JP5993590B2

JP5993590B2 - コンクリートポンプ

Info

Publication number: JP5993590B2
Application number: JP2012060782A
Authority: JP
Inventors: 正治甲山; 智之須田; 正樹西田
Original assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: JP2013194565A

Description

本発明は、生コンクリートを吸入吐出するコンクリートポンプを搭載したコンクリートポンプに関する。

従来コンクリートポンプは、車両に搭載された場合には走行用のエンジンにより油圧ポンプを駆動して油圧ポンプから吐出された作動油によりコンクリートポンプを駆動することで生コンクリートを吸入および吐出している。そして、油圧ポンプの傾転角を調整し油圧ポンプの吐出流量を調整するポンプ側レバーと、エンジンの回転数を調整するエンジン側レバーとを備え、エンジン側レバーを減少方向に動かした後にポンプ側レバーを減少方向に動かす吐出量調整装置が開示されている。これにより、エンジン回転数を減少してからポンプの吐出流量を減少させ、燃料を多大に消費することを防止したり、打設作業時の騒音を抑制したりすることができる。

実開昭５７−７５１８０号公報

しかしながら、騒音を抑制すべくエンジン回転数を減少させると、エンジンが出力するトルクも減少し、エンジン出力が油圧ポンプを稼働するために必要なトルクを下回ってしまうことがある。すると、エンジンは過負荷による故障を防ぐためにストールしてしまい、打設作業が中断されてしまうことがある。

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、燃料消費や騒音を抑制すべくエンジン回転数を調整したときにエンジンのストールを防止するコンクリートポンプを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本発明のコンクリートポンプは、原動機により駆動する可変容量式油圧ポンプから送られた作動油により伸縮する駆動シリンダと、前記駆動シリンダに連結したポンプシリンダと、少なくとも前記原動機の回転数を指示する操作手段と、前記原動機の回転数を増減する回転数調整手段と、前記可変容量式油圧ポンプの押しのけ容積を増減する吐出油量調整手段と、原動機の回転数が所定の回転数以下のときに前記操作手段による原動機の回転数低下指示がされたら回転数調整手段により原動機の回転数を低下させるとともに吐出油量調整手段により押しのけ容積を減少させ、原動機の回転数が前記所定の回転数より上のときに前記操作手段による原動機の回転数低下指示がされたら回転数調整手段により原動機の回転数のみを低下させる制御装置とを備えたことを特徴とする。
これにより、原動機の回転数が所定値以下であれば原動機の回転数を変更させるときに可変容量式油圧ポンプの押しのけ容積を変更させたため、原動機の負荷を低減することができる。そして原動機が過負荷により停止し、打設作業が中断してしまうことを防ぐことができる。

また、前記制御装置は、吐出油量調整手段の出力を回転数に応じて変化させることを特徴とする。これによると押しのけ容積を徐々に増加または減少させるため、原動機の負荷が急に変化して原動機が停止してしまうことを防止することができる。

また、前記操作手段は、可変容量式油圧ポンプの押しのけ容積の増減を指示する吐出量指示をさらに備え、前記制御装置は、前記吐出量指示に基づき吐出油量調整手段への指示を補正することを特徴とする。これにより制御装置は、コンクリートポンプを動作するにあたり、作業者による可変容量式油圧ポンプの動作指示に応じて吐出油量調整手段の調節する信号を変化させるため、可変容量式油圧ポンプを原動機の回転数と作業者が指示する吐出量とに合った吐出油量に調節することができる。これにより、原動機の負荷が急に変化して原動機が停止してしまうことを防止することができる。

このような構成のコンクリートポンプによれば、原動機の回転数が所定値以下であれば可変容量式油圧ポンプによる作業を原動機の回転数を変更させるときに可変容量式油圧ポンプの押しのけ容積を変更させたため、原動機の負荷を低減することができる。そして原動機が過負荷により停止し、打設作業が中断してしまうことを防ぐことができる。

本発明を適用したコンクリートポンプ車の一実施形態を示した側面図である。コンクリートポンプの要部拡大平面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。コンクリートポンプの油圧回路図である。図４のうち油圧ポンプの詳細を示した油圧回路図である。操作装置Ｒを示した図である。エンジン回転数と押しのけ容積との関係を示したグラフである。

図１に示すように、このコンクリートポンプ車Ｖは、打設位置に生コンクリートを供給するためのブーム装置Ｂと、生コンクリートを圧送するためのコンクリートポンプＰと、これらブーム装置Ｂ及びコンクリートポンプＰが固定されるとともに当該コンクリートポンプ車ＶのシャシフレームＦに搭載固定されたサブフレームＳを有している。

