JPH08245182A - ブーム起伏停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡素な構成で信頼性や設計自由度が高く、コ
ストの低減も可能なブーム起伏停止装置を提供する。 【構成】 油圧パイロット信号を出力する操作弁１２
と、操作弁１２からの油圧パイロット信号に応答してブ
ーム２の起伏動作に関与する油圧アクチュエータ７の動
作を制御する方向制御弁９と、が設けられた建設機械に
付設されるブーム起伏停止装置において、起伏限界角度
付近に移動したブーム２により切換え操作されるブーム
連動弁１６を設け、ブーム２が起伏限界角度に達したと
きブーム２を起伏限界角度を超える方向へ動作させる油
圧パイロット信号の方向制御弁９への供給をブーム連動
弁１６にて阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械のブームをそ
の起伏限界角度で停止させる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、従来、ブームが
起伏限界角度付近に達したときにブームによってリミッ
トスイッチを押動させ、これに応答してブーム起伏用の
油圧回路中に介装された電磁弁を切換えてブーム起伏用
の油圧モータへの圧油の供給を阻止するものが一般的で
あった。他にも、例えば実開昭６１−５０１６１号公報
には、起伏限界角度付近でのブームの動作をブーム起伏
用の操作レバーの中立位置への復帰動作に機械的に変換
するものが開示されている。また、実開平５−６９０６
９号公報にはブーム角度を角度センサで電気的に検出
し、その検出信号をコントローラに入力して起伏限界角
度でブームの動作を停止させるとともに、起伏限界角度
の近傍でブーム起伏用の油圧ポンプの吐出容量を徐々に
減少させてブームの停止ショックを緩和するものが開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ブームの起伏限界をリ
ミットスイッチや角度センサ等で電気的に検出した場
合、電気−油圧の変換機構が必要で、部品点数が増加し
てコストがかさみ、構成の複雑化に伴って信頼性も低下
する。異物の付着や水分、塩分による腐食による誤動作
を防止するため、リミットスイッチや配線用コネクタ等
に高い防水性、防塵性あるいは耐食性を確保する必要が
あり、この点でもコスト高の要因となる。一方、ブーム
の動作を操作レバーまで機械的に伝達する構成では、ブ
ームと操作レバーの位置関係により機構の構成が制限さ
れ、設計自由度が低い。

【０００４】本発明の目的は、簡素な構成で信頼性や設
計自由度が高く、コストの低減も可能なブーム起伏停止
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、請求項１の発明は、起伏限界角度
付近に移動したブーム２により切換え操作されるブーム
連動弁１６を、ブーム２の起伏動作に関与する油圧アク
チュエータ７の制御用の油圧回路中に介装し、ブーム２
にて切換え操作されたブーム連動弁１６により、起伏限
界角度を超える方向へのブーム２の動作が停止するよう
に上記油圧回路内の流路の接続状態を変化させるブーム
起伏停止装置により上述した目的を達成する。請求項２
の発明は、油圧パイロット信号を出力する操作弁１２
と、操作弁１２からの油圧パイロット信号に応答してブ
ーム２の起伏動作に関与する油圧アクチュエータ７の動
作を制御する方向制御弁９と、が設けられた建設機械に
付設されるブーム起伏停止装置であって、起伏限界角度
付近に移動したブーム２により切換え操作されるブーム
連動弁１６を有し、ブーム２が起伏限界角度に達したと
き、ブーム２を起伏限界角度を超える方向へ動作させる
油圧パイロット信号の方向制御弁９への供給がブーム連
動弁１６にて阻止されるよう構成されたブーム起伏停止
装置により上述した目的を達成する。請求項３の発明は
請求項２のブーム起伏停止装置に適用され、ブーム連動
弁１６は、ブーム２による切換え操作を受けて操作弁１
２から方向制御弁９に至る流路１２ａを遮断する。図３
を参照して説明すると、請求項４の発明は請求項２のブ
ーム起伏停止装置に適用され、ブーム連動弁１６は、ブ
ーム２による切換え操作を受けて操作弁１２，１３の油
圧源１４から操作弁１２，１３にパイロット圧を供給す
る流路１４ａを遮断する。図４を参照して説明すると、
請求項５の発明は請求項２のブーム起伏停止装置に適用
され、ブーム連動弁２０は、ブーム２による操作量が増
加するほど上記油圧パイロット信号の圧力を低下させ
る。

