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JPH04112197A - 反力コントロールユニット及びウインチの負荷感応運転操作装置 - Google Patents

反力コントロールユニット及びウインチの負荷感応運転操作装置

Info

Publication number
JPH04112197A
JPH04112197A JP23104090A JP23104090A JPH04112197A JP H04112197 A JPH04112197 A JP H04112197A JP 23104090 A JP23104090 A JP 23104090A JP 23104090 A JP23104090 A JP 23104090A JP H04112197 A JPH04112197 A JP H04112197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction force
reaction
sliding block
operating lever
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23104090A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Kitadate
北舘 善彦
Yoshio Saito
斉藤 芳男
Atsuhiko Fujisawa
藤沢 淳彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kato Heavy Industries Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Ishikawajima Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Construction Machinery Co Ltd filed Critical Ishikawajima Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP23104090A priority Critical patent/JPH04112197A/ja
Publication of JPH04112197A publication Critical patent/JPH04112197A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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、反力コントロールユニット及びウンイチの負
荷感応運転操作装置に関するものである。
[従来の技術] 一般に、油圧式クレーンの巻上げ用ウィンチの操作レバ
ーは、ウィンチに作用する吊荷の重量に左右されること
なく、運転者が一定のカで操作することかできるので、
運転者が目視することができない位置にある荷を吊上げ
るときに、運転者が荷の重量を考慮しないで巻上げ用ウ
ィンチの操作レバーを急激に操作すると、荷振れが生じ
ることがあり、特に吊荷の重量が大きい場合には、荷振
れが生じたときに動荷重が巻上げ用ワイヤローブ、巻上
げ用ウィンチに作用して、これらのワイヤローブ、ウィ
ンチ等に損傷を与える危険がある。
そこで近年、特開平1−226697号公報に開示され
ている如く、吊荷の重量が大きいときには、巻上げ用ウ
ィンチの操作レバーに操作反力を付与し、ウィンチを作
動させるポジションに操作レバーを移動しにくくするこ
とによって、運転者に吊荷の重量を感知させるウィンチ
の操作反力制御装置が提案されている。
以下、第9図により上記ウィンチの操作反力制御装置に
用いられている操作弁2の構造を説明する。
操作弁2は、操作レバー1を傾けると、操作プレート1
aによってブツシュロッド3.4の一方が押し下げられ
、該ブツシュロッド3.4に対応するパイロット減圧弁
5.6が操作レバー1の操作量(傾動角度)に応じた開
度で開き、油圧ポンプ8が吐出する作動油によりウィン
チのコントロールバルブ7が切換えられてウィンチの油
圧モータ(図示せず)に作動油が供給されるようになっ
ている。
更に、操作弁2には、ブツシュロット3.4と並んで反
力ビストン10.11か上下にスライド可能に設けられ
ており、この反力ビストン10.11は、油圧ポンプ8
に接続された電磁比例減圧弁9の2次圧により上昇し、
前記操作レバー1を傾けた際に反力ビストン10.11
の一方の先端部か操作プレートlaの下面に当接して操
作レバー1に操作反力を付与するようになっている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、特開平1−226897号公報に開示されてい
るウィンチの操作反力制御装置は、操作弁2を操作する
ことによってウィンチのコントロールバルブ7にパイロ
ット圧を付与し、該コントロールバルブ7を切換えるよ
うになっているので、操作弁2をクレーン本体から切放
して該クレーンを遠隔操縦するためには、コントロール
バルブ7と繰作弁2とを重量の重い油圧ホースを介して
接続しなければならず、運転者が操作弁2を携帯して移
動するのは容易でなく、また、運転者が移動する際に、
油圧ホースを引きすることによって該油圧ホースが損傷
することがある。
本発明は上記問題点を解決するもので、ウィンチの操作
反力制御を遠隔操縦で行う際に、運転者がウィンチの操
縦装置を携帯したまま容易に移動できるようにすること
を目的としている。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の反力コントロール
ユニットにおいては、基部ブロック14に、上面から下
面へ貫通する2本の孔17a、1lla。
17b、18bを穿設し、前記基部ブロック14上端部
の孔17a、 17b間に、操作レバー16の基端部を
該操作レバー16が直立状態となる中立位置を中心に前
記孔17a、17bを結ぶ垂直面に沿って傾動し得るよ
うに支持するとともに、前記操作レバー16を傾動させ
た際に信号を出力するセンサ25を設け、前記各孔17
a、 17bに、復元ロッド27a、27bを昇降自在
に且つその上端部が操作レバー16の基端部底面に当接
し得るように挿入するとともに、前記各孔18a、18
bに押上げ部材28a、28bを昇降自在に且つその上
