CN105905820A - 伸缩臂的伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于改良搭载于移动式起重机的伸缩臂的伸缩装置。即，本发明提供一种能够实现B销以及C销顺利驱动的成本低廉且维修容易的伸缩臂的伸缩装置。对B销(26～30)及C销(34)进行驱动的驱动机构(17)具备液压供给部(18)以及驱动源产生部(19)。驱动源产生部(19)基于气压而使液压供给部(18)产生预定的液压。液压供给部(18)具有蓄能器(75)以及AOH(51)，并向臂连结机构(15)及臂间固定机构(16)供给液压。驱动源产生部(19)采用气压供给部41并向液压供给部(18)输送压缩空气。

Description

伸缩臂的伸缩装置

技术领域

本发明涉及使搭载于移动式起重机的伸缩臂进行伸缩的装置。

背景技术

例如粗糙地形起重机(Rough-terrain cranes)等移动式起重机一般具备多级式的伸缩臂，该伸缩臂的伸缩动作一般通过液压缸来实施。特别地，现有技术中提出了一种由单个多动式液压缸使伸缩臂进行伸缩的装置(以下称为“伸缩装置”)(例如，参照专利文献1～专利文献3)。

该伸缩装置的结构如下。

在多级式的伸缩臂中，构成伸缩臂的最下级以及最上级的臂分别为基础臂及前端臂，被配置在它们中间的一个或多个臂为中间臂。在伸缩臂具有多个中间臂的情况下，与前端臂相邻的中间臂为第一中间臂，与该第一中间臂相邻的中间臂顺次地被称为“第二中间臂”和“第三中间臂”。各臂相对于相邻的臂而进行伸缩(滑动)，并在全缩小状态以及全伸长状态下通过臂固定销(以下，称为“B销”。)而维持该状态。B销被无遗漏地设置在相邻的臂之间，并且各个B销被弹簧等机械要素弹性施力，以使相邻的臂始终卡合。

伸缩臂从前端臂起顺次地伸长，中间臂接着前端臂伸长。单个液压缸的一个端部(缸杆侧的端部)与基础臂的基端部连结。如前述那样，在各臂全缩小状态下，相邻的臂彼此通过B销而始终被连结在一起。在该状态下，所述液压缸的缸软管与前端臂连结。具体而言，两者通过缸固定销(以下，称为“C销”。)连结。该C销与B销不同，单独地被设置在所述缸软管侧，并在伸缩臂为全缩小状态时与前端臂连结。C销也与B销同样地，被弹簧等机械要素弹性施力，从而始终卡合在伸缩臂侧。

当驱动对前端臂与第一中间臂进行连结的B销，以使两者的连结解除时，前端臂变为能够相对于第一中间臂而进行滑动。当液压缸在该状态下伸长时，前端臂与所述缸软管一起相对于第一中间臂而伸长。

如果前端臂相对于第一中间臂而成为全伸长状态，则停止B销的驱动，并再次通过B销使前端臂与第一中间臂连结。并且，当驱动连结着前端臂与液压缸的C销，以使两者的连结解除时，液压缸被缩小。此时，仅缸软管进行滑动。如果缸软管相对于第一中间臂而移动至预定位置，则停止C销的驱动，该C销与第一中间臂卡合，从而使缸软管与第一中间臂连结。接下来，在驱动连结着第一中间臂与第二中间臂的B销以使两者的连结解除的同时，液压缸伸长。由此，第二中间臂相对于第三中间臂而伸长。通过这样的要点使各臂顺次地相对于相邻的臂而伸长，最终地，全体伸缩臂均成为全伸长状态。通过与该要点相反的要点缩小伸缩臂。

在此，通过被配置在臂内部的液压致动器对所述B销及C销进行驱动。然而，如上文所述，B销以及C销并不是始终被驱动，而是仅在解除B销及C销的连结时被驱动。也就是说，液压致动器为不始终地工作而仅在为了使伸缩臂进行伸缩动作才暂时将B销及C销卸下时才进行工作的装置。因此，在B销及C销的驱动中所需的工作油的流量较少，从而在现有技术中，存在采用蓄能器作为B销以及C销的驱动源的情况(例如，参照专利文献4)。

在现有的伸缩装置中，所述蓄能器被配置在前端臂的内部，用于对蓄能器进行蓄压的蓄压装置被安装在所述缸软管内。该蓄压装置利用所述液压缸进行缩小动作时的缩侧端口的压力向蓄能器进行蓄压，能够紧凑地设计。

然而，由于利用工作中的液压缸所产生的压力对蓄能器进行蓄压的回路被形成在缸软管周边的受到限制的空间内，因此不容易维修。而且，由于回路变得复杂，因此存在制造成本增加、在发生故障时的修复花费时间等问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-267584号公报

