JPH05278995A - クレーンのブームバックストップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブームの反転を防止するための油圧シリンダ
の最大圧力を、実際に検出された反転モーメントに応じ
て制御することにより、ブームに不必要な力が作用しな
いようにする。 【構成】 ブームに作用する反転モーメントを検出し、
この検出された反転モーメントに応じて、シリンダ圧力
制御弁１４の設定圧を変えてシリンダ９の最大圧力を制
御する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はラチスブームを備えたク
レーンにおいて、ブームの後方への反転を防止するブー
ムバックストップ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のブームバックストップ装置は、
一般に、筒状のバックストップ本体に、ブームを前方に
押すための推力を発生する手段を組み込んで構成され
る。

【０００３】従来、上記推力発生手段として、一般的な
バネに代えて油圧シリンダを用いたものが公知となって
いる（たとえば特公昭５５−３７４８０号公報参照）。

【０００４】この油圧シリンダ式のブームバックストッ
プ装置を用いたクレーンを図４に示している。

【０００５】これを説明すると、クレーンの上部旋回体
１にブーム２がブームフットピン３によって起伏可能に
取付けられ、このブーム２が、マスト４とサスペンショ
ン５とブーム起伏ロープ６とによって支持され、かつブ
ームフットピン３を中心として起伏作動する。

【０００６】ブームバックストップ装置７は、バックス
トップ本体８の下側に油圧シリンダ９が連結されて成
り、油圧シリンダ９の基端部が上部旋回体１に水平軸ま
わりに回動可能に取付けられている。また、バックスト
ップ本体８の上端は、ブーム背面に接離可能となってお
り、所定のブーム角度（対地角度）以上でブーム背面に
接触する。

【０００７】そして、吊り荷を下した際の反動や前方か
らの風等によってブーム２に後方への転倒モーメント、
すなわち反転モーメントが作用した場合に、油圧シリン
ダ９がこの反転モーメントに対抗し、ブーム２を前方に
押し戻す作用をなす。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、ブーム２の反
転は、ブーム角度が小さい範囲（ブーム２および吊り荷
の重量によって十分大きな前倒れモーメントが作用する
角度範囲）では起こらず、ある角度以上の範囲で発生す
る。

【０００９】そこで、従来は、ブーム角度に応じて油圧
シリンダ９の圧力を大小制御していた。

【００１０】ところが、このようにブーム角度が大きく
なるほどシリンダ圧力（ブーム前押し力）を高くする従
来の方式によると、ブーム角度が大きい状態で荷を吊る
と、大きな前押し力に、この吊り荷による前倒れモーメ
ントが加わってブーム２に大荷重が作用し、ブーム２、
サスペンション５、ブーム起伏ロープ６の損傷等を招く
おそれがあった。

【００１１】そこで本発明は、ブームに不必要な力が作
用するおそれがないクレーンのブームバックストップ装
置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ブー
ムを前方に押す推力を発生する手段として油圧シリンダ
が用いられたクレーンのブームバックストップ装置にお
いて、上記油圧シリンダの最大圧力を制御するシリンダ
圧力制御弁と、上記ブームの反転モーメントを検出する
反転モーメント検出手段と、この反転モーメント検出手
段によって検出された反転モーメントに基づいて必要な
シリンダの圧力を演算しこの演算された圧力を上記シリ
ンダ圧力制御弁に指令する制御手段とを具備してなるも
のである。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、シリンダ圧力制御弁が、油圧シリンダの最大圧力を
設定するパイロット式リリーフ弁と、制御手段からの信
号に基づいてこのリリーフ弁の設定圧を変化させる電磁
比例減圧弁とによって構成されたものである。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１の構成におい
て、シリンダ圧力制御弁が、油圧シリンダの最大圧力を
高圧に設定する高圧リリーフ弁と、同シリンダ最大圧力
を低圧に設定する低圧リリーフ弁と、これら両リリーフ
弁の一方を選択する選択弁とによって構成されたもので
ある。

【００１５】

【作用】上記構成によると、ブーム角度ではなく、実際
に検出された反転モーメントに応じて油圧シリンダの最
大圧力（以下、最大シリンダ圧力という）が制御される
ため、ブーム角度が大きい状態でも反転モーメントが小
さければ最大シリンダ圧力も低くなる。

【００１６】従って、大ブーム角度状態で荷を吊って
も、ブームに不必要な力が作用するおそれがない。

【００１７】また、請求項２の構成によると、電磁比例
減圧弁によってリリーフ弁のリリーフ圧、すなわち最大
シリンダ圧力を無段階に制御できるため、反転モーメン
トに対応した高精度の制御を行うことができる。

