JPH0781880A - クレーンにおけるバケット駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の操作レバーの操作でバケットの開閉及
び昇降を不都合なく円滑に行えるようにする。 【構成】 主巻ロープ１１の巻上げでバケット１３が閉
じ、補巻ロープ１２でバケット１３が支持されるクレー
ンのバケット駆動制御装置。レバースイッチ３２のオン
オフにより、主巻操作レバー３３の操作で両可変容量型
油圧モータ３，４が駆動制御される同時操作モードと、
主巻可変容量型油圧モータ３のみが駆動制御される単独
操作モードとに切換えられる。コントローラ２７は、上
記同時操作モードにおけるロープ巻上げ時には補巻ロー
プ１２を主巻ロープ１１に追従させ、ロープ巻下げ時に
は主巻ロープ１１を補巻ロープ１２に追従させるように
各可変容量型油圧モータ３，４の容量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バケットを備えたクレ
ーンにおいて、開閉用ロープ及び支持用ロープの巻上げ
駆動及び巻下げ駆動を制御することにより、上記バケッ
トの開閉及び昇降を制御する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、クラムシェルバケット（以下、単
にバケットと称する。）を吊り下げるクレーンにおいて
は、このバケットを開閉用ロープで開閉させ、かつ支持
用ロープで支持することが一般に行われている。

【０００３】図５は、その一例を示したものである。図
示のバケット１３は、一対のシェル１３１、一対のリン
ク１３２、上部シーブブロック１４、及び下部シーブブ
ロック１５により構成され、図外の主巻ウインチから繰
り出される主巻ロープ（開閉用ロープ）１１と、図外の
補巻ウインチから繰り出される補巻ロープ（支持用ロー
プ）１２とで支持されている。

【０００４】詳しくは、補巻ロープ１２の先端がバケッ
ト１３の上端部に係止され、主巻ロープ１１が上部シー
ブブロック１４と下部シーブブロック１５との間に複数
のシーブを介して掛け渡されている。一対のシェル１３
１の基端部は下部シーブブロック１５に支点軸を介して
回転可能かつ開閉自在に支持され、両シェル１３１の遊
端部がそれぞれ連結ピン及びリンク１３２を介して上部
シーブブロック１４に連結されている。そして、上記主
巻ロープ１１の巻上げにより両シェル１３１が閉方向に
作動し、補巻ロープ１２の巻上げとともにバケット１３
全体が上昇するようになっている。

【０００５】一方、上記主巻ロープ１１及び補巻ロープ
１２をそれぞれ駆動する主巻ウインチ及び補巻ウインチ
の駆動油圧回路は、主巻操作レバー及び補巻操作レバー
の操作量に応じ、主巻ウインチを構成する可変容量型油
圧モータと補巻ウインチを構成する可変容量型油圧モー
タとへの作動油供給量をそれぞれ制御するとともに、各
可変容量型油圧モータの負荷が小さいほどこの油圧モー
タの容量を小さくするように構成されている。

【０００６】このような装置では、両ロープ１１，１２
を同調して巻き上げる際、例えば補巻操作レバーの巻上
げ操作開始タイミングが遅れると、支持ロープである補
巻ロープ１２が弛んだままバケット１３が上昇し始める
ので、補巻ロープ１２の張力が小さく、すなわち補巻ウ
インチの可変容量型油圧モータの負荷が小さく、その分
同モータの容量が小さくなって、補巻ロープ１２が主巻
ロープ１１よりも高回転で巻き上げられるが、やがて補
巻ロープ１２の弛みがとれ、両ロープ１１，１２の張力
が等しくなった時点から両ロープ１１，１２が同負荷同
速度で同調して巻上げられることとなる。

【０００７】しかしながら、実際には上記補巻ウインチ
に慣性力が働くため、一瞬補巻ロープ１２のみでバケッ
ト１３が支持される状態が生じ、この状態で主巻ロープ
１１が弛むことによりバケット１３が開いて中の掘削土
砂がこぼれてしまうおそれがある。

【０００８】逆に、ロープ巻下げ時には、バケット１３
を全開状態に保ちながら降下させる必要があるため、主
巻ロープ１１が弛んだ状態から主・補巻ウインチを同時
に巻下げ作動させる必要があるが、この時、主巻ロープ
１１の張力が小さく、従って主巻ウインチにおける可変
容量型モータの容量が小さくなっているので、主巻ロー
プ１１が補巻ロープ１２よりも高速で巻き下げられるこ
とにより主巻ロープ１１がさらに弛み、乱巻を起こすお
それがある。