シャシフレームＦは、車両前後方向に延びる長尺の部材であり、車幅方向に所定の間隔を置いて平行に左右一対配置されて当該コンクリートポンプ車Ｖの車体を構成している。

サブフレームＳは、左右一対のシャシフレームＦの上面に沿って固定配置された長尺の部材であり、シャシフレームＦと同様、車両前後方向に延びるとともに車幅方向に所定の間隔を置いて平行に一対配置されている。

ブーム装置Ｂは、車両前後方向に延びるサブフレームＳの前部に配置されており、サブフレームＳに固定された旋回台１１と、この旋回台１１上に設けられ、鉛直軸線回りに旋回自在な支柱１２と、この支柱１２の先端に設けられたブーム１３とを有している。ブーム１３は、互いに屈曲可能に連結された第１〜第４ビーム１３１〜１３４により構成されたいわゆる４段ブームである。

これら旋回台１１及び第１〜第４ビーム１３１〜１３４は、それぞれの連結部分がブーム駆動手段１４によって回動駆動することができる。

また、コンクリートポンプ車Ｖには、サブフレームＳに固定され走行姿勢のブーム１３（特に第４ビーム１３４）の車幅方向に対する移動を規制するブーム受け１６を備えており、支柱１２及びブーム１３には、コンクリートポンプＰから圧送される生コンクリートをブーム１３の先端１３５まで導くブーム用配管１５が、当該支柱１２及びブーム１３に沿って固定されている。
なお、ビームはその他の本数であってもよく、ブーム装置Ｂそのものを搭載しない配管車であってもよい。

図２に示すように、コンクリートポンプＰは、生コンクリートなどの流体を圧送するためのものであり、サブフレームＳ上に搭載されたコンクリートポンプ本体２と、コンクリートポンプ本体２の後方に設けたバルブ装置３とを備えている。

図２に示すように、コンクリートポンプ本体２は、油圧駆動の復動式ピストンポンプであって、互いに並列する左側のポンプシリンダ２１と右側のポンプシリンダ２２とを備えている。それらのポンプシリンダ２１，２２の基端には、左側のポンプシリンダ２１を駆動させる左側の駆動シリンダ２３、右側のポンプシリンダ２２を駆動させる右側の駆動シリンダ２４がセンターフレーム２６を介して一体に接続されている。一対のポンプシリンダ２１，２２内にはそれぞれ摺動自在に嵌合されるポンプピストン２１ａ，２２ａが、一対の駆動シリンダ２３，２４内にはそれぞれ摺動自在に嵌合される駆動ピストン２３ａ、２４ａが設けられている。左側のポンプシリンダ２１内のポンプピストン２１ａと左側の駆動シリンダ２３内の駆動ピストン２３ａ、右側のポンプシリンダ２２内のポンプピストン２２ａと右側の駆動シリンダ２４内の駆動ピストン２４ａとが、センターフレーム２６を摺動自在に貫通するピストンロッド２５によりそれぞれ一体に連結されている。そして各駆動ピストン２３ａ、２４ａは、対応する駆動シリンダ２３，２４内をピストンロッド側の先部油室２３ｂ，２４ｂと、ピストン側の基部油室２３ｃ、２４ｃとに区画している。各ポンプシリンダ２１，２２の先端は、吐出端２１ｂ，２２ｂとして開口されている。この各ポンプシリンダ２１，２２の吐出端２１ｂ，２２ｂはバルブ装置３の前面に接続され、連通している。

図２に示すように、バルブ装置３はバルブケーシング３１と、底蓋３２と、Ｓバルブ３３（即ち揺動バルブ管）と、Ｓバルブ駆動手段３４と、吐出配管３５とを備えている。バルブケーシング３１は前壁３１ａ、後壁３１ｂ、及び両側壁３１ｃとにより枠状に形成されており、下部は開口部３１ｄにより開口されている。底蓋３２はバルブケーシング３１下部の開口部３１ｄをシリンダ等（図示せず）にて開閉するものである。

バルブケーシング３１の下部には、湾曲管状のＳバルブ３３が収容支持されている。このＳバルブ３３は、Ｓバルブ３３と一体で各ポンプシリンダ２１，２２の軸線と平行な回動支軸３３ａの軸線まわりに回動自在であり、一対のポンプシリンダ２１，２２の先部（即ち吐出端２１ｂ，２２ｂ）と吸入口３３ｂとを交互に切換連通可能である。