专利文献2：日本专利第4612144号公报

专利文献3：日本专利第4709415号公报

专利文献4：日本特表2013-539525号公报

发明内容

本发明为在相关的背景下完成的发明，其目的在于提供一种能够实现B销及C销顺利驱动的廉价成本且维修容易的伸缩臂的伸缩装置。

(1)本发明所涉及的伸缩臂的伸缩装置被应用于伸缩臂，在所述伸缩臂中，基本臂、被插入该基本臂内的中间臂及被插入该中间臂内的前端臂构成选择伸缩结构，并设置有在相互相邻的臂彼此为全伸长状态或全缩小状态时对两者进行连结的臂固定部件，在内置的单个伸缩缸进行伸缩动作时，该伸缩缸通过缸固定部件而顺次地有选择性地连接于前端臂至中间臂从而使中间臂从前端臂顺次地伸出。该伸缩臂的伸缩装置具备液压供给部，所述液压供给部具有向第一液压致动器及第二液压致动器供给预定压力的工作油的蓄能器以及对该蓄能器进行蓄压的气液增压器(AOH)，所述第一液压致动器对所述臂固定部件进行驱动，所述第二液压致动器对所述缸固定部件进行驱动，所述液压供给部被配置在所述伸缩缸的附近。此外，该伸缩臂的伸缩装置具备驱动源产生部，所述驱动源产生部具有供给气压的气压供给部，并基于该气压使所述液压供给部产生预定压力的工作油。

根据该结构，在伸缩臂被伸长时，通过第一液压致动器及第二液压致动器分别对臂固定部件及缸固定部件进行驱动。通过这些液压致动器将蓄能器作为驱动源，使液压供给部的结构变得简单且紧凑。并且，该蓄能器通过基于气压进行动作的驱动源产生部以及AOH而被蓄压。也就是说，蓄能器以气压机构以及液压机构复合性地发挥功能的方式被蓄压。因此，与以现有的方式通过伸缩缸的动作压使蓄能器蓄压的结构相比，本结构非常简单。

除此之外，由于液压供给部被配置在伸缩缸的附近，因此该液压供给部的回路长度变得非常短，从而使随着工作油的粘性变化而发生变化的第一液压致动器及第二液压致动器的动作反应的延迟变得非常小。此外，由于驱动源产生部向液压供给部供给气压，因此即使在假设距离液压供给部的距离较长的情况下，随着环境温度的变化而变化的空气的压力损失也较小，从而不会对第一液压致动器及第二液压致动器的动作反应带来影响。因此，驱动源产生部不需要由于考虑到空气的压力损失而被大型化，从而实现轻量小型化。

(2)优选地，伸缩臂的伸缩装置还具备：压力传感器，其对所述蓄能器内压进行检测；控制装置，其基于该压力传感器的输出信号，如果所述内压为一定值以下，则使所述驱动源产生部进行工作从而使所述AOH进行动作。

根据该结构，当蓄能器的压力成为一定值以下时立即自动地被蓄压。因此，第一液压致动器及第二液压致动器能够在需要时一定进行动作。

(3)优选地，所述AOH具备气缸，所述气缸具有空气活塞及空气管，所述空气活塞相对于空气管在任何方向均不被施力而处于自由滑动的状态。

AOH作为液压回路而构成封闭的回路。例如，在环境温度发生变化从而使所述回路内的工作油的压力上升的情况下，由于所述气缸处于自由的状态，因此与该气缸成对的液压缸的活塞容易进行位移。即，通过所述气缸成为自由的状态，发挥出与在所述液压缸设置循环槽相同的功能。因此，不需要在AOH中另行设置循环槽，从而使AOH的结构乃至液压供给部小型轻量化。

(4)此外，本发明所涉及的伸缩臂的伸缩装置被应用于伸缩臂，在所述伸缩臂中，基本臂、被插入该基本臂内的中间臂以及被插入该中间臂内的前端臂构成选择伸缩结构，并设置有在相互相邻的臂彼此为全伸长状态或全缩小状态时对两者进行连结的臂固定部件，在内置的单个伸缩缸进行伸缩动作时，该伸缩缸通过缸固定部件而顺次地有选择性地连接于前端臂至中间臂从而使中间臂从前端臂顺次地伸出。该伸缩臂的伸缩装置具备液压供给部，所述液压供给部具有向第一液压致动器及第二液压致动器供给预定压力的工作油的气液增压器(AOH)以及向该AOH供给压缩空气的气罐单元，所述第一液压致动器对所述臂固定部件进行驱动，所述第二液压致动器对所述缸固定部件进行驱动，所述液压供给部被配置在所述伸缩缸的附近。并且，该伸缩臂的伸缩装置还具备驱动源产生部，所述驱动源产生部具有供给气压的气压供给部，并基于该气压向所述气罐单元填充压缩空气。

根据该结构，在伸缩臂被伸长时通过第一液压致动器及第二液压致动器分别对臂固定部件及缸固定部件进行驱动。通过这些液压致动器将AOH及气罐单元作为驱动源，液压供给部的结构变得简单且紧凑。并且，气罐单元通过基于气压进行动作的驱动源产生部来填充压缩空气。也就是说，与以现有的方式通过伸缩缸的工作压对蓄能器进行蓄压的结构相比，本结构非常简单。

除此之外，由于液压供给部被配置在伸缩缸的附近，因此该液压供给部的回路长度变得非常短，从而使随着工作油的粘性变化而发生变化的第一液压致动器及第二液压致动器的动作反应的延迟变得非常小。此外，由于驱动源产生部向液压供给部供给气压，因此即使在假设距离液压供给部的距离较长的情况下，随着环境温度的变化而变化的空气的压力损失也较小，从而不会对第一液压致动器及第二液压致动器的动作反应带来影响。因此，驱动源产生部不需要由于考虑到空气的压力损失而被大型化，从而实现轻量小型化。