【０００９】このような不都合を解消するため、例えば
特公平３−５７０３３号公報には、両可変容量型油圧モ
ータのうち高圧駆動される側の入出力圧をシャトル弁等
で高圧選択し、この選択された圧力に応じて両可変容量
型油圧モータの容量を同調制御するようにしたものが示
されている。このような装置によれば、両ロープ１１，
１２の張力に差が生じて主・補巻ウインチの負荷が互い
に異なっても、常に両可変容量型モータの容量は互いに
等しく保持されるため、両ウインチは同速度で同調して
回転駆動されることとなり、上記の不都合は解消され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記装置では、両ウイ
ンチの負荷が互いに異なっていても両可変容量型モータ
の容量を等しく保つようにしているので、例えば同調巻
上げ操作時に補巻操作レバーの巻上げ操作開始タイミン
グが遅れると、補巻ロープ１２が弛んだまま巻き上げら
れてしまう。従って、同調操作開始時に既に補巻ロープ
１２が大きく弛んでいると、乱巻を引き起こすおそれが
ある。逆に、上記補巻操作レバーの巻上げ操作開始タイ
ミングが早すぎると、主巻ロープ１１の巻上げが遅れて
同ロープ１１が弛むことにより、バケット１３が開いて
掘削土砂をこぼすおそれがある。

【００１１】同様に、同調巻下げ操作時、主巻操作レバ
ーの巻下げ操作開始タイミングが早すぎると、主巻ロー
プ１１が弛んだまま巻き下げられてしまうので、同調操
作開始時に既に主巻ロープ１１が大きく弛んでいると乱
巻を引き起こすおそれがある。また逆に、上記主巻操作
レバーの巻下げ操作開始タイミングが遅れると、主巻ロ
ープ１１の巻下げが遅れて同ロープ１１が引張られ、こ
れにより着地前にバケット１３が閉じ始めるので、その
分掘削土砂へのバケット食い込み量が浅くなる。このた
め作業能率が低下し、最悪の場合には着地前にバケット
１３が全閉してしまうおそれもある。

【００１２】また、両操作レバーの操作開始タイミング
が適正であっても、油圧ポンプや油圧モータの容量、効
率などのばらつきや、巻方向切換制御弁の動特性、静特
性のばらつき等により、主巻駆動系における流量と補巻
駆動系における流量とのバランスが崩れやすく、これに
起因して、巻上げ中にバケット１３が徐々に開いたり、
巻下げ中にバケット１３が徐々に閉じたりするおそれが
ある。

【００１３】従ってこの従来装置では、オペレータが主
巻操作レバー及び補巻操作レバーの操作量を微調整する
ことにより上記不都合を回避しなければならず、その分
レバー操作が煩雑となり、オペレータの負担が大きなも
のとなっている。

【００１４】本発明は、このような事情に鑑み、単一の
運転操作部材を操作するだけの簡単な作業でバケットを
不都合なく円滑に作動させることを可能にするクレーン
におけるバケット駆動制御装置を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、開閉用可変容量型油圧モータ
を有し、開閉用ロープの巻上げ駆動によりバケットを閉
じさせる開閉用ウインチと、上記開閉用可変容量型油圧
モータの油圧源と別の油圧源に接続された支持用可変容
量型油圧モータを有し、支持用ロープの巻上げ駆動によ
り上記バケットを上昇させる支持用ウインチとを備えた
クレーンにおいて、外部から操作される運転操作部材
と、この運転操作部材の操作方向及び操作量に応じて上
記開閉用可変容量型油圧モータへの作動油供給のみが制
御される単独操作モードと上記運転操作部材の操作によ
りその操作方向及び操作量に応じて上記開閉用可変容量
型油圧モータへの作動油供給と上記支持用可変容量型油
圧モータへの作動油供給の双方が同時に制御される同時
操作モードとのいずれかを選択するための操作選択手段
と、この操作選択手段の選択に応じて操作モードを上記
単独操作モードと上記同時操作モードとに切換える操作
切換手段と、同時操作モードが選択された時の両ウイン
チの負荷比率を検出する負荷比率検出手段と、上記開閉
用可変容量型油圧モータの容量を変化させる開閉用容量
可変手段と、上記支持用可変容量型油圧モータの容量を
変化させる支持用容量可変手段と、上記操作選択手段に
より選択された操作モードとロープ巻方向と上記負荷比
率検出手段で検出された負荷比率とに基づいて作業内容
に応じた両可変容量型油圧モータの容量を演算する演算
手段と、この演算手段で演算されたモータ容量が得られ
るように上記開閉用容量可変手段及び支持用容量可変手
段の作動を制御するモータ容量制御手段とを備えたもの
である（請求項１）。

【００１６】より具体的に、上記演算手段は、上記単独
操作モードが選択されている場合には両可変容量型油圧
モータの容量を一定容量に設定し、上記同時操作モード
が選択されかつロープが巻上げられている場合には検出
負荷比率に基づいて開閉用ロープの巻上げ中にこの開閉
用ロープの張力よりも弱い張力で支持用ロープが追従す
るための両可変容量型油圧モータの容量を設定し、上記
同時操作モードが選択されかつロープが巻下げられてい
る場合には検出負荷比率に基づいて支持用ロープの巻下
げ中にこの支持用ロープの張力よりも弱い張力で開閉用
ロープが追従するための両可変容量型油圧モータの容量
を設定するものが好ましい（請求項２）。

