JP7433100B2 - 作業機械の油圧駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業機械の油圧駆動装置に関する。

本技術分野の従来技術として、例えば特許文献１には、制御弁に作用するパイロット圧をそれぞれ圧力センサで検出すると共に、操作レバーの操作量に応じた制御圧を演算し、圧力検出値と制御圧とを比較して、パイロット圧を減圧する電磁比例減圧弁の異常を判定する構成が記載されている。この特許文献１では、電磁比例減圧弁が異常と判定されると、油圧アクチュエータの作動が停止される。

特開平７－０１９２０７号公報

ところで、操作レバーを操作すると、制御弁に設けられた一対のパイロットポートのうち、パイロット圧が作用している側と反対側のパイロットポートに、サージ圧が生じることがある。このサージ圧は、制御弁が正常に動作した場合であっても、操作レバーの操作次第で生じ得る。しかしながら、特許文献１では、制御弁の動作が正常であるにも関わらず、制御弁に作用するサージ圧を検出して、制御弁が動作不良であると誤判定される可能性がある。

そこで、本発明は、制御弁の動作不良を正しく検出できる作業機械の油圧駆動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、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置の一態様は、油圧アクチュエータと、一対のパイロットポートを有し、前記一対のパイロットポートのうち一方または他方に出力されたパイロット圧により、前記油圧アクチュエータの動作を制御する制御弁と、前記パイロット圧の出力先を当該パイロット圧に基づいて検出する出力先検出手段と、前記制御弁の動作不良を判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記出力先検出手段により前記パイロット圧の出力先が一方の前記パイロットポートであることが検出されて所定時間が経過した後に、他方の前記パイロットポートに作用する圧力に基づいて、前記制御弁の動作不良を判定することを特徴とする。

本発明によれば、制御弁の動作不良を正しく検出できる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明が適用されるクレーンの側面図である。 本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置の油圧回路図である。 第１実施形態に係る方向制御弁の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態の変形例に係る方向制御弁の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置の油圧回路図である。 第２実施形態に係る方向制御弁の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る方向制御弁の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る方向制御弁の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る方向制御弁の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係る油圧駆動装置の実施形態について説明する。まず、本発明が適用される作業機械の代表例であるクレーンについて説明する。図１は、クレーンの側面図である。図１に示すように、クレーンは、走行体１０１と、旋回装置１０２を介して走行体１０１上に旋回可能に搭載された旋回体１０３と、旋回体１０３の先端部に起伏可能に取り付けられたブーム１０４と、運転室１０８と、を有する。

旋回体１０３には巻上ドラム３が搭載され、巻上ドラム３の駆動により巻上ロープ１０６が巻き取りまたは繰り出され、ブーム１０４の先端から吊り下げられたフック１０７を介して吊り荷が昇降する。運転室１０８には、操作装置として、オペレータが巻上ドラム３を操作するための巻上操作レバー１３、旋回操作レバー（不図示）、走行操作レバー５３（図５参照）、クレーンの制御を行うコントローラ２０、モニタ３０等が設けられている（図２参照）。巻上操作レバー１３や走行操作レバー５３は、例えば油圧式レバーであるが、電気式レバーであっても良い。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置の油圧回路図である。図２に示す油圧駆動装置は、巻上ドラム３を駆動するウインチ装置１１０と、ウインチ装置１１０を制御するコントローラ２０と、モニタ３０と、を含む。なお、図２では、圧油の流れを実線で示し、電気信号を点線で示している。

ウインチ装置１１０は、巻上ドラム３と、巻上ドラム３を駆動する油圧モータ（油圧アクチュエータ）１と、油圧モータ１に圧油を供給するメインポンプ１２と、メインポンプ１２から油圧モータ１への圧油の流れを制御する方向制御弁（制御弁）１１と、油圧モータ１の駆動力を巻上ドラム３に伝達する遊星減速機２と、巻上ドラム３を制動する制動装置４とを有する。

方向制御弁１１は、巻上操作レバー１３の操作方向、操作量に応じて制御される。すなわち、パイロット弁１３ａ，１３ｂは、巻上操作レバー１３の操作方向、操作量に応じて操作される。なお、図２において、「Ｕ」は巻上方向、「Ｄ」は巻下方向である。方向制御弁１１は、その左右に一対のパイロットポート１１ａ，１１ｂを有する。そして、パイロットポンプ９からのパイロット圧油が、パイロット弁１３ａまたはパイロット弁１３ｂを介してパイロットポート１１ａ，１１ｂに供給されることにより、方向制御弁１１が制御される。