図２及び図３に示すように、回動支軸３３ａには、これを両ポンプピストン２１ａ，２２ａの作動と同期して回動させて、Ｓバルブ３３を切換駆動するためのＳバルブ駆動手段３４が接続される。このＳバルブ駆動手段３４は、互いに協働して構成する左側の単動式バルブ駆動シリンダ３４ａおよび右側の単動式バルブ駆動シリンダ３４ｂの先部が、該回動支軸３３ａより一体に延びる連結アーム３４ｃを介して連結され、その両バルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂの基部が、コンクリートポンプ本体２に回動可能に連結されて構成される。

コンクリートポンプＰの運転時に、この一対のバルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂは、一対のポンプシリンダ２１，２２のうち、生コンクリートの吸入状態にあるものをバルブケーシング３１内に、また生コンクリートの圧送状態にあるものを吸入口３３ｂに交互に接続するように、Ｓバルブ３３を切換駆動制御して生コンクリートを円滑に圧送する。即ち、Ｓバルブ３３は、吸入口３３ｂを左側のポンプシリンダ２１の吐出端２１ｂに接続する第１切換位置と、吸入口３３ｂを右側のポンプシリンダ２２の吐出端２２ｂに接続する第２切換位置との間を往復移動（揺動）可能であり、その第１切換位置へは左側のバルブ駆動シリンダ３４ａの伸長作動により、またその第２切換位置へは右側のバルブ駆動シリンダ３４ｂの伸長作動によりそれぞれ切換保持される。

図２に示すように、吐出配管３５は、その前端がバルブケーシング３１の後壁３１ｂに接続されており、Ｓバルブ３３に常時連通されており、その後端は、ブーム装置Ｂのブーム用配管１５に接続されている（図１参照）。また、吐出配管３５を下方に向けて地上配管１７（図１に一点鎖線で図示）に接続するようにしてもよい。

図１に示すように、ホッパＨはバルブケーシング３１の上部に連結され、生コンクリートを受け入れるようになっている。

図４及び図５を参照してコンクリートポンプ２とブーム装置Ｂとを駆動する油圧回路について説明する。コンクリートポンプ車Ｖは、そのエンジンＥｎ（原動機）により駆動する可変容量式の第１油圧ポンプＰＵ１及び第２油圧ポンプＰＵ２を備えている。両油圧ポンプＰＵ１，ＰＵ２は、可変容量式の油圧ポンプ（本実施例ではアキシャルピストンポンプ）であり、斜板を操作することにより吐出容量を変更することができる。第１油圧ポンプＰＵ１は左右の駆動シリンダ２３，２４の動作方向を切り換える切換弁Ｖ１と、左右の駆動シリンダ２３，２４の動作圧力を切り換える切換弁Ｖ２とを介してコンクリートポンプ本体２に接続されている。また、コンクリートポンプ車ＶはＳバルブ用油圧源８を備えており、Ｓバルブ用油圧源８に接続した油路８１は、Ｓバルブの揺動方向を切り換えるバルブ切換弁Ｖ３を介してＳバルブ駆動手段３４に接続されている。
一方、第２油圧ポンプＰＵ２はブーム切換弁Ｖ４を介してブーム駆動手段１４が接続されている。
なお、第１油圧ポンプＰＵ１（アキシャルピストンポンプ７０）と第２油圧ポンプＰＵ２とＳバルブ用油圧源８のギヤポンプ８０とは駆動軸４３により直列接続されており、コンクリートポンプ車ＶのエンジンＥｎにて駆動する。

コンクリートポンプＰは、第１油圧ポンプＰＵ１と左右一対の駆動シリンダ２３，２４とを供給油路６により接続している。これにより、駆動シリンダ２３、２４の駆動ピストン２３ａ，２４ａは第１油圧ポンプＰＵ１から吐出された圧力油により前後に移動することができる。
この油圧回路について詳細に説明する。前記第１油圧ポンプＰＵ１の吸込側は油タンクＴに連通し、吐出側には吐出油路６１を接続している。そして、吐出油路６１は、切換弁Ｖ１の入口側のポートｐ１に接続している。切換弁Ｖ１のもう一つの入口側のポートｐ２は戻り油路６２が接続されており、戻り油路６２は油タンクＴに連通されている。
吐出油路６１の途中より分岐した還流油路６５は、リリーフ弁ＲＶを介して油タンクＴに連通している。

前記切換弁Ｖ１の出口側の２つのポートｐ３、ｐ４には、圧力油路６３、６４がそれぞれ接続されている。一方の圧力油路６３は、高低圧切換弁Ｖ２を介して先部側油路６３ａと基部側油路６３ｂとに分岐されている。先部側油路６３ａは左側の駆動シリンダ２３の先部油室２３ｂに接続され、基部側油路６３ｂは右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ｃに接続されている。また、他方の圧力油路６４は、高低圧切換弁Ｖ２を介して先部側油路６４ａと基部側油路６４ｂとに分岐されている。そして、先部側油路６４ａは右側の駆動シリンダ２４の先部油室２４ｂに接続され、基部側油路６４ｂは左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ｃに接続されている。