【０００６】

【作用】請求項１の発明では、ブーム２が起伏限界角度
付近まで移動するとブーム連動弁１６がブーム２にて切
換え操作され、切換え後のブーム連動弁１６により起伏
限界角度を超える方向へのブーム２の動作が阻止され
る。請求項２の発明では、ブーム２が起伏限界角度付近
まで移動するとブーム連動弁１６がブーム２にて切換え
操作され、切換え後のブーム連動弁１６により方向切換
弁９への油圧パイロット信号の供給が阻止されて起伏限
界角度を超える方向へのブーム２の動作が阻止される。
請求項３の発明では、ブーム２が起伏限界角度まで移動
すると、操作弁１２から方向制御弁９に至る流路１２ａ
がブーム連動弁１６にて遮断される。請求項４の発明で
は、ブーム２が起伏限界角度まで移動すると、油圧源１
４から操作弁１２，１３にパイロット圧を供給する流路
１４ａがブーム連動弁１６にて遮断される。請求項５の
発明では、ブーム２が起伏限界角度付近まで移動する
と、ブーム連動弁２０がブーム２にて切換え操作され、
方向制御弁９，１０への油圧パイロット信号の圧力が徐
々に低下してブーム２が緩やかに停止する。以上の発明
では、ブーム２により油圧回路中のブーム連動弁１６，
２０を機械的に切換え操作するので、電気−油圧の変換
機構が不要で、ブーム２の近傍から油圧回路まで電気配
線を引き回す必要もない。ブーム連動弁１６，２０をブ
ーム２の近傍に配置する必要があっても、ブーム連動弁
１６と他の油圧回路部品とは油圧配管を介して接続する
だけで足り、ブームと操作レバーとの位置関係に合せて
運動変換機構を設計する必要がない。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】

−第１実施例− 図１および図２を参照して本発明の第１実施例を説明す
る。図２は本実施例に係るクローラクレーンの概略を示
し、１はクレーン車体、２はブーム、３はブーム起伏用
のウインチ、４は巻上げ用のウインチ、５はウインチ４
の動作に応じて昇降するフックである。ブーム２の回動
支点Ｏｂの近傍には、ブーム２の対地角度θが起立側の
起伏限界角度付近（図中仮想線で示す位置）まで増加し
たとき、ブーム２自身によって切換え操作される切換弁
１６が設けられている。切換弁１６については後述す
る。

【０００９】図２のウインチ３，４を駆動するための油
圧回路の概略を図１に示す。図１において７，８はウイ
ンチ３，４をそれぞれ駆動するための油圧モータ、９，
１０は油圧ポンプ１５からの圧油の油圧モータ３，４へ
の供給方向をそれぞれ制御するための方向制御弁、１
２，１３は方向制御弁９，１０をそれぞれ切換えるため
のパイロット圧を出力するパイロット操作弁、１４はパ
イロット操作弁１２，１３に圧油を供給する油圧ポンプ
である。パイロット操作弁１２と方向制御弁９の左右の
パイロット室９ａ，９ｂとはパイロット管路１２ａ，１
２ｂを介してそれぞれ接続されている。操作レバー１２
ｃを図のＡ方向に操作したときパイロット管路１２ａに
パイロット圧が出力され、このパイロット圧が方向制御
弁９のパイロット室９ａに作用すると油圧ポンプ１５か
らの圧油が油圧モータ７に供給されてウインチ３がブー
ム２を起立させる方向に駆動される。操作レバー１２ｃ
を図のＡ方向と反対側へ操作したときはパイロット管路
１２ｂを介してパイロット室９ｂにパイロット圧が作用
してウインチ３がブーム２を伏倒させる方向に駆動され
る。

