する。
【００３６】
そして、この動力降下を止める場合には、オペレータが昇降レバー１０を中立位置に戻せば、上昇停止の場合と同様にコントロールバルブ２５が図３に示す状態に戻され、油圧モータ３ａ〜３ｄの回転が停止して昇降装置１の動力降下が止められる。
【００３７】
次に、自由降下を行う場合について説明する。昇降装置１を自由降下させる場合には、オペレータによって昇降レバー１０が後方の降下位置に倒され、昇降フリースイッチ１２が押される（昇降フリースイッチ１２を押しながら昇降レバー１０を倒しても良い）。
この場合、昇降レバー１０が降下側に倒されればリモコンバルブ２９が切り換えられ、そのままではコントロールバルブ２５が切り換えられてしまう。また、リモコンバルブ２９が切り換えられた場合には、その二次側にあるプレッシャスイッチ３５がＯＮ状態になり、第１リレー４１が電源に接続され、図４に示すスイッチｅ，ｆが切り換えられる。なお、昇降フリースイッチ１２が押されていないこの段階では、油圧回路は前述の動力降下の場合と同じ状態である。
【００３８】
一方、昇降フリースイッチ１２が押されると、第２リレー４２が電源に接続され、図４に示すスイッチｇ，ｈが切り換えられる。これにより、各リレー４１，４２のスイッチｇ，ｅを介して昇降フリー確認ランプ１３、ソレノイド３１ｓ，３２ｓ，３３ｓ及びソレノイド３４ｓが電源に接続され、油圧回路上にある各電磁弁３１，３２，３３，３４が切り換えられる。
【００３９】
そこで、電磁弁３４が切り換えられると、コントロールバルブ２５の操作ポートｐ２は、油圧ポンプ２１に接続されたリモコンバルブ２９とは遮断されてタンク３８に連通する。そのため、コントロールバルブ２５は、オペレータが昇降レバー１０を降下位置に倒したままでも中立位置に戻したと同様の状態になり、油圧ポンプ２１からの作動油は油圧モータ３ａ〜３ｄへは供給されない。
また電磁弁３３の切り換わりは、油圧ポンプ２２がブレーキ流路４４を介してシリンダ５ａ〜５ｄに連通し、そのパイロット圧でネガブレーキ４ａ〜４ｄが解除され、油圧モータ３ａ〜３ｄが回転フリー状態になる。
更に、電磁弁３１，３２の切り換えによって、上側一対の油圧モータ３ａ，３ｂと下側一対の油圧モータ３ｃ，３ｄとに分けて、互いに一方の組の各油圧モータ３ａ，３ｂ（３ｃ，３ｄ）の上昇側ポートが、他方の組の各油圧モータ３ｃ，３ｄ（３ａ，３ｂ）の降下側ポートに接続した循環流路が形成される。
【００４０】
こうして、油圧モータ３ａ〜３ｄの回転がフリーになった昇降装置１は、自らを支えることができずに自重で降下する自由降下状態となる。昇降装置１が自由降下する場合、ラックを転動するピニオンギヤ２ａ〜２ｄから逆に油圧モータ３ａ〜３ｄへ回転が与えられ、流路上の作動油が送り出される。そこで、油圧モータ３ａ，３ｂの上昇側ポートから送り出された作動油は、油圧モータ３ｃ，３ｄの降下側ポートから入り、その上昇側ポートから送り出された作動油が再び油圧モータ３ａ，３ｂの降下側ポートに入って循環を繰り返す。なお、このとき各油圧モータ３ａ〜３ｄにおけるモータリークによって作動油が不足しないように、チャージ用の油圧ポンプ２３からチャージ流路４５を通って作動油が供給されている。
【００４１】
電気回路では、昇降フリースイッチ１２が離されてＯＦＦ状態になっても、スイッチｈ，ｆを介して第２リレー４２には電源が接続された状態が維持され、スイッチｇ，ｈが切り換えられたままの自己保持状態となる。従って、昇降レバー１０が降下側に倒されて昇降フリースイッチ１２が押されると、昇降レバー１０を戻してプレッシャスイッチ３５がＯＦＦ状態にならない限り昇降装置１の自由降下が行われることとなる。そのため、昇降フリースイッチ１２を押した後は、オペレータにとって動力降下の操作と異ならないので自由降下なのか分からなくなるおそれがあるが、昇降フリー確認ランプ１３が点灯しているので自由降下であることが確認できる。
【００４２】
昇降装置１の自由降下を停止させる場合には、オペレータが昇降レバー１０を中立位置に戻せば、リモコンバルブ２９が図３に示す状態に切り換えられて油圧ポンプ２２との連通が遮断されてプレッシャスイッチ３５がＯＦＦになる。そのため第１リレー４１の通電が遮断されてスイッチｅ，ｆが切り換えられ、第２リレー４２の通電も遮断されてスイッチｇ，ｈが切り換えられる。そこで、昇降フリー確認ランプ１３が消灯し、ソレノイド３１ｓ，３２ｓ，３３ｓ、及びソレノイド３４ｓの励磁が解かれて各電磁弁３１，３２，３３，３４が図３に示す状態に切り換えられる。電磁弁３１，３２，３３の切り換えにより作動油の循環が停止し、ネガブレーキ４ａ〜４ｄがかかり、油圧モータ３ａ〜３ｄの回転停止にともないピニオンギヤ２ａ〜２ｄの回転も停止して自由降下が止められる。
【００４３】
以上、昇降制御手段の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
昇降レバー１０などオペレータの操作に従って昇降を実行する制御回路については他の形態をとることも可能であり、例えば、電気回路について自己保持型とせず、図５に示すようにプレッシャスイッチ３５と昇降フリースイッチ１２のＯＮによって作動する第２リレー４２にソレノイド３１ｓなどを接続させるようにしてもよい。この場合、オペレータは自由降下させている間、昇降フリースイッチ１２を押さえている必要があるが、現在の作業が自由降下であることを認識することができて、作業の安全からは好ましい。
