JP4902178B2 - ピストン式コンクリートポンプの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート圧送用の左右一対のポンプシリンダに油圧ポンプから吐出される圧油を交互に供給することにより、ホッパ内の生コンクリートを圧送するようにしたコンクリートポンプの制御装置に関する。

従来、前記コンクリートポンプにおいて、一対のポンプシリンダに交互に圧油を供給するのに可変容量式の油圧ポンプを用い、各ポンプシリンダが最伸長位置近くになると、該油圧ポンプの吐出量を減少させて、各ポンプシリンダの伸長速度を減速するように制御し、各シリンダの最伸長時に大きな衝撃音を発生するのを防止するようにしたものは公知である（特許文献１参照）。
特開２００３−２１４３３２号公報

ところで、前記特許文献１に開示されるものは、各ポンプシリンダが最伸長位置近くに達すると、可変容量式ポンプの斜板を減量側に調整することにより、ポンプの吐出量を減少させ、該ポンプシリンダの伸長速度を減速するように制御しているので、その吐出量を瞬間的に減少させることが困難であり、その結果、ポンプシリンダが十分に減速する以前にポンプシリンダが最伸長位置に達してしまい、衝撃音を抑制することができないという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、各ポンプシリンダが最伸長位置に達する以前に、その伸長速度を確実に減速制御し、前記問題を解決できるようにした新規なピストン式コンクリートポンプの制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、一対のポンプシリンダと、これらのポンプシリンダの齟齬作動により、ホッパ内の生コンクリートを圧送するようにしたピストン式コンクリートポンプにおいて、各ポンプシリンダが最伸長位置の直前にあることを検知する検知手段と、可変容量式の油圧ポンプと前記一対のポンプシリンダとを接続する吐出油路から分岐され、該吐出油路を油タンクに連通する分岐油路と、前記分岐油路を通常は遮断するように該分岐油路の途中に介在され、各ポンプシリンダが最伸長位置に達する直前に該分岐油路を開放して各ポンプシリンダの伸長速度を減速制御することで最伸長時の衝撃音発生を抑制可能な静音用回路とを備え、前記静音用回路は、前記分岐油路および油タンク間を連通させる開放位置とその間を遮断する閉鎖位置との間で切換え可能であり且つ通常は閉鎖位置に保持される切換弁を有していて、前記各ポンプシリンダの伸長時に、前記検知手段が検知したとき、前記切換弁が開放位置に切換制御されることを特徴としている。

また、上記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載のものにおいて、前記各ポンプシリンダの収縮時に、前記検知手段が検知したとき、前記切換弁が閉鎖位置に切換制御されることを特徴としている。

さらに、上記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、前記請求項１または２記載のものにおいて、前記静音用回路には、前記切換弁に相当する第１の切換弁と、前記分岐油路および油タンク間を連通させる開放位置とその間を遮断する閉鎖位置との間で切換え可能であり且つ通常は閉鎖位置に保持される第２の切換弁とが互いに並列に配置されると共に、該第２の切換弁の開放時の通過流量が、前記第１の切換弁の開放時の通過流量よりも多量とされ、各ポンプシリンダの伸長時に前記検知手段が検知したときには、前記第１の切換弁を開放位置に切換えた後に、前記第２の切換弁を開放位置に切換えることを特徴としている。

さらにまた、上記目的を達成するために、請求項４記載の発明は、前記請求項１，２または３記載のものにおいて、前記吐出油路の、前記分岐油路との接続部よりも下流側には、前記ポンプシリンダ側から油圧ポンプ側に作動油が逆流するのを阻止する逆止弁が接続されていることを特徴としている。

さらにまた、上記目的を達成するために、請求項５記載の発明は、前記請求項１〜４の何れかに記載のものにおいて、前記各ポンプシリンダは、その各ポンプシリンダの基端にポンプ駆動用の駆動シリンダがそれぞれ接続されると共に、その各ポンプシリンダ内にそれぞれ摺動自在に嵌合されるポンプピストンと、対応する各駆動シリンダ内にそれぞれ摺動自在に嵌合される駆動ピストンとが、それぞれピストンロッドを介して一体に連結され、その各駆動ピストンは、対応する駆動シリンダ内をピストンロッド側の先部油室と、駆動ピストン側の基部油室とに区画しており、それら先部油室及び基部油室と、前記吐出油路の、前記分岐油路との接続部よりも下流側との間には、両駆動シリンダの先部油室相互を連通させ且つ基部油室に作動油を交互に供給する高圧圧送モードと、両駆動シリンダの基部油室相互を連通させ且つ先部油室に作動油を交互に供給する低圧圧送モードとに切換え可能な弁が設けられることを特徴としている。

請求項各項記載の発明によれば、各ポンプシリンダの最伸長時の伸長速度を、静音用回路の作動（即ち切換弁の開放位置への切換作動）により迅速に減速できるので、一方のポンプシリンダの最伸長時の衝撃音の発生を確実に抑制することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、他方のポンプシリンダの初期伸長速度を低速にできるため、該ポンプシリンダの初期伸長時の作動音を抑制することができる。

