JPH0192200A - 巻上げ装置におけるトルクコンバータの制御装置 - 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］ この発明はジブクレーン、移動式クレーン等の巻上げ装
置における動力伝達装置に用いられているトルクコンバ
ータの制御装置に関するも　　゛のであり、吊り荷重の
大きさに応じてトルクコンバータを容易な操作で能率よ
く安全に制御することを目的とする。

［従来の技術］ エンジン又は、モータを原動機ａとする最近のクレーン
の巻上げ装置を示せば第１図及び第　　　　−２図の通
りであり、その動力伝達袋Ｋｍ中に多板式の入力調節ク
ラッチＳ付のトルクコンバー　　　−タｔを介在させ、
吊り荷重ｐの重量に応じて原動機ａからの入力トルクを
変換して巻上げドラムｄに伝達する仕組みになっている
。

このようなトルクコンバータ組込みの巻上げ装置におけ
る通常の巻上げ作業の過程において一定高さに吊上げた
荷重ｐを更に高く吊上げたり、あるいは下ろしたり、又
は荷重ｐを一定高さに吊上げた状態で機体Ｆを旋回した
後、荷重ｐを下ろしたりするときのように、既に荷重ｐ
が一時宙吊りになっている場合に、その位置を変更する
作業が発生する。

従来では、これを次のようにして行っている。

すなわち、トルクコンバータの出力トルクの加減は操作
レバー１で行うので、荷重ｐを一定高さに吊上げたとこ
ろで荷重ｐを停止するには、操作レバーｌを荷重ｐの上
昇が止まる位置迄戻す。

゛　この操作レバーｌの操作角度がトルクコンバータ先
のストール点くトルクコンバータの出力トルクと荷重の
吊上げに必要な負荷トルクとが等しくなり、原動機の回
転数の如何にかかわらずトルクコンバータの出力軸の回
転数が零になる点）であれば、荷重ｐは宙吊り状態とな
って停止する。ここで−旦機械式ブレーキｂをかけて巻
上げ動作は終わる。

次いで吊り荷重を上下するには、先ず操作レバーｌをそ
の荷重のストール点の位置に合せ、機械式ブレーキを弛
め荷重ｐを宙吊り状態にした後、トルクコンバータの出
力トルクを加減して荷重ｐを上げ下げする。

この程作レバーｌをその荷重のストール点の位置に合わ
せるに当っては、運転者は操作レバーｉを手動で操作し
、その操作量を油圧、空気圧又は電圧等によってトルク
コンバータｔに伝達し、その入力調節クラッチＳの滑り
率を加減して、原動機ａの入力トルクを制御するが、入
力調節クラッチＳの制御のための操作レバーｌの操作位
置の位置決めは、結局操作者が目安で行っている。

［発明が解決しようとする問題点］ このストール点は荷重の重量の大小によって変化し、又
同形式のトルクコンバータでもその特性は夫々多少の相
違があって操作レバーのストール点の位置を予め特定す
ることは困難である。

そして操作レバーの位置決めは目安で行っているから、
操作レバーｌをストール点以下に合せていた場合は、ブ
レーキｂを弛めると荷重ｐが降下し始め、逆にストール
点以上に合せていた場合には、ブレーキｂを弛めると直
ちに荷重ｐが上昇してしまい、ブレーキ外しすなわち荷
重を宙吊り状態にすること−には熟練を要する上、荷重
の大小に見合うストール点は操作レバーの操作全域にわ
たっているので操作に多少時間を要し、荷重の社類が多
い場合には煩雑で、作業能率が低下し、又安全性の面で
も良好とは云えない。