端部が復元ロッド27a、27bの下端部に当接し得る
ように挿入し、前記各押上げ部材28a、28bと基部
ブロック14との間に、復元用弾性体32.33を各復
元ロッド27a、2乃が上方へ付勢されるように介在せ
しめ、前記基部ブロック14の下端部に、摺動ブロック
35を昇降自在に嵌合したガイドケーシング34を固着
し、前記摺動ブロック35に、上面から下面へ貫通する
ガイド孔37a、37bを前記孔18a、18bの下方
に位置するように穿設し、該各ガイド孔37a、 37
bに、反力ロット39a、39bを昇降自在に且つその
上端部が前記押上げ部材28a、28bの下端部に当接
し得るように挿入し、前記各反力ロット39a。
39bと摺動ブロック35との間に、反力用弾性体41
を前記摺動ブロック35を上昇させた際に各反力ロット
39a、 39bが上方へ付勢されるように介在せしめ
、前記摺動ブロック85の下方に、昇降可能なロッド4
2を有する電気駆動方式のアクチュエータ43を配設し
、前記摺動ブロック35とbラド42とを連結し、更に
摺動ブロック35の変位を検出して信号を出力するセン
サ49を設けたものである。
また、上記手段に替えて基部ブロック107に、上面か
ら下面へ貫通する2本の孔109a、 HOa。
109b、110bを穿設し、前記基部ブロック1(1
7上端部の孔109a、 109b間に、操作レバー1
18の基端部を該操作レバー118が直立状態となる中
立位置を中心に前記孔109a、 109bを結ぶ垂直
面に沿って傾動し得るように支持するとともに、前記操
作レバー118を傾動させた際に信号を出力するセンサ
116を設け、前記各孔109a、 110a。
109b、110bに、復元(17ラド114a、IL
4bを昇降自在に且つその上端部が操作レバー118の
基端部底面に当接し得るように挿入し、前記各復元ロッ
ド114a、114bと基部ブロック107との間に、
復元用弾性体113を各復元ロッド114a、114b
が上方へ付勢されるように介在せしめ、前記基部ブロッ
ク107の下端部に、自在継手121を介してイコライ
ザ123をその上面が復元ロッド114a。
114bの下端部に当接し得るように取付け、前記基部
ブロック107の下方に、摺動ブロック35を昇降自在
に嵌合したガイドケーシング34を配設し、前記摺動ブ
ロック35に、上面から下面へ貫通するガイド孔37a
、37bを前記孔110a、110bの下方に位置する
ように穿設し、該ガイド孔37a。
37bに反力ロット39a、39bを昇降自在に且つそ
の上端部が前記イコライザ123の下面に当接し得るよ
うに挿入し、前記各反力ロット39a、39bと摺動ブ
ロック35との間に、反力用弾性体41を前記摺動ブロ
ック35を上昇させた際に各反力ロット39a、39b
が上方へ付勢されるように介在せしめ、前記摺動ブロッ
ク35の下方に、昇降可能なロッド42を有する電気駆
動方式のアクチュエータ43を配設し、前記摺動ブロッ
ク35とロッド42とを連結し、更に摺動ブロック35
の変位を検出して信号を出力するセンサ49を設けた構
成としてもよい。
更に、本発明のウィンチの負荷感応運転操作装置におい
ては、ウィンチドラム58を駆動する油圧モータ59と
、該油圧モータ59に作動油を供給する管路72.73
に接続され且つ位置切換えを行うためのパイロット弁7
0.71を有する主切換弁69と、前記パイロット弁7
0.71にパイロット圧を付与するパイロット管路82
.83に接続され且つ位置切換えを行うためのソレノイ
ド80.81を有する電磁比例減圧弁79と、前記ウィ
ンチドラム58の回転数を検出して回転数検出信号99
を出力するセンサ60と、前記管路72.73の内圧を
検出して圧力検出信号95.96を出力するセンサ97
.9gと、操作レバー16あるいは118を傾動させた
際にセンサ25あるいは116が出力する信号電流91
を前記ソレノイド80.81へ出力する上記反力コント
ロールユニット55あるいは128と、前記回転数検出
信号99、圧力検出信号95.96及び反力コントロー
ルユニット55あるいは128のセンサ49が出力する
信号電流102に基づいて、反力指令信号電流101を
反力コントロールユニット55あるいは128のアクチ
ュエータ43へ出力するコントローラ100とを備えた
ものである。
[作   用] 本発明の請求項1に記載の反力コントロールユニットに
おいては、アクチュエータ43を駆動してロッド42を
上昇させると、摺動ブロック35によって反力用弾性体
41が圧縮される。
この状態で運転者が操作レバー16を握って該操作レバ
ーIBを傾動させると、運転者の手には、操作レバー1
6を直立状態に復元させようとする復元用弾性体32.
33の反発力に加え、反力用弾性体41の反発力が反力
として伝達される。
本発明の請求項2に記載の反力コントロールユニットに
おいては、アクチュエータ43を駆動してロッド42を
上昇させると、摺動ブロック35によって反力用弾性体
41が圧縮される。
この状態で運転者が操作レバー118を握って該操作レ
バー118を駆動させると、運転者の手には、操作レバ
ー118を直立状態に復元させようとする復元用弾性体
113反発力に加え、反力用弾性体41の反発力が反力
として伝達される。
本発明の請求項3に記載のウィンチの負荷感応運転操作
装置においては、反力コントロールユニット55.12
8の操作レバー16,118を傾動させると、センサ2
5.11Eiが出力する信号電流91により電磁比例減
圧弁79が切換えられるとともに、パイロットポンプ7
7が吐出する作動油の圧力によって主切換弁69が切換
えられ、主ポンプ67が吐出する作動油が油圧モータ5
9に流入してウィンチドラム58が回動する。
ウィンチドラム58が回動するとセンサ97,98の圧
力検出信号95.96及び、センサ60の回転数検出信
号99がコントローラ100へ入力され、該コントロー
ラ100は前記信号95,96.99に基づき反力指令
信号電流101を反力コントロールユニット55あるい
は128のアクチュエータ43へ出力し、該アクチュエ
ータ43が作動する。
アクチュエータ43が作動すると、前述した如く、ロッ
ド42が上昇して摺動ブロック35によって反力用弾性
体41が圧縮され、操作レバー16あるいは118を握
る運転者に手に、反力用弾性体の反発力が反力として伝
達される。
[実 施 例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図から第3図は本発明の反力コントロールユニット