さらに、請求項３記載の発明によれば、ポンプシリンダの伸長速度を２段階で減速できるようにしているので、ポンプシリンダの伸長速度の減速制御をスムーズに行なうことができると共にポンプシリンダの伸長時間が無駄に長くなるのを防止することができる。

さらにまた、請求項４記載の発明によれば、作動油がポンプシリンダから油圧ポンプに逆流するのを防止することができる。

さらにまた、請求項５記載の発明によれば、コンクリートポンプを低圧（標準）圧送モードと、高圧圧送モードとに切換えることができるので、低圧（標準圧）圧送モードでのコンクリートポンプの運転では、重量軽減のため薄肉に形成されるブーム配管が生コンクリートの圧送圧力に耐え切れなくなって破損したり、配管外れなどを生起するようなことがなく、一方、この高圧圧送モードでのコンクリートポンプの運転では、比較的肉厚に形成されて破裂の心配がない敷設配管を通して生コンクリートを高圧で能率良く圧送することができる。またコンクリートポンプを低圧（標準圧）あるいは高圧のいずれの圧送モードで運転する場合にも、各ポンプシリンダの最伸長時の伸長速度を、静音用回路の作動（即ち第１切換弁の開放位置への切換作動）により迅速に減速できて、一方のポンプシリンダの最伸長時の衝撃音の発生を確実に抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。

図１は、コンクリートポンプ車の側面図、図２は、図１の２矢視図、図３は、コンクリートポンプ車のブーム配管による生コンクリートの圧送状態を示す側面図、図４は、低高圧圧送モード切換用リレー回路図、図５は、コンクリートポンプの低圧（標準）圧送モード時における油圧回路図、図６は、コンクリートポンプの高圧圧送モード時における油圧回路図、図７〜１２は静音用回路図、図１３は、静音用回路の作動フローチャートである。

図１〜３において、全体を符号ＶＣで示されるコンクリートポンプ車のシヤシフレームＦの前部に架装される基台１には、支持柱２が鉛直軸線Ｌ−Ｌまわりに旋回自在に搭載され、この支持柱２の上端に多段屈伸ブームＢが複数の伸縮シリンダ３ａ〜３ｄにより上下に屈伸自在に連結される。多段屈伸ブームＢには、これに沿って生コンクリート圧送用ブーム配管４が支持されており、このブーム配管４は多段屈伸ブームＢの屈伸に応じて屈曲可能である。

なお、多段屈伸ブームＢおよびブーム配管４は従来公知のものであるので詳細な説明を省略する。

また、シヤシフレームＦには往復動式のコンクリートポンプＰが搭載されている。このコンクリートポンプＰは、ホッパ６を備えており、ホッパ６内に投入された生コンクリートを、コンクリートポンプＰの先端の吐出口７より外部に圧送できるように構成される。

図３に示すように、ポンプ本体５の吐出口７には、シヤシフレームＦ上に設けた可撓性の圧送管８が着脱可能に接続され、この圧送管８は、支持柱２を通って前記ブーム配管４の基端に着脱可能に接続され、コンクリートポンプＰから低圧（標準圧）の生コンクリートがブーム配管４を通して圧送される。

また、図１，２に２点鎖線で示すように、コンクリートポンプＰの吐出口７には、別の圧送管９が着脱自在に接続できるようにされており、この別の圧送管９には、地上に敷設される敷設配管１０が着脱可能に接続される。

この敷設配管１０は、多段屈伸ブームＢと共に起伏作動されることがなく、地上、低い建物などに沿わせて使用されるものであり、前記ブーム配管４よりも肉厚で堅牢であり、かつ、それよりも重く形成され、コンクリートポンプＰから高圧の生コンクリートが敷設配管１０を通して圧送される。

前記多段屈伸ブームＢには、その位置を検出するためのブーム位置検出手段Ｓｅが備えられる。このブーム位置検出手段Ｓｅは、本実施例では、後述する多段屈伸ブームＢの左右方向の旋回角度を検出する旋回センサＳｅ１と、その起伏角度を検出する角度センサＳｅ２とよりなる。

図１〜３に示すように、基台１と支持柱２の基端間には、旋回センサＳｅ１が設けられており、この旋回センサＳｅ１は、基台１に設けられる近接センサ１２と、支持柱２に設けられるドグ１３とよりなり、支持柱２が、基台１に対して多段屈伸ブームＢと共にシヤシフレームＦの縦中心線Ｌ−Ｌに対して左右に小角度（５°）以下にあるときにＯＮ作動されるようになっている。また、多段屈伸ブームＢの基端には、角度センサＳｅ２が設けられており、この角度センサＳｅ２は、多段屈伸ブームＢが、伏倒位置からの仰起角が小角度（１０°）以下にあるときにＯＮ作動されるようになっている。

つぎに、図４を参照してコンクリートポンプＰを、ブーム配管４を通して圧送する低圧（標準圧力）作動と、敷設配管１０を通して圧送する高圧作動とに選択的に切換制御するのリレー制御回路について説明する。

