JP6131097B2 - 起伏シリンダのストロークエンド検出装置 - Google Patents
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Description
第2発明の起伏シリンダのストロークエンド検出装置は、第1発明において、前記ブームの旋回角度を検出する旋回角度検出器を備え、前記ストロークエンド判定手段は、前記旋回角度検出器の検出値が入力されており、前記ストロークエンド対機角度と前記機体傾斜角とから、前記ブームの旋回角度に依存した前記ストロークエンド対地角度を求め、現在の前記旋回角度における前記ストロークエンド対地角度と現在の前記対地角度とを比較して、前記起伏シリンダがストロークエンドであるか否かを判定することを特徴とする。
第3発明の起伏シリンダのストロークエンド検出装置は、第2発明において、前記ストロークエンド判定手段は、前記ジャッキアップ状態検出器が検出した際の少なくとも2方位における前記対地角度から、機体傾斜方向と、該機体傾斜方向における機体傾斜角とを求め、前記ストロークエンド対機角度と前記機体傾斜角と前記機体傾斜方向とから、前記ブームの旋回角度に依存した前記ストロークエンド対地角度を求めることを特徴とする。
第4発明の起伏シリンダのストロークエンド検出装置は、第1、第2または第3発明において、前記ブームが格納状態であることを検出するブーム格納状態検出器を備え、前記ストロークエンド判定手段は、前記ブーム格納状態検出器の検出値が入力されており、前記ジャッキアップ状態検出器が検出した際に、前記ブーム格納状態検出器が検出した場合は前記ストロークエンド対地角度を記憶し、前記ブーム格納状態検出器が検出していない場合は記憶された前記ストロークエンド対地角度を取得することを特徴とする。
第5発明の起伏シリンダのストロークエンド検出装置は、機体と、該機体に設けられたアウトリガと、該機体に対して起伏可能に設けられたブームと、該ブームを起伏させる起伏シリンダとを備える作業車において、該起伏シリンダのストロークエンドを検出する装置であって、前記ブームの水平面に対する角度である対地角度を検出する対地角度検出器と、前記アウトリガのジャッキアップが完了したことを検出するジャッキアップ状態検出器と、前記対地角度検出器および前記ジャッキアップ状態検出器の検出値が入力されていると共に、前記起伏シリンダがストロークエンドである場合の前記ブームの前記機体に対する角度であるストロークエンド対機角度が予め記憶されているストロークエンド判定手段と、を備え、前記ストロークエンド判定手段は、前記ジャッキアップ状態検出器が検出した際の前記対地角度を機体傾斜角とし、前記機体傾斜角と現在の前記対地角度とから、前記ブームの前記機体に対する角度である対機角度を求め、前記ストロークエンド対機角度と前記対機角度とを比較して、前記起伏シリンダがストロークエンドであるか否かを判定することを特徴とする。
第2発明によれば、ブームの旋回角度を考慮して対地角度とストロークエンド対地角度とを比較するので、ジャッキアップが完了した状態からブームを旋回させた場合においても、起伏シリンダのストロークエンドを正常に検出できる。
第3発明によれば、機体傾斜方向を考慮してストロークエンド対地角度を求めるので、ジャッキアップが完了した状態のブームの方向と機体傾斜方向とがずれていても、起伏シリンダのストロークエンドを正常に検出できる。
第4発明によれば、ブームが格納状態でない場合は記憶されたストロークエンド対地角度を取得するので、ブームを格納せずに作業を終了した後、作業を再開した場合でも、ストロークエンド対地角度を正しい値とすることができる。
第5発明によれば、対地角度検出器の検出値を基に求めた対機角度と予め記憶されているストロークエンド対機角度とを比較することで、起伏シリンダがストロークエンドであるか否かを判定するので、機体が水平面に対して傾いていてもストロークエンドを正常に検出できる。また、過負荷防止装置に用いられる対地角度検出器を用いることができるので、新たな検出器を設ける必要がなく、安価な構成で起伏シリンダのストロークエンドを検出できる。
本発明に係るストロークエンド検出装置は、移動式クレーンや高所作業車などのブームを有する作業車に設けられ、ブームを起伏させる起伏シリンダのストロークエンドを検出するために用いられる。移動式クレーンとしては、オールテレーンクレーン、ラフテレーンクレーン、トラッククレーン、積載形トラッククレーンなどが挙げられる。以下では、積載形トラッククレーンを例に説明するが、他の作業車においても本発明を適用することで同様の効果を奏することができる。