【００１７】上記装置では、上記操作選択手段を上記運
転操作部材に設けることにより、さらに好ましいものと
なる（請求項３）。

【００１８】

【作用】請求項１記載の装置によれば、操作選択手段で
同時操作モードを選択した際、負荷比率や巻方向に基づ
いて作業内容に応じた各可変容量型モータの容量が演算
手段で演算され、これに基づいて各容量が制御されるの
で、単一の運転操作部材の操作と、操作選択手段による
操作モードの選択、切換とを適宜行うだけで、バケット
作業を良好に行うことができる。

【００１９】より具体的に、請求項２記載の装置によれ
ば、例えば次の要領でバケット作業を進めることができ
る。

【００２０】まず、バケットが着地した状態で土砂を掘
削する際には、操作選択手段により単独操作モードを選
択する。この単独操作モードでは、運転操作部材の操作
により開閉用可変容量型モータへの作動油供給のみが制
御されるので、このモードで運転操作部材を巻上げ操作
して開閉用ロープのみを巻上げさせることにより、バケ
ットを着地状態のまま閉じさせて土砂を掘削することが
できる。

【００２１】掘削終了後、バケットを上昇させる際に
は、操作選択手段で同時操作モードを選択すればよい。
このモードでは、単一の運転操作部材の操作により開閉
用可変容量型モータへの作動油供給と支持用可変容量型
モータへの作動油供給の双方が同時に制御されるので、
このモードで運転操作部材を巻上げ操作して両ロープを
巻上げさせることにより、バケットを閉状態のまま上昇
させることができる。この時、検出負荷比率に基づき、
開閉用ロープの巻上げ中にこの開閉用ロープの張力より
も弱い張力で支持用ロープが追従するように両可変容量
型油圧モータの容量が制御されるので、支持用ロープの
弛みによる乱巻を発生させることなく、また開閉用ロー
プの弛みによるバケットの開きを確実に防ぎながら、バ
ケットを上昇させることができる。

【００２２】次に、空中で掘削土砂を放荷させる際に
は、操作選択手段で再び単独操作モードを選択し、この
モードで運転操作部材を巻下げ操作すれば、支持用ロー
プによる支持でバケットを空中の所定高さ位置に保持し
ながら、開閉用ロープの巻下げによってバケットを開か
せることによりバケット中の土砂を放出させることがで
きる。

【００２３】このようにして放荷を終了した後、バケッ
トを降下させて掘削土砂に食い込ませたい場合には、操
作選択手段により再び同時操作モードを選択し、運転操
作部材を巻下げ方向に操作すればよい。これにより、両
ロープがともに巻下げられ、このためバケットは開状態
のまま降下して掘削土砂に良好に食い込むこととなる。
この時、支持用ロープの巻下げ中にこの支持用ロープの
張力よりも弱い張力で開閉用ロープが追従するように両
可変容量型油圧モータの容量が制御されるため、乱巻を
発生させることなく、また開閉用ロープの過度の緊張に
よるバケットの閉じを確実に防ぎながら、バケットを降
下させることができる。

【００２４】ここで、請求項３記載の装置では、上記運
転操作部材に操作選択手段が設けられているので、運転
操作部材を把持したまま同時に操作モードの選択操作を
行うことができる。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、図１に示すバケット１３の基本構造、及びこ
のバケット１３への主巻ロープ（開閉用ロープ）１１及
び補巻ロープ（支持用ロープ）１２の接続構造は前記図
５に示したとおりであり、ここでは再度の説明を省略す
る。

【００２６】図１において、上記主巻ロープ１１及び補
巻ロープ１２はそれぞれ主巻ウインチ（開閉用ウイン
チ）ドラム１及び補巻ウインチ（支持用ウインチ）ドラ
ム２に巻かれている。主巻ウインチドラム１には主巻用
（開閉用）可変容量型油圧モータ３が、補巻ウインチド
ラム２には補巻用（支持用）可変容量型油圧モータ４が
それぞれ図略の減速機を介して連結されている。

【００２７】各可変容量型油圧モータ３，４は、それぞ
れ主巻モータ容量制御室５及び補巻モータ容量制御室６
を有しており、主巻モータ容量制御室５の室内圧が高く
なるほど主巻用可変容量型油圧モータ３の容量が大きく
なり、補巻モータ容量制御室６の室内圧が高くなるほど
補巻用可変容量型油圧モータ４の容量が大きくなるよう
に構成されている。主巻モータ容量制御室５は油路７及
び主巻電磁比例減圧弁（開閉用容量可変手段）２１を介
して、補巻傾斜角制御室６は油路８及び補巻電磁比例減
圧弁（支持用容量可変手段）２２を介して、それぞれ容
量制御用油圧ポンプ２０及びタンク２６に接続されてお
り、主巻電磁比例減圧弁２１の二次圧が主巻モータ容量
制御室５に、補巻電磁比例減圧弁２２の二次圧が補巻モ
ータ容量制御室６に、それぞれ供給されるようになって
いる。

