JP4153695B2 - Telescopic control device for telescopic boom - Google Patents
Telescopic control device for telescopic boom Download PDFInfo
- Publication number
- JP4153695B2 JP4153695B2 JP2001400798A JP2001400798A JP4153695B2 JP 4153695 B2 JP4153695 B2 JP 4153695B2 JP 2001400798 A JP2001400798 A JP 2001400798A JP 2001400798 A JP2001400798 A JP 2001400798A JP 4153695 B2 JP4153695 B2 JP 4153695B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boom
- control valve
- telescopic
- cylinder
- expansion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 104
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 74
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 description 40
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Jib Cranes (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1本の伸縮シリンダにより多段伸縮ブームを構成するブーム段を1段ずつ伸縮させる伸縮ブームの伸縮制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両搭載型クレーンの多段伸縮ブームの伸縮機構として、1本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を1段ずつ伸縮駆動する伸縮機構が実用化されている。この伸縮機構は伸縮シリンダが1本であるため、伸縮機構全体を軽量化できるといる利点を有している。
【0003】
この伸縮機構は、1本の伸縮シリンダが伸縮ブームに内装されてベースブーム基端部にそのロッド端部が軸支されている。そして、この伸縮機構の特有の構成として、シリンダ・ブーム係脱機構とブーム間連結機構を有している。
【0004】
前記シリンダ・ブーム係脱機構は、当該伸縮シリンダのシリンダチューブのロッド側端部に配置され、目的とするブームの基端部の連結穴に向けて内蔵する連結ピンを進退することにより選択的にブーム基端部と連結・解除可能とするものである。
【0005】
前記ブーム間連結機構は、隣接するブームの内側ブーム基端部に配置され、外側ブームの適所に設けられた固定穴に向けて内蔵する固定ピンを進退することにより当該隣接するブーム同士を固定・解除可能とするものである。
【0006】
前記ブーム間連結機構には、前記伸縮シリンダのシリンダチューブロッド側端部に配置され、目的とするブーム基端部の前記固定ピンの内端に作用して進退駆動する固定ピン駆動手段を備えている。
【0007】
そして、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記ブーム間連結機構の固定ピン駆動手段により固定ピンを後退させて目的ブームと外側ブームとの固定を解除するブーム間固定解除行程と、前記伸縮シリンダにより目的ブームを伸縮する目的ブーム伸縮行程と、前記ブーム間連結機構による前記固定ピン駆動手段により目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程と、前記シリンダ・ブーム連結手段による前記伸縮シリンダと目的ブーム基端部との連結を解除するシリンダ・ブーム連結解除行程と、前記伸縮シリンダが次の目的ブーム基端部まで伸縮する伸縮シリンダ伸縮行程と、からなる行程を繰り返すことにより前記伸縮ブームの伸縮を行うものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した伸縮機構は1本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を1段ずつ伸縮駆動するものであるため、上述した伸縮行程中において伸縮シリンダの伸縮行程に要する時間が発生し、伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間が長時間となっていた。そこで、伸縮ブームを伸縮させる際に伸縮速度を速くするようにすると、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記固定ピン駆動手段により前記ブーム間連結機構による目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程では、伸縮シリンダの伸長速度が速いために、確実に前記各工程における連結ができない問題が発生することになる。
【0009】
本発明は、伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間を短くするとともに、シリンダ・ブーム連結行程とブーム間固定行程では確実に連結できる伸縮ブームの伸縮制御装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、油圧源からの油圧を伸縮シリンダに供給し伸縮シリンダを制御駆動させる制御弁と、伸縮ブームと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように制御弁、シリンダ・ブーム係脱機構、およびブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、
前記制御弁を複数配置して伸縮シリンダに複数の制御弁から油圧を給排可能にし、前記コントローラには、伸縮ブーム状態検出手段からの検出信号を受け伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構あるいは前記ブーム間連結機構が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段と、近傍判別手段が近傍であると判別すると単一の制御弁に所定の操作量を出力する制御弁出力手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項2に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、請求項1において、伸縮シリンダを高速作動させる高速モードと低速作動させる低速モードとの作動モードを切換える作動モード切換手段を備え、前記コントローラには、作動モード切換手段を高速モードに切換えた時には伸縮シリンダに複数の制御弁から油圧を供給させ作動モード切換手段を低速モードに切換えた時には伸縮シリンダに単一の制御弁から油圧を供給させる制御弁切換出力手段と、前記制御弁出力手段を制御弁切換出力手段に優先して出力させる優先手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0012】
請求項3に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、請求項1または請求項2において、前記コントローラには、前記制御弁出力手段からの出力と前記操作指令手段からの操作量信号に基づく制御弁への出力の小さい方の出力信号を制御弁に出力する比較手段を備えたことを特徴とするものである。 請求項4に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、請求項1乃至3において、複数の制御弁を第1の制御弁と第2の制御弁とで構成し、前記コントローラには、複数の制御弁で伸縮シリンダを駆動制御する際には、第1の制御弁を先に任意の位置まで作動させ次に第2の制御弁を作動させる制御弁作動順手段を備えたことを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
1本の伸縮シリンダによる伸縮機構の構成
図1は1本の伸縮シリンダによる伸縮機構が使用された6段伸縮ブームの伸縮シリンダに沿った断面図であって、全縮小状態の基端部を示している。伸縮ブーム10はベースブーム11内に、セカンドブーム12、サードブーム13、フォースブーム14、フィフスブーム15、およびトップブーム16がそれぞれ伸縮自在に嵌挿されて構成されている。1は伸縮シリンダであって、シリンダチューブ2、シリンダチューブロッド側端部3、ロッド4、ロッド端部5とから構成されている。伸縮シリンダ1は、前記伸縮ブーム10に内装されており、前記ベースブーム11のベースブーム基端部11aに前記伸縮シリンダロッド端部5が軸支されている。以下、1本の伸縮シリンダによる伸縮機構の主要構成を説明する。
(シリンダ・ブーム係脱機構)
図2は図1のA−A断面図である。20はシリンダ・ブーム係脱機構であって、前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3に配置された連結ピン駆動シリンダ21、連結ピン駆動レバー22、連結ピン23、および前記トップブーム基端部16aに配置された連結ボス16cの連結穴16bから構成されている。連結ピン23は前記伸縮シリンダロッド側端部3を構成するトラニオン部材25の連結ピン収納穴26に摺動可能に組み付けられている。連結ピン駆動レバー22は、前記トラニオン部材25から上方に一体構成されたサポート24に揺動可能に軸支されている。図2では連結穴16bは、トップブーム基端部16aに設けられたもののみ示しているが、図1で二点鎖線で示すようにセカンドブーム基端部12a、サードブーム基端部13a、フォースブーム基端部14a、フィフスブーム基端部15a、にも同様にそれぞれ連結穴12b、13b、14b、15b、が設けられている。
【0014】
前記連結ピン23と連結ピン駆動レバー22は左右に一対配置されている。連結ピン駆動レバー22の一端は連結ピン23に枢着され、その他端は前記連結ピン駆動シリンダ21のロッド側端部21aおよびシリンダ側端部21bにそれぞれ枢着されている。
(ブーム間連結機構)
図2に示す50はトップブーム16のブーム間連結機構であって、トップブーム基端部16aの固定ピン収納部材16eに摺動可能に組み付けられたトップブーム固定ピン16dとフィフスブーム15の側面に取付られた固定ボス52に設けられた固定穴51および後述する固定ピン駆動手段40とから構成されている。33はトップブーム固定ピン16dの内端に位置して設けられた連結部材である。連結部材33は一部が開口した箱型形状をしており、後述する固定ピン駆動手段の固定ピン駆動レバーと連結可能となっている。図2に示すようにトップブーム固定ピン16dは左右に一対配置されている。同様に、図示しないセカンドブーム基端部12a、サードブーム基端部13a、フォースブーム基端部14a、フィフスブーム基端部15aにも同様にそれぞれセカンドブーム固定ピン12d、サードブーム固定ピン13d、フォースブーム固定ピン14d、フィフスブーム固定ピン15dが左右に一対配置されている。
【0015】
また、上述したフィフスブーム側面に取付られた固定ボス52の他に、フィフスブーム側面にはその長手方向にトップブーム16の伸長長さに応じて複数個の固定ボスが配置されており、各固定ボスはそれぞれ固定穴を有している。固定ボスの配置に関しては、ベースブーム11、セカンドブーム12、サードブーム13、フォースブーム14においてもほぼ同様の構成である。
【0016】
