JPS5950208A - 油圧シリンダにおける停止状態危険信号発生装置 - Google Patents

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】 本発明は、油圧シリンダにおける停止状態危険信号発生
装置に関するものである。

本発明が適用される油圧シリンダは、伸長動作側圧油室
と縮小動作側圧油室奮有しこれら両油寥への作動油の給
排並びに給排停止音油圧制御装置で制御することで、伸
縮駆動並びに負荷全担持した状態で停止することのでき
る油圧シリンダであり、これ葡第１図に基づきより具体
的に説明すると、第１図において、油圧シリンダ１は、
シリンダ２１　ピストンロッド３．およびピストンロッ
ド３基端に止着されシリンダ２内に油密摺動自在に嵌挿
されたピストン４から構成されている０前記ピストン４
は、シリンダ２内を伸長動作側圧油室圧 ５と縮小動ｉ’ｒ；−′側油室６に区画している。油圧
シリンダ１の伸長動作側圧油室５および縮小動作側圧油
室６への作動油の給排並びに給排停止上制御する油圧制
御装置ｊ′Ｌ７が、前記伸長動作側圧油室５および縮小
動作側圧油室６に夫々接続されｒｃ給排回路８および給
排回路９．油圧発生装置１０に接続された供給回路１１
．および油槽１２に接続された排出回路１３の間に設け
られている。第１図の場合この給排制御装置７は、四方
同圧位置油圧切換弁１４と前記給排回路８に設けたホー
ルディングバルブ１５で構成されている。ホールディン
グバルブ（又はカウンタバランス９ｐ　）　１５は、四
方向三位置油圧切換升１４から油圧シリンダ１方向への
作動油の流れは自由であるが１反対方向の流れは給排回
路９内の油Ｈ−がｋ　’Ａ、Ｌ　ｒｔときのみ￥［容さ
れるようになっている。Ｆは、油圧シリンダ１により担
持された負荷である。油出シリンダ１は、油圧制御装置
７の四方白玉位置油圧切換弁１４ｋ１位置に操作するこ
とで伸長駆動、四方白玉位置油圧切換弁１４孕Ｉ［位置
に操作することで縮小駆動、四方同圧位置油圧切換弁１
４ケセンタ位置Ｏにすることで負荷Ｆｉ担持した状態で
停止するようになっている。

この種の油圧シリンダ１は、これを伸−長して長時間停
止させた場合、突発的に縮小することがあった。すなわ
ち、油圧シリンダ１の負荷Ｆ葡担持する側の伸長動作側
圧油室５内の油温かシリンダ２にあるいはシリンダ２全
伝って外気に放出され、漸次油温が低下しこれに伴って
伸長動作側圧油室５に充填されている作動油の体積が減
少する。

作動油の体積の減少は伸長動作側圧油室５内の油圧を低
下させ、伸長動作側圧油室５内の油圧によ圧シリンダ１
のピストン４とシリンダ２問およびピストンロッド３と
シリンダ２間あるいは当該油圧シリンダ１が組み込まれ
る機械部分には摩擦が存在しているので、上記のように
油圧による負荷担持力が多少減少してもこの摩擦による
負荷担持力が油圧による負荷担持力の減少分全カバーし
。

負荷Ｆを停止状態に保持するのであるが、　？＋１１圧
による負荷担持力の減少が一定以上となると最早や上記
摩擦による負荷相持力では補い切れず、油圧シリンダ１
は負荷Ｆによシ急激に縮小されることになる。このよう
な現象は、突発的に発生するものであシ、その発生金子
側し得ないものであったため極めて危険なものであった
。

本発明は、油圧シリンダが負荷を担持して停止している
停止状態において、上記の如く油圧シリンダが負荷によ
り突発的に動かされるのｔ未然に検知して電気出力信号
全発生する油圧シリンダにおける停止状態危険信号発生
装置全提供しようとするものである。本発明の油圧シリ
ンダにおける停止状態危険信号発生装置により得らに電
気信号は、Ｗ報ブザー又は警報ランプ等孕作動又は点灯
するために用いられ、あるいは後記する本発明の実施例
において説明する如く油圧シリンダの負荷全担持する９
（１ｊの油室（伸長動作側圧油室又は縮小動作ｆｌｌｔ
ｌ圧油室）への作動油の補給指令信号として用いられる
ものである。

本発明に係る油圧シリンダにおける停止状態危険信号発
生装置は、伸長動作側圧油室と縮小動作側圧油室を有し
、これら両油室への作動油の給排並びに給排停止全油圧
制御装置により制御することで、伸縮駆動並びに負荷欠
担持した状態で停止することができる油圧シリンダにお
ける停止状態危険信号発生装置であって、油圧シリンダ
の前記両油室のうち負荷全担持する側の油室の油用孕検
出し当該油圧に応答した電気信号音実際値信号として出
力する負荷検出器、記憶指令信号入力器。