メインスイッチＭＳの接続される電源回路９０には、前記旋回センサＳｅ１と該センサＳｅ１のＯＮ作動により励磁されるリレーＣＲ１とを直列に接続した回路９１と、前記角度センサＳｅ２と該センサＳｅ２のＯＮ作動により励磁されるリレーＣＲ２とを直列に接続した回路９２と、前記リレーＣＲ１，ＣＲ２の励磁によりＯＮ作動される常開型リレースイッチＣｒ１，Ｃｒ２１およびリレーＣＲ３を直列に接続した回路９３と、手動のコンクリートポンプ作動スイッチＳ１と、コンクリートポンプ作動回路とを直列に接続した回路９４と、手動のコンクリートポンプ高低圧切換スイッチＳ２と、前記リレーＣＲ３の励磁によりＯＮ作動される常開型リレースイッチＣｒ３と、並列される前記第１、第２高低圧電磁切換弁Ｖ１，Ｖ２（図５，６参照）のソレノイドＳＯＬ１，ソレノイドＳＯＬ２を直列に接続した回路９５とがそれぞれ並列に接続されている。

前記メインスイッチＭＳ、コンクリートポンプ作動スイッチＳ１およびコンクリートポンプ高低圧切換スイッチＳ２は、コンクリートポンプ車ＶＣの運転席に備えられる、図示しないコンクリートポンプ操作パネルに設けられる。

メインスイッチＭＳ、コンクリートポンプ作動スイッチＳ１、コンクリートポンプ高低圧切換スイッチＳ２をいずれもＯＮした状態で、旋回センサＳｅ１および角度センサＳｅ２がＯＮ作動されると、リレーＣＲ１，ＣＲ２が励磁され、リレースイッチＣｒ１，Ｃｒ１がＯＮされ、リレＣＲ３が励磁されてリレースイッチＣｒ３がＯＮするので、第１、第２高低圧電磁切換弁Ｖ１，Ｖ２のソレノイドＳＯＬ１，ＳＯＬ２が励磁されて高圧作動側（図６参照）に切り換わる。

図５，６に示すように、前記コンクリートポンプＰは、油圧駆動の往復動式ピストンポンプであって、互いに並列する一対のポンプシリンダ２０，３０を備えており、それらのポンプシリンダ２０，３０の基端には、それぞれポンプ駆動用の駆動シリンダ２１，３１がセンターフレーム４０を介して一体に接続されている。一対のポンプシリンダ２０，３０内にそれぞれ摺動自在に嵌合されるポンプピストン２２，３２と、駆動シリンダ２１，３１内にそれぞれ摺動自在に嵌合される駆動ピストン２３，３３とが、センターフレーム４０を摺動自在に貫通するピストンロッド２４，３４によりそれぞれ一体に連結されている。そして各駆動ピストン２３，３３は、対応する駆動シリンダ２１，３１内をピストンロッド側の先部油室２１ａ，３１ａと、ピストン側の基部油室２１ｂ，３１ｂとに区画している。

一対のポンプシリンダ２０，３０の先部には、前記ホッパ６が接続されている。このホッパ６には、コンクリートミキサー車などから生コンクリートが随時供給され、コンクリートポンプＰの供給源となる。また、ホッパ６の前面には、前記吐出口７が開口され、さらに、このホッパ６の下部には、湾曲管状のＳ字バルブ（揺動管）１５が収容支持されている。このＳ字バルブ１５はこれと一体の回動支軸１６の軸線まわりに回動自在であり、一対のポンプシリンダ２０，３０の先部を吐出口７に交互に切換連通し得る。

前記回動支軸１６には、これを両ポンプピストン２２，３２の作動と同期して回動させて、Ｓ字バルブ１５を切換駆動するためのバルブ切換駆動手段Ｄ（従来公知）が連結される。コンクリートポンプＰの運転時に、このバルブ切換駆動手段Ｄは、一対のポンプシリンダ２０，３０のうち、生コンクリートの吸入状態にあるものホッパ６内に、また生コンクリートの圧送状態にあるものを吐出口７に交互に接続するように、Ｓ字バルブ１５を切換駆動制御して生コンクリートを円滑に圧送する。

一対の駆動シリンダ２１，３１の先部側には、対をなすリミットスイッチ２５，３５がそれぞれ設けられており、これらのリミットスイッチ２５，３５の作動信号を前記バルブ切換駆動手段Ｄに入力することより、Ｓ字バルブ１５が切換作動される。また、バルブ切換駆動手段Ｄのバルブ切換作動により発生する制御油圧は、パイロット油圧としてパイロット油路４３，４４を介して後述する切換弁Ｖの操作部に供給され、該切換弁Ｖを切換作動する。

前記一対のポンプシリンダ２０，３０を互いに齟齬作動すべく切換作動するための、前記切換弁Ｖの入口側の２つのポートは、可変容量式油圧ポンプＰｕの吐出側に連なる吐出油路５０と、油タンクＴに連なる還流油路７０とにそれぞれ接続され、吐出油路５０はリリーフ弁４５を介して油タンクに連通される。

前記切換弁Ｖの出口側の２つのポートは、作動油路５１，６１にそれぞれ接続される。一方の作動油路５１は、先部側油路５２と基部側油路５３とに分岐され、先部側油路５２は方向制御弁ｖ１を介して駆動シリンダ２１の先部油室２１ａに連通され、またその基部側油路５３は方向制御弁ｖ２を介して駆動シリンダ３１の基部油室３１ｂに連通される。