図５は、第１油圧ポンプＰＵ１とリリーフ弁ＲＶの詳細な油圧回路図である。
第１油圧ポンプＰＵ１は可変容量式のアキシャルピストンポンプ７０とその斜板７０ａを変更する吐出調整回路７１と、斜板７０ａの傾きを調整するスライダ７２と、切換弁７３と、電磁比例形の減圧弁７４とを備えている。
アキシャルピストンポンプ７０は、スライダ７２が図示右方向に移動すると斜板７０ａの傾斜角が大きくなり、押しのけ容積Ｑ（１回転当たりの吐出量）を増加させる。一方、スライダ７２が図５の左方向に移動すると押しのけ容積Ｑを減少させる。
次に、吐出調整回路７１について説明する。アキシャルピストンポンプ７０の吐出側の油路にチェック弁７１ａを内蔵した油路７１ｂが接続され、油路７１ｂはチェック弁７１ａの下流より分岐した油路７１ｃを介してスライダ７２の小径室７２ａに接続している。油路７１ｃの下流より分岐した油路７１ｄは途中に切換弁７３を介してスライダ７２の大径室７２ｂに接続している。油路７１ｂは油路７１ｄの分岐よりも下流に電磁比例形の減圧弁７４が接続され、減圧弁７４の切換弁７３のスプール７３ａを左側に移動させるプッシャ７３ｂに接続している。なお、切換弁７３にはスプリング７３ｃが内蔵されており、スプリング７３ｃによりスプール７３ａは右側に付勢されている。

以上のように構成された第１油圧ポンプＰＵ１の動作について説明する。油路７１ｂに導入された作動油は油路７１ｃを通ってスライダ７２の小径室７２ａに常に流入している。ソレノイドＳＯＬ１０により設定した第一の設定圧までの圧力であれば、油路７１ｂに導入された作動油は減圧弁７４を通って油路７１ｂに流入する。これにより、プッシャ７３ｂは押し出され、スプリング７３ｃに抗してスプール７３ａを左側に切り替える。するとスライダ７２の大径室７２ｂはタンクと連通し、スライダ７２は小径室７２ａに導入された作動油により右側に移動する。従って、アキシャルピストンポンプ７０の斜板７０ａの傾斜角が大きくなり、吐出流量が増加する。
一方、アキシャルピストンポンプ７０の吐出圧がソレノイドＳＯＬ１０により設定された圧力値（第一の設定圧）を超えると、油路７１ｂの圧力も増大する。すると、減圧弁７４は閉じられて、１次側と２次側とを遮断するとともに２次側すなわち油路７１ｅをタンクに連通させる。するとプッシャ７３ｂはその左方向への押付力を失うため、スプリング７３ｃによる付勢力によりスプール７３ａは右位置に切り替わる。これにより油路７１ｄ（油路７１ｂとスライダの大径室７２ｂと）が連通し、スライダの小径室７２ａと大径室７２ｂの両方に作動油が導入される。このとき、スライダは、その両端の断面積の差により右側（大径室７２ｂ）から受ける作用力の方が左側（小径室７２ａ）から受ける作用力よりも大きいため、左側に移動を始める。すると、スライダ７２に連結された斜板７０ａの傾斜角は小さくなりその吐出流量も減少する。
以上により、第１油圧ポンプＰＵ１はその吐出圧を、制御装置Ｃにて設定された第一の設定圧を上限とする吐出圧に制御される。

次に、リリーフ弁ＲＶの詳細構造について説明する。リリーフ弁ＲＶは前述のとおり還流油路６５の途中に内蔵されており、電磁比例形のリリーフ弁７５とロジック弁７６と切換弁７７とを備えている。
吐出油路６１に接続した１次側の還流油路６５ａは、ロジック弁７６のポート７６ａに接続し、ロジック弁７６のポート７６ｂには還流油路６５の２次側６５ｂを接続している。２次側の還流油路６５ｂの他端は油タンクＴに接続している。
ロジック弁７６のパイロットポート７６ｃにはパイロット油路７８ａが接続され、切換弁７７と接続されている。切換弁７７のその他のポートはパイロット油路７８ｂ〜７８ｄが図示のように接続されており、パイロット油路７８ｂと７８ｃとは油タンクＴに接続している。切換弁７７はスプリング７７ａにより常時左側に付勢されており、ソレノイドＳＯＬ２１が励磁された時には右位置にスプール７７ｂが移動する。パイロット油路７８ｃは、リリーフ弁７５の１次側に接続され、リリーフ弁７５の２次側はパイロット油路７８ｅを介して油タンクＴに接続されている。リリーフ弁７５は電磁比例形のリリーフ弁であり、ソレノイドＳＯＬ２２に対する入力信号に応じてリリーフ圧を変更することができる。

