JPH0453796B2 - - Google Patents

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、その動力伝達装置ｍ中に多板式の
入力調節クラツチ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
る仕組みになつている。

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
になつている場合に、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つている。
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１を荷重ｐの上昇が止まる位置迄戻す。

この操作レバー１の操作角度がトルクコンバー
タｔのストール点（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は宙吊り状態となつて停止する。こ
こで一旦機械式ブレーキ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１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。

この操作レバー１をその荷重のストール点の位
置に合わせるに当つては、運転者は操作レバー１
を手動で操作し、その操作量を油圧、空気圧又は
電圧等によつてトルクコンバータｔに伝達し、そ
の入力調節クラツチ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、入力調節クラツ
チｓの制御のための操作レバー１の操作位置の位
置決めは、結局操作者が目安で行つている。

［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つて変
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つ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つてい
るから、操作レバー１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
つているので操作に多少時間を要し、荷重の種類
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
服すべく種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、この操作量の変
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ユータを設け、該コンピユー
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図のブロツク図に
従つて説明すれば、原動機と巻上げウインチを結
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置は、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）によつ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ユ
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
する操作レバーがあつて、このレバーは巻上げ及
び巻下げ用のポテンシヨメータ各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つて
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
号に見合つ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ユ
ーターに送る。

コンピユ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。

更にコンピユータは記憶された信号に基ずき速
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
つて、操作レバーの操作角度に応じて出力する操
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
る操作電流によつ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
ると同時にコンピユータにも送られる。一方、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ユータに送られる。

コンピユータは、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ずき速
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
ス電圧によつて、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つ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
シヨメータによつて、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変換器を経てコンピユー
タにもおくる。

(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
ラツ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、入力調節クラツチは操作
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つて変化し、
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つて規定される。第６
図はベース電圧とレバー角度との関係を示す。

第６図に従つて説明をすると、ベース電圧が
最低値の場合はレバーの中立点（レバー角度＝
０）から角度の変化に従つ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
ンシヨ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
態になつて停止する。

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、同じレバー操作で同等な制御が可能と
なる。

ベース電圧はコンピユータから送られる信号
により設定される。

(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つた信号（例
えばパルス信号）を発信しコンピユータに送
る。

(5) コンピユータ コンピユ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つて、コンピユータ
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。従つて同重量の荷
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置にお
いては、操作レバーの操作によつて速度加減用増
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つて規定
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。また規定された点以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
動かせばよく、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が起状ロー
プ１４ｂによつ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ツチ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ツチ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はベルト又はチエ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操作レバー
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、途中にフツクブロツク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ユータ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
してコンピユータ１１におくるＡ／Ｄ変換器１
２、コンピユータ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。

一方トルクコンバータ５には、入力調節クラツ
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
作電流によつて遠隔操作される。

こうして入力調節クラツチ５ａの操作油圧回路
５ｂの油圧を調節しクラツチ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
当たつては、前記のように巻上げドラム３のクラ
ツチ３ａを切つてブレーキ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、フツ
クブロツク１５を下ろしブレーキ３ｂをかけてド
ラム３を一旦止め、フツクブロツク１５に荷重ｐ
をかけ、クラツチ３ａを入れた後ブレーキ３ｂを
弛め、操作レバー７を中立位置から上げの側に操
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、一旦停
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、コンピユータ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
中立位置からその点迄は、トルクコンバータ５の
出力軸は停止している。

従つてこれ以後は荷重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置
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を掛けクラ
ツチ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、クラツチ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
クラツチ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働
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は操作レバー７の操作角度に見合つた速度
で降下する。

再び上げるには、上記と同様なドラムクラツ
チ、ドラムブレーキの操作をした後操作レバー７
を上げの側に操作して、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、それに見合つた速度で上昇する。

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ヨ（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
ンシヨ（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つて速度調
整が可能で、速度制御が容易となる。

また以上の説明では操作レバー７の構成要素で
あるポテンシヨメータは２個として述べたが、１
個でも同様な機能を持たすことができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明は、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つていなかつたのに対
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
連結したブロツク図、第６図は操作レバーの特性
図。 図中、１……機体、１ａ……運転室、２……ジ
ブ、３……巻上げドラム、３ａ……クラツチ、３
ｂ……ブレーキ、４……原動機、５……トルクコ
ンバータ、５ａ……入力調節クラツチ、５ｂ……
操作油圧回路、６……動力伝達装置、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
ユータ、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……フツクブロツク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   を受信するコンピユータを設け、該コンピユータ
   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。