JP4040856B2

JP4040856B2 - Telescopic control device for telescopic boom

Info

Publication number: JP4040856B2
Application number: JP2001318803A
Authority: JP
Inventors: 洋北山
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP2003118979A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１本の伸縮シリンダにより多段伸縮ブームを構成するブーム段を１段ずつ伸縮させる伸縮ブームの伸縮制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両搭載型クレーンの多段伸縮ブームの伸縮機構として、１本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を１段ずつ伸縮駆動する伸縮機構が実用化されている。この伸縮機構は伸縮シリンダが１本であるため、伸縮機構全体を軽量化できるといる利点を有している。
【０００３】
この伸縮機構は、１本の伸縮シリンダが伸縮ブームに内装されてベースブーム基端部にそのロッド端部が軸支されている。そして、この伸縮機構の特有の構成として、シリンダ・ブーム係脱機構とブーム間連結機構を有している。
【０００４】
前記シリンダ・ブーム係脱機構は、当該伸縮シリンダのシリンダチューブのロッド側端部に配置され、目的とするブームの基端部の連結穴に向けて内蔵する連結ピンを進退することにより選択的にブーム基端部と連結・解除可能とするものである。
【０００５】
前記ブーム間連結機構は、隣接するブームの内側ブーム基端部に配置され、外側ブームの適所に設けられた固定穴に向けて内蔵する固定ピンを進退することにより当該隣接するブーム同士を固定・解除可能とするものである。
【０００６】
前記ブーム間連結機構には、前記伸縮シリンダのシリンダチューブロッド側端部に配置され、目的とするブーム基端部の前記固定ピンの内端に作用して進退駆動する固定ピン駆動手段を備えている。
【０００７】
そして、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記ブーム間連結機構の固定ピン駆動手段により固定ピンを後退させて目的ブームと外側ブームとの固定を解除するブーム間固定解除行程と、前記伸縮シリンダにより目的ブームを伸縮する目的ブーム伸縮行程と、前記ブーム間連結機構による前記固定ピン駆動手段により目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程と、前記シリンダ・ブーム連結手段による前記伸縮シリンダと目的ブーム基端部との連結を解除するシリンダ・ブーム連結解除行程と、前記伸縮シリンダが次の目的ブーム基端部まで伸縮する伸縮シリンダ伸縮行程と、からなる行程を繰り返すことにより前記伸縮ブームの伸縮を行うものである。
【０００８】
ところで、上述した伸縮機構は１本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を１段ずつ伸縮駆動するものであるため、上述した伸縮行程中において伸縮シリンダの伸縮行程に要する時間が発生し、伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間が長時間となっていた。そこで、伸縮ブームを伸長させる際に伸長速度を速くするために伸縮シリンダの伸長時に差動回路を使用することで伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間を短縮するようにしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、差動回路を使用して伸縮シリンダを伸長している時に、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記固定ピン駆動手段により前記ブーム間連結機構による目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程では、伸縮シリンダの伸長速度が速いために、確実に前記各工程における連結ができない課題を有している。
【００１０】
また、伸縮ブームを伸縮させる時に操作される操作方向と操作量を指令する操作レバー（特許請求範囲に記載の操作指令手段に該当する。）を急に中立位置に戻すと、差動回路により伸長速度を速くしているところで停止させるものだから、伸縮シリンダが急に停止しシュックが生じる。
【００１１】
本発明はこのような差動回路を使用したために生じる弊害をなくした伸縮ブームの伸縮制御装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、伸縮ブーム状態検出手段からの検出信号を受け伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構あるいは前記ブーム間連結機構が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段を備え、近傍判別手段が近傍であると判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、請求項１記載において、前記伸縮シリンダの作動を減速させる減速制御手段を備え、前記コントローラは、前記近傍判別手段が近傍を判別した時に減速制御手段に信号を出力して伸縮シリンダの作動を減速させた後に、前記切換手段に信号を出力するように構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、操作指令手段からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する操作量判別手段を備え、操作量判別手段が所定以下の操作量と判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
１本の伸縮シリンダによる伸縮機構の構成
図１は１本の伸縮シリンダによる伸縮機構が使用された６段伸縮ブームの伸縮シリンダに沿った断面図であって、全縮小状態の基端部を示している。伸縮ブーム１０はベースブーム１１内に、セカンドブーム１２、サードブーム１３、フォースブーム１４、フィフスブーム１５、およびトップブーム１６がそれぞれ伸縮自在に嵌挿されて構成されている。１は伸縮シリンダであって、シリンダチューブ２、シリンダチューブロッド側端部３、ロッド４、ロッド端部５とから構成されている。伸縮シリンダ１は、前記伸縮ブーム１０に内装されており、前記ベースブーム１１のベースブーム基端部１１ａに前記伸縮シリンダロッド端部５が軸支されている。以下、１本の伸縮シリンダによる伸縮機構の主要構成を説明する。
（シリンダ・ブーム係脱機構）
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。２０はシリンダ・ブーム係脱機構であって、前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３に配置された連結ピン駆動シリンダ２１、連結ピン駆動レバー２２、連結ピン２３、および前記トップブーム基端部１６ａに配置された連結ボス１６ｃの連結穴１６ｂから構成されている。連結ピン２３は前記伸縮シリンダロッド側端部３を構成するトラニオン部材２５の連結ピン収納穴２６に摺動可能に組み付けられている。連結ピン駆動レバー２２は、前記トラニオン部材２５から上方に一体構成されたサポート２４に揺動可能に軸支されている。図２では連結穴１６ｂは、トップブーム基端部１６ａに設けられたもののみ示しているが、図１で二点鎖線で示すようにセカンドブーム基端部１２ａ、サードブーム基端部１３ａ、フォースブーム基端部１４ａ、フィフスブーム基端部１５ａ、にも同様にそれぞれ連結穴１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、が設けられている。
【００１６】
前記連結ピン２３と連結ピン駆動レバー２２は左右に一対配置されている。連結ピン駆動レバー２２の一端は連結ピン２３に枢着され、その他端は前記連結ピン駆動シリンダ２１のロッド側端部２１ａおよびシリンダ側端部２１ｂにそれぞれ枢着されている。
（ブーム間連結機構）
図２に示す５０はトップブーム１６のブーム間連結機構であって、トップブーム基端部１６ａの固定ピン収納部材１６ｅに摺動可能に組み付けられたトップブーム固定ピン１６ｄとフィフスブーム１５の側面に取付られた固定ボス５２に設けられた固定穴５１および後述する固定ピン駆動手段４０とから構成されている。３３はトップブーム固定ピン１６ｄの内端に位置して設けられた連結部材である。連結部材３３は一部が開口した箱型形状をしており、後述する固定ピン駆動手段の固定ピン駆動レバーと連結可能となっている。図２に示すようにトップブーム固定ピン１６ｄは左右に一対配置されている。同様に、図示しないセカンドブーム基端部１２ａ、サードブーム基端部１３ａ、フォースブーム基端部１４ａ、フィフスブーム基端部１５ａにも同様にそれぞれセカンドブーム固定ピン１２ｄ、サードブーム固定ピン１３ｄ、フォースブーム固定ピン１４ｄ、フィフスブーム固定ピン１５ｄが左右に一対配置されている。
【００１７】
また、上述したフィフスブーム側面に取付られた固定ボス５２の他に、フィフスブーム側面にはその長手方向にトップブーム１６の伸長長さに応じて複数個の固定ボスが配置されており、各固定ボスはそれぞれ固定穴を有している。固定ボスの配置に関しては、ベースブーム１１、セカンドブーム１２、サードブーム１３、フォースブーム１４においてもほぼ同様の構成である。
【００１８】
図３は図２のＢ−Ｂ矢視図である。３４は固定ピン１６ｄのボールロック機構である。前記固定ピン１６ｄにはノッチ３６が切られており、ボールロック機構３４のバネ付勢されたボール３５が当該ノッチ３６にはまり込むことにより、前記固定ピン１６ｄはその先端部５３が前記外側ブームの固定穴５１に入ったブーム間固定位置で位置保持されるようになっている。
（固定ピン駆動手段）
図３に示す４０は固定ピン駆動手段であって、固定ピン駆動シリンダ４１、固定ピン駆動レバー４２、ローラー４４とから構成されている。固定ピン駆動レバー４２は前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３と一体に形成されたサポート４５に揺動自在に軸支されており、かつ左右一対配置されている。固定ピン駆動レバー４２の一端にはローラー４４が回転自在に軸支されており、その他端は前記固定ピン駆動シリンダ４１のロッド側端部４１ａ及びシリンダ側端部４１ｂにそれぞれ枢着されている。
【００１９】
固定ピン駆動手段４０はその全体が伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３と一体構造となっている。そのため、伸縮シリンダ１の伸縮動作により各段ブームの基端部に配置された前記トップブーム１６のブーム間固定手段５０等の固定ピン１２ｄ〜１６ｄのうちの任意の固定ピンの連結部材３３内に前記ローラ４４を位置させることができ、当該固定ピンを駆動することが可能となっている。その際の伸縮シリンダ１の伸縮動作時には、前記固定ピンの内端部に設けられた連結部材３３は一部が開口した箱型形状をしているため、前記固定ピン駆動レバー４２は目的としない固定ピンの連結部材３３の開口部分を通過していくことができるようになっている。
伸縮機構の制御装置の構成
図４に、本願発明の実施の形態に係る伸縮機構の制御装置のブロック図と油圧回路図を示す。
（伸縮機構操作手段）
６０は伸縮機構操作手段であって、伸縮操作レバー６１（請求項記載の操作指令手段に該当する。）、切換操作手段６２、最終ブーム状態入力手段６３、伸縮関連情報表示手段７０とから構成されており、図示しないクレーン運転室内に配置されている。伸縮操作レバー６１は伸縮操作レバーの操作方向と操作量とを電気信号に変換し、コントローラ６５に出力する。切換操作手段６２は、後述する伸縮シリンダ１を差動伸長油路で伸長させる場合と、通常伸縮油路で伸長させる場合とに手動で切換える手段で、切換操作スイッチで構成しており、切換操作手段６２からの切換信号はコントローラ６５に入力される。最終ブーム状態入力手段６３は、前記伸縮機構によって伸縮ブーム１０を伸縮させる際の最終のブーム状態を入力するものであって、後述する伸縮関連情報表示手段７０と一体となって操作されるものである。最終ブーム状態入力手段６３の操作信号も、前記コントローラ６５に出力される。伸縮関連情報表示手段７０は伸縮機構の操作に関する情報を、前記コントローラ６５からの信号によりグラフィック表示するものである。
【００２０】
前記伸縮関連情報表示手段７０はその表示内容を切換可能となっており、図５は前記伸縮関連情報表示手段７０による表示画面を示すものである。ブーム条件を表す伸縮ブームの伸長長さ７１と各段ブームの伸長割合７２が複数表示されており、前記最終ブーム状態入力手段６３に含まれる送り・戻りキーにより箱型カーソル７３を上下に移動できるようになっている。箱型カーソル７３を目的とするブーム条件の行へ移動させたのち、前記最終ブーム状態入力手段６３に含まれるセットキーを操作すると、前記コントローラ６５に目的とする伸縮ブームの最終ブーム状態を入力することができる。選択した最終ブーム状態は、丸印７４により表示される。
（伸縮ブーム状態検出手段）