以上のようなリリーフ弁ＲＶの作用について説明する。コンクリートポンプを動作させない時にはソレノイドＳＯＬ２１を励磁せず、切換弁７７のスプール７７ｂをスプリング７７ａの付勢力により右位置に保持する。これによりパイロット油路７８ａと７８ｂとが連通し、ロジック弁７６のパイロットポート７６ｃは油タンクＴと連通する。するとロジック弁７６のポペット７６ｄは下側に自由に動くことができるため、還流油路６５（吐出油路６１と油タンクＴ）を連通させてアキシャルピストンポンプ７０より吐出された作動油の全てを油タンクＴに戻す。
一方、コンクリートポンプを動作させる時には、ソレノイドＳＯＬ２１を励磁してパイロット油路７８ａとパイロット油路７８ｃとを連通させる。これによりロジック弁７６のパイロットポート７６ｃはリリーフ弁７５の１次側と接続され、ポペット７６ｄは自由に動くことができなくなる。吐出油路６１の圧力の増大に伴いロジック弁７６のポート７６ａの圧力が増加すると、ポペット７６ｄを通してパイロット油路７８ａ，７８ｃの圧力が増大する。パイロット油路７８ｃの圧力がソレノイドＳＯＬ２２により設定されたリリーフ圧を超えると、電磁比例形リリーフ弁７５は解放されて１次側と２次側とが連通する。するとポペット７６ｄは自由に動くことができるようになるため、ポート７６ａとポート７６ｂとを連通し、吐出油路６１と油タンクＴとを接続する。
以上により、リリーフ弁ＲＶは吐出油路６１の圧力を、制御装置Ｃにて設定されたリリーフ圧を上限に制御する。

なお、各ソレノイドは制御装置Ｃからの出力信号によりその動作を制御されている。また、吐出油路６１には圧力センサＰＳが接続されており、圧力センサＰＳは吐出油路６１の吐出圧に応じた電気信号を制御装置Ｃに出力する。

コンクリートポンプ車Ｖは、制御装置Ｃを備えており（図１）、制御装置Ｃは操作装置ＲＣからの入力より作業者の指示を、エンジンＥｎの回転数を測定して測定結果に合わせた出力信号を発する回転数センサＳｅ（回転数把握手段）からの入力よりエンジンＥｎの動作状況を、圧力センサＰＳからの入力より吐出油路６１及びそれらと連通した状態の油圧機器の動作圧を、それぞれ把握する。そして、制御装置Ｃは、必要に応じてコンクリートポンプＰを適切に動作させるために各ソレノイドに指示信号を、エンジン回転数を変更するためにエンジンＥｎのガバナＧに指示信号を、それぞれ出力する。なお、本実施例において制御装置Ｃはプログラマブルロジックコントローラ（略してＰＬＣ）を用いているが、その他の制御装置を用いてもよい。

図６は操作装置ＲＣ（操作手段）を示した図である。操作装置ＲＣは、操作装置ＲＣの主電源スイッチ５１と、コンクリートポンプＰの生コンクリート圧送作業を開始するためのポンプ起動スイッチ５２と、エンジンの回転数を増減させる回転数スイッチ５３ａ，５３ｂと、コンクリートポンプＰの吐出量を増減させる吐出コントロールスイッチ５４ａ、５４ｂと、ブーム装置Ｂを左右に旋回させる右旋回スイッチ５５ａ及び左旋回スイッチ５５ｂと、各ビームを起伏回動させるビーム起伏スイッチ５６ａ〜５６ｈと、ブーム装置Ｂの動作速度を調整するブーム速度コントロールスイッチ５７ａ，５７ｂとを備えている。

回転数スイッチの「高」スイッチ５３ａを押下するとエンジンＥｎを現在の回転数よりも高い回転数にて動作させる指示を、「低」スイッチ５３ｂを押下すると現在の回転数よりも低い回転数にて動作させる指示を制御装置Ｃに出力する。そして、制御装置Ｃは回転数指示に基づきエンジンＥｎのガバナＧに指示を出力し、エンジンＥｎの回転数を増減させる。