の一実施例であり、該反力コントロールユニット55は
、コントロールレバーユニット12と反力負荷装置13
とを備えている。
以下、コントロールレバーユニット12の構造を説明す
る。
基部ブロック14の上面中央部に、上下方向に延びるユ
ニバーサルジヨイント15の基端部を先端部が前方側(
A側)、後方側(B側)、左側(C側)、右側(D側)
の4方向に傾動し得るように固着し、ユニバーサルジヨ
イント15の先端部に操作レバー16を固着する。
前記基部ブロック14には、ユニバーサルジヨイントL
5を中心にして前後左右の4箇所に、基部ブロック14
の上面から下方に向って垂直に延びる小径孔17a、 
17b、 17c、 17dと、下面から上方に向って
垂直に延び、小径孔17a、 17b、 17c、 1
7dに同軸に貫通する大径孔18a、 18b、 18
c、 18dとが穿設されている。
前記操作レバー16の下端部には、前方側(A側)、後
方側(B側)、左側(C側)、右側(D側)の各方向に
突出する押圧部19a、19b、19c。
19dが形成されており、該押圧部19a、 L9b、
 19c。
19dの底面は前記小径孔17a、17b、17c、1
7dの直上に位置するようになっている。
椀を伏せた形状を有するカバ一部材20に、前側(A側
)から後側(B側)へ延び且つ上方へ開口するスリット
21を設け、該スリット21に前記操作レバー16を嵌
合させるとともに、カバー部材20の周縁部に形成した
前側(A側)及び後側(B側)に向って突出する支持部
22a、22bを、前記ユニバーサルジヨイント15の
一方のクロスビン23と同軸に位置するように基部ブロ
ック14の上面に支承して、操作レバー16が、ユニバ
ーサルジヨイント15の他方クロスピン24を中心にス
リット21に案内されつつ前側(A側)及び後側(B側
)へ傾動し得るように、また、操作レバー16が、クロ
スビン23を中心に左側(C側)及び右側(D側)へ傾
動し得るようにする。
カバ一部材20の一方の支持部22aに、ポテンション
メータ25を取付けるとともに、該ポテンションメータ
25を基部ブロック14に対して回動しないように固定
し、基部ブロック14の上面に環状の頂部部材26を、
該環1部材2Bによりカバ一部材20を周方向に取り囲
むように固着して、該カバ一部材20が基部ブロック1
4から脱落しないようにする。
前記ポテンションメータ25は、操作レバー16を左側
(C側)あるいは右側(D側)へ傾動させた際に信号電
流を出力するようになっている。
また、基部ブロック14には、マイクロスイッチ(図示
せず)が内装されていて、該マイクロスイッチは操作レ
バー16を前側(A側)、あるいは後側(B側)へ傾動
させた際に作動するようになっている。
前記各小径孔17a、 17b、 17c、 17c[
に復元oラド27a、27b、27c、27dを昇降自
在に、且つ各復元ロッド27a、27b、27c、27
dの上端部が操作レバー16の押圧部19a、 19b
、 19c、 19dの底面に当接し得るように、また
、前記各大径孔18a、 18b、 18c、 18d
に押上げ部材28a、28b、28c、28dを昇降自
在に且つ、各押上げ部材28a、28b、28c、28
dの上面が復元ロッド27a、27b、27c、27d
の下端部に当接し得るように挿入し、各大径孔18a、
L8b、18c、 L8dの下部に筒状のストッパ29
a、 29b、 29c、 29clを嵌入して前記押
上げ部材28a、28b、28c、28dか大径孔18
a、 18b、 18c、 18dから抜は落ちないよ
うにする。
更に、各大径孔18a、 18b、 18c、 18d
内に、それぞれ小径復元ばね32及び大径復元ばね33
を同軸に挿入するとともに、大径孔18a、18b、1
8c、18dよりも小径で且つ大径孔18a、 1..
8b、 18c、 18dと同軸に穿設したガイド孔3
ia、31b、31c、31dを有する底板30を基部
ブロック14の底面に固着する。
各小径復元ばね32及び大径復元ばね33はその反発力
によって通常は各押上げ部材28a、 28b、 28
c。
28dを上方へ付勢して大径孔18a、18b、18c
、18dの上端部に当接させており、押上げ部材28a
、28b。
28c、28dにより押上げられる復元ロッド27a、
27b。
27c、27dによって操作レバー16は直立状態を保
持するようになっている。
次に、反力負荷装置13の構造を説明する。
基部ブロック14の下面に当接可能な筒状のガイドケー
シング34内に摺動ブロック35を昇降自在に挿入する
摺動ブロック35には、該摺動ブロック35の上面から
下方に向って、前記底板30のガイド孔31a。
31b、31c、31dと同軸に延びるはね受け36a
、36b。
3ee、3edと、下面から上方に向って該ばね受け3
6a、38b、36d、36dに同軸に貫通するガイド
孔37a。
37b、37c、37dとか穿設され、更に、摺動ブロ
ック35のガイド孔38a、3Bd間には上下方向に貫
通するロッドセンサ孔38が穿設されている。
上下方向に延びる反カロソド39a、39b、39c、
39dの長手方向中間部に、周方向に延びる環状のスト
ッパ40を外嵌固着し、反力ロット39a、39b、3
9c。
39dの下端部を該反力ロット39a、39b、39c
、39dが昇降し得るように上方からガイド孔37a、
37b。
37c、37dに挿入するとともに、前記各ばね受け3
6a、38b、36c、36dの底部と各反力ロット3
9a、39b。
39c、39dのストッパ40との間にそれぞれ反力ば
ね41を介在させて反力ロット39a、39b、39c
、39dが上方へ付勢されるようにする。
前記摺動ブロック35の下方に、上部に昇降可能なロッ
ド42を有する電気式パワーシリンダ43を配設すると
ともに、ロッド42の上端部を摺動ブロック35の下面
に連結する。
[E気式パワーシリンダ43は、モータ45に電流を流
すことにより、該モータ45が正回転、あるいは逆回転
して、前記ロッド42が上昇、あるいは下降するように
なっている。
摺動ブロック35のロッドセンサ孔38に、上下方向に
延びるロッドセンサ46の上端部を下方より挿入固着す
る。
ロッドセンサ4Bには、上下方向に延びるラック47が
形成されている。
ラック47に噛合可能なピニオン4Bを有するロータリ
エンコーダ49を取付金具50を介して前記電気式パワ
ーシリンダ43に固着するとともに、ラック47にピニ
オン48を噛合させる。