また、他方の第２作動油路６１は、先部側油路６２と基部側油路６３とに分岐され、先部側油路６２は方向制御弁ｖ３を介して駆動シリンダ３１の先部油室３１ａに連通され、また基部側油路６３は方向制御弁ｖ４を介して駆動シリンダ２１の基部油室２１ｂに連通される。先部側油路５２，６２は、方向制御弁ｖ５を介在した連通油路６５により相互に連通され、さらに基部側油路５３の途中には、方向制御弁ｖ６が接続される。

前記吐出油路５０には、パイロット油路８０が接続され、このパイロット油路８０は、パイロット油路８１とパイロット油路８２とに分岐されて、パイロット油路８１は、第１高低圧電磁切換弁Ｖ１を介して方向制御弁ｖ１，ｖ２，ｖ６の制御油室あるいは油タンクＴに開放する戻り油路８４に選択的に切換連通される。また、パイロット油路８２は、第２高低圧電磁切換弁Ｖ２を介して方向制御弁ｖ３，ｖ４，ｖ５の制御油室あるいは油タンクＴに切換連通される。そして、方向制御弁ｖ１〜ｖ６の制御油室にポンプ油圧がパイロット油路８１あるいはパイロット油路８２を介してパイロット油圧として作用するとき、それらの弁ｖ１〜ｖ６はロック状態に保持される。

可変容量式油圧ポンプＰｕの吐出側に接続される吐出油路５０の途中には、この吐出油路５０を、後に述べる静音用回路ＣＳ（図７〜１２参照）および還流油路１０１を経て油タンクＴに接続する分岐油路１００が分岐されており、さらに、この吐出油路５０の、分岐油路１００の接続部よりも下流側には逆止弁としてのロジック弁が接続されており、このロジック弁ＣＨは、吐出油路５０を流れる作動油が、油圧シリンダ２１，３１から油圧ポンプＰｕへ逆流するのを阻止する。

コンクリートポンプＰには、対をなすポンプシリンダ２０，３０が最伸長位置の直前位置にあることを検知する検知手段ＤＥが設けられる。この検知手段ＤＥは、第１、第２近接センサＤＥ１，ＤＥ２より構成されている。これらの第１、第２近接センサＤＥ１，ＤＥ２は、油圧シリンダ３１，２１の伸長側の端部（センタフレーム４０側端部）にそれぞれ設けられており、前記リミットスイッチ３５，２５よりも手前に配置される、そして、ポンプシリンダ３０，２０が交互に伸長されるとき、前記リミットスイッチ３５，２５が作動する手前で、第１、第２近接センサーＤＥ１，ＤＥ２が作動するようにされている。第１、第２近接センサＤＥ１，ＤＥ２が作動されて、ポンプシリンダ３０，２０の伸長位置が検出されると、その検知信号は、後述の静音用回路ＣＳに入力され、該回路ＣＳ中のソレノイド弁よりなる小流量用の第１切換弁Ｓ１を左位置（開放側）に切換作動する。

つぎに、図７〜１２を参照して、前記静音用回路ＣＳの構成について説明するに、この静音用回路ＣＳは、ソレノイド弁よりなる小流量用の第１切換弁Ｓ１、大流量用の第２切換弁Ｓ２、ソレノイド弁よりなる第１、第２制御弁Ｃ１，Ｃ２および開閉弁よりなる緊急弁ＥＶを備えている。しかして小流量用の第１切換弁Ｓ１の、分岐油路１００の連なる入口ポートには、固定絞り１０２が設けられている。

静音用回路ＣＳは、前記分岐油路１００と、油タンクＴに連通される還流油路１０１間に接続されており、その分岐油路１００には、第１切換弁Ｓ１と第２切換弁Ｓ２とが並列に接続されており、これらの切換弁Ｓ１，Ｓ２よりも上流側の分岐油路１００に緊急弁ＥＶが接続されている。この緊急弁ＥＶが右位置（閉鎖側）に切り換えられるとき、静音用回路ＣＳが遮断される。前記第１切換弁Ｓ１は、前記検出手段ＤＥ、すなわち第１近接センサーＤＥ１（もしくは第２近接センサーＤＥ２）からの検出信号により切り換えられるようにされ、また、前記第２切換弁Ｓ２は、分岐油路１００からのパイロット油圧により、第１制御弁Ｃ１を経て切り換えられるようにされており、前記第１制御弁Ｃ１は、外部からの制御信号を受けて右位置に切り換えられ、また、前記第２制御弁Ｃ２は、外部からの制御信号を受けて右位置切り換えられ、さらに、前記緊急弁ＥＶは分岐油路１００からのパイロット油圧により第２制御弁Ｃ２を経て切り換えられるようにされている。