吐出コントロールスイッチの「増」スイッチ５４ａを押下すると、第１油圧ポンプＰＵ１の押しのけ容積Ｑを増加させて吐出量を増加させる指示を、「減」スイッチ５４ｂを押下すると吐出量を減少させる指示を制御装置Ｃに出力する。そして、制御装置Ｃは吐出量指示に基づき斜板７０ａの傾きを変化させる。

各スイッチは、作業者が押下し続ける間はそのスイッチに割り当てられた指示を制御装置Ｃに出力するように構成している。各スイッチを複数回押下するいわゆるインチング操作により指示するようにしてもよく、押しボタン式のスイッチではなくジョイスティック式などにより指示するようにしてもよい。

以上のごとく構成されたコンクリートポンプ車Ｖの動作について説明する。
まずブーム装置Ｂを動作させることでブームの先端１３５を打設位置まで展開する。そして、生コンクリートを圧送する場合には、まず、Ｓバルブ３３及びポンプシリンダ２１，２２を作動させる。すなわち、右側のバルブ駆動シリンダ３４ｂを伸長させてＳバルブ３３をバルブケーシング３１内で右側に揺動させ、Ｓバルブ３３の吸入口３３ｂを右側のポンプシリンダ２１の吐出端２２ｂに接続し、吐出配管３５と右側のポンプシリンダ２２とを連通させる。
その状態で左側ポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａを前方に移動させるとともに、右側のポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａを後方に移動させて、左側のポンプシリンダ２１内にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸入する。

両駆動シリンダ２３，２４には、駆動ピストン２３ａ，３４ｂがセンターフレーム２６側のストロークエンドに達した位置にあることを検知する近接センサＬＳ３，ＬＳ４（ピストン位置把握手段）を備えている。左側の駆動シリンダ２４がセンターフレーム２６の直前まで移動し、近接センサＬＳ４が駆動ピストン２４ａを検知してストロークエンドに達すると、制御装置ＣはＳバルブの揺動を開始させる。即ちバルブ切換弁Ｖ３を切り換えることで、左側のバルブ駆動シリンダ３４ａを伸長させてＳバルブ３３を左側に揺動させ、Ｓバルブ３３を左側のポンプシリンダ２１に連通させる。近接センサＬＳ２が連結アーム３４ｃを検知すると、Ｓバルブ３３の左揺動が完了したと制御装置Ｃは判断する。
この状態で一対のポンプピストン２１，２２を前記と逆の作動をさせる。つまり、右側ポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａを前方に移動させるとともに、左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａを後方に移動させる。これにより、右側のポンプシリンダ２２は、その内部にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸い込み、左側のポンプシリンダ２１は、その内部に吸入しておいた生コンクリートをＳバルブ３３に押し出すとともに吐出配管３５内に圧送する。近接センサＬＳ３が左側の駆動ピストン２３ａを検知してセンターフレーム２６側のストロークエンドに達したことを検知すると、Ｓバルブ３３を右揺動させて、Ｓバルブ３３を右側のポンプシリンダ２２と連通させる。この近接センサＬＳ１の検知によりＳバルブ３３の右揺動が完了したと判断すると、再びポンプピストン２１ａを前方移動とポンプピストン２２ａを後方移動とを開始させる。
上記作動を繰り返すことによりバルブケーシング３１内の生コンクリートを吐出配管３５に連続的に圧送することができる。

なお、本実施例では近接センサＬＳ１〜ＬＳ４を用いて電気信号に基づいてコンクリートポンプＰを駆動させたが、油圧シーケンス、即ち各シリンダのストロークエンドにパイロット油路を設け、パイロット圧によりシリンダの駆動を制御するようにしてもよい。

ここで、作業者が操作装置ＲＣを操作した際に、制御装置Ｃがコンクリートポンプの動作を変更させる処理について詳しく説明する。図７はエンジン回転数と押しのけ容積Ｑとの関係を示したグラフであり、各回転数において制御装置Ｃが出力する押しのけ容積Ｑを第１油圧ポンプの定格押しのけ容積Ｑに対する割合（％）で示している。
なお、図７のＡｍａｘはエンジンＥｎの最大回転数であり、Ａｍｉｎはアイドリング回転数であり、エンジンＥｎが停止せずに稼働し続けることができる最小の回転数である。