７５は伸縮ブーム状態検出手段であって、以下の検出手段から構成されている。すなわち、８０はブーム基端位置検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０がどのブームの基端位置に位置しているかを検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。９０はシリンダ長さ検出手段であって、前記伸縮シリンダ１のシリンダ長さを検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。１１０は連結ピン状態検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０により駆動される連結ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。１２０は固定ピン状態検出手段であって、前記固定ピン駆動手段４０により駆動される固定ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。コントローラ６５は、当該シリンダ長さ検出手段９０の検出値および固定ピン状態検出手段１２０に基き、記憶している前記ブーム間固定機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとするのである。
【００２１】
図６は、前記ブーム基端位置検出手段８０の具体例を示すものであって、図１のＤ−Ｄ矢視図である。近接スイッチ８２〜８６がサポート８１、８１を介して前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３に位置するトラニオン２５に取付けられている。１６ｆは前記トップブーム基端部１６ａに取付けられた検出片である。図６は近接スイッチ８６がトップブーム基端部１６ａの検出片１６ｆを検出した状態を表している。同様に他のブーム基端部にも上記近接スイッチ８２〜８５に対応する位置に検出片１２ｆ〜１５ｆが設けられており、前記近接スイッチ８２〜８５が上記検出片をそれぞれ検出するようになっている。この構成により、どの近接スイッチが検出片を検出しているかにより、前記ブーム・シリンダ連結手段２０の連結ピン２３がどのブームの基端部の連結穴に位置しているかが判断できるようになっている。
【００２２】
図１には前記シリンダ長さ検出手段９０が前記伸縮ブーム１０に取付けられた状態を示している。シリンダ長さ検出手段９０はベースブーム基端部１１ａに取付けられており、長さ検出器９５から引き出されたコード９１はガイドローラ９２、９３を介して、前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３のサポート９４に連結されている。伸縮シリンダ１の伸縮動作に伴ない、前記コード９１は長さ検出器９５から出し入れされるようになっており、コード９１の引き出し量により、伸縮シリンダ１のシリンダ長さが検出されるようになっている。
【００２３】
図７は図２のＣ−Ｃ矢視図であって、前記連結ピン状態検出手段１１０の詳細を示したものである。１１２と１１３は前記連結ピン駆動シリンダ２１のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、１１１は前記連結ピン駆動シリンダ２１のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図２はシリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３がトップブーム１６の連結穴１６ｂに入ったシリンダ・ブーム連結状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ１１２が前記検出片１１１を検出するようになっている。前記連結ピン駆動シリンダ２１が駆動され、連結ピン２３の先端部が前記連結穴１６ｂから抜けると、他方の近接スイッチ１１３が前記検出片１１１を検出するようになっている。
【００２４】
図３の１２０は前記固定ピン状態検出手段の具体例を示したものである。１２２と１２３は前記固定ピン駆動シリンダ４１のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、１２１は前記連結ピン駆動シリンダ４１のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図３はトップブーム基端部１６ａの固定ピン１６ｄの先端部５３がフィフスブーム１５の固定穴５１から出たブーム間固定解除状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ１２３が前記検出片１２１を検出するようになっている。前記固定ピン駆動シリンダ４１が駆動され、固定ピン１６ｄの先端部５３が前記固定穴５１に入ると、他方の近接スイッチ１２２が前記検出片１２１を検出するようになっている。
（駆動油圧供給手段）
図４の１００は駆動油圧供給手段であって、前記コントローラ６５からの信号を受取り、伸縮機構を構成する前記伸縮シリンダ１、シリンダ・ブーム係脱機構２０、固定ピン駆動手段４０を駆動するものである。
【００２５】
図４は前記駆動油圧供給手段１００を構成する具体的な油圧回路の例を示したものである。当該駆動油圧供給手段１００は、前記伸縮シリンダ１、カウンタバランス弁１０４と油圧源、タンクとの間に介装されたパイロット式切換弁１０３、当該パイロット式切換弁１０３を切換えるパイロット圧を送る電磁比例弁１０１、１０２、フロコン弁１０９および切換手段１３３ａから構成されている。当該電磁比例弁１０１と１０２は前記コントローラ６５からの信号により比例制御されるようになっている。
【００２６】
１３０は前記伸縮シリンダ１の伸長側油室１３１とパイロット式切換弁１０３の第１の出口ポート１３２との間を連絡する伸長側油路である。１３３は前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４とパイロット式切換弁１０３の第２の出口ポート１３５との間に介装されたハイドロ弁であって、当該ハイドロ弁１３３を切換えることにより前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６と、前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット式切換弁１０３の第１の出口ポート１３２とを連絡する差動伸長油路１３７とに切換可能となっている。１３８は前記ハイドロ弁１３３に油圧源から切換パイロット圧を給排するソレノイド切換弁であって、前記コントローラ６５からの切換信号により切換動作するようになっている。なお、前記ハイドロ弁１３３とソレノイド切換弁１３８とによって、請求項に記載された切換手段１３３ａを構成している。
【００２７】
前記連結ピン駆動シリンダ２１と固定ピン駆動シリンダ４１はそれぞれ、ソレノイド切換弁１０７、１０８を介して油圧源とタンクに接続されており、ソレノイド切換弁１０７、１０８は前記コントローラ６５からの信号により切換操作されるようになっている。
（切換手段の作動）
コントローラ６５は、前記切換手段１３３ａへの切換信号は次のようにして出力する。まず、伸縮シリンダ１を差動伸縮油路１３７で伸長させ伸長速度を速くするよう前記切換操作手段６２を切換操作した時は、切換手段１３３ａのソレノイド切換弁１３８にコントローラ６５から信号が出力され、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第１の出口ポート１３２とを連絡する差動伸長油路１３７にする。また、伸縮シリンダ１を通常の伸長速度で伸長させ伸長速度を速くするよりクレーンの吊上げ性能アップを選択する場合は、前記切換操作手段６２を通常伸長する側に選択する。そして、切換手段１３３ａのソレノイド切換弁１３８にコントローラ６５から信号が出力されず、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６にする。
【００２８】
次に、コントローラ６５には近傍判別手段６５ａと操作量判別手段６５ｂを備えており、これらの判別手段の判別結果に基づいて切換信号を出力するようにしている。近傍判別手段６５ａは、前記伸縮ブーム状態検出手段７５からの信号を受け、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する近傍であることを判別する手段であって、該近傍判別手段６５ａが近傍であることを判別すると、前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７により伸長させるよう選択していても、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６にする。
【００２９】
実際には、切換手段１３３ａを切換えるに際して、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えると伸縮速度が急に遅くなるためにショックが生じることから、前記近傍判別手段６５ａは次のように減速制御してから切換えるように制御するようにしている。図９に図示するように、近傍判別手段６５ａは、前記伸縮ブーム状態検出手段７５からの信号を受け、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する第１の所定距離（約１ｍ）になると、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３により減速開始する。そしてパイロット式切換弁１０３を中立位置側へ戻し伸縮シリンダ１の作動を減速させ、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する第２の所定距離（約１５０ｍｍ）になると、切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるとともに、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３を若干増速側に切換え、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ１を伸長させるようにしている。このように、近傍判別手段６５ａは、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換える際にショックが生じないよう制御するようにしている。ここで電磁比例弁１０１とパイロット式切換弁１０３は、請求項３に記載の減速制御手段に該当する。
【００３０】
なお、前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を通常伸縮油路１３６により伸長させるよう選択している場合には、上記近傍判別手段６５ａは所定の速度になるよう減速制御し、上記差動回路１３７を使用した時と同様の低速で前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する目標位置まで伸縮させるようになっている。
【００３１】
次に、操作量判別手段６５ｂは、操作レバー６１（請求項記載の操作指令手段に該当する。）からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する手段であって、該操作量判別手段６５ｂが所定以下の操作量と判別すると、例え前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７により伸長させるよう選択している場合であっても、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６にする。
【００３２】
すなわち、図１０に図示するように、前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７により伸長させるよう選択している場合で、操作レバー６１の操作量が所定操作量（例えば操作レバーの全傾倒に対する傾倒量が１０％以下）になると強制的に切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるようにして、操作レバー６１を急に中立位置に操作して伸縮シリンダ１の作動を停止させる時に発生するショックの発生を防止することができるようにしている。前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を通常伸縮油路１３６により伸長させるよう選択している場合には、上記操作量判別手段６５ｂは機能しないようになっている。
コントローラによる伸縮機構の作動
図１に示す６段伸縮ブーム１０の全縮小状態から、図８に示したトップブーム１６とフィフスブーム１５が伸長した状態に至る間の伸縮機構の伸長動作に対応させて、本願発明の伸縮制御装置の制御内容を説明する。
（ブーム条件設定）
伸縮ブーム１０は全縮小状態で、起伏角度は最大起伏角であると仮定する。このとき、図１に示したようにシリンダ・ブーム係脱機構２０はトップブーム１６の基端部１６ｂと連結状態にあり、各段ブームのブーム間固定手段は全て固定状態にある。最終ブーム状態入力手段６３に含まれる送り・戻りキーにより図５に示された伸縮関連情報表示手段７０の表示画面上でブーム条件を選択する。今は、仮にトップブーム（６段目）が９３％伸長し、フィフスブーム（５段目）が９３％伸長するNO.５のブーム条件を選んだと仮定する。最終ブーム状態入力手段６３に含まれるセットキーを操作すると、選択したブーム条件がコントローラ６５に出力され、コントローラ６５に記憶される。次に伸縮操作レバー６１を伸長側に操作し、その操作を継続する限り、以降コントローラ６５は伸縮機構を自動制御し、伸縮機構のサイクルを繰り返し、上記設定したブーム条件となるまで伸縮動作を続ける。なお、伸縮操作レバー６１を中立位置に戻すと、コントローラ６５は伸縮機構の動作をその時点で停止させる。
（ブーム間固定解除行程）