【００１０】また、パイロット操作弁１３と方向切換弁
１０の左右のパイロット室１０ａ，１０ｂとはパイロッ
ト管路１３ａ，１３ｂを介してそれぞれ接続されてい
る。操作レバー１３ｃを図のＡ方向に操作したときパイ
ロット管路１３ａにパイロット圧が出力され、このパイ
ロット圧が方向制御弁１０のパイロット室１０ａに作用
すると方向制御弁９を通過した圧油が油圧モータ８に供
給されてウインチ４がフック５を上昇させる方向に駆動
される。操作レバー１３ｃを図のＡ方向と反対側へ操作
したときはパイロット管路１３ｂを介してパイロット室
１０ｂにパイロット圧が作用してウインチ４がフック５
を下降させる方向に駆動される。

【００１１】以上の油圧回路において、上述した切換弁
１６がパイロット管路１２ａの途中に接続されている。
切換弁１６は、パイロット管路１２ａを連通するａ位置
とパイロット管路１２ｂを遮断するｂ位置との間を移動
可能なスプール１６ａと、スプール１６ａをａ位置側に
付勢するばね１６ｓとを有する。スプール１６ａは、ブ
ーム２の対地角度θが起立側の起伏限界角度付近まで増
加したときブーム２と当接してｂ位置側へ押し込まれ、
起伏限界角度（図の仮想線位置）にて完全にｂ位置に切
換わるよう設けられている。そして、スプール１６ａが
ｂ位置のとき、方向制御弁９のパイロット室９ａの圧力
がタンク１７に逃される。これにより、ブーム２が起立
側の起伏限界角度まで移動すると、操作レバー１２ｃが
Ａ方向に操作されたままでも方向制御弁９がばね力で中
立位置へ復帰し、油圧モータ７が停止してブーム２も停
止する。このとき、操作レバー１２ｃをＡ方向と反対側
に操作すればブーム２を倒すことができる。

【００１２】−第２実施例− 図３は本発明の第２実施例を示す。なお、図１との共通
部分には同一符号を付してある。図３から明らかなよう
に、本実施例では油圧ポンプ１４からパイロット操作弁
１２，１３へパイロット圧を供給する管路１４ａに切換
弁１６が設けられている。そして、切換弁１６のスプー
ル１６ａがａ位置のとき管路１４ａが連通し、ｂ位置の
とき管路１４ａが遮断されてパイロット操作弁１２，１
３の１次側がタンク１７と接続される。

【００１３】以上の構成によれば、ブーム２が起立側の
起伏限界角度まで移動するとパイロット操作弁１２，１
３から方向制御弁９，１０へのパイロット圧力が供給さ
れず、方向制御弁９，１０がいずれも中立位置に復帰し
て油圧モータ７，８が共に停止する。従って、操作レバ
ー１２ｃをＡ方向に操作してブーム２を起こし過ぎたと
きにブーム２が停止するだけでなく、操作レバー１３ｃ
をＡ方向に操作してフック５を巻上げ過ぎ、そのために
ブーム２が後方へ倒れそうになった場合もフック５が自
動停止してブーム２の起こし過ぎが防止される。

【００１４】なお、本実施例では、切換弁１６のスプー
ル１６ａがブーム２にて押し込まれた状態では、操作レ
バー１２ｃをＡ方向と反対側へ操作してもブーム２を倒
すことができない。従って、油圧ポンプ１４とパイロッ
ト操作弁１２，１３の１次側とを切換弁１６を迂回する
ように手動操作弁１８で接続し、ブーム２を倒すときだ
け手動操作弁１８を手動操作して油圧ポンプ１４の圧油
をパイロット操作弁１２へ供給するとよい。手動操作弁
１８は、例えばばね１８ｓにより非操作時は必ず油圧ポ
ンプ１４とパイロット操作弁１２とを遮断する位置に保
持されるよう構成する。