【００２８】上記主巻用可変容量型油圧モータ３の入出
口は、カウンタバランス弁９及び主巻駆動切換制御弁１
６を介して主巻油圧ポンプ１８及びタンク２６に接続さ
れ、同様に補巻用可変容量型油圧モータ４の入出口は、
カウンタバランス弁１０及び補巻駆動切換制御弁１７を
介して補巻油圧ポンプ１９及びタンク２６に接続される
ようになっている。

【００２９】主巻駆動切換制御弁１６は、パイロット操
作されていない状態での中立位置（図の中央位置）で主
巻用可変容量型油圧モータ３の入出口を直結し、一方の
パイロット部にパイロット油路１６Ａからパイロット圧
が供給された状態での位置（図の下位置）で主巻用可変
容量型油圧モータ３が巻上げ方向に回転するように同モ
ータ３と油圧ポンプ１８及びタンク２６とを接続し、他
方のパイロット部にパイロット油路１６Ｂからパイロッ
ト圧が供給された状態での位置（図の上位置）で主巻用
可変容量型油圧モータ３が巻下げ方向に回転するように
同モータ３と油圧ポンプ１８及びタンク２６とを接続す
るように構成されている。同様に、補巻駆動切換制御弁
１７は、パイロット操作されていない状態での中立位置
（図の中央位置）で補巻用可変容量型油圧モータ４の入
出口を直結し、一方のパイロット部にパイロット油路１
７Ａからパイロット圧が供給された状態での位置（図の
下位置）で補巻用可変容量型油圧モータ４が巻上げ方向
に回転するように同モータ４と油圧ポンプ１９及びタン
ク２６とを接続し、他方のパイロット部にパイロット油
路１７Ｂからパイロット圧が供給された状態での位置
（図の上位置）で補巻用可変容量型油圧モータ４が巻下
げ方向に回転するように同モータ４と油圧ポンプ１９及
びタンク２６とを接続するように構成されている。

【００３０】また、各モータ３，４の駆動回路中には、
各モータ３，４の巻上げ時入口圧力Ｐｍ，Ｐａを検出す
る圧力センサ（負荷比率検出手段）２８，２９が設けら
れている。

【００３１】この装置には、主巻用リモコン弁２３及び
図略の補巻用リモコン弁が設けられている。主巻用リモ
コン弁２３は、主巻操作レバー（運転操作部材）３３に
連結されており、この主巻操作レバー３３が巻上げ方向
に操作された場合にはその操作量に応じた圧力の作動油
を巻上げ用油路３４に導き、上記主巻操作レバー３３が
巻下げ方向に操作された場合にはその操作量に応じた圧
力の作動油を巻下げ用油路３５に導くように構成されて
いる。また、これら巻上げ用油路３４及び巻下げ用油路
３５の途中には、巻上げ圧力スイッチ３０及び巻下げ圧
力スイッチ３１がそれぞれ設けられ、巻上げ圧力スイッ
チ３０は巻上げ用油路３４内の油圧が一定以上高まった
場合にオフからオンに切換えられ、巻下げ圧力スイッチ
３１は巻下げ用油路３５内の油圧が一定以上高まった場
合にオフからオンに切換えられるように構成されてい
る。

【００３２】上記巻上げ用油路３４は、２位置電磁切換
弁からなる巻上げ電磁切換弁（操作切換手段を構成）２
４の入口側ポートの一方に接続され、この巻上げ電磁切
換弁２４の二つの出口側ポートはそれぞれ上記パイロッ
ト油路１６Ａ，１７Ａに接続されている。上記巻上げ電
磁切換弁２４は、その切換用ソレノイドが励磁されてい
ない状態での位置（図の下位置）で、上記巻上げ用油路
３４を両パイロット油路１６Ａ，１７Ａに同時接続し
（同時操作モード）、切換用ソレノイドが励磁された状
態での位置（図の上位置）で、上記巻上げ用油路３４を
パイロット油路１６Ａのみに接続し、かつ図略の補巻用
リモコン弁からの巻上げ用油路をパイロット油路１７Ａ
のみに接続する（単独操作モード）ように構成されてい
る。

【００３３】同様に、上記巻下げ用油路３５は、２位置
の電磁切換弁からなる巻下げ電磁切換弁（操作切換手段
を構成）２５の入口側ポートの一方に接続され、この巻
下げ電磁切換弁２５の２つの出口側ポートはそれぞれ上
記パイロット油路１６Ｂ，１７Ｂに接続されている。上
記巻下げ電磁切換弁２５は、その切換用ソレノイドが励
磁されていない状態での位置（図の右位置）で、上記巻
下げ用油路３５を両パイロット油路１６Ｂ，１７Ｂに同
時接続し（同時操作モード）、切換用ソレノイドが励磁
された状態での位置（図の左位置）で、上記巻下げ用油
路３５をパイロット油路１６Ｂのみに接続し、かつ図略
の補巻用リモコン弁からの巻下げ用油路をパイロット油
路１７Ｂのみに接続する（単独操作モード）ように構成
されている。