つぎに、この実施例の作用について説明する。

〔コンクリートポンプＰを低圧（標準圧）圧送モードで運転する場合（図３，５参照）〕
これは、前述のように、コンクリートポンプＰが低圧作動されて、低圧（標準圧）の生コンクリートが吐出口７よりブーム配管４へと圧送される場合であって、多段屈伸ブームＢは、旋回、起立されて旋回センサＳｅ１および角度センサＳｅ２はいずれもＯＦＦされる。したがって、高低圧電磁切換弁Ｖ１，Ｖ２のソレノイドＳＯＬ１，ソレノイドＳＯＬ２はいずれも非励磁で図５に示すように左位置にある。このとき、方向制御弁ｖ２，ｖ４およびｖ５の制御油圧室には、油圧ポンプＰからのパイロット油圧が作用してそれらの弁ｖ２，ｖ４およびｖ５がロック状態に保持されるので、油圧ポンプＰからの圧力油は、図５矢印に示すようにが流れる。すなわち、その圧力油は駆動シリンダ２１の先部油室２１ａに圧送され、駆動シリンダ３１の先部油室３１ａの油は油タンクＴに戻される。また、駆動シリンダ２１の基部油室２１ｂの油は駆動シリンダ３１の基部油室３１ｂに送られる。したがって、一方のポンプシリンダ３０のポンプピストン３２が前進すると共に他方のポンプシリンダ２０のポンプピストン２２が後退するので、ホッパ６内の生コンクリートはポンプシリンダ２０に吸入されると共にポンプシリンダ３０内の生コンクリートは吐出口７からブーム配管４へと圧送される。

一方の駆動シリンダ３１の駆動ピストン３３の前進限でリミットスイッチ３５が作動されると、その信号がバルブ切換駆動手段Ｄに印加されて、Ｓ字バルブ１５を切り換えると共に、バルブ切換駆動手段Ｄからに制御油圧は、パイロッ油路４４を通り、パイロット油圧として切換弁Ｖに供給され、該弁Ｖを図５右側に切り換える。これにより、油圧ポンプＰｕからの圧油は一方の駆動シリンダ３１の先部油室３１ａに圧送されると共に他方の駆動シリンダ２１の先部油室２１ａの作動油は、油タンクＴに戻される。また、一方の駆動シリンダ３１の基部油室３１ｂの油は、他方の駆動シリンダ２１の基部油室２１ｂに入り、前述した場合と逆に、ポンプシリンダ２０のポンプピストン２２が前進すると共にポンプシリンダ３０のポンプピストン３２が後退するので、ホッパ６内の生コンクリートはポンプシリンダ３０に吸入されると共にポンプシリンダ２０内の生コンクリートは吐出口７からブーム配管４へと圧送される。駆動シリンダ２１の駆動ピストン２３の前進限でリミットスイッチ２５が作動されると、その信号がバルブ切換駆動手段Ｄに印加されて、Ｓ字バルブ１５を切り換えると共に、バルブ切換駆動手段Ｄからの制御油圧は、パイロット油圧としてパイロット油路４３を通り、電磁切換弁Ｖに供給され、該弁Ｖは再び図５左側に切り換えられる。

以上により、一対のポンプシリンダ２０，３０の齟齬作動が継続されてコンクリートポンプＰが運転されるが、この低圧（標準圧）圧送モードのコンクリートポンプＰの運転では、前述のように、油圧ポンプＰｕからの圧油は、一対の駆動シリンダ２１，３１の先部油室２１ａ，３１ａに供給される。しかして、駆動ピストン２３，３３の先部油室２１ａ，３１ａ側（ロッド側）の受圧面積は、その基部油室２１ｂ，３１ｂ側（ピストン側）の受圧面積よりも小さいので、一対の駆動シリンダ２１，３１は低圧駆動されることになり、これにより、低圧の生コンクリートが吐出口７からブーム配管４へと圧送される。したがって、この低圧（標準圧）圧送モードでのコンクリートポンプＰの運転では、重量軽減のため薄肉に形成されるブーム配管４が生コンクリートの圧送圧力に耐え切れなくなって破損したり、配管外れなどを生起するようなことがない。

