JPH0471838B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バケツトを複索によつて操作する巻
上げ作業機の油圧回路に関し、更に、詳細には作
業機の巻上げ、巻下げなどの操作を熟練を必要と
せずに簡単に操作できるようにしたものである。

（従来の技術） クラムシエル等のバケツトをクレーン等のウイ
ンチで巻上げ、巻下げさせ堀削し、バケツト内に
抱え込んだ土砂を排土するには二つのウインチを
操作しなければならず、運転者にとつては高度な
技術を必要とし、熟練を要する。即ち、従来は、
(1)ブレーキ・クラツチを併用する方法、(2)動力巻
上げ、巻下げによる方法が一般に行われている。
以下、この点について第８図を参照しながら、詳
細に説明する。

(1) ブレーキ・クラツチを併用する方法 この方法はブレーキとクラツチを併用してバ
ケツトの巻上げ、堀削、上昇、排土の一連の操
作を段階的に示したものである。なお、第８図
において、ａはクレーン、ｂはバケツト、ｃは
排土運搬車である。

まず、第８図ａに示されるように、支持ロー
プはブレーキで速度制御して、自重降下させ、
開閉ロープは支持ロープに追従し緩まないよう
に、かつ、張力が発生しないように、かつ、張
力が発生しないようにブレーキで張力を制御す
る。

次に、第８図ｂに示されるように、支持ロー
プ、開閉ロープ共に急ブレーキをかける。

次に、第８図ｃに示されるように、支持ロー
プは緩まない程度にブレーキで張力制御して自
由降下させ、開閉ロープは巻上げる。

次に、第８図ｄに示されるように、支持ロー
プはクラツチで張力制御して開閉ロープに追従
し緩まないように、また、張力が発生しないよ
うに巻上げ、開閉ロープは巻上げる。

次に、第８図ｅに示されるように、支持ロー
プは緩まないように、かつ、張力が発生しない
ように開閉ロープに追従するようにブレーキで
張力を制御し、開閉ロープはブレーキで速度制
御して自由降下させる。

次に、第８図ｆに示されるように、支持ロー
プはブレーキで停止し、開閉ロープは巻下げ
る。

次に、第８図ｇに示されるように、支持ロー
プは巻上げ、開閉ロープは張力制御して支持ロ
ープに追従し緩まないように、また、張力が発
生しないように巻上げる。

この方法においては、支持及び開閉のブレー
キ操作、クラツチ操作を同時に行わなければな
らず、両足と両手の同時操作を必要とするの
で、運転者は高度の熟練を必要とし、神経を使
うので疲労度も非常に高いものであつた。

(2) 動力巻上げ、巻下げによる方法 まず、第８図ａに示されるように、支持ロー
プは巻下げ（マスタ）、開閉ロープは支持ロー
プに追従し緩まないように、また、張力が発生
しないように制御しながら巻下げる（スレー
ブ）。

次に、第８図ｂに示されるように、支持ロー
プ、開閉ロープ共に停止する。

次に、第８図ｃに示されるように、支持ロー
プは緩まない程度に巻下げ、開閉ロープは巻上
げる。

次に、第８図ｄに示されるように、支持ロー
プは開閉ロープに追従し緩まないように、ま
た、張力が発生しないように速度制御しながら
巻上げ（スレーブ）、開閉ロープは巻上げる
（マスタ）。

次に、第８図ｅに示されるように、支持ロー
プは開閉ロープに追従し緩まないように、か
つ、張力が発生しないように速度制御しながら
巻下げ（スレーブ）、開閉ロープは巻下げる
（マスタ）。

次に、第８図ｆに示されるように、支持ロー
プは停止し、開閉ロープは巻下げる。

次に、第８図ｇに示されるように、支持ロー
プは巻上げ（マスタ）、開閉ロープは支持ロー
プに追従し緩まないように、かつ、張力が発生
しないように速度制御しながら巻上げる（スレ
ーブ）。