【００３４】図４の最右欄に示すように、上記操作レバ
ー３３のグリップ頭部にはレバースイッチ（操作選択手
段）３２が設けられている。図１に示すように、上記レ
バースイッチ３２は上記電磁切換弁２４，２５の各切換
用ソレノイドに接続され、このレバースイッチ３２がオ
ンに切換えられた状態で各切換用ソレノイドが通電さ
れ、励磁されるようになっている。すなわち、このレバ
ースイッチ３２の操作に基づき、操作モードが単独操作
モードと同時操作モードとに任意選択されるようになっ
ている。そして、このレバースイッチ３２のオンオフ信
号、上記圧力センサ２８，２９の検出信号、及び圧力ス
イッチ３０，３１のオンオフ信号がコントローラ２７に
入力されるようになっている。

【００３５】図２に示すように、上記コントローラ２７
は、操作切換判定部２７１、巻方向判定部２７２、制御
演算部２７３、及び出力部２７４を備えている。

【００３６】操作切換判定部２７１は、上記レバースイ
ッチ３２のオンオフに基づき、現在、操作モードとして
単独操作モードが選択されているか、もしくは同時操作
モードが選択されているかを判定するものである。

【００３７】巻方向判定部２７２は、操作切換判定部２
７１により同時操作モードが選択されていると判定され
た場合に、巻上げ圧力スイッチ３０及び巻下げ圧力スイ
ッチ３１のオンオフに基づいて両ロープ１１，１２の巻
方向を判定するものである。具体的に、この巻方向判定
部２７２は、上記巻上げ圧力スイッチ３０のみがオンに
切換えられている場合には両ロープ１１，１２が巻上げ
駆動されており、上記巻下げ圧力スイッチ３１のみがオ
ンに切換えられている場合には両ロープ１１，１２が巻
下げ駆動されており、両スイッチ３０，３１がともにオ
フの場合には停止していると判定するように構成されて
いる。

【００３８】制御演算部２７３は、上記操作切換判定部
２７１及び巻方向判定部２７２の判定結果と、両圧力セ
ンサ２８，２９によりそれぞれ検出される巻上げ時の主
巻入口圧力（巻下げ時の主巻保持圧力）Ｐｍ及び巻上げ
時の補巻入口圧力（巻下げ時の補巻保持圧力）Ｐａとに
基づき、各可変容量型油圧モータ３，４の適正な容量を
演算するものである。具体的に、この制御演算部２７３
は、次の表１に示すような容量を演算するように構成さ
れている。

【００３９】

【表１】

【００４０】ここで、係数α，βは、巻上げ時にこれら
の値α，βで与えられた範囲内に補巻巻上げ入口圧力Ｐ
ａを収めるように補巻用可変容量型油圧モータ４の容量
をフィードバック制御することにより、巻上げ時に補巻
ロープ１２に主巻ロープ１１の張力よりも弱い張力を作
用させながらこの主巻ロープ１１に補巻ロープ１２を追
従させることができるような値に設定されたものであ
る。同様に、係数ε，ζは、巻下げ時にこれらの値で与
えられた範囲内に主巻巻下げ保持圧力Ｐｍを収めるよう
に主巻用可変容量型油圧モータ３の容量をフィードバッ
ク制御することにより、巻下げ時に主巻ロープ１１に補
巻ロープ１２の張力よりも弱い張力を作用させながらこ
の補巻ロープ１２に主巻ロープ１１を追従させることが
できるような値に設定されたものである。

【００４１】出力部２７４は、図３に示すような電磁比
例減圧弁特性に基づき、上記容量に対応する電磁比例減
圧弁２１，２２の二次圧を得るための励磁電流を演算
し、これを各電磁比例減圧弁２１，２２に出力するもの
である。例えば、演算制御部２７３で基準容量が設定さ
れた場合には、この基準容量を得るために図３中のＰ₂
という電磁比例減圧弁二次圧が必要なので、電磁比例減
圧弁に出力電圧ａ₂を供給する。

【００４２】次に、この装置を用いて行われるバケット
作業の一例を図４を併せて参照しながら説明する。

【００４３】まず、バケット１３が開いたまま着地して
いる状態からバケット１３を閉じて掘削を行う場合には
（図４の第１工程）、レバースイッチ３２をオンに切換
えた上で、主巻操作レバー３３を巻上げ方向に操作すれ
ばよい。上記レバースイッチ３２をオンにすることによ
り、巻上げ電磁切換弁２４が図１の上位置に切換えられ
て巻上げ用油路３４がパイロット油路１６Ａのみに接続
されるとともに、巻下げ電磁切換弁２５が図１の左位置
に切換えられて巻下げ用油路３５がパイロット油路１６
Ｂのみに接続される単独操作モードとなるので、この状
態で上記主巻操作レバー３３が巻上げ方向に操作される
ことにより、補巻駆動切換制御弁１７は中立位置（図１
の中央位置）を保ったまま主巻駆動切換制御弁１６のみ
が同図下位置に切換えられ、これにより、補巻ロープ１
２は静止したまま主巻ロープ１１が主巻可変容量型油圧
モータ３の作動で巻き上げられ、バケット１３は着地状
態のまま閉じて土砂を掘削することとなるのである。