図3は図2のB−B矢視図である。34は固定ピン16dのボールロック機構である。前記固定ピン16dにはノッチ36が切られており、ボールロック機構34のバネ付勢されたボール35が当該ノッチ36にはまり込むことにより、前記固定ピン16dはその先端部53が前記外側ブームの固定穴51に入ったブーム間固定位置で位置保持されるようになっている。
(固定ピン駆動手段)
図3に示す40は固定ピン駆動手段であって、固定ピン駆動シリンダ41、固定ピン駆動レバー42、ローラー44とから構成されている。固定ピン駆動レバー42は前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3と一体に形成されたサポート45に揺動自在に軸支されており、かつ左右一対配置されている。固定ピン駆動レバー42の一端にはローラー44が回転自在に軸支されており、その他端は前記固定ピン駆動シリンダ41のロッド側端部41a及びシリンダ側端部41bにそれぞれ枢着されている。
【0017】
固定ピン駆動手段40はその全体が伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3と一体構造となっている。そのため、伸縮シリンダ1の伸縮動作により各段ブームの基端部に配置された前記トップブーム16のブーム間連結機構50等の固定ピン12d〜16dのうちの任意の固定ピンの連結部材33内に前記ローラ44を位置させることができ、当該固定ピンを駆動することが可能となっている。その際の伸縮シリンダ1の伸縮動作時には、前記固定ピンの内端部に設けられた連結部材33は一部が開口した箱型形状をしているため、前記固定ピン駆動レバー42は目的としない固定ピンの連結部材33の開口部分を通過していくことができるようになっている。
伸縮機構の制御装置の構成
図4に、本願発明の実施の形態に係る伸縮ブームの伸縮制御装置のブロック図と油圧回路図を示す。
(伸縮機構操作手段)
60は伸縮機構操作手段であって、伸縮操作レバー61(請求項1記載の操作指令手段に該当する。)、作動モード切換手段62、最終ブーム状態入力手段63、伸縮関連情報表示手段70とから構成されており、図示しないクレーン運転室内に配置されている。伸縮操作レバー61は伸縮操作レバーの操作方向と操作量とを電気信号に変換し、コントローラ65に出力する。作動モード切換手段62は、後述する伸縮シリンダ1を高速で伸縮させる場合と、低速で伸縮させる場合とに手動で切換える手段で、切換操作スイッチで構成しており、作動モード切換手段62からの切換信号はコントローラ65に入力される。最終ブーム状態入力手段63は、前記伸縮機構によって伸縮ブーム10を伸縮させる際の最終のブーム状態を入力するものであって、後述する伸縮関連情報表示手段70と一体となって操作されるものである。最終ブーム状態入力手段63の操作信号も、前記コントローラ65に出力される。伸縮関連情報表示手段70は伸縮機構の操作に関する情報を、前記コントローラ65からの信号によりグラフィック表示するものである。
【0018】
前記伸縮関連情報表示手段70はその表示内容を切換可能となっており、図5は前記伸縮関連情報表示手段70による表示画面を示すものである。ブーム条件を表す伸縮ブームの伸長長さ71と各段ブームの伸長割合72が複数表示されており、前記最終ブーム状態入力手段63に含まれる送り・戻りキーにより箱型カーソル73を上下に移動できるようになっている。箱型カーソル73を目的とするブーム条件の行へ移動させたのち、前記最終ブーム状態入力手段63に含まれるセットキーを操作すると、前記コントローラ65に目的とする伸縮ブームの最終ブーム状態を入力することができる。選択した最終ブーム状態は、丸印74により表示される。
(伸縮ブーム状態検出手段)
75は伸縮ブーム状態検出手段であって、以下の検出手段から構成されている。すなわち、80はブーム基端位置検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構20がどのブームの基端位置に位置しているかを検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。90はシリンダ長さ検出手段であって、前記伸縮シリンダ1のシリンダ長さを検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。110は連結ピン状態検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構20により駆動される連結ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。120は固定ピン状態検出手段であって、前記固定ピン駆動手段40により駆動される固定ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。コントローラ65は、当該シリンダ長さ検出手段90の検出値および固定ピン状態検出手段120に基き、記憶している前記ブーム間固定機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとするのである。
【0019】
図6は、前記ブーム基端位置検出手段80の具体例を示すものであって、図1のD−D矢視図である。近接スイッチ82〜86がサポート81、81を介して前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3に位置するトラニオン25に取付けられている。16fは前記トップブーム基端部16aに取付けられた検出片である。図6は近接スイッチ86がトップブーム基端部16aの検出片16fを検出した状態を表している。同様に他のブーム基端部にも上記近接スイッチ82〜85に対応する位置に検出片12f〜15fが設けられており、前記近接スイッチ82〜85が上記検出片をそれぞれ検出するようになっている。この構成により、どの近接スイッチが検出片を検出しているかにより、前記シリンダ・ブーム連結手段20の連結ピン23がどのブームの基端部の連結穴に位置しているかが判断できるようになっている。
【0020】
図1には前記シリンダ長さ検出手段90が前記伸縮ブーム10に取付けられた状態を示している。シリンダ長さ検出手段90はベースブーム基端部11aに取付けられており、長さ検出器95から引き出されたコード91はガイドローラ92、93を介して、前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3のサポート94に連結されている。伸縮シリンダ1の伸縮動作に伴ない、前記コード91は長さ検出器95から出し入れされるようになっており、コード91の引き出し量により、伸縮シリンダ1のシリンダ長さが検出されるようになっている。
【0021】
図7は図2のC−C矢視図であって、前記連結ピン状態検出手段110の詳細を示したものである。112と113は前記連結ピン駆動シリンダ21のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、111は前記連結ピン駆動シリンダ21のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図2はシリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23がトップブーム16の連結穴16bに入ったシリンダ・ブーム連結状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ112が前記検出片111を検出するようになっている。前記連結ピン駆動シリンダ21が駆動され、連結ピン23の先端部が前記連結穴16bから抜けると、他方の近接スイッチ113が前記検出片111を検出するようになっている。
【0022】
図3の120は前記固定ピン状態検出手段の具体例を示したものである。122と123は前記固定ピン駆動シリンダ41のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、121は前記連結ピン駆動シリンダ41のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図3はトップブーム基端部16aの固定ピン16dの先端部53がフィフスブーム15の固定穴51から出たブーム間固定解除状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ123が前記検出片121を検出するようになっている。前記固定ピン駆動シリンダ41が駆動され、固定ピン16dの先端部53が前記固定穴51に入ると、他方の近接スイッチ122が前記検出片121を検出するようになっている。
(駆動油圧供給手段)
図4の100は駆動油圧供給手段であって、前記コントローラ65からの信号を受取り、伸縮機構を構成する前記伸縮シリンダ1、シリンダ・ブーム係脱機構20、ブーム間連結機構50の固定ピン駆動手段40を駆動するものである。
【0023】
図4は前記駆動油圧供給手段100を構成する具体的な油圧回路の例を示したもので次のように構成している。前記伸縮シリンダ1は、第1制御弁103a(パイロット式切換弁で構成)と第2制御弁103b(パイロット式切換弁で構成)の2つの制御弁によりそれぞれ第1油圧ポンプ105a,第2油圧ポンプ105bからの油圧で伸縮駆動制御するようにしている。104a,104bは、第1制御弁103a,第2制御弁103bと伸縮シリンダ1間のそれぞれの給排油路に配置したカウンタバランス弁である。101a,101bおよび102a,102bは、それぞれの制御弁(パイロット式切換弁)103a,103bを切換えるためにパイロット圧を送る電磁比例弁である。当該電磁比例弁101a,101bと電磁比例弁102a,102bはそれぞれ前記コントローラ65からの信号により比例制御されるようになっている。109aと106aは、第1油圧ポンプ105aと第1制御弁103a間に配置したフロコン弁とリリーフ弁である。109bと106bは、第2油圧ポンプ105bと第2制御弁103b間に配置したフロコン弁とリリーフ弁である。
【0024】
前記連結ピン駆動シリンダ21と固定ピン駆動シリンダ41はそれぞれ、ソレノイド切換弁107、108を介して油圧源とタンクに接続されており、ソレノイド切換弁107、108は前記コントローラ65からの信号により切換操作されるようになっている。
(コントローラの作動)
図9に図示するように、コントローラ65は、伸縮ブーム状態検出手段75からの検出信号を受け伸縮ブーム1の状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段60aと、近傍判別手段60aが近傍であると判別すると第1制御弁103aを予め設定された所定操作量(ここで所定操作量は、前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が確実に行なわれるための伸縮シリンダ1を微速伸縮させる操作量である。)で作動させる制御弁出力手段65bと、作動モード切換手段62を高速モードに切換えた時には伸縮シリンダ1に第1制御弁103aと第2制御弁103bから油圧を給排させ作動モード切換手段62を低速モードに切換えた時には伸縮シリンダ1に第1制御弁103aから油圧を給排させる制御弁切換出力手段65cと、制御弁出力手段65bを制御弁切換出力手段65cに優先して出力させる優先手段65dと、前記制御弁出力手段65bからの出力と前記操作レバー(操作指令手段)61からの操作量信号に基づく制御弁への出力の小さい方の出力信号を制御弁に出力する比較手段65eと、第1制御弁103aと第2制御弁103bで伸縮シリンダ1を駆動制御する際には、第1制御弁103aを先に最大まで作動させ次に第2制御弁103bを作動させる制御弁作動順手段65fとを備えている。
【0025】
