JPH0564190U - 作業車における方向切換え弁の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 リモートコントロール型の方向切換え弁41と
モーメントリミッタ装置38とを備えた油圧式の作業車に
おいて、操作中の操作レバー21を中立位置に戻しても油
圧アクチュエータが暴走する場合に、油圧アクチュエー
タの駆動を停止させる安全装置を提供すること。 【構成】 操作レバー21が中立位置にあることを検出す
る中立検出器28と、モーメントリミッタ装置に利用され
る各油圧アクチュエータの現在値を検出する各検出器の
検出信号から各油圧アクチュエータが駆動されているこ
とを検出する駆動検出手段42と、中立検出信号を受信し
てから所定時間を経過したのちでも駆動検出信号を受信
したときには規制信号を出力する判別器43とを設け、規
制信号が出力されたときに油圧アクチュエータの駆動を
停止するよう構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、操作レバーによりソレノイド操作あるいは油圧または空圧パイロッ ト操作されるリモートコントロール型の方向切換え弁によって駆動制御される油 圧アクチュエータを備えた移動式クレーン車や高所作業車等の作業車の安全装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２および図３に基いて移動式クレーンに例をとって説明する。 移動式クレーンＡは、車両１にアウトリガ２を備え、車両１の上には旋回ベア リング３を介して旋回台４を設け、旋回台４の旋回自在な駆動には油圧モータ（ 図示せず）が用いられている。そして旋回台４には、伸縮および起伏自在に伸縮 ブーム５が取付けられ、伸縮ブーム５の伸縮駆動は伸縮シリンダ（図示せず）に よって、起伏駆動は起伏シリンダ６によってされている。ウインチ７は、旋回台 ４の後端部に取付けられ油圧モータ（図示せず）によって駆動されており、ウイ ンチ７から伸縮ブーム５の先端を経過するワイヤロープ８によって吊り下げたフ ック９をウインチ７の駆動で巻上げ・巻下げするようになっている。伸縮ブーム ５の長さを検出する長さ検出器11と伸縮ブーム５の起伏角を検出する起伏角検出 器12は伸縮ブーム５の基端側ブームの側面に位置して取付けられ、ウインチの回 転を検出するウインチ回転検出器13はウインチ７のウインチドラム近傍に位置し て取付けられ、旋回台４の旋回角を検出する旋回角検出器14は旋回台４上の旋回 ベアリング３近傍に位置して取付けられている。

【０００３】 移動式クレーン車Ａの旋回台４や伸縮ブーム５やウインチ７等の可動部分を駆 動する油圧モータや油圧シリンダの油圧アクチュエータは、操作レバー21により ソレノイド操作されるリモートコントロール型の方向切換え弁22により給排制御 される油圧ポンプ23からの圧油によって駆動される。方向切換え弁22と油圧ポン プ23の吐出口との間の油路24にはリリーフ弁25を接続して、リリーフ弁25のベン ト回路26に通常閉の電磁弁27を挿入している。また操作レバー21が中立位置にあ ることを検出し中立検出信号を出力する中立検出器28と、方向切換え弁22が中立 位置以外の切換え位置にあることを検出し非復帰検出信号を出力する非復帰検出 器29とを設けている。非復帰検出器29は、方向切換え弁22が中立位置にあるとき にはタンクポートに接続し切換え位置にあるときには油圧ポンプ23からの方向切 換え弁22におけるポンプポートに接続するようにしたシャトル弁30と、シャトル 弁30からのパイロット圧によってパイロット用油圧ポンプ31の圧油を圧力スイッ チ32に連通させる切換え弁33から構成されている。そして中立検出信号と非復帰 検出信号をＡＮＤ回路に構成するゲート34の入力側に伝達するようにしている。 ゲート34は、電磁弁27の連通用回路35に備えられているリレー36を作動させるリ レー作動出力をＡＮＤ論理が成立し一定時間維持された時に始めて出力するよう になっている。一定時間とは、操作レバー21を中立位置にしたのち方向切換え弁 22が中立位置に復帰するまでに必要な作動遅れ時間以上の適当な時間を示す。