まず、エンジンＥｎを最大回転数で稼動しているときに騒音抑制および燃費改善のためにエンジン回転数を減速させる場合について説明する。作業者はエンジンＥｎの回転数を低下させるため、操作装置ＲＣの「低」の回転数スイッチ５３ｂを押下する。これにより、操作装置ＲＣはエンジン回転低下の指示信号を制御装置に出力し、該エンジン回転低下の指示信号を受けた制御装置Ｃは、押下秒数によりエンジン回転数を減少させるための出力信号をエンジンＥｎのガバナＧに出力する。制御装置Ｃは、エンジンＥｎの回転数を回転数センサＳｅにより把握している。
そして、回転数センサＳｅから得られたエンジンＥｎの回転数が、所定の回転数（図７におけるＡ０）以下になってもなお操作装置ＲＣからエンジン回転低下の指示信号を受けると、制御装置Ｃは、エンジン回転数を減少させるための出力信号を引き続きガバナＧに出力するとともに、ソレノイドＳＯＬ１０に出力する信号を斜板７０ａの小さい傾斜角に相当する信号に変更する。すると、ソレノイドＳＯＬ１０により減圧弁７４は開度が変化し、斜板７０ａの傾斜角を小さく変化させ、押しのけ容積Ｑを減少させる。

このように、制御装置Ｃは、エンジンＥｎの回転数が所定値以下であればエンジンＥｎ回転数を減少させるときに第１油圧ポンプＰＵ１の押しのけ容積Ｑも減少させたため、第１油圧ポンプＰＵ１が作動油を吐出する負荷が減少する。これにより、エンジンＥｎにかかる負荷を低減することができ、エンジンＥｎが過負荷により停止して打設作業が中断してしまうことを防ぐことができる。

本実施例においては、所定の回転数以下であれば、回転数が小さくなるにつれて第１油圧ポンプＰｕ１の押しのけ容積Ｑを減少させている。具体的には、所定の回転数では１００％であった押しのけ容積Ｑを、アイドリング回転数Ａｍｉｎでは定格の５０％まで押しのけ容積Ｑを減少させ、その間はエンジン回転数に比例して押しのけ容積Ｑを減少させている。これにより、押しのけ容積Ｑを徐々に減少させるため、原動機の負荷が急に変化して原動機が停止してしまうことを防止することができる。

以上では、エンジン回転数Ｅｎを減少させるときに押しのけ容積Ｑも合わせて変更する制御ついて説明したが、エンジン回転数を増加させるときも同様に所定の回転数以下であれば、エンジン回転数に応じて押しのけ容積Ｑを増加させるようにしてもよい。これにより、アイドリング回転数Ａｍｉｎからエンジン回転数を増加させる場合に押しのけ容積Ｑを徐々に増加するため、第１油圧ポンプＰｕ１がエンジンＥｎに対して加える負荷を徐々に大きくすることができる。すると、アイドリング回転数Ａｍｉｎに近い回転数の時に押しのけ容積Ｑが急激に増加することで、第１油圧ポンプＰｕ１を駆動するためのトルクがエンジンＥｎの出力トルクを上回ることを抑え、過負荷によるストールを防止することができる。

また、前記操作手段ＲＣは、第１油圧ポンプＰｕ１の押しのけ容積Ｑの増減を指示する吐出コントロールスイッチ５４ａ，５４ｂ（吐出量指示）をさらに備えている。そこで、制御装置Ｃは、吐出コントロールスイッチ５４ａ，５４ｂの押下に基づき斜板７０ａ（吐出油量調整手段）への指示を補正するようにしてもよい。図７に二点鎖線で示した線Ｑ２〜Ｑ８は吐出コントロールスイッチ５３ａ，５３ｂの押下により第１油圧ポンプＰｕ１の吐出量を増減させた時の回転数と押しのけ容積Ｑとの関係を示したグラフである。線Ｑ０，Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８はそれぞれ、第１油圧ポンプＰｕ１の吐出量（それに対応する押しのけ容積Ｑ）が定格吐出量の０％，２０％，４０％，６０％，８０％である場合の回転数との関係を示している。なお、０％とは第１油圧ポンプＰｕ１が作動油を吐出しない状態を示している。

