JPS5974891A - クレ−ンの遠隔制御装置 - 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】 本発明はクレーンの遠隔制御装置に関する。

クレーンの種々の機能要素、たとえばスイング、フーム
アングル、ロープドラムの精密な制御には細心の注意が
必要である。多くのクレーンにおいてはこれらの機能要
素の制御は油圧クラッチで行なわれるのでこれらのクラ
ッチの係合は精密に制御されなければならない。油圧油
の流れの加減はこれらのクラッチの圧力の加減はどクラ
ッチの係合の制御に対して効果的ではない。それはクラ
ッチの係合の力はクラッチの圧力に直接関係するからで
ある。手動制御レバーて機械的にノットされるようにな
った可変圧力弁は装備が比較的簡単で、種々の圧力の油
圧油をクラッチに送るのに特に効果的である。しかし、
制御レバーと弁との間に機械的な連結材を用いることは
しばしば困難で、必ずピボット連結を含む。これは摩耗
し、潤滑のような頻繁な保守を必要とし、いくつ力Ｓの
部品の定期的な調整およびＣまたは）交換がしばしは必
要である。その上、機械的な制御装置は単一場所から制
御しなければならないという制限がある。成る種のクレ
ーンの設置、たとえば沖合プラットホームにおいては、
揚げ下げする荷を運転者が寓に見ていることがしばしば
望ましい。

たとえば沖合プラットホームの場合には、クレーンを支
えるプラットホームは水（海）面からかなりの高さにあ
る。クレーンで持ち揚げる荷を積んた船は水面の波によ
って鉛直に動く。船および（または）荷の破損を避ける
ためには、荷の引き揚げは船の鉛直運動のピークまたは
その近くにおいて開始することが重要である。それは、
波の影響の下に船が上昇する速度はクレーンが荷を引き
揚げることができる速度よりしばしば速いからである。

したがってクレーンの運転係にとって船と波との関係を
観察すると有利である。この関係は運転係のキャブから
はプラノ］・ホームのデツキによってわかりにくくなる
。

本発明によって、クレーンの制御クラッチの圧力調整を
２つまたはそれ以上の位置から選択的に行なうことがで
き、ピボット連結およびそれに伴なう保守と修理との問
題を最小にし、上記の問題、欠点、または制限を最小ま
たは無くする簡単な制御装置が得られる。

次に図を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図において、たとえば簡単な歯車ポンプのヨウなポ
ンプ凹がタンク０２）から油圧油を導管（１４１を経て
吸引し、加圧した油を導管ｕ８１を経てアノｏ　−ダ弁
口６）に放出する。フィルタ（２０）と圧力逃し弁（２
２）とを導管Ｕ８１に挿入する。圧力逃し弁（２２１は
、導管０８）内の圧力が所定レベルを越えたとき、開い
て導管ｕ８］を導管（２）を経てタンク［１２＋に接続
する。アノローダ弁０６）は逆止め弁（３０）を含む導
管（２８１ｒｅ経てアキュムレータ（２６）に給油する
。アキュムレータシロ）が十分充填されたとき、その圧
力がパイコツ１〜管路ｆ３２１　ｆ　経てアンローダ弁
に伝達され、アンローダ弁ｔ１６１を７７１・させて油
を導管（圓を経て低抵抗でタンク（１２１にもとさせる
。

導管シ８）はまた弁ブロック■のプレシャポート＋３６
１と連通ずる。弁ブロック□□□のプレシャアウトレッ
トポート４■は導管（４４）を経て通常の圧力駆動スプ
リングリリースシュークラッチ（４２１と接続している
。