コントローラ６５は固定ピン駆動手段４０へ固定ピン１６ｄの抜き信号を出力する。具体的には、図４のソレノイド切換弁１０８対し信号を送り、固定ピン駆動シリンダ４１が駆動され、固定ピン１６ｄが抜き側に動かされる。すなわち、前記固定ピン駆動手段４０の固定ピン駆動シリンダ４１を伸長動作すると、前記固定ピン駆動レバー４２が揺動し、当該固定ピン駆動レバー４２の一端に位置するローラ４４が前記固定ピン１６ｄの内端に位置する連結部材３３の開口側３７に作用する。すると、ボールロック機構３４のボール３５は前記固定ピン１６ｄのノッチ３６を外れて押し戻され、固定ピン１６ｄの先端部５３は前記フィフスブーム１５の固定穴５１を抜けることになる。これにより、トップブーム１６のブーム間連結機構５０によるトップブーム基端部１６ａとフィフスブーム１５との固定が解除される。
（ブーム伸縮行程）
図４に示した前記固定ピン状態検出手段１２０からの信号により、前記トップブーム基端部１６ａのブーム間連結機構５０の固定ピン１６ｄとフィフスブーム１５の固定穴５１との固定解除が確認されると、コントローラ６５から駆動油圧供給手段１００へ伸長信号が出力され、伸縮シリンダ１はトップブーム１６の伸長動作を開始する。
【００３３】
具体的には、伸縮操作レバーの操作量に基づいて、図４のコントローラ６５から電磁比例弁１０１に信号が出力され、パイロット式切換弁１０３にパイロット圧が作用し切換えられ、伸縮シリンダ１が伸長することによりトップブーム１６を伸長させる。
【００３４】
このとき、前記切換操作手段６２は伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７を使用して伸長させるよう選択しているものとする。よって、伸縮操作レバー６１が所定操作量以下であれば、操作量判別手段６５ｂは、切換手段１３３ａを通常伸縮油路１３６に切換え伸縮シリンダ１を伸長させる。そして伸縮操作レバー６１を所定操作量以上にすると、操作量判別手段６５ｂは、切換手段１３３ａを通常伸縮油路１３６から差動伸縮油路１３７に切換え伸長速度を速くして伸縮シリンダ１を伸長させる。この時操作レバー６１を急に中立位置に操作して伸縮シリンダ１の作動を停止させても、操作レバー６１の操作量が所定操作量になった時点で、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換わった後停止させるようにしてあるものだから、停止時にはショックは発生しない。
【００３５】
さらに、コントローラ６５の近傍判別手段６５ａは、シリンダ長さ検出手段９０の信号に基き、前記固定ピン駆動手段４０が把持する前記固定ピン１６ｄが前記フィフスブーム１５の目的とする固定穴５４に対し所定の距離まで接近したと判断した時に、前記駆動油圧供給手段１００に対し伸縮シリンダ減速信号を出力する。具体的には、ブーム伸長行程中において、既述したシリンダ長さ検出手段９０は伸縮シリンダ１の伸長長さ信号をコントローラ６５に送り続けており、減速開始点（目標位置に対して第１の所定距離）に到達したことをコントローラ６５の近傍判別手段６５ａが判断すると、コントローラ６５は電磁比例弁１０１への出力信号値を減少させ始める。パイロット式切換弁１０３は徐々に中立側へ切換えられ、スプールの開口面積が減少する。前記フロコン弁１０９の作用も伴ない、伸縮シリンダ１の負荷に関わりなくパイロット式切換弁１０３を通過する流量が減少するので伸縮シリンダ１の伸長速度が低下していく。減速終了点に達したところでコントローラ６５から電磁比例弁１０１への出力は所定の低い値で一定となる。すなわち、伸縮シリンダ１の伸長速度は低速度を維持する。
【００３６】
そして、切換位置（目標位置に対して第２の所定距離）に達すると、切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるとともに、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３を若干増速側に切換え、前記ブーム間連結機構５０が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ１を伸長させる。このように、近傍判別手段６５ａは、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換える際にショックが生じないで切換える。そしてコントローラ６５が前記固定ピン１６ｄが目的とする固定穴の位置に達したと判断した時に次述するブーム間固定行程に移行する。
【００３７】
上記ブーム伸縮行程の終了後、伸縮ブーム状態検出手段７５のシリンダ長さ検出手段９０は、前記目的ブーム伸縮行程における前記伸縮シリンダの伸縮長さを検出する。コントローラ６５は当該シリンダ長さ検出手段の検出値に基き、記憶している前記ブーム間連結機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記目的ブーム伸縮行程における伸縮長さとする。そして、さらにコントローラ６５は、伸縮動作前ブーム状態と前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとから伸縮動作後ブーム状態を判断する。
（ブーム間固定行程）
ブーム伸縮行程の前後におけるブーム・シリンダ係脱機構２０、ブーム間連結機構５０およびブーム間連結機構５０の固定ピン駆動手段４０の構成は同じであるので、先に使用した図２を用いて説明する。５５はフィフスブーム１５の先端部の側面に設けられた固定ボスであって、その内部には固定穴５４が設けられている。図４のコントローラ６５からソレノイド弁１０８に信号が出力され、固定ピン駆動手段４０の固定ピン駆動シリンダ４１が縮小すると、固定ピン１６ｄの先端部５３は前記固定穴５４に入る。トップブーム基端部１６ａのブーム間連結機構５０のボールロック機構３４のボール３５は固定ピン１６ｄのノッチ３６に入り込み、固定ピン１６ｄはその先端部５３を固定穴５４に入れた状態で保持される。これにより、トップブーム基端部１６ａとフィフスブーム１５が固定される。
（シリンダ・ブーム連結解除行程）
さらに、前記伸縮操作レバー６１の伸長側操作を継続していると、コントローラ６５はシリンダ・ブーム係脱機構２０へ連結ピン２３の抜き信号を出力する。具体的には、図４のソレノイド切換弁１０７に対し信号を送り、連結ピン駆動シリンダ２１が駆動され連結ピン２３が抜き側に動かされる。すなわち、図２に示した状態から、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン駆動シリンダ２１を伸長すると、前記連結ピン２３はトップブーム基端部１６ａの連結穴１６ｂから抜き出される。これにより、伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３とトップブーム基端部１６ａとの連結が解除される。
（伸縮シリンダ伸縮行程）
前記連結ピン状態検出手段１１０からの信号により、前記シリンダ・ブーム連結手段２０と、トップブーム基端部１６ａとの連結解除が確認されると、コントローラ６５から駆動油圧供給手段１００へ信号が送られ、伸縮シリンダ１はどのブームも駆動することなく単独で伸縮動作を開始する。この場合、伸縮シリンダ１は縮小動作をするので、前記差動切換弁を構成するハイドロ弁１３３は差動油路１３７側に切換わることはなく、通常伸縮油路１３６側に連通されたままである。
【００３８】
具体的には、図４のコントローラ６５から電磁比例弁１０２に信号が出力され、パイロット式切換弁１０３にパイロット圧が作用し切換えられ、伸縮シリンダ１が縮小する。コントローラ６５はシリンダ長さ検出手段９０の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３がフィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂに対する位置を所定距離通り過ぎるまで伸縮シリンダ１を縮小させる信号を出力した後、出力を停止させ伸縮シリンダ１の縮小を停止させる。
【００３９】
その後、コントローラ６５は、電磁比例弁１０１に信号を出力し、パイロット式切換弁１０３にパイロット圧を作用して切換えるとともに、切換手段１３３ａにより切換えて差動伸長油路１３７を利用して伸縮シリンダ１を伸長する。そしてコントローラ６５の近傍判別手段６５ａは、シリンダ長さ検出手段９０の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３がフィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂに対し所定の距離（目標位置に対して第１の所定距離）まで接近したと判断した時に、前記駆動油圧供給手段手段１００に対し伸縮シリンダ減速信号を出力する。具体的には、既述したシリンダ長さ検出手段９０は伸縮シリンダ１の伸縮長さ信号をコントローラ６５に送り続けており、減速開始点（目標位置に対して第１の所定距離）に到達したことをコントローラ６５の近傍判別手段６５ａが判断すると、コントローラ６５の近傍判別手段６５ａは電磁比例弁１０１への出力信号値を減少させ始める。パイロット式切換弁１０３は徐々に中立側へ切換えられ、スプールの開口面積が減少する。前記フロコン弁１０９の作用も伴ない、伸縮シリンダ１の負荷に関わりなくパイロット式切換弁１０３を通過する流量が減少するので伸縮シリンダ１の伸長速度が低下していく。減速終了点に達したところでコントローラ６５から電磁比例弁１０２への出力は所定の低い値で一定となる。すなわち、伸縮シリンダ１の伸長速度は低速度を維持する。
【００４０】
そして、切換位置（目標位置に対して第２の所定距離）に達すると、切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるとともに、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３を若干増速側に切換え、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ１を伸長させる。このように、近傍判別手段６５ａは、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換える際にショックが生じないで切換える。そしてコントローラ６５が、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３が目的とするフィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂに達したと判断した時に次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
【００４１】
シリンダ・ブーム連結行程に移行する目標位置は、前記シリンダ長さ検出器９０の信号とともに、前記ブーム基端位置検出手段８０の信号により判断される。具体的には、図６に示した近接スイッチ８５がフィフスブーム基端部１５ａに設置した検出片１５ｆを検出することにより、目標位置に到達したことが判断され、次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
（シリンダ・ブーム連結行程）
前記コントローラ６５から前記シリンダ・ブーム係脱機構２０に連結信号が出力される。具体的には図４のソレノイド切換弁１０７へコントローラ６５から信号が出力され、図２に示す前記連結ピン駆動シリンダ２１が縮小動作すると、前記連結ピン駆動レバー２２が揺動し前記連結ピン２３が前記フィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂへ入る。これにより、伸縮シリンダ１のシリンダチューブ側端部３とフィフスブーム基端部１５ａが一体となって連結されたことになる。以降は、既述した各行程を繰り返すことにより、フィフスブーム１５を伸長し、図８に示す目的とする最終ブーム状態となると、伸縮ブームの伸縮制御装置はその動作を終了するのである。
【００４２】
なお、上記実施形態の説明では、伸縮ブーム１０を伸長させる場合の実施形態で説明したが、伸縮ブーム１０を縮小させる場合も同様に作用すること勿論である。
【００４３】
また、上記実施形態では、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０とブーム間連結機構５０の両方が作動する近傍で近傍判別手段６５ａを作動させるようにしたものであるが、どちらか一方だけを作動させるようにすることも可能である。
【００４４】
更に、上記実施形態の説明では、最終ブーム状態入力手段６３で最終ブーム状態を設定し伸縮操作レバー６１を操作することで、自動的に最終ブーム状態になるまでコントローラ６５が伸縮シリンダ１、連結ピン駆動シリンダ２１、固定ピン駆動シリンダ４１を駆動させるようにした場合であるが、伸縮シリンダ１を伸縮させる際にオペレータが手動で操作して行う場合でも本発明を実施できる。この場合、コントローラ６５は伸縮ブーム状態検出手段７５からの信号を受け近傍判別手段６５ａが上記と同様に作動させるようにしておけばよい。そして伸縮機構操作手段６０の伸縮操作レバー６１からの信号を受け操作量判別手段６５ｂが上記と同様に作動させるようにしておけばよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際に、伸縮シリンダの作動を差動回路から通常回路に切換え、伸縮シリンダの伸長速度を遅くするようにしたものであるから、確実に前記各機構を作動させることができる。
【００４６】
また、請求項２に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、請求項１において、