【００１８】一方、請求項３の構成によると、高、低圧
の切換えのみでよいため、制御が容易で、かつ、油圧回
路構成が簡単ですむ。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。

【００２０】第１実施例（図１，図２および図４参照） ブームバックストップ装置７の油圧シリンダ９と、油圧
源としての油圧ポンプ１０との間に電磁切換弁１１が設
けられるとともに、この電磁切換弁１１とシリンダ９と
を結ぶ圧油供給管路１２にシリンダ圧を検出する圧力ス
イッチ１３が接続されている。

【００２１】この圧力スイッチ１３は、予め設定された
圧力範囲の下限値でオンとなり、このオン信号により、
電磁切換弁１１がオフ位置ロからオン位置イに切換わっ
てポンプ１０からの吐出油がシリンダ９に供給される。
そして、シリンダ圧が設定圧力範囲の上限値に達する
と、圧力スイッチ１３がオフとなり、このオフ信号によ
り電磁切換弁１１がオフ位置ロに戻ってシリンダ９への
油の供給が停止する。

【００２２】この作用により、シリンダ９の最低圧力が
一定に保持される。

【００２３】なお、図４のブームバックストップ装置７
は、通常、左右両側に設けられるが、ここでは説明の便
宜上、片側のみを図示し、図１でもシリンダ９を一つだ
け示している。

【００２４】圧油供給管路１２には、シリンダ圧力を制
御するシリンダ圧力制御弁１４が接続されている。

【００２５】このシリンダ圧力制御弁１４は、油圧パイ
ロット式のリリーフ弁１５と、このリリーフ弁１５のベ
ントラインに接続された電磁比例減圧弁１６とから成
り、この電磁比例減圧弁１６の二次圧によってリリーフ
弁１５の設定圧が制御され、この設定圧（リリーフ圧）
が最大シリンダ圧力、すなわち反転モーメントが作用し
たときにブーム２を前方に押し戻す力となる。１７は電
磁比例減圧弁１６の一次圧源である。

【００２６】電磁比例減圧弁１６の二次圧は、図２に示
す弁コントローラ１８によって制御され、この弁コント
ローラ１８は、図２，４に示す荷重検出器１９からの信
号に基づく図２の制御部２０によって制御される。

【００２７】荷重検出器１９は、ブーム起伏ロープ６に
作用する張力（ブーム２の反転モーメントが大きいほど
小さくなる）を検出し、この検出信号が制御部２０に入
力される。

【００２８】この制御部２０は演算部２１と出力部２２
とから成り、まず演算部２１で、上記検出されたロープ
張力からブーム２の反転モーメントを演算し、得られた
反転モーメントから、同モーメントに対抗しうるシリン
ダ圧力を演算する。

【００２９】そして、この演算で求められたシリンダ圧
力が、出力部２２で電気信号に変換され、弁コントロー
ラ１８に電磁比例減圧弁１６に対する二次圧指令信号と
して送られる。

【００３０】これにより、ブーム２に反転モーメントが
作用した場合に、リリーフ弁１５の設定圧（最大シリン
ダ圧力）がその反転モーメントの大きさに応じた値に自
動的に制御される。

【００３１】このように、ブーム角度ではなく、実際に
作用する反転モーメントに応じて最大シリンダ圧力を制
御するため、ブーム角度が大きい状態で荷を吊った場合
でも、反転モーメントが作用しなければ、最大シリンダ
圧力はリリーフ弁１５の最低設定圧に保たれるため、ブ
ーム２に不必要な前押し力が作用するおそれがない。

【００３２】なお、ブーム２の反転は、クレーン作業の
停止時（エンジン停止時を含む）にも前方からの強風に
よって発生するおそれがある。

【００３３】そこで、図１に示すように、シリンダ圧力
制御弁１４の上流側に、クレーン作業時以外はオフとな
る電磁開閉弁２３（たとえばクレーン作業用のリモコン
弁の操作によってオンとなる）が設けられるとともに、
圧油供給管路１２に、設定圧がシリンダ圧力制御弁１４
の最大圧よりも大きい最大圧力設定用リリーフ弁２４が
設けられ、クレーン作業時以外にはシリンダ圧力が同リ
リーフ弁２４の設定圧に設定されてブーム２の反転が防
止される。