制御弁出力手段65bは、作動モード切換手段62を高速モードに切換えた時には、図10(a)に図示するように前記操作レバー(操作指令手段)61からの操作量信号と第1制御弁103aと第2制御弁103bの流量の関係で伸縮シリンダ1を作動させ、作動モード切換手段62を低速モードに切換えた時には、図10(b)に図示するように前記操作レバー(操作指令手段)61からの操作量信号と第1制御弁103aの流量の関係で伸縮シリンダ1を作動させる。
【0026】
そして第1制御弁101aおよび第2制御弁101bへの操作信号は、図9に図示するフローチャートの如く出力する。以下図9に基づいてコントローラ65の機能について説明する。なお、図9のフローチャートには、操作レバー(操作指令手段)61の操作方向についての判別機能を省略している。まず、ステップ1で操作レバー(操作指令手段)61からの信号を受けて操作量を読込む。ステップ2で伸縮ブーム状態検出手段75からの信号を受けて伸縮ブームの状態を読込む。ステップ3で作動モード切換手段62からの信号を受けて設定された作動モードを読込む。
【0027】
次にステップ4では、ステップ2で読込んだ伸縮ブームの状態により、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する近傍であるかどうかの判別を行う。近傍であると判別するとステップ5に進み、ステップ5では、ステップ1で読込んだ操作量が予め設定している所定操作量に達しているかどうかの判別を行う。ここで所定操作量は、前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が確実に行なわれるための伸縮シリンダ1を微速伸縮させる操作量である。
【0028】
操作量≧所定操作量であるとステップ6に進み、伸縮シリンダ1が所定微速で伸縮するよう電磁比例制御弁101aまたは電磁比例制御弁102aにコントローラ65から信号を出力して、第1制御弁103aを作動させる。操作量<所定操作量であるとステップ7に進み、伸縮シリンダ1がステップ1で読込んだ操作量で伸縮するよう電磁比例制御弁101aまたは電磁比例制御弁102aにコントローラ65から信号を出力して、第1制御弁103aを作動させる。
【0029】
このように、コントローラ65で、ステップ4で近傍であると判別するとステップ6またはステップ7で第1制御弁103aを作動させるようにしており、ステップ4は請求項1記載の近傍判別手段に該当し、ステップ6またはステップ7は請求項1記載の制御弁出力手段に該当する。また、ステップ5で操作量≧所定操作量の場合にはステツプ6で第1制御弁103aを所定操作量で作動させ、ステップ5で操作量<所定操作量の場合にはステップ7で第1制御弁103aを操作量で作動させるようにしている。すなわち、操作量と所定操作量との小さい方で第1制御弁103aを作動させるようにしており、請求項3の比較手段を構成している。
【0030】
次に、ステップ4で近傍でないと判別するとステップ8に進み、ステップ8では、ステップ3で読込んだ作動モードが低速モードに設定されているかどうかの判別を行う。低速モードに設定されているとステップ9に進み、ステップ9では、ステップ1で読込んだ操作量が第1制御弁103aを最大に作動させる操作量に達しているかどうか(操作量≧第1制御弁最大操作量)を判別する。操作量≧第1制御弁最大操作量であるとステップ10に進み、第1制御弁103aを最大に作動させるよう電磁比例制御弁101aまたは電磁比例制御弁102aにコントローラ65から信号を出力する。よって伸縮シリンダ1は、第1制御弁103aを最大に作動させた速度で伸縮する。
【0031】
ステップ9で操作量<第1制御弁最大操作量であるとステップ7に進み、伸縮シリンダ1がステップ1で読込んだ操作量で伸縮するよう電磁比例制御弁101aまたは電磁比例制御弁102aにコントローラ65から信号を出力して、第1制御弁103aを作動させる。
【0032】
ステップ8で低速モードに設定されていないと判別した場合は、ステップ11に進み、ステップ11ではステップ1で読込んだ操作量が第1制御弁103aを最大に作動させる操作量に達しているかどうかの判別を行う。ステップ11で操作量<第1制御弁最大操作量であるとステップ7に進み、伸縮シリンダ1がステップ1で読込んだ操作量で伸縮するよう電磁比例制御弁101aまたは電磁比例制御弁102aにコントローラ65から信号を出力して、第1制御弁103aを作動させる。
【0033】
ステップ11で操作量≧第1制御弁最大操作量であるとステップ12に進み、第1制御弁出力が最大操作量出力(第1制御弁出力=最大操作量出力)となっているかどうかの判別を行う。ステップ12で第1制御弁出力=最大操作量出力であると判別すると、ステップ13に進み第1制御弁103aを最大に作動させるよう電磁比例制御弁101aまたは電磁比例制御弁102aにコントローラ65から信号を出力するとともに、ステップ1で読込んだ操作量から第1制御弁最大操作量を減算させ残りの操作量(操作量−第1制御弁最大操作量)で第2制御弁103bを作動するよう、電磁比例制御弁101bまたは電磁比例制御弁102bにコントローラ65から信号を出力する。よって伸縮シリンダ1は、第1制御弁103aと第2制御弁103bにより伸縮制御され伸縮速度を速くして伸縮する。
【0034】
ステップ12で第1制御弁出力=最大操作量出力でないと判別すると、ステップ14に進み、第1制御弁103aを早く最大操作量にするよう電磁比例制御弁101aまたは電磁比例制御弁102aにコントローラ65から信号を出力して、第1制御弁103aを作動させる。
【0035】
このように、コントローラ65で、ステップ8で低速であると判別するとステップ7またはステップ10で第1制御弁103aを作動させるようにしており、ステップ8で低速でないと判別するとステップ13で第1制御弁103aと第2制御弁103bで伸縮シリンダ1を伸縮させるようにしており、これらのステップにより請求項2記載の制御弁切換手段を構成している。なお、ステップ14では、第1制御弁103aのみでしか作動させていないが、ステップ14は、第1制御弁103aを最大操作量にまで作動させ次に第2制御弁103bを作動させるための過程にすぎない。
【0036】
また、ステップ8より先にステップ4での判別を優先させているが、これは作動モードの切換えより近傍判別を優先させているものである。すなわち、請求項2記載の、前記制御弁出力手段を制御弁切換出力手段に優先させる優先手段を構成している。
【0037】
更に、ステップ12で第1制御弁103aが最大操作になっていなければステップ14で第1制御弁103aを最大操作になるまで第1制御弁103aを作動させ、第1制御弁103aが最大操作になるとステップ13で第2制御弁103bを作動させるようにしている。すなわち、請求項4に記載の複数の制御弁で伸縮シリンダ1を駆動制御する際には、第1制御弁103aを先に最大まで作動させ次に第2制御弁103bを作動させる制御弁作動順手段を構成している。
【0038】
コントローラによる伸縮機構の作動
図1に示す6段伸縮ブーム10の全縮小状態から、図8に示したトップブーム16とフィフスブーム15が伸長した状態に至る間の伸縮機構の伸長動作に対応させて、本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置の制御内容を説明する。
(ブーム条件設定)
伸縮ブーム10は全縮小状態で、起伏角度は最大起伏角であると仮定する。このとき、図1に示したようにシリンダ・ブーム係脱機構20はトップブーム16の基端部16bと連結状態にあり、各段ブームのブーム間固定手段は全て固定状態にある。最終ブーム状態入力手段63に含まれる送り・戻りキーにより図5に示された伸縮関連情報表示手段70の表示画面上でブーム条件を選択する。今は、仮にトップブーム(6段目)が93%伸長し、フィフスブーム(5段目)が93%伸長するNO.5のブーム条件を選んだと仮定する。最終ブーム状態入力手段63に含まれるセットキーを操作すると、選択したブーム条件がコントローラ65に出力され、コントローラ65に記憶される。次に伸縮操作レバー61を伸長側に最大操作し、作動モード切換手段62を高速モードに設定する。伸縮操作レバー61の伸長側への操作を継続する限り、以降コントローラ65は伸縮機構を自動制御し、伸縮機構のサイクルを繰り返し、上記設定したブーム条件となるまで伸縮動作を続ける。なお、伸縮操作レバー61を中立位置に戻すと、コントローラ65は伸縮機構の動作をその時点で停止させる。
(ブーム間固定解除行程)
コントローラ65は固定ピン駆動手段40へ固定ピン16dの抜き信号を出力する。具体的には、図4のソレノイド切換弁108対し信号を送り、固定ピン駆動シリンダ41が駆動され、固定ピン16dが抜き側に動かされる。すなわち、前記固定ピン駆動手段40の固定ピン駆動シリンダ41を伸長動作すると、前記固定ピン駆動レバー42が揺動し、当該固定ピン駆動レバー42の一端に位置するローラ44が前記固定ピン16dの内端に位置する連結部材33の開口側37に作用する。すると、ボールロック機構34のボール35は前記固定ピン16dのノッチ36を外れて押し戻され、固定ピン16dの先端部53は前記フィフスブーム15の固定穴51を抜けることになる。これにより、トップブーム16のブーム間連結機構50によるトップブーム基端部16aとフィフスブーム15との固定が解除される。
(ブーム伸縮行程)
図4に示した前記固定ピン状態検出手段120からの信号により、前記トップブーム基端部16aのブーム間連結機構50の固定ピン16dとフィフスブーム15の固定穴51との固定解除が確認されると、コントローラ65から駆動油圧供給手段100へ伸長信号が出力され、伸縮シリンダ1はトップブーム16の伸長動作を開始する。
【0039】
具体的には、伸縮操作レバー61の操作量に基づいて、図4のコントローラ65から電磁比例弁102aに信号が出力され、第1制御弁103aにパイロット圧が作用し切換えられ、伸縮シリンダ1が伸長することによりトップブーム16を伸長させる。
【0040】
このとき、伸縮ブーム10の状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する近傍でないので、コントローラ65では、ステップ4からステップ8に進み、作動モード切換手段62を高速モードに設定しているから、ステップ8からステップ11に進む。操作レバー61は最大に操作しているからステップ11からステップ12に進む。最初はステップ12からステツプ14に進み第1制御弁103aが最大に作動するまでステップ14で第1制御弁103aを作動させ、その後ステップ12からステップ13に進み第2制御弁103bを作動させる。第2制御弁103bは、操作レバー61の操作量−第1制御弁103aの最大操作量で決定される操作量で作動する。
【0041】
このように第1の制御弁103aと第2制御弁103bによる二つの制御弁で伸縮シリンダ1を伸長させるものであるから、伸縮シリンダ1を速く作動させることができる。
【0042】
次に、作動モード切換手段62を低速モードに設定した場合について説明する。この場合コントローラ65は、ステップ8からステップ9に進む。ステップ9で操作レバー61は最大に操作しているから、ステップ9からステップ10に進み、第1制御弁103aを最大作動させて、伸縮シリンダ1を伸長させる。すなわち、操作レバー61を最大に操作しても、作動モード切換手段62を低速モードに設定すると第1制御弁103aだけで伸縮ブーム1を伸長させるようになる。また、操作レバー61を中立位置側に戻し、操作量を少なくし第1制御弁103aを最大作動させる操作量より少なくなるように操作すると、ステップ9からステップ7に進み、操作レバー61の操作量で第1制御弁103aを作動させるようになる。
【0043】