方向制御弁１１は、常態では中立位置Ｏにある。そして、巻上操作レバー１３が巻上方向（Ｕ）に操作され、パイロットポート１１ａにパイロット圧油が供給されると、パイロット圧油の圧力であるパイロット圧Ｐａがスプール（不図示）を図中の右側に移動させるように作用する。そして、方向制御弁１１は左位置Ａに切り換わる。

一方、巻上操作レバー１３が巻下方向（Ｄ）に操作され、パイロットポート１１ｂにパイロット圧油が供給されると、パイロット圧Ｐｂがスプールを図中の左側に移動させるよう作用する。そして、方向制御弁１１は右位置Ｂに切り換わる。

方向制御弁１１が中立位置Ｏにある場合は、メインポンプ１２から吐出された圧油は作動油タンク１０へ戻る。方向制御弁１１が左位置Ａに切り換わると、メインポンプ１２から吐出された圧油により油圧モータ１が正転し、方向制御弁１１が右位置Ｂに切り換わると、油圧モータ１は逆転する。

なお、メインポンプ１２およびパイロットポンプ９は、エンジン（不図示）により駆動される。メインポンプ１２は、可変容量型の油圧ポンプである。一方、パイロットポンプ９は、固定容量型の油圧ポンプである。

また、ウインチ装置１１０は、ブレーキ切換弁５と、ポジティブブレーキ制御弁６と、モータブレーキ切換弁７と、モータブレーキシリンダ８と、作動油タンク１０と、高圧選択弁１４と、圧力センサ１５ａ，１５ｂと、を有する。

油圧モータ１の出力軸は遊星減速機２に連結されており、油圧モータ１の出力軸が正転すると、遊星減速機２にて減速された回転数で巻上ドラム３が巻上方向に回転する。油圧モータ１の出力軸が逆転すると、巻上ドラム３が巻下方向に回転する。制動装置４は湿式多板ブレーキであり、巻上ドラム３の回転にブレーキをかける。

ブレーキ切換弁５は、コントローラ２０からの励磁信号によってソレノイドが励磁されると、パイロットポンプ９からのパイロット圧油を制動装置４に導く。ポジティブブレーキ制御弁６は、ブレーキペダル６ａにより操作される制御弁であり、ブレーキペダル６ａの操作量に応じた圧力のパイロット圧油を制動装置４に導く。

モータブレーキ切換弁７は、モータブレーキシリンダ８に供給するパイロットポンプ９からのパイロット圧油の流通を許可または禁止する切換弁である。モータブレーキ切換弁７は、常態ではパイロット圧油の流通を禁止しており、巻上操作レバー１３の操作によってパイロット弁１３ａまたはパイロット弁１３ｂと、高圧選択弁１４とを介してスプール駆動用のパイロット圧油が供給されると、モータブレーキシリンダ８に供給するパイロットポンプ９からのパイロット圧油の流通を許可する。

モータブレーキシリンダ８は、油圧モータ１の回転を許可または禁止するブレーキ装置である。モータブレーキシリンダ８は、常態では油圧モータ１の回転を禁止しており、モータブレーキ切換弁７を介してパイロットポンプ９からのパイロット圧油が供給されるとブレーキを解除して油圧モータ１の回転を許可する。

圧力センサ１５ａ，１５ｂは、巻上操作レバー１３の操作の有無を判定するために、油路Ｌ１または油路Ｌ２内を流れるパイロット圧油の圧力（すなわち、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂ）を検出する。別言すれば、圧力センサ１５ａ，１５ｂは、巻上操作レバー１３の操作に応じたパイロット圧Ｐａ，Ｐｂの出力先を検出している。このことは、圧力センサ１５ａ，１５ｂが、巻上操作レバー１３の操作方向が巻上方向（Ｕ）と巻下方向（Ｄ）の何れであるかを検出していることと同義である。

コントローラ２０は、図示しないが、各種演算等を行うＣＰＵ、ＣＰＵによる演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ、および他の機器とデータを送受信する際のインタフェースである通信インタフェースを含むハードウェアと、記憶装置に記憶され、ＣＰＵにより実行されるソフトウェアとから構成される。コントローラ２０の各機能は、ＣＰＵが、記憶装置に格納された各種プログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、実現される。

コントローラ２０には、圧力センサ１５ａ，１５ｂからセンサデータ（パイロット圧Ｐａ，Ｐｂ）が入力される。コントローラ２０は、圧力センサ１５ａ，１５ｂにて検出されたパイロット圧Ｐａ，Ｐｂに基づいて巻上操作レバー１３の操作方向（パイロット圧の出力先）を検出すると共に、方向制御弁１１の動作不良の有無を判定している。よって、コントローラ２０は、本発明の出力先検出手段および判定手段として機能する。