前記コントロールレバーユニット12の基部ブロック1
4の下面に反力負荷装置13のガイドケーシング34の
上面を固着して、反力ロット39a、39b。
39c、39dの上部をガイド孔31a、31b、31
c、31dから大径孔18a、 L8b、 18c、 
18d内に挿入し、反力ロット39a、39b、39C
,39dの上端部を押上げ部材28a。
28b、 28c、 28dの下面に当接させる。
更に、前記電気式パワーシリンダ43の下端部を、ブラ
ケット51を介して基板52の上面に連結し、基部ブロ
ック14、ガイドケーシング34、電気式パワーシリン
ダ43を取り囲むようにコントロールレバースタンド5
3を設け、該コントロールレバースタンド53の上端に
取付けた周方向に延びる環状の取付座54の上面に頂部
部材26の下面周縁部を固着し、コントロールレバース
タンド53の下端を前記基板52に固着する。
以下、反力コントロールユニット55の作動を説明する
上記反力コントロールユニット55においては、通常は
摺動ブロック35がガイドケーシング34内下部に位置
するようにしておく。
この状態で運転者が操作レバー16を握り、該操作レバ
ー16を所定の操作力によって前方側(A側)、後方側
(B側)、左側(C側)、右側(D側)のいずれか一方
に傾動させると、操作レバー16の傾動方向に対応する
復元ロッド27a。
27b、 27c、 27dが押圧部]、9a、 19
b、 19c、 19dによって押下げられ、前記復元
ロッド27a、27b、27c、27dの下方に位置す
る押上げ部材28a、28b、28c、28d及び反力
ロット39a、39b、39c、39dが復元ロッド2
7a、27b、27c、27dとともに下降して、小径
復元ばね32、大径復元ばね33及び反力ばね41が圧
縮される。
また、運転者が操作レバー16から手をはなして該操作
レバー16に操作力が付勢されなくなると、操作レバー
16を傾動させることによって圧縮されていた小径復元
ばね32、大径復元ばね33、反力ばね41は反発力に
よって圧縮される前の長さに伸長して操作レバー16の
傾動方向に対応する押上げ部材28a、28b、28c
、28dが上昇し、該押上げ部材28a、28b、28
c、28dによって復元ロッド27a、27b、27c
、27dが押上げられ、操作レバー16か各小径復元ば
ね32、大径復元ばね33及び反力ばね41の反発力に
よって直立状態に付勢される。
一方、電気式パワーシリンダ43のモータ45を駆動し
てロッド42を突出させ、摺動ブロック35を上昇させ
ると、該摺動ブロック35か上昇するのに伴って各反力
ばね41が圧縮され、該反力ばね41の反発力か反力ロ
ット39a、 39b、 39c、 39dを上方に付
勢するように作用して操作レバー16を直立状態に付勢
しようとする力が大きくなる。
従って、この状態で運転者か操作レバー16を傾動させ
ようとすると、摺動ブロック35の上昇により既に圧縮
されている反力ばね41の反発力が操作レバー16を直
立状態に付勢しようと作用するので、その力が反力とな
って前述した摺動ブロック35がガイドケーシング34
内下部に位置しているときに比べて大きな操作力が必要
となる。
また、摺動ブロック35とともに、ロッドセンサ46が
昇降すると、ラック47に噛合するロークリエンコーダ
49のピニオン48か回転し、ロータリエンコーダ49
は摺動ブロック35の変位を検出して信号電流を出力す
る。
このように、本発明の反力コントロールユニット55で
は、摺動ブロック35を昇降させることによって、操作
レバー16を直立状態に付勢しようとする力を容易に調
整することができる。
第6図は、前述した反力コントロールユニット55を用
いたウィンチの負荷感応操作装置を、移動式クレーンに
適用した例を示し、図中、5Bは移動式クレーンの旋回
台、57は旋回台5Bに起伏可能に支持された主ジブ、
58は旋回台56上に設けられたウィンチドラム、59
はウィンチドラム58を駆動する油圧モータ、60はウ
ィンチドラム58の回転数を検出するドラム回転数セン
サ、61はウィンチドラム58から繰り出され、主ジブ
57先端のシーブ62より垂下させたうえ繰り出し側端
部を主ジブ57に係止したワイヤロープ、63はワイヤ
ロープ61に吊掛けられたフックブロック、64はブッ
クブロック63のフック65に吊荷用ワイヤロープ66
を介して吊下げられた吊荷を示す。
また、コントロールレバーユニット12と反力負荷装置
13とを備えた反力コントロールユニット55は、第1
図から第3図に示すものと同一構成を有し、その他第1
図から第3図と同一の符号を付した部分は同一物を表わ
している。
原動機86により駆動される主ポンプ67に接続した圧
油供給管68に、通常は中立位置に位置設定され、パイ
ロット弁70.71にパイロット圧を付与することによ
り位置切換え可能な主切換弁69を接続し、該主切換弁
69と前記油圧モータ59とを管路72.73により接
続し、主切換弁69と作動油タンク74とを管路75に
より、また、主ポンプ67と作動油タンク74とを管路
76により接続して、主切換弁69が中立位置から作動
位置に切換えられた際に、主ポンプ67か吐出する作動
油が油圧モータ59に供給され得るようにする。
主ポンプ67と同様に原動機8Bにより駆動されるパイ
ロットポンプ77に接続した圧油供給管78に、通常は
中立位置に位置設定され、ソレノイド80.81に電流
を流すことにより位置切換え可能な電磁比例減圧弁79
を接続し、該電磁比例減圧弁79と前記主切換弁69の
パイロット弁70.71とをパイロット管路82.83
により接続するとともに、電磁比例減圧弁79と作動油
タンク74とを管路84により、また、パイロットポン
プ77と管路76とを管路85により接続して、電磁比
例減圧弁79が中立位置から作動位置に切換えられた際
に、パイロットポンプ77が吐出する作動油の圧力が主
切換弁69のパイロット弁70.71の一方に作用し得
るようにする。
前記圧油供給管68の主切換弁69よりも上流側に、メ
インリリーフ弁87を有する管路88の上流側端部を接
続し、該管路88の下流側端部を作動油タンク74に接
続する。
前記圧油供給管78の電磁比例減圧弁79よりも上流側
にリリーフ弁89を接続し、該リリーフ弁89と作動油
タンク74とを管路90によって接続する。
反力コントロールユニット55のポテンションメータ2
5が出力する信号電流91をアンプ92に導くようにし
、更に該アンプ92によって増幅された信号電流93.
