JP4447107B2 - 車載式クレーンのブーム制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の運転室と荷台間に架装される車載式クレーンのブーム制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輌の運転室と荷台間に架装される車載式クレーンとして、図３〜図５に示す如き伸縮ブームを車幅方向に格納した車載式クレーンがある。当該車載式クレーンは、車輌１の運転室２と荷台３間に位置した左右のシャシフレーム1a上に架装したクレーン基台４、当該クレーン基台４上の車幅方向一側に偏寄した位置に旋回自在に立設した旋回ポスト５、当該旋回ポスト５の上部に基端部6bを枢支され起伏シリンダ８で起伏駆動並びにブーム伸縮用シリンダ７で伸縮駆動自在な伸縮ブーム６、及び当該伸縮ブーム６の先端部6aからワイヤロープ９により吊下げられウインチ装置10によって巻上げ巻下げ駆動されるフックブロック11とで構成されている。また、当該フックブロック11は、最巻上げ位置まで巻上げた状態では、伸縮ブーム先端部6aに揺動自在に枢支したフック格納用リンク22に当接して伸縮ブーム基端方向に揺動した巻切り状態（図３実線及び一点鎖線図示状態）に格納されるようになっている。
【０００３】
図５は、当該車載式クレーンを駆動制御する油圧制御装置である。当該油圧制御装置は、エンジン13で駆動される油圧ポンプ14と、当該油圧ポンプ14からの圧油を前記旋回ポスト５を旋回駆動する旋回駆動手段12に給排して旋回駆動させる旋回制御弁15、圧油を前記起伏シリンダ８に給排して伸縮ブーム６を起伏駆動させる起伏制御弁16、圧油を前記ウインチ装置10に給排してフックブロック11を巻上げ巻下げ駆動させるウインチ制御弁17、及び圧油を前記ブーム伸縮用シリンダ７に給排して伸縮ブーム６を伸縮駆動させる伸縮制御弁18とで構成されている。
【０００４】
そして、これら各制御弁15，16，17，18は、有線あるいは無線で遠隔操作可能な遠隔操作装置19によって遠隔操作されるようになっている。当該遠隔操作装置19は、オペレータが携帯して操作する送信器20と、当該送信器20からの操作信号を受信して対応する各制御弁15，16，17，18に対し弁切換信号を出力して該弁を切換制御するコントローラ21とで構成されており、オペレータが送信器20を駆動したい方向、例えば伸縮ブーム６を起仰させたい場合には送信器20を起仰側に操作すれば、この操作信号を受信したコントローラ21が操作信号に対応した起伏制御弁16に対し起仰位置ａへの弁切換信号を出力して該弁16を切換制御し、圧油を起伏シリンダ８に供給して伸縮ブーム６を起仰側に駆動するようになっている。
【０００５】
このように構成した車載式クレーンは、フックブロック11に荷物を吊下げた状態で、旋回制御弁15を切換制御して旋回ポスト５を旋回駆動させると共に、起伏制御弁16を切換制御して起伏シリンダ８を起伏駆動並びに伸縮制御弁18を切換制御してブーム伸縮用シリンダ７を伸縮駆動させて伸縮ブーム先端部6aを任意な位置まで移動させ、この状態でウインチ制御弁17を切換制御してウインチ装置10を駆動しフックブロック11を巻上げ巻下げ動させてクレーン作業を行うようになっている。
【０００６】
また、クレーン作業が終了して車輌１を走行させる時には、図３に一点鎖線で図示した如く伸縮ブーム先端部6aが車輌１の他側側に向くよう旋回ポスト５を旋回させた状態で伸縮ブーム６を最縮小並びにフックブロック11を最巻上げ位置（フックブロック11を巻切り状態にして伸縮ブーム基端方向に揺動した状態）まで巻上げ、当該状態で実線図示の如く伸縮ブーム６を運転室２と荷台３間に位置した格納空間Ａ内に先端下がり状態（水平面から略40°倒伏した状態）となるよう最倒伏させて格納するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように伸縮ブーム６を先端下がり状態に格納するよう構成した車載式クレーンは、クレーン作業を行うために伸縮ブーム６が先端下がり状態に格納された格納状態から作業姿勢に移行する際に、フックブロック11を巻切り状態に保持したままで伸縮ブーム６を起仰させ、伸縮ブーム先端部6aが所定の高さ位置Ｈになった後にフックブロック11を巻下げて垂下状態にする必要があった。