(5)优选地，伸缩臂的伸缩装置还具备：压力传感器，其对所述气罐单元的填充压进行检测；控制装置，其基于该压力传感器的输出信号，如果所述填充压为一定值以下，则使所述驱动源产生部进行工作从而向所述气罐单元填充压缩空气。

在该结构中，当气罐单元的填充压成为一定值以下立即自动地填充压缩空气。因此，第一液压致动器及第二液压致动器能够在需要时一定进行动作。

(6)优选地，所述AOH具备气缸，所述气缸具有空气活塞及空气管，所述空气活塞相对于空气管在任何方向均不被施力而处于自由滑动的状态。

AOH作为液压回路而构成封闭的回路。例如，在环境温度发生变化从而使所述回路内的工作油的压力上升的情况下，由于所述气缸处于自由的状态，因此与该气缸成对的液压缸的活塞容易进行位移。即，通过所述气缸成为自由的状态，发挥出与在所述液压缸设置循环槽相同的功能。因此，不需要在AOH中另行设置循环槽，从而使AOH的结构乃至液压供给部小型轻量化。

本发明的有益效果如下：

根据该发明，提供一种能够实现臂固定部件及缸固定部件顺利驱动的低廉成本且维修容易的伸缩臂的伸缩装置。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出采用了本发明的一个实施方式所涉及的伸缩臂的伸缩装置的移动式起重机的主要部分放大图。

图2示出表示本发明的一个实施方式所涉及的伸缩臂的结构的示意图。

图3示出表示本发明的一个实施方式所涉及的驱动机构的结构的示意图。

图4示出本发明的一个实施方式所涉及的伸缩臂的纵剖视图。

图5示出图4中的V-V面的剖视图。

图6示出本发明的一个实施方式所涉及的驱动机构的电路系统图。

图7示出本发明的一个实施方式所涉及的控制器的方框图。

图8示出本发明的一个实施方式所涉及的前端臂的剖视图。

图9示出本发明的一个实施方式的变形例所涉及的驱动机构的电路系统图。

图10示出本发明的一个实施方式的变形例所涉及的控制器的框图。

符号说明

10…伸缩臂的伸缩装置；11…旋转台；13…伸缩臂；14…伸缩缸；15…缸/臂连结机构；16…臂间固定机构；17…驱动机构；18…液压供给部；19…驱动源产生部；20…基本臂；21…前端臂；22…第一中间臂；23…第二中间臂；24…第三中间臂；25…第四中间臂；26…臂固定销；27…臂固定销；28…臂固定销；29…臂固定销；30…臂固定销；31…液压缸；34…缸连结销；35…液压缸；36…缸软管；39…缸杆；40…连杆机构；41…气压供给部；51…AOH；57…空气软管；58…软管卷轴；66…输入缸；67…空气活塞；68…输出缸；69…液压活塞；72…控制器；77…驱动机构；78…气罐单元；79…气罐；80…单向阀；81…电磁切换阀；82…压力传感器；83…控制器；97…驱动电路。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

以下，参照适当附图对本发明的优选的实施方式进行说明。另外，本实施方式只不过是本发明所涉及的伸缩臂的伸缩装置的一种方式，当然可以在不变更本发明的主旨的范围内对实施方式进行变更。

＜简要结构与特征点＞

图1示出采用了本发明的一个实施方式所涉及的伸缩臂的伸缩装置10的移动式起重机(典型的是不平地形起重机)的主要部分放大图。

如该图所示，在该移动式起重机中设置有旋转台11，伸缩臂13通过起伏中心轴12被支撑于该旋转台11。如下文详细叙述的那样，伸缩臂13具有多条筒状的臂，这些臂构成选择伸缩结构。伸缩臂13能够以起伏中心轴12为中心进行旋转，并通过未图示的起伏缸的伸缩而进行起伏动作。此外，单个伸缩缸14被搭载于伸缩臂13，通过伸缩缸14的伸缩，伸缩臂13按照后述的要点在长度方向进行伸缩。

图2示出表示伸缩臂13的结构的示意图。

如图1及图2所示，伸缩臂的伸缩装置(以下，仅称为“伸缩装置”)10具备：上述伸缩臂13以及使上述伸缩臂13伸缩的伸缩缸14、使该伸缩缸14连结于伸缩臂13的预定部的缸/臂连结机构15、使构成伸缩臂13的多条臂中相邻的臂彼此连结的臂间固定机构16、对缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16进行驱动的驱动机构17(参照图1)、对驱动机构17的动作进行控制的控制器72(参照图6：相当于权利要求书中记载的“控制装置”)。

图3示出表示驱动机构17的结构的示意图。

本实施方式所涉及的伸缩装置10的特征之处在于驱动机构17的结构。如图1及图3所示，驱动机构17具备下文详细叙述的液压供给部18以及驱动源产生部19，驱动源产生部19基于气压而使液压供给部18产生预定的液压。液压供给部18具有蓄能器75(参照图6)以及气液增压器(AOH)51(参照图6)，并按照后述的要点向臂连结机构15以及臂间固定机构16(参照图2)供给液压，使两个机构进行动作。此外，所述驱动源产生部19采用后述的气压供给部41将压缩空气输送至液压供给部18。