【００１５】−第３実施例− 図４および図５は本発明の第３実施例を示す。なお、図
１〜図３との共通部分には同一符号を付してある。図４
から明らかなように、本実施例では図３の切換弁１６に
代えて減圧弁２０が設けられている。減圧弁２０は、ブ
ーム２の対地角度θが起立側の起伏限界角度付近まで増
加したときブーム２と直接または間接的に係合して駆動
されるプランジャ２１を有する。ブーム２が起立するほ
どプランジャ２１の操作量が増加し、これに伴って減圧
弁２０の減圧量が増加してパイロット操作弁１２，１３
側への出力が低下する。そして、ブーム２が起立側の起
伏限界角度（図の仮想線位置）に達したときパイロット
操作弁１２，１３への出力圧が０となる。

【００１６】以上の構成によれば、ブーム２が起立側の
起伏限界角度まで移動すると第２実施例と同様に油圧モ
ータ７，８が停止するが、それに先立ってブーム２が起
伏限界角度付近まで移動した段階でパイロット操作弁１
２，１３への出力圧が徐々に低下するため、方向制御弁
９，１０が中立位置へ緩やかに復帰して油圧モータ７，
８の停止ショックが緩和される。

【００１７】上述した減圧弁２０には種々のものを用い
てよいが、その一例を図５に示す。この減圧弁は、上述
したプランジャ２１と、プランジャ２１が軸方向（図の
左右方向）に摺動自在に取り付けられたボディ２２と、
ボディ２２の中心に摺動自在に挿入されたスプール２３
と、スプール２３とプランジャ２１とを軸方向に互いに
離れるよう付勢するコイルばね２４と、スプール２３を
プランジャ２１側へ付勢する戻しばね２５とを有する。
プランジャ２１の一端（図の右端）はボディ２２の側方
へ突出する。ボディ２２には３つのポート２２ａ，２２
ｂ，２２ｃが形成されている。

【００１８】図５の状態ではプランジャ２１がピン２８
を中心に揺動可能なレバー２６と、ばね２７によりスプ
ール２３側へ付勢され、ポート２２ａとポート２２ｂと
がスプール２３の内部流路２３ａを介して連通する。ブ
ーム２が起立限界付近まで移動すると、レバー２６の一
端側がブーム２で押し込まれ、その操作量に応じてプラ
ンジャ２１が図の右方へ移動する。このプランジャ２１
の動作によりコイルばね２４の力が低下してスプール２
３が図の右方へ移動する。これにより、ポート２ａが閉
じてポート２２ｂとポート２２ｃとが連通し、ポート２
２ｂの圧力がコイルばね２４のばね力に相当する油圧力
になるまで降下してバランス状態となる。従って、ポー
ト２２ａを油圧ポンプ１４と、ポート２２ｂをパイロッ
ト操作弁１２，１３（図４）の１次側と、ポート２２ｃ
をタンク１７とそれぞれ接続すれば図４のブーム起伏停
止装置を構成できる。起立側の起伏限界角度に達したブ
ーム２を倒すには、第２実施例の手動操作弁１８を用い
ることができる。