トルクコンバータを装備したジブクレーン等は多くの長
所を持つために、この操作上の難点を克服すべく社々の
提案がなされているが、本発明も上記の欠点を解消すべ
く工夫されたもので、操作が容易で能率的しかも安全性
が確保できる制御装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は前述の問題点を解決するための手段として、原
動機と巻上げ手段を連結する動力伝達装置にトルクコン
バータを介在させ、速度加減用増幅器を介してトルクコ
ンバータの操作回路を操作し巻上げ動作を制御する操作
手段を備え、トルクコンバータを制御して荷重の上げ下
げ及び宙吊り停止の動作を行う巻上げ装Ｔにおいて、ト
ルクコンバータの出力軸にはその軸の回転が停止したこ
とを検出し、その検出信号を発信する速度検出器を設け
、また前記操作手段から、その操作量の変化を示す信号
を、前記速度加減用増幅器と同時に受信するとともに、
前記速度検出器からの検出信号を受信するコンピュータ
を設け、該コンピュータは、前記操作手段から受信した
信号のうち、前記速度検出器からの信号により特定され
るトルクコンバータ出力軸停止時点の信号のみを取込み
記憶し、その記憶した信号に基ずき、“前記速度加減用
増幅器に、そのベース電圧を設定する信号を送るように
構成したものである。

本発明をさらに具体的に第５図のブロック図に従って説
明すれば、原動機と巻上ウィンチを結合する動力伝達装
置にトルクコンバータを介在させ、トルクコンバータを
制御して荷重の上げ下げ及び宙吊り停止の動作を行う巻
上げ装：は、トルクコンバータを制御する油圧（又は空
圧）の操作回路をもち、その回路には、通常、電気（又
は作動流体）によって遠隔操作をする制御弁（例えば電
磁比例減圧弁）が組込まれている。

トルクコンバータの出力軸にはその軸の回転が停止した
ことを検出し、更にそのことをコンピューターに発信す
る速度検出器（例えばエンコーダ）を装備する。

一方クレーンの運転室には、巻上げ動作を制御する繰作
レバーがあって、このレバーは巻上げ及び巻下げ用のポ
テンショメータ各１個を装備し、レバーはこれらにより
レバー角度の変化によって発信する電気信号の電圧を規
定することができる。

速度加減用増幅器は操作レバーから受信した信号に見合
った操作電流を出力してトルクコンバータ操作回路の電
磁比例減圧弁を操作する。

又操作レバーは速度加減用増幅器に送信すると同時に同
等の信号をＡ／Ｄ変換器を経てコンピューターに送る。

コンピューターは送られて来る信号のうちから、トルク
コンバータの出力軸が停止した時点のもののみを取込み
記憶する。

更にコンピュータは記憶された信号に基すき速度加減用
増幅器のベース電圧を設定する信号をＤ／Ａ変換器を経
て増幅器に発信する。

速度加減用増幅器は設定されたベース電圧によって、操
作レバーの操作角度に応じて出力する繰作電流を規定す
る。操作レバーから受信する信号の電圧がベース電圧に
達する迄は出力操作電流は一定となり、それ以上の電圧
の信号に対しては出力電流は増加（巻下げの場合は減少
）する。

このようにして速度加減用増幅器から出力される繰作電
流によってトルクコンバータの操作油圧回路の電磁比例
減圧弁を操作してトルクコンバータの速度制御を行うの
である。

［作用］ 本発明の作用は次のとおりである。

操作手段を運転者が操作すると、その操作量の変化を示
す信号が速度加減用増幅器を介してトルクコンバータの
操作回路に送られ、トルクコンバータが制御されて、原
動機の動力が動力伝達装置により巻上げ手段に伝達され
、荷重の上げ下げ宙吊り停止の動作が行われる。

前記操作手段の操作に基づく操作量の変化を示す信号は
、トルクコンバータの操作回路に送られると同時にコン
ピュータにも送られる。−方、トルクコンバータの出力
軸に設けられた速度検出器は、その出力軸の回転が停止
したことを検出し、その検出信号もコンピュータに送ら
れる。

コンビ風−夕は、前記操作手段から受けた信号のうち、
前記速度検出器からの信号により特定されるトルクコン
バータ出力軸停止時点の信号のみを取り込み記憶し、そ
の記憶した信号に基すき速度加減用増幅器のベース電圧
を設定する信号を同増幅器に送り、同増幅器は、その設
定されたベース電圧によって、操作手段の操作量に応じ
て出力する操作電流を規定する。

