JPH05319784A - クレーンの旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中立フリー方式をとりながら、必要に応じて
中立位置で自動的にブレーキ作用を発揮させて自然旋回
を防止でき、しかもこの切換えのための構成を簡素化す
る。 【構成】 切換スイッチ２１により、ブレーキを作用さ
せない中立フリー状態と、無条件にブレーキを作用させ
る駐車ブレーキ状態と、中立かつ旋回停止状態で自動的
にブレーキを作用させて傾斜地や強風下での自然旋回を
防止する旋回停止保持状態とに切換えうるように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は旋回コントロールバルブ
の中立位置でカウンタウエイトおよびブームの慣性モー
メントによって旋回モータが慣性回転する所謂中立フリ
ー方式をとるクレーンの旋回制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】中立フリー方式は、逆レバー操作により
ブレーキ力を調整しながら旋回停止させるため、中立ブ
レーキ方式、すなわちレバー中立で旋回モータの両側回
路をブロックし、回路圧を高めてブレーキ力を発揮させ
る方式と比較して、旋回停止がなめらかでブームに与え
るショックが小さく、荷揺れが生じにくい等の利点を有
する。

【０００３】しかし、その反面、旋回停止後はブレーキ
力が作用しないため、傾斜地や強風下での作業時に、自
然旋回してしまうという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで従来、中立フリ
ー方式をとるクレーンにおいては、旋回モータを停止状
態に保持する駐車ブレーキを設け、旋回以外の各作業を
行う場合には駐車スイッチの操作によって、またエンジ
ン停止時には自動的に、この駐車ブレーキを作用させて
自然旋回を防止するようにしている。

【０００５】しかし、傾斜地や強風下での旋回作業時
に、旋回およびエンジン停止の都度、駐車ブレーキを操
作しなければならないため、操作が煩雑となる。

【０００６】一方、中立フリー／中立ブレーキの切換装
置を組込んだコントロールバルブを用い、適宜、中立フ
リー方式と中立ブレーキ方式とを使い分ける手段もとら
れているが、コントロールバルブが大形化および複雑化
し、その設置スペースが大きくなるとともに、メンテナ
ンス、コストの面で不利となる等の欠点があった。

【０００７】そこで本発明は、中立フリー方式をとりな
がら、必要に応じて中立位置で自動的にブレーキ作用を
発揮させて自然旋回を防止でき、しかもこの切換えのた
めの構成が簡単ですむクレーンの旋回制御装置を提供す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、旋回
モータと、この旋回モータを駆動する油圧ポンプとの間
にコントロールバルブが設けられ、このコントロールバ
ルブの中立位置で上記旋回モータの両側回路が連通され
て中立フリー状態となるように構成され、かつ、旋回停
止状態に保持する駐車ブレーキと、この駐車ブレーキの
作動を制御するブレーキ制御弁とを備えたクレーンにお
いて、次の構成を有するものである。

【０００９】（Ｉ）上記コントロールバルブが中立位置
にあることを検出する中立検出手段と、旋回動作が停止
したことを検出する旋回停止検出手段とが設けられてい
ること。

【００１０】（II）上記ブレーキ制御弁の制御回路に切
換スイッチが設けられていること。

【００１１】（III）この切換スイッチは、上記ブレー
キ制御弁を駐車ブレーキ解除方向に作動させる中立フリ
ー位置と、ブレーキ制御弁を無条件に駐車ブレーキ作動
方向に作動させる駐車ブレーキ位置と、上記中立検出手
段および旋回停止検出手段によりコントロールバルブの
中立および旋回停止が検出された条件下でのみブレーキ
制御弁を駐車ブレーキ作動方向に作動させる旋回停止保
持位置とを具備すること。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、切換スイッチが旋回停止保持位置にセットされた状
態で旋回停止検出手段による旋回停止検出時点から一定
時間後にブレーキ制御弁を駐車ブレーキ作動方向に作動
させるタイマが設けられたものである。

【００１３】

【作用】上記構成によると、切換スイッチを中立フリー
位置にセットした状態では本来の中立フリー機能が得ら
れ、駐車ブレーキ位置では無条件で駐車ブレーキが作動
する。

【００１４】そして、旋回停止保持位置では、油圧回路
は中立フリー状態のまま、コントロールバルブの中立位
置でかつ旋回停止状態で駐車ブレーキが作動する。これ
により、傾斜地や強風下での自然旋回を防止することが
できる。