この方法によれば、油圧式クレーンにおいて
はドラム回転速度は一般に同じになるように設
計されてはいるが、実際には高速時は二つのモ
ータが直列に接続されるために、前段のモータ
及びバルブのリリーフ分だけ、後段のモータ速
度は遅くなることになる。また、モータの吸収
量にばらつきがあるため等速とならず、両手を
用いて臨機応変に双方の速度を制御する必要が
ある。このことはマスタとスレーブの関係が一
定しないことを意味し、自動化する際の大きな
障害となつていた。つまり、動力巻上げ、巻下
げによる操作の場合でも支持ロープと開閉ロー
プが等速度になるように両手でレバー操作を細
かく行わなければならず面倒であつた。

このような面倒な操作をいくらかでも緩和しよ
うとしていくつかの提案がなされてきた。

特開昭60−52496号には二つのウインチの油圧
回路を独立させ、レギユレータを有する油圧ポン
プを互いに接続することで油圧を等しくし、両者
の速度を一つのレバー操作で等しくするようにし
たものであるが、油圧モータの吸収量の差異に基
づくモータの回転速度のばらつきがあるので問題
は全て解決されたわけではない。

また、特開昭60−122698号はバケツトがある高
さに到達すると、バケツト内の荷を自動的に解放
するようにしたものである。これは荷の解放高さ
の設定のみを自動化したものであり、その他の操
作は依然として旧来と変わらないものであり、運
転者を疲労から解放するものではなかつた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したように、従来のものはその操作性にお
いて問題点を有すると共に、操作は熟練を要し、
作業者を疲労から解放するものではなかつた。

本発明の目的は、バケツト巻上げ作業機の巻上
げ、巻下げなどすべての操作を熟練を必要とせ
ず、簡単に操作できるようにしたもので、運転者
が一つのレバー操作のみに専念でき、的確な操作
を行えるようにしたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、複索
を有する巻上げ作業機の油圧回路において、ブー
ストポンプをバケツト支持ロープ用ウインチを駆
動する第１の油圧モータの油圧回路とバケツト開
閉ロープ用ウインチを駆動する第２の油圧モータ
の油圧回路に切換可能に接続することによつて、
ブーストポンプの接続されていない一方のウイン
チを最高速にセツトし、接続されているウインチ
のみを操作すれば良いように構成したものであ
る。

また、加えるに、バケツト支持ロープ用ウイン
チを駆動する第１の油圧モータの油圧回路にバイ
パス回路を設け、バケツトを閉じる際、支持ロー
プを操作しなくともバケツトが自重で降下するよ
うにして、運転者の操作を軽減させるように構成
する。

更に、油圧モータの回転速度の検出手段を設
け、該検出手段からの検出信号に基づいて二つの
モータの回転速度を等しくする制御器を設けて操
作を更に簡便に行えるように構成する。

（作用） 本発明によれば、ブーストポンプを接続するウ
インチの油圧回路を選択することによつて、接続
された油圧回路のウインチは、ブーストポンプが
接続された分だけ能力的に余裕が生じ、最高速度
が大きくなるので、ブーストポンプの接続されて
いないものへの追随を容易に行うことが可能であ
る。

従つて、運転者は一方のウインチをある速度に
設定し、ブーストポンプの接続されたウインチを
それに追従させるという一つのレバー操作のみに
専念でき、操作は格段に容易になり、操作の熟練
を必要とせず、運転者の疲労は軽減される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧回路図
である。

図中、１，２は油圧ポンプであり、油圧ポンプ
１は制御バルブ３を介してバケツト支持ロープ用
ウインチ（以下、単に支持用ウインチという）を
駆動する油圧モータ５に接続され、油圧ポンプ２
は制御バルブ４を介してバケツト開閉ロープ用ウ
インチ（以下、単に開閉用ウインチという）を駆
動する油圧モータ６に接続されている。制御バル
ブ３，４は第２図ａ及び第２図ｂに示されるパイ
ロツト油圧回路の比例減圧弁７，８によつて遠隔
制御される。なお、パイロツト油圧回路の実際の
管路は省略されており、図示されていない。９は
油圧ポンプ１，２に比べて比較的小吐出量のブー
ストポンプである。このブーストポンプ９は切換
弁１０を介して支持用ウインチの油圧回路と開閉
用ウインチの油圧回路に切換可能に接続されてい
る。この切換弁１０の切換えはスイツチ１１の開
閉により切換弁１０のソレノイドを駆動して行
う。１２はソレノイド駆動用の電源である。な
お、第３図には前記した切換弁１０の他の実施例
を示している。この切換弁１３は、中立ブロツク
を有し、低圧リリーフバルブ１４が連結されてい
る。このように構成すると、ブーストポンプは安
価な低圧ポンプを用いることができる。