前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際に、伸縮シリンダの作動を減速させた後に差動回路から通常回路に切換え、伸縮シリンダの伸長速度を遅くして、確実に前記各機構を作動させるものであり、差動回路を通常回路に切換える際にシュックが生じないようにすることができる。
【００４７】
更に、請求項３に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、差動回路により伸長速度を速くして伸縮ブームを伸縮させている時に、操作指令手段（操作レバー）を中立位置に戻した時には、差動回路を通常回路にした後停止させるようにしているものだから、伸縮シリンダが急に停止しシュックが生じることを可及的に阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１本の伸縮シリンダによる伸縮ブームの伸縮制御装置が使用された６段伸縮ブームの伸縮シリンダに沿った断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図で、シリンダ・ブーム係脱機構およびブーム間連結機構を示す図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視図で、ブーム間連結機構を示す図である。
【図４】本願の発明の伸縮ブームの伸縮制御装置のブロック図と油圧回路図である。
【図５】伸縮関連情報表示手段の表示画面である。
【図６】図１のＤ−Ｄ矢視図で、ブーム基端位置検出手段の具体例を示す図である。
【図７】図２のＣ−Ｃ矢視図で、連結ピン状態検出手段を示す図である。
【図８】伸縮ブーム最大起伏角度でトップブームとフィフスブームを伸長した状態を示す図である。
【図９】伸縮シリンダ伸縮工程における伸縮シリンダ速度制御の内容を表したグラフである。
【図１０】操作レバーに対する伸縮シリンダの速度を表したグラフである。
【符号の説明】
１は伸縮シリンダ、２はシリンダチューブ、３はシリンダチューブロッド側端部、４はロッド、５はロッド端部、１０は伸縮ブーム、１１はベースブーム、１２はセカンドブーム、１３はサードブーム、１４はフォースブーム、１５はフィフスブーム、１６はトップブーム、１６ａはトップブーム基端部、１６ｃは連結ボス、１６ｂは連結穴、１６ｅは固定ピン収納部材、１６ｄは固定ピン、１６ｆは検出片、２０はシリンダ・ブーム係脱機構、２１は連結ピン駆動シリンダ、２２は連結ピン駆動レバー、２３は連結ピン、２５はトラニオン部材、３３は連結部材、３４はボールロック機構、３５はボール、３６はノッチ、４０は固定ピン駆動手段、４１は固定ピン駆動シリンダ、４２は固定ピン駆動レバー、５０はブーム間連結機構、５１と５４は固定穴、５２と５５は固定ボス、５３は固定ピンの先端部、６０は伸縮機構操作手段、６１は伸縮操作レバー、６２は切換操作手段、６３は最終ブーム状態入力手段、６５はコントローラ、６５ａは近傍判別手段、６５ｂは操作量判別手段、７０は伸縮関連情報表示手段、７５は伸縮ブーム状態検出手段、８０はブーム基端位置検出手段、８２〜８６は近接スイッチ、９０はシリンダ長さ検出手段、９１はコード、９５は長さ検出器、１００は駆動油圧供給手段、１０１と１０２は電磁比例弁、１０３はパイロット式切換弁、１０４はカウンタバランス弁、１０９はフロコン弁、１０７と１０８はソレノイド切換弁、１１０は連結ピン状態検出手段、１１１は検出片、１１２と１１３は近接スイッチ、１２０は固定ピン状態検出手段、１２１は検出片、１３０は伸長側油路、１３１は伸長側油室、１３３はハイドロ弁、１３４は縮小側油室、１３６は通常伸縮油路、１３７は差動伸長油路、１３８はソレノイド切換弁、１３３ａは切換手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a telescopic control device for a telescopic boom, in which a boom stage constituting a multistage telescopic boom is expanded and contracted by one telescopic cylinder.
[0002]
[Prior art]
As a telescopic mechanism for a multi-stage telescopic boom of a vehicle-mounted crane, an telescopic mechanism for extending and retracting a boom stage to be expanded and contracted by a single telescopic cylinder has been put into practical use. Since this telescopic mechanism has one telescopic cylinder, it has an advantage that the entire telescopic mechanism can be reduced in weight.
[0003]
In this telescopic mechanism, one telescopic cylinder is built in the telescopic boom, and its rod end is pivotally supported by the base boom base end. As a unique configuration of this telescopic mechanism, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and an inter-boom connection mechanism are provided.
[0004]
The cylinder / boom engagement / disengagement mechanism is arranged at the rod side end of the cylinder tube of the telescopic cylinder, and selectively moves by advancing and retreating a connecting pin built toward the connecting hole at the base end of the target boom. It can be connected to and released from the boom base end.
[0005]
The inter-boom coupling mechanism is arranged at the inner boom base end portion of adjacent booms, and fixes the adjacent booms by advancing and retracting a fixing pin built in toward a fixing hole provided at an appropriate position of the outer boom. It can be released.
[0006]
The inter-boom coupling mechanism includes a fixed pin driving means that is disposed at an end of the telescopic cylinder on the cylinder tube rod side and that acts on an inner end of the fixed pin at the target boom base end to drive forward and backward. Yes.
[0007]
And a cylinder / boom connecting step for connecting the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism, and a target pin by retreating the fixing pin by the fixing pin driving means of the inter-boom connecting mechanism. Fixing the target boom and the outer boom by the fixing pin driving means by the connecting mechanism between the booms, the target boom extending / contracting process of extending and retracting the target boom by the telescopic cylinder, and the boom fixing release process for releasing the fixation with the outer boom. A boom-to-boom fixing process, a cylinder / boom connection releasing process for releasing the connection between the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom connecting means, and the telescopic cylinder extending to the next target boom base end The telescopic boom is expanded and contracted by repeating the process consisting of the telescopic cylinder telescopic process. It is.
[0008]
By the way, since the above-mentioned expansion / contraction mechanism is to drive the boom stage to be expanded / contracted by one expansion / contraction cylinder one by one, the time required for the expansion / contraction stroke of the expansion / contraction cylinder occurs during the expansion / contraction stroke described above. It took a long time for the entire telescopic boom to reach the desired telescopic state. Therefore, when the telescopic boom is extended, a differential circuit is used when the telescopic cylinder is extended in order to increase the extension speed, so that the total time required to bring the entire telescopic boom to the desired telescopic state is shortened. It was.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the telescopic cylinder is extended using the differential circuit, the cylinder / boom coupling process for coupling the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism, and the fixed pin driving In the inter-boom fixing step of fixing the target boom and the outer boom by the inter-boom connecting mechanism by means, the extension speed of the telescopic cylinder is high, and thus there is a problem that the connection in each step cannot be performed reliably.
[0010]
Further, when the operation lever (which corresponds to the operation command means described in the claims) that commands the operation direction and the amount of operation that are operated when the telescopic boom is expanded and contracted is suddenly returned to the neutral position, it is expanded by the differential circuit. Since it is stopped when the speed is increased, the telescopic cylinder stops suddenly and a shock occurs.