【００１５】また、請求項２の構成によると、切換スイ
ッチが旋回停止保持位置にセットされた状態でのブレー
キ作用が、旋回停止検出時点でなく、それから一定時間
後に働くため、検出誤差により実際の旋回停止が検出時
点よりも遅れた場合、あるいは旋回停止後すぐに再操作
（逆方向操作を含む）を行う場合に、ブレーキまたはブ
レーキ解除のショックが発生するおそれがない。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。

【００１７】第１実施例（図１，２参照） 図１において、１は可変容量形の油圧ポンプ、２は旋回
モータで、これらの間に旋回モータ２の回転を制御する
コントロールバルブ３が設けられ、このコントロールバ
ルブ３の両側位置イ，ロで旋回モータ２が正転、逆転す
る。

【００１８】また、同バルブ３が中立位置ハに戻される
と、旋回モータ２の両側回路４，５が連通し、同モータ
２が慣性回転する中立フリー状態となる。

【００１９】６，７は両側回路４，５間に設けられたチ
ェック弁、８はリリーフ弁、９は背圧弁である。

【００２０】旋回モータ２には公知の油圧シリンダ式の
駐車ブレーキ１０が設けられている。この駐車ブレーキ
１０は、バネ力によってブレーキ作用を発揮するネガテ
ィブブレーキとして構成され、操作油圧源１１から圧油
を供給されたときにブレーキ作用が解除される。

【００２１】１２はこの駐車ブレーキ１０に対する圧油
の給排を制御するブレーキ制御弁（電磁弁）で、このブ
レーキ制御弁１２が図示のイ位置にあるとき（ソレノイ
ド１２ａが励磁されないとき）は駐車ブレーキ１０の圧
油がタンク１３に抜かれてブレーキ作動状態となり、ロ
位置に切換えられたとき（ソレノイド１２ａが励磁され
たとき）に同ブレーキ１０に圧油が供給されてブレーキ
解除状態となる。

【００２２】１４はポンプ１の吐出流量を制御するレギ
ュレータ、１５はこのレギュレータを制御する電磁比例
減圧弁で、この電磁比例減圧弁１５はソレノイド１５ａ
への供給電流によって二次圧が変化し、この二次圧によ
りレギュレータ１４が制御されてポンプ１の傾転角が変
化し、その吐出流量が変化する。

【００２３】また、１６は旋回モータ２の回転速度を検
出する速度センサ（たとえばロータリエンコーダ）、１
７はコントロールバルブ３が中立位置にあることを検出
する中立検出手段としてのリミットスイッチで、同バル
ブ３の中立位置ハでこのリミットスイッチ１７がオフ、
それ以外にオンとなる。

【００２４】なお、速度センサ１６は、旋回装置の減速
機、または下部走行体と上部旋回体の配管同士を接続す
るスイベルジョイントの回転速度を検出するようにして
もよい。

【００２５】一方、図２には電気制御回路を示してい
る。

【００２６】同図において、１８は電源（バッテリ）、
１９はキースイッチ（メインスイッチ）で、この電源回
路に、可変抵抗器２０と電磁比例減圧弁１５のソレノイ
ド１５ａの直列回路が接続され、可変抵抗器２０の抵抗
値を変化させることにより、ソレノイド１５ａへの供給
電流が変化して電磁比例減圧弁１５の二次圧が変化し、
レギュレータ１４を介してポンプ１の吐出流量が変化す
るようになっている。

【００２７】２１は切換スイッチで、中立フリー位置と
なる第１可動接点ａと、駐車ブレーキ位置となる第２可
動接点ｂと、旋回停止保持位置となる第３可動接点ｃと
を有し、固定接点が電源１８の一方に接続されている。

【００２８】この切換スイッチ２１の第３可動接点ｃ
は、リミットスイッチ１７とブレーキ制御弁１２のソレ
ノイド１２ａの直列回路を介して電源１８の一方に接続
され、この直列回路と並列に、第１リレー２２の常閉接
点２２ｂと第２リレー２３の直列回路が接続されてい
る。

【００２９】また、同スイッチ２１の第１可動接点ａ
は、リミットスイッチ１７とソレノイド１２ａの共通接
続点、および第１リレー常閉接点２２ｂと第２リレー２
３の共通接続点に接続されている。