也就是说，驱动机构17将气压变换为液压并在蓄能器75中进行蓄压，从而将蓄能器75作为液压源对臂连结机构15以及臂间固定机构16进行驱动。由此，在提高驱动机构17的维修性的同时实现轻量、小型化且低廉化。

＜伸缩臂的动作＞

如图2所示，伸缩臂13具备基本臂20及前端臂21，在两者之间配置有四条中间臂22～25。这些中间臂22～25从与前端臂21相邻的那个中间臂起顺次被称为第一中间臂22、第二中间臂23、第三中间臂24以及第四中间臂25。也就是说，在本实施方式中，伸缩臂13由六级组成。其余的各个臂21～25以相对于基本臂20在长度方向38滑动的方式安装，如前文所述，伸缩臂13构成选择可伸缩结构。然而，无需使伸缩臂13为六级组成，中间臂的数量并未特别地限定。

在本实施方式中，单个伸缩缸14被内置于伸缩臂13。伸缩缸14为液压式多动缸，缸杆39的顶端部被连结至基本臂20的基端。伸缩缸14沿着伸缩臂13的长度方向38配置，缸软管36在图2的状态下被配置在前端臂21的内侧。通过伸缩缸14的伸缩动作，伸缩缸14以下文所述的方式进行伸缩。

图2表示伸缩臂13处于全缩小状态。在该状态下。相互相邻的臂彼此之间通过臂间固定机构16始终被连结。

图4及图5分别是伸缩臂13的纵剖视图及横剖视图，图5为图4中的V-V面的剖视图。这两张图示意性地表示了缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16的结构。

如图2、图4及图5所示，臂间固定机构16具有五个臂固定销(相当于权利要求书中记载的“臂固定部件”，以下称为“B销”)26～30以及对固定销进行驱动的液压缸31(相当于权利要求书中记载的“第一液压致动器”)。臂间固定机构16的结构已知。B销26通过贯穿相邻的前端臂21与第一中间臂22从而对两者的相对滑动进行限制。如图2及图5所示，B销26被设置在前端臂21侧，并通过相对于第一中间臂22进退，从而贯穿第一中间臂22或远离第一中间臂22。在平时，B销26通过未图示的弹簧而被朝向第一中间臂22侧施力。B销26在第一中间臂22的贯穿部位为基端部及顶端部，在该部位处设置有贯穿有B销26的插头32、33(参照图2)。设置有该插头32、33的部位为，在前端臂21相对于第一中间臂22而分别成为全缩小状态及全伸长状态时与B销26对置的位置。即，在前端臂21相对于第一中间臂22而全缩小或全伸长的状态下，通过B销26对两者进行连结固定。如图5所示，通过液压缸31的动作，使B销26从第一中间臂22拔出。由此，前端臂21能够相对于第一中间臂22进行相对滑动。另外，B销27～30的举动也与B销26相同。

如图2、图4及图5所示，缸/臂连结机构15具备缸连结销(相当于权利要求书中记载的“缸固定部件”，以下称为“C销”)34以及对缸连结销进行驱动的液压缸35(相当于权利要求书中记载的“第二液压致动器”)。缸/臂连结机构15的结构已知。C销34被设置在伸缩缸14的缸软管36侧，在图2所示的状态下，始终与前端臂21嵌合。如图5所示，液压缸35具备连杆机构40。该连杆机构40通过液压缸35的动作而使C销34在该图中的左右方向进行滑动。在平时，C销34被未图示的弹簧朝向前端臂21侧施力。前端臂21的基端部设置有接头37，C销34与该接头37嵌合。通过液压缸35的动作，使C销34通过所述连杆机构40向伸缩缸14侧拉伸。当C销34从接头37中拔出时，伸缩缸14力学性地从前端臂21分离。也就是说，伸缩缸14被构成为在平时与前端臂21连结，当液压缸35进行动作时，伸缩缸14能够相对于伸缩臂13进行滑动。在各中间臂22～25的基端部也设置有37，C销34能够通过后述的要点而选择性地与各中间臂22～25连结。

图5(a)表示B销26从第一中间臂22拔出且C销34与前端臂21连结的状态，图5(b)表示B销26与第一中间臂22连结且C销34从前端臂21拔出的状态。

在伸缩缸14从图5(a)的状态起伸长时，如图2所示，前端臂21与伸缩缸14的缸软管36一起相对于第一中间臂22而朝向箭头标记38的方向的左向滑动。当伸缩缸14伸长至B销26与接头33对置的位置时，液压缸31的动作停止，B销26通过所述弹簧向第一中间臂22侧复位从而与接头33嵌合。由此，在前端臂21相对于第一中间臂22成为全伸长的状态下将两者固定。接下来，如图5(b)所示，液压缸35进行动作，通过连杆机构40将C销34与前端臂21的连结解除。即，C销34从前端臂21的接头37中拔出。当伸缩缸14在该状态下缩小时，仅缸软管36向基本臂20的基端侧(图2中的右侧)移动。