もう１つのポート＋４６１は油をタンク（１２１の方タ
ケニ流す逆止め弁５０１を含む導管（，１８１を経てタ
ンクｕｚに接続されている。

弁ブロック（３８）にはそれぞれポー１−　（３６，４
０，４６）と接続した３つの内部みぞ（５４，５６，５
８）を持つ主孔（５のがある。計測用ノツチ（６３）を
含む、外面上の周辺みそ（６２）　ｆ持つ大きな弁スプ
ール（６０）が往復運動可能に孔（５２）内にある。み
ぞ（６凶の軸方向の長さは外側のみそＣ５◇とみぞ゛（
５８）との間の間隔より小さいので、スプール（６０）
か孔（５粉の中心位置からいずれかへ動くと、中心のみ
ぞ（５６）は外側のみそ（５４，５８’）のいずれかの
１つたけと連通が可能である。弁フロック關の一部であ
るエンドキャップ（６６）に取り付けられた固定ロッド
（６わがスプール（６０）内の中心の盲孔（６８）には
才っている。ロッド（６４）は多くのシーリングランド
を持っていて、スプール（６０）はロッド（６つに対し
てそれらの間に流体ソールを保って往復運動することが
できる。

スプール（６０）中の通路（７０）が中心孔（６８）と
周辺みぞ（６■との間に延びていて、みぞ（５６）とボ
ー１−　（４０）との中の圧力を中心孔（６８）に連通
させる。通路（７粉がみぞ（５８）　”：；ニスプール
（６ωの左のリング状面に接続する。同しく弁フロック
（３８）の一部であるエンドキャップ（７６）内にある
弱い圧縮ばね（７相がスプール（６０）　ｉ左に押して
いる。

小さな孔（７８）が、エンドキャップ（７ωを貫通して
主孔（５’ｌ）と連通している。小さな弁スプールＣ８
０）が孔（７８）の中でシールを保って７７１〜でき、
付属のロッド（８２）でソレノイド（８４）のアマチュ
アに連結されている。スプール（８０）に、は左の面か
らスプール（８０）の周辺みそ（８８）まで延びた内部
通路（８６）がある。通路（９０）が中央のポート＋４
０１と小さな孔（７８〕の長さの中心付近に延ひている
。他の通路（９わが通路（７２）と小さい孔（７８）と
を接続し、通路（９滲が通路（９２）とソレノイド（８
４）の本体ｌとつくられたチャンバ（９６）とを接続し
ている。ソレノイド（８◇は導線（９８）によって制御
回路（１００）に電気的に接続されている。後にもつと
詳しく説明する制御回路（ｌＯＯ）はソレノイド（８滲
に可変電流を供給する。ソレノイドを流れる電流によっ
て力がロッド（８２）に左向きに作用する。この力は前
記″電流に関係する。

ソレノイド（８滲に電流が流れないときは小さいスプー
ル（８０）は第１図の位置になって孔（７８）の左端は
通路（９乃と連通している。通路（９２）は通路（７２
）を経てみぞ（５８）と連通し、みそ（８８）は通路（
９ｏ）から遮断されるので、低圧、本質的にはタンク圧
力が小さいスプール（８０）の左端上に作用してそれを
右に押す。この同じ圧力はまた、チャンバ（９６）は通
路（９４）を経て通路（９乃と接続しているので、スプ
ール（８０）の右のリング状面に反対方向に作用する。

大きなスプール（６のにはこの同じ圧力が右の面に左向
きに作用し、左のリング状面に反対向きに作用する。盲
孔（６８）内の圧力はリング状面に作用する圧力と結合
してはね（７４）とスプール（６０）の右の面上に作用
する圧力との合成力とバランスする。

直流電流かソレノイド（８４）に流れると、ロッド（８
２）に力が加わり、小さなスプール（８０）を左に押し
、通路（９２）をふさいて通路（９０）をみそ（８８）
に開く。そうするとポー１−　＋４０）内の圧力は内部
通路（８６）を経て孔（７８）の左端、したがって大き
なスプール（６０）の右面に作用する。この力によって
スプール（６０）は左に移動してみそ（５４，５６）を
みぞ（６２）を経て連通させる。したがってノツチ（６
３）で計測されたポンプの圧力はポート（３６１からポ
ート［４ｆＪ）へ、したがってクラッチ（４２１へ伝達
される。計測されたポンプの圧力はまた通路（７０）を
通って盲孔（６８）に達し、スプール（６０）を中心位
置の方に押してポンプの圧力をｍＫする。しかしスプー
ル（６０）の右への運動はスプール（８０）が通路（９
２１）を開くまでスプール（８））の運動の何分の１か
に制限される。本質的にこの同じ圧力は通路（９））、
みぞ（８８）　、および内部通路（８６）を経てスプー
ル（８））の左端に達し、スプール（８０）を図示の位
置の方に押す。しかしスプール（８０）は孔（７８）内
の圧力とロッド（８２）の面積との積がソレノイド（８
４）に４流が流れることによってロッド（８ツにかかる
力をちょうど越えたときた゛け図示の立置に達する。こ
の電流が大きければ大きいほど力が大きく、小さいスプ
ール（８０）ヲその中心位置にもどす。したがって小さ
いスプール（８０）は大キイスプール（６０）のノツチ
（６３）にかかるポンプ００１からクラッチ（４２）へ
の圧力を制御ないし調整する。

この調整はソレノイド（８すを流れる電流の１つの機能
である。したがって電流を制御するとクラッチへの圧力
の調整が制御される。スプールを安定化さぜるためにオ
リフィス（１０２，１０４，１０６）をそれぞれ通路（
７２，９０，９４）内に設ける。

制御回路（１００）はクレーンのキャブ（１０８）の保
護囲い内に設けるのが好ましい。キャブ（１０８）には
たとえばレバー（１１２）のような複数の制御レノく−
を持つ制御パネル（１１１）のあるオペレータステーシ
ョン（１１０）がある。またスイング（左行および右行
）、フーム（上昇および下降）、および１つまたはそれ
以上のウィンチドラム（上昇および下降）を制御する制
御レバーを含む。制御パネル（１１１）は導線（１１４
）で制御回路（１００）に接続する。

ポータプル遠隔制御装置（１１６）は比較的軽くて運転
係がぶら下げるか携帯することができる。これは制御パ
ネル（１１１１）に類似の制御パネル（１２２）に制御
レバー　（１１８，１２０）のあるオランダのコツベン
・アンド・レセム社から発売されているＨＤ型でよい。

制御パネルはアンビリカルコードまたは導体（１２４）
で制御回路（１００）に接続されている。

電力は導体（１２６）で制御回路（１００）に供給され
る。

第２図において、制御パネル（１１１）には複数の電位
差計（１３０，１３２，１３４，１３６）があり、おの
おのレバー（１１２）のような適当な制御レバーに接続
されてそれから制御され、それぞれスイング、前方ドラ
ム、後方ドラム、およびブーム角を制御する。

各電位差計のスライダはエンコーダ／セレタクである統
合回路Ｚ１に接続されている。回路Ｚ１はそれに属する
スライダの運動を表わす各アナログ信号（この場合は電
圧レベル）のデジタルコーディングとこの信号の一時的
な多重化とを行なう。

また多重信号にはエンコード（符号化）された信号の信
号源に関する情報が付加されるので、特定の指令に関係
した機能の型を後に認識することができる。符合化／多
重化回路Ｚ８に接続された電位差計（８３０，８３２，
８３４，８３６）を持つ基本的に類似の回路を制御パネ
ル（１２２）に設ける。エンコーダＺｌを導線（１４０
，１４２）で２極双投スイツチ（１３８）　（７）　１
対の端子に接続する。スイッチ（１３８）は導線（１４
４゜１４６）で演算増幅器Ｚ２に接続する。人髪信号を
エンコーダＺ１から送り、増幅器Ｚ２て受信してノイズ
のより少ないこの信号を増幅してコネクタ（１４８）で
デコーダＺ３へ伝送する。信号の処理法ハ上記のコツベ
ン・アンド・レセ入社の装置で行なわれるものと同じで
ある。

デコーダ／ディストリビュータＺ３はエンコーダＺｌ（
！：適合し、時間多重化エンコーダＺ１と同期して、増
幅されたアナログ信号を適正な順序で可変電流源Ｚ４．
　ＺＭ、　Ｚ６．　Ｚ７に分配する。これらの電流源は
それぞれスイング、前方ドラム、後方ドラム、およびブ
ーム角に対応する。これらの電流源Ｚ４．Ｚ５．Ｚ６．
Ｚ７は基本的にはソレノイドを駆動するのに必要な電流
強度を与える制御電流発生器である。ソレノイドはたと
えばコツペン・アンド・レセム社の２０６型と呼ばれる
プラグイン形のものである。電流源Ｚ５．Ｚ６．Ｚ７は
基本的に電流＃Ｚ４と類似で、唯一の違いはそれらが制
御する動作の型に関する成る回路の構成たけである。ス
イング源Ｚ４は導線（９８Ｌ、　９８Ｒ）でそれぞれソ
レノイド（８４Ｌ、８４几）に接続する。ソレノイド（
８４Ｌ）へ流れる電流はクレーンを左へスイングさせ、
ソレノイド（８４Ｂ）への電流はクレーンを右へスイン
グさせる。ソレノイド（８４Ｌ、　８４Ｒ）のたた１つ
だけが電位差計（１３０）の中立の中心からシフトする
方向に依存して励磁される。これらのソレノイドの選択
された１つに流れる電流の大きさはこの電位差計のスラ
イダの中立位置からの偏れによって決定される。この電
流は第１図の構成要素（３８，８４）に関連して上に説
明したようにクラッチへの圧力を調整する。

可変電流源Ｚ５はＺ３から受信した信号の極性によって
電流をソレノイド（１８４Ｌ、　１８４Ｒ）　０）１つ
に供給し、それぞれワイヤロープを前方ドラムに巻き込
むか巻きもどす。導線（１９８Ｒ）への供給線中の手動
で閉じたスイッチ（１５０）は前方ドラムから垂れ下つ
ｆこフックブロックがクレーンのブームから所定の距離
内に近づいたとき開いてツーブロック状態を防止する。

導線（１９８Ｌ）は、前方ドラムブロックが下降してい
る間はツーブロッキングは起こることはできないので、
停止のための極性だけに依存する。同様に、通常開じて
いるスイッチ（１５２）　ｒａ−設けてソレノイド（２
８４Ｒ）に接続された導線（２９８几）への電圧の供給
を中断して後方ドラムに関するツーブロッキングを防止
する。ソレノイド（２８４Ｒ，２８４Ｌ）を制御する可
変電流源Ｚ６はすべての点において電流源Ｚ５（！：そ
れに関連した部品とに類似である。

可変電流源Ｚ７はクレーンのブームの角、すなわちソレ
ノイド（３８４Ｌ）を駆動して水平からの上昇すなわち
角の増加およびソレノイド（３８４Ｒ）を駆動して下降
すなわち角の減少を制御する。ソレノイド（３８４Ｌ）
に接続した導体（３９８Ｌ　）への供給線中の通常は閉
じたスイッチ（１５４）はブームが水平からクレーンの
適正な作動に許される最大角に達したとき開く。このス
イッチ（１５４）は、開いたトキ、ソレノイド（３８４
Ｌ）が駆動されないようにしてブームがさらに上昇する
のを防止する。１対の通常は閉じたスイッチ（１５６，
１５８）を導線（３９８Ｒ）への供給線中に直列に接続
する。これらのスイッチの１つはリミットスイッチでも
あって、ブームが水平からクレーンの適正な作動に許さ
れる最小角より下に下がるのを防止する。ブームがフッ
クブロックを下げることなく下がってツーフロック状態
を引き起こすとき他方のスイッチが開く。これらのスイ
ッチ（１５６，１５８）のとぢらも、開いたとき、可変
電流源Ｚ７への電圧の供給を中断するので、導体（３９
８Ｒ）はソレノイド（３８４Ｒ）に電流を流すことはで
きない。

クレーンの制御はまたエンコーダ／セレクタＺ８に接続
された電位差計（８３０，８３２，８３４，８３６）に
よって行なうことがてきる。ｚ８は導体（８４０，８４
２）によってスイッチ（１３８）の他方の極に接続され
ている。導線（８４０，８４２）は第１図に示すように
クレーンを遠隔制御できる可撓性アンビリカルコード（
１２４）である。

遠隔制御パネル（１２２）上の電位差計（８３０，８３
２゜８３４、８３６　”ｌはパネル（１１１）上の電位
差計（１３０，１３２゜１３４、１３６　）と同じもの
である。エンコーダＺ８もパネル（１１１）上のエンコ
ーダＺ１と正確に同してアル。パネル（１２２）は、ク
レーンの上部操作部から移動され、したがって上部操作
部が本質的に鉛直軸の周りにスイングしてもそれと一緒
に回転はしないので、アノビリカルコードは（１６０）
に示す通常の回転継き手によって上部操作部に接続しな
けれはならない。

導線（１１４）とアンビリカルコードとは、第１図では
単一の導線として示しであるが、それぞれ４本の導線、
すなわちアース線、給電圧線およびパネル（１１１；　
１２２）からアナログ電圧信号を伝送する２本の導線（
１４０，１４２；　８４０．８４２　）で構成するのが
好ましい。２本の導線（１４０，１４２；　８４０．８
４２　）を用いる理由はノイズの効果を最小にするため
である。演算増幅器Ｚ２は導線（１４４，１４６）上の
ノイズの大きい信号を除去してノイズの小さい信号を増
幅する。

スイッチ（１３８）によってクレーンはキャブの中の制
御パネル（ｌｌｌ”ｌによっても遠隔位置のｉ［ｉ制御
パネル（１２２）によっても制御することができる。パ
ネル（１２２）に接続されたアンビリカルコード（１２
４）は可撓性なので、またパネル（１２２）自身は軽量
で運転係が便利に携帯できるので、運転係はコード（１
２４）の長さの範囲内で何処でも最もよく見えるところ
に位置することができる。エンコーダＺｌ。

Ｚ８およびデコーダＺ３はここに説明した２つよす多く
のドラム、スイング、およびブーム角を制御するように
することもてきる。エンジンの制御、たとえば起動およ
び停止、スイングブレーキ、およびホーンも、パネル（
１１１）または（１２２）に単にスイッチを追加し、こ
れらの機能をエンコーダＺｌ、Ｚ８、およびデコーダＺ
３に持たせることにヨリパネル（１１１）または（１２
２）から制御することができる。これら追加装置の成る
ものは単にオン／オフ装置なので、可変電流源または類
似の装置が運動に比例する必要はない。重要な特徴は、
これらの機能を付加しても、アンビリカルコード（１２
４）中の導線の数が変らないことである。Ｚ８とＺ３と
の間に伝送される付加的な信号は単にそれらの順に多重
化される。

本発明の１つの実施例を説明したが、特許請求の範囲に
述べた本発明の精神から逸脱することなく変化変形でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例の鳥観および１気油圧
的構造の概略図である。 第２図は第１図の実施例に関連して用いる電子回路の眠
略図である。 １０・・・・・・ポンプ　　　　　　２６・・・・　ア
キュムレータ１２・・・・・・油タンク　　　　　３６
・・・・・・　プレンヤポート１６・・・・・・アンロ
ーダ弁　　３８・・・・・・　弁ブロック２０・・・・
・・フィルタ　　　　４２・・・・・・　クラッチ６０
．８０・・・　スプール ８４・・・・・・・　ソレノイド １００　・・・・　制御回路 １１０　・・・　オペレータステーション１１６・・・
・・・・・・・ボークフル遠隔制御装置手続補正書 昭和５８年１り月／６日 特許庁長官　　殿 １　事件の表示 昭和５８年特ＦＦｆｆ１第１６６４３４号２　発明の名
称 クレーンの遠隔制御装置 ３　補正をづる者 事件どの関係　　出願人 名　称　　エフ・エム・シー・コーポレーション４代理
人 住　所　　東京都千代田区永田町１丁目１１番２８号６
　補正の対象 明細用のタイプ浄書（内容に変更なし）及び正式図面。 ７　補正の内容 別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）可動で制御入力を供給する制御レバーを含むキャ
   ブ制御パネルと、 前記制御卸入力に関係した可変４流を発生する電子回路
   装置と、 ＠配電流に関係したソレノイドの力を発生する、前記回
   路装置に接続されたソレノイドと、前記ソレノイドの力
   の関数としてクラッチへの力を調整する、前記ソレノイ
   ドに機能的に接続された油圧弁装置と を備えた、キャブとクレーンの機能を制御する圧力駆動
   クラッチとを含むスイングできる上部操作部を持つクレ
   ーン。 （２）前記電子回路装置は 前記制御入力に関連したアナログ電圧信号を発生するエ
   ンコーダ装置と、 前記信号を受信するように接続されたデコーダ装置と、 前記制御入力に関連した前記ソレノイドへの電流を発生
   する、前記デコーダ装置に接続された可変電流源装置と を備えている特許請求の範囲第１項のクレーン。 （３）可動で制御入力を供給する遠隔制御レバーを持つ
   遠隔制御パネルと、 前記遠隔制御入力に関連したアナログ電圧信号を発生す
   る遠隔エンコーダ装置と、 前記の第１および第２エンコーダ装置の１つを前記デコ
   ーダ装置に選択的に接続するスイッチ装置と をさらに備えた特許請求の範囲第２項のクレーン０ （４１ｍ記スイッチとデコーダ装置との間に設けた増巾
   装置 をさらに備えた特許請求の範囲第３項のクレーン０ （５）前記増巾装装置（ま演算増巾器を構成し、大技信
   号が前記エンコーダ装置からそれに送られ、前記増巾器
   はノイズの少ないその信号を特徴する特許請求の範囲第
   ４項のクレーン。 （６）第２エンコーダ装置は回転継き手によってｍＪ記
   スイッチ装置に接続されている、特許請求の範囲第５項
   のクレーン。 （７）前記弁装置は クラッチへの圧力を調整する、計測ノツチを持った主制
   御卸スプールと、 両端への圧力を制御して自身の軸方向の位ｆ４を決定す
   る、前記ソレノイドに取り付けられた制御スプールと、 クラッチの圧力をフィードバックして前記ソレノイドの
   力に対抗させてクラッチへの力を調整させる通路装置と を備えた特許請求の範囲第６項のクレーン。 （８）キャブとクレーンの両方向の機能を制御する１対
   の圧力駆動クラッチとを含む上部操作部を持つクレーン
   であって、 １対のソレノイドと、 油圧を前記ソレノイドの関係した１つを流れる電流の関
   数として前記クラッチの１つに加える、各ソレノイドに
   １良能的に接続された油圧弁と、 中心の中立位置から可動で制御入力を供給するキャブ制
   御レバーを含むキャブ制御パネルと、前記入力を受は取
   るように接続され、前記制御レバーのその中立位置から
   の運動の方向によって決まる極性と前記レバーのその中
   立位１４からの変位によって決まる振巾とを持つ出力信
   号を発生するキャブエンコーダ／デコーダ装置と、前記
   極性に応答して前記ソレノイドの１つを励磁する可変電
   流源と を備えたクレーン。 （９）遠隔制御レバーと遠隔エンコーダ装置とを持つ遠
   隔制画パネルと、 前記キャブと遠隔エンコーダ装置との一方を前記キャブ
   デコーダ装置に選択的に接続するスイッチ装置と をさらに備えた特許請求の範囲第８項のクレーン０