【００３０】一方、第１リレー２２はトランジスタ２４
と直列に接続され、この直列回路が電源回路に接続され
ている。

【００３１】また、トランジスタ２４のベースは、タイ
マ２５を介して旋回停止検出装置２６に接続されてい
る。

【００３２】この旋回停止検出装置２６は、前記した旋
回モータ２の回転速度を検出する速度センサ１６と、同
センサ１６からの信号に基づいてモータ速度（旋回停止
か否か）を判別する速度判別器２７とからなり、この旋
回停止検出装置２６によってモータ２の回転停止、すな
わち旋回停止が検出されたときに、同装置２６からの出
力によってタイマ２５が計時作動を開始し、予め設定さ
れた時間の経過後に上記出力がトランジスタ２４のベー
スに加えられる。これにより、トランジスタ２４が導通
して第１リレー２２が作動し、その常閉接点２２ｂがオ
フとなる。

【００３３】２８は駐車ブレーキ１０が作動中であるこ
とを表示するブレーキ灯で、このブレーキ灯２８は第２
リレー２３の常閉接点２３ｂと直列に接続され、この直
列回路が電源回路に接続されている。

【００３４】次に作用を説明する。

【００３５】 中立フリー 切換スイッチ２１が第１可動接点ａにセットされた状態
では、ブレーキ制御弁１２のソレノイド１２ａが通電さ
れて、同制御弁１２がロ位置にセットされるため、駐車
ブレーキ１０に圧油が供給されてブレーキ解除される。
従って、このときには、コントロールバルブ３が中立位
置にセットされた状態でブレーキ力が作用しない通常の
中立フリー機能が得られる。

【００３６】 駐車ブレーキ 切換スイッチ２１が第２可動接点ｂにセットされた状態
では、ソレノイド１２ａは通電されないため、ブレーキ
制御弁１２がイ位置にセットされ、駐車ブレーキ１０の
圧油がタンク１３に抜かれて、同ブレーキ１０がブレー
キ作用を発揮する。従って、作業休止中等、オペレータ
がクレーンから離れるときにはこの状態にセットしてお
くことにより、自然旋回等を防止することができる。

【００３７】なお、キースイッチ１９がオフのとき、す
なわちエンジン停止時にも、切換スイッチ２１のセット
状態に関係なく、ソレノイド１２ａの通電が遮断される
ため、駐車ブレーキ状態となる。

【００３８】 旋回停止保持 切換スイッチ２１が第３可動接点ｃにセットされた状態
では、 （イ）コントロールバルブ３が中立位置ハにあること （ロ）旋回が停止し、かつ、タイマ２４の設定時間が経
過したこと という条件を満足する状態でのみ駐車ブレーキ１０が作
動する。

【００３９】すなわち、旋回中、コントロールバルブ３
が中立位置ハに戻されると、リミットスイッチ１７がオ
フとなる。

【００４０】次に、逆レバー操作によって旋回が停止
し、それからタイマ２５の設定時間が経過した時点でト
ランジスタ２４がオンとなって第１リレー２２が作動
し、その常閉接点２２ｂが開く。

【００４１】この２つの条件が整ったときに、ブレーキ
制御弁１２のソレノイド１２ａへの通電が遮断されるた
め、駐車ブレーキ１０がブレーキ作用を発揮する。

【００４２】従って、傾斜地や強風下での作業時には、
切換スイッチ２１をこの状態にセットしておくことによ
り、旋回停止状態からの自然旋回を防止することができ
る。

【００４３】この場合、旋回が停止したことを条件とし
てブレーキ作用が働くため、すなわち、旋回停止までは
中立フリー機能が確保されるため、従来の中立ブレーキ
方式のように慣性旋回中にブレーキ作用が働いて上部旋
回体やブームにショックを与えたり、荷揺れが生じたり
するおそれがない。

【００４４】しかも、旋回停止を検出した時点から一定
時間遅れてブレーキが働くため、検出誤差により実際の
旋回停止が検出時点よりも遅れた場合、あるいは旋回停
止後すぐに再操作（逆方向操作を含む）を行う場合に、
ブレーキまたはブレーキ解除のショックが発生するおそ
れがない。

【００４５】なお、可変抵抗器２０の調整によってポン
プ流量を変化させることができるため、作業の種類等に
応じて旋回速度を適宜調整することができる。

【００４６】第２実施例（図３参照） 第１実施例との相違点のみを説明すると、第２実施例で
は、可変抵抗器２０と電磁比例減圧弁１５のソレノイド
１５ａの直列回路が切換スイッチ２１の第３可動接点ｃ
に接続されている。