そして、コントローラ65の近傍判別手段65aが、シリンダ長さ検出手段90の信号に基き、前記固定ピン駆動手段40が把持する前記固定ピン16dが前記フィフスブーム15の目的とする固定穴54に対し所定の距離まで接近したと判断したとする。この時には、ステップ4からステップ5に進み、操作レバー61を最大に操作しているとステップ5からステップ6に進む。ステップ6で第1制御弁103aが所定操作量(予め設定している微速操作量)で作動させるようにコントローラ65から電磁比例弁102aに信号を出力する。そして前記ブーム間連結機構50が作動する目標位置まで微速で伸縮シリンダ1を伸長させる。このように、近傍判別手段65aが近傍を判別すると、第1制御弁103aのみ作動させ、しかも所定操作量(この場合は微速操作量)で第1制御弁103aを作動させるのであるから、確実にブーム間連結機構50を作動させることができる。
【0044】
なお、操作レバー61の操作を所定操作量より少ない操作である場合は、ステップ5からステップ7に進み、操作レバー61の操作量で第1制御弁103aを作動させるようにコントローラ65から電磁比例弁102aに信号を出力する。この場合は、設定された微速よりも更に遅い速度で伸縮ブーム1は伸長されるものであるから、確実にブーム間連結機構50を作動させることができる。
【0045】
そしてコントローラ65が前記固定ピン16dが目的とする固定穴の位置に達したと判断した時に次述するブーム間固定行程に移行する。
【0046】
上記ブーム伸縮行程の終了後、伸縮ブーム状態検出手段75のシリンダ長さ検出手段90は、前記目的ブーム伸縮行程における前記伸縮シリンダの伸縮長さを検出する。コントローラ65は当該シリンダ長さ検出手段の検出値に基き、記憶している前記ブーム間連結機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記目的ブーム伸縮行程における伸縮長さとする。そして、さらにコントローラ65は、伸縮動作前ブーム状態と前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとから伸縮動作後ブーム状態を判断する。
(ブーム間固定行程)
ブーム伸縮行程の前後におけるブーム・シリンダ係脱機構20、ブーム間連結機構50およびブーム間連結機構50の固定ピン駆動手段40の構成は同じであるので、先に使用した図2を用いて説明する。55はフィフスブーム15の先端部の側面に設けられた固定ボスであって、その内部には固定穴54が設けられている。図4のコントローラ65からソレノイド弁108に信号が出力され、固定ピン駆動手段40の固定ピン駆動シリンダ41が縮小すると、固定ピン16dの先端部53は前記固定穴54に入る。トップブーム基端部16aのブーム間連結機構50のボールロック機構34のボール35は固定ピン16dのノッチ36に入り込み、固定ピン16dはその先端部53を固定穴54に入れた状態で保持される。これにより、トップブーム基端部16aとフィフスブーム15が固定される。
(シリンダ・ブーム連結解除行程)
さらに、前記伸縮操作レバー61の伸長側操作を継続していると、コントローラ65はシリンダ・ブーム係脱機構20へ連結ピン23の抜き信号を出力する。具体的には、図4のソレノイド切換弁107に対し信号を送り、連結ピン駆動シリンダ21が駆動され連結ピン23が抜き側に動かされる。すなわち、図2に示した状態から、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン駆動シリンダ21を伸長すると、前記連結ピン23はトップブーム基端部16aの連結穴16bから抜き出される。これにより、伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3とトップブーム基端部16aとの連結が解除される。
(伸縮シリンダ伸縮行程)
前記連結ピン状態検出手段110からの信号により、前記シリンダ・ブーム連結手段20と、トップブーム基端部16aとの連結解除が確認されると、コントローラ65から駆動油圧供給手段100へ信号が送られ、伸縮シリンダ1はどのブームも駆動することなく単独で伸縮動作を開始する。この場合、伸縮シリンダ1は縮小動作をする。
【0047】
具体的には、図4のコントローラ65から電磁比例弁101aと電磁比例弁101bに信号が出力され、第1制御弁103aと、第1制御弁103bが切換えられ、伸縮シリンダ1が縮小する。コントローラ65はシリンダ長さ検出手段90の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23がフィフスブーム基端部15aの連結穴15bに対する位置を所定距離通り過ぎるまで伸縮シリンダ1を縮小させる信号を出力した後、出力を停止させ伸縮シリンダ1の縮小を停止させる。
【0048】
その後、コントローラ65は、電磁比例弁101aに信号を出力し、第1制御弁103aを切換え伸縮シリンダ1を伸長する。そしてコントローラ65の近傍判別手段65aは、シリンダ長さ検出手段90の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23がフィフスブーム基端部15aの連結穴15bに対し所定の距離まで接近したことをコントローラ65の近傍判別手段65aが判別すると、前記と同様にステップ4,ステップ5,ステップ6により、第1制御弁103aを所定の操作量(微速操作量)で作動させ、伸縮シリンダ1を微速で伸長させる。そしてコントローラ65が、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23が目的とするフィフスブーム基端部15aの連結穴15bに達したと判断した時に次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
【0049】
シリンダ・ブーム連結行程に移行する目標位置は、前記シリンダ長さ検出器90の信号とともに、前記ブーム基端位置検出手段80の信号により判断される。具体的には、図6に示した近接スイッチ85がフィフスブーム基端部15aに設置した検出片15fを検出することにより、目標位置に到達したことが判断され、次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
(シリンダ・ブーム連結行程)
前記コントローラ65から前記シリンダ・ブーム係脱機構20に連結信号が出力される。具体的には図4のソレノイド切換弁107へコントローラ65から信号が出力され、図2に示す前記連結ピン駆動シリンダ21が縮小動作すると、前記連結ピン駆動レバー22が揺動し前記連結ピン23が前記フィフスブーム基端部15aの連結穴15bへ入る。これにより、伸縮シリンダ1のシリンダチューブ側端部3とフィフスブーム基端部15aが一体となって連結されたことになる。
【0050】
以降は、既述した各行程を繰り返すことにより、フィフスブーム15を伸長し、図8に示す目的とする最終ブーム状態となると、伸縮ブームの伸縮制御装置はその動作を終了するのである。
【0051】
上記実施形態の説明では詳細に説明していないが、、第1制御弁103a,第2制御弁103bを作動させるに際して、所定操作量に切換える場合、高速から低速にあるいは低速から高速に切換える場合、急に切換わらずに緩やかに切換わるようになっている。
【0052】
なお、上記実施形態の説明では、伸縮ブーム10を伸長させる場合の実施形態で説明したが、伸縮ブーム10を縮小させる場合も同様に作用すること勿論である。
【0053】
また、上記実施形態では、前記シリンダ・ブーム係脱機構20とブーム間連結機構50の両方が作動する近傍で近傍判別手段65aを作動させるようにしたものであるが、どちらか一方だけを作動させるようにすることも可能である。
【0054】
更に、上記実施形態の説明では、最終ブーム状態入力手段63で最終ブーム状態を設定し伸縮操作レバー61を操作することで、自動的に最終ブーム状態になるまでコントローラ65が伸縮シリンダ1、連結ピン駆動シリンダ21、固定ピン駆動シリンダ41を駆動させるようにした場合であるが、伸縮シリンダ1を伸縮させる際にオペレータが手動で操作して行う場合でも本発明を実施できる。この場合、コントローラ65は伸縮ブーム状態検出手段75からの信号を受け近傍判別手段65aが上記と同様に作動させるようにしておけばよい。
【0055】
上記実施形態では、同一特性の第1制御弁103aと第2制御弁103bを使用し、第1制御弁103aを先に最大まで作動させ次に第2制御弁103bを作動させるよう電気的にコントローラ65で制御して制御弁作動順手段65fを構成(図10(a)参照)したが、第1制御弁103aを先に所定位置(任意に設定可能)まで作動させ次に第2制御弁103bを作動させるよう電気的にコントローラ65で制御して制御弁作動順手段65fを構成(図11参照)してもよい。
【0056】
また、上記実施形態では同一の特性の制御弁を電気的に遅らして第1制御弁103aと第2制御弁103bを開口させるようにしたが、操作量信号に対して即開口する特性の制御弁と所定以上の操作量信号になって開口する特性の上記第2制御弁103bと(特性の異なる制御弁)で構成し、同時に両方の制御弁に操作信号を出力させるようにしたものであってもよい。更に、上記のように作動するようそれぞれの制御弁のリターンスプリングを変えて同様に作動させるようにしたものであってもよい。
【0057】
上記実施形態では、二つの制御弁(第1制御弁103aと第2制御弁103b)で構成したが、二つ以上の複数の制御弁で構成してもよい。
【0058】
【発明の効果】
本発明の請求項1に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、伸縮シリンダを複数の制御弁で伸縮させて伸縮速度を速めて伸縮ブームのトータル伸縮時間を短くすることがてきる。また、コントローラに、前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる近傍判別手段と、伸縮シリンダの作動を単一の制御弁により所定の操作量で作動させる制御弁出力手段を備えたものであるから、前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際には、伸縮シリンダの伸縮速度を遅く作動させ確実に前記各機構を作動させることができる。
【0059】
また、請求項2に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、請求項1において、低速モードと高速モードに切換える作動モード切換手段と、コントローラに、低速モード時に単一の制御弁で作動させ高速モード時に複数の制御弁で作動させる制御弁切換手段と、前記制御弁出力手段を制御弁切換手段に優先させる優先手段を備えたものであるから、伸縮シリンダを単一の制御弁で作動させるか複数の制御弁で作動作動させるか任意に選択して伸縮ブームを作動させることができる。また、前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際には、作動モード切換に関係なく伸縮シリンダの伸縮速度を遅く作動させ確実に前記各機構を作動させることができる。
【0060】
更に、請求項3に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、請求項1において、コントローラに、前記制御弁出力手段からの出力と操作指令手段からの操作量信号の小さい方の出力信号を制御弁に出力する比較手段を備えたものであるから、例え近傍判別手段により近傍であると判別されて所定の操作量信号が出力される状態であっても、操作指令手段で所定操作量よりも少ない操作信号を出力している場合は、操作指令手段からの操作量信号で制御弁が作動される。よって、操作指令手段で所定操作量よりも少ない操作信号を出力している場合に、前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際には、伸縮シリンダの伸縮速度を更に遅く作動させ確実に前記各機構を作動させることができる。しかもこの場合、前記近傍判別手段が近傍を判別すると所定の操作量でなく操作指令手段からの操作量信号で制御弁が続行作動され、急に所定の操作量に操作量を変更することがないので違和感のない操作感覚にすることができる。