94を前記電磁比例減圧弁79のソレノイド80.81
に導くようにして、反力コンロールユニット55の操作
レバー16を前後方向のいずれかに傾動させた際に、該
操作レバー16の傾動角に比例して電磁比例減圧弁79
が中立位置から作動位置に位置切換えされ、その結果パ
イロットポンプ77が吐出する作動油の圧力が主切換弁
69のパイロット弁70.71の一方に作用して主切換
弁69が中立位置から作動位置に位置切換えされ、主ポ
ンプ67が吐出する作動油が前記操作レバー16の傾動
角に比例して油圧モータ59に供給され得るようにする
管路72.73に、該管路72.73の圧力に基づいて
圧力検出信号95.96を出力する圧力センサ97゜9
8を接続し、その圧力検出信号95.96及び前記ドラ
ム回転数センサ60がウィンチドラム58の回転数に基
づいて出力する回転数検出信号99をコントローラ10
0に導くようにするとともに、該コントローラ100が
圧力検出信号95.96及び回転数検出信号99に基づ
いて出力する反力指令信号電流lotを反力負荷装置1
3の電気式パワーシリンダ43に導くようにし、更に、
ロータリエンコーダ49が出力する信号電流102及び
モード設定器103が出力するモード信号104をコン
トローラ100に導くようにする。
モード設定器103は、手動操作によりコントロール装
置55の操作レバー16に付与する反力の強弱及び反応
感度を調整するためのモード信号104を出力するよう
になっている。
なお、図中129はメインスイッチ130を介してコン
トローラ100に接続された電源装置を示す。
以下、ウィンチの負荷感応運転操作装置の作動を説明す
る。
移動式クレーンにより揚重作業を行う際には、モード設
定器103を操作して、操作レバー16に付与すべき反
力の強弱及び反応感度をモード信号104としてコント
ローラ100へ入力しておく。
操作レバー16を傾動させると、ポテンションメータ2
5が出力する信号電流91がアンプ92へ導かれ、更に
、該アンプ92によって増幅された信号電流93、ある
いは94が電磁比例減圧弁79のソレノイド80.81
へ導かれ電磁比例減圧弁79が中立位置から位置切換え
される。
電磁比例減圧弁79が位置切換えされると、パイロット
ポンプ77が吐出する作動油の圧力がパイロット管路8
2、あるいは83を経て主切換弁69のパイロット弁7
0、あるいは71に付与され、主切換弁69が中立位置
から作動位置に位置切換えされ、主ポンプ67が吐出す
る作動油が、管路72゜73の一方を経て油圧モータ5
9へ流入してウィンチドラム58が回動する。
このように、ウィンチドラム58を、ワイヤローブ61
が繰り出されるように駆動してフックブロック63を下
降させるとともに、フック65に吊荷用ワイヤローブ6
6を介して吊荷64を係止し、再びウィンチドラム58
を駆動して吊荷64を吊上げると、油圧ポンプ59に負
荷が作用して管路72゜73の内圧が上昇し、圧力セン
サ97,9gが出力する圧力検出信号95.96が変化
するとともに、ウィンチドラム58の回転数の増減によ
り回転数検出信号99が変化する。
コントローラ100は、第7図に示す如く、圧力検出信
号95.96 、回転数信号99、モード信号104を
、荷重係数w−f(P)、速度係数V−f(N)、モー
ド係数v=f(M)として、それらの係数に基づいて操
作レバー■6に付与すべき反力Fを生じさせるのに必要
なロッド42の移動量L=f (w、v、 m)を演算
し、該移動量りに見合う反力指令電流101を電気式パ
ワーシリンダ43へ出力し、前記ロッド42か突出して
前述した如くコントロール装置55の摺動ブロック35
が上昇して反力ばね41が圧縮され、該反力ばね41の
反発力が反力0.7ド39a、39b、39c、39d
を上方に付勢するように作用し、その力が操作レバー1
6を直立状態に押し戻そうとする反力となる。
また、このとき、コントローラ100には、ロータリエ
ンコーダ49か出力する信号電流102が入力されてお
り、コントローラ100は信号電流102を移動係数θ
−f (L’ )として、この係数に基づいて実際のロ
ッド42の移動量L′を演算するとともに、該移動量L
′と前述した移動量りとを比較してLとL′が等しくな
るまで電気式パワーシリンダ43へ反力指令信号電流1
01を出力する。
上記反力指令信号101は、第8図に示す如く吊荷64
の重量及び移動速度、すなわち管路72.73の内圧及
びウィンチドラム58の回転数に比例して、ロッド42
の突出量、すなわち操作レバー16に付与される反力が
大きくなるように出力される。
従って、操作レバー16を傾動させている運転者の手に
は、その操作レバー16を直立状態に押し戻そうとする
反力が、吊荷64の重量及び移動速度に比例して伝えら
れ、運転者は吊荷64が見えない状態であっても操作レ
バー16の感触によって吊荷64の重量を感知すること
ができる。
操作レバー16に付与される反力の強弱及び反応感度を
変更するときには、モード設定器103を操作してモー
ド信号104を調整する。
モード設定器103の反力強弱モードを変更すると吊荷
64の重量及び移動速度に対応する反力の大きさを調整
することができ、また、モード設定器103の感度モー