〔コンクリートポンプＰを高圧圧送モードで運転する場合（図１，２の鎖線、図６参照）〕
この場合は、コンクリートポンプＰが高圧作動されて、高圧の生コンクリートが吐出口７より敷設配管１０へと圧送される場合であって、多段屈伸ブームＢは、格納位置にあって、旋回（車両の中心線より左右５°以下）、起立（屈伸ブームの伏倒位置から１０°以下）されておらず、この場合に旋回センサＳｅ１および角度センサＳｅ２は何れもＯＮ状態になり、図４に示すリレー回路は閉路されるので、第１および第２高低圧電磁切換弁Ｖ１，Ｖ２は、そのソレノイドＳＯＬ１，ＳＯＬ２がいずれも励磁されて、図６に示すように右位置に切り換わる。これにより、方向制御弁ｖ１，ｖ３およびｖ６の制御油圧室には、油圧ポンプＰｕからのパイロット油圧が作用してそれらの弁ｖ１，ｖ３およびｖ６がロック状態に保持されるので、油圧ポンプＰからの圧力油は図６矢印に示すように流れる。すなわち、その圧力油は一方の駆動シリンダ３１の基部油室３１ｂに圧送され、他方の駆動シリンダ２１の基部油室２１ｂ内の油は、油タンクＴに戻される。また、駆動シリンダ３１の先部油室３１ａと駆動シリンダ２１の先部油室２１ａ同士は相互に連通される。これにより、一方のポンプシリンダ３０のポンプピストン３２が前進すると共に他方のポンプシリンダ２０のポンプピストン２２が後退するので、ホッパ６内の生コンクリートはポンプシリンダ２０に吸入されると共にポンプシリンダ３０内の生コンクリートは吐出口７から敷設配管１０へと圧送される。駆動シリンダ３１の駆動ピストン３３の前進限でリミットスイッチ３５が作動され、前述したように、切換弁Ｖが図６右側に切り換わり、今度は、油圧ポンプＰｕからの圧油が駆動シリンダ２１の基部油室２１ｂに圧送れると共に駆動シリンダ２１の基部油室３１ｂ内の油は、油タンクＴに戻される。また、駆動シリンダ２１の先部油室２１ａと、駆動シリンダ３１の先部油室３１ａとは相互に連通される。これにより、ポンプシリンダ２１のポンプピストン２２が前進すると共にポンプシリンダ３１のポンプピストン３２が後退するので、ホッパ６内の生コンクリートはポンプシリンダ３０に吸入されると共にポンプシリンダ２０内の生コンクリートは吐出口７から敷設配管１０へと圧送される。駆動シリンダ２１の駆動ピストン２３の前進限でリミットスイッチ２５が作動されると、その信号がバルブ切換駆動手段Ｄに印加されて、Ｓ字バルブ１５を切り換えると共に、バルブ切換駆動手段Ｄからに制御油圧は、パイロット油路４３を通り、切換弁Ｖを再び図６左側に切り換える。以上により、一対のポンプシリンダ２０，３０の齟齬作動が継続される。この高圧圧送モードのコンクリートポンプＰの運転では、前述のように、油圧ポンプＰｕからの圧油は、一対の駆動シリンダ２１，３１の基部油室２１ｂ，３１ｂに交互に供給される。この場合、駆動ピストン２３，３３の基部油室２１ｂ，３１ｂ（ピストン側）の受圧面積は、その駆動ピストン２３，３３の先部油室２１ａ，３１ａ側（ロッド側）の受圧面積よりも大きいので、一対の駆動シリンダ２１，３１は高圧駆動されることになり、これにより、コンクリートポンプＰからの高圧の生コンクリートが吐出口７から敷設配管１０へと圧送される。したがって、この高圧圧送モードでのコンクリートポンプＰの運転では、比較的肉厚に形成されて破裂の心配がない敷設配管１０を通して生コンクリートを高圧で能率良く圧送することができる。

以上のように、多段屈伸ブームＢの位置検出、すなわちその旋回位置および角度位置の検出結果に基づいて、コンクリートポンプＰを低圧（標準）圧送モードと、高圧圧送モードとに自動的に切り換えることができるので、作業者の誤操作によるブーム配管の損傷、その配管のジョイント部の外れなどの機器の損傷、破損を防止することができ、作業の安全性を向上する。

なお、図４において、回路９５に接続されるコンクリートポンプ高低圧切換スイッチＳ２は、低圧（標準）圧送モードで敷設配管１０を使った生コンクリートの打設を行なう必要があるために設けたものである。

ところで、前述のように、コンクリートポンプＰを低圧（標準圧）あるいは高圧のいずれの圧送モードで運転する場合にも、該コンクリートポンプＰの各ポンプシリンダ３０，２０が最伸長位置に達すると、ポンプピストン３２，２２が、ポンプシリンダ３０，２０の端壁に衝接するなどして大きな衝撃音を発生したり、また、それらのポンプシリンダ３０，２０の初期伸長時には作動音を発生して、それらが運転騒音を大きくする原因となるが、この実施例では、吐出油路５０より分岐される分岐油路１００と還流油路１０１との間に接続される、前記静音用回路ＣＳにより、一方のポンプシリンダ３０（２０）が最伸長位置に達する手前で、その伸長速度を段階的に減速し、また他方のポンプシリンダ２０（３０）の初期伸長時の伸長速度を低速にして前記衝撃音、作動音の発生を可及的低減できるようにしており、以下に、騒音の低減作用を図７〜１２を参照して説明する。

検出手段ＤＥ、すなわち第１近接センサＤＥ１（あるいは第２近接センサＤＥ２）が動作されないコンクリートポンプＰの作動状態では、静音用回路ＣＳの緊急弁ＥＶおよび第２制御弁Ｃ２は常に左位置（開放側）に位置している（図７参照）。

(1) いま、一方のポンプシリンダ３０が最伸長端の直前位置に達して、第１近接センサＤＥ１がこれを検知すると、この検知信号が第１切換弁Ｓ１を励磁して該第１切換弁Ｓ１を左位置（開放側）に切り換える。これにより、油圧ポンプＰｕからの作動油の一部は、図８矢印で示すように、吐出油路５０→分岐油路１００→緊急弁ＥＶ→第１切換弁Ｓ１→油タンクＴへと順に流れて小流量の作動油を油タンクＴに戻し、ポンプシリンダ３０の伸長作動を一次的に緩徐に減速する（図８参照）。