モニタ３０は、コントローラ２０と電気的に接続されており、コントローラ２０から出力される信号に基づいて、例えばクレーンの運転状態や異常等の情報を画面に表示する。なお、モニタ３０による報知のほか、スピーカ等により音声でオペレータに報知しても良い。さらに、異常等の情報をモニタ３０以外の装置、例えば、管理室に設置された警報装置等に出力し、管理室にいる管理者に対して方向制御弁１１の動作不良を報知しても良い。また、運転室１０８の外部に向けて音声による報知を行っても良い。

次に、コントローラ２０が実行する処理について説明する。図３は、方向制御弁１１の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。コントローラ２０は、エンジンの始動（キースイッチＯＮ）により図３に示す処理を開始し、この処理を所定の周期（例えば０．１秒毎）で繰り返し実行する。なお、コントローラ２０は、図３の処理により方向制御弁１１が動作不良であることを判定した場合であっても、エンジンを停止せず、巻上操作レバー１３の操作に応じた巻上ドラム３の回転を継続する。

処理が開始されると、まず、コントローラ２０は、圧力センサ１５ａから入力されたパイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ１以上であるか否かを判定し（ステップＳ１）、パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ１以上である場合（ステップＳ１／Ｙｅｓ）、巻上操作レバー１３の操作方向が巻上方向（Ｕ）であると判定する（ステップＳ２）。

ここで、閾値Ｐｉ１（第１閾値）は、巻上操作レバー１３の操作方向を判定するための閾値であり、本実施形態では、閾値Ｐｉ１を例えば０．５ＭＰａに設定している。その理由は次の通りである。本実施形態では、パイロットポート１１ａ，１１ｂに、例えば０．５ＭＰａ～３．５ＭＰａのパイロット圧が作用すると、方向制御弁１１のスプールがパイロット圧に応じて移動するようになっている。方向制御弁１１のスプール位置を切り換えるためには、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが、スプールが移動するための最低パイロット圧以上（すなわち、本実施形態では０．５ＭＰａ以上）になっている必要がある。言い換えると、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが最低パイロット圧以上であれば、巻上操作レバー１３が巻上方向（Ｕ）または巻下方向（Ｄ）に操作されたとみなせる。

そこで、ステップＳ１において、パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ１（＝０．５ＭＰａ）以上である場合（ステップＳ１／Ｙｅｓ）には、コントローラ２０は、巻上操作レバー１３の操作方向が巻上方向（Ｕ）であると判定している（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、巻上操作レバー１３の操作方向が巻上方向（Ｕ）であると判定されると、コントローラ２０は、タイマーを作動させ（ステップＳ３）、所定時間Ｔが経過するまで待機する（ステップＳ４）。巻上操作レバー１３を操作すると油路Ｌ１，Ｌ２にサージ圧が発生するため、巻上操作レバー１３の操作直後は、パイロットポート１１ａ，１１ｂに作用するパイロット圧Ｐａ，Ｐｂは変動が大きい。そこで、サージ圧の影響が小さくなる程度の時間に設定された所定時間Ｔ（例えば１秒）が経過するまで、ステップＳ５の処理を実行しないようにしている。すなわち、巻上操作レバー１３の操作から所定時間Ｔが経過するまで、方向制御弁１１の動作不良の判定を遅延させるようにしている。

所定時間Ｔが経過した場合（ステップＳ４／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐａの出力先であるパイロットポート１１ａと反対側のパイロットポート１１ｂの圧力、すなわちパイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。

ここで、閾値Ｐｉ２（第２閾値）は、方向制御弁１１の動作不良の有無を判定するための閾値であり、本実施形態では、例えば０．３ＭＰａに設定している。その理由は次の通りである。例えば、巻上操作レバー１３を巻上方向（Ｕ）に操作した場合、パイロット圧Ｐａの値は巻上操作レバー１３の操作量に応じて上昇するが、パイロット圧Ｐｂの値はほぼゼロである（巻下方向（Ｄ）に操作した場合には、その逆となる）。

そのため、巻上操作レバー１３を巻上方向（Ｕ）に操作しているにも関わらず、パイロット圧Ｐｂの値がある程度上昇した場合には、パイロット圧油が何らかの原因によりパイロットポート１１ｂに回り込んだ状態である可能性が高い。この状態は方向制御弁１１の動作不良であり、早期に発見されることが望ましい。そこで、本実施形態では、方向制御弁１１が作動するための最低パイロット圧未満であって、圧力センサ１５ａ，１５ｂの検出精度も考慮して、閾値Ｐｉ２＝０．３ＭＰａとしている。