【００４４】なお、この時、レバースイッチ３２がオン
であることを確認したコントローラ２７は、前記表１に
示すように両可変容量型油圧モータ３，４について基準
容量を設定するので、この基準容量に対応する速度で主
巻可変容量型油圧モータ３が回転駆動されることとな
る。

【００４５】掘削完了後、掘削土砂を保持したままバケ
ット１３を上昇させたい場合には（図４の第２工程）、
主巻操作レバー３３を巻上げ方向に操作してレバースイ
ッチ３２をオフに切換えればよい。このレバースイッチ
３２のオフにより、巻上げ電磁切換弁２４が図１の下位
置に切換えられて巻上げ用油路３４がパイロット油路１
６Ａ，１７Ａの双方に接続されるとともに、巻下げ電磁
切換弁２５が図１の右位置に切換えられて巻下げ用油路
３５がパイロット油路１６Ｂ，１７Ｂの双方に接続され
る同時操作モードとなるので、この状態で上記主巻操作
レバー３３を巻上げ方向に操作しておけば、両駆動切換
制御弁１６，１７が図１下位置に切換えられることによ
り、主・補巻ロープ１１，１２が互いに同調して巻上げ
られ、バケット１３は閉状態を保ったまま吊り上げられ
ることとなる。

【００４６】なお、この巻上げの際、レバースイッチ３
２がオフであることを確認したコントローラ２７は、前
記表１に示すように、主巻可変容量型油圧モータ３につ
いては基準容量を設定する一方、圧力センサ２８，２９
で検出される主・補巻入口圧力Ｐｍ，Ｐａを監視し、補
巻巻上げ入口圧力ＰａがαＰｍ以上になった場合にはこ
の補巻巻上げ入口圧力Ｐａを下げ、逆に補巻巻上げ入口
圧力ＰａがβＰｍ以下になった場合にはこの補巻巻上げ
入口圧力Ｐａを上げるように、補巻可変容量型油圧モー
タ４の容量をフィードバック制御するので、補巻ロープ
１２は、主巻ロープ１１よりも弱い張力を保つようにし
て主巻ロープ１１に追従して巻上げ駆動されることにな
る。従って、補巻ロープ１２の弛みにより乱巻が発生し
たり、補巻ロープ１２が主巻ロープ１１よりも強い張力
で巻き上げられて主巻ロープ１１が弛むことによりバケ
ット１３が開いて中の土砂をこぼしたりするといった不
都合を確実に回避しながら、バケット１３を良好に巻き
上げることができる。

【００４７】このような巻上げによりバケット１３が所
定高さに到達した時点で、上記主巻操作レバー３３を中
立位置に戻すことにより、両駆動切換制御弁１６，１７
を中立位置（図の中央位置）に復帰させてバケット１３
を空中で停止させることができ、この状態で旋回等も行
うことができる（図４の第３工程）。

【００４８】その後、バケット１３を空中で開かせて放
荷を行う場合には（図４の第４工程）、レバースイッチ
３２をＯＮに切換えて上述の単独操作モードにした上
で、主巻操作レバー３３を巻下げ方向に操作すればよ
い。これにより、補巻駆動切換制御弁１７は中立位置
（図１の中央位置）を保ったまま主巻駆動切換制御弁１
６のみが同図上位置に切換えられることとなり、これに
より、補巻ロープ１２は静止したまま主巻ロープ１１が
主巻可変容量型油圧モータ３の作動で巻下げられ、バケ
ット１３が開いて中の土砂が放出されることとなる。こ
の時も、コントローラ２７においては両可変容量型油圧
モータ３，４について基準容量が設定されるので、この
基準容量に対応する速度で主巻可変容量型油圧モータ３
が回転駆動されることとなる。

【００４９】放荷完了後、主巻操作レバー３３を中立位
置に戻せば、両駆動切換制御弁１６，１７を中立位置
（図の中央位置）に復帰させてバケット１３を開状態で
停止させることができ、この状態で旋回等も行うことが
できる（図４の第５工程）。

【００５０】次に、バケット１３を掘削土砂に食い込ま
せるべく、開状態のまま降下させる場合には（図４の第
６工程）、レバースイッチ３２をオフにして上述の同時
操作モードにした上で、主巻操作レバー３３を巻下げ方
向に操作すればよい。この巻下げ操作により、両駆動切
換制御弁１６，１７が図１上位置に切換えられることと
なり、これにより、主・補巻ロープ１１，１２が同調し
て巻下げられ、バケット１３は閉状態を保ったまま降下
することとなる。