および前記記憶指令信号入力器からの記憶指令信号を受
けたときの前記負荷検出器からの実際値信号ヶ記憶する
と共にこの記憶値と前記負荷検出器からの実際値信号の
関係を継続的に監視し記憶値に対して実際値の値がθ「
定値以上低減したとき電気出力信号全発生する如く構成
した演算器、で第１−？成したことを特徴とするもので
ある０ 以下本発明を第１図の油圧シリンダに実施した実施例に
つき第２図以下の図面に基づいて詳細に説明する。第１
図で用い前述した符号１〜１５およびＦは以下の説明に
おいても同義であるのでその説明を省略する。第２図に
おいて１６は、油圧シリンダ１の前記両油室５，６のう
ち負荷を担持する側の油室すなわち伸長動作側圧油室５
の油圧音検出し当該油圧に応答した電気信号？実際値信
号として出力する負荷検出器である。負荷検出器１６に
より出力された実際値信号は、後述する演算器１７に入
力される。１８は、演算器１７へ記憶指令全黒す記憶指
令信号入力器である。前記演算器１７は１次の如く構成
している。すなわち、負荷検出器１６からの実際値信号
全ディジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換器１９．Ａ
／Ｄ変換器１９および前記記憶指令信号入力器１８（こ
の記憶指令（ｉ号入力器１８はスイッチで構成している
。）からの信号全コモンバス２０へ接続する入力ポート
２１１　コモンバス２０に接続されたＣＰＵ　（セント
ラルプロセッシングユニット）２２．Ｔ（ＯＭ（リード
オンリーメモリ）２３、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）２４および出力ボート２５で構成している。そして
ＯＰ　Ｕ’２２は。

ＲＯＭ２３に記憶したプログラムに従い次の如く演算を
実行する。この演算は、前記記憶指令信号入力器１８か
らｑ記憶指令信号が入力ボート２１に入力されている間
中実行されるものである。記憶指令信号入力器１８から
の記憶指令信号が、演算器１７０入カボート２１に入力
されると、ＣＰＵ２２１’１．その時（記憶指令信号が
入力された瞬間）に、　Ａ／Ｄ変換器１９’？［介して
入力ボート２１に入力されている負荷検出器１６からの
実際値信号音ＲＡＭ２４に記憶するよう指令を出す。こ
の指令に従いＲＡＭ２４には、記憶指令信号入力器１８
から記憶指令信号が出た時（瞬間）における負荷検出器
１６からの実際値信号（この信号ｉ、Ｊ：、油出シリン
ダ１の伸長動作側圧油室５の油田に応答した値である。

）が記憶（１として記憶される。次にＣＰＵ２２は、Ｒ
ＡＭ２４に記憶した前記記憶値と、Ａ／Ｄ変換器１９ケ
介して入力ボート２１に入力される負荷検出器１６から
の実際値信号全継続的に比較する０比較した結果Ａ／Ｄ
変換器１’ｌ−介して入力ボート２１に人力嘔れる負荷
検出器１６からの実際値信号が前記記憶値から所定値以
上低減すると出力ポート２５から電気信号が出力される
。上記所定値は、油圧シリンダ１の伸長動作側圧油室５
の油圧が油温低下によって低減しても尚前圧シリンダ１
が負荷Ｆを担持することのできる許容低減圧力（以下単
に許容低減圧力という。）に応答する電気信号（この電
気信号は。

伸長動作側圧油室５内の油圧が許容低減圧力分だけ変動
したときに、Ａ／Ｄ変換器１９ヲ介して入力される負荷
検出器１６の実際値信号変動分である。

）としてあらかじめＲＯＭ２３に記憶させである。

本発明に係る油圧シリンダにおける停止状態危険信号発
生装＠Ａは、第２図に二点鎖線で囲んだ如く、負荷検出
器１６．記憶指令信号入力器１８および演ｑ：器１７で
構成されたものである。２６は、出力ポート２５から出
力された電気出力信号により作動するリレーで、このリ
レー２６は、その作動時にリレースイッチ２７ケ閉成す
るようになっている０２８は、油圧源２９と油圧シリン
ダ１の負荷を担持する側の油室すなわち伸長動作側圧油
室５間に介装した常閉型のソレノイドバルブであって、
前記リレースイッチ２７の閉成時に油圧源２９から伸長
動作側圧油室５へ圧油葡供給するよう開くように構成し
ている。３０は絞υであって、ソレノイドバルブ２Ｂが
開いたとき油圧源２９から伸長動作側圧油室５へ徐々に
用油が供給されるようにするためのものである。３１は
、伸長動作側圧油室５からンレノイドノ（ルブ２８方向
への作動油の逆流を防止する逆止弁である。