図16(A)に示すように、積載形トラッククレーンMは、汎用トラック30の運転室31と荷台32との間の車両フレーム33に小型クレーン40が搭載されたものである。なお、汎用トラック30が特許請求の範囲に記載の「機体」に相当する。
つぎに、本発明の第1実施形態に係るストロークエンド検出装置Aについて説明する。
図1に示すように、ストロークエンド検出装置Aは、対地角度検出器11と、ジャッキアップ状態検出器12と、ストロークエンド判定手段20とを備えている。
図2に示すように、ストロークエンド判定手段20は、前処理であるストロークエンド対地角度演算処理(ステップS100)を行った後に、ストロークエンド判定処理(ステップS200)を行う。ストロークエンド判定処理(ステップS200)は繰り返し行われ、起伏シリンダ45がストロークエンドであるか否かを随時判定する。なお、ストロークエンド判定手段20は、例えばパワーテイクオフ装置を動力取出状態(エンジンの動力を小型クレーン40に供給する状態)に切り換えた場合に電源がONになり、処理を開始する。また、例えばパワーテイクオフ装置の動力取出状態を解除した場合に電源がOFFになり、処理を終了する。
図3に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、ジャッキアップ状態検出器12がアウトリガ44のジャッキアップが完了したことを検出したか否かを判断する(ステップS111)。ジャッキアップが完了するまではステップS111を繰り返し行い、ジャッキアップの完了まで待機する。
図4に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、対地角度検出器11で検出された現在の対地角度θgを取得する(ステップS211)。
つぎに、本発明の第2実施形態に係るストロークエンド検出装置Bについて説明する。
図5に示すように、ストロークエンド検出装置Bは、対地角度検出器11とジャッキアップ状態検出器12に加え、ブーム43の旋回角度φを検出する旋回角度検出器13を備えている。対地角度検出器11、ジャッキアップ状態検出器12、および旋回角度検出器13の検出値はストロークエンド判定手段20に入力されている。なお、本明細書では、ブーム43を格納状態とした場合の旋回角度φを0とする。
まず、機体傾斜角αを機体30の方位φの関数として求める。ここで、機体30の方位φはブーム43の旋回角度φと同一とする。方位φは格納状態とした場合のブーム43の方向を0とする。また、機体30の傾斜方向は格納状態のブーム43の方向と同一であると仮定する。
図6に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、対地角度検出器11で検出された現在の対地角度θgを取得し(ステップS221)、旋回角度検出器13で検出された現在の旋回角度φを取得する(ステップS222)。
前記第2実施形態では、機体30の傾斜方向と格納状態のブーム43の方向とが同一であると仮定している。積載形トラッククレーンMの場合、機体30の傾斜方向は主に前後方向であり、ブーム43は前方または後方に旋回させた状態で格納されるため、上記仮定は現実とよく一致する。しかし、厳密に考えると機体30が左右方向にも傾斜する場合があり、その場合には機体30の傾斜方向と格納状態のブーム43の方向とが同一とならない。また、大型の移動式クレーンなど、アウトリガが4本の場合には傾斜方向はいかなる方向でもあり得る。本発明の第3実施形態に係るストロークエンド検出装置Cは、機体30の傾斜方向と格納状態のブーム43の方向とが同一でない場合を考慮した形態である。
図7に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、ジャッキアップ状態検出器12がアウトリガ44のジャッキアップが完了したことを検出したか否かを判断する(ステップS131)。ジャッキアップが完了するまではステップS131を繰り返し行い、ジャッキアップの完了まで待機する。
図19に示すように、機体30の傾斜面Iに沿って原点Oから方位φ=0へ延びる単位ベクトルをベクトルAとすると、ベクトルAと原点Oを通る水平面G(x-y平面)とのなす角は、方位φ=0における機体傾斜角α0である。また、傾斜面Iに沿って原点Oから方位φへ延びる単位ベクトルをベクトルBとすると、ベクトルBと原点Oを通る水平面G(x-y平面)とのなす角は、方位φにおける機体傾斜角αφである。したがって、ベクトルAおよびベクトルBを直交座標で表すと数8の通りである。