【００５１】この巻下げの際、レバースイッチ３２がオ
フであることを確認したコントローラ２７は、前記表１
に示すように、補巻可変容量型油圧モータ４については
基準容量を設定する一方、圧力センサ２８，２９で検出
される主・補巻保持圧力Ｐｍ，Ｐａを監視し、主巻巻下
げ保持圧力ＰｍがεＰａ以上になった場合にはこの主巻
巻下げ保持圧力Ｐｍを下げ、逆に主巻巻下げ保持圧力Ｐ
ｍがζＰａ以下になった場合にはこの補巻巻下げ保持圧
力Ｐｍを上げるように、主巻可変容量型油圧モータ３の
容量をフィードバック制御するので、主巻ロープ１１
は、補巻ロープ１２よりも弱い張力を保ちながらこの補
巻ロープ１２に追従して巻下げ駆動されることになる。
従って、主巻ロープ１１の弛みにより乱巻が発生した
り、主巻ロープ１１が補巻ロープ１２よりも強い張力で
巻下げられることによりバケット１３が途中で閉じたり
するといった不都合を確実に回避しながら、バケット１
３を開状態のまま良好に掘削土砂に食い込ませることが
できる。

【００５２】着地後は、上記主巻操作レバー３３を中立
位置に戻すことにより、両駆動切換制御弁１６，１７を
中立位置（図の中央位置）に復帰させて主・補巻ロープ
１１，１２を停止させることができる（図４の第７工
程）。以下、上述の各工程を繰り返すことにより、単一
の主巻操作レバー３３を操作するだけでバケット作業を
効率よく行うことができる。特に、この実施例では、前
記レバースイッチ３２を主巻操作レバー３３に設けてい
るので、この主巻操作レバー３３を操作しながらレバー
スイッチ３２の操作も同時にかつ容易に行うことができ
る利点がある。

【００５３】なお、上記レバースイッチ３２をオンにし
た単独操作モードでは、図１に示すように補巻用リモコ
ン弁が電磁切換弁２４，２５を介して補巻側のパイロッ
ト油路１７Ａ，１７Ｂに接続されるため、この状態で主
・補巻ウインチドラム１，２を個別に操作することによ
り、主・補巻ロープ１１，１２の装着や取外し等を円滑
に行うことができる。

【００５４】なお、本発明はこのような実施例に限定さ
れるものでなく、例として次のような態様をとることも
可能である。

【００５５】(1) 上記圧力スイッチ３０，３１に代え、
主巻操作レバー３３の近傍にリミットスイッチ等を設け
てこの主巻操作レバー３３の実際の操作方向を検出する
ことによっても、巻方向を把握することが可能である。

【００５６】(2) 上記実施例では、主・補巻についてそ
れぞれ一個ずつの圧力センサ２８，２９を設けることに
より、負荷比率の検出を行っているが、本発明では可変
容量型油圧モータの出入口に圧力センサを設けてモータ
差圧から負荷比率を検出するようにしてもよい。また、
このような圧力センサに代え、ロープ張力を検出するロ
ードセル等を用いることも可能である。

【００５７】(3) 上記実施例では、本発明における容量
可変手段として電磁比例減圧弁２１，２２を用いている
が、容量可変ピストンがサーボピストンである可変容量
型油圧モータを用いる場合には、サーボバルブを代用す
ることも可能である。

【００５８】(4) 上記実施例では、追従側のロープ（巻
上げ時では補巻ロープ１２、巻下げ時では主巻ロープ１
１）を駆動するための可変容量型油圧モータの容量を逐
次制御しているが、逆に追従側の可変容量型油圧モータ
の容量を基準容量に固定し、主動側の可変容量型油圧モ
ータの容量を逐次制御するようにしてもよい。この場合
には、主動側のモータ負荷が追従側のモータ負荷よりも
高くなるように主動側容量を逐次制御すればよい。

【００５９】(5) 本発明において、単独操作モードでの
モータ容量は任意に設定すればよく、上記基準容量のほ
か、例えば最大容量や最小容量に設定してもよい。

【００６０】(6) 上記実施例では、主巻ロープ１１を開
閉用ロープ、補巻ロープ１２を支持用ロープとしている
が、補巻ロープ１２を開閉用ロープ、主巻ロープ１１を
支持用ロープとしてもよい。この場合には、同時操作モ
ードにおいて補巻操作レバーの操作により両ロープ１
１，１２を駆動できるように油圧回路を構成すればよ
い。

【００６１】(7) 上記実施例において、リモコン弁を設
ける代わりに電磁比例減圧弁を設けてその二次圧がパイ
ロット圧として駆動切換制御弁１６，１７に供給される
ようにする一方、操作レバーの操作方向及び操作量をポ
テンショメータなどで電気的に検出してコントローラ２
７に入力し、この操作方向及び操作量に応じて上記電磁
比例減圧弁の二次圧（すなわちパイロット圧）を制御す
るようにコントローラ２７を構成するようにしてもよ
い。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明は、単独操作モード
と同時操作モードとに切換可能とし、単独操作モードで
は運転操作部材の操作で開閉用ロープの駆動のみが制御
されるようにする一方、同時操作モードでは運転操作部
材の操作で開閉用ロープの駆動と支持用ロープの駆動と
が同時に制御されるようにし、かつ、検出負荷比率に基
づき、作業内容に応じて一方のロープが他方のロープに
追従しながら巻き上げられ、あるいは巻下げられるよう
にモータ容量を制御するようにしたものであるので、単
一の運転操作部材を用いながら、掘削土砂をこぼさずに
バケットを良好に上昇させ、またバケットを確実に開か
せたまま降下させて良好な食い込み量を確保し、高い作
業能率を得ることができる効果がある。