[0011]
The present invention is intended to provide an expansion / contraction boom expansion / contraction control device that eliminates the adverse effects caused by using such a differential circuit.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The telescopic control device of the telescopic boom according to the first aspect of the present invention is an telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of the telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted. And expansion and contractionCylinderA cylinder / boom engaging / disengaging mechanism that engages and disengages each boom stage, an inter-boom coupling mechanism that connects and disconnects each adjacent boom stage, and a telescopic boom state detecting unit that detects a boom state of the telescopic boom. An operation command means that is operated when the telescopic boom is expanded and contracted, and commands an operation direction and an operation amount; when the telescopic boom is extended, it is contracted from the proximal boom stage when the telescopic boom is expanded and contracted. A telescopic boom expansion / contraction control device comprising a controller that receives signals from the operation command unit and the telescopic boom state detection unit and appropriately outputs a signal for operating the telescopic cylinder, the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and the inter-boom coupling mechanism. And switching means for switching the hydraulic circuit when the telescopic cylinder is extended between a differential circuit and a normal circuit, and the controller A proximity determining means for receiving a detection signal from the state detecting means and determining that the state of the telescopic boom is in the vicinity of operation of the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism or the inter-boom coupling mechanism; If it is discriminated, a signal for switching the hydraulic circuit of the telescopic cylinder to the normal circuit is output to the switching means.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a telescopic control device for a telescopic boom according to the first aspect of the present invention, comprising the decelerating control means for decelerating the operation of the telescopic cylinder according to the first aspect. When the determination is made, a signal is output to the deceleration control means to decelerate the operation of the telescopic cylinder, and then the signal is output to the switching means.
[0014]
A telescopic control device for a telescopic boom according to a third aspect of the present invention is a telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of a telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted. And expansion and contractionCylinderA cylinder / boom engaging / disengaging mechanism that engages and disengages each boom stage, an inter-boom coupling mechanism that connects and disconnects each adjacent boom stage, and a telescopic boom state detecting unit that detects a boom state of the telescopic boom. An operation command means that is operated when the telescopic boom is expanded and contracted, and commands an operation direction and an operation amount; when the telescopic boom is extended, it is contracted from the proximal boom stage when the telescopic boom is expanded and contracted. A telescopic boom expansion / contraction control device comprising a controller that receives signals from the operation command unit and the telescopic boom state detection unit and appropriately outputs a signal for operating the telescopic cylinder, the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and the inter-boom coupling mechanism. Switching means for switching the hydraulic circuit during expansion of the telescopic cylinder between a differential circuit and a normal circuit, and the controller An operation amount determination means for determining that the operation amount is less than or equal to a predetermined amount in response to the operation signal from the control signal, and when the operation amount determination means determines that the operation amount is less than or equal to the predetermined amount, It is configured to output to the switching means.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Configuration of telescopic mechanism with one telescopic cylinder
FIG. 1 is a sectional view along a telescopic cylinder of a six-stage telescopic boom using a telescopic mechanism with one telescopic cylinder, and shows a base end portion in a fully contracted state. The telescopic boom 10 is configured such that a second boom 12, a third boom 13, a force boom 14, a fifth boom 15, and a top boom 16 are inserted into a base boom 11 so as to be telescopic. Reference numeral 1 denotes a telescopic cylinder, which includes a cylinder tube 2, a cylinder tube rod side end 3, a rod 4, and a rod end 5. The telescopic cylinder 1 is built in the telescopic boom 10, and the telescopic cylinder rod end portion 5 is pivotally supported on a base boom base end portion 11 a of the base boom 11. Hereinafter, the main structure of the expansion / contraction mechanism using one expansion cylinder will be described.
(Cylinder / Boom Engagement / Removal Mechanism)
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Reference numeral 20 denotes a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, which is a connecting pin driving cylinder 21, a connecting pin driving lever 22, a connecting pin 23, and the top boom base end disposed at the cylinder tube rod side end 3 of the telescopic cylinder 1. It is comprised from the connection hole 16b of the connection boss | hub 16c arrange | positioned at the part 16a. The connecting pin 23 is slidably assembled in the connecting pin accommodation hole 26 of the trunnion member 25 constituting the end portion 3 on the telescopic cylinder rod side. The connecting pin drive lever 22 is pivotally supported by a support 24 integrally formed upward from the trunnion member 25 so as to be swingable. In FIG. 2, only the connection hole 16b provided in the top boom base end portion 16a is shown. However, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, the second boom base end portion 12a, the third boom base end portion 13a, the force are shown. Similarly, connecting holes 12b, 13b, 14b, and 15b are provided in the boom base end portion 14a and the fifth boom base end portion 15a, respectively.
[0016]
A pair of the connecting pin 23 and the connecting pin drive lever 22 are arranged on the left and right. One end of the connection pin drive lever 22 is pivotally attached to the connection pin 23, and the other end is pivotally attached to the rod side end 21a and the cylinder side end 21b of the connection pin drive cylinder 21, respectively.
(Boom connection mechanism)
Reference numeral 50 shown in FIG. 2 denotes an inter-boom coupling mechanism of the top boom 16, which is attached to the side surface of the top boom fixing pin 16 d and the fifth boom 15 slidably assembled to the fixing pin storage member 16 e of the top boom base end portion 16 a. The fixing boss 52 is provided with a fixing hole 51 and a fixing pin driving means 40 described later. Reference numeral 33 denotes a connecting member provided at the inner end of the top boom fixing pin 16d. The connecting member 33 has a box shape with a part opened, and can be connected to a fixed pin driving lever of a fixed pin driving means described later. As shown in FIG. 2, a pair of top boom fixing pins 16d are arranged on the left and right. Similarly, the second boom base end 12a, the third boom base end 13a, the force boom base end 14a, and the fifth boom base end 15a (not shown) are similarly provided with the second boom fixing pin 12d, the third boom fixing pin 13d, and the force, respectively. A pair of boom fixing pins 14d and fifth boom fixing pins 15d are arranged on the left and right.
[0017]
In addition to the fixed boss 52 attached to the side surface of the fifth boom, a plurality of fixed bosses are arranged on the side surface of the fifth boom according to the extension length of the top boom 16 in the longitudinal direction. Each boss has a fixing hole. Regarding the arrangement of the fixed bosses, the base boom 11, the second boom 12, the third boom 13, and the force boom 14 have substantially the same configuration.
[0018]
FIG. 3 is a view taken along the line BB in FIG. Reference numeral 34 denotes a ball lock mechanism for the fixing pin 16d. A notch 36 is cut in the fixed pin 16d, and the spring-biased ball 35 of the ball lock mechanism 34 fits into the notch 36, so that the tip 53 of the fixed pin 16d has the outer boom. The position is held at the fixing position between the booms that has entered the fixing hole 51.
(Fixed pin drive means)
Reference numeral 40 shown in FIG. 3 denotes a fixed pin drive means, which includes a fixed pin drive cylinder 41, a fixed pin drive lever 42, and a roller 44. The fixed pin drive lever 42 is pivotally supported by a support 45 formed integrally with the cylinder tube rod side end portion 3 of the telescopic cylinder 1 and is arranged in a pair of left and right. A roller 44 is rotatably supported at one end of the fixed pin drive lever 42, and the other end is pivotally attached to the rod side end 41a and the cylinder side end 41b of the fixed pin drive cylinder 41, respectively.
[0019]
The fixed pin drive means 40 has an integral structure with the cylinder tube rod side end 3 of the telescopic cylinder 1 as a whole. Therefore, in the connecting member 33 of any fixed pin among the fixed pins 12d to 16d of the inter-boom fixing means 50 and the like of the top boom 16 disposed at the base end portion of each stage boom by the expansion and contraction operation of the expansion cylinder 1. The roller 44 can be positioned, and the fixing pin can be driven. At the time of the telescopic operation of the telescopic cylinder 1 at that time, the connecting member 33 provided at the inner end portion of the fixing pin has a box shape with a part opened, so the fixing pin driving lever 42 is not intended. It can pass through the opening portion of the connecting member 33 of the fixing pin.
Configuration of control device for telescopic mechanism
FIG. 4 shows a block diagram and a hydraulic circuit diagram of the control device for the telescopic mechanism according to the embodiment of the present invention.
(Expansion mechanism operation means)
Reference numeral 60 denotes an expansion / contraction mechanism operation means, which includes an expansion / contraction operation lever 61 (corresponding to the operation command means described in claims), a switching operation means 62, a final boom state input means 63, and an expansion / contraction related information display means 70. It is arranged in a crane cab (not shown). The expansion / contraction operation lever 61 converts the operation direction and operation amount of the expansion / contraction operation lever into an electric signal and outputs it to the controller 65. The switching operation means 62 is a means for manually switching between a case where a later-described telescopic cylinder 1 is extended by a differential extension oil passage and a case where it is extended by a normal extension oil passage, and is constituted by a changeover operation switch. A switching signal from the means 62 is input to the controller 65. The final boom state input means 63 inputs the final boom state when the telescopic boom 10 is expanded and contracted by the telescopic mechanism, and is operated integrally with the expansion / contraction related information display means 70 described later. is there. An operation signal for the final boom state input means 63 is also output to the controller 65. The expansion / contraction related information display means 70 displays information related to the operation of the expansion / contraction mechanism in a graphic form by a signal from the controller 65.
[0020]
The display contents of the expansion / contraction related information display means 70 can be switched, and FIG. 5 shows a display screen by the expansion / contraction related information display means 70. A plurality of telescopic boom extension lengths 71 and boom extension ratios 72 representing boom conditions are displayed, and the box-shaped cursor 73 can be moved up and down by a feed / return key included in the final boom state input means 63. It is like that. When the set key included in the final boom state input means 63 is operated after the box-shaped cursor 73 is moved to the target boom condition row, the final boom state of the target telescopic boom is input to the controller 65. be able to. The selected final boom state is indicated by a circle 74.
(Extension boom state detection means)
Reference numeral 75 denotes a telescopic boom state detecting means, which comprises the following detecting means. That is, 80 is a boom base end position detecting means for detecting which boom base end position the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 is in, and outputting the signal to the controller 65. . Reference numeral 90 denotes cylinder length detecting means for detecting the cylinder length of the telescopic cylinder 1 and outputting the signal to the controller 65. Reference numeral 110 denotes a connecting pin state detecting means for detecting the state of the connecting pin driven by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 and outputting the signal to the controller 65. Reference numeral 120 denotes a fixed pin state detecting means for detecting the state of the fixed pin driven by the fixed pin driving means 40 and outputting the signal to the controller 65. Based on the detection value of the cylinder length detection unit 90 and the fixed pin state detection unit 120, the controller 65 reads the stored specification expansion / contraction length determined by the position of the fixing hole of the inter-boom fixing mechanism. The specified expansion / contraction length is set as the expansion / contraction length in the boom expansion / contraction stroke.
