JPH01226697A - 建設機械における操作レバーの操作反力制御装置 - Google Patents

建設機械における操作レバーの操作反力制御装置

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JPH01226697A
JPH01226697A JP63050015A JP5001588A JPH01226697A JP H01226697 A JPH01226697 A JP H01226697A JP 63050015 A JP63050015 A JP 63050015A JP 5001588 A JP5001588 A JP 5001588A JP H01226697 A JPH01226697 A JP H01226697A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクレーン等のウィンチの操作反力を大小&lI
lする操作反力1jl In装四に圓するものである。
〔従来の技術〕
従来、吊り荷重に応じて操作レバーの操作反力を大小υ
+mする手段として、実公昭58−3976号公報に示
されているように、方向制御弁のスプールに作用するア
クチュエータ(油圧モータ)の負荷圧を、操作レバーに
よって操作される操作弁にフィードバックすることによ
り、吊り萄正に対応する操作反力を操作レバーに加える
ようにしたものが公知である。
また、実公昭62−14077号公報に示されているよ
うに、操作レバーの操作方向両側に、伸縮シリンダと、
この伸縮シリンダのロッド先端に設けられたバネとから
なる反力装置を対称に配置し、荷重検出器によって検出
した吊り荷重に応じて伸縮シリンダを伸長させてバネを
操作レバーに接触させ、このバネ力によって操作反力を
得るようにしたものも公知である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、いずれの従来技術においても、吊り荷重のみを
反力決定条件とし、レバー操作量の大小に無関係に反力
が決定されるため、たとえば吊り荷を小刻みに巻上げる
ためにレバーを小さい操作量で操作するインチング作業
時に、通゛常の巻上作業時と向じ反力が作用し、操作し
づらくなる等、操作性が悪くなる。また、ウィンチ角筒
は、吊り荷重と巻上速度(レバー操作量)とで決まるに
もかかわらず、吊り荷重のみを検出する上記方式による
と、ウィンチ負荷に応じた適正な反力&111111を
行なうことができないという欠点があった。
そこで本発明は、レバー操作量に応じた適正な反力11
@を行なうことができるウィンチの反力i制御装置を提
供するものである。
(課題を解決するための手段〕 本発明は、出力可変に構成され、この出力をウィンチの
操作レバーに操作反力として加える反力装置と、ウィン
チの吊り荷重を検出する荷16検出手段と、上記操作レ
バーの操作量を検出するレバー操作量検出手段と、これ
ら荷重検出手段およびレバー操作量検出手段による検出
値に基づいて上記反力装置に吊り荷重およびレバー操作
船に対応する値の出力を指示するコントローラとを具備
してなるものである。
(作用) この構成により、吊り荷重とレバー操作量とに応じて反
力が決定されるため、操作性が良く、かつウィンチ負筒
に対応した適正な反力制御を行なうことが可能となる。
〔実施例〕
本発明の実施例を図によって説明する。
本発明の第1実施例を第1図および第2図に、第2実施
例を第3図にそれぞれ示している。
第1実施例 第1図において、1は操作レバーで、この操作レバー1
の操作によって操作弁2における巻上側、巻下側両ブツ
シュロッド3.4の一方が操作プレート1aで押し下げ
られる。これら両ブツシュロッド3.4の下方には巻上
側、巻下側両パイロット減圧弁5.6が配置され、上記
押し下げられたブツシュロッドに対応する側の減圧弁5
または6が、レバー操作量に応じた開度で開き、その二
次圧によりコント0−ルバルブ(方向制御弁)7が作動
して巻よまたは巻下作業が行なわれる。8はポンプ、9
はリリーフ弁、3a、4aは両ブツシュロッド3.4の
リターンスプリング、58.6aは両減圧弁5,6の押
しバネである。
操作弁2には、両ブツシュロッド3.4と並んで巻上側
および巻下側両反カビストン10.11が上下にスライ
ド可能に設けられている。この両反カビストンio、i
1は、ポンプ8に接続された電磁比例減圧弁12の二次
圧を加えられて上界移動し、レバー操作時にその先端が
操作プレート1aの下面に接触して、操作レバー1に操