在此期间，液压缸35继续进行动作，C销34保持在图5(b)的状态。当伸缩缸14缩小且C销34移动至被设置于第一中间臂22的接头37的位置时，伸缩缸14的缩小动作停止并且液压缸35的动作停止，如图5(a)所示，C销34与第一中间臂22的接头37连结。接着，在第二中间臂22被伸长的情况下，执行与前端臂21被伸长的情况相同的动作，顺次地使第二中间臂23、第三中间臂24、第四中间臂25伸长。另外，在伸缩臂13被缩小的情况下，执行与前述动作相反的动作。

＜伸缩装置的驱动电路/控制器＞

图6为驱动机构17的电路系统图。

驱动机构17以前述的方式对缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16进行驱动。如该图所示，本实施方式所涉及的驱动机构17具备液压供给部18及驱动源产生部19，驱动源产生部19将压缩空气作为动作流体进行动作。也就是说，驱动机构17为液压/气压复合式。

液压供给部18具备：电磁切换阀47、48以及单向阀49、50；电磁切换阀76、77、单向阀78以及蓄能器75；以及一对气液增压器(AOH)51。这些装置与液压缸31以及液压缸35连接。臂固定销26～30及缸连结销35通过液压缸31以及液压缸35而以前述的方式被驱动。液压供给部18与液压缸31及液压缸35一起构成所谓的闭合回路，并被设置在伸缩缸14的缸软管36中。AOH51具有气压输入端52以及液压输出端53，从液压输出端53输出与被输入气压输入端52的气压对应的预定压力的液压。蓄能器75通过单向阀78被连接至该液压输出端53。虽然能够对蓄能器75的使用压力进行各种设定，但在本实施方式中设定为10MPa。

在本实施方式中，AOH51具备输入缸66(相当于权利要求书中记载的“空气管”)以及空气活塞67、输出缸68及液压活塞69。输入缸66设置有所述气压输入端52，输出缸68设置有所述液压输出端53。空气活塞67和液压活塞69通过主轴70连结，两者成为一体地进行滑动。在本实施方式中，空气活塞67在输入缸66内被保持在自由的状态。也就是说，空气活塞67在输入缸66内仅通过两者间所产生的摩擦力来被保持。即，空气活塞67在输入缸66内处于自由状态，并在输入缸66内不向任何方向施力。下文将对由于空气活塞67处于自由状态而产生的作用效果进行叙述。

驱动源产生部19具备包括气压供给单元54的气压供给部41以及控制阀单元55。

气压供给单元54具备：快速释放阀56、空气软管57以及软管卷轴58。快速释放阀56具有输入端59及输出端60，输出端60与AOH51的气压输入端52连接。空气软管57被裁断为预定的长度，并拉出自由地被卷曲在软管卷轴58上。在本实施方式中，软管卷轴58以图1及图3所示的方式被安装在旋转台11的后方。虽然空气软管57的长度被适当设定，但在本实施方式中，与伸缩缸14的行程对应。气压供给部41具备未图示的气压源。作为该气压源，可以采用例如移动式起重机所具备的制动用气罐。气压源的压力例如为1MPa。虽然在本实施方式中，向气压供给单元54供给的压缩空气的压力被设定为1MPa，但并不限定于此，只要作为AOH51的输出实现了10MPa即可，可以对气压源的压力进行适当设定。

控制阀单元55具备压力控制阀(减压阀61及安全阀62)、电磁切换阀63。所述气压源被连接至减压阀61的输入端64，电磁切换阀63被连接至输出端65。在减压阀61与电磁切换阀63之间设置有安全阀62。

控制器72对驱动源产生部10以及液压供给部18的动作，具体地说，对配置在控制阀单元55以及液压供给部18中的各个电磁切换阀的操作进行控制。

图7示出表示控制器72的结构的框图。

如该图所示，控制器72作为以CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)85、ROM(Read Only Memory：只读存储器)86、RAM(Random AccessMemory：随机存储器)87、EEPROM(Electrically Erasable and ProgrammableROM：电子可擦除程序只读存储器)88为主的微型计算机而构成。控制器72经由总线89与ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)90连接。

用于对驱动源产生部19及液压供给部18的各种动作进行控制的程序等被存储在ROM86中。RAM87作为对在CPU85执行所述程序时所使用的各种数据暂时进行记录的存储区域或作业区域来使用。此外，在电源关闭后也应该保持的设定或标志等被存储在EEPROM88中。

ASIC90根据来自CPU85的指令而产生使电磁切换阀47、48、76、77、63各自的螺线管通电的激励信号。该信号被赋予与各电磁切换阀47等对应的驱动电路91～95中。驱动电路91～95接受来自ASIC90的输出信号，并生成用于对螺线管通电的电信号。根据该电信号，螺线管被激励，从而实施各电磁切换阀47等的驱动控制。

蓄能器75设置有压力传感器96。该压力传感器96对蓄能器75的蓄压进行检测，并输出与检测值对应的压力信号。该压力信号通过ASIC90被传送至CPU85。控制器72通过该压力信号对蓄能器75是否能够使用(是否被充分蓄压)进行判断。在本实施方式中，只要蓄压为10MPa以上，蓄能器75就能够使用。但是，对蓄能器75是否能够使用进行判断的基准压力可以被适当设定。