運転者は、各操作段階において、追従（スレー
ブ）するウインチの油圧回路にブーストポンプ９
が接続されるようにスイツチ１１を操作する。例
えば、バケツトを降下させる時には開閉用ウイン
チが追従側となるのでスイツチ１１は開いたまま
にしておき、ブーストポンプ９は開閉用ウインチ
の油圧回路に接続する。そして、主操作（マス
タ）側のウインチを最高速に設定する。次に、追
従側のウインチを操作して主操作のウインチに追
従するようにすればよい。

ブーストポンプ９が接続されている側は能力が
高められているため最高速度が他方より大きくな
つているので他方への追従は容易であると共に、
運転者は一つのレバー操作に集中できるので熟練
を必要としない。

第４図は本発明の第２実施例を示す油圧回路図
である。

この実施例では上記した第１の実施例の基本構
成に加えて、支持ロープの保持圧をなくすための
バイパス弁１５を支持用ウインチを駆動する油圧
モータの油圧回路に設けるようにしたものであ
る。このバイパス弁１５の切換えはスイツチ１６
の開閉によりバイパス弁１５のソレノイドを駆動
して行う。１７はソレノイド駆動用の電源であ
る。

この構成によつて、バケツトが地面に達した
時、スイツチ１６を閉じるとソレノイドの作動に
よつてバイパス弁１５が切り換わり、モータ５の
油圧回路の圧油がバイパス弁１５を通つてタンク
に逃げるので支持ロープは保持されずバケツトは
自重で土にくいこんで行くことになり、同時に開
閉ロープを巻上げることにより、バケツトは土砂
などの荷を内部にすくいこむことになる。

上記第１実施例ではこの時、支持ロープを開閉
ロープの巻上げに伴つて支持ロープが緩まないよ
うに巻き下げる操作が必要であつたが、この実施
例ではバイパス弁１５によつて支持ロープが保持
されず、開閉ロープを操作するだけでバケツト内
に土砂などの荷をすくいこむことができるので、
運転者の操作に要する労力は大幅に軽減される。

バイパス弁の他の実施例としては、第５図ａ及
び第５図ｂに示されるように、油圧モータの油圧
回路の圧油の圧力が一定値を越えるとスイツチ１
６を閉じてもバイパス作用をしない安全対策を施
したバイパス弁１８，１９を使用することができ
る。このように構成することによつて、支持ロー
プ巻上げ時に誤つてスイツチ１６を閉じてもバイ
パス弁は作動しないので安全である。

なお、上記した以外の部分は第１実施例に示さ
れる構成と同様であり、説明を省略する。

第６図は本発明の第３実施例を示す油圧回路図
であり、この実施例においては、制御器２２を有
しており、この制御器２２には操作レバー２３、
ブーストポンプ９の切換弁１０のスイツチ２４
（前記実施例のスイツチ１１に対応）、バイパス弁
１５のスイツチ２５（前記第２実施例のスイツチ
１４に対応）が接続されている。また、制御線
ｌ，及び制御線l₂により、制御器２２から切換弁
１０及びバイパス弁１５の各ソレノイドに接続さ
れている。更に、各ウインチの油圧モータ５，６
の速度検出器２０，２１からの速度検出信号も制
御線l₃及び制御線l₄により、制御器２２に送り込
まれるようになつている。