これは、伸縮ブーム先端部6aが低位置の状態で誤ってフックブロック11を巻下げた場合には、伸縮ブーム６の起仰動でフックブロック11が揺動し運転室２やクレーン下部構造物等に接触してこれらを損傷させる恐れがあり、このような損傷を未然に防止する必要があるためである。
【０００８】
このため、オペレータは伸縮ブーム６が先端下がり状態の格納状態から作業姿勢に移行する際に、伸縮ブーム６の起仰操作とフックブロック11の巻下げ操作を行う必要があり操作が煩雑である他、両操作の順序を誤った場合にはフックブロック11が揺動して運転室２やクレーン下部構造物等を損傷させる恐れがあるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、格納状態から作業姿勢に移行する際の操作を自動化して操作性を向上させると共に、誤操作による運転室やクレーン下部構造物等の損傷を未然に防止できるようにした車載式クレーンのブーム制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。
すなわち、本発明の車載式クレーンのブーム制御装置は、車輌の運転室と荷台間に架装したクレーン基台の車幅方向一側に偏寄した位置に旋回自在に取付けた旋回ポスト、当該旋回ポストの上部に基端部を起伏自在に枢支され先端部からワイヤロープを介してフックブロックを吊下げた伸縮ブーム、当該伸縮ブームを起伏駆動する起伏シリンダ、及び前記フックブロックを吊下げたワイヤロープを巻上げ巻下げ駆動するウインチ装置とからなり、不使用時にはフックブロックを巻切り状態にすると共に伸縮ブームを車輌の他側側に向くよう旋回させ運転室と荷台間の格納空間内に先端下がり状態に倒伏させて格納するよう構成した車載式クレーンのブーム制御装置を対象にしている。
【００１１】
そして、本発明のブーム制御装置は、伸縮ブームがフックブロックを巻下げ可能な所定角度以上に起仰したことを検出するブーム起仰状態検出手段、伸縮ブームを起仰側に操作する起仰操作手段、起伏シリンダを駆動制御する起伏制御手段、ウインチ装置を駆動制御するウインチ制御手段及びコントローラとからなり、当該コントローラは、前記ブーム起仰状態検出手段の検出信号が所定角度以下で前記起仰操作手段が操作された際に前記起伏制御手段に対し起仰側への駆動信号を出力し、ブーム起仰状態検出手段の検出信号が所定角度以上になった際に前記起伏制御手段に対する起仰側への駆動信号の出力と共に前記ウインチ制御手段に対し巻下げ側への駆動信号を出力するよう構成している。
【００１２】
このように構成したことにより、伸縮ブームを先端下がり状態の格納状態（伸縮ブームが所定角度以下に倒伏した状態）からクレーン作業を行うため伸縮ブームを起仰側に操作する起仰操作手段を操作すれば、起仰操作手段から起仰操作信号が出力され、これを受けたコントローラは起伏制御手段を起仰側に制御して伸縮ブームを起仰させるようになっている。このため、フックブロックが揺動して運転室やクレーン下部構造物等を損傷させる恐れのある伸縮ブームが所定角度以下に倒伏した倒伏状態では、フックブロックが巻切り状態のままで伸縮ブームの起仰動のみが行われ、運転室やクレーン下部構造物等の損傷を防止することができるのである。
【００１３】
そして、フックブロックが揺動しても運転室やクレーン下部構造物等を損傷させる恐れのない所定角度まで伸縮ブームが起仰すれば、ブーム起仰状態検出手段がこれを検出してブーム起仰信号を出力するので、これを受けたコントローラは起伏制御手段に対する起仰側への制御と共にウインチ制御手段を巻下げ側に制御してフックブロックを巻下げるようになっている。これにより、フックブロックはクレーン作業が可能な垂下状態まで巻下げられ作業姿勢になるのである。そして、この連動制御は、起仰側への操作のみで行うことができ、操作が簡単になり操作性が向上するのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２に基づき本発明の具体的な実施形態について説明する。