＜蓄能器的蓄压与伸缩臂的动作＞

在本实施方式中，针对蓄能器75的蓄压与伸缩臂13的动作单个独立地被实施。

无论伸缩臂13的伸缩动作的有无，在通过压力传感器96检测出的蓄压(蓄能器75的内压)不满足一定压力(例如10MPa)的情况下，开始蓄能器75的蓄压动作，此外，只要蓄能器75的内压达到一定压力(例如12MPa)，蓄能器75的蓄压动作就停止。具体地说，如图7所示，CPU85在基于压力传感器96的输出信号而检测出蓄能器75的内压小于一定压力时，经由总线89、ASIC90、驱动电路95对电磁切换阀63进行切换(在图6中的标记被更换)。由此，压缩空气被传送到空气软管57中。如图6所示，空气软管57被卷绕在软管卷轴58上。压缩空气通过空气软管57被传送到快速释放阀56从而使快速释放阀56进行动作。通过快速释放阀56的压缩空气到达AOH51

AOH51接受压缩空气的供给并产生预定压力(例如，10MPa)的液压。也就是说，从液压输出端53送出高压的工作油。工作油经由单向阀78被传送到蓄能器75。由此，蓄能器75被蓄压。如前文所述，当蓄能器75的内压达到一定压力时，从压力传感器96输出的信号被传送至CPU85，CPU85经由总线89、ASIC90、驱动电路95对电磁切换阀63进行切换(图6中记载的标记恢复)另外，在本实施方式中，由于控制阀单元55具备压力控制阀(减压阀61及安全阀62)，因此根据负载将合适的压力的压缩空气从气压源输送至驱动源产生部19。

在蓄能器75的内压为一定值以上的情况下，当伸缩臂13伸长时，B销26～30以及C销34被操作。该操作按照以下的要点来实施(参照图6及图7)。

当前端臂21从图2所示的状态开始伸长时，高压的工作油从蓄能器75比传送至液压缸31或液压缸35。具体地说，在电磁切换阀77被切换(图6中的标记被变更)的同时，电磁切换阀47、48也被切换(图6中的标记被变更)。从蓄能器75被放出的工作油经过单向阀49及电磁切换阀48被供给至液压缸31。液压缸31进行动作从而使B销26从前端臂21脱离。在该时间点，电磁切换阀77的激励被解除(标记在图6所示的状态下复位)，工作油的供给被切断。即使工作油的供给被切断，液压缸31的压力被维持。在该状态下，通过伸缩缸14的伸长从而使前端臂21伸长。

只要前端臂21成为全伸长状态，伸缩缸14就会停止。前端臂21是否处于全伸长状态可以通过未图示的位置传感器检测出来。据此对电磁切换阀76进行切换(图6中的标记被变更)。此外，电磁切换阀47的激励被解除。由此，向液压缸31供给的工作油经过单向阀50以及电磁切换阀48、47、76而返回到AOH51的输出缸68。B销26与接头33嵌合从而再次将前端臂21与第一中间臂22连结。之后，电磁切换阀48、76的激励被解除(标记恢复至图6所示的状态)。

如前文所述，由于AOH51的空气活塞67在输入缸66内被保持在自由的状态，因此当工作油返回到输出缸68时，空气活塞67与液压活塞69一起滑动。虽然空气活塞67内的空气向快速释放阀56侧传送，但该空气继续从快速释放阀56排出(向大气开放)。

接着，只要蓄能器75的内压为一定值以上，在电磁切换阀77被切换(图6中的标记被变更)的同时电磁切换阀47也被切换(图6中的标记被变更)。工作油经过单向阀49及电磁切换阀48被供给至液压缸35中。液压缸35进行动作从而使C销34从前端臂21脱离。在该时间点，虽然电磁切换阀77的激励被解除(标记恢复至图6所示的状态)，但通过电磁切换阀47以及单向阀49使液压缸35的压力被维持。在该状态下，通过伸缩缸14的缩小(参照图2)，从而使前端臂21在第一中间臂22中保持在全伸长状态，只有缸软管36向第一中间臂22的基端部侧滑动。

伸缩缸14缩小，只要C销34移动至第一中间臂22的接头37的位置处，伸缩缸14就会停止。C销34是否移动至第一中间臂22的接头37的位置处，这可以通过未图示的位置传感器检测出来。据此，对电磁切换阀76进行切换(图6中的标记被变更)。此外，电磁切换阀47的激励被解除。由此，向液压缸35供给的工作油经过电磁切换阀76、48、47返回到AOH51的输出缸68中。其结果为，C销34与所述接头37嵌合，伸缩缸14与第一中间臂22连结。之后，电磁切换阀76的激励被解除(标记恢复至图6所示的状态)。当工作油返回到输出缸68时，由于AOH51的空气活塞67在输入缸66内被保持在自由的状态，因此空气活塞67与液压活塞69一起进行滑动。虽然空气活塞67内的空气被传送至快速释放阀56侧，但该空气继续从快速释放阀56排出(大气开放)。