そして、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上である場合（ステップＳ５／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、方向制御弁１１が動作不良であると判定し（ステップＳ６）、モニタ３０に方向制御弁１１が動作不良である旨を出力する。その結果、モニタ３０によりオペレータに方向制御弁１１の初期異常が報知される（ステップＳ７）。なお、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ５／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

一方、ステップＳ１において、パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ１未満である場合（ステップＳ１／Ｎｏ）、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ１以上である場合（ステップＳ８／Ｙｅｓ）、巻上操作レバー１３の操作方向が巻下方向（Ｄ）であると判定し（ステップＳ９）、タイマーを作動する（ステップＳ１０）。

所定時間Ｔが経過した場合（ステップＳ１１／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐｂの出力先であるパイロットポート１１ｂと反対側のパイロットポート１１ａの圧力、すなわちパイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ２以上である場合、コントローラ２０は、ステップＳ６に進んで、上記したステップＳ６，Ｓ７の処理を実行する。なお、パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ１２／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

（効果）
以上説明したように、第１実施形態によれば、一対のパイロットポート１１ａ，１１ｂのうち、巻上操作レバー１３の操作方向に対応するパイロットポートと反対側のパイロットポートに作用するパイロット圧（圧力）を検出し、所定時間Ｔの経過後にそのパイロット圧が閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する構成としたので、方向制御弁１１の動作不良の有無を正しく検出できる。

より詳細には、方向制御弁１１の動作が正常である場合、巻上操作レバー１３を巻上方向（Ｕ）に操作すると、パイロット圧の出力先であるパイロットポート１１ａには所定のパイロット圧がかかるが、パイロット圧の出力先と反対側のパイロットポート１１ｂにはパイロット圧がかからない。巻上操作レバー１３を巻上方向（Ｕ）に操作したにも関わらず、パイロットポート１１ｂにパイロット圧がかかる場合、何らかの影響でパイロットポンプ９からのパイロット圧油がパイロットポート１１ｂに回り込んできた可能性が高い。例えば、高圧選択弁１４が損傷した場合、パイロットポート１１ａに送られるべき圧油の一部が高圧選択弁１４を介してパイロットポート１１ｂに流入する場合が考えられる。

しかし、このような現象が起きたとしても、オペレータは気付かない場合が多い。そのため、作業効率が低下していることに気付かずに、オペレータは作業を続けることになる。このような状況にあって、本実施形態では、図３に示す処理によって、方向制御弁１１の動作不良を正しくかつ早期に発見してメンテナンスを行うことで、作業効率の低下を防ぐことができる。

加えて、巻上操作レバー１３の操作が行われてから所定時間Ｔが経過するまで、コントローラ２０は、パイロット圧と閾値Ｐｉ２との比較判定を行わないため、巻上操作レバー１３の操作より生じるサージ圧により、誤って方向制御弁１１が動作不良であると判定することがない。

また、モニタ３０により方向制御弁１１が動作不良である旨が報知されるため、オペレータは後日、クレーンの運転前に方向制御弁１１の周りの機器類や弁類を点検、交換することで、正常にクレーンを運転できる。よって、クレーンの作業効率の低下を防ぐことができる。

例えば、上記の通りパイロット圧油が回り込んだ場合、巻上ドラム３の巻上スピードが定格速度に比べて低下する。その結果、メンテナンスを行わない場合、作業効率が低下することとなる。その点、本実施形態では方向制御弁１１の動作不良を初期段階で正しく発見できるため、適宜メンテナンスを行うことで、作業効率の低下を防止できる。また、仮に方向制御弁１１の動作不良が発見されたとしても、クレーンの運転自体は可能であるため、クレーン作業を妨げることもなく、使い勝手は良い。

しかも、既存のクレーンに備えられているコントローラ２０に、上記した判定処理のプログラムを追加するだけで良いので、改良のための追加コストを低減できる利点もある。また、上述したように、管理室等に方向制御弁１１の動作不良を報知する構成にすれば、作業現場の管理者が容易にクレーンの状態を把握でき、メンテナンス等の計画を迅速に立てることもできる。

（変形例）
ところで、巻上操作レバー１３として電気式レバーを用いた場合、巻上操作レバー１３の操作方向は、巻上操作レバー１３の操作に応じて出力される操作信号（電気信号）から直接判定することができる。また、巻上操作レバー１３にリミットスイッチ等を設けた場合は、巻上操作レバー１３の操作方向はリミットスイッチの信号の有無で判定することができる。このような場合には、方向制御弁１１の動作不良の有無を判定する処理を、図４に示すように簡略化できる。