【００４４】
また、例えば自由降下を知らせる確認部材には、昇降フリー確認ランプ１３でなく確認音を発するものであってもよい。
また、油圧回路には、第１従来例のように、油圧モータの作動油の入出力ポートにそれぞれ接続された流路間を連通・遮断する短絡弁を設けたり、第２従来例のように、油圧モータの上昇側回路にタンクに接続されるバイパス回路を設け、バイパス回路に切換弁を設けるようにしたものであってもよい。
【００４５】
【発明の効果】
よって、本発明は、昇降装置の停止及び昇降を中立位置、上昇位置及び降下位置とに切り換えることによって操作可能な昇降レバーに、昇降装置を自由降下させる昇降フリースイッチを備え、上昇又は動力降下を昇降レバーの上昇位置又は降下位置への切り換えによって行い、自由降下を昇降レバーの降下位置への切り換えに加えて昇降フリースイッチの入力動作によって行うようにしたので、昇降装置の不用意な自由降下をなくし、操作性の良い昇降制御手段を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】昇降装置を示した図である。
【図２】昇降制御手段の操作部を示した図である。
【図３】昇降制御手段の制御回路部のうち油圧回路を示した図である。
【図４】昇降制御手段の制御回路部のうち電気回路を示した図である。
【図５】昇降制御手段の制御回路部のうち電気回路を示した図である。
【図６】昇降装置を装着した杭打機を示した図である。
【符号の説明】
１昇降装置
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄピニオンギヤ
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ油圧モータ
１０昇降レバー
１２昇降フリースイッチ
１３昇降フリー確認ランプ
２１，２２，２３油圧ポンプ
２５コントロールバルブ
２８，２９リモコンバルブ

Claims

杭打機のリーダに装着された昇降装置を油圧モータの回転出力によって上昇又は動力降下させ、また油圧モータの回転をフリーにして自由降下させる各々の昇降動作を、油圧モータを駆動させる作動油の供給を制御する油圧回路及びその油圧回路を構成する流体制御機器を制御する電気回路から構成された制御回路と、各々の昇降動作を実行させる状態に制御回路を切り換える操作部とを有して行うものであり、
前記操作部は、前記昇降装置の停止及び昇降を中立位置、上昇位置及び降下位置とに切り換えることによって操作可能な昇降レバーに、前記昇降装置を自由降下させる昇降フリースイッチを備え、前記上昇又は動力降下を昇降レバーの上昇位置又は降下位置への切り換えによって行い、前記自由降下を昇降レバーの降下位置への切り換えに加えて昇降フリースイッチの入力動作によって行うようにしたものであることを特徴とする昇降制御手段。
請求項１に記載する昇降制御手段において、
前記操作部は、前記昇降装置の自由降下の停止を昇降レバーの中立位置への切り換えによって行うようにしたものであることを特徴とする昇降制御手段。
請求項１又は請求項２に記載する昇降制御手段において、
前記制御回路は、油圧ポンプからの作動油を前記油圧モータに供給する上昇状態及び動力降下状態と、前記油圧モータの入出力ポート間で作動油を循環させる自由降下状態とに前記油圧回路を切り換える電磁弁、及び前記昇降レバーを降下位置に切り換えた際に前記油圧モータへの作動油の供給を断つための電磁弁を備え、前記電気回路に接続された当該各電磁弁のソレノイドの電源との切り換えを前記昇降フリースイッチによって行うようにしたものであることを特徴とする昇降制御手段。
請求項３に記載する昇降制御手段において、
前記電気回路は、前記昇降レバーの降下位置への切り換えに応じて動作する第１リレーと、前記昇降フリースイッチのＯＮ操作によって動作する第２リレーとを有し、第１及び第２リレーの動作により前記各電磁弁のソレノイドを通電させ、また昇降フリースイッチを切っても第２リレーを動作状態に維持する自己保持回路を構成したものであることを特徴とする昇降制御手段。
請求項４に記載する昇降制御手段において、
前記油圧回路には、前記昇降レバーが降下位置へ切り換えられた際にかかる油圧を検出してＯＮ状態になるプレッシャスイッチが接続され、前記第１リレーは、当該プレッシャスイッチのＯＮ状態によって動作するようにしたものであることを特徴とする昇降制御手段。
請求項３に記載する昇降制御手段において、
前記電気回路は、前記昇降レバーが降下位置へ切り換えられた際にかかる油圧を検出してＯＮ状態になるプレッシャスイッチと前記昇降フリースイッチとが直列接続されたリレーを有し、そのリレーの動作によって前記各電磁弁のソレノイドを通電させるものであることを特徴とする昇降制御手段。
請求項４乃至請求項６のいずれかに記載する昇降制御手段において、
前記電気回路は、前記各リレーの動作により、昇降装置の自由降下を知らせる確認部材を作動させるようにしたものであることを特徴とする昇降制御手段。