以同样的方式使第二～第四中间臂23～25伸长。此外，当伸缩臂13被缩小时，所述液压供给部18及驱动源产生部19也同样进行动作。

图8为前端臂21的剖视图。

在本实施方式中，液压供给部18具备两个AOH51。这两个AOH51以图8所示的方式被配置在伸缩缸14的缸软管36的附近。这两个AOH51以包括伸缩缸14的中心的假想面71为基准并在径向对称(在该图中为左右对称)地配置。由于以这样的方式设置有一对AOH51，因此为了产生需要的液压，单个AOH51所负担的比例变小，各AOH51紧凑化，从而能够以本实施方式的方式被布置在缸软管36与前端臂21的内壁之间。而且，通过使各AOH51以缸软管36为基准对称地配置，还具有伸缩臂13内的重量分配变得均匀的优点。

＜本实施方式所涉及的伸缩装置的作用效果＞

根据本实施方式所涉及的伸缩装置10，由于将蓄能器75作为驱动源来对B销26～30及C销34进行驱动，因此液压供给部18的结构变得简单且紧凑。而且，该蓄能器75通过驱动源产生部19及AOH51而以气压机构及液压机构复合性地发挥功能的方式被蓄压。因此，与以现有的方式通过伸缩缸14的动作压使蓄能器75被蓄压的结构相比，本结构极为简单。

除此之外，由于液压供给部18被设置在伸缩缸14的附近，因此液压供给部18的回路长度变得非常短，随着工作油的粘性变化而变化的液压缸31、35的动作反应的延迟变得非常小。也就是说，由于在驱动机构17的液压系統中，回路长度非常短，因此随着工作油的粘性变化而变化的缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16的动作反应不会大幅下降。此外，由于驱动源产生部19向液压供给部18供给压缩空气，因此即使在假设距离液压供给部18的距离较长的情况下，随着环境温度的变化而变化的空气的压力损失会变小，不会给液压缸31、35的动作反应带来影响

因此，在本实施方式中，气压供给部41无需由于考虑空气的压力损失而被设计成大型化，从而能够被设计为轻量且小型化。即，空气软管57被设计为细径化，并且软管卷轴58被设计得较为紧凑，与现有技术相比，能够大幅度实现轻量化。其结果为，使旋转台11周边的辅助机械的配置空间扩大，使软管卷轴58的布置自由度提高。特别地，如图1所示，软管卷轴58可以被配置在旋转台11的上方例如被包括在伸缩臂13的起伏中心轴12的附近。

此外，在本实施方式中，朝向蓄能器75的蓄压动作与伸缩臂13的动作以分别独立的方式被实施。即，在蓄能器75的内压成为一定值以下时立即自动被蓄压。因此，液压缸31、35能够在需要时一定进行动作。

特别是在本实施方式中，AOH51作为液压回路而构成封闭回路，并且AOH51的空气活塞67以自由的状态被配置在输入缸66内。例如，环境温度发生变化从而使液压供给部18内的工作油的压力上升的情况下，由于空气活塞67处于自由的状态，因此与该空气活塞67成对的液压活塞容易进行位移。即，通过使空气活塞67成为自由的状态，从而发挥出与在输出缸68内设置循环槽相同的功能。因此，无需在AOH51中另行设置循环槽。其结果为，实现AOH51的结构的简化以及液压供给部18的小型轻量化。

在本实施方式中，通过设置AOH51从而将气压源的压力抑制到较小，而蓄能器75的蓄压变得较大。也就是说，以较为简单的方式得到用于液压缸31、35进行动作所需要的液压。并且，在本实施方式中，设置有一对AOH51。由此，使用于产生需要的液压的单个AOH51所负担的比例变小，从而使各AOH51被紧凑化，并能够如本实施方式这样被布置在缸软管36与前端臂21的内壁之间。并且，通过将各个AOH51以缸软管36为基准对称配置，从而还具有伸缩臂13内的重量分配变得均匀的优点。当然，也可以采用单个AOH。

＜本实施方式的变形例＞

图9为本实施方式的变形例所涉及的驱动机构77的电路系统图。

该驱动机构77与所述驱动机构17同样地对缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16进行驱动。如该图所示，本变形例所涉及的驱动机构77与所述实施方式所涉及的驱动机构17不同之处在于，取代由蓄能器75实现的缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16的驱动(参照图6)，而是如图9所示，通过AOH51所输出的液压对缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16进行驱动这一点以及设置用于向AOH51供给气压的气罐单元78这点。

即，在上述实施方式中，相对于通过AOH51而被蓄压的蓄能器75成为缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16的驱动源的方式，在本变形例中，AOH51成为缸/臂连结机构15以及臂间固定机构16的驱动源，并且为了向该AOH51排出预定压力的液压油，将气罐单元78设置在液压供给部18中。气罐单元78具备对压缩空气进行储蓄的气罐79、单向阀80、电磁切换阀81以及压力传感器82。另外，关于其他的结构，与上述实施方式所涉及的驱动机构17相同。

根据该变形例，压缩空气朝向气罐79的填充与伸缩臂13的动作以分别独立的方式被实施。另外，图10示出表示本变形例所涉及的控制器83(相当于权利要求书中记载的“控制装置”)的结构的框图。