上記実施形態のストロークエンド対地角度演算処理(ステップS100)では、ストロークエンド検出装置が処理を開始した際(電源ON)のブーム43は格納状態であることを前提としている。通常、積載形トラッククレーンMは、ブーム43を格納状態として作業現場まで走行し、パワーテイクオフ装置を動力取出状態に切り換えて(ストロークエンド検出装置が電源ON)クレーン作業を開始する。そして、クレーン作業終了後にはブーム43を格納状態に戻す。そのため、通常は、ストロークエンド検出装置が処理を開始した際のブーム43は格納状態である。
図9に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、ジャッキアップ状態検出器12がアウトリガ44のジャッキアップが完了したことを検出したか否かを判断する(ステップS141)。ジャッキアップが完了するまではステップS141を繰り返し行い、ジャッキアップの完了まで待機する。
上記実施形態では、ストロークエンド対地角度Θgと現在の対地角度θgとを比較して、ストロークエンドであるか否かを判定しているが、ストロークエンド対機角度Θbと現在の対機角度θbとを比較して、ストロークエンドであるか否かを判定してもよい。以下では、後者の判定方法による実施形態を説明する。
本実施形態のトロークエンド検出装置Eは、第1実施形態のストロークエンド検出装置Aと同様に、対地角度検出器11、およびジャッキアップ状態検出器12を備えており、それらの検出値がストロークエンド判定手段20に入力されている(図1参照)。
図10に示すように、ストロークエンド判定手段20は、前処理である機体傾斜角演算処理(ステップS300)を行った後に、ストロークエンド判定処理(ステップS400)を行う。ストロークエンド判定処理(ステップS400)は繰り返し行われ、起伏シリンダ45がストロークエンドであるか否かを随時判定する。
図11に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、ジャッキアップ状態検出器12がアウトリガ44のジャッキアップが完了したことを検出したか否かを判断する(ステップS351)。ジャッキアップが完了するまではステップS351を繰り返し行い、ジャッキアップの完了まで待機する。
図12に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、対地角度検出器11で検出された現在の対地角度θgを取得する(ステップS451)。
つぎに、本発明の第6実施形態に係るストロークエンド検出装置Fについて説明する。
本実施形態のストロークエンド検出装置Fは、第2実施形態のストロークエンド検出装置Bと同様に、対地角度検出器11、ジャッキアップ状態検出器12、および旋回角度検出器13を備えており、それらの検出値がストロークエンド判定手段20に入力されている(図5参照)。
図13に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、対地角度検出器11で検出された現在の対地角度θgを取得し(ステップS461)、旋回角度検出器13で検出された現在の旋回角度φを取得する(ステップS462)。
つぎに、本発明の第7実施形態に係るストロークエンド検出装置Gについて説明する。
本実施形態のストロークエンド検出装置Gは、第2実施形態のストロークエンド検出装置Bと同様に、対地角度検出器11、ジャッキアップ状態検出器12、および旋回角度検出器13を備えており、それらの検出値がストロークエンド判定手段20に入力されている(図5参照)。
図14に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、ジャッキアップ状態検出器12がアウトリガ44のジャッキアップが完了したことを検出したか否かを判断する(ステップS371)。ジャッキアップが完了するまではステップS371を繰り返し行い、ジャッキアップの完了まで待機する。
本実施形態のストロークエンド判定処理(ステップS400)の基本的なフローは第6実施形態と同様である(図13参照)。ただし、ステップS463における対機角度演算処理が異なる。
つぎに、本発明の第8実施形態に係るストロークエンド検出装置Hについて説明する。
本実施形態のストロークエンド検出装置Hは、第4実施形態のストロークエンド検出装置Dと同様に、対地角度検出器11、ジャッキアップ状態検出器12、旋回角度検出器13、およびブーム格納状態検出器14を備えており、それらの検出値がストロークエンド判定手段20に入力されている(図8参照)。
図15に示すように、まず、ストロークエンド判定手段20は、ジャッキアップ状態検出器12がアウトリガ44のジャッキアップが完了したことを検出したか否かを判断する(ステップS381)。ジャッキアップが完了するまではステップS381を繰り返し行い、ジャッキアップの完了まで待機する。