【０００４】 モーメントリミッタ装置38は、長さ検出器11、起伏角検出器12、ウインチ回転 検出器13、旋回角検出器14によって検出されたそれぞれの現在値の検出信号を用 いて演算した転倒モーメントあるいは作業範囲に関する演算値と、前記検出信号 を用いて予め記憶しておいた値からあるいは演算によって現在の移動式クレーン 車Ａの稼働姿勢に対応した転倒モーメントあるいは作業範囲の規制値とを求め、 演算値が規制値を越える場合には規制信号を電磁弁27の連通用回路35に出力する ようにしている。

【０００５】 作動について説明する。 まず中立位置にある操作レバー21を操作した場合について説明すると、操作レ バー21部から方向切換え弁22を切換えるよう出力される電気信号により方向切換 え弁22が切換わり、油圧ポンプ23からの圧油が油圧アクチュエータに給排制御さ れる。このときには中立検出器28から中立検出信号が出力されないため、ゲート 34におけるＡＮＤ論理が成立しないので、リレー作動出力を出力せず、したがっ てリリーフ弁25はリリーフしない。そこで操作レバー21による通常の操作によっ て油圧アクチュエータは通常の駆動をされ、旋回台４の旋回作動や伸縮ブーム５ の伸縮作動および起伏作動やウインチ７の巻上げ、巻下げ作動が自在にできるの である。

【０００６】 つぎに操作中の操作レバー21を中立位置に戻した場合について説明すると、操 作レバー21部から方向切換え弁22を中立位置にするよう出力される電気信号によ り方向切換え弁22が中立位置に戻り、油圧ポンプ23からの圧油は油圧アクチュエ ータに給排されなくなる。そこで油圧アクチュエータの駆動が停止され、旋回台 ４の旋回作動や伸縮ブーム５の伸縮作動および起伏作動やウインチ７の巻上げ、 巻下げ作動が停止される。この状態では、中立検出器28から中立検出信号が出力 されるものの、非復帰検出器29から非復帰検出信号を出力しないのでゲート34に おけるＡＮＤ論理は成立していない。

【０００７】 ところで操作中の操作レバー21を中立位置に戻したときに、方向切換え弁22が ごみかみあるいはスプールの外周圧力の不均衡によって流体固着現象を起こし中 立位置に戻らない場合について説明する。操作レバー21を中立位置に戻すと、中 立検出器28から中立検出信号が出力され、ゲート34の入力側に伝達される。操作 レバー21部から方向切換え弁22を中立位置にするよう電気信号が出力されている ものの方向切換え弁22が中立位置に戻っていないので、方向切換え弁22のポンプ ポートから油圧ポンプ23の圧油が油圧アクチュエータに給排制御され、油圧アク チュエータは駆動され続けている。そして同じく方向切換え弁22が中立位置に戻 っていないため、方向切換え弁22のポンプポートから油圧ポンプ23の圧油がシャ トル弁30に導かれる。シャトル弁30からの圧油によって切換え弁33が切換わり、 パイロット用油圧ポンプ31の圧油を圧力スイッチ32に連通させ圧力スイッチ32を 作動させるので、方向切換え弁22の中立位置への非復帰検出ができるのである。 そしてゲート34の入力側に伝達する、つまり非復帰検出器29が非復帰検出信号を 出力するのである。

【０００８】 ゲート34は、中立検出信号と非復帰検出信号によってＡＮＤ論理が成立し、し かも方向切換え弁22が中立位置に復帰せず非復帰検出信号が出力されたままとな るので、ＡＮＤ論理が成立し一定時間維持された時にリレー作動出力をリレー36 に出力する。リレー36の作動により、連通用回路35を通じて電磁弁27が連通側に 作動するため、ベント回路26が開放されリリーフ弁25は油路24の圧油をタンク37 に開放する。そこで油圧ポンプ23からの圧油が方向切換え弁22に供給されなくな り、したがって操作レバー21を中立位置に戻したときに方向切換え弁22が中立位 置に戻らない故障が発生した場合でも、油圧アクチュエータの駆動が停止する。 そこで旋回台４の旋回作動や伸縮ブーム５の伸縮作動および起伏作動やウインチ ７の巻上げ、巻下げ作動が停止するので、重大な事故に至ることがなく安全であ る。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術は、上記のように安全上たいへん有効なものであるが、その構成を するために特別に複雑な電気回路および油圧回路を必要とし、方向切換え弁22も シャトル弁30との接続のため特殊なものになるという問題点があった。