さらに各部材相互の関係をより一層具体的に説明する。

１〉トルクコンバータの操作レバー レバーの操作角度によって規定される電気信号を、速度
加減用増幅器に送る。操作レバーは、付設された巻上げ
用及び巻下げ用のポテンショメータによって、発信する
電気信号を操作レバーの操作角度に相応して、その電圧
を直接的に加減する。この特性を第６図に示す。

一方、操作レバーは増幅器へ発信すると同時に、同じ信
号をＡ／Ｄ変換器を経てコンビ二一夕にもおくる。

２）トルクコンバータの操作回路 トルクコンバータの制御は、その入力調節クラッチを調
節して原動機からの入力トルクを加減することによるが
、入力調節クラッチは操作油圧（または空圧）回路をも
ち、結局その回路の油圧（または空圧）を制御すること
になる。このためにその回路に制御弁（電磁比例減圧弁
）を設け、その操作に速度加減用増幅器より操作電流を
送る。

３）トルクコンバータの速度加減用増幅器操作レバーか
ら送られた信号を増幅してトルクコンバータの操作油圧
回路に設けられた電磁比例減圧弁の操作電流を出力する
。操作電流は操作レバーの操作角度の変化によって変化
し、それが如何様に増幅器から出力されるかは、そのベ
ース電圧の設定によって規定される。第６図はベース電
圧とレバー角度との関係を示す。

第６図に従って説明をすると、ベース電圧が最低値の場
合はレバーの中立点くレバー角度−〇）から角度の変化
に従って操作電流が出力される。ベース電圧がａ点の値
の場合は初期ポテンショの電圧と等しい点すなわちレバ
ー角度がｂ点迄は出力電流の値は一定である。このこと
はベース電圧がその時の吊り荷重に対するストール点に
相応する値である場合は、その荷重を巻上げるにはレバ
ーの操作角度がｂ点を過ぎて初めて巻上げを開始し、ａ
点の方に進むにつれて巻上げ速度が上昇する。次にレバ
ーをｂ点以下に戻すとストール点となり荷重は宙吊りの
状態になって停止する。

ベース電圧が一定であれば、レバーの操作角度に対する
トルクコンバータの制御は常に同じになり、同じレバー
繰作で同等な制御が可能となる。

ベース電圧はコンピュータから送られる信号により設定
される。　５ ４）トルクコンバータ出゛力軸の速度検出器トルクコン
バータの出力軸には速度検出器が設けられていて、夫々
の荷重に対するストール点すなわち出力軸の回転数が零
となった信号（例えばパルス信号）を発信しコンピュー
タに送る。

５）コンピュータ コンピュータには操作レバーから増幅器に送られると同
じ信号が、Ａ／Ｄ変換器を経て送られる。

一方トルクコンバータ出力軸の速度検出器より送られる
出力軸の回転停止の信号を受信してこの時点の操作レバ
ーの信号のみを取込んで記憶する。

この記憶された信号によって、コンピュータは増幅器の
ベース電圧を設定する信号をＤ／Ａ変換器を経て増幅器
に送る。従って同重量の荷重での作業が続く限り増幅器
のベース電圧を一定に保つことができる。

以上のように各要素が動作するので本装雪においては、
操作レバーの繰作によって速度加減用増幅器から出力さ
れる操作電流で、トルクコンバータの操作油圧回路の電
磁比例減圧弁を遠隔操作し、荷重を吊上げるにはベース
電圧によって規定された点を越すレバーの操作角度で上
昇し、更に角度を大きくすれば荷重の巻上げ速度は上昇
する。また規定された点景下に戻せば荷重の上昇は停止
し宙吊り状態になる。

巻下げの場合はレバーを中立点から逆の方向へ動かせば
よ（、その作用は巻上げの場合と同様である。

クレーン作業は荷重を巻上げ一旦上昇を停止し、宙吊り
状態にする操作が行われるのが一般である。

この操作では、操作レバーの動きは必ずその荷重のスト
ール点の位置を通過する。

本発明は、このときの操作レバーの信号を確実に取込み
それを記憶して、速度加減用増幅器のベース電圧を設定
する。そしてベース電圧が設定されれば、操作レバーの
ストール点の位置が特定されて容易にトルクコンバータ
の制御ができるのである。