[0021]
FIG. 6 shows a specific example of the boom base end position detection means 80, and is a view taken along the line DD in FIG. Proximity switches 82 to 86 are attached to the trunnion 25 located at the cylinder tube rod side end 3 of the telescopic cylinder 1 via supports 81 and 81. Reference numeral 16f denotes a detection piece attached to the top boom base end portion 16a. FIG. 6 shows a state in which the proximity switch 86 has detected the detection piece 16f of the top boom base end portion 16a. Similarly, detection pieces 12f to 15f are provided at positions corresponding to the proximity switches 82 to 85 at the other boom base end portions, and the proximity switches 82 to 85 detect the detection pieces, respectively. Yes. With this configuration, it is possible to determine which boom connection pin 23 of the boom / cylinder connection means 20 is located in the connection hole of the base end portion of the boom / cylinder connection means 20 depending on which proximity switch detects the detection piece. Yes.
[0022]
FIG. 1 shows a state where the cylinder length detecting means 90 is attached to the telescopic boom 10. The cylinder length detecting means 90 is attached to the base boom base end portion 11a, and the cord 91 drawn from the length detector 95 is connected to the end of the telescopic cylinder 1 on the cylinder tube rod side via guide rollers 92 and 93. It is connected to the support 94 of the part 3. As the telescopic cylinder 1 expands and contracts, the cord 91 is withdrawn / withdrawn from the length detector 95, and the cylinder length of the telescopic cylinder 1 is detected by the amount of the cord 91 withdrawn. ing.
[0023]
FIG. 7 is a view taken along the line CC in FIG. 2 and shows details of the connecting pin state detecting means 110. 112 and 113 are proximity switches attached to the cylinder portion of the connecting pin drive cylinder 21, and 111 is a U-shaped detection piece attached to the rod portion of the connecting pin drive cylinder 21. FIG. 2 shows a cylinder / boom connection state in which the connection pin 23 of the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism 20 enters the connection hole 16b of the top boom 16, and at this time, the one proximity switch 112 detects the detection piece 111. It is supposed to be. When the connecting pin drive cylinder 21 is driven and the tip of the connecting pin 23 comes out of the connecting hole 16b, the other proximity switch 113 detects the detection piece 111.
[0024]
Reference numeral 120 in FIG. 3 shows a specific example of the fixed pin state detecting means. Reference numerals 122 and 123 denote proximity switches attached to the cylinder portion of the fixed pin drive cylinder 41, and 121 denotes a U-shaped detection piece attached to the rod portion of the connection pin drive cylinder 41. FIG. 3 shows a state where the distal end portion 53 of the fixing pin 16d of the top boom base end portion 16a is released from the fixing position 51 of the fifth boom 15, and the one proximity switch 123 is set to the detection piece. 121 is detected. When the fixed pin drive cylinder 41 is driven and the distal end portion 53 of the fixed pin 16d enters the fixed hole 51, the other proximity switch 122 detects the detection piece 121.
(Drive hydraulic pressure supply means)
Reference numeral 100 in FIG. 4 denotes drive hydraulic pressure supply means that receives the signal from the controller 65 and drives the telescopic cylinder 1, the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20, and the fixed pin driving means 40 constituting the telescopic mechanism. is there.
[0025]
FIG. 4 shows an example of a specific hydraulic circuit constituting the drive hydraulic pressure supply means 100. The drive hydraulic pressure supply means 100 is an electromagnetic proportional unit that sends a pilot pressure for switching the pilot type switching valve 103, a pilot type switching valve 103 interposed between the telescopic cylinder 1, the counter balance valve 104, a hydraulic pressure source, and a tank. It consists of valves 101 and 102, flow control valve 109 and switching means 133a. The electromagnetic proportional valves 101 and 102 are proportionally controlled by a signal from the controller 65.
[0026]
An extension side oil passage 130 communicates between the extension side oil chamber 131 of the telescopic cylinder 1 and the first outlet port 132 of the pilot type switching valve 103. Reference numeral 133 denotes a hydro valve interposed between the reduction-side oil chamber 134 of the telescopic cylinder 1 and the second outlet port 135 of the pilot-type switching valve 103. By switching the hydro valve 133, the telescopic cylinder A normal expansion / contraction oil passage 136 connecting the one reduction-side oil chamber 134 and the second outlet port 135 of the pilot switching valve 103, and the reduction-side oil chamber 134 of the expansion / contraction cylinder 1 and the pilot-type switching valve 103 It is possible to switch to a differential extension oil passage 137 communicating with one outlet port 132. A solenoid switching valve 138 supplies and discharges switching pilot pressure from a hydraulic pressure source to the hydro valve 133, and is switched by a switching signal from the controller 65. The hydro valve 133 and the solenoid switching valve 138 constitute switching means 133a described in the claims.
[0027]
The connecting pin driving cylinder 21 and the fixed pin driving cylinder 41 are connected to a hydraulic pressure source and a tank via solenoid switching valves 107 and 108, respectively. The solenoid switching valves 107 and 108 are switched by a signal from the controller 65. It has come to be.
(Operation of switching means)
The controller 65 outputs a switching signal to the switching means 133a as follows. First, when the switching operation means 62 is switched so that the expansion cylinder 1 is extended by the differential expansion oil passage 137 to increase the extension speed, a signal is output from the controller 65 to the solenoid switching valve 138 of the switching means 133a. The switching means 133a is switched to a differential extension oil passage 137 that connects the reduction-side oil chamber 134 of the telescopic cylinder 1 and the first outlet port 132 of the pilot switching valve 103. Further, when the crane lifting performance is to be selected rather than to extend the telescopic cylinder 1 at a normal extension speed and to increase the extension speed, the switching operation means 62 is selected to the normal extension side. Then, no signal is output from the controller 65 to the solenoid switching valve 138 of the switching means 133a, and the switching means 133a is switched to switch the reduction side oil chamber 134 of the telescopic cylinder 1 and the second outlet port of the pilot switching valve 103.135Is a normal expansion oil passage 136 that communicates with
[0028]
Next, the controller 65 includes a proximity determination unit 65a and an operation amount determination unit 65b, and outputs a switching signal based on the determination results of these determination units. The proximity determining means 65a receives a signal from the telescopic boom state detecting means 75, and determines that the state of the telescopic boom is in the vicinity where the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 or the inter-boom connecting mechanism 50 operates. If it is determined that the proximity determining means 65a is in the vicinity, the switching means 133a is switched even if the switching operation means 62 has selected to extend the expansion cylinder 1 by the differential extension oil passage 137. A normal expansion / contraction oil path 136 is formed to connect the reduction-side oil chamber 134 of the expansion / contraction cylinder 1 and the second outlet port 135 of the pilot switching valve 103.
[0029]
Actually, when the switching means 133a is switched, if the differential expansion / contraction oil path 137 is switched to the normal expansion / contraction oil path 136, the expansion / contraction speed suddenly slows down and a shock occurs. Control is performed so as to switch after deceleration control. As shown in FIG. 9, the proximity determining means 65a receives a signal from the telescopic boom state detecting means 75, and the state of the telescopic boom is operated by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 or the inter-boom connecting mechanism 50. When the first predetermined distance (about 1 m) is reached, the electromagnetic proportional control valve 101 is controlled to start deceleration by the pilot-type switching valve 103. Then, the pilot-type switching valve 103 is returned to the neutral position side, the operation of the telescopic cylinder 1 is decelerated, and the state of the telescopic boom is set to a second predetermined distance (the second predetermined distance at which the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 or the boom connecting mechanism 50 operates). About 150 mm), the switching means 133a is switched from the differential expansion / contraction oil path 137 to the normal expansion / contraction oil path 136, and the electromagnetic proportional control valve 101 is controlled to switch the pilot type switching valve 103 slightly to the speed increasing side. The telescopic cylinder 1 is extended by normal expansion / contraction to a target position where the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism 20 or the boom connecting mechanism 50 operates. As described above, the proximity determining unit 65a controls so as not to cause a shock when switching from the differential expansion / contraction oil path 137 to the normal expansion / contraction oil path 136. Here, the electromagnetic proportional valve 101 and the pilot type switching valve 103 correspond to the deceleration control means according to claim 3.
[0030]
When the switching operation means 62 is selected to extend the expansion / contraction cylinder 1 by the normal expansion / contraction oil path 136, the proximity determination means 65a performs deceleration control so as to reach a predetermined speed, and the differential circuit 137 The cylinder / boom engagement / disengagement mechanism 20 or the boom connecting mechanism 50 is extended and contracted at a low speed similar to that when using the.
[0031]
Next, the operation amount discriminating means 65b is means for receiving an operation signal from the operation lever 61 (corresponding to the operation command means in claims) and discriminating that the operation amount is not more than a predetermined value. When the amount discriminating means 65b discriminates the operation amount below a predetermined value, the switching means 133a is switched even if the switching operation means 62 selects to extend the telescopic cylinder 1 by the differential extension oil passage 137. A normal expansion / contraction oil path 136 is formed to connect the reduction-side oil chamber 134 of the expansion / contraction cylinder 1 and the second outlet port 135 of the pilot switching valve 103.
[0032]
That is, as shown in FIG. 10, when the switching operation means 62 is selected to extend the telescopic cylinder 1 by the differential extension oil passage 137, the operation amount of the operation lever 61 is a predetermined operation amount (for example, operation When the tilting amount with respect to the total tilting of the lever becomes 10% or less), the switching means 133a is forcibly switched to switch from the differential expansion / contraction oil path 137 to the normal expansion / contraction oil path 136, and the operation lever 61 is suddenly moved to the neutral position. Thus, it is possible to prevent the occurrence of a shock that occurs when the operation of the telescopic cylinder 1 is stopped. When the switching operation means 62 is selected to extend the expansion / contraction cylinder 1 by the normal expansion / contraction oil path 136, the operation amount determination means 65b does not function.
Operation of telescopic mechanism by controller
The expansion / contraction control of the present invention is performed in accordance with the expansion operation of the expansion / contraction mechanism between the fully contracted state of the six-stage extendable boom 10 shown in FIG. 1 and the top boom 16 and the fifth boom 15 shown in FIG. The control contents of the apparatus will be described.