次に作用葡説明する。油圧駆動装置４７奮操作して、油
圧シリンダ１を伸縮駆動した後油田シリンダ１で負荷Ｆ
を担持した状態でこれ葡停止したとき、オペレータな、
停止状態危険信号発生装ｆｆ４　Ａにおりる記憶指令信
号入力器１８′？ｆ：操作して記憶指令信号全入力ボー
ト２１に入力する。すると演算器１７は、記憶指令信号
が入力されたときに、　Ａ／Ｄ変換器１９奮介して入カ
ポ１ト２１に入力さ扛る負荷検出器：１６からの出カイ
は号を記憶値として記憶する。以後演鋳、器１７は、記
憶値と、Ａ／Ｄ変換器１９ヲ介して入力ボート２１に入
力される負荷検出器１６からの実際値葡継続的に監視し
、記憶値に対して実際値の値が所定値以上低減したとき
、その出力ポート２５から電気信号音出力する。＠算器
１７によるこの比較演算は、記憶指令信号入力器１８か
ら入力ポート２１へ記憶指令信号が入力している間中継
続して行なわれる。演算器１７の出力ポートから電気（
ｉ号が出力されたときは、油脂シリンダ１の負荷Ｆを担
持する側の油室すなわち伸長動作側圧油室５の油圧が、
記憶指令信号入力器１８葡操作した時から所定値すなわ
ち許容低減圧力だけ低減したときであることは上記の説
明から理解されるであろう。すなわち、演檜、器１７の
出力ポート２５がらの？１１気信号の出力に、油圧シリ
ンダ１の負荷Ｆを担持する側の油呈すなわち伸長動作側
圧油室５の内圧が、油圧シリンダ１ケして負荷ｐ’ｌｘ
停止状態に保持するには危険な程低下したこと金意味す
る。

このようにして出される演算器１７の電気出力信号は、
リレ−２６ケ作動させ、リレースイッチ２７を閉成する
。そして、リレースイッチ２７の閉成にょシ、ソレノイ
ドパルプ２８ケ開き、油圧源２９がら油圧シリンダ１の
負荷葡相持する油室すなわち伸長動作側圧油室５へ圧油
が補給さＪＬる０この圧油の補給により　ｆ１長動作（
１１１１圧油室５の油圧は上昇する。

停止状態に保持するに充分な圧力になると、Ａ／Ｄ変換
器１９を介して演算器１７の入力ボート２１に入力され
る負荷検出器１６からの実際値信号が高められるので、
演算器１７の出力ポート２５からの電気出力信号の出力
は停止する。これに従い、リレー２６、リレースイッチ
２７．ソレノイドパルプ２８が機能し、油圧源２９から
伸長動作側圧油室５−＼の圧油の供給が停止する。この
ようにして、油１■−シリンダ１の伸長動作ＩＩＩＵ圧
油室５の油圧に、負荷Ｆヶ停止状態に保持するに充分な
油圧が保１ｉｉＥされ、油圧シリンダ１は例え負荷全担
持する＄ｉｌ＋の油室すなわち伸長動作側圧油室５の油
温低下あるいは油洩れによる圧力の低下が生じても適宜
圧油が補給さ扛ることに’ｘ　Ｄ　＋油圧シリンダ１ヶ
負荷Ｆ相持状態で長時間停止していても、こ扛が突発的
に縮小することが未然に防ｈ７うるものである。

上記実施例においては、演算器１７の出力ポート２５の
電気出力信号で以ってリレー２６．リレースィッチ２７
葡作動さぜ、ソレノイドパルプ２８葡駆動することで、
油圧シリンダーの伸長動作側圧油室５へ圧油全自動補給
するようにしたが、演算器１７の出力ポート２５の電気
出力信号に基づきブザーあるいは警報ランプ金作動ある
いは点灯し、オペレータに警告するようにしても良いこ
と勿論である。

謡 この場合、オペレーターは、この警告信全受けたとき四
方向三位館油圧切換升１４’ｆｆ１１位置に操作して油
圧シリンダ５の伸長動作側圧油室５へ油圧発生長詩１０
から圧油全供給すれば良い。

ｉた上記実施例においては１作動開始信号入力器１８ヶ
オペレータが手動で操作するようにしたが、この手間ケ
省くため、四方内圧位置油圧切換弁１４ケセンタ−位置
０にしたとき記憶指令信号入力器１Ｂから記憶指令信号
が出力されるよう、記憶指令信号入力器１８の操作が四
方白玉位置油圧切換弁１４の操作に連動してなされるよ
う構成しうろこと勿論である。