図４は、第１実施形態の変形例に係る方向制御弁１１の動作不良の判定処理を示すフローチャートである。図４に示すように、処理が開始されると、まず、コントローラ２０は、巻上操作レバー１３の操作信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１－１）。巻上操作レバー１３の操作信号が入力された場合（ステップＳ１－１／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、タイマーを作動させ（ステップＳ１－２）、所定時間Ｔ（例えば３０秒）が経過するまで待機する（ステップＳ１－３）。所定時間Ｔが経過した場合（ステップＳ１－３／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、巻上操作レバー１３の操作方向を判定する（ステップＳ１－４）。操作方向が巻上方向（Ｕ）である場合（ステップＳ１－４／Ｙｅｓ）、パイロット圧Ｐａの出力先であるパイロットポート１１ａと反対側のパイロットポート１１ｂの圧力、すなわちパイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１－５）。別言すれば、コントローラ２０は、操作方向に対応するパイロットポートと反対側のパイロットポートの圧力を閾値Ｐｉ２と比較する。

パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上である場合（ステップＳ１－５／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、方向制御弁１１が動作不良であると判定し（ステップＳ１－６）、モニタ３０に方向制御弁１１の動作不良である旨を出力する。その結果、モニタ３０によりオペレータに方向制御弁１１の初期異常が報知される（ステップＳ１－７）。なお、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ１－５／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

一方、ステップＳ１－４において、操作方向が巻下方向（Ｄ）である場合（ステップＳ１－４／Ｎｏ）、パイロット圧Ｐｂの出力先であるパイロットポート１１ｂと反対側のパイロットポート１１ａの圧力、すなわちパイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１－８）。

パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ２以上である場合、コントローラ２０は、ステップＳ１－６進んで、上記したステップＳ１－６，１－７の処理を実行する。なお、パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ１－８／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

この変形例に係る判定処理によっても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。しかも、図３と図４を比較して明らかなとおり、変形例によれば、制御処理を簡素化できる利点もある。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置の油圧回路図である。図５に示す油圧駆動装置は、巻上ドラム３を駆動するウインチ装置１１０と、走行体１０１を駆動する走行装置２１０と、ウインチ装置１１０および走行装置２１０を制御するコントローラ２０と、モニタ３０と、を含む。なお、図５において、図２に示すウインチ装置１１０の構成の一部は省略している。また、第２実施形態におけるウインチ装置１１０は、第１実施形態と同一であるため、ここでの説明は省略する。

図５に示す油圧駆動装置は、ウインチ装置１１０と走行装置２１０とが直列に接続されている。そのため、メインポンプ１２から吐出された圧油は、ウインチ装置１１０に供給された後、走行装置２１０に供給される。

走行装置２１０は、走行体１０１の車輪（駆動輪）を駆動する走行モータ４１と、メインポンプ１２からウインチ装置１１０を介して走行モータ４１へ供給される圧油の流れを制御する方向制御弁５１と、含む。

方向制御弁５１は、走行操作レバー５３の操作方向、操作量に応じて制御される。すなわち、パイロット弁５３ａ，５３ｂは、走行操作レバー５３の操作方向、操作量に応じて操作される。なお、図５において、「Ｆ」は前進方向（Ｆｏｒｗａｒｄ）、「Ｂ」は後進方向（Ｂａｃｋｗａｒｄ）である。方向制御弁５１は、その左右に一対のパイロットポート５１ａ，５１ｂを有する。そして、パイロットポンプ９からのパイロット圧油が、パイロット弁５３ａまたはパイロット弁５３ｂを介してパイロットポート５１ａ，５１ｂに供給されることにより、方向制御弁５１が制御される。

方向制御弁５１は、方向制御弁１１と同様に、走行操作レバー５３の操作に応じて中立位置Ｏから左位置Ａまたは右位置Ｂに切り換わる。そして、走行操作レバー５３の操作方向に応じて、走行モータ４１が正転または逆転する。

また、油路Ｌ３には、パイロットポート５１ａに作用するパイロット圧Ｐｃの値を検出するための圧力センサ５５ａが設けられ、油路Ｌ４には、パイロットポート５１ｂに作用するパイロット圧Ｐｄの値を検出するための圧力センサ５５ｂが設けられる。これら圧力センサ５５ａ，５５ｂで検出されたセンサデータ（パイロット圧Ｐｃ，Ｐｄ）はコントローラ２０に入力される。コントローラ２０は、圧力センサ１５ａ，１５ｂにて検出されたパイロット圧Ｐａ，Ｐｂおよび圧力センサ５５ａ，５５ｂにて検出されたパイロット圧Ｐｃ，Ｐｄに基づいて、方向制御弁１１および方向制御弁５１の動作不良の有無を判定している。コントローラ２０は、本発明の出力先検出手段および判定手段として機能する。