(Boom condition setting)
It is assumed that the telescopic boom 10 is fully contracted and the undulation angle is the maximum undulation angle. At this time, as shown in FIG. 1, the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism 20 is connected to the base end portion 16 b of the top boom 16, and all the boom fixing means of each stage boom are in a fixed state. The boom condition is selected on the display screen of the expansion / contraction related information display means 70 shown in FIG. 5 by the feed / return key included in the final boom state input means 63. Assume that the boom condition of No. 5 is selected, in which the top boom (6th stage) extends 93% and the fifth boom (5th stage) extends 93%. When the set key included in the final boom state input means 63 is operated, the selected boom condition is output to the controller 65 and stored in the controller 65. Next, as long as the expansion / contraction operation lever 61 is operated to the extension side and the operation is continued, the controller 65 automatically controls the expansion / contraction mechanism, repeats the expansion / contraction mechanism cycle, and continues the expansion / contraction operation until the set boom condition is satisfied. . When the telescopic operation lever 61 is returned to the neutral position, the controller 65 stops the operation of the telescopic mechanism at that time.
(Boom fixed release process)
The controller 65 outputs a signal for removing the fixed pin 16 d to the fixed pin driving means 40. Specifically, a signal is sent to the solenoid switching valve 108 of FIG. 4, the fixed pin drive cylinder 41 is driven, and the fixed pin 16d is moved to the removal side. That is, when the fixed pin drive cylinder 41 of the fixed pin drive means 40 is extended, the fixed pin drive lever 42 swings, and the roller 44 positioned at one end of the fixed pin drive lever 42 moves inside the fixed pin 16d. It acts on the opening side 37 of the connecting member 33 located at the end. Then, the ball 35 of the ball lock mechanism 34 is pushed back by releasing the notch 36 of the fixing pin 16d, and the tip 53 of the fixing pin 16d passes through the fixing hole 51 of the fifth boom 15. Accordingly, the fixing of the top boom base end portion 16a and the fifth boom 15 by the inter-boom connection mechanism 50 of the top boom 16 is released.
(Boom telescoping process)
Based on the signal from the fixing pin state detection means 120 shown in FIG. 4, the fixing release of the fixing pin 16d of the inter-boom connection mechanism 50 of the top boom base end portion 16a and the fixing hole 51 of the fifth boom 15 is confirmed. Then, the extension signal is output from the controller 65 to the drive hydraulic pressure supply means 100, and the telescopic cylinder 1 starts the extension operation of the top boom 16.
[0033]
Specifically, based on the amount of operation of the expansion / contraction operation lever, a signal is output from the controller 65 of FIG. 4 to the electromagnetic proportional valve 101, the pilot pressure is applied to the pilot type switching valve 103 and switched, and the expansion / contraction cylinder 1 extends. By doing so, the top boom 16 is extended.
[0034]
At this time, the switching operation means 62 is selected to extend the telescopic cylinder 1 using the differential extension oil passage 137. Therefore, if the expansion / contraction operation lever 61 is less than or equal to the predetermined operation amount, the operation amount determination unit 65b switches the switching unit 133a to the normal expansion / contraction oil path 136 and extends the expansion / contraction cylinder 1. When the expansion / contraction operation lever 61 is set to a predetermined operation amount or more, the operation amount determination unit 65b switches the switching unit 133a from the normal expansion / contraction oil path 136 to the differential expansion / contraction oil path 137 to increase the expansion speed and extend the expansion / contraction cylinder 1. . At this time, even if the operation lever 61 is suddenly moved to the neutral position and the operation of the telescopic cylinder 1 is stopped, when the operation amount of the operation lever 61 reaches the predetermined operation amount, the normal expansion / contraction oil passage 137 normally expands / contracts. Since it is designed to stop after switching to the oil passage 136, no shock is generated when stopping.
[0035]
Further, the proximity determining means 65a of the controller 65 determines whether the fixing pin 16d held by the fixing pin driving means 40 is fixed to the intended fixing hole 54 of the fifth boom 15 based on the signal of the cylinder length detecting means 90. When it is determined that the distance has been approached, a telescopic cylinder deceleration signal is output to the drive hydraulic pressure supply means 100. Specifically, during the boom extension stroke, the aforementioned cylinder length detection means 90 continues to send the extension length signal of the telescopic cylinder 1 to the controller 65, and the deceleration start point (the first position relative to the target position) When the proximity determining means 65a of the controller 65 determines that the predetermined distance has been reached, the controller 65 starts to decrease the output signal value to the electromagnetic proportional valve 101. The pilot-type switching valve 103 is gradually switched to the neutral side, and the opening area of the spool is reduced. With the operation of the flow control valve 109, the flow rate passing through the pilot-type switching valve 103 decreases regardless of the load of the expansion cylinder 1, so that the expansion speed of the expansion cylinder 1 decreases. When the deceleration end point is reached, the output from the controller 65 to the electromagnetic proportional valve 101 becomes constant at a predetermined low value. That is, the extension speed of the telescopic cylinder 1 is kept low.
[0036]
When the switching position (second predetermined distance with respect to the target position) is reached, the switching means 133a is switched from the switching differential expansion / contraction oil path 137 to the normal expansion / contraction oil path 136, and the electromagnetic proportional control valve 101 is controlled. The pilot-type switching valve 103 is slightly switched to the speed increasing side, and the expansion / contraction cylinder 1 is expanded by normal expansion / contraction to a target position where the inter-boom coupling mechanism 50 operates. As described above, the proximity determining unit 65a performs switching without causing a shock when switching from the differential expansion / contraction oil path 137 to the normal expansion / contraction oil path 136. When the controller 65 determines that the fixing pin 16d has reached the target fixing hole position, the process proceeds to an inter-boom fixing process described below.
[0037]
After the boom expansion / contraction stroke ends, the cylinder length detection means 90 of the expansion / contraction boom state detection means 75 detects the expansion / contraction length of the expansion cylinder in the target boom expansion / contraction stroke. Based on the detected value of the cylinder length detection means, the controller 65 reads the stored specification expansion / contraction length determined by the position of the fixing hole of the inter-boom coupling mechanism, and stores the specification expansion / contraction length as the target boom expansion / contraction length. The length of expansion and contraction in the process. Further, the controller 65 determines the boom state after the expansion / contraction operation from the boom state before the expansion / contraction operation and the expansion / contraction length in the boom expansion / contraction stroke.
(Fixed process between booms)
Since the configurations of the boom / cylinder engagement / disengagement mechanism 20, the boom connecting mechanism 50, and the boom connecting mechanism 50 before and after the boom expansion / contraction stroke are the same, description will be made with reference to FIG. . Reference numeral 55 denotes a fixed boss provided on the side surface of the front end portion of the fifth boom 15, and a fixing hole 54 is provided therein. When a signal is output from the controller 65 of FIG. 4 to the solenoid valve 108 and the fixed pin drive cylinder 41 of the fixed pin drive means 40 is contracted, the distal end portion 53 of the fixed pin 16d enters the fixing hole 54. The ball 35 of the ball lock mechanism 34 of the inter-boom coupling mechanism 50 of the top boom base end portion 16a enters the notch 36 of the fixing pin 16d, and the fixing pin 16d is held in a state where the distal end portion 53 is put in the fixing hole 54. . Thereby, the top boom base end part 16a and the fifth boom 15 are fixed.
(Cylinder / boom connection release process)
Further, when the extension side operation of the telescopic operation lever 61 is continued, the controller 65 outputs a disconnection signal of the connecting pin 23 to the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism 20. Specifically, a signal is sent to the solenoid switching valve 107 in FIG. 4 to drive the connecting pin drive cylinder 21 and move the connecting pin 23 to the pulling side. That is, when the connecting pin drive cylinder 21 of the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 is extended from the state shown in FIG. 2, the connecting pin 23 is extracted from the connecting hole 16b of the top boom base end portion 16a. Thereby, the connection between the cylinder tube rod side end portion 3 of the telescopic cylinder 1 and the top boom base end portion 16a is released.
(Extension cylinder extension stroke)
When the connection between the cylinder / boom connection means 20 and the top boom base end portion 16a is confirmed by a signal from the connection pin state detection means 110, a signal is sent from the controller 65 to the drive hydraulic pressure supply means 100. The telescopic cylinder 1 starts the telescopic operation independently without driving any boom. In this case, since the expansion / contraction cylinder 1 performs a reduction operation, the hydro valve 133 constituting the differential switching valve is not switched to the differential oil passage 137 side, but is normally connected to the expansion / contraction oil passage 136 side. .
[0038]
Specifically, a signal is output from the controller 65 of FIG. 4 to the electromagnetic proportional valve 102, the pilot pressure is applied to the pilot type switching valve 103 and switched, and the telescopic cylinder 1 is contracted. Based on the signal from the cylinder length detection means 90, the controller 65 reduces the telescopic cylinder 1 until the connecting pin 23 of the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 passes the position of the fifth boom base end 15a relative to the connecting hole 15b by a predetermined distance. After outputting the signal, the output is stopped and the reduction of the telescopic cylinder 1 is stopped.
[0039]
Thereafter, the controller 65 outputs a signal to the electromagnetic proportional valve 101, switches the pilot type switching valve 103 by applying a pilot pressure, and switches by the switching means 133a and utilizes the differential extension oil passage 137 to expand and contract the expansion cylinder 1. Elongate. Based on the signal from the cylinder length detecting means 90, the proximity determining means 65a of the controller 65 is connected to the connecting hole 15b of the fifth boom base end portion 15a by a predetermined distance ( When it is determined that the target position has been approached to a first predetermined distance), an extension cylinder deceleration signal is output to the drive hydraulic pressure supply means 100. Specifically, the cylinder length detection means 90 described above continues to send the expansion / contraction length signal of the expansion / contraction cylinder 1 to the controller 65 and reaches the deceleration start point (first predetermined distance with respect to the target position). When the proximity determination unit 65a of the controller 65 determines this, the proximity determination unit 65a of the controller 65 starts to decrease the output signal value to the electromagnetic proportional valve 101. The pilot-type switching valve 103 is gradually switched to the neutral side, and the opening area of the spool is reduced. With the operation of the flow control valve 109, the flow rate passing through the pilot-type switching valve 103 decreases regardless of the load of the expansion cylinder 1, so that the expansion speed of the expansion cylinder 1 decreases. When the deceleration end point is reached, the output from the controller 65 to the electromagnetic proportional valve 102 becomes constant at a predetermined low value. That is, the extension speed of the telescopic cylinder 1 is kept low.