ドを変更すると、実際の吊荷64の重量及び移動速度が
数倍に演算されて、吊荷64の重量及び移動速度の換算
値に対応する反力が操作レバー16に付勢される。
また、吊荷64の所定の高さまで吊上げて停止させ、再
び吊荷64をわずかに上昇、あるいは下降させるインチ
ング作業を行うときには、メインスイッチ130をオフ
にしてコントローラ100の機能を停止させる。
コントローラ100の機能を停止させると、吊荷64を
吊上げた状態であっても、反力指令信号電流101は出
力されず、よって操作レバー16には反力負荷装置13
による反力が付与されなくなり、操作レバー16を傾動
させるために大きな操作力を必要とせず、容易にインチ
ング作業を行うことができる。
更に、反力コントロールユニット55、コントローラ1
00、ドラム回転数センサ60、圧力センサ97.98
は電気回路によって接続され、また反力コントロールユ
ニット55は電気により反力を付与するように構成され
ているので、反力コントロールユニット55及びコント
ローラlOOをクレーン本体から切り放して該クレーン
を遠隔操縦する場合には、コントローラ100とドラム
回転数センサ60、圧力センサ97.98とをケーブル
によって接続すればよく、第9図に示す如き操作弁2に
より重量の重い油圧ホースを用いてクレーンを遠隔操縦
するのに比べ、ケーブルが油圧ホースより軽い分だけ反
力コントロールユニット55及びコントローラ100を
持ち運びやすくなり操作性を向上させることが可能にな
る。
また、コントローラ100とドラム回転数センサ60、
圧力センサ97,9gとの間で無線送受信機を介して信
号の授受を行うようにすれば、クレ−ンを無線遠隔操縦
することもてきる。
第4図及び第5図は本発明の反力コントロールユニット
の他の実施例であり、該反力コントロールユニット12
8ハ、コントロールレノ(−ユニッ目05と反力負荷装
置106とを備えている。
なお、図中、第1図から第3図と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしている。
以下、コントロールレノ1−ユニ・ント105の構造を
説明する。
基部ブロック107の上面中央部に、上下方向に延びる
ユニバーサルジヨイント108の基端部を先端部が前方
側(A側)、後方側(B側)、左側(C側)、右側(D
側)の4方向に傾動し得るように固着する。
前記基部ブロック107には、ユニ)<−サルジヨイン
ト10Bを中心にして前後左右の4箇所に、基部ブロッ
ク107の上面から下方に向って垂直に延びる大径孔1
09a、 109b、 109c、 109dと、下面
から上方に向って垂直に延び、大径孔109a、 10
9b。
109c、 109dに同軸に貫通する小径孔11(l
a、 110b。
1.10c、110dとが穿設されている。
前記大径孔109a、109b、109c、 109d
の底部に、小径孔1.10a、1Iob、 1IOc、
110dと同一な内径を有するばね座l11をそれぞれ
配設し、上下方向に延び長手方向中間部に環状のストッ
パ112を固着した復元ロッド114a、114b、1
14c、114dを中間部が小径孔11.0a、110
b、110c、110dに内接するように大径孔109
a、 109b、 109c、 109dの上方から昇
降自在に挿入するとともに、各ばね座111とストッパ
112との間に復元ばね113を介在させて復元ロッド
114a、114b、114c、114dが通常は上方
へ付勢されるようにする。
復元ロッド114aには、上下方向に延びるラック11
5が形成され、該ラック115には、基部ブロック10
7に内装したポテンションメータ116のピニオン11
7が噛合している。
前記ユニバーサルジヨイント108の先端部に操作レバ
ー118を固着する。
操作レバー118の下端部には、周方向に延びる環状の
押圧部119が形成されており、該押圧部119の底面
には、前記復元ロッド114a、114b。
114c、114dの先端部が当接している。
下端部に球状部120を有する球面継手121の上端を
底板122の中央部に取付け、該底板122を前記基部
ブロック107の下面中央部に固着し、円板123の中
央部に球面座124を形成するとともに、該球面座12
4に前記球状部120を嵌合し、円板123の上面に復
元ロッド114a、114b、114c。
114dの下端部を当接させる。
次に、反力負荷装置106の構造を説明する。
反力負荷装置106は前述した反力負荷装置t1gのガ
イドケーシング34の上端に、反力ロット39a。
39b、39c、39dの上部が摺動可能なガイド孔1
25a。
L25b、 125c、 125dを穿設したガイド板
126を固着して反力ロット39a、39b、39c、
39dの上端部をガイド板12Bの上方に突出させた構
成を有している。
前記反力負荷装gioeをブラケット127を介してコ
ントロールレバースタンド53内に固着するとともに、
電気式パワーシリンダ43の下端部をブラケット51を
介して基板52の上面に連結し、更にコントロールレバ
ースタンド53の上端部に、前記コントロールレバーユ
ニット105を円板123の下面に反力ロット39a、