なお、油路Ｌ１，Ｌ２で構成されるパイロット回路と、油路Ｌ３，Ｌ４で構成されるパイロット回路とは、作動油タンク１０に戻るタンクラインＬ５が共通なので、両者は連通する可能性がある。別言すれば、予期せぬパイロット圧油が、タンクラインＬ５からパイロット回路内に回り込んで、パイロットポート１１ａ，１１ｂ，５１ａ，５１ｂの何れかに供給される事態が起こり得る。

そこで、第２実施形態では、以下に説明するように、巻上操作レバー１３と走行操作レバー５３の一方の操作を行った場合であっても、他方のレバーに対応する方向制御弁のパイロットポートにパイロット圧がかかっているかを判定し、方向制御弁１１と方向制御弁５１の両方の動作不良の有無を判定できるようにしている。

ここで、本発明と第２実施形態との対応関係について言及すると、第１油圧アクチュエータが油圧モータ１に、第２油圧アクチュエータが走行モータ４１に、第１制御弁が方向制御弁１１に、第１パイロットポートがパイロットポート１１ａ，１１ｂに、第２制御弁が方向制御弁５１に、第２パイロットポートがパイロットポート５１ａ，５１ｂに、出力先検出手段および判定手段がコントローラ２０に、第１パイロット圧がパイロット圧Ｐａ，Ｐｂに、第２パイロット圧がパイロット圧Ｐｃ，Ｐｄに、それぞれ対応している。

次に、コントローラ２０が実行する処理について説明する。図６～図９は、第２実施形態に係る方向制御弁１１，５１の動作不良の判定処理の手順を示すフローチャートである。コントローラ２０は、エンジンの始動（キースイッチＯＮ）により図６～図９に示す処理を開始し、この処理を所定の周期（例えば０．１秒毎）で繰り返し実行する。なお、図中のステップＳ１～Ｓ１２の処理は、図３に示す第１実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。

コントローラ２０は、ステップＳ５において、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２未満の場合（ステップＳ５／Ｎｏ）には、ステップＳ１３に進み、パイロット圧Ｐｃ，Ｐｄが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する。すなわち、コントローラ２０は、方向制御弁１１が正常であると判断すると、方向制御弁５１の動作不良の有無を判定する。

ステップＳ２において巻上操作レバー１３が巻上方向（Ｕ）に操作されたと判定されたにも関わらず、パイロット圧Ｐｃ，Ｐｄが閾値Ｐｉ２以上となった場合（ステップＳ１３／Ｙｅｓ）には、例えば、タンクラインＬ５からパイロット圧油が回り込んだ可能性が高いため、方向制御弁５１が動作不良であると判定し（ステップＳ１４）、モニタ３０による報知を行う（ステップＳ７）。一方、パイロット圧Ｐｃ，Ｐｄが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ１３／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

ステップＳ１において、パイロット圧Ｐａが閾値Ｐｉ１未満であり（ステップＳ１／Ｎｏ）、図７のステップＳ８において、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ１以上の場合（ステップＳ８／Ｙｅｓ）には、ステップＳ９～Ｓ１２の処理が行われる。ステップＳ１２において、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ２未満の場合（ステップＳ１２／Ｎｏ）には、ステップＳ１５に進み、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐｃ，Ｐｄが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する。

ステップＳ９において巻上操作レバー１３が巻下方向（Ｄ）に操作されたと判定されたにも関わらず、パイロット圧Ｐｃ，Ｐｄが閾値Ｐｉ２以上となった場合（ステップＳ１５／Ｙｅｓ）には、例えば、タンクラインＬ５からパイロット圧油が回り込んだ可能性が高いため、方向制御弁５１が動作不良であると判定し（ステップＳ１４）、モニタ３０による報知を行う（ステップＳ７）。一方、パイロット圧Ｐｃ，Ｐｄが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ１５／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

一方、ステップＳ８において、パイロット圧Ｐｂが閾値Ｐｉ１未満である場合（ステップＳ８／Ｎｏ）、コントローラ２０は、ステップＳ１６に進み、パイロット圧Ｐｃが閾値Ｐｉ１以上であるか否かを判定する。パイロット圧Ｐｃが閾値Ｐｉ１以上である場合（ステップＳ１６／Ｙｅｓ）、走行操作レバー５３の操作方向が前進方向（Ｆ）であると判定する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１７にて走行操作レバー５３の操作方向が前進方向（Ｆ）であると判定されると、コントローラ２０は、タイマーを作動させ（ステップＳ１８）、サージ圧の影響がなくなる程度の時間（例えば３０秒）に設定された所定時間Ｔが経過するまで待機する（ステップＳ１９）。