M 積載形トラッククレーン
11 対地角度検出器
12 ジャッキアップ状態検出器
13 旋回角度検出器
14 ブーム格納状態検出器
20 ストロークエンド判定手段
30 汎用トラック
31 運転室
32 荷台
33 車両フレーム
40 小型クレーン
41 ベース
42 ポスト
43 ブーム
44 アウトリガ
45 起伏シリンダ
46 フック
Claims (5)
- 機体と、該機体に設けられたアウトリガと、該機体に対して起伏可能に設けられたブームと、該ブームを起伏させる起伏シリンダとを備える作業車において、該起伏シリンダのストロークエンドを検出する装置であって、
前記ブームの水平面に対する角度である対地角度を検出する対地角度検出器と、
前記アウトリガのジャッキアップが完了したことを検出するジャッキアップ状態検出器と、
前記対地角度検出器および前記ジャッキアップ状態検出器の検出値が入力されていると共に、前記起伏シリンダがストロークエンドである場合の前記ブームの前記機体に対する角度であるストロークエンド対機角度が予め記憶されているストロークエンド判定手段と、を備え、
前記ストロークエンド判定手段は、
前記ジャッキアップ状態検出器が検出した際の前記対地角度を機体傾斜角とし、
前記ストロークエンド対機角度と前記機体傾斜角とから、前記起伏シリンダがストロークエンドである場合の前記ブームの水平面に対する角度であるストロークエンド対地角度を求め、
前記ストロークエンド対地角度と現在の前記対地角度とを比較して、前記起伏シリンダがストロークエンドであるか否かを判定する
ことを特徴とする起伏シリンダのストロークエンド検出装置。 - 前記ブームの旋回角度を検出する旋回角度検出器を備え、
前記ストロークエンド判定手段は、
前記旋回角度検出器の検出値が入力されており、
前記ストロークエンド対機角度と前記機体傾斜角とから、前記ブームの旋回角度に依存した前記ストロークエンド対地角度を求め、
現在の前記旋回角度における前記ストロークエンド対地角度と現在の前記対地角度とを比較して、前記起伏シリンダがストロークエンドであるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1記載の起伏シリンダのストロークエンド検出装置。 - 前記ストロークエンド判定手段は、
前記ジャッキアップ状態検出器が検出した際の少なくとも2方位における前記対地角度から、機体傾斜方向と、該機体傾斜方向における機体傾斜角とを求め、
前記ストロークエンド対機角度と前記機体傾斜角と前記機体傾斜方向とから、前記ブームの旋回角度に依存した前記ストロークエンド対地角度を求める
ことを特徴とする請求項2記載の起伏シリンダのストロークエンド検出装置。 - 前記ブームが格納状態であることを検出するブーム格納状態検出器を備え、
前記ストロークエンド判定手段は、
前記ブーム格納状態検出器の検出値が入力されており、
前記ジャッキアップ状態検出器が検出した際に、前記ブーム格納状態検出器が検出した場合は前記ストロークエンド対地角度を記憶し、前記ブーム格納状態検出器が検出していない場合は記憶された前記ストロークエンド対地角度を取得する
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の起伏シリンダのストロークエンド検出装置。 - 機体と、該機体に設けられたアウトリガと、該機体に対して起伏可能に設けられたブームと、該ブームを起伏させる起伏シリンダとを備える作業車において、該起伏シリンダのストロークエンドを検出する装置であって、
前記ブームの水平面に対する角度である対地角度を検出する対地角度検出器と、
前記アウトリガのジャッキアップが完了したことを検出するジャッキアップ状態検出器と、
前記対地角度検出器および前記ジャッキアップ状態検出器の検出値が入力されていると共に、前記起伏シリンダがストロークエンドである場合の前記ブームの前記機体に対する角度であるストロークエンド対機角度が予め記憶されているストロークエンド判定手段と、を備え、
前記ストロークエンド判定手段は、
前記ジャッキアップ状態検出器が検出した際の前記対地角度を機体傾斜角とし、
前記機体傾斜角と現在の前記対地角度とから、前記ブームの前記機体に対する角度である対機角度を求め、
前記ストロークエンド対機角度と前記対機角度とを比較して、前記起伏シリンダがストロークエンドであるか否かを判定する
ことを特徴とする起伏シリンダのストロークエンド検出装置。
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