【0061】
また、請求項4に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、請求項1において、複数の制御弁を第1の制御弁と第2の制御弁とで構成し、前記コントローラに、複数の制御弁で伸縮シリンダを駆動制御する際には、第1の制御弁を先に任意の位置まで作動させ次に第2の制御弁を作動させる制御弁作動順手段を備えたものであるから、二つの制御弁での微速から低速、低速から高速へあるいは逆方向への制御がスムーズに制御可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】1本の伸縮シリンダによる伸縮ブームの伸縮制御装置が使用された6段伸縮ブームを説明する説明図で伸縮シリンダに沿った断面図である。
【図2】図1のA−A断面図で、シリンダ・ブーム係脱機構およびブーム間連結機構を説明する説明図である。
【図3】図2のB−B矢視図で、ブーム間連結機構を説明する説明図である。
【図4】本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置を説明するブロック図と油圧回路図である。
【図5】伸縮関連情報表示手段の表示画面を説明する説明図である。
【図6】図1のD−D矢視図で、ブーム基端位置検出手段の具体例を示す説明図である。
【図7】図2のC−C矢視図で、連結ピン状態検出手段を示す説明図である。
【図8】伸縮ブーム最大起伏角度でトップブームとフィフスブームを伸長した伸縮ブームの状態を示す説明図である。
【図9】コントローラの機能をフローチャートで説明する説明図である。
【図10】操作量に対する制御弁の流量の関係を説明する説明図で、(a)は高速時(b)は低速時の説明図である。
【図11】他の実施形態の操作量に対する制御弁の流量の関係を説明する説明図で、(a)は高速時(b)は低速時の説明図である。
【符号の説明】
1は伸縮シリンダ、2はシリンダチューブ、3はシリンダチューブロッド側端部、4はロッド、5はロッド端部、10は伸縮ブーム、11はベースブーム、12はセカンドブーム、13はサードブーム、14はフォースブーム、15はフィフスブーム、16はトップブーム、16aはトップブーム基端部、16cは連結ボス、16bは連結穴、16eは固定ピン収納部材、16dは固定ピン、16fは検出片、20はシリンダ・ブーム係脱機構、21は連結ピン駆動シリンダ、22は連結ピン駆動レバー、23は連結ピン、25はトラニオン部材、33は連結部材、34はボールロック機構、35はボール、36はノッチ、40は固定ピン駆動手段、41は固定ピン駆動シリンダ、42は固定ピン駆動レバー、50はブーム間連結機構、51と54は固定穴、52と55は固定ボス、53は固定ピンの先端部、60は伸縮機構操作手段、61は伸縮操作レバー、62は作動モード切換手段、63は最終ブーム状態入力手段、65はコントローラ、65aは近傍判別手段、65bは制御弁出力手段、65cは制御弁切換手段、65dは優先手段、65eは比較手段、65fは制御弁作動順手段、70は伸縮関連情報表示手段、75は伸縮ブーム状態検出手段、80はブーム基端位置検出手段、82〜86は近接スイッチ、90はシリンダ長さ検出手段、91はコード、95は長さ検出器、100は駆動油圧供給手段、101aと102aは電磁比例弁、101bと102bは電磁比例弁、103aは第1制御弁(第1パイロット式切換弁)、103bは第2制御弁(第2パイロット式切換弁)、104aと104bはカウンタバランス弁、105aは第1油圧ポンプ、105bは第2油圧ポンプ、106aと106bはリリーフ弁、109aと109bはフロコン弁、107と108はソレノイド切換弁、110は連結ピン状態検出手段、111は検出片、112と113は近接スイッチ、120は固定ピン状態検出手段、121は検出片[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a telescopic control device for a telescopic boom, in which a boom stage constituting a multistage telescopic boom is expanded and contracted by one telescopic cylinder.
[0002]
[Prior art]
As a telescopic mechanism for a multi-stage telescopic boom of a vehicle-mounted crane, an telescopic mechanism for extending and retracting a boom stage to be expanded and contracted by a single telescopic cylinder has been put into practical use. Since this telescopic mechanism has one telescopic cylinder, it has an advantage that the entire telescopic mechanism can be reduced in weight.
[0003]
In this telescopic mechanism, one telescopic cylinder is built in the telescopic boom, and its rod end is pivotally supported by the base boom base end. As a unique configuration of this telescopic mechanism, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and an inter-boom connection mechanism are provided.
[0004]
The cylinder / boom engagement / disengagement mechanism is arranged at the rod side end of the cylinder tube of the telescopic cylinder, and selectively moves by advancing and retreating a connecting pin built toward the connecting hole at the base end of the target boom. It can be connected to and released from the boom base end.
[0005]
The inter-boom coupling mechanism is arranged at the inner boom base end portion of adjacent booms, and fixes the adjacent booms by advancing and retracting a fixing pin built in toward a fixing hole provided at an appropriate position of the outer boom. It can be released.
[0006]
The inter-boom coupling mechanism includes a fixed pin driving means that is disposed at an end of the telescopic cylinder on the cylinder tube rod side and that acts on an inner end of the fixed pin at the target boom base end to drive forward and backward. Yes.
[0007]
And a cylinder / boom connecting step for connecting the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism, and a target pin by retreating the fixing pin by the fixing pin driving means of the inter-boom connecting mechanism. Fixing the target boom and the outer boom by the fixing pin driving means by the connecting mechanism between the booms, the target boom extending / contracting process of extending and retracting the target boom by the telescopic cylinder, and the boom fixing release process for releasing the fixation with the outer boom. A boom-to-boom fixing process, a cylinder / boom connection releasing process for releasing the connection between the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom connecting means, and the telescopic cylinder extending to the next target boom base end The telescopic boom is expanded and contracted by repeating the process consisting of the telescopic cylinder telescopic process. It is.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the above-mentioned expansion / contraction mechanism is to drive the boom stage to be expanded / contracted by one expansion / contraction cylinder one by one, the time required for the expansion / contraction stroke of the expansion / contraction cylinder occurs during the expansion / contraction stroke described above. It took a long time for the entire telescopic boom to reach the desired telescopic state. Therefore, when the telescopic boom is expanded and contracted, the telescopic speed is increased, and the cylinder / boom coupling process for coupling the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism, and the fixed pin driving. In the inter-boom fixing process in which the boom-to-boom connecting mechanism fixes the target boom and the outer boom by means of the means, the extension speed of the telescopic cylinder is high.