本発明のイ１１１圧シリンダにおける停止状態危険信号
発生装置が適用される油圧シリンダは、冒頭で説明した
とおりのものであり、上記実施例ではこの油圧シリンダ
を冒頭で説明した条件を満す汎用的なものとして説明し
ているが、ここで本発明が適用される油圧シリンダの使
途の具体的−例を説明しておく。それは、クレーンのプ
ーム伸縮用の油圧シリンダである。第３図に示すように
、クレーンの伸縮プーム３９は、基端側の外側プーム４
０゜外側プーム４０内へ伸縮自在に嵌挿した先端側の内
側プーム４１．および外側プーム４０と内ｆｌ（１１ブ
一ム４１間に介装され外側プーム４０に対して内側プー
ム４１葡坤縮駆動並びに停止する油圧シリンダ１′で構
成されている。この伸縮プーム３９はズーム起伏用油圧
シリンダ４２によシ起伏操作さ扛る。クレーン作業は、
伸縮プーム３９の先端に荷重Ｗ’？ｚ吊下して。

伸縮プーム３９葡坤縮および停止、ブームケ起伏操作す
ることでなされるものであるが、この種の油圧シリンダ
１′は極めて長尺であるため、その伸長動作側圧油室の
油温低下あるいは油洩れによる突発的な縮小量が大きく
なり、極めて危険なものであった。本発明をこの油圧シ
リンダ１′に採用するとき、それだけに大きな効果が期
待できるものである。特に、上記の如きクレーンの伸縮
ブーム３９は、伸縮ブーム３９の起伏角度の変化に伴い
、外側ブーム４０と内側ブーム４１の嵌挿部分に生ずる
摩擦力（伸縮ブーム３９の伸縮動奮妨げようとする摩擦
力）が変動する。そしてその傾向は、伸縮ブーム３９奮
倒伏すればする程大きくなることは、荷重Ｗによシ生ず
る上記嵌挿部分に作用する直圧力が大きくなることを考
慮すれば明らかである。換言すれば、ｌ！縮プーム３９
が倒伏すればする程摩擦による負荷担持力が大きくなシ
、油圧シリンダ１′の伸長動作側圧油室の油圧が大きく
低減しても尚油圧シリンダ１′ハ停止状態を保つことが
できることになる。すなわち、油圧シリンダ１′の許容
低減圧力は大きくなる。このように、摩擦による負荷担
持力が大きく変動するものにおいては、演算器１７のＲ
ＡＭ２４に所定値として記憶しである許容低減圧力に応
答する値を、ブームの起伏角度に応じて変更するように
することが本発明の発展例として提案する。この場合０
本発明に係る油圧シリンダにおける停止状態危険信号発
生装置Ａの電気出力信号の発生を、必要最小限度に止め
ることができるものである。

いずれにしても本発明は６以上の如く構成し作用する木
のであるから、負荷を和持して停止状態にある油圧シリ
ンダが、突発的に負荷により駆動するの葡未然に検知し
て電気信号を出力するものであるから、安全を確保する
上で極めて大きな効果ケ有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は本発明の油圧シリンダの停止状態
危険信号発生装置が適用される油圧シリンダの説明図、
第２図は１本発明に係る油圧シリンダの停止状態危険信
号発生装置の一実施例の説明図である。 伸長動作側圧油室；５゜ 縮小動作側圧油室；６゜ 油圧制御装置；７１ 油圧シリンダ；１゜ 記憶指令信号入力器；１８゜ 演算器；１７゜ 仔）用益；１６゜ ４３−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　伸長動作側圧油室と縮小動作側圧油室を有し
   、これら両油室への作動油の給排並びに給排停止を油圧
   制御装置によシ制御することで、伸縮駆動並びに負荷全
   担持した状態で停止することができる油圧シリンダにお
   ける停止状態危険信号発生装置であって、油圧シリンダ
   の前記両油室のうち負荷を担持する側の油室の油圧を検
   出し当該油圧に応答した電気信号全実際値信号として出
   力する負荷検出器、記憶指令信号入力器、および前記記
   憶指令信号入力器からの記憶指令信号金堂けたときの前
   記負荷検出器からの実際値信号全記憶すると共にこの記
   憶値と前記負荷検出器からの実際値信号の関係全継続的
   に監視し、却記憶値に対して実際値の値が所定値以上低
   減したとき電気出力信号全発生する如く構成した演算器
   、で構成したこと奮特徴とする７山圧シリンダにおける
   停止状態危険信号発生装置。
2. （２）油圧シリンダがクレーンの伸縮ブーム伸縮用の油
   圧シリンダであることを特徴とする特許請求の範囲缶待
   分キ第（１）項記載の油圧シリンダにおける停止状態危
   険信号発生装置。