制御バルブ３，４を駆動する電磁比例減圧弁２
６（前記実施例の比例減圧弁７及び８に対応）は
制御器２２からの信号によつて動作するように制
御線で接続されている。

この制御器２２で操作を制御することによつ
て、運転者のロードは更に軽減されることにな
る。

運転者は、まず、スイツチ２４によつて追従す
る油圧回路を選択する。次に、操作レバー２３で
主操作側の速度指令値を制御器２２に入力する。
制御器２２は入力値に応じたパイロツト圧力を出
力するよう電磁比例減圧弁２６に信号を出力す
る。制御バルブ３，４は油圧ポンプ１，２からの
圧油をモータ５，６に送り、これらのモータを駆
動する。速度検出器２０，２１はモータ５，６の
速度を検出し、その出力信号を制御器２２に送
る。

制御器２２は追従側のモータが主操作側のモー
タの速度に追従するように電磁比例減圧弁２６に
信号を出力し、制御バルブを制御し、両モータの
速度が一致するように制御する。追従側にはブー
ストポンプ９が切換弁１０によつて接続されてい
るので主操作側より能力に余裕があり、追従は容
易に行うことができる。

また、バケツト内に土砂などの荷をすくいこむ
際には、スイツチ２５を閉じてバイパス弁１５を
開き支持ロープがバケツトの自重で自由落下する
ようにすることは第２実施例と同様である。

このように運転者は主操作側の速度制御のみに
集中すればよく操作にそれほどの熟練を要せず簡
易に操作することが可能である。

第７図は本発明の第４実施例を示す油圧回路図
である。

この実施例においては、前記した第３実施例の
モータの速度検出器に代えて、モータ油圧回路部
に圧力検出器を設ける。即ち、モータ５の入側と
出側にそれぞれ圧力検出器２７，２８、モータ６
の入側と出側にそれぞれ圧力検出器２９，３０を
設け、これらの圧力検出器２７，２８，２９，３
０を制御線l₅，l₆，l₇，l₈によつて制御器２２に接
続して、これらの圧力検出器により、追従側のモ
ータに入る入側の圧油の圧力と該モータを駆動し
た出側の圧力とをそれぞれ検出し、それらの検出
信号を制御器２２に取り込み、この制御器２２に
おいて、前記モータの差圧を検出する。そして、
この差圧を制御することによつてフイードバツク
をかけ、スレーブ側モータが低トルクでマスタ側
モータに追従し等速回転するようにし、操作の簡
便化を図るようにしたものである。つまり、追従
側の二つの圧力検出器の差圧が予め定められた低
圧となるように制御器２２によつて電磁比例弁２
６が制御される。

以下、この圧力制御を併用した操作について、
第８図を参照しながら説明する。

まず、第８図ａに示されるように、支持ロープ
は巻上げ（マスタ）、開閉ロープは巻上げ方向に
低圧を発生させ緩まないようにして自由落下させ
る（スレーブ）。

次に、第８図ｂに示されるように、支持ロー
プ、開閉ロープ共に停止する。

次に、第８図ｃに示されるように、支持ロープ
は巻上げ方向に低圧を発生させ、緩まないように
して自由落下させ（スレーブ）、開閉ロープは巻
上げる（マスタ）。

次に、第８図ｄに示されるように、支持ロープ
は巻上げ方向に低圧を発生させ、緩まないように
して巻取り（スレーブ）、開閉ロープは巻上げる
（マスタ）。

次に、第８図ｅに示されるように、支持ロープ
は巻上げ方向に低圧を発生させ、緩まないように
して自由落下させ（スレーブ）、開閉ロープは巻
下げる（マスタ）。

次に、第８図ｆに示されるように、支持ロープ
は停止し、開閉ロープは巻下げる。

次に、第８図ｇに示されるように、支持ロープ
は巻上げ（マスタ）、開閉ロープは巻上げ方向に
低圧を発生させ、緩まない程度に巻取る。

この場合、運転者は操作レバー１５のみを操作
すればよいので前述の実施例同様熟練を要しない
ことは言うまでもない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、次のような効果を奏することができる。