［実施例］ 以下、第３図及び第４図を参照の上この発明の実施例に
ついて説明する。

機体１は基台上に旋回自在に配置され、通常のようにそ
の前端には所要長さのジブ２が起伏ロープ１４ｂによっ
て起伏自在に枢支されており、機体１内には、片側に伝
動着脱用のクラッチ３ａを、他側にブレーキ３ｂを備え
た巻上げドラム３が設けられ、その後方にはエンジン又
はモータ等の原動機４、多板式入力調節クラッチ５ａ付
のトルクコンバータ５が配設され、このトルクコンバー
タ５はベルト又はチェン機構及びギヤを含む動力伝達装
置６を介して巻上げドラム３に連結される。

機体前部の運転室１ａ中にはドラム作動用の操作レバー
やトルクコンバータ制御用の繰作レバー７が設けられて
おり巻上げドラム３から延びる巻上げロープ１４ａはジ
ブ頭部の複数のシーブを経て下方に垂れ、途中にフック
ブロック１５を吊持し、その先端はジブ頭部に連結され
ている。

ところで、この発明においてはトルクコンバータ５の出
力軸に速度検出器１０が設けられそして機体１の運転室
１ａ中には速度検出器１０と電気的に接続されたコンピ
ュータ１１、操作レバー７の電気信号を増幅して出力す
る速度加減用増幅器９、操作レバー７の電気信号をデジ
タル量に変換してコンピュータ１１におくるＡ／Ｄ変換
器１２、コンピュータ１１から速度加減用増幅器に送ら
れベース電圧を設定するデジタル信号を、変換するＤ／
Ａ変換器１３が順次に設けられている。

置方トルクコンバータ５には、入力調節クラッチ５ａを
制御する操作油圧回路５ｂが設けられ、それには電磁比
例減圧弁８があり、電気的に接続されている速度加減用
増幅器９から出力される操作電流によって遠隔繰作され
る。

こうして入力調節クラッチ５ａの操作油圧回路５ｂの油
圧を調節しクラッチ５ａの滑り率を加減して原動機４か
らトルクコンバータ５に入力されるトルクを制御するこ
とにより、いわゆるトルクコンバータの速度制御を行う
。

上記のような構成であるから、クレーン作業に当たって
は、前記のように巻上げドラム３のクラッチ３ａを切っ
てブレーキ３ｂを弛め、ドラム３をフリーにして上昇ワ
イヤ１４ａを繰出し、フックブロック１５を下ろしブレ
ーキ３ｂをかけてドラム３を一旦止め、フックブロック
１５に荷重ｐをかけ、クラッチ３ａを入れた後ブレーキ
３ｂを弛め、操作レバー７を中立位量から上げの側に操
作すれば、荷重ｐは巻上げられる。

そして荷重ｐが所定の高さに達すると、−旦停止するた
めに操作レバー７は中立位置方向に戻される。

レバーが戻される間に、トルクコンバータ５の出力軸は
回転数零点に達する。この時の操作レバー７の操作信号
は、コンピュータ１１に取込まれて記憶され、直ちに増
幅器９のベース電圧を設定し、荷重ｐのストール点の位
置が操作レバー７の操作角度区間に特定される。すなわ
ちレバー７の中立位量からその点迄は、トルクコンバー
タ５の出力軸は停止している。

従ってこれ以後は荷重ｐが所定の高さに上昇した所で、
操作レバー７をストール点のレバー位１以下に戻せば、
荷重ｐはブレーキなしで一定の高さに宙吊りされ、然る
後ブレーキ３ｂを掛はクラッチ３ａを外す。