所定時間Ｔが経過した場合（ステップＳ１９／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐｃの出力先であるパイロットポート５１ａと反対側のパイロットポート５１ｂの圧力、すなわちパイロット圧Ｐｄが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。

そして、パイロット圧Ｐｄが閾値Ｐｉ２以上である場合（ステップＳ２０／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、方向制御弁５１が動作不良であると判定し（ステップＳ１４）、モニタ３０による報知が行われる（ステップＳ７）。ステップＳ２０において、パイロット圧Ｐｄが閾値Ｐｉ２未満の場合（ステップＳ２０／Ｎｏ）には、ステップＳ２１に進み、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する。

ステップＳ１７において走行操作レバー５３が前進方向（Ｆ）に操作されたと判定されたにも関わらず、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上となった場合（ステップＳ２１／Ｙｅｓ）には、例えば、タンクラインＬ５からパイロット圧油が回り込んだ可能性が高いため、方向制御弁１１が動作不良であると判定し（ステップＳ６）、モニタ３０による報知を行う（ステップＳ７）。一方、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ２１／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

ステップＳ１６において、パイロット圧Ｐｃが閾値Ｐｉ１未満である場合（ステップＳ１６／Ｎｏ）、コントローラ２０は、ステップＳ２２に進み、パイロット圧Ｐｄが閾値Ｐｉ１以上であるか否かを判定する。パイロット圧Ｐｄが閾値Ｐｉ１以上である場合（ステップＳ２２／Ｙｅｓ）、走行操作レバー５３の操作方向が後進方向（Ｂ）であると判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３にて走行操作レバー５３の操作方向が後進方向（Ｂ）であると判定されると、コントローラ２０は、タイマーを作動させ（ステップＳ２４）、サージ圧の影響がなくなる程度の時間（例えば３０秒）に設定された所定時間Ｔが経過するまで待機する（ステップＳ２５）。

所定時間Ｔが経過した場合（ステップＳ２５／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐｄの出力先であるパイロットポート５１ｂと反対側のパイロットポート５１ａの圧力、すなわちパイロット圧Ｐｃが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。

そして、パイロット圧Ｐｃが閾値Ｐｉ２以上である場合（ステップＳ２６／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、方向制御弁５１が動作不良であると判定し（ステップＳ１４）、モニタ３０による報知が行われる（ステップＳ７）。ステップＳ２６において、パイロット圧Ｐｃが閾値Ｐｉ２未満の場合（ステップＳ２６／Ｎｏ）には、ステップＳ２７に進み、コントローラ２０は、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上であるか否かを判定する。

ステップＳ２３において走行操作レバー５３が後進方向（Ｂ）に操作されたと判定されたにも関わらず、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが閾値Ｐｉ２以上となった場合（ステップＳ２７／Ｙｅｓ）には、例えば、タンクラインＬ５からパイロット圧油が回り込んだ可能性が高いため、方向制御弁１１が動作不良であると判定し（ステップＳ６）、モニタ３０による報知を行う（ステップＳ７）。一方、パイロット圧Ｐａ，Ｐｂが閾値Ｐｉ２未満である場合（ステップＳ２７／Ｎｏ）、コントローラ２０は、処理を終了する。

（効果）
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。しかも、巻上操作レバー１３を操作したにも関わらず、走行操作レバー５３の操作に対応する方向制御弁５１の動作不良も判定できるため、方向制御弁１１の動作不良だけでなく方向制御弁５１の動作不良も早期に発見できる。走行操作レバー５３を操作した場合についても同様の効果を得ることができる。その結果、クレーンの作業効率の低下をより一層防止できる。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

上記した実施形態では、巻上操作レバー１３の操作方向に対応するパイロットポートと反対側のパイロットポートに作用するパイロット圧（圧力）を検出し、そのパイロット圧が閾値Ｐｉ２以上であるか否かにより、方向制御弁１１の動作不良の有無を検出する構成を例示したが、この構成に代えて、例えば、パイロット圧の挙動（変動）をコントローラ２０が監視し、その挙動が所定の状態（例えば、所定の圧力変動幅）を逸脱した場合に、方向制御弁１１が動作不良であると判定する構成を採用することもできる。この構成によれば、パイロット圧が瞬間的に閾値Ｐｉ２以上になるような使用環境下であっても、適切に方向制御弁１１の動作不良の有無を判定できる。