なお、本発明に係るブーム制御装置は、前述した従来の車載式クレーンの油圧制御装置に、ブーム起仰状態検出手段を付加すると共に、コントローラによる制御手順を一部変更したものであり、以下の説明ではその相違点を中心に説明するものとする。
【００１５】
図１には、油圧制御装置を含む車載式クレーンの要部構成が、また図２には本発明の特徴部分であるコントローラの制御手順が示されている。
【００１６】
本発明における車載式クレーンは、従来のものと同様に、クレーン基台４の車幅方向一側に偏寄した位置に立設され旋回駆動手段12で旋回駆動される旋回ポスト５と、当該旋回ポスト５の上部に枢支され起伏シリンダ８で起伏駆動並びにブーム伸縮用シリンダ７で伸縮駆動される伸縮ブーム６、及び当該伸縮ブーム６の先端部6aからウインチ装置10（この実施態様の場合は、伸縮ブーム基端部6bに取付けられているが、旋回ポスト５部に取付けてもよい）で巻上げ巻下げ駆動されるワイヤロープ９を介して吊下げられたフックブロック11とで構成されている。また、当該フックブロック11は、最巻上げ位置まで巻上げた状態（図１実線及び一点鎖線図示の状態）では、伸縮ブーム先端部6aに揺動自在に枢支したフック格納用リンク22に当接して伸縮ブーム基端方向に揺動した巻切り状態に格納されるようになっている。
【００１７】
また、前記旋回制御弁15は、中立位置ｎと右旋回位置ａ、左旋回位置ｂの各弁切換位置を備えた電磁式三位置切換弁で構成されており、右旋回位置ａへの切換操作で圧油を旋回駆動手段12に供給して旋回ポスト５を右旋回させ、左旋回位置ｂへの切換操作で左旋回させるようになっている。また、起伏制御弁16は、中立位置ｎと起立位置ａ、倒伏位置ｂの各弁切換位置を備えた電磁式三位置切換弁で構成されており、起立位置ａへの切換操作で圧油を起伏シリンダ８に供給して伸縮ブーム６を起仰させ、倒伏位置ｂへの切換操作で倒伏させるようになっている。また、ウインチ制御弁17は、中立位置ｎと巻上げ位置ａ、巻下げ位置ｂの各弁切換位置を備えた電磁式三位置切換弁で構成されており、巻上げ位置ａへの切換操作で圧油をウインチ装置10に供給してフックブロック11を巻上げ、巻下げ位置ｂへの切換操作で巻下げるようになっている。また、伸縮制御弁18も、中立位置ｎと伸長位置ａ、縮小位置ｂの各弁切換位置を備えた電磁式三位置切換弁で構成されており、伸長位置ａへの切換操作で圧油をブーム伸縮用シリンダ７に供給して伸縮ブーム６を伸長させ、縮小位置ｂへの切換操作で縮小させるようになっている。なお、前記起伏制御弁16が請求項１における起伏制御手段を構成し、ウインチ制御弁17が請求項１におけるウインチ制御手段を構成している。
【００１８】
23は、遠隔操作装置であり、従来の遠隔操作装置19と同様にオペレータが携帯して操作する送信器20と、当該送信器20からの操作信号を受信して対応する各制御弁15，16，17，18に対し弁切換信号を出力して該弁を切換制御するコントローラ24で構成されている。また、当該コントローラ24は、後述する伸縮ブーム６を作業姿勢へ移行させるための制御機能が付加されている。なお、当該遠隔操作装置19における送信器20で、請求項１における起仰操作手段を構成している。
【００１９】