この状態で機体１を、所望の角度旋回した後、荷重ｐを
下ろすには、クラッチ３ａを入れブレーキ３ｂを外せば
、既に述べた作用で荷重ｐは宙吊りの状態になる。

次に操作レバー７を下げの側に操作して、操作角度がス
トール点の位置を過ぎれば、その角度に応じた量の信号
が発信され、これが増幅器９で増幅されて、操作電流が
トルクコンバータ入力調節クラッチ５ａの操作油圧回路
５ｂにある電磁比例減圧弁８に送られ、その油圧を下げ
るように出き、入力調節クラチ５ａの滑り率を大きくし
て、トルクコンバータ５が巻下げの状態に制御され、荷
重ｐは繰作レバー７の操作角度に見合った速度で降下す
る。

再び上げるには、上記と同様なドラムクラッチ、ドラム
ブレーキの操作をした後操作レバー７を上げの側に繰作
して、それがストール点の位置を過ぎれば、荷重ｐは上
昇を始め更に操作角度を大きくすれば、それに見合った
速度で上昇する。

なお、上述の例では、操作レバー７の特性を第６図に示
す初期ポテンショ（実線）の場合で述べたが、ベース電
圧が設定された時点に、二次ポテンショ（破線）のよう
にすることもできる“。この場合はレバー７の中立位置
がストール点の位置となり、レバーの操作角度の全域に
わたって速度調整が可能で、速度制御が容易となる。

「発明の効果］ 以上のようにこの発明では、トルクコンバータを装備し
たクレーン等の巻上げ装置において、従来はトルクコン
バータのストール点の操作レバーの位置を、いわば手探
りで操作し、トルクコンバータの優れた性能を生かし切
っていなかったのに対し、吊り荷重の重量に応じたトル
クコンバータのストール点の操作レバーの位置が、その
都度自動的に特定され、吊り荷重を容易、確実に宙吊り
することができ、操作性が向上すると共に次の動作に迅
速な移行ができて作業能率が高まり、なお安全性の高い
作業を進めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクレーンの側面図、第２図はその平面図
、第３図はこの発明の実施例の側面図、第４図はその平
面図、第５図は装置の構成要素を連結したブロック図、
第６図は操作レバーの特性図。 図中、 １・・・・・・・・・機　休　　　１ａ・・・・・・運
転室２・・・・・・・・・ジ　ブ　　　３・・・・・・
・・・巻上げドラム３ａ・・・・・・クラッチ　　３ｂ
・・・・・・ブレーキ４・・・・・・・・・原動機　　
　５・・・・・・トルクコンバータ５ａ・・・・・・入
力調節クラッチ ５ｂ・・・・・・操作油圧回路 ６・・・・・・・・・動力伝達袋２ ７・・・・・・・・・操作レバー ８・・・・・・・・・電磁比例減圧弁 ９・・・・・・・・・速度加減用増幅器１０・・・・・
・速度検出器 １１・・・・・・コンピュータ １２・・・・・・Ａ／Ｄ変換器 １３・・・・・・Ｄ／Ａ変換器 １４ａ・・・巻上げロープ １４ｂ・・・起伏ロープ １５・・・・・・フックブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原動機と巻上げ手段を連結する動力伝達装置にトルクコ
   ンバータを介在させ、速度加減用増幅器を介してトルク
   コンバータの操作回路を操作し巻上げ動作を制御する操
   作手段を備え、トルクコンバータを制御して荷重の上げ
   下げ及び宙吊り停止の動作を行う巻上げ装置において、
   トルクコンバータの出力軸にはその軸の回転が停止した
   ことを検出し、その検出信号を発信する速度検出器を設
   け、また前記操作手段から、その操作量の変化を示す信
   号を、前記速度加減用増幅器と同時に受信するとともに
   、前記速度検出器からの検出信号を受信するコンピュー
   タを設け、該コンピュータは、前記操作手段から受信し
   た信号のうち、前記速度検出器からの信号により特定さ
   れるトルクコンバータ出力軸停止時点の信号のみを取込
   み記憶し、その記憶した信号に基ずき、前記速度加減用
   増幅器に、そのベース電圧を設定する信号を送るように
   構成したことを特徴とする巻上げ装置におけるトルクコ
   ンバータの制御装置。