【００６３】特に、請求項３記載の装置では、上記操作
モードを選択するための操作選択手段を上記運転操作部
材に設けているので、この運転操作部材を操作しながら
上記操作選択手段による選択操作を同時にかつ容易に行
うことができ、オペレータの負担をさらに軽減すること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるバケット駆動制御装
置の油圧回路図である。

【図２】上記バケット駆動制御装置を構成するコントロ
ーラの機能構成を示すブロック図である。

【図３】上記バケット駆動制御装置に設けられる電磁比
例減圧弁の電流−二次圧特性を示すグラフである。

【図４】上記バケット駆動制御装置を備えたクレーンに
よるバケット作業の一例を示す工程図である。

【図５】上記バケット駆動制御装置により駆動されるバ
ケットの構造を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 主巻ウインチ（開閉用ウインチ）ドラム ２ 補巻ウインチ（支持用ウインチ）ドラム ３ 主巻用可変容量型油圧モータ（開閉用可変容量型油
圧モータ） ４ 補巻用可変容量型油圧モータ（支持用可変容量型油
圧モータ） １１ 主巻ロープ（開閉用ロープ） １２ 補巻ロープ（支持用ロープ） １３ バケット １６ 主巻駆動切換制御弁 １７ 補巻駆動切換制御弁 １８ 主巻用油圧ポンプ １９ 補巻用油圧ポンプ ２１ 主巻電磁比例減圧弁（開閉用容量可変手段） ２２ 補巻電磁比例減圧弁（支持用容量可変手段） ２４ 主巻電磁切換弁（操作切換手段を構成） ２５ 補巻電磁切換弁（操作切換手段を構成） ２７ コントローラ ２７３ 制御演算部（演算手段） ２７４ 出力部（モータ容量制御手段） ２８，２９ 圧力センサ（負荷比率検出手段） ３２ レバースイッチ（操作選択手段） ３３ 主巻操作レバー（運転操作部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉用可変容量型油圧モータを有し、開
   閉用ロープの巻上げ駆動によりバケットを閉じさせる開
   閉用ウインチと、上記開閉用可変容量型油圧モータの油
   圧源と別の油圧源に接続された支持用可変容量型油圧モ
   ータを有し、支持用ロープの巻上げ駆動により上記バケ
   ットを上昇させる支持用ウインチとを備えたクレーンに
   おいて、外部から操作される運転操作部材と、この運転
   操作部材の操作方向及び操作量に応じて上記開閉用可変
   容量型油圧モータへの作動油供給のみが制御される単独
   操作モードと上記運転操作部材の操作によりその操作方
   向及び操作量に応じて上記開閉用可変容量型油圧モータ
   への作動油供給と上記支持用可変容量型油圧モータへの
   作動油供給の双方が同時に制御される同時操作モードと
   のいずれかを選択するための操作選択手段と、この操作
   選択手段の選択に応じて操作モードを上記単独操作モー
   ドと上記同時操作モードとに切換える操作切換手段と、
   同時操作モードが選択された時の両ウインチの負荷比率
   を検出する負荷比率検出手段と、上記開閉用可変容量型
   油圧モータの容量を変化させる開閉用容量可変手段と、
   上記支持用可変容量型油圧モータの容量を変化させる支
   持用容量可変手段と、上記操作選択手段により選択され
   た操作モードとロープ巻方向と上記負荷比率検出手段で
   検出された負荷比率とに基づいて作業内容に応じた両可
   変容量型油圧モータの容量を演算する演算手段と、この
   演算手段で演算されたモータ容量が得られるように上記
   開閉用容量可変手段及び支持用容量可変手段の作動を制
   御するモータ容量制御手段とを備えたことを特徴とする
   クレーンにおけるバケット駆動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクレーンにおけるバケッ
   ト駆動制御装置において、上記単独操作モードが選択さ
   れている場合には両可変容量型油圧モータの容量を一定
   容量に設定し、上記同時操作モードが選択されかつロー
   プが巻上げられている場合には検出負荷比率に基づいて
   開閉用ロープの巻上げ中にこの開閉用ロープの張力より
   も弱い張力で支持用ロープが追従するための両可変容量
   型油圧モータの容量を設定し、上記同時操作モードが選
   択されかつロープが巻下げられている場合には検出負荷
   比率に基づいて支持用ロープの巻下げ中にこの支持用ロ
   ープの張力よりも弱い張力で開閉用ロープが追従するた
   めの両可変容量型油圧モータの容量を設定するように上
   記演算手段を構成したことを特徴とするクレーンにおけ
   るバケット駆動制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のクレーンにおけ
   るバケット駆動制御装置において、上記操作選択手段を
   上記運転操作部材に設けたことを特徴とするクレーンに
   おけるバケット駆動制御装置。