(2) 一定時間Ｔ１が経過して、第１制御弁Ｃ１は、制御信号を受けてノーマル位置から左位置に切り換わる。この第１制御弁Ｃ１の切り換わりにより、分岐油路１００からパイロット油圧を受けて第２切換弁Ｓ２が左位置（開放側）に切り換わる。これにより、第１切換弁Ｓ１および第２切換弁Ｓ２はいずれも左位置（開放側）となるので、油圧ポンプＰｕからの作動油の大部分は、図９矢印で示すように、吐出油路５０→緊急弁ＥＶ→第１切換弁Ｓ１および第２切換弁Ｓ２→油タンクＴへと順に流れて大流量の作動油を油タンクＴに戻す。これにより、ポンプシリンダ３０へ流れる作動油が減少し、ポンプシリンダ３０は、その最伸長端の直前位置で伸長速度が大幅に減速する（図９参照）。

なお、前記一定時間Ｔ１は０〜１秒であり、可変容量式油圧ポンプＰｕの回転数が速いほど前記一定時間Ｔ１は短くなるように設定される。

(3) 一方のポンプシリンダ３０が最伸長位置に達すると、前述したようにバルブ駆動手段Ｄからの制御信号を受けてＳ字バルブ（揺動管）１５が切換作動され、一方のポンプシリンダ３０はゆっくりと収縮し始めると同時に他方のポンプシリンダ２０がゆっくりと伸長を開始する。

(4) 一定時間Ｔ２が経過して、第１制御弁Ｃ１はノーマル位置に切り換わり、該第１制御弁Ｃ１からのパイロット油圧をうけて第２切換弁Ｓ２は右位置（閉鎖側）に切り換わる（図１０参照）。これにより、分岐油路１００は第１切換弁Ｓ１だけを介して油タンクＴに連通され、低速で伸長し始めた他方のポンプシリンダ２０は、その伸長速度は徐々に速くなる。

なお、一定時間Ｔ２は、前記(2) で第１制御弁Ｃ１を切り換えてからの時間であるが、他の変型例として、この一定時間Ｔ２を他方のポンプシリンダ２０が伸長し始めたことを別途の近接センサなどで検知し、その近接センサが検知してからの時間としてもよい。

(5) さらに、一定時間Ｔ３が経過して、ポンプシリンダ３０の収縮時に、第１近接センサＤＥ１が検知したとき、第１切換弁Ｓ１は右位置（閉鎖側）に切り換えられる（図１１参照）。これにより、吐出油路５０と油タンクＴとを連通している分岐油路１００が遮断され、油圧ポンプＰｕから吐出される作動油量はすべて油圧シリンダ２１，３１に圧送されることになるので、ポンプシリンダ２０，３０は通常の動作速度に戻される。

なお、前記(1) 〜(5) の騒音低減作用は、一方のポンプシリンダ３０が伸長作動して、第１近接センサＤＥ１が検知された場合であるが、他方のポンプシリンダ２０が伸長作動して、第２近接センサＤＥ２が検知された場合も同じである。

ところで、前記(1) 〜(5) の騒音低減作用において、第１切換弁Ｓ１と第２切換弁Ｓ２は、ポンプシリンダ３０，（２０）が最伸長位置に達する度に開閉動作を繰り返すので、ソレノイドコイルの寿命による作動不良やスプールなどの可動部材の固着などが発生して前記切換弁Ｓ１，Ｓ２が故障することがある。この場合に油圧ポンプＰｕからの吐出油は、静音用回路ＣＳを通して常に油タンクＴへ逃げてしまうことになり、コンクリートポンプＰが作動不能に陥ることになる。そこで、かかる前記切換弁Ｓ１，Ｓ２の故障時には、ノーマル位置にある第２制御弁Ｃ２からのパイロット油圧により緊急弁ＥＶが右位置（閉鎖側）に切り換わり（図１２参照）、該緊急弁ＥＶを遮断制御することにより、コンクリートポンプＰの作動不能を回避することができる。

また、吐出油路５０の分岐油路１１の分岐部よりも下流側に設けられる逆止弁ＣＨは、生コンクリートの自重により、駆動ピストン２３，３３が自走するのを防止する。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。

たとえば、前記逆止弁は、ロジック弁に代えてチェック弁でもよく、前記第２切換弁Ｓ２は、切換弁に代えてソレノイド弁でもよく、さらに前記緊急弁は、切換弁に代えてソレノイド弁でもよい。

コンクリートポンプ車の全体側面図 図１の２矢視図 コンクリートポンプ車のブーム配管による生コンクリートの圧送状態を示す側面図 低高圧圧送モード切換用リレー回路図 コンクリートポンプの低圧圧送モード時における油圧回路図 コンクリートポンプの高圧圧送モード時における油圧回路図 静音用回路図 静音用回路図 静音用回路図 静音用回路図 静音用回路図 静音用回路図 静音用回路の作動フローチャート

６・・・・・・・・・ホッパ
２０，３０・・・・・ポンプシリンダ
２１，３１・・・・・駆動シリンダ
２１ａ，３１ａ・・・先部油室
２１ｂ，３１ｂ・・・基部油室
２２，３２・・・・・ポンプピストン
２３，３３・・・・・駆動ピストン
２４，３４・・・・・ピストンロッド
５０・・・・・・・・吐出油路
１００・・・・・・・・分岐油路
ＣＨ・・・・・・・・・逆止弁
ＣＳ・・・・・・・・・静音用回路
ＤＥ・・・・・・・・・検出手段
Ｓ１・・・・・・・・・第１切換弁（切換弁、第１の切換弁）
Ｓ３・・・・・・・・・第２切換弁（第２の切換弁）
Ｐｕ・・・・・・・・・油圧ポンプ
Ｔ・・・・・・・・・・油タンク
Ｖ１，Ｖ２・・・・・・第１，第２高低圧電磁切換弁（弁）
ｖ１〜ｖ６・・・・・・方向切換弁（弁）