例えば線Ｑ６を例にすると、所定の回転数Ａ１よりも大きい回転数であれば押しのけ容積Ｑを定格吐出量の６０％になるように制御装置Ｃは斜板７０ａを調整する一方、所定の回転数Ａ１よりも小さい回転数であれば押しのけ容積Ｑを回転数が小さくなるにつれて減少させる。その減少量は、アイドリング回転数Ａｍｉｎの時に定格吐出量の３０％（操作装置ＲＣから指示された吐出量である６０％の半分）まで比例して減少させている。６０％の吐出量で運転しているときに線Ｑ１を基準にするとＡ１よりも低い回転数であってもすぐに６０％の吐出量に至ってしまうため、その吐出量で第１油圧ポンプＰｕ１を駆動するための負荷がエンジンＥｎに急激に加わってしまう。しかしながら、本実施例ではその回転数において６０％の吐出量に合った吐出量（押しのけ容積Ｑ）となるように制御装置Ｃは斜板７０ａを調整するため、低い押しのけ容積Ｑで運転する時に原動機の負荷が急に変化して原動機が停止してしまうことを防止することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。上記のコンクリートポンプＰは車両に搭載されたいわゆる車載式のコンクリートポンプを例に挙げたが、定置式のコンクリートポンプであってもよい。また、原動機としてエンジンにかえて電動モータを用いるようにしてもよく、電動モータに供給する電力等を変化させて回転数を調節するようにしてもよい。上記実施例において第２油圧ポンプＰＵ２は可変容量式の油圧ポンプを用いたが定容量式の油圧ポンプ（例えばギヤポンプ）を用いてもよい。また、駆動シリンダ２３，２４は第１油圧ポンプＰＵ１が、Ｓバルブ駆動手段３４はＳバルブ用油圧源８がそれぞれ吐出する作動油により駆動するようにしているが、第１油圧ポンプＰＵ１により駆動シリンダ２３，２４及びＳバルブ駆動手段３４を駆動するようにしてもよい。
本実施例では制御装置Ｃは、エンジンＥｎの回転数をエンジンＥｎに設けた回転数センサＳｅにより検出することで把握するようにしたが、制御装置ＣからガバナＧに出力する信号をエンジンＥｎの回転数とみなしてもよい。
上記実施例において、制御装置Ｃは、所定の回転数Ａ１以下の場合、押しのけ容積Ｑを回転数に比例して増減させていたが、ステップ関数や高次関数などその他の関係性を用いて増減するようにしてもよい。また、定格吐出量の０％，２０％，４０％，６０％，８０％の５段階を例示したが、定格吐出量の０％（図７の線Ｑ０）から最大の線Ｑ１まで無段階に吐出流量を変化できるようなコンクリートポンプであってもよく、この場合、操作装置ＲＣからの指示がいかなる吐出量であっても、エンジン回転数がアリドリング回転数Ａｍｉｎに近づくほどに斜板７０ａを調整することで吐出量（押しのけ容積）を小さくするようにすればよい。

また、制御装置Ｃは、図７の線Ｑ０〜Ｑ８に示したように吐出量指示に因らず所定の回転数Ａ１を下回ると押しのけ容積Ｑを変更するように出力信号を発したが、操作装置ＲＣからの吐出量指示が異なる場合には押しのけ容積Ｑを変更する回転数（所定の回転数Ａ１）も変更するようにしてもよく、例えば、吐出量指示が低くなるにつれ、所定の回転数も低い値にすれば、最大の吐出流量で駆動する範囲を広くすることができる。

Ｐコンクリートポンプ
２コンクリートポンプ本体
２１左側のポンプシリンダ
２２右側のポンプシリンダ
２３左側駆動シリンダ
２３ａ駆動ピストン
２４右側の駆動シリンダ
２４ａ駆動ピストン
３バルブ装置
３３Ｓバルブ
ＰＵ１第１油圧ポンプ
７０アキシャルピストンポンプ
７０ａ斜板
ＳＯＬ１０ソレノイド
Ｃ制御装置
ＲＣ操作装置
Ｅｎエンジン

Claims

原動機により駆動する可変容量式油圧ポンプから送られた作動油により伸縮する駆動シリンダと、
前記駆動シリンダに連結したポンプシリンダと、
少なくとも前記原動機の回転数を指示する操作手段と、
前記原動機の回転数を増減する回転数調整手段と、
前記可変容量式油圧ポンプの押しのけ容積を増減する吐出油量調整手段と、
原動機の回転数が所定の回転数以下のときに前記操作手段による原動機の回転数低下指示がされたら回転数調整手段により原動機の回転数を低下させるとともに吐出油量調整手段により押しのけ容積を減少させ、
原動機の回転数が前記所定の回転数より上のときに前記操作手段による原動機の回転数低下指示がされたら回転数調整手段により原動機の回転数のみを低下させる制御装置とを備えたことを特徴とするコンクリートポンプ。
前記制御装置は、吐出油量調整手段の出力を回転数に応じて変化させることを特徴とする請求項１記載のコンクリートポンプ。
前記操作手段は、可変容量式油圧ポンプの押しのけ容積の増減を指示する吐出量指示をさらに備え、
前記制御装置は、前記吐出量指示に基づき吐出油量調整手段への指示を補正することを特徴とする請求項２記載のコンクリートポンプ。