[0009]
The present invention seeks to provide a telescopic boom expansion / contraction control device that can shorten the total time required for the entire telescopic boom to reach the telescopic state, and that can be securely coupled in the cylinder / boom coupling process and the boom fixing process. To do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The telescopic control device of the telescopic boom according to the first aspect of the present invention is an telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of the telescopic boom composed of a multi-stage boom sequentially inserted and retracted. And a control valve for supplying hydraulic pressure from a hydraulic source to the telescopic cylinder to control and drive the telescopic cylinder, a cylinder / boom engaging / disengaging mechanism for engaging / disengaging the telescopic boom and each boom stage, and connection between adjacent boom stages And an inter-boom connecting mechanism for releasing the connection, an extendable boom state detecting means for detecting the boom state of the extendable boom, an operation commanding means operated when extending and retracting the extendable boom, and commanding an operation direction and an operation amount, and an operation command means When the telescopic boom is extended by receiving a signal from the telescopic boom state detecting means, it is contracted from the proximal boom stage when the telescopic boom is extended and contracted. Control valve so that, a scale control device of the telescopic boom and a controller for outputting cylinder boom-engaged mechanism, and a signal for operating the boom linkage mechanism appropriately,
A plurality of the control valves are arranged so that hydraulic pressure can be supplied to and discharged from the plurality of control valves to the telescopic cylinder. The controller receives a detection signal from the telescopic boom state detecting means, and the state of the telescopic boom is disengaged from the cylinder / boom. A proximity determining means for determining that the mechanism or the boom connecting mechanism is in the vicinity of operation, and a control valve output means for outputting a predetermined operation amount to a single control valve when the proximity determining means is determined to be in the vicinity. It is characterized by comprising.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the telescopic boom expansion / contraction control device of the present invention comprises the operation mode switching means for switching the operation mode between the high speed mode for operating the telescopic cylinder at a high speed and the low speed mode for operating at a low speed. The controller supplies hydraulic pressure from a plurality of control valves to the expansion cylinder when the operation mode switching means is switched to the high speed mode, and hydraulic pressure from a single control valve to the expansion cylinder when the operation mode switching means is switched to the low speed mode. Control valve switching output means for supplying the control valve, and priority means for outputting the control valve output means in preference to the control valve switching output means.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the telescopic boom expansion / contraction control device of the present invention according to the first or second aspect, wherein the controller includes an output from the control valve output means and an operation amount from the operation command means. Comparing means for outputting to the control valve an output signal having a smaller output to the control valve based on the signal is provided. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a telescopic boom control device according to the present invention, wherein the control valve comprises a first control valve and a second control valve in the first to third aspects, and the controller includes Has a control valve operation ordering means for operating the first control valve to an arbitrary position and then operating the second control valve when driving and controlling the telescopic cylinder with a plurality of control valves. It is characterized by.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Configuration of telescopic mechanism with one telescopic cylinder
FIG. 1 is a sectional view along a telescopic cylinder of a six-stage telescopic boom using a telescopic mechanism with one telescopic cylinder, and shows a base end portion in a fully contracted state. The
(Cylinder / Boom Engagement / Removal Mechanism)
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
[0014]
A pair of the connecting
(Boom connection mechanism)
[0015]
In addition to the fixed boss 52 attached to the side surface of the fifth boom, a plurality of fixed bosses are arranged on the side surface of the fifth boom according to the extension length of the
[0016]
FIG. 3 is a view taken along the line BB in FIG.