39b、39c、39dの上端部が当接するように固着
する。
以下、反力コントロールユニット128の作動を説明す
る。
上記反力コントロールユニット128においては、通常
は摺動ブロック35がガイドケーシング34内下部に位
置するようにしておく。
この状態で運転者が操作レバー118を握り、該操作レ
バーttSを所定の操作力によって前方側(A側)、後
方側(B側)、左側(C側)、右側(D側)のいずれか
一方に傾動させると、操作レバー118の傾動方向に対
応する復元口・ンド114a、114b、L14c、1
14dが押圧部119によって押下げられ、その押下げ
られた復元口・ンド114a。
114b、 114c、 114dによって円板123
が傾動し、復元ロッド114a、114b、114c、
114dの下方に位置する反力ロッド39a、39b、
39c、39dが下降して、復元ばね113及び反力ば
ね41が圧縮される。
また、運転者が操作レバー118が手をはなして該操作
レバー118に操作力が付勢されなくなると、操作レバ
ー118を傾動させることによって圧縮されていた復元
ばね112及び反力ばね41は反発力によって圧縮され
る前の長さに伸長して操作レバー118の傾動方向に対
応する反力ロット39a、39b、39c、39d及び
復元ロッドIL4a、114b114c、114dが押
上げられ、操作レバー118か各復元ばね112及び反
力ばね41の反発力によって直立状態に付勢される。
一方、前述した反力コントロールユニット55と同様に
、電気式パワーシリンダ43のモータ45を駆動してロ
ッド42を突出させ、摺動ブロック35を上昇させると
反力ばね41か圧縮され、該反力ばね41の反発力が反
力ロット39a、39b、39c、39dを上方に付勢
するように作用して操作レバー118を直立状態に付勢
しようとする力が大きくなる。
更に、第6図に示すウィンチの負荷感応運転操作装置に
おいて、反力コントロールユニット55に替えて反力コ
ントロールユニット128を用いても同様な作用効果を
奏し得る。
なお、本発明の反力コントロールユニット及びウィンチ
の負荷感応運転操作装置は上述の実施例のみに限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の反力コントロールユニッ
ト55.128及びウィンチの負荷感応運転操作装置に
よれば下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
(1)本発明の反力コントロールユニット55,128
においては、電気駆動方式のアクチュエータ43によっ
て、反力用ばね41を圧縮し操作レバー16,118を
直立状態に付勢しようとする力を調整するので、反力コ
ントロールユニット55゜128によってウィンチを遠
隔操作する際には重量の重い油圧ホースに替えてケーブ
ルを引きまわせばよく、運転者が反力コントロールユニ
ット55.128を携帯したまま容易に移動することが
できる。
(2)本発明のウィンチの負荷感応運転操作装置におい
ては、コントローラ100が各センサ60゜97.98
の検出値に基づきアクチュエータ43を作動させて反力
用ばね41を圧縮し、反力コントロールユニット55,
128の操作レバー18,118を直立状態に付勢しよ
うとする力を調整するので、運転者は操作レバー18.
118を直立状態に付勢しようとする力によってウィン
チの負荷状態を感知することができ、操作レバー16゜
118が急激に操作されることによりワイヤロープ61
、ウィンチ等が負傷する危険がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の反力コントロールユニットの一実施例
を示す部分断面図、第2図は第1図の■−■矢視図、第
3図は第1図の■−■矢視図、第4図は本発明の反力コ
ントロールユニットの他の実施例を示す部分断面図、第
5図は第4図のV−■矢視図、第6図は本発明のウィン
チの負荷感応運転操作装置の一実施例を示す回路図、第
7図は第6図に示すウィンチの負荷感応運転操作装置の
フローチャート図、第8図は第6図に示すウィンチの負
荷感応運転操作装置の反力制御特性図、第9図は従来の
ウィンチの操作反力制御装置の一例を示す油圧回路図で
ある。 図中、14.107は基部ブロック、113,118は
操作レバー、17a、 17b、 18a、 18b、
 109a、 109b、 1lOa、 110bは孔
、25.116はポテンションメータ(センサ)、27
a、27b、114a、114bは復元ロッド、28a
、28bは押上げ部材、32は小径復元ばね(復元用弾
性体)、33は大径復元ばね(復元用弾性体)、34は
ガイドケーシング、35は摺動ブロック、37a、37
bはガイド孔、39a、39bは反力ロット、41は反
力ばね(反力用弾性体)、42はロッド、43は電気式
パワーシリンダ(アクチュエータ)、49はロークリエ
ンコーダ(センサ) 、55.128は反力コントロー
ルユニット、58はウィンチドラム、59は油圧モータ
、60はドラム回転数センサ(センサ)、69は主切換
弁、70.71はパイロット弁、72.73は管路、7
9は電磁比例減圧弁、80.81はソレノイド、82.