【００１０】 本考案の課題は、上記の問題点を解決する作業車に従来から備わっている検出 器と安全装置を利用して簡単な構成の安全装置を提供することを目的とするもの である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の作業車における方向切換え弁の安全装置は、方向切換え弁を操作レバ ーによりソレノイド操作あるいは油圧または空圧パイロット操作されるリモート コントロール型の方向切換え弁とし、前記各油圧アクチュエータによって駆動さ れる伸縮ブームの長さ、伸縮ブームの起伏角、旋回台の旋回角等のそれぞれの現 在値を検出し検出信号を出力する各検出器と、これら各検出器からの検出信号を 用いて演算した転倒モーメントあるいは作業範囲に関する演算値と前記検出信号 を用いて予め記憶しておいた値からあるいは演算によって現在の作業車の稼働姿 勢に対応した転倒モーメントあるいは作業範囲の規制値とを求め演算値が規制値 を越える場合には規制信号を出力するモーメントリミッタ装置と、前記規制信号 で前記各油圧アクチュエータの一部または全部の駆動を停止する規制装置とによ って構成してある作業車において、 操作レバーが中立位置にあることを検出し中立検出信号を出力する中立検出器 と、前記検出器からの検出信号によって前記各油圧アクチュエータが駆動されて いるかどうかを検出する演算を行い駆動されている場合には駆動検出信号を出力 する駆動検出手段と、中立検出信号を出力した当該中立検出器に対応する油圧ア クチュエータに対応した駆動検出手段からの駆動検出信号を前記中立検出器から の中立検出信号を受信してから所定時間を経過したのちでも受信したことを判別 した時には規制信号を出力する判別器とを設け、この規制信号によって規制装置 を作動させ、少なくとも操作レバーが中立位置にあるにも係わらず駆動されてい る油圧アクチュエータの駆動を、停止するよう構成したことを特徴としている。

【００１２】

【作用】

操作中の操作レバー21を中立位置に戻したときに、方向切換え弁が中立位置に 戻らない場合について、起伏シリンダ６を制御する方向切換え弁に例をとって説 明する。起伏シリンダ６を制御操作する操作レバー21を中立位置に戻すと、まず 中立検出器28から中立検出信号が出力され、判別器に伝達される。方向切換え弁 が中立位置に戻っていないため、起伏シリンダ６は依然として駆動され続けてい る。そこで駆動検出手段は、伸縮ブーム５の起伏角を検出する起伏角検出器12が 検出した現在値から、伸縮ブーム５が起伏シリンダ６によって起伏駆動されてい ることを検出し、駆動検出信号を判別器に出力する。判別器は中立検出信号を受 信してから所定時間を経過したのちでも、駆動検出信号を受信しているので規制 信号を出力し、この規制信号によって規制装置を作動させ、起伏シリンダ６の駆 動を停止する。つまり伸縮ブーム５の起伏駆動が停止するのである。

【００１３】

【実施例】

図１および図２に基いて移動式クレーンに例をとって説明する。 従来の技術として図２および図３で用い説明した符号１〜９、11〜14、21、23 〜28、35、37、38、Ａは、同義であるから説明を省き同符号を用いる。 41は方向切換え弁、42は駆動検出手段、43は判別器である。方向切換え弁41は 、操作レバー21部から出力される電気信号によりソレノイド操作され切換わるリ モートコントロール型の四方向三位置切換え弁としている。 駆動検出手段42は、長さ検出器11、起伏角検出器12、ウインチ回転検出器13、 旋回角検出器14によって検出されたそれぞれの検出信号によって前記各油圧アク チュエータが駆動されているかどうかを検出する演算を行い駆動されている場合 には駆動検出信号を出力するようになっている。判別器43は、中立検出信号を出 力した当該中立検出器28に対応する油圧アクチュエータに対応した駆動検出手段 42からの駆動検出信号を前記中立検出器28からの中立検出信号を受信してから所 定時間を経過したのちでも受信したことを判別した時には規制信号を出力するよ う構成されている。規制装置は、連通用回路35と電磁弁27およびリリーフ弁25に よって構成されている。

【００１４】 作用について、起伏シリンダ６を制御する方向切換え弁41に例をとって説明す る。 まず中立位置にある起伏操作用操作レバー21を操作した場合、操作レバー21部 から方向切換え弁41を切換えるよう出力される電気信号により方向切換え弁41が 切換わり、油圧ポンプ23からの圧油が起伏シリンダ６に給排制御される。このと きには中立検出器28から中立検出信号が出力されないため、判別器43におけるＡ ＮＤ論理が成立しない。したがって判別器43は規制信号を出力しないため、電磁 弁27が連通側に作動しないので、リリーフ弁25はリリーフしない。そこで操作レ バー21による通常の操作によって起伏シリンダ６は通常の駆動をされ、伸縮ブー ム５の起伏作動が自在にできるのである。