25は、ブーム起仰状態検出手段であり、フックブロック11が揺動しても運転室２やクレーン下部構造物等を損傷させる恐れがない所定の起伏角度Θa以上に伸縮ブーム６が起仰したこと、すなわち伸縮ブーム先端部6aが前記高さ位置Ｈまで移動したことを検出して検出信号を出力する近接センサ25aと検出側部材25bとで構成されている。具体的な構成としては、旋回ポスト５の上部背面位置に近接センサ25aを取付け、当該近接センサ25aで伸縮ブーム基端部6bに設けた補強材26を検出側部材25bとして伸縮ブーム６が略水平状態以上に起仰したことを検出するようになっている。なお、当該ブーム起仰状態検出手段25の検出角度Θaは、設計的に、あるいは必要に応じて任意な角度に設定可能であり、また近接センサ25aに替えてリミットスイッチや公知のポテンショメータ式の起伏角度検出器等で構成してもよい。そして、当該ブーム起仰状態検出手段25で検出した検出信号は、前記コントローラ24に入力されている。
【００２０】
次に、本発明の特徴部分であるコントローラ24の制御手順について、図２に基づき説明する。当該コントローラ24は、送信器20からの操作信号とブーム起仰状態検出手段25からのブーム起仰信号を受けて、次の如く各制御弁15，16，17，18を制御するようになっている。すなわち、当該コントローラ24は、送信器20からの操作信号を受けて操作信号に対応した各制御弁15，16，17，18を切換制御する通常のクレーン制御と、ブーム格納状態からクレーン作業を行うため作業姿勢に移行させる作業姿勢移行制御が行えるようになっている。なお、以下の制御手順の説明は、本発明の特徴部分である後者の作業姿勢移行制御についてのみ説明するものとする。
【００２１】
本実施態様のコントローラ24は、作業姿勢移行制御を次の如き手順で行うようになっている。伸縮ブーム６が格納した状態では、伸縮ブーム６が先端下がり状態（所定角度Θa以下）に倒伏した状態であり、ブーム起伏状態検出手段25は非検出状態である。コントローラ24は、まずステップS1でブーム起伏状態検出手段25の検出信号に基づき「伸縮ブームが所定角度以上か？」の判断をする。そして、当該ステップS1の判断がYESであれば、伸縮ブーム６がクレーン作業可能領域まで起仰しており作業姿勢移行制御は不要であると判断して、ステップS2の「通常のクレーン制御」を行うようになっている。当該ステップS2の「通常のクレーン制御」は、従来の遠隔操作と同様にオペレータが駆動したい方向に送信器20を操作すれば、この操作信号を受信したコントローラ24が操作信号に対応した各制御弁15，16，17，18に対し弁切換信号を出力して該弁を切換制御して行うようになっている。
【００２２】
一方、ステップS1の判断がNOであれば、伸縮ブーム６が先端下がり状態の格納状態に位置していると判断して、ステップS3に進み送信器20からの操作信号に基づき「起仰操作されているか？」を判断する。そして、当該ステップS3の判断がNOであれば、再びステップS3に戻るようになっている。一方、ステップS3の判断がYESであれば、格納状態から作業姿勢へ移行するため伸縮ブーム６の起仰操作がなされていると判断して、ステップS4に進み「伸縮ブームが所定角度以上か？」の判断をする。当該ステップS4の判断は、制御初期の状態では伸縮ブーム６が所定角度Θa以下に倒伏した状態でNOであり、伸縮ブーム６が運転室２やクレーン下部構造物等を損傷させる恐れがある起仰状態であると判断して、ステップS6の「伸縮ブームの起仰制御」を行うようになっている。
【００２３】
当該ステップS6の「伸縮ブームの起仰制御」は、コントローラ24から起伏制御弁16に対し起仰位置ａへの弁切換信号を出力して起伏シリンダ８を起仰側に駆動することで行うようになっている。これにより、フックブロツク11が巻切り状態に保持されたままで伸縮ブーム６が起仰動し、作業姿勢への移行制御が行われるのである。そして、この伸縮ブーム６の起仰動は、フックブロツク11を巻切り状態に保持したままで行われるので、フックブロツク11が揺動することがなく運転室２やクレーン下部構造物等を損傷させることがないのである。
【００２４】