【００４７】こうすれば、切換スイッチ２１が旋回停止
保持位置ｃにセットされた状態で、ポンプ流量が可変抵
抗器２０によって予め設定された値に自動的に制御され
るため、たとえば低速旋回での作業が必要な場合に、こ
の設定流量を、切換スイッチ２１が第１可動接点ａにセ
ットされた状態（中立フリー状態）でのポンプ流量より
も低い値としておくことにより、低速旋回制御が容易と
なる。

【００４８】すなわち、この実施例では、切換スイッチ
２１を利用して、最高旋回速度を２種類のうちから選択
できる回路構成としている。

【００４９】ところで、上記実施例では、旋回停止を検
出するために、旋回モータ２等の回転速度を検出するよ
うにしたが、油圧回路の圧力を検出し、これに基づいて
旋回停止を判別するようにしてもよい。

【００５０】また、上記実施例では、手動操作式のコン
トロールバルブ３を用いた場合を例にとったが、本発明
は同コントロールバルブとして油圧パイロット式のもの
を用いた場合でも適用可能である。この場合、中立検出
手段として、コントロールバルブの両側パイロット圧を
圧力スイッチで検出する手段を用いることができる。

【００５１】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、切換
スイッチにより、ブレーキを作用させない中立フリー状
態と、無条件にブレーキを作用させる駐車ブレーキ状態
と、中立かつ旋回停止状態で自動的にブレーキを作用さ
せる旋回停止保持状態とに切換えうるように構成したか
ら、中立フリー方式をとりながら、必要に応じて中立位
置で自動的にブレーキ作用を発揮させて傾斜地や強風下
での自然旋回を防止することができる。

【００５２】しかも、ブレーキ制御弁を切換スイッチで
制御して上記中立フリー、駐車ブレーキ、旋回停止保持
の各状態を得る構成であるため、旋回コントロールバル
ブに中立フリー／中立ブレーキの切換えのための切換装
置を組み込む場合と比較してこの切換えのための構成が
簡単、小形ですむ。

【００５３】また、請求項２の発明によると、切換スイ
ッチが旋回停止保持位置にセットされた状態でのブレー
キ作用が、旋回停止検出時点でなく、それから一定時間
後に働く構成としたから、検出誤差により実際の旋回停
止が検出時点よりも遅れた場合、あるいは旋回停止後す
ぐに再操作（逆方向操作を含む）を行う場合に、ブレー
キまたはブレーキ解除のショックが発生するおそれがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す油圧回路図である。

【図２】同実施例の電気制御回路図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す電気制御回路図であ
る。

【符号の説明】 １ 油圧ポンプ ２ 旋回モータ ３ コントロールバルブ ４，５ 旋回モータの両側回路 １０ 駐車ブレーキ １２ ブレーキ制御弁 １７ 中立検出手段としてのリミットスイッチ ２１ 切換スイッチ ２６ 旋回停止検出装置（旋回停止検出手段） １６ 旋回停止検出装置を構成する速度センサ ２７ 同速度判別器 ２５ タイマ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回モータと、この旋回モータを駆動す
   る油圧ポンプとの間にコントロールバルブが設けられ、
   このコントロールバルブの中立位置で上記旋回モータの
   両側回路が連通されて中立フリー状態となるように構成
   され、かつ、旋回停止状態に保持する駐車ブレーキと、
   この駐車ブレーキの作動を制御するブレーキ制御弁とを
   備えたクレーンにおいて、次の構成を有することを特徴
   とするクレーンの旋回制御装置。 （Ｉ）上記コントロールバルブが中立位置にあることを
   検出する中立検出手段と、旋回動作が停止したことを検
   出する旋回停止検出手段とが設けられていること。 （II）上記ブレーキ制御弁の制御回路に切換スイッチが
   設けられていること。 （III）この切換スイッチは、上記ブレーキ制御弁を駐
   車ブレーキ解除方向に作動させる中立フリー位置と、ブ
   レーキ制御弁を無条件に駐車ブレーキ作動方向に作動さ
   せる駐車ブレーキ位置と、上記中立検出手段および旋回
   停止検出手段によりコントロールバルブの中立および旋
   回停止が検出された条件下でのみブレーキ制御弁を駐車
   ブレーキ作動方向に作動させる旋回停止保持位置とを具
   備すること。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクレーンの旋回制御装置
   において、切換スイッチが旋回停止保持位置にセットさ
   れた状態で旋回停止検出手段による旋回停止検出時点か
   ら一定時間後にブレーキ制御弁を駐車ブレーキ作動方向
   に作動させるタイマが設けられたことを特徴とするクレ
   ーンの旋回制御装置。