【００１５】 つぎに操作中の起伏操作用操作レバー21を中立位置に戻した場合、操作レバー 21部から方向切換え弁41を中立位置にするよう出力される電気信号により方向切 換え弁41が中立位置に戻り、油圧ポンプ23からの圧油は起伏シリンダ６に給排さ れなくなる。そこで起伏シリンダ６の駆動が停止され、伸縮ブーム５の起伏作動 が停止される。この状態では、中立検出器28から中立検出信号が出力されるもの の、伸縮ブーム５の起伏作動が停止しているため、起伏角検出器12の検出信号が 変化せず、駆動検出手段42から駆動検出信号が出力されないので、判別器43にお けるＡＮＤ論理は成立していない。

【００１６】 ところで操作中の操作レバー21を中立位置に戻したときに、方向切換え弁41が ごみかみあるいは流体固着現象を起こし中立位置に戻らない場合について説明す る。操作レバー21を中立位置に戻すと、中立検出器28から中立検出信号が出力さ れ、判別器43の入力側に伝達される。操作レバー21部から方向切換え弁41を中立 位置にするよう電気信号が出力されているものの方向切換え弁41が中立位置に戻 っていないため、方向切換え弁41のポンプポートから油圧ポンプ23の圧油が起伏 シリンダ６に給排制御されるので、起伏シリンダ６は駆動され続け、伸縮ブーム ５の起伏角が変化している。駆動検出手段42は、起伏角検出器12によって検出さ れた現在値から伸縮ブーム５の起伏作動がされていることを演算により検出し、 駆動検出信号を判別器43に出力する。この駆動検出のための演算は、起伏角検出 器12によって検出された現在値ａを一時記憶しておき、現在値ａを検出した時か ら所定の微小時間後の起伏角検出器12によって検出された現在値ｂを、一時記憶 した現在値ａと比較し、同一値でなければ駆動していると判定するようにすれば 簡単に行えるものである。

【００１７】 判別器43は、中立検出器28から出力された中立検出信号を受信してから所定時 間を経過したのちでも伸縮ブーム５の起伏作動の駆動検出信号を受信するため、 ＡＮＤ論理が成立し、規制信号を連通用回路35に出力する。所定時間とは、操作 レバー21を中立位置にしたのち方向切換え弁41が中立位置に復帰するまでに必要 な作動遅れ時間以上の適当な時間を示す。判別器43からの規制信号は一旦出力さ れると、別途解除操作をしなければ出力が保持されるよう保持回路を持たせてい る。電磁弁27は、連通用回路35を介して規制信号を受信すると連通側に作動する ため、ベント回路26が開放されリリーフ弁25は油路24の圧油をタンク37に開放す る。そこで油圧ポンプ23からの圧油が方向切換え弁41に供給されなくなり、した がって操作レバー21を中立位置に戻したときに方向切換え弁41が中立位置に戻ら ない故障が発生した場合でも、起伏シリンダ６の駆動が停止する。前記の保持回 路を持っているので、判別器43からの規制信号によって起伏シリンダ６の駆動が 停止し駆動検出信号が途絶えても起伏シリンダ６が再度駆動されることがなく、 起伏シリンダ６の駆動、停止を繰り返すチャタリングは発生しない。そこで伸縮 ブーム５の起伏作動はいったん停止すると停止状態を維持するので、重大な事故 に至ることがなく安全なのである。

【００１８】 また操作レバー21を中立位置に戻したときに方向切換え弁41が中立位置に戻っ ていても圧油が漏れ込む故障も考えられるが、そのような故障が発生して起伏角 が変化すると、本考案によれば起伏シリンダ６の駆動が停止するので、安全であ る。