(Fixed pin drive means)
[0017]
The fixed pin drive means 40 has an integral structure with the cylinder tube
Configuration of control device for telescopic mechanism
FIG. 4 shows a block diagram and a hydraulic circuit diagram of the telescopic boom expansion / contraction control device according to the embodiment of the present invention.
(Expansion mechanism operation means)
Reference numeral 60 denotes an expansion / contraction mechanism operation means, which includes an expansion / contraction operation lever 61 (corresponding to the operation command means of claim 1), an operation mode switching means 62, a final boom state input means 63, and an expansion / contraction related information display means 70. It is comprised and is arrange | positioned in the crane cab which is not shown in figure. The expansion /
[0018]
The display contents of the expansion / contraction related information display means 70 can be switched, and FIG. 5 shows a display screen by the expansion / contraction related information display means 70. A plurality of telescopic
(Extension boom state detection means)
[0019]
FIG. 6 shows a specific example of the boom base end position detection means 80, and is a view taken along the line DD in FIG. Proximity switches 82 to 86 are attached to the
[0020]
FIG. 1 shows a state where the cylinder
[0021]
FIG. 7 is a view taken along the line CC in FIG. 2 and shows details of the connecting pin
[0022]
(Drive hydraulic pressure supply means)
[0023]
FIG. 4 shows an example of a specific hydraulic circuit constituting the drive hydraulic pressure supplying means 100, which is configured as follows. The
[0024]
The connecting
(Operation of the controller)
As shown in FIG. 9, the
[0025]
When the operation mode switching means 62 is switched to the high speed mode, the control valve output means 65b, as shown in FIG. 10 (a), shows the operation amount signal from the operation lever (operation command means) 61 and the first control valve 103a. When the
[0026]
And the operation signal to the 1st control valve 101a and the 2nd control valve 101b is output like the flowchart shown in FIG. The function of the
[0027]
Next, in
[0028]
If the operation amount is equal to or greater than the predetermined operation amount, the process proceeds to step 6, and a signal is output from the
[0029]
As described above, when the
[0030]
Next, when it is determined in
[0031]
If the operation amount is smaller than the first control valve maximum operation amount in
[0032]
If it is determined in
[0033]
If the operation amount is equal to or greater than the first control valve maximum operation amount in
[0034]
If it is determined in
[0035]
Thus, if the
[0036]
In addition, the determination in
[0037]
Furthermore, if the first control valve 103a is not at the maximum operation at
[0038]
Operation of telescopic mechanism by controller
The telescopic boom of the present invention is adapted to the extension operation of the telescopic mechanism between the fully contracted state of the six-
(Boom condition setting)
It is assumed that the
(Boom fixed release process)
The
(Boom telescoping process)
Based on the signal from the fixing pin state detection means 120 shown in FIG. 4, the fixing release of the fixing
[0039]
Specifically, based on the amount of operation of the expansion /
[0040]
At this time, since the state of the
[0041]
Thus, since the expansion /
[0042]
Next, the case where the operation mode switching means 62 is set to the low speed mode will be described. In this case, the
[0043]
Then, based on the signal from the cylinder
[0044]
When the operation of the
[0045]
When the
[0046]
After the boom expansion / contraction stroke ends, the cylinder length detection means 90 of the expansion / contraction boom state detection means 75 detects the expansion / contraction length of the expansion cylinder in the target boom expansion / contraction stroke. Based on the detected value of the cylinder length detecting means, the
(Fixed process between booms)
Since the configurations of the boom / cylinder engaging /
(Cylinder / boom connection release process)
Further, when the extension side operation of the
(Extension cylinder extension stroke)
When the connection between the cylinder / boom connection means 20 and the top boom base end portion 16a is confirmed by a signal from the connection pin state detection means 110, a signal is sent from the
[0047]
Specifically, a signal is output from the
[0048]
Thereafter, the
[0049]
The target position for shifting to the cylinder / boom connection stroke is determined by the signal from the boom base end position detecting means 80 together with the signal from the
(Cylinder / Boom connection process)
A connection signal is output from the
[0050]
Thereafter, by repeating each step described above, the
[0051]
Although not described in detail in the description of the above embodiment, when operating the first control valve 103a and the
[0052]
In the description of the above embodiment, the embodiment in the case where the
[0053]
In the above embodiment, the proximity determining means 65a is operated in the vicinity where both the cylinder / boom engaging /
[0054]
Furthermore, in the description of the above embodiment, the final boom state is set by the final boom state input means 63 and the
[0055]
In the above embodiment, the first control valve 103a and the
[0056]
In the above embodiment, the control valve having the same characteristic is electrically delayed to open the first control valve 103a and the
[0057]
In the said embodiment, although comprised with two control valves (the 1st control valve 103a and the
[0058]
【The invention's effect】
In the telescopic boom expansion / contraction control apparatus according to the first aspect of the present invention, the telescopic cylinder can be expanded and contracted by a plurality of control valves to increase the expansion / contraction speed and shorten the total expansion / contraction time of the expansion / contraction boom. In addition, the controller includes proximity determining means for operating the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and the inter-boom coupling mechanism, and control valve output means for operating the operation of the telescopic cylinder with a predetermined operation amount by a single control valve. Therefore, when operating the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and the boom-to-boom coupling mechanism, the expansion / contraction speed of the expansion / contraction cylinder can be operated slowly so that the mechanisms can be operated reliably.
[0059]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a telescopic boom telescopic control device according to the first aspect of the present invention, wherein the operation mode switching means for switching between the low speed mode and the high speed mode and the controller are operated by a single control valve in the low speed mode. Since the control valve switching means that is operated by a plurality of control valves in the mode and the priority means that prioritizes the control valve output means over the control valve switching means, the expansion cylinder is operated by a single control valve. The telescopic boom can be actuated by selecting or arbitrarily operating with a plurality of control valves. Further, when operating the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and the boom-to-boom connection mechanism, the respective mechanisms can be operated reliably by operating the expansion / contraction cylinder at a low speed regardless of the operation mode switching.