【００１９】以上の実施例では、切換弁１６または減圧
弁２０がブーム連動弁を、パイロット操作弁１２，１３
が操作弁を、油圧モータ７，８がブーム２の起伏動作に
関与する油圧アクチュエータをそれぞれ構成する。な
お、第１実施例では方向制御弁９のパイロット室９ａへ
のパイロット圧の供給のみを切換弁１６で阻止したが、
方向制御弁１０のパイロット室１０ａへのパイロット圧
の供給も阻止してもよい。第２実施例および第３実施例
ではパイロット操作弁１２，１３の双方への圧力の供給
を阻止したが、パイロット操作弁１２への圧力の供給の
みを阻止してもよい。また、各実施例ではブームが起立
側の起伏限界角度に移動した場合を説明したが、ブーム
の倒しすぎ、すなわち倒伏側の起伏限界角度までブーム
が移動したときに同様の処理を行ってよい。クローラク
レーン以外の建設機械にも本発明を適用できる。なお、
ブームそのものでブーム連動弁を直接押し込む例に限ら
ず、ブームの動作をブーム連動弁の動作に変換する機構
を介装してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブームによってブーム連動弁を機械的に切換え操作する
ようにしたので、電気−油圧の変換機構が不要で、ブー
ムの近傍から油圧回路の構成部品まで電気配線を引き回
す必要もなく、従って、部品点数が少なくて構成が簡素
で水分や塩分に対する耐久性に優れ、信頼性が高い安価
なブーム起伏停止装置を実現できる。さらに、ブーム連
動弁をブーム近傍に設ける制約があっても、ブーム連動
弁と他の油圧回路部品とは油圧配管を介して接続するだ
けで足り、ブームと操作レバーとの間に運動変換機構を
設ける場合と比較して設計の自由度が高い。そして、特
に請求項５の発明では、ブームが起伏限界角度に達した
ときの停止時のショックも緩和できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の油圧回路図。

【図２】本発明の実施例に係るクローラクレーンの側面
図。

【図３】本発明の第２実施例の油圧回路図。

【図４】本発明の第３実施例の油圧回路図。

【図５】第３実施例で使用する減圧弁の一例を示す図。

【符号の説明】

２ ブーム ３，４ ウインチ ５ フック ７ ブーム起伏用の油圧モータ ８ フック昇降用の油圧モータ ９，１０ 方向制御弁 １２，１３ パイロット操作弁 １６ 切換弁 ２０ 減圧弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 起伏限界角度付近に移動したブームによ
   り切換え操作されるブーム連動弁を、前記ブームの起伏
   動作に関与する油圧アクチュエータの制御用の油圧回路
   中に介装し、 前記ブームにて切換え操作された前記ブーム連動弁によ
   り、前記起伏限界角度を超える方向への前記ブームの動
   作が停止するように前記油圧回路内の流路の接続状態を
   変化させることを特徴とするブーム起伏停止装置。
2. 【請求項２】 油圧パイロット信号を出力する操作弁
   と、前記操作弁からの油圧パイロット信号に応答してブ
   ームの起伏動作に関与する油圧アクチュエータの動作を
   制御する方向制御弁と、が設けられた建設機械に付設さ
   れるブーム起伏停止装置であって、 起伏限界角度付近に移動した前記ブームにより切換え操
   作されるブーム連動弁を有し、 前記ブームが前記起伏限界角度に達したとき、当該ブー
   ムを前記起伏限界角度を超える方向へ動作させる油圧パ
   イロット信号の前記方向制御弁への供給が前記ブーム連
   動弁にて阻止されるよう構成されたことを特徴とするブ
   ーム起伏停止装置。
3. 【請求項３】 前記ブーム連動弁は、前記ブームによる
   切換え操作を受けて前記操作弁から前記方向制御弁に至
   る流路を遮断することを特徴とする請求項２記載のブー
   ム起伏停止装置。
4. 【請求項４】 前記ブーム連動弁は、前記ブームによる
   切換え操作を受けて前記操作弁の油圧源から前記操作弁
   にパイロット圧を供給する流路を遮断することを特徴と
   する請求項２記載のブーム起伏停止装置。
5. 【請求項５】 前記ブーム連動弁は、前記ブームによる
   操作量が増加するほど前記油圧パイロット信号の圧力を
   低下させることを特徴とする請求項２記載のブーム起伏
   停止装置。