(1) ブーストポンプをバケツト支持用ウインチの
を駆動する第１の油圧モータの油圧回路とバケ
ツト開閉用ウインチを駆動する第２の油圧モー
タの油圧回路に切換可能にすることによつて、
運転者は追従側にのみ操作を集中できるので従
来のものに比較して操作に熟練を必要とせず、
また、操作を簡便に行うことができ、運転者の
疲労を軽減することができる。

(2) ブーストポンプをバケツト支持用ウインチを
駆動する第１の油圧モータの油圧回路とバケツ
ト開閉用ウインチを駆動する第２の油圧モータ
の油圧回路に切換可能にすると共に、前記第２
の油圧モータの油圧回路にバイパス弁を設ける
ようにしたので、このバイパス弁によつて支持
ロープが保持されず、開閉ロープを操作するだ
けでバケツト内に土砂などの荷をすくいこむこ
とができるので、運転者の操作に要する労力を
大幅に軽減することができる。

(3) ブーストポンプをバケツト支持用ウインチを
駆動する第１の油圧モータの油圧回路とバケツ
ト開閉用ウインチを駆動する第２の油圧モータ
の油圧回路に切換え可能に接続すると共に、前
記第１及び第２のモータの回転速度を検出器で
検出し、その検出器からの出力信号に基づい
て、制御器を用いて、モータの回転速度を等速
に制御するようにしたので、フイードバツク制
御を行ううことができ、的確な制御及び操作の
簡便化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧回路
図、第２図は比例減圧弁の構成図、第３図は切換
弁の他の実施例を示す図、第４図は本発明の第２
実施例を示す油圧回路図、第５図はバイパス弁の
他の実施例を示す図、第６図は本発明の第３実施
例を示す油圧回路図、第７図は本発明の第４実施
例を示す指圧回路図、第８図は複索を有する巻上
げ機の操作の各段階を示す図である。 １，２……油圧ポンプ、３，４……制御バル
ブ、５，６……油圧モータ、７，８……比例減圧
弁、９……ブーストポンプ、１０……切換弁、１
１，１６，２４，２５……スイツチ、１２……電
源、１３……切換弁、１４……低圧リリーフバル
ブ、１５，１８，１９……バイパス弁、１６……
スイツチ、２２……制御器、２３……操作レバ
ー、２０，２１，２７，２８，２９，３０……速
度検出器、２６……電磁比例減圧弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複索を有する巻上げ作業機の油圧回路におい
   て、ブーストポンプをバケツト支持ロープ用ウイ
   ンチを駆動する第１の油圧モータの油圧回路とバ
   ケツト開閉ロープ用ウインチを駆動する第２の油
   圧モータの油圧回路に切換可能に接続するように
   したことを特徴とする複索を有する巻上げ作業機
   の油圧回路。 ２ 複索を有する巻上げ作業機の油圧回路におい
   て、ブーストポンプをバケツト支持ロープ用ウイ
   ンチを駆動する第１の油圧モータの油圧回路とバ
   ケツト開閉ロープ用ウインチを駆動する油圧モー
   タの第２の油圧回路に切換可能に接続すると共
   に、前記第１の油圧モータの油圧回路にバイパス
   回路を設けるようにしたことを特徴とする複索を
   有する巻上げ作業機の油圧回路。 ３ 複索を有する巻上げ作業機の油圧回路におい
   て、ブーストポンプをバケツト支持ロープ用ウイ
   ンチを駆動する第１の油圧モータの油圧回路とバ
   ケツト開閉ロープ用ウインチを駆動する第２の油
   圧モータの油圧回路に切換可能に接続すると共
   に、前記第１及び第２のモータの回転速度又はト
   ルク検出手段を設け、該検出手段からの出力信号
   に基づき、前記２つのモータの回転速度を等速に
   制御する制御器を設けるようにしたことを特徴と
   する複索を有する巻上げ作業機の油圧回路。 ４ 前記モータの回転速度検出手段は、該モータ
   に設けられる速度検出器であることを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載の複索を有する巻上げ
   作業機の油圧回路。 ５ 前記モータのトルク検出手段は、該モータの
   入側及び出側に設けられる圧力検出器であること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の複索を
   有する巻上げ作業機の油圧回路。