[0060]
Furthermore, the telescopic control device for the telescopic boom according to
[0061]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a telescopic boom expansion / contraction control device according to the first aspect, wherein the plurality of control valves are composed of a first control valve and a second control valve, and the controller includes a plurality of control valves. When the expansion cylinder is driven and controlled by the valve, the first control valve is first operated to an arbitrary position and then the second control valve is operated. It is possible to smoothly control the control from slow speed to low speed, from low speed to high speed, or in the reverse direction with one control valve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view for explaining a six-stage telescopic boom in which a telescopic boom expansion / contraction control device using a single telescopic cylinder is used, and is a sectional view along the telescopic cylinder.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, illustrating a cylinder / boom engaging / disengaging mechanism and a boom connecting mechanism.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an inter-boom connection mechanism, as seen from the direction of arrows BB in FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram and a hydraulic circuit diagram illustrating a telescopic control device for a telescopic boom according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a display screen of expansion / contraction related information display means.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of the boom base end position detecting unit, as seen from the direction of arrows DD in FIG. 1;
7 is an explanatory view showing a connecting pin state detection means, as seen from the direction of arrows CC in FIG. 2; FIG.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state of a telescopic boom in which a top boom and a fifth boom are extended at a maximum hoisting angle of the telescopic boom.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating functions of a controller with a flowchart.
FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams for explaining the relationship of the flow rate of the control valve with respect to the operation amount, in which FIG. 10A is an explanatory diagram at high speed and FIG.
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams for explaining the relationship of the flow rate of the control valve with respect to the operation amount according to another embodiment, in which FIG. 11A is an explanatory diagram at a high speed and FIG.
[Explanation of symbols]
1 is a telescopic cylinder, 2 is a cylinder tube, 3 is a cylinder tube rod side end, 4 is a rod, 5 is a rod end, 10 is a telescopic boom, 11 is a base boom, 12 is a second boom, 13 is a third boom, 14 Is a force boom, 15 is a fifth boom, 16 is a top boom, 16a is a top boom base end, 16c is a connection boss, 16b is a connection hole, 16e is a fixed pin storage member, 16d is a fixed pin, 16f is a detection piece, 20 Is a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, 21 is a connection pin drive cylinder, 22 is a connection pin drive lever, 23 is a connection pin, 25 is a trunnion member, 33 is a connection member, 34 is a ball lock mechanism, 35 is a ball, and 36 is a notch , 40 is a fixed pin drive means, 41 is a fixed pin drive cylinder, 42 is a fixed pin drive lever, 50 is an inter-boom coupling mechanism, 51 54 is a fixing hole, 52 and 55 are fixing bosses, 53 is a tip of a fixing pin, 60 is an expansion / contraction mechanism operation means, 61 is an expansion / contraction operation lever, 62 is an operation mode switching means, 63 is a final boom state input means, and 65 is Controller, 65a is proximity determination means, 65b is control valve output means, 65c is control valve switching means, 65d is priority means, 65e is comparison means, 65f is control valve operation order means, 70 is expansion / contraction related information display means, 75 is Telescopic boom state detection means, 80 is boom base end position detection means, 82 to 86 are proximity switches, 90 is cylinder length detection means, 91 is a cord, 95 is a length detector, 100 is drive hydraulic pressure supply means, and 101a 102a is an electromagnetic proportional valve, 101b and 102b are electromagnetic proportional valves, 103a is a first control valve (first pilot type switching valve), and 103b is a second control valve (second pilot type). 104a and 104b are counter balance valves, 105a is a first hydraulic pump, 105b is a second hydraulic pump, 106a and 106b are relief valves, 109a and 109b are flow control valves, 107 and 108 are solenoid switching valves, and 110 is connected Pin state detection means, 111 is a detection piece, 112 and 113 are proximity switches, 120 is a fixed pin state detection means, and 121 is a detection piece.
Claims (4)
前記制御弁を複数配置して伸縮シリンダに複数の制御弁から油圧を給排可能にし、前記コントローラには、伸縮ブーム状態検出手段からの検出信号を受け伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構あるいは前記ブーム間連結機構が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段と、近傍判別手段が近傍であると判別すると単一の制御弁に所定の操作量を出力する制御弁出力手段とを備えたことを特徴とする伸縮ブームの伸縮制御装置。A telescoping cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of a telescopic boom composed of multistage booms that are sequentially inserted and retracted, and supplies the hydraulic pressure from a hydraulic source to the telescopic cylinder to control and drive the telescopic cylinder. A control valve, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism that engages / disengages the telescopic boom and each boom stage, an inter-boom coupling mechanism that releases and uncouples the adjacent boom stages, and a boom state of the telescopic boom. When the telescopic boom is detected by the telescopic boom state detecting unit, the operation commanding unit operated when the telescopic boom is expanded and contracted, the operation direction and the operation amount are commanded, and the telescopic boom is received by the operation command unit and the telescopic boom state detecting unit. When extending and reducing from the front end boom stage, the control valve, the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and the boom link A scale control device of the telescopic boom and a controller for outputting appropriate signals to actuate the mechanism,
A plurality of the control valves are arranged so that hydraulic pressure can be supplied to and discharged from the plurality of control valves to the expansion / contraction cylinder. A proximity determining means for determining that the mechanism or the boom connecting mechanism is in the vicinity of operation, and a control valve output means for outputting a predetermined operation amount to a single control valve when the proximity determining means is determined to be in the vicinity. A telescopic control device for a telescopic boom, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400798A JP4153695B2 (en) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Telescopic control device for telescopic boom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400798A JP4153695B2 (en) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Telescopic control device for telescopic boom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003192276A JP2003192276A (en) | 2003-07-09 |
| JP4153695B2 true JP4153695B2 (en) | 2008-09-24 |
Family
ID=27605181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001400798A Expired - Fee Related JP4153695B2 (en) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Telescopic control device for telescopic boom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4153695B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101670984B (en) * | 2009-09-29 | 2012-06-06 | 长沙中联重工科技发展股份有限公司 | Optimal control method and control system of single-cylinder bolt type telescopic boom trail |
| CN102674170B (en) * | 2012-05-25 | 2014-08-13 | 徐州重型机械有限公司 | Telescopic boom hydraulic system, crane boom system and crane |
| CN103204435B (en) * | 2013-03-19 | 2016-03-02 | 北京京城重工机械有限责任公司 | A kind of telescopic cylinder of single-cylinder pin type telescopic localization method |
| CN105480878B (en) * | 2016-01-20 | 2018-02-16 | 徐州重型机械有限公司 | Telescopic arm telescoping detection device, aerial work platform and control method |
| JP6787392B2 (en) * | 2016-03-03 | 2020-11-18 | 株式会社タダノ | Telescopic mechanism |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001400798A patent/JP4153695B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003192276A (en) | 2003-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6787392B2 (en) | Telescopic mechanism | |
| JP5882977B2 (en) | Crane boom telescopic device | |
| JP4153695B2 (en) | Telescopic control device for telescopic boom | |
| JP4709431B2 (en) | Telescopic mechanism | |
| JP2018145651A (en) | Work vehicle and control method | |
| JP4709415B2 (en) | Control device for telescopic mechanism | |
| JP4901010B2 (en) | Control device for boom telescopic mechanism | |
| JP4287667B2 (en) | Control device for boom telescopic mechanism | |
| KR100601458B1 (en) | Hydraulic control device for boom-arm combined motion of excavator | |
| JP4865956B2 (en) | Control device for telescopic mechanism | |
| JP4040856B2 (en) | Telescopic control device for telescopic boom | |
| JP4709409B2 (en) | Control device for boom telescopic mechanism | |
| JP2017154875A (en) | Telescopic mechanism | |
| JP7034685B2 (en) | Crane boom telescopic device control device | |
| JP2011157220A (en) | Control device of boom telescopic mechanism | |
| JP4122903B2 (en) | crane | |
| JPH05105392A (en) | Expansion control device of multistage telescopic boom | |
| JP2002068672A (en) | Expanding/shrinking device for telescopic boom | |
| JP2011178568A (en) | Control device for boom telescopic mechanism | |
| JP4828055B2 (en) | Remote control device for hydraulic actuator | |
| JP5048260B2 (en) | Telescopic boom telescopic mechanism | |
| JP3151779B2 (en) | Multi-stage boom telescopic speed control device | |
| JP3928793B2 (en) | Hydraulic actuator control device | |
| JP2001240376A (en) | Device for holding hook suspending length of crane | |
| JP4922519B2 (en) | Telescopic control device for telescopic boom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041105 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071024 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080624 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080704 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4153695 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130711 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |