JPS6337096A - 複索を有する巻上げ作業機の油圧回路 - 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） 本発明は、バケットを複索によって操作する巻上げ作業
機の油圧回路に関し、更に、詳細には作業機の巻上げ、
巻下げなどの操作を熟練を必要とせずに節単に操作でき
るようにしたものである。

（従来の技術） タラムシエル等のバケットをクレーン等のウィンチで巻
上げ、巻下げさせ掘削し、バケット内に抱え込んだ土砂
を排土するには二つのウィンチを操作しなければならず
、運転者にとっては高度な技術を必要とし、熟練を要す
る。即ち、従来は、（１）ブレーキ・クラッチを併用す
る方法、（２）動力巻上げ、巻下げによる方法が一般に
行われている。以下、この点について第８図を参照しな
がら、詳細に説明する。

（１）ブレーキ・クラッチを併用する方法この方法はブ
レーキとクラッチを併用してバケットの巻上げ、掘削、
上昇、排土の一連の操作を段階的に示したものである。

なお、第８図において、ａはクレーン、ｂはバケット、
Ｃは排土運搬車である。

まず、第８図（ａ）に示されるように、支持ロープはブ
レーキで速度制御して、自重降下させ、開閉ロープは支
持ロープに追従し緩まないように、かつ、張力が発生し
ないようにブレーキで張力を制御する。

次に、第８図（ｂ）に示されるように、支持ロープ、開
閉ロープ共に急ブレーキをかける。

次に、第８図（ｃ）に示されるように、支持ロープは緩
まない程度にブレーキで張力制御して自由降下させ、開
閉ロープは巻上げる。

次に、第８図（ｄ）に示されるように、支持ロープはク
ラッチで張力制御して開閉ロープに追従し緩まないよう
に、また、張力が発生しないように巻上げ、開閉ロープ
は巻上げる。

次に、第８１ｍ（ｅ）に示されるように、支持ロープは
緩まないように、かつ、張力が発生しないように開閉ロ
ープに追従するようにブレーキで張力を制御し、開閉ロ
ープはブレーキで速度制御して自由降下させる。

次に、第８図（ｆ）に示されるように、支持ロープはブ
レーキで停止し、開閉ロープは巻下げる。

次に、第８図（ｇ）に示されるように、支持ロープは巻
上げ、開閉ロープは張力制御して支持ロープに追従し緩
まないように、また、張力が発生しないように巻上げる
。

この方法においては、支持及び開閉のブレーキ操作、ク
チフラ操作を同時に行わなければならず、両足と両手の
同時操作を必要とするので、運転者は高度の熟練を必要
とし、神経を使うので疲労度も非常に高いものであった
。

（２）動力巻上げ、巻下げによる方法 まず、第８図（ａ）に示されるように、支持ロープは巻
下げ（マスク）、開閉ロープは支持ロープに追従し緩ま
ないように、また、張力が発生しないように制御しなが
ら巻下げる（スレーブ）。

次に、第８図（ｂ）に示されるように、支持ロープ、開
閉ロープ共に停止する。

次に、第８図（ｃ）に示されるように、支持ロープは緩
まない程度に巻下げ、開閉ロープは巻上げる。

次に、第８図（ｄ）に示されるように、支持ロープは開
閉ロープに追従し暖まないように、また、張力が発生し
ないように速度制御しながら巻上げ（スレーブ）、開閉
ロープは巻上げる（マスク）。

次に、第８図（ｅ）に示されるように、支持ロープは開
閉ロープに追従し緩まないように、かつ、張力が発生し
ないように速度制御しながら巻下げ（スレーブ）、開閉
ロープは巻下げる（マスク）。

次に、第８図（ｆ）に示されるように、支持ロープは停
止し、開閉ロープは巻下げる。

次に、第８図（ｇ）に示されるように、支持ロープは巻
上げ（マスク）、開閉ロープは支持ロープに追従し緩ま
ないように、かつ、張力が発生しないように速度制御し
ながら巻上げる（スレーブ）。

この方法によれば、油圧式クレーンにおいてはドラム回
転速度は一般に同じになるように設計されてはいるが、
実際には高速時は二つのモータが直列に接続されるため
に、前段のモータ及びバルブのリリーフ分だけ、後段の
モータ速度は遅くなることになる。また、モータの吸収
量にばらつきがあるため等速とはならず、両手を用いて
臨機応変に双方の速度を制御する必要がある。このこと
はマスクとスレーブの関係が一定しないことを意味し、
自動化する際の大きな障害となっていた。

つまり、動力巻上げ、巻下げによる操作の場合でも支持
ロープと開閉ロープが等速度になるように両手でレバー
操作を細かく行わなければならず面倒であった。

このような面倒な操作をいくらかでも緩和しようとして
いくつかの提案がなされてきた。

特開昭６０−５２４９６号には二つのウィンチの油圧回
路を独立させ、レギュレータを有する油圧ポンプを互い
に接続することで油圧を等しくし、両者の速度を一つの
レバー操作で等しくするようにしたものであるが、油圧
モータの吸収量の差異に基づくモータの回転速度のばら
つきがあるので問題は全て解決されたわけではない。

また、特開昭６０−１２２６９８号はバケットがある高
さに到達すると、バケット内の荷を自動的に解放するよ
うにしたものである。これは荷の解放高さの設定のみを
自動化したものであり、その他の操作は依然として旧来
と変わらないものであり、運転者を疲労から解放するも
のではなかった。

（発明が解決しようとする問題・点） 上記したように、従来のものはその操作性において問題
点を有すると共に、操作はＰ練を要し、作業者を疲労か
ら解放するものではなかった。

本発明の目的は、バケット巻上げ作業機の巻上げ、巻下
げなどすべての操作を熟練を必要とせず、簡単に操作で
きるようにしたもので、運転者が一つのレバー操作のみ
に専念でき、的確な操作を行えるようにしたものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、複索を有する
巻上げ作業機の油圧回路において、ブーストポンプをバ
ケット支持ロープ用ウィンチを駆動する第１の油圧モー
タの油圧回路とバケット開閉ロープ用ウィンチを駆動す
る第２の油圧モータの油圧回路に切換可能に接続するこ
とによって、ブーストポンプの接続されていない一方の
ウィンチを最高速にセットし、接続されているウィンチ
のみを操作すれば良いように構成したものである。

また、加えるに、バケット支持ロープ用ウィンチを駆動
する第１の油圧モータの油圧回路にバイパス回路を設け
、バケットを閉じる際、支持ロープを操作しなくともバ
ケットが自重で降下するようにして、運転者の操作を軽
減させるように構成する。

更に、油圧モータの回転速度の検出手段を設け、該検出
手段からの検出信号に基づいて二つのモータの回転速度
を等しくする制御器を設けて操作を更に簡便に行えるよ
うに構成する。

（作用） 本発明によれば、ブーストポンプを接続するウィンチの
油圧回路を選択することによって、接続された油圧回路
のウィンチは、ブーストポンプが接続された分だけ能力
的に余裕が生じ、最高速度が大きくなるので、ブースト
ポンプの接続されていないものへの追随を容易に行うこ
とが可能である。

従って、運転者は一方のウィンチをある速度に設定し、
ブーストポンプの接続されたウィンチをそれに追従させ
るという一つのレバー操作のみに専念でき、操作は格段
に容易になり、操作の熟練を必要とせず、運転者の疲労
は軽減される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧回路図である。

図中、１．２は油圧ポンプであり、油圧ポンプ１は制御
バルブ３を介してバケット支持ロープ用ウィンチ（以下
、単に支持用ウィンチという）を駆動する油圧モータ５
に接続され、油圧ポンプ２は制御バルブ４を介してバケ
ット開閉ロープ用ウィンチ（以下、単に開閉用ウィンチ
という）を駆動する油圧モータ６に接続されている。制
御バルブ３．４は第２図（ａ）及び第２図（ｂ）に示さ
れるパイロット油圧回路の比例減圧弁７，８によって遠
隔制御される。なお、パイロット油圧回路の実際の管路
は省略されており、図示されていない。

９は油圧ポンプ１．２に比べて比較的小吐出量のブース
トポンプである。このブーストポンプ９は切換弁１０を
介して支持用ウィンチの油圧回路と開閉用ウィンチの油
圧回路に切換可能に接続されている。この切換弁１０の
切換えはスイッチ１１の開閉により切換弁１０のソレノ
イドを駆動して行う。１２はソレノイド駆動用の電源で
ある。なお、第３図には前記した切換弁１０の他の実施
例を示している。

この切換弁１３は、中立ブロックを有し、低圧リリーフ
バルブ１４が連結されている。このように構成すると、
ブーストポンプは安価な低圧ポンプを用いることができ
る。

運転者は、各操作段階において、追従（スレーブ）する
ウィンチの油圧回路にブーストポンプ９が接続されるよ
うにスイッチ１１を操作する。例えば、バケットを降下
させる時には開閉用ウィンチが追従側となるのでスイッ
チ１１は開いたままにしておき、ブーストポンプ９は開
閉用ウィンチの油圧回路に接続する。そして、主操作（
マスク）側のウィンチを最高速に設定する。次に、追従
側のウィンチを操作して主操作のウィンチに追従するよ
うにすればよい。

ブーストポンプ９が接続されている側は能力が高められ
ているため最高速度が他方より大きくなっているので他
方への追従は容易であると共に、運転者は一つのレバー
操作に集中できるので熟練を必要としない。

第４図は本発明の第２実施例を示す油圧回路図である。

この実施例では上記した第１の実施例の基本構成に加え
て、支持ロープの保持圧をなくすためのバイパス弁１５
を支持用ウィンチを駆動する油圧モータの油圧回路に設
けるようにしたものである。

このバイパス弁１５の切換えはスイッチ１６の開閉によ
りバイパス弁１５のソレノイドを駆動して行う。

１７はソレノイド駆動用の電源である。

この構成によって、バケットが地面に達した時、スイッ
チ１６を閉じるとソレノイドの作動によってバイパス弁
１５が切り換わり、モータ５の油圧回路の圧油がバイパ
ス弁１５を通ってタンクに逃げるので支持ロープは保持
されずバケットは自重で土にくいこんで行くことになり
、同時に開閉ロープを巻上げることにより、バケットは
土砂などの荷を内部にすくいこむことになる。

上記第１実施例ではこの時、支持ロープを開閉ロープの
巻上げに伴って支持ロープが緩まないように巻き下げる
操作が必要であったが、この実施例ではバイパス弁１５
によって支持ロープが保持されず、開閉ロープを操作す
るだけでバケット内に土砂などの荷をすくいこむことが
できるので、運転音の操作に要する労力は大幅に軽減さ
れる。

バイパス弁の他の実施例としては、第５図（ａ）及び第
５図（ｂ）に示されるように、油圧モータの油圧回路の
圧油の圧力が一定値を越えるとスイッチ１６を閉じても
バイパス作用をしない安全対策を施したバイパス弁１８
．１９を使用することができる。

このように構成することによって、支持ロープ巻上げ時
に誤ってスイッチ１６を閉じてもバイパス弁は作動しな
いので安全である。

なお、上記した以外の部分は第１実施例に示される構成
と同様であり、説明を省略する。

第６図は本発明の第３実施例を示す油圧回路図であり、
この実施例においては、制御器２２を有しており、この
制御器２２には操作レバー２３、ブーストポンプ９の切
換弁１０のスイッチ２４（前記実施例のスイッチ１１に
対応）、バイパス弁１５のスイッチ２５（前記第２実施
例のスイッチ１４に対応）が接続されている。また、制
御線１１及び制御線１ｔにより、制御器２２から切換弁
１０及びバイパス弁１５の各ソレノイドに接続されてい
る。更に、各ウィンチの油圧モータ５，６の速度検出器
２０．２１からの速度検出信号も制御線り及び制御線Ｉ
ｔ、により、制御器２２に送り込まれるようになってい
る。

制御パルプ３，４を駆動する電磁比例減圧弁２６（前記
実施例の比例減圧弁７及び８に対応）は制御器２２から
の信号によって動作するように制御線で接続されている
。

この制御器２２で操作を制御することによって、運転者
のロードは更に軽減されることになる。

運転者は、まず、スイッチ２４によって追従する油圧回
路を選択する。次に、操作レバー２３で主操作側の速度
指令値を制御器２２に入力する。制御器２２は入力値に
応じたバイロフト圧力を出力するよう電磁比例減圧弁２
６に信号を出力する。制御バルブ３．４は油圧ポンプ１
，２からの圧油をモータ５．６に送り、これらのモータ
を駆動する。速度検出器２０．２１はモータ５，６の速
度を検出し、その出力信号を制御器２２に送る。

制御器２２は追従側のモータが主操作側のモータの速度
に追従するように電磁比例減圧弁２６に信号を出力し、
制御パルプを制御し、両モータの速度が一致するように
制御する。追従側にはブーストポンプ９が切換弁１０に
よって接続されているので主操作側より能力に余裕があ
り、追従は容易に行うことができる。

また、バケット内に土砂などの荷をすくいこむ際には、
スイッチ２５を閉じてバイパス弁１５を開き支持ロープ
がバケットの自重で自由落下するようにすることは第２
実施例と同様である。

このように運転者は主操作側の速度制御のみに集中すれ
ばよく操作にそれほどの熟練を要せず簡易に操作するこ
とが可能である。

第７図は本発明の第４実施例を示す油圧回路図である。

この実施例においては、前記した第３実施例のモータの
速度検出器に代えて、モータ油圧回路部に圧力検出器を
設ける。即ち、モータ５の入側と出側にそれぞれ圧力検
出器２７．２８、モータ６の入側と出側にそれぞれ圧力
検出器２９．３０を設け、こｈうＩ）圧力’Ｈｌ出Ｈ２
１，２８，２９，３０ヲＩＩ御ｕ、　１ｓ　。

１、、Ｉ！、、７！。によって制御器２２に接続して、
これらの圧力検出器により、追従側のモータに入る入側
の圧油の圧力と該モータを駆動した出側の圧力とをそれ
ぞれ検出し、それらの検出信号を制御器２２に取り込み
、この制御器２２において、前記モータの差圧を検出す
る。そして、この差圧を制御することによってフィード
バックをかけ、スレーブ側モータが低トルクでマスク側
モータに追従し等速回転するようにし、操作の簡便化を
図るようにしたものである。つまり、追従側の二つの圧
力検出器の差圧が予め定められた低圧となるように制御
器２２によって電磁比例弁２６が制御される。

以下、この圧力制御を併用した操作について、第８図を
参照しながら説明する。

まず、第８図（ａ）に示されるように、支持ロープは巻
下げ（マスク）、開閉ロープは巻上げ方向に低圧を発生
させ緩まないようにして自由落下させる（スレーブ）。

次に、第８図（ｂ）に示されるように、支持ロープ、開
閉ロープ共に停止する。

次に、第８図（ｃ）に示されるように、支持ロープは巻
上げ方向に低圧を発生させ、緩まないようにして自由落
下させ（スレーブ）、開閉ロープは巻上げる（マスク）
。

次に、第８図（ｄ）に示されるように、支持ロープは巻
上げ方向に低圧を発生させ、緩まないようにして巻取り
（スレーブ）、開閉ロープは巻上げる（マスタ）。

次に、第８１ｊＪ（ｅ）に示されるように、支持ロープ
は巻上げ方向に低圧を発生させ、緩まないようにして自
由落下させ（スレーブ）、開閉ロープは巻下げる（マス
ク）。

次に、第８図（ｆ）に示されるように、支持ロープは停
止し、開閉ロープは巻下げる。

次に、第８図（ｇ）に示されるように、支持ロープは巻
上げ（マスク）、開閉ロープは巻上げ方向に゛低圧を発
生させ、緩まない程度に巻取る。

この場合、運転者は操作レバー１５のみを操作すればよ
いので前述の実施例同様熟練を要しないことは言うまで
もない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな（、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。

（１）ブーストポンプをバケット支持用ウィンチのを駆
動する第１の油圧モータの油圧回路とバケツト開閉用ウ
ィンチを駆動する第２の油圧モータの油圧回路に切換可
能にすることによって、運転者は追従側にのみ操作を集
中できるので従来のものに比較して操作に熟練を必要と
せず、また、操作を筒便に行うことができ、運転者の疲
労を軽減することができる。

（２）ブーストポンプをバケット支持用ウィンチを駆動
する第１の油圧モータの油圧回路とバケット開閉用ウィ
ンチを駆動する第２の油圧モータの油圧回路に切換可能
にすると共に、前記第２の油圧モータの油圧回路にバイ
パス弁を設けるようにしたので、このバイパス弁によっ
て支持ロープが保持されず、開閉ロープを操作するだけ
でバケット内に土砂などの荷をすくいこむことができる
ので、運転者の操作に要する労力を大幅に軽減すること
ができる。

（３）ブーストポンプをバケット支持用ウィンチを駆動
する第１の油圧モータの油圧回路とバケット開閉用ウィ
ンチを駆動する第２の油圧モータの油圧回路に切換え可
能に接続すると共に、前記第１及び第２のモータの回転
速度を検出器で検出し、その検出器からの出力信号に基
づいて、制御器を用いて、モータの回転速度を等速に制
御するようにしたので、フィードバック制御を行ううこ
とができ、的確な制御及び操作の筒便化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧回路図、第２図
は比例減圧弁の構成図、第３図は切換弁の他の実施例を
示す図、第４図は本発明の第２実施例を示す油圧回路図
、第５図はバイパス弁の他の実施例を示す図、第６図は
本発明の第３実施例を示す油圧回路図、第７図は本発明
の第４実施例を示す油圧回路図、第８図は複索を有する
巻上げ機の操作の各段階を示す図である。 １．２・・・油圧ポンプ、３．４・・・制御バルブ、５
゜６・・・油圧モータ、７，８・・・比例減圧弁、９・
・・ブーストポンプ、１０・・・切換弁、１１．１６．
２４．２５・・・スイッチ、１２・・・電源、１３・・
・切換弁、１４・・・低圧ＩＪ　＋Ｊ−フバルプ、１５
．１８．１９・・・バイパス弁、１６・・・スイッチ、
２２・・・制御器、２３・・・操作レバー、２０．２１
．２７．２Ｂ、２９、３０・・・速度検出器、２６・・
・電磁比例減圧弁・ト〜　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　Ｑ冷手畿補正書 昭和６１年１２月２６日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複索を有する巻上げ作業機の油圧回路において、
   ブーストポンプをバケット支持ロープ用ウインチを駆動
   する第１の油圧モータの油圧回路とバケット開閉ロープ
   用ウインチを駆動する第２の油圧モータの油圧回路に切
   換可能に接続するようにしたことを特徴とする複索を有
   する巻上げ作業機の油圧回路。
2. （２）複索を有する巻上げ作業機の油圧回路において、
   ブーストポンプをバケット支持ロープ用ウインチを駆動
   する第１の油圧モータの油圧回路とバケット開閉ロープ
   用ウインチを駆動する油圧モータの第２の油圧回路に切
   換可能に接続すると共に、前記第１の油圧モータの油圧
   回路にバイパス回路を設けるようにしたことを特徴とす
   る複索を有する巻上げ作業機の油圧回路。
3. （３）複索を有する巻上げ作業機の油圧回路において、
   ブーストポンプをバケット支持ロープ用ウインチを駆動
   する第１の油圧モータの油圧回路とバケット開閉ロープ
   用ウインチを駆動する第２の油圧モータの油圧回路に切
   換可能に接続すると共に、前記第１及び第２のモータの
   回転速度又はトルク検出手段を設け、該検出手段からの
   出力信号に基づき、前記２つのモータの回転速度を等速
   に制御する制御器を設けるようにしたことを特徴とする
   複索を有する巻上げ作業機の油圧回路。
4. （４）前記モータの回転速度検出手段は、該モータに設
   けられる速度検出器であることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の複索を有する巻上げ作業機の油圧回路
   。
5. （５）前記モータのトルク検出手段は、該モータの入側
   及び出側に設けられる圧力検出器であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の複索を有する巻上げ作業
   機の油圧回路。