作反力(レバー1を中立位置側に押し戻そうとする力)
を加える。すなわち、反力ビストン10.11と電磁比
例減圧弁12とによって、出力nl *の反力装置が構
成されている。なお、この両ピストン10.11は、レ
バー中立時には反力を加えず、かつレバー操作開始と同
時に反力を加えるように、最大上昇状態でその先端が、
レバー中立状態でのプレート1aの下面に、接触圧が零
に近い状態で接触するようにストロークが設定されてい
る。2aは1i!i比例減圧弁12の二次圧(圧油)を
操作弁2内における両反カビストン10.11の下方に
導く油路である 電磁比例減圧弁12は、コントローラ13からの出力電
流によって二次圧が制御され、これによって、操作レバ
ー1に対する操作反力として作用する反力ビストン10
.11の背圧、すなわち反力装置の出力がv4IIされ
るようになっている。
コントローラ13には、圧力センサ14.15および荷
重検出器16による検出値が入力される。
圧力センサ1115は、パイロット減圧弁5゜6の二次
圧をレバー操作量として検出し、これを電気機に変換し
てコントローラ13に出力する。
一方、偽重検出鑑16はウィンチの吊り荷重を電気量と
して検出づる。この荷重検出器16には、巻上ローブの
張力を吊り荷重として検出するロードビルまたはブーム
起伏シリンダの圧力を検出する圧力センサ等が用いられ
る。
なお、この荷重検出手段として、レバー操作によるアク
チュエータ(油圧モータ)の負荷圧を検出して固接的に
吊り荷重を検出する手段も考えられる。しかし、この手
段によると、たとえば吊り荷を宙吊り状態から巻上げる
場合に、操作レバーが操作されてアクチユエータが作動
し、実際に吊り荷が動き出してはじめて操作反力が加え
られるため、レバー操作開始からの応答遅れが生じると
いう欠点があるため、上記のように0−ドセル等で吊り
荷重を直接検出する手段を用いるのが望ましい。
コントローラ13は、上記両検出値に基づき、1m磁比
例減圧弁12に吊り荷重およびレバー操作量に対応する
操作反力を指令する。具体的には、吊り荷重に暴づいて
必要な操作反力値(電磁比例減圧弁12への出力電流値
)を求め、この求められた反力値が、操作レバー1のス
トロークエンドでの1i(ffi大反力値)となるよう
に、レバーストロークに対応した反力値指令を出力する
この構成において、操作レバー1が中立位置からたとえ
ば巻上側に操作されると、巻上側パイロット減圧弁5が
巻上側ブツシュ0ツド3に押されて開き、そのパイロッ
ト圧によりコントロールパルプ7が作動して巻上作業が
開始される。このとき、パイロット減圧弁5のパイロッ
ト圧が圧力セン号14により検出され、レバー操作量の
検出値としてコントローラ13に入力される。また、こ
のときすでにMffi検出i!!816によって吊りf
lffiが検出され、その検出値がコントローラ13に
入力されている。
コントローラ13は、前記したようにこれら両検出値に
基づいて吊り荷重およびレバー操作ωに対応する反力値
の指令を電磁比例減圧弁12に出力し、この減圧弁12
の二次圧により巻上側反力ビストン10が上昇して操作
プレート1aに接触し、操作レバー1に操作反力を加え
る。なお、このとき巻下側の反力ビストン11も同時に
上昇するが、最大上界状態でも中立時の操作プレート1
aより上方には突出しないようにスト1コーク設定され
ているため、この巻下側反力ビストン11は操作レバー
1に対しては影響を与えない。
こうして、操作レバー1に、吊り荷重とレバー操作量と
に応じた操作反力が加えられることにより、たとえば、
レバー操作量が小さいインチング作業時には操作反力も
小さくて操作し易い等、操作性が良くなるとともに、レ
バー操作量が大きい(巻上速度が速い)場合には、操作
反力も大きくしてレバー速度を抑える等、ウィンチ負荷
に応じた適正なi制御が可能となる。
この装置による@御特性の一例を第2図に示している。
ここでは、レバー操作量に比例して操作反力をリニヤに
変化させる場合を例にとっている。
図中、直線イが鰻も軽負荷状態での操作反力の変化状況
を示し、14 fflの増加に連れてMID〜二で示す
ように操作反力の最大値が高(なり、かつレバー操作量
の増加に連れて反力値が高くなる。なお、χはブツシュ
ロッド3.4のリターンスプリング38.4aおよびパ
イロット減圧弁5.6の押しバネ5a、6aによる中立
時反力を示す。
このような反力制御は、コントローラ13での電気処理
によって行なうため、制御特性は作業条件等に応じて任
意に選択することができる。たとえば軽負荷時にも大き
な操作反力が作用するようなtqm、またはレバー操作
量が小さいlaIFlMで反力の立上りを大きくし、そ
れ以降は一定反力を保持するようなulmも可能である
。一方、上記中立時反力をごく小さく設定し、レバー操
作量が小さいインチング作業時に操作反力がより小さく
なるように設定することもできる。
なお、第1図中、17はコントローラ13の電f1回路
に設けらiた選択スイッチで、頻繁にレバー操作Jる作
業時等、操作反力制御を必要とじへい場合には、この選
択スイッチ17をオフとすることにより本制御装置の作
用を停止させることができる。
第2実施例 第3図に示す第2実施例では、操作レバー18の操作量
を電気的に検出してコントロールバルブ7をl1III
Iする方式をとるウィンチ制御装置において、反力装置
として、上記第1実施例で用いた反力ビストン10.1
1と電磁比例減圧弁12との組合わせに代えて、モータ
(通常は直流モータ)19を用いている。
詳述すると、20は操作レバー1の操作量を検出するポ
テンショメータで、このポテンショメータ20の出力が
コントロールパルプ制御用のメインコントローラ21経
由で、第1実施例のパイロット減圧弁5,6に相当する
巻上側、巻下銅山電磁比例減圧弁22.23の一方に入
力され、これによりコントロールパルプ7が作動して巻
上または巻下作業が行なわれる。
また、ポテンショメータ20の出力は反力制御用コント
ローラ24にも送られ、このレバー操作量の検出値と、
第1実施例と同様の荷重検出器16による荷重検出値と
に基づいて、吊り荷重およびレバー操作量に応じた電気
出力がモータ19に回転方向および回転トルクの指令と
して供給される。
このモータ19は、その回転軸が操作レバー18のレバ
ー軸18aに連結された状態で設置され、このモータ1
9の回転トルクが操作レバー18の操作反力として作用
する。
この第2実施例によっても、基本的に第1実施例と同様
の作用効果を得ることができる。
その他の実施例 (I)第1実施例におけるレバー操作量検出手段として
第2実施例で用いたポテンショメータを用いることがで
きる。
(II)モータ19を反力装置とする第2実施例の構成
は、第1実施例で示した、操作レバー1とブツシュロッ
ド付き操作弁2とパイロット減圧弁5.6を用いる&l
1IIl方式をとる場合にもそのまま適用することがで
きる。
(II)第1実施例の構成において、反力ビストン1o
、iiに代えて、独立した油圧シリンダを巻上側、巻下
側に用いることもできる。
〔発明の効果〕
上記のように本発明によるときは、吊り荷重と操作レバ
ーの操作喰とをそれぞれ検出器によって検出し、この検
出された吊り荷重およびレバー操作量に応じて反力装置
による操作反力を制御する構成としたから、操作性が良
く、かつウィンチ負荷に応じた適正なt111@を行な
うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例にかかる反力11111I
装四の構成を示す図、第2図は同装置による1ilIt
Il特性図、第3図は本発明の第2実施例にかかる反力
tIl1m装置の構成を示す図である。 1.18・・・操作レバー、10.11−・・反力装置
を構成する反力ビストン、12・・・同電磁比例減圧弁
、19・・・反力5A置としてのモータ、13.24・
・・コントローラ、14.15・・・レバー操作量検出
手段としての圧力セン号、20・・・同ポテンショメー
タ、16・・・荷重検出器。 特許出願人      株式会社神戸製鋼所代 理 人
     弁理士 小谷悦司同       弁理士 
長1)1 同       弁理士 板谷康夫 第  1  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、出力可変に構成され、この出力をウィンチの操作レ
    バーに操作反力として加える反力装置と、ウィンチの吊
    り荷重を検出する荷重検出手段と、上記操作レバーの操
    作量を検出するレバー操作量検出手段と、これら荷重検
    出手段およびレバー操作量検出手段による検出値に基づ
    いて上記反力装置に吊り荷重およびレバー操作量に対応
    する値の出力を指示するコントローラとを具備してなる
    ことを特徴とするウィンチの操作反力制御装置。
JP63050015A 1988-03-03 1988-03-03 建設機械における操作レバーの操作反力制御装置 Granted JPH01226697A (ja)

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