[0040]
When the switching position (second predetermined distance with respect to the target position) is reached, the switching means 133a is switched from the switching differential expansion / contraction oil path 137 to the normal expansion / contraction oil path 136, and the electromagnetic proportional control valve 101 is controlled. The pilot type switching valve 103 is slightly switched to the speed increasing side, and the expansion / contraction cylinder 1 is extended by normal expansion / contraction to a target position where the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism 20 operates. As described above, the proximity determining unit 65a performs switching without causing a shock when switching from the differential expansion / contraction oil path 137 to the normal expansion / contraction oil path 136. When the controller 65 determines that the connection pin 23 of the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism 20 has reached the connection hole 15b of the intended fifth boom base end 15a, the process proceeds to the cylinder / boom connection process described below.
[0041]
The target position for shifting to the cylinder / boom connection stroke is determined by the signal from the boom base end position detecting means 80 together with the signal from the cylinder length detector 90. Specifically, when the proximity switch 85 shown in FIG. 6 detects the detection piece 15f installed at the base end portion 15a of the fifth boom, it is determined that the target position has been reached. Migrate to
(Cylinder / Boom connection process)
A connection signal is output from the controller 65 to the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20. Specifically, when a signal is output from the controller 65 to the solenoid switching valve 107 of FIG. 4 and the connecting pin driving cylinder 21 shown in FIG. 2 is contracted, the connecting pin driving lever 22 swings and the connecting pin 23 is moved. It enters the connection hole 15b of the fifth boom base end 15a. As a result, the cylinder tube side end 3 of the telescopic cylinder 1 and the fifth boom base end 15a are integrally connected. Thereafter, by repeating the steps described above, the fifth boom 15 is extended, and when the final boom state shown in FIG. 8 is reached, the telescopic control device for the telescopic boom ends its operation.
[0042]
In the description of the above embodiment, the embodiment in the case where the telescopic boom 10 is extended has been described. However, it goes without saying that the same applies when the telescopic boom 10 is contracted.
[0043]
In the above embodiment, the proximity determining means 65a is operated in the vicinity where both the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism 20 and the boom connecting mechanism 50 are operated, but only one of them is operated. It is also possible to do so.
[0044]
Furthermore, in the description of the above embodiment, the final boom state is set by the final boom state input means 63 and the telescopic operation lever 61 is operated. Although the drive cylinder 21 and the fixed pin drive cylinder 41 are driven, the present invention can be implemented even when the operator manually operates the telescopic cylinder 1 to expand and contract. In this case, the controller 65 may receive the signal from the telescopic boom state detecting means 75 so that the proximity determining means 65a operates in the same manner as described above. Then, it is only necessary to receive the signal from the expansion / contraction operation lever 61 of the expansion / contraction mechanism operation means 60 so that the operation amount determination means 65b operates in the same manner as described above.
[0045]
【The invention's effect】
The telescopic boom expansion / contraction control device according to claim 1 of the present invention switches the operation of the telescopic cylinder from the differential circuit to the normal circuit when operating the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism and the inter-boom coupling mechanism. Since the extension speed of the telescopic cylinder is reduced, each of the mechanisms can be operated reliably.
[0046]
The telescopic boom expansion / contraction control device according to claim 2 is the telescopic boom control device according to claim 1,
When operating the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and the boom-to-boom connection mechanism, the operation of the telescopic cylinder is decelerated and then switched from the differential circuit to the normal circuit, and the extension speed of the telescopic cylinder is slowed down to ensure that Each mechanism is operated, and it is possible to prevent a shock from occurring when the differential circuit is switched to the normal circuit.
[0047]
Furthermore, the telescopic boom expansion / contraction control device according to the third aspect of the present invention is provided when the operation command means (operation lever) is returned to the neutral position when the telescopic boom is expanded and contracted by increasing the extension speed by the differential circuit. Since the differential circuit is stopped after being changed to a normal circuit, it is possible to prevent as much as possible the sudden expansion and contraction of the telescopic cylinder and the occurrence of a shock.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a telescopic cylinder of a six-stage telescopic boom using a telescopic boom telescopic control device using a single telescopic cylinder.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing a cylinder / boom engaging / disengaging mechanism and an inter-boom coupling mechanism.
3 is a view taken along the line B-B of FIG. 2 and showing the inter-boom connection mechanism.
FIG. 4 is a block diagram and a hydraulic circuit diagram of a telescopic boom expansion / contraction control device according to the present invention.
FIG. 5 is a display screen of expansion / contraction related information display means.
6 is a diagram showing a specific example of the boom base end position detecting means as seen in the direction of arrows DD in FIG. 1. FIG.
7 is a view taken along the line CC of FIG. 2 and showing a connecting pin state detecting means.
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the top boom and the fifth boom are extended at the maximum boom angle of the telescopic boom.
FIG. 9 is a graph showing the contents of expansion / contraction cylinder speed control in the expansion / contraction cylinder expansion / contraction step.
FIG. 10 is a graph showing the speed of the telescopic cylinder with respect to the operation lever.
[Explanation of symbols]
1 is a telescopic cylinder, 2 is a cylinder tube, 3 is a cylinder tube rod side end, 4 is a rod, 5 is a rod end, 10 is a telescopic boom, 11 is a base boom, 12 is a second boom, 13 is a third boom, 14 Is a force boom, 15 is a fifth boom, 16 is a top boom, 16a is a top boom base end, 16c is a connection boss, 16b is a connection hole, 16e is a fixed pin storage member, 16d is a fixed pin, 16f is a detection piece, 20 Is a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, 21 is a connection pin drive cylinder, 22 is a connection pin drive lever, 23 is a connection pin, 25 is a trunnion member, 33 is a connection member, 34 is a ball lock mechanism, 35 is a ball, and 36 is a notch , 40 is a fixed pin drive means, 41 is a fixed pin drive cylinder, 42 is a fixed pin drive lever, 50 is an inter-boom coupling mechanism, 51 54 is a fixing hole, 52 and 55 are fixing bosses, 53 is a tip of a fixing pin, 60 is an expansion / contraction mechanism operation means, 61 is an expansion / contraction operation lever, 62 is a switching operation means, 63 is a final boom state input means, and 65 is a controller 65a is a proximity determination unit, 65b is an operation amount determination unit, 70 is an expansion / contraction related information display unit, 75 is an expansion / contraction boom state detection unit, 80 is a boom base end position detection unit, 82 to 86 are proximity switches, and 90 is a cylinder length. Length detecting means, reference numeral 95 is a length detector, reference numeral 100 is a drive hydraulic pressure supplying means, reference numerals 101 and 102 are electromagnetic proportional valves, reference numeral 103 is a pilot-type switching valve, reference numeral 104 is a counter balance valve, reference numeral 109 is a flow control valve, reference numeral 107 108 is a solenoid switching valve, 110 is a connecting pin state detecting means, 111 is a detecting piece, 112 and 113 are proximity switches, and 120 is a fixed pin state detecting means. 121 is a detection piece, 130 is an extension side oil passage, 131 is an extension side oil chamber, 133 is a hydro valve, 134 is a reduction side oil chamber, 136 is a normal extension oil passage, 137 is a differential extension oil passage, and 138 is a solenoid switch. Valve 133a is switching means

Claims

A telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of a telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted, and a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism that engages and disengages the telescopic cylinder and each boom stage. And an inter-boom connection mechanism for releasing the connection and connection between adjacent boom stages, an extendable boom state detecting means for detecting the boom state of the extendable boom, and an operation direction and an operation amount operated when the extendable boom is extended and contracted. Operation command means for commanding, and signals from the operation command means and the telescopic boom state detection means so as to reduce from the base end boom stage when extending and reducing the telescopic boom when extending the telescopic boom. Telescopic boom with a telescopic cylinder, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and a controller that appropriately outputs a signal for operating the inter-boom coupling mechanism A control device,
Switching means for switching the hydraulic circuit during expansion of the telescopic cylinder between a differential circuit and a normal circuit is arranged, and the controller receives a detection signal from the telescopic boom state detecting means and the state of the telescopic boom is disengaged from the cylinder / boom. A proximity determining means for determining whether the mechanism or the boom connecting mechanism is in the vicinity of operation, and when the proximity determining means is determined to be in the vicinity, a signal for switching the hydraulic circuit of the telescopic cylinder to a normal circuit is output to the switching means. A telescopic boom expansion / contraction control device characterized by comprising:

2. The decelerating control means for decelerating the operation of the telescopic cylinder according to claim 1, wherein the controller decelerates the operation of the telescopic cylinder by outputting a signal to the decelerating control means when the proximity determining means determines the proximity. After that, the telescopic boom extension / contraction control device is configured to output a signal to the switching means.

A telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of a telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted, and a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism that engages and disengages the telescopic cylinder and each boom stage. And an inter-boom connection mechanism for releasing the connection and connection between adjacent boom stages, an extendable boom state detecting means for detecting a boom state of the extendable boom, and an operation direction and an operation amount operated when the extendable boom is extended and contracted. Operation command means for commanding, and signals from the operation command means and the telescopic boom state detection means so as to reduce from the base end boom stage when extending and reducing the telescopic boom when extending the telescopic boom. Telescopic boom with a telescopic cylinder, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and a controller that appropriately outputs a signal for operating the inter-boom coupling mechanism A control device,
A switching means for switching the hydraulic circuit during expansion of the telescopic cylinder between a differential circuit and a normal circuit is arranged, and the controller receives an operation signal from the operation command means and determines that the operation amount is less than a predetermined amount. A telescopic boom expansion / contraction control device comprising: a determining unit, wherein when the operation amount determining unit determines that the operation amount is equal to or less than a predetermined amount, a signal for switching the hydraulic circuit of the telescopic cylinder to a normal circuit is output to the switching unit. .