JPH07172772A - 油圧式クレーンのブーム起伏制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変ポンプを必要とせず、かつ簡単な回路構
成でありながら、ブームの規制方向の動き（倒伏または
起立作動）を滑らかに停止させる。 【構成】 ブーム起伏制御回路に、ブーム起伏シリンダ
６の倒伏作動を停止させる停止弁として電磁比例式のメ
インリリーフ弁１６を設け、ブーム角度検出器２からの
信号に基づくコントローラ１７の作用により、実荷重が
設定値を超える範囲で、メインリリーフ弁１６に、シリ
ンダ作動停止に向けて実荷重に応じた信号を送るように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧式クレーンにおいて
ブームの倒伏側または起立側の作動を規制するようにし
たブーム起伏制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、過負荷防止のために、実荷重が定
格荷重に達したときにブームの倒伏作動を自動停止させ
るようにしたものが公知である。

【０００３】これを図７によって説明すると、１は伸縮
自在なブームで、このブーム１の起伏角度を検出するブ
ーム角度検出器２と、ブーム長さを検出するブーム長さ
検出器３と、吊り荷重を検出する吊り荷重検出器４とが
設けられ、これらの検出信号が過負荷防止用コントロー
ラ（通常、モーメントリミッタ＝Ｍ／Ｌと呼ばれてい
る）５に入力される。

【０００４】このコントローラ５では、上記各検出値か
ら実荷重を演算し、この実荷重が定格荷重に達したとき
に、ブーム起伏シリンダ６の油圧制御回路（ブーム起伏
制御回路）に対してブーム倒伏作動を停止させる信号
（停止信号）を出力する。

【０００５】ブーム起伏制御回路は、ブーム起伏シリン
ダ６に対する油圧源としての油圧ポンプ７と、ブーム起
伏シリンダ６の伸縮作動を制御する起伏コントロールバ
ルブ８と、メインリリーフ弁９と、ブーム起伏シリンダ
６の縮小側管路１０に接続されて縮小側油室６ａの圧力
を制御するポートリリーフ弁１１と、同シリンダ６の伸
長側管路１２に設けられたカウンタバランス弁１３とを
具備している。

【０００６】このブーム起伏制御回路において、停止弁
として、メインリリーフ弁９のベントライン１４に電磁
開閉弁１５が設けられ、上記コントローラ５からの停止
信号により、この電磁開閉弁１５が図左側のオン位置に
切換わる。

【０００７】これにより、メインリリーフ弁９がリリー
フ作動してポンプ油がアンロードされると同時に、縮小
側管路１０の圧力低下によってカウンタバランス弁１３
が閉じ、ブーム起伏シリンダ６の縮小作動、すなわちブ
ーム１の倒伏作動が停止する。

【０００８】しかし、この構成によると、あるブーム角
度でブーム倒伏作動が急停止するため、ショックが起こ
り、振動や荷揺れが発生するという問題があった。

【０００９】そこで従来、この点の対策として、ポンプ
７を可変ポンプとし、定格荷重に達する前の所定の実荷
重（たとえば定格荷重の９０％）でコントローラ５から
予報信号を出力し、この予報信号によってポンプ傾転を
最小（吐出量最小）にしてブーム起伏シリンダ６の縮小
作動を減速した後、さらに実荷重が大きくなったとき
（定格荷重に達したとき）に停止信号を出力してメイン
リリーフ弁９をリリーフ作動させるようにしたものが提
案された。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この構成に
よると、ポンプ７に可変ポンプを用いること、キャリア
（下部走行体）側にあるポンプ７と、アッパー（上部旋
回体）側にあるコントローラ５との間で電気信号の授受
を行わせるための電気配線が必要となることにより、設
備費が高くつき、かつ配線が複雑になる。

【００１１】また、ポンプ吐出量を減少させる方式であ
るため、減速作用は行われるものの、速度はこの減速後
の一定値に保たれるため、停止時のショックはなお残る
という欠点があった。

【００１２】なお、以上は、過負荷防止装置におけるブ
ーム倒伏作動時の問題について説明したが、予め設定さ
れた作業領域内でのクレーン作業時に、ブーム１の起立
角度が規制値に達したときにブーム起立作動を停止させ
る場合にも上記同様の問題があった。

【００１３】そこで本発明は、固定ポンプを用い、かつ
簡単な回路構成でありながら、ブームの規制方向の動き
（倒伏または起立作動）を滑らかに停止させることがで
きる油圧式クレーンのブーム起伏制御装置を提供するも
のである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ブー
ム起伏シリンダの伸縮作動を制御するブーム起伏制御回
路に、同シリンダの作動を停止させる停止弁として、入
力信号の値に応じて開度が変化する電磁比例弁が設けら
れ、かつ、ブームの起伏角度を検出するブーム角度検出
器と、このブーム角度検出器からの信号が入力されるコ
ントローラとを具備し、このコントローラは、上記ブー
ム角度検出器からの信号に基づいて、上記電磁比例弁に
対し、ブーム角度が設定値を超える範囲で、シリンダ作
動停止に向けてブーム角度に応じた信号を出力するよう
に構成されたものである。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、電磁比例弁として、ブーム起伏制御回路に電磁比例
式のメインリリーフ弁が設けられたものである。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１の構成におい
て、電磁比例弁として、ブーム起伏シリンダの縮小側油
室の圧力を制御する電磁比例式のポートリリーフ弁が設
けられたものである。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１の構成におい
て、電磁比例弁として、ブーム起伏シリンダの伸長側管
路に設けられたカウンタバランス弁のパイロットライン
とバネ室とを結ぶ管路に電磁比例切換弁が設けられたも
のである。

【００１８】

【作用】上記構成によると、ブーム角度が設定値を超え
ると、以後のブーム作動量の増加に応じて、停止弁とし
ての電磁比例弁への出力信号が増加し、最終的にブーム
作動が停止する。

【００１９】すなわち、規制方向のブーム作動を滑らか
に停止させることができる。しかも、この作用を電磁比
例弁によって行うため、可変ポンプを必要とせず、回路
構成が簡単ですむ。

【００２０】とくに、請求項２の構成によるとメインリ
リーフ弁が停止弁を兼ね、請求項３の構成によるとポー
トリリーフ弁が停止弁を兼ねるため、回路構成が一層簡
単ですむ。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図６によって説明す
る。

【００２２】以下の実施例では、図７の従来装置に合わ
せてブーム１の倒伏作動を規制する場合を例にとってい
る。

【００２３】第１実施例（図１〜図４参照） 従来装置との相違点のみを説明すると、回路圧を設定す
るメインリリーフ弁として電磁比例式のメインリリーフ
弁１６が設けられ、コントローラ１７からの出力信号が
このメインリリーフ弁１６に送られるように構成されて
いる。

【００２４】コントローラ１７は、図２に示すように、
各検出器２，３，４からの信号に基づいて実荷重を演算
する演算部１８と、演算された実荷重と定格荷重とを比
較する比較演算部１９と、実荷重が設定値（たとえば定
格荷重の９０％）を超える範囲でメインリリーフ弁１６
に向けて作動信号を出力する出力部２０とから成ってい
る。

【００２５】この作動信号（電流または電圧）は、図３
に示すように設定値で最小となり、以後、実荷重の増加
（ブーム角度の減少）に比例して増加し、定格荷重で最
大となる。

【００２６】メインリリーフ弁１６は、この作動信号の
増加に比例して開度が増加し、作動信号の最大値で開度
最大、すなわちリリーフ作動を行う。

【００２７】従って、このメインリリーフ弁１６の作用
により、図４に示すように縮小側管路１０（ブーム起伏
シリンダ６の縮小側油室６ａ）の圧力が漸減し、圧力最
小時点でカウンタバランス弁１３が作動してブーム起伏
シリンダ６の縮小作動が停止する。

【００２８】このような作用により、実荷重が設定荷重
を超える範囲でブーム１の倒伏作動が徐々に減速され、
定格荷重で滑らかに停止するため、停止時のショックが
起こらず、振動や荷揺れの発生が防止される。

【００２９】しかも、この自動停止作用が電磁比例式の
メインリリーフ弁１６によって行われるため、ポンプ７
を可変ポンプとする必要がなく、従ってポンプ７とコン
トローラ５とを結ぶ電気配線も不要となる。

【００３０】また、通常のメインリリーフ弁を電磁比例
式のものに置き換えるだけでよいため、回路構成がより
一層簡単ですむ。

【００３１】第２実施例（図５参照） 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、縮小側管路１０に接続されて同管路１０（ブーム起
伏シリンダ６の縮小側油室６ａ）の圧力を制御するポー
トリリーフ弁として電磁比例式リリーフ弁２１が用いら
れ、同リリーフ弁２１が第１実施例のメインリリーフ弁
１６と同様にコントローラ１７によって制御されるよう
に構成されている。

【００３２】この構成によっても、第１実施例と同様
に、実荷重が設定値を超える範囲で、縮小側管路１０の
圧力が漸減し、ブーム１の倒伏作動が滑らかに停止す
る。

【００３３】第３実施例（図６参照） 第３実施例では、カウンタバランス弁１３のパイロット
ライン２２とバネ室とがベントライン２３で接続され、
このベントライン２３に電磁比例切換弁２４が設けられ
ている。

【００３４】この電磁比例切換弁２４は、実荷重が設定
値を超える範囲で、コントローラ１７からの漸増信号に
よって開度が漸増し、これによりカウンタバランス弁１
３が徐々に閉じられてブーム起伏シリンダ６の縮小作動
（ブーム倒伏作動）が減速され、定格荷重で停止する。

【００３５】ところで、上記実施例では実荷重が定格荷
重に達したときにブーム起伏シリンダ６の縮小作動を停
止させるようにしたが、定格荷重に達する前にシリンダ
作動を停止させるようにしてもよい。

【００３６】また、上記実施例では、過負荷防止のため
にブーム起伏シリンダ６の縮小作動（ブーム倒伏作動）
を規制する場合を例にとって説明したが、本発明は、予
め設定された作業領域内でのクレーン作業時において、
ブーム起伏シリンダ６の伸長作動（ブーム起立作動）を
規制する場合にも適用することができる。

【００３７】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、ブー
ム起伏制御回路に、ブーム起伏シリンダの作動を停止さ
せる停止弁として電磁比例弁を設け、ブーム角度検出器
からの信号に基づくコントローラの作用により、ブーム
角度が設定値を超える範囲で、電磁比例弁に、シリンダ
作動停止に向けてブーム角度に応じた信号を送るように
構成したから、規制方向のシリンダ作動を滑らかに停止
させることができる。すなわち、急停止のショックによ
って振動や荷揺れが発生するおそれがなくなる。

【００３８】しかも、この規制作用をポンプ吐出量の調
整ではなく、電磁比例弁によって行う構成であるため、
可変ポンプを必要とせず、回路構成が簡単となる。この
ため、設備コストが安くてすみ、電気配線も簡単です
む。

【００３９】とくに、請求項２の発明ではメインリリー
フ弁が停止弁を兼ね、請求項３の発明ではポートリリー
フ弁が停止弁を兼ねるため、回路構成が一層簡単です
む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す回路構成図である。

【図２】第１実施例におけるコントローラのブロック構
成図である。

【図３】同実施例における実荷重とコントローラの出力
信号の関係を示す図である。

【図４】同実施例におけるシリンダ起伏シリンダの縮小
側管路の圧力特性図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す回路構成図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す回路構成図である。

【図７】従来技術とその問題点を説明するための回路構
成図である。

【符号の説明】

１ ブーム ２ ブーム角度検出器 ６ ブーム起伏シリンダ ６ａ 同シリンダの縮小側油室 ６ｂ 同シリンダの伸長側油室 １０ シリンダ縮小側管路 １２ シリンダ伸長側管路 １６ 電磁比例式のメインリリーフ弁 １７ コントローラ １８ コントローラの演算部 １９ 同比較演算部 ２０ 同出力部 ２１ 電磁比例ポートリリーフ弁 １３ カウンタバランス弁 ２２ カウンタバランス弁のパイロットライン ２３ パイロットラインとカウンタバランス弁のバネ室
とを結ぶベントライン ２４ ベントラインに設けられた電磁比例切換弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブーム起伏シリンダの伸縮作動を制御す
   るブーム起伏制御回路に、同シリンダの作動を停止させ
   る停止弁として、入力信号の値に応じて開度が変化する
   電磁比例弁が設けられ、かつ、ブームの起伏角度を検出
   するブーム角度検出器と、このブーム角度検出器からの
   信号が入力されるコントローラとを具備し、このコント
   ローラは、上記ブーム角度検出器からの信号に基づい
   て、上記電磁比例弁に対し、ブーム角度が設定値を超え
   る範囲で、シリンダ作動停止に向けてブーム角度に応じ
   た信号を出力するように構成されたことを特徴とする油
   圧式クレーンのブーム起伏制御装置。
2. 【請求項２】 電磁比例弁として、ブーム起伏制御回路
   に電磁比例式のメインリリーフ弁が設けられたことを特
   徴とする請求項１記載の油圧式クレーンのブーム起伏制
   御装置。
3. 【請求項３】 電磁比例弁として、ブーム起伏シリンダ
   の縮小側油室の圧力を制御する電磁比例式のポートリリ
   ーフ弁が設けられたことを特徴とする請求項１記載の油
   圧式クレーンのブーム起伏制御装置。
4. 【請求項４】 電磁比例弁として、ブーム起伏シリンダ
   の伸長側管路に設けられたカウンタバランス弁のパイロ
   ットラインとバネ室とを結ぶ管路に電磁比例切換弁が設
   けられたことを特徴とする請求項１記載の油圧式クレー
   ンのブーム起伏制御装置。