JPS5974895A - クレ−ン用過負荷防止装置の安定化電源装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、クレーン用過負荷防止装置の安定化電源装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 クレーンはその使用に際しての安全性が特に要請されて
いるが、これはクレーンを過負荷の状態て運転すると転
倒という事態が生じ、人身の安全がおびやかされるため
である。そのだめ例えばクレーンのブーム傾角を示す信
号、ブーム長さを示す信号、ブームに加わる応力まだは
吊下荷重を示す信号等を人力し、ブームに加わる応力の
その限界値に対する比率まだは吊下荷重のその限界値に
対する比率を演算し、その比率が所定値以上になると警
報を発するようにし、甘だクレーンを停止させるように
した過負荷防止装置がクレーンにはイてＪけられている
。

このようなりレーン用過負荷防止装置には、マイクロコ
ンピー、−夕をはじめとする多くの半導体部品が用いら
れており、その性格上から安定な動作を行わせるために
安定化電源を内蔵しているのが普通であり、その安定化
電源電圧を制御する制御用トランジスタを出力畑絡等の
過負荷による熱的破壊から守るために過負荷検出手段を
設けて電流を制限することもごく一般的に行われてきた
。

その動作の基本を後述する本発明の安定化電源装置の回
路構成を示す第１図を用いて説明する。

第１図の破線で囲んだ部分が従来にもみられる安定化電
源回路の基本構成要素であり、抵抗２９を通してツェナ
ーダイオード２６に電流を流して基準電圧をトランジス
タ２５のエミッタに与え、寸だベースには抵抗３０．３
２及び安定化電源電圧微調整用の可変抵抗３１を通じて
安定化電源電圧の一部を力えるようにしている。このた
め仮に安定化電源電圧が上昇すればトランジスタ２５の
ペース・エミッタ間電圧が増加し、コレクタ電流が増え
て抵抗２４における電圧降下が増加して制御用トランジ
スタ２３のコレクタ・エミッタ間電圧は増加して安定化
電源電圧は降下するようになり、逆に安定化電源電圧が
降下しすぎた場合にはトランジスタ２５のベース拳エミ
ッタ間電圧は減少してコレクタ電流も減少し、抵抗２４
における電圧降下分も減少して制御用トランジスタ２３
のコレクタ・エミッタ間電圧は減少して安定化電源電圧
は増加するようになる。このようにして安定化電源電圧
はほぼ一定になるように作用するわけであるが、もし負
荷抵抗３５等が短絡し、制御用トランジスタ２３を流れ
る電流が著しく増大した場合には抵抗２８の両端の電位
差が増加し、ついにはトランジスタ２７は導通し、抵抗
２４での電圧降下が増加し、安定化電源電圧は低下して
制御用トランジスタ２３のコレクタ損失の増加を防いで
いる。すなわち、抵抗２８．１−ランジスタ２７が過負
荷検出手段となっているのである。この安定化電源の電
圧−電流特性を示したものが第２図である。

このとき出力モニター用の発光ダイオード３４を設けて
おけば、正常時には点灯していたものが負荷抵抗３５短
絡等の場合には消えてし寸うので、安定化電源電圧の異
常が容易にわかることとなる。

ここで、もし完全な短絡状態でない場合にはある電圧、
電流値におちつくので発光ダイオード３４が点灯したま
まとなり、極端な場合には過負荷防止装置を構成する半
導体素子等の保証動作電圧範囲から外れたのに気付かず
に使用し、誤まった演算を行ってクレーンが転倒すると
いうような重大な事故に発展する可能性があった。

発明の目的 本発明はこのような欠点に鑑みてなされたもので、安定
化電源電圧に異常が生じたときには確実にそれを報知で
きるクレーン用過負荷防止装置の安定化電源装置を提供
することを目的とする。