【００１９】 さらに駆動検出手段42は、従来からモーメントリミッタ装置38で常時使用して いる長さ検出器11、起伏角検出器12、ウインチ回転検出器13、旋回角検出器14に よって検出されたそれぞれの現在値を用いて上述のように簡単に油圧アクチュエ ータが駆動されているかどうかを判別するようになっており、中立検出器28は、 従来からのモーメントリミッタ装置38において転倒モーメントあるいは作業範囲 規制をするときに作動方向を検出するため操作レバー21の操作方向を検出してい る操作信号の反転をすることで構成できる。そして従来からモーメントリミッタ 装置38は、規制信号を出力しこの規制信号で各油圧アクチュエータの一部または 全部の駆動を停止するよう構成されていたものである。 よって従来のモーメントリミッタ装置38に駆動検出手段42と判別器43を追加す るだけで簡単に本考案の作業車における方向切換え弁の安全装置が構成できるの である。

【００２０】 上記説明では、駆動検出手段42は駆動検出のための演算を常時行うものとして 説明したが、判別器43が中立検出器28から出力された中立検出信号を受信してか ら所定時間を経過したのちに駆動検出のための演算を起動するようにしてもよい 。 また中立検出器28は、操作レバー21の中立を直接検出するものでもよいし、操 作レバー21部から方向切換え弁41に至るソレノイド操作信号あるいは油圧または 空圧パイロット操作信号を検出するものでもよい。 以上の説明では起伏シリンダ６に例をとって説明したが、旋回台４の旋回用油 圧モータ、伸縮ブーム５の伸縮シリンダ、ウインチ７の駆動用油圧モータ等の他 の油圧アクチュエータにも適用できることは言うまでもないことである。

【００２１】

【考案の効果】

以上の如く構成した本考案の作業車における方向切換え弁の安全装置は、作業 車に従来から備わっている検出器と安全装置を利用して、油圧アクチュエータの 暴走を防止することができる安全装置を簡単に提供できるので、その効果が大き いものである。とくに本考案の作業車における方向切換え弁の安全装置は、各油 圧アクチュエータの駆動を各検出器から直接検出するようにしたものであるから 、各油圧アクチュエータの暴走を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の作業車における方向切換え弁の安全装
置の説明図である。

【図２】移動式クレーンの説明図である。

【図３】従来の作業車における方向切換え弁の安全装置
の説明図である。

【符号の説明】

21 操作レバー 28 中立検出 器 38 モーメントリミッタ装置 41 方向切換 え弁 42 駆動検出手段 43 判別器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両上に旋回自在な旋回台と、旋回台に
   起伏自在な伸縮ブームを設け、旋回台の旋回駆動用、伸
   縮ブームの伸縮駆動用、および伸縮ブームの起伏駆動用
   等の各油圧アクチュエータを、油圧ポンプからの圧油を
   方向切換え弁を介して給排制御することにより駆動させ
   るようにした移動式クレーンや高所作業車等の作業車で
   あって、 とくに前記方向切換え弁を操作レバーによりソレノイド
   操作あるいは油圧または空圧パイロット操作されるリモ
   ートコントロール型の方向切換え弁とし、前記各油圧ア
   クチュエータによって駆動される伸縮ブームの長さ、伸
   縮ブームの起伏角、旋回台の旋回角等のそれぞれの現在
   値を検出し検出信号を出力する各検出器と、これら各検
   出器からの検出信号を用いて演算した転倒モーメントあ
   るいは作業範囲に関する演算値と前記検出信号を用いて
   予め記憶しておいた値からあるいは演算によって現在の
   作業車の稼働姿勢に対応した転倒モーメントあるいは作
   業範囲の規制値とを求め演算値が規制値を越える場合に
   は規制信号を出力するモーメントリミッタ装置と、前記
   規制信号で前記各油圧アクチュエータの一部または全部
   の駆動を停止する規制装置とによって構成してある作業
   車において、 操作レバーが中立位置にあることを検出し中立検出信号
   を出力する中立検出器と、前記検出器からの検出信号に
   よって前記各油圧アクチュエータが駆動されているかど
   うかを検出する演算を行い駆動されている場合には駆動
   検出信号を出力する駆動検出手段と、中立検出信号を出
   力した当該中立検出器に対応する油圧アクチュエータに
   対応した駆動検出手段からの駆動検出信号を前記中立検
   出器からの中立検出信号を受信してから所定時間を経過
   したのちでも受信したことを判別した時には規制信号を
   出力する判別器とを設け、この規制信号によって規制装
   置を作動させ、少なくとも操作レバーが中立位置にある
   にも係わらず駆動されている油圧アクチュエータの駆動
   を、停止するよう構成したことを特徴とする作業車にお
   ける方向切換え弁の安全装置。