83はパイロット管路、91,102は信号電流、92
はアンプ、95.98は圧力検出信号、9798は圧力
センサ(センサ)、99は回転数検出信号、100はコ
ントローラ、101は反力指令信号電流、113は復元
ばね(復元用弾性体) 、121は球面継手(自在継手
) 、123は円板(イコライザ)を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)基部ブロック14に、上面から下面へ貫通する2本
    の孔17a、18a、17b、18bを穿設し、前記基
    部ブロック14上端部の孔17a、17b間に、操作レ
    バー16の基端部を該操作レバー16が直立状態となる
    中立位置を中心に前記孔17a、17bを結ぶ垂直面に
    沿って傾動し得るように支持するとともに、前記操作レ
    バー16を傾動させた際に信号を出力するセンサ25を
    設け、前記各孔17a、17bに、復元ロッド27a、
    27bを昇降自在に且つその上端部が操作レバー16の
    基端部底面に当接し得るように挿入するとともに、前記
    各孔18a、18bに押上げ部材28a、28bを昇降
    自在に且つその上端部が復元ロッド27a、27bの下
    端部に当接し得るように挿入し、前記各押上げ部材28
    a、28bと基部ブロック14との間に、復元用弾性体
    32、33を各復元ロッド27a、27bが上方へ付勢
    されるように介在せしめ、前記基部ブロック14の下端
    部に、摺動ブロック35を昇降自在に嵌合したガイドケ
    ーシング34を固着し、前記摺動ブロック35に、上面
    から下面へ貫通するガイド孔37a、37bを前記孔1
    8a、18bの下方に位置するように穿設し、該各ガイ
    ド孔37a、37bに、反力ロッド39a、39bを昇
    降自在に且つその上端部が前記押上げ部材28a、28
    bの下端部に当接し得るように挿入し、前記各反力ロッ
    ド39a、39bと摺動ブロック35との間に、反力用
    弾性体41を前記摺動ブロック35を上昇させた際に各
    反力ロッド39a、39bが上方へ付勢されるように介
    在せしめ、前記摺動ブロック35の下方に、昇降可能な
    ロッド42を有する電気駆動方式のアクチュエータ43
    を配設し、前記摺動ブロック35とロッド42とを連結
    し、更に摺動ブロック35の変位を検出して信号を出力
    するセンサ49を設けたことを特徴とする反力コントロ
    ールユニット。 2)基部ブロック107に、上面から下面へ貫通する2
    本の孔109a、110a、109b、110bを穿設
    し、前記基部ブロック107上端部の孔109a、10
    9b間に、操作レバー118の基端部を該操作レバー1
    18が直立状態となる中立位置を中心に前記孔109a
    、109bを結ぶ垂直面に沿って傾動し得るように支持
    するとともに、前記操作レバー118を傾動させた際に
    信号を出力するセンサ116を設け、前記各孔109a
    、110a、109b、110bに、復元ロッド114
    a、114bを昇降自在に且つその上端部が操作レバー
    118の基端部底面に当接し得るように挿入し、前記各
    復元ロッド114a、114bと基部ブロック107と
    の間に、復元用弾性体113を各復元ロッド114a、
    114bが上方へ付勢されるように介在せしめ、前記基
    部ブロック107の下端部に、自在継手121を介して
    イコライザ123をその上面が復元ロッド114a、1
    14bの下端部に当接し得るように取付け、前記基部ブ
    ロック107の下方に、摺動ブロック35を昇降自在に
    嵌合したガイドケーシング34を配設し、前記摺動ブロ
    ック35に、上面から下面へ貫通するガイド孔37a、
    37bを前記孔110a、110bの下方に位置するよ
    うに穿設し、該ガイド孔37a、37bに反力ロッド3
    9a、39bを昇降自在に且つその上端部が前記イコラ
    イザ123の下面に当接し得るように挿入し、前記各反
    力ロッド39a、39bと摺動ブロック35との間に、
    反力用弾性体41を前記摺動ブロック35を上昇させた
    際に各反力ロッド39a、39bが上方へ付勢されるよ
    うに介在せしめ、前記摺動ブロック35の下方に、昇降
    可能なロッド42を有する電気駆動方式のアクチュエー
    タ43を配設し、前記摺動ブロック35とロッド42と
    を連結し、更に摺動ブロック35の変位を検出して信号
    を出力するセンサ49を設けたことを特徴とする反力コ
    ントロールユニット。 3)ウインチドラム58を駆動する油圧モータ59と、
    該油圧モータ59に作動油を供給する管路72、73に
    接続され且つ位置切換えを行うためのパイロット弁70
    、71を有する主切換弁69と、前記パイロット弁70
    、71にパイロット圧を付与するパイロット管路82、
    83に接続され且つ位置切換えを行うためのソレノイド
    80、81を有する電磁比例減圧弁79と、前記ウイン
    チドラム58の回転数を検出して回転数検出信号99を
    出力するセンサ60と、前記管路72、73の内圧を検
    出して圧力検出信号95、96を出力するセンサ97、
    98と、操作レバー16あるいは118を傾動させた際
    にセンサ25あるいは116が出力する信号電流91を
    前記ソレノイド80、81へ出力する請求項1に記載の
    反力コントロールユニット55あるいは請求項2に記載
    の反力コントロールユニット128と、前記回転数検出
    信号99、圧力検出信号95、96及び反力コントロー
    ルユニット55あるいは128のセンサ49が出力する
    信号電流102に基づいて、反力指令信号電流101を
    反力コントロールユニット55あるいは128のアクチ
    ュエータ43へ出力するコントローラ100とを備えた
    ことを特徴とするウインチの負荷感応運転操作装置。
JP23104090A 1990-08-31 1990-08-31 反力コントロールユニット及びウインチの負荷感応運転操作装置 Pending JPH04112197A (ja)

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JP23104090A JPH04112197A (ja) 1990-08-31 1990-08-31 反力コントロールユニット及びウインチの負荷感応運転操作装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009161275A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Kobelco Cranes Co Ltd 建設機械のレバー操作反力制御装置
JP2014000655A (ja) * 2012-06-20 2014-01-09 Fuji Electric Co Ltd 負荷対象物のリモートハンドリング装置およびその補助装置

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