発明の構成 本発明の安定化電源装置はこの目的を達成するだめに、
上記過負荷検出手段に加えて、安定化電源電圧が所定の
電圧範囲から外れだときに出力の反転する電圧比較器と
、その出力が反転してはじめて作動する安定化電圧異常
報知手段とを具備してなるものであり、この構成によれ
ば安定化電源電圧に異常が生じた場合には確実にそれを
報知できることとなる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について第１図と共に説明する
。まず、この第１図は安定化電源回路が２回路の場合を
示しており、トランジスタ３６゜３８、ツェナーダイオ
ード３９．抵抗３７，４２゜４３．４５及び可変抵抗４
４にて出力電圧が安定化されるプロセスは、上述したト
ランジスタ２３゜２５、ツェナーダイオード２６．抵抗
２４，２９゜３０．３２及び可変抵抗３１における場合
と同様である。今、制御用トランジスタ２３によって制
御される安定化電源電圧をｖｌ、制御用トラン・ジスタ
３６によって制御される安定化電源電圧をｖ２（ｖｌ＜
ｖ２）とする。１３．１７はそれぞれ電圧比較器であり
、この２つてウイントコンノζレータを形成しており、
その電源は安定化電源電圧ｖ１捷たはｖ２のどちらの異
常でも検出てきるようにそれぞれ抵抗２８．４１を通り
ダイオード１１゜１２及び１４．１５を介して上記電圧
ｖ１　”２に接続されており、抵抗８，９はこの電圧比
較器１３がオープンコレクタタイプであるために接続さ
れたコレクタ抵抗である。このウインドコンノζレータ
には基準電圧として抵抗１Ｂ、２０．２２によって分圧
された値が与えられているが、それぞれの値をｖＵｌ、
ｖＬｌと定義すると、電圧比較器１３゜１７の出力電圧
は他のもう一対の入力端子の電圧によってｖＵｌ、ｖＬ
ｌの値を境に第３図のように変化することになる。ここ
で、実線で」かれたものは電圧比較器１３．破線で書か
れたものは電圧比較器１７の出力電圧である。まだ、外
来ノイズ等の影響を少なくするために帰還抵抗１０，１
６を用いてそれぞれの電圧比較器１３．１７にはヒステ
リシスが持たせであるので、復帰点”Ｕ２　＃　”Ｌ２
と動作点■Ｕ１．■Ｌ１とは異なる値となる。さらに、
抵抗５とダイオード６．７とでアンド回路が構成されて
いるから、Ａ点の電圧は第４図のように入力電圧の特定
の範囲でのみパＨ′″レベルになり、その範囲外では°
”Ｌ　”レベルとなる。

さて、正常時には抵抗１９．２１にて分圧される電圧の
値を第４図における”Ｈレベルのほぼ中央にくるような
電圧ＶＲに選んでおいたとする。

ここで、仮に負荷抵抗４８が短絡したならば抵抗４１で
の電圧降下が増加してトランジスタ４０は導通し、制御
用トランジスタ３６のコレクタ損失の増加を軽減すると
同時に安定化電源電圧ｖ２は低下するので、抵抗１９と
２１とによって得られる分圧電圧■Ｒもまた低下するか
ら、この電圧ｖＲが上記復帰点電圧ｖＬ２よりも下がっ
た時点で電圧比較器１７の出力は反転し、Ａ点の電圧は
”　Ｌ　”レベルとなる。逆に、負荷抵抗３６が帰路し
た場合には上記電圧ｖＵ１が下がることになるから、同
様にしてこの電圧■Ｕ１が上記電圧ｖＲより低くなった
時点て電圧比較器１３の出力は反転してＡ６点の電位−
：”Ｌ”レベルとなる。上記の説明では安定化電源電圧
が低下した場合についてだけ述べだが、逆に何らかの原
因で安定化電源電圧が異常に上昇した場合も同様な原理
にて判定することが可能である。さらに上記電圧■Ｕ１
及び”Ｌ２を半導体素子等か正常に動作する上限値、下
限値に選んでおけば、替−抗４８，３５等の完全な帰路
状態でなくとも電圧ｖＵ１．ｖＬ２を超えるような異常
状態が生じた場合にはＡ点の電圧は確実に゛′Ｌ″レベ
ルになるから、例えばＡ点に抵抗３を介して発光ダイオ
ード４を接続しておくことにより、軽い過負荷で発光ダ
イオード３４または４７が点灯しているような場合でも
発光ダイオード４は点灯するため、安定化電源回路の異
常は確実に報知することができる。この報知手段は発光
ダイオードでなくともブザーのようなものでも全く差支
えないし、この電源を安定化電源電圧ｖ１側からとって
いるが、仮にこの電圧■１が完全にｏ■におちたときに
はこの報知手段は作動しないが、そのときには発光ダイ
オード３４も消灯するので、電源電圧が異常であること
はすぐわかる。また、この例では安定化電源回路が２回
路の場合について述べたが、これは３回路以上であって
も同様な構成で実現可能であるし、１回路の場合でも非
安定化電源側から電圧比較器の回路を構成すれば同じく
実現可能である。寸だ、第１図で１は直流電源、３３と
４６は発光ダイオード３４．４７の電流制限用抵抗であ
る。