伸縮ブーム６の起仰制御が進んで伸縮ブーム６が所定角度Θaまで起仰すれば、ステップS4の判断がYESとなるので、伸縮ブーム６が運転室２やクレーン下部構造物等を損傷させる恐れがない起仰状態まで起仰したと判断して、ステップS5の「伸縮ブームの起仰制御」と「フックブロックの巻下げ制御」を行うようになっている。このステップS5の制御は、コントローラ24から出力されている起伏制御弁16を起仰位置ａへ切換える弁切換信号と共に、ウインチ制御弁17に対し巻下げ位置ｂへの弁切換信号を出力してウインチ装置10を巻下げ駆動することで行うようになっている。これにより、伸縮ブーム６の起仰と共にフックブロツク11の巻下げが自動的に行われ、フックブロツク11をクレーン作業可能な垂下状態（図１二点鎖線図示状態）に移行することができるのである。
【００２５】
このため、オペレータは、格納状態から作業姿勢への移行に際し、伸縮ブーム６の起仰操作とフックブロツク11の巻下げ操作を個別に操作する必要がなく、操作性を向上させることができる他、フックブロツク11の巻下げ動がフックブロツク11の揺動で運転室２やクレーン下部構造物等を損傷させる恐れのない伸縮ブーム６が所定角度以上に起仰した状態でのみ行われるようになっているため、運転室２やクレーン下部構造物等の損傷を未然に防止することができるのである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の車載式クレーンのブーム制御装置は、伸縮ブームを先端下がり状態の格納状態から作業姿勢へ移行させる際に、伸縮ブームを格納した状態から起仰側に操作するのみで伸縮ブームの起仰側への駆動とフックブロックの巻下げ側への駆動を自動的に行うことができ、作業姿勢への移行制御時の操作性を向上させることができる他、フックブロツクの揺動による運転室やクレーン下部構造物等の損傷を未然に防止することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載式クレーンのブーム制御装置の説明図である。
【図２】同、コントローラの制御手順の説明図である。
【図３】車載式クレーンの説明図（背面図）である。
【図４】車載式クレーンの説明図（平面図）である。
【図５】従来の車載式クレーンの要部構成の説明図である。
【符号の説明】
１;車輌、1a;シャシフレーム、２;運転室、３;荷台、４;クレーン基台、
５;旋回ポスト、６;伸縮ブーム、７;ブーム伸縮用シリンダ、
８;起伏シリンダ、10;ウインチ装置、11;フックブロック、
12;旋回駆動装置、15;旋回制御弁、16;起伏制御弁、17;ウインチ制御弁、
18;伸縮制御弁、19，23;遠隔操作装置、20;送信器、21，24;コントローラ、
25;ブーム起仰状態検出手段、

Claims (1)

1. 車輌の運転室と荷台間に架装したクレーン基台の車幅方向一側に偏寄した位置に旋回自在に取付けた旋回ポスト、当該旋回ポストの上部に基端部を起伏自在に枢支され先端部からワイヤロープを介してフックブロックを吊下げた伸縮ブーム、当該伸縮ブームを起伏駆動する起伏シリンダ、及び前記フックブロックを吊下げたワイヤロープを巻上げ巻下げ駆動するウインチ装置とで構成され、不使用時にはフックブロックを巻切り状態にすると共に伸縮ブームを車輌の他側側に向くよう旋回させ運転室と荷台間の格納空間内に先端下がり状態に倒伏させて格納するよう構成した車載式クレーンのブーム制御装置において、
   当該ブーム制御装置は、伸縮ブームが前記フックブロックを巻下げ可能な所定角度以上に起仰したことを検出するブーム起仰状態検出手段、伸縮ブームを起仰側に操作する起仰操作手段、前記起伏シリンダを駆動制御する起伏制御手段、前記ウインチ装置を駆動制御するウインチ制御手段及びコントローラとからなり、当該コントローラは、前記ブーム起仰状態検出手段の検出信号が所定角度以下で前記起仰操作手段が操作された際に前記起伏制御手段に対し起仰側への駆動信号を出力し、ブーム起仰状態検出手段の検出信号が所定角度以上になった際に前記起伏制御手段に対する起仰側への駆動信号の出力と共に前記ウインチ制御手段に対し巻下げ側への駆動信号を出力するよう構成したことを特徴とする車載式クレーンのブーム制御装置。

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