Claims (5)

1. 一対のポンプシリンダ（２０，３０）と、これらのポンプシリンダ（２０，３０）の齟齬作動により、ホッパ（６）内の生コンクリートを圧送するようにしたピストン式コンクリートポンプにおいて、
   各ポンプシリンダ（２０，３０）が最伸長位置の直前にあることを検知する検知手段（ＤＥ）と、
   可変容量式の油圧ポンプ（Ｐｕ）と前記一対のポンプシリンダ（２０，３０）とを接続する吐出油路（５０）から分岐され、該吐出油路（５０）を油タンク（Ｔ）に連通する分岐油路（１００）と、
   前記分岐油路（１００）を通常は遮断するように該分岐油路（１００）の途中に介在され、各ポンプシリンダ（２０，３０）が最伸長位置に達する直前に該分岐油路（１００）を開放して各ポンプシリンダ（２０，３０）の伸長速度を減速制御することで最伸長時の衝撃音発生を抑制可能な静音用回路（ＣＳ）とを備え、
   前記静音用回路（ＣＳ）は、前記分岐油路（１００）および油タンク（Ｔ）間を連通させる開放位置とその間を遮断する閉鎖位置との間で切換え可能であり且つ通常は閉鎖位置に保持される切換弁（Ｓ１）を有していて、前記各ポンプシリンダ（２０，３０）の伸長時に、前記検知手段（ＤＥ）が検知したとき、前記切換弁（Ｓ１）が開放位置に切換制御されることを特徴とする、ピストン式コンクリートポンプの制御装置。
2. 前記各ポンプシリンダ（２０，３０）の収縮時に、前記検知手段（ＤＥ）が検知したとき、前記切換弁（Ｓ１）が閉鎖位置に切換制御されることを特徴とする、前記請求項１記載のピストン式コンクリートポンプの制御装置。
3. 前記静音用回路（ＣＳ）には、前記切換弁（Ｓ１）に相当する第１の切換弁（Ｓ１）と、前記分岐油路（１００）および油タンク（Ｔ）間を連通させる開放位置とその間を遮断する閉鎖位置との間で切換え可能であり且つ通常は閉鎖位置に保持される第２の切換弁（Ｓ２）とが互いに並列に配置されると共に、該第２の切換弁（Ｓ２）の開放時の通過流量が、前記第１の切換弁（Ｓ１）の開放時の通過流量よりも多量とされ、各ポンプシリンダ（２０，３０）の伸長時に前記検知手段（ＤＥ）が検知したときには、前記第１の切換弁（Ｓ１）を開放位置に切換えた後に、前記第２の切換弁（Ｓ２）を開放位置に切換えることを特徴とする、前記請求項１または２記載のピストン式コンクリートポンプの制御装置。
4. 前記吐出油路（５０）の、前記分岐油路（１００）との接続部よりも下流側には、前記ポンプシリンダ（２０，３０）側から油圧ポンプ（Ｐｕ）側に作動油が逆流するのを阻止する逆止弁（ＣＨ）が接続されていることを特徴とする、前記請求項１，２または３記載のピストン式コンクリートポンプの制御装置。
5. 前記各ポンプシリンダ（２０，３０）は、その各ポンプシリンダ（２０，３０）の基端にポンプ駆動用の駆動シリンダ（２１，３１）がそれぞれ接続されると共に、その各ポンプシリンダ（２０，３０）内にそれぞれ摺動自在に嵌合されるポンプピストン（２２，３２）と、対応する各駆動シリンダ（２１，３１）内にそれぞれ摺動自在に嵌合される駆動ピストン（２３，３３）とが、それぞれピストンロッド（２４，３４）を介して一体に連結され、
   その各駆動ピストン（２３，３３）は、対応する駆動シリンダ（２１，３１）内をピストンロッド（２４，３４）側の先部油室（２１ａ，３１ａ）と、駆動ピストン（２３，３３）側の基部油室（２１ｂ，３１ｂ）とに区画しており、
   それら先部油室（２１ａ，３１ａ）及び基部油室（２１ｂ，３１ｂ）と、前記吐出油路（５０）の、前記分岐油路（１００）との接続部よりも下流側との間には、両駆動シリンダ（２１，３１）の先部油室（２１ａ，３１ａ）相互を連通させ且つ基部油室（２１ｂ，３１ｂ）に作動油を交互に供給する高圧圧送モードと、両駆動シリンダ（２１，３１）の基部油室（２１ｂ，３１ｂ）相互を連通させ且つ先部油室（２１ａ，３１ａ）に作動油を交互に供給する低圧圧送モードとに切換え可能な弁（Ｖ１，Ｖ２，ｖ１〜ｖ６）が設けられることを特徴とする、前記請求項１〜４の何れか１項に記載のピストン式コンクリートポンプの制御装置。

Images