このようにして比較的簡単な構成で安定化電源の異常を
使用者等に報知することが可能であり、クレーンの安全
確保のために果す役割には大なるものがあるし、故障修
理等にも敏速に対応することができる。さらに、第１図
のＡ点に電源電圧異常を検出して演算を中止させたり、
またはクレーンを停止させるだめの信号を発するロジッ
ク回路２やマイクロコンピー−一夕の入力端子を接続し
ておけば、電源電圧の異常が発生した場合にはそれを使
用者に報知するばかりでなく、種棒的に演算を中止させ
たり、安全確保のためにクレーンを完全に停めてしまう
ようなようなこともできる。また、報知手段として発光
ダイオードを使用した場合には小型軒昂、であるのでそ
の設削場所には自由度が大きく、第５図に示すような上
蓋（図示せず）等を外せばすぐに見えるようなところに
設置しておいた場合には検査者は容易に電源電圧の異常
を知りうるし、さらには表示パネル面に配置しておけば
、クレーン用過負荷防止装置の使用者が常に電源状態を
モニターすることが可能となり、安全性確保のために得
るところには大なるものがある。

第５図で４９は筐体であり、５０はガイドレール、５１
は上記安定化電源回路を塔載したプリント基板である。

発明の効果 以上のように構成された本発明の安定化電源装囮によれ
ば、安定化電源の異常を使用者等に簡単な構成でもって
確実に報知することができ、クレーン用過負荷防止装置
の安定化電源回路として有用なものであり、’Ｉ′ｊに
安全性が要求されるクレーンにおいてその果すところの
役割に（ｌ−Ｊ：′？Ｊ１．に犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図ｄ［本発明Ｖこ係る安定化電源装置の一実施例を
示す回路図、第２図は同装置における安定化電源の電圧
−電流特性を示す図、第３図は同じく電圧比較器の入出
力特性を示す図、第４図は同じくウィンドコンパレータ
の入出力特性を示す図、第５図は本発明の安定化電流装
置を搭載したプリント基板全筐体に納めた状態を示す斜
視図である。 トランジッタ、２７・４０＝２８・４１・・・・・過負
荷検出手段（トランジスタ、抵抗）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 貧　荷重Ｐ　ラ布二　丁し 第３図 λ刀４１圧 第　４　図 入力覧圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）安定化電源電圧を制御する制御用トランジスタの
   過負荷検出手段と、安定化電源電圧が所定の電圧範囲か
   ら外れたときに出力の反転する電圧比較器と、その出力
   が反転してはじめて作動する安定化電圧異常報知手段と
   を具備してなるクレーン用過負荷防止装置の安定化電源
   装置。
2. （２）安定化電圧異常報知手段として発光ダイオードを
   用いてなる特許請求の範囲第１項記載のクレーン用過負
   荷防止装置の安定化電源装置。