【００３４】図１中、２５は圧油供給管路１２に設けら
れたチェック弁、２６は同管路１２の圧力を安定化させ
るためのアキュムレータである。

【００３５】第２実施例（図３参照） 第１実施例との相違点のみを説明する。

【００３６】この第２実施例では、シリンダ圧力制御弁
２７が、低圧リリーフ弁２８と、高圧リリーフ弁２９
と、これら両リリーフ弁２８，２９の一方を選択する３
位置電磁切換式の選択弁３０とによって構成されてい
る。

【００３７】選択弁３０は、第１実施例の制御部２０に
相当する制御部からの指令信号に基づく弁コントローラ
（いずれも図示しない）からの制御信号によって切換わ
り作動し、反転モーメントが、予め設定された基準値未
満のときは低圧選択位置イに、基準値以上のときは高圧
選択位置ロに、またクレーン作業時以外は中立位置ハに
それぞれセットされる。

【００３８】そして、低圧選択位置イでは低圧リリーフ
弁２８が、高圧設定位置ロでは高圧リリーフ弁２９がそ
れぞれ選択され、最大シリンダ圧力が、この選択された
リリーフ弁２８または２９の設定圧に制御される。

【００３９】また、中立位置ハでは最大シリンダ圧力
が、第２実施例同様、最大圧設定用リリーフ弁２４の設
定圧となる。

【００４０】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、ブー
ムに作用する反転モーメントを検出し、この検出された
反転モーメントに応じて最大シリンダ圧力を制御する構
成としたから、ブーム角度が大きい状態でも反転モーメ
ントが小さければ最大シリンダ圧力も低くなる。

【００４１】従って、ブーム角度が大きい状態で荷を吊
っても、ブームに不必要な力が作用せず、ブーム、サス
ペンション、ブーム起伏ロープの損傷等を招くおそれが
ない。

【００４２】また、請求項２の発明によると、電磁比例
減圧弁によってリリーフ弁のリリーフ圧、すなわち最大
シリンダ圧力を無段階に制御できるため、反転モーメン
トに対応した高精度の制御を行うことができる。

【００４３】一方、請求項３の発明によると、高、低圧
の切換えのみでよいため、制御が容易、かつ、油圧回路
構成が簡単ですむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す油圧回路図である。

【図２】同実施例の制御ブロック構成図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す油圧回路図である。

【図４】両実施例にかかるブームバックストップ装置が
組み込まれたクレーンの概略側面図である。

【符号の説明】

２ ブーム ７ ブームバックストップ装置 ８ バックストップ本体 ９ 油圧シリンダ １４ シリンダ圧力制御弁 １５ シリンダ圧力制御弁を構成するリリーフ弁 １６ 同リリーフ弁の設定圧を変化させる電磁比例減圧
弁 １９ 反転モーメントを求めるための荷重検出器 ２０ 反転モーメント検出手段と制御手段とを兼ねる制
御部 ２１ 制御部の演算部 ２２ 制御部の出力部 ２７ シリンダ圧力制御弁 ２８ シリンダ圧力制御弁を構成する低圧リリーフ弁 ２９ 同高圧リリーフ弁 ３０ 同選択弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームを前方に押す推力を発生する手段
   として油圧シリンダが用いられたクレーンのブームバッ
   クストップ装置において、上記油圧シリンダの最大圧力
   を制御するシリンダ圧力制御弁と、上記ブームの反転モ
   ーメントを検出する反転モーメント検出手段と、この反
   転モーメント検出手段によって検出された反転モーメン
   トに基づいて必要なシリンダの圧力を演算しこの演算さ
   れた圧力を上記シリンダ圧力制御弁に指令する制御手段
   とを具備してなることを特徴とするクレーンのブームバ
   ックストップ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクレーンのブームバック
   ストップ装置において、シリンダ圧力制御弁が、油圧リ
   ンダの最大圧力を設定するパイロット式リリーフ弁と、
   制御手段からの信号に基づいてこのリリーフ弁の設定圧
   を変化させる電磁比例減圧弁とによって構成されたこと
   を特徴とするクレーンのブームバックストップ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のクレーンのブームバック
   ストップ装置において、シリンダ圧力制御弁が、油圧シ
   リンダの最大圧力を高圧に設定する高圧リリーフ弁と、
   同シリンダ最大圧力を低圧に設定する低圧リリーフ弁
   と、これら両リリーフ弁の一方を選択する選択弁とによ
   って構成されたことを特徴とするクレーンのブームバッ
   クストップ装置。