また、例えば、閾値Ｐｉ２より大きい閾値Ｐｉ３（第３閾値）を設定しておき、コントローラ２０は、巻上操作レバー１３の操作方向に対応するパイロットポートと反対側のパイロットポートに作用するパイロット圧が閾値Ｐｉ３を超えた場合に、巻上ドラム３の駆動を停止する構成としても良い。別言すれば、かかるパイロット圧が閾値Ｐｉ３を超えると、クレーンの動作を停止させても良い。この場合、油圧機器類が破損するような深刻なダメージを回避することができる。

また、第２実施形態として２つの油圧回路が接続された構成を例示したが、３つ以上の油圧回路から成る油圧駆動装置に本発明を適用できることは言うまでもない。

なお、クレーンの一例として、クローラクレーンを例示したが、本発明は、これに限らず、ホイールクレーン、トラッククレーン、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン等の他の移動式クレーンに加えて、タワークレーン、天井クレーン、ジブクレーン、引込みクレーン、スタッカークレーン、門型クレーン、アンローダ等のあらゆるクレーンに適用可能である。また、吊荷フックを備えるクレーンに限らず、マグネット、アースドリルバケット等のアタッチメントを吊下するクレーンも本発明の適用の対象である。勿論、クレーンに限らず、油圧ショベルやフォークリフト等の作業機械も本発明の適用の対象と成り得る。

１ 油圧モータ（油圧アクチュエータ、第１油圧アクチュエータ）
９ パイロットポンプ
１１ 方向制御弁（制御弁、第１制御弁）
１１ａ，１１ｂ パイロットポート（第１パイロットポート）
１２ メインポンプ
１３ 巻上操作レバー
１５ａ，１５ｂ 圧力センサ
２０ コントローラ（出力先検出手段、判定手段）
３０ モニタ
４１ 走行モータ（油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータ）
５１ 方向制御弁（制御弁、第２制御弁）
５１ａ，５１ｂ パイロットポート（第２パイロットポート）
５３ 走行操作レバー
５５ａ，５５ｂ 圧力センサ
１１０ ウインチ装置（油圧駆動装置）
２１０ 走行装置（油圧駆動装置）
Ｐａ，Ｐｂ パイロット圧（第１パイロット圧）
Ｐｃ，Ｐｄ パイロット圧（第２パイロット圧）
Ｐｉ１ 閾値（第１閾値）
Ｐｉ２ 閾値（第２閾値）

Claims (6)

1. 油圧アクチュエータと、
   一対のパイロットポートを有し、前記一対のパイロットポートのうち一方または他方に出力されたパイロット圧により、前記油圧アクチュエータの動作を制御する制御弁と、
   前記パイロット圧の出力先を当該パイロット圧に基づいて検出する出力先検出手段と、
   前記制御弁の動作不良を判定する判定手段と、を備え、
   前記判定手段は、前記出力先検出手段により前記パイロット圧の出力先が一方の前記パイロットポートであることが検出されて所定時間が経過した後に、他方の前記パイロットポートに作用する圧力に基づいて、前記制御弁の動作不良を判定する
   ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
2. 請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
   前記出力先検出手段は、一方の前記パイロットポートに作用する前記パイロット圧が第１閾値以上である場合に、前記パイロット圧の出力先が一方の前記パイロットポートであることを検出することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
3. 請求項１または２に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
   前記判定手段は、他方の前記パイロットポートに作用する圧力が第２閾値以上である場合に、前記制御弁が動作不良であると判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
4. 請求項１～３の何れか１項に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
   前記判定手段により前記制御弁が動作不良であると判定された場合であっても、前記油圧アクチュエータの動作を継続することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
5. 第１油圧アクチュエータと、
   一対の第１パイロットポートを有し、前記一対の第１パイロットポートのうち一方または他方に出力された第１パイロット圧により、前記第１油圧アクチュエータの動作を制御する第１制御弁と、
   第２油圧アクチュエータと、
   一対の第２パイロットポートを有し、前記一対の第２パイロットポートのうち一方または他方に出力された第２パイロット圧により、前記第２油圧アクチュエータの動作を制御する第２制御弁と、
   前記第１パイロット圧および前記第２パイロット圧の出力先を当該第１パイロット圧および前記第２パイロット圧に基づいて検出する出力先検出手段と、
   前記第１制御弁および前記第２制御弁の動作不良を判定する判定手段と、を備え、
   前記判定手段は、前記出力先検出手段により前記第１パイロット圧の出力先が一方の前記第１パイロットポートであることが検出されて所定時間が経過した後に、前記第２パイロットポートのうち一方または他方に作用する圧力に基づいて、前記第２制御弁の動作不良を判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
6. 請求項５に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
   前記判定手段は、前記所定時間が経過した後に、他方の前記第１パイロットポートに作用する圧力に基づいて、前記第１制御弁の動作不良を判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
   

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