无论伸缩臂13的伸缩动作的有无，在通过压力传感器82所检测出的气罐79的内压小于一定压力(例如1MPa)的情况下，开始朝向气罐79的填充作业，此外，只要气罐79的内压达到一定压力(例如1.2MPa)，就停止朝向气罐79的填充动作。具体地说，如图10所示，CPU85在基于压力传感器82的输出信号而检测出气罐79的内压小于一定压力时，经过总线89、ASIC90以及驱动电路95对电磁切换阀63进行切换(图9中的标记被变更)。由此，压缩空气被传送至空气软管57中。如图9所示，空气软管57被卷绕在软管卷轴58上。压缩空气经由空气软管57、单向阀80被填充到气罐79中。该压缩空气的供给源可以与上述实施方式相同地采用例如制动用气罐。如前文所述，当气罐79的内压达到一定压力时，从压力传感器82输出的信号被传送至CPU85，CPU85经由总线89、ASIC90以及驱动电路95对电磁切换阀63进行切换(图9所记载的标记恢复)。

在气罐79的内压为一定值以上的情况下，在伸缩臂13被伸长时，B销26～30及C销34被操作。该操作按照以下的要点实施(参照图9及图10)。

在前端臂21从图2所示的状态伸长时，压缩空气从气罐79被输送至AOH51。具体地说，电磁切换阀81被切换(图9中的标记被变更)，从而使压缩空气被传送至快速释放阀56中。该压缩空气使快速释放阀56进行动作并到达AOH51中。

电磁切换阀47、48也与电磁切换阀81一起被切换(图9中的标记被变更)。AOH51接受压缩空气的供给从而产生预定压力(例如，10MPa)的液压。也就是说，从液压输出端53传送出高压的工作油。工作油经由单向阀49以及电磁切换阀48被供给至液压缸31中。液压缸31进行动作从而使B销26从前端臂21脱离。在该时间点，电磁切换阀81的激励被解除(标记恢复到图9所示的状态)、压缩空气的供给被切断。即使以这种方式切断压缩空气的供给，由于利用了电磁切换阀47以及单向阀49，从而也会维持住液压缸31的压力。在该状态下，通过伸缩缸14伸长，从而使前端臂21伸长。

只要前端臂21成为全伸长状态，伸缩缸14就被停止。据此，电磁切换阀47的激励也被解除(标记恢复到图9所示的状态)。由此，向液压缸31供给的工作油经由单向阀50及电磁切换阀48、47返回到AOH51的输出缸68。B销26与接头33嵌合，从而再次将前端臂21与第一中间臂22连结。之后，电磁切换阀48的激励被解除。

如上文所述，由于AOH51的空气活塞67在输入缸66内以自有的状态被保持，因此当工作油被返回到输出缸68时，空气活塞67与液压活塞69一起进行滑动。虽然空气活塞67内的空气被传送至快速释放阀56侧，但该空气继续从快速释放阀56被排出(大气开放)。

接着，电磁切换阀81被切换(图9中的标记被变更)，压缩空气经由快速释放阀56到达AOH51中。AOH51使预定压力的工作油从液压输出端53送出

电磁切换阀47与电磁切换阀81一起被切换(图中的标记被变更)。工作油经由单向阀49及电磁切换阀48被供给至液压缸35中。液压缸35进行动作从而使C销34从前端臂21脱离。在该时间点，电磁切换阀81的激励被解除从而使压缩空气的供给被切断。即使以这样的方式使压缩空气的供给被切断，液压缸35的压力也会通过电磁切换阀47及单向阀49而被维持。通过在该状态下缩小伸缩缸14(参照图2)，从而保持前端臂21处于在第一中间臂22中全伸长状态，仅缸软管36向第一中间臂22的基端部侧滑动。

伸缩缸14缩小，只要C销34移动至第一中间臂22的接头37的位置，伸缩缸14就停止。据此，电磁切换阀47的激励也被解除。由此，向液压缸35供给的工作油经由电磁切换阀48、47返回到AOH51的输出缸68中。其结果为，C销34与所述接头37嵌合，伸缩缸14与第一中间臂22连结。当工作油返回到输出缸68，由于AOH51的空气活塞67在输入缸66内被保持在自由的状态，因此空气活塞67与液压活塞69一起进行滑动。虽然空气活塞67内的空气被传送到快速释放阀56侧，但该空气继续从快速释放阀56被排出(大气开放)。

第二～第四中间臂23～25以同样的方式被伸长。此外，在伸缩臂13被缩小时，上述液压供给部18及驱动源产生部19同样地进行动作。

在本变形例中，将气罐79作为驱动源并通过AOH51对B销26～30及C销34进行驱动。也就是说，气压机构以及液压机构复合型地发挥功能来对B销26～30及C销34进行驱动。并且，由于气罐79被设置在液压供给部18，因此与以现有的方式通过伸缩缸14的动作压对蓄能器进行蓄压的结构相比，本结构非常简单。

显然，本发明的所述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在所述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种伸缩臂的伸缩装置，被应用于伸缩臂，在所述伸缩臂中，基本臂、被插入该基本臂内的中间臂及被插入该中间臂内的前端臂构成选择伸缩结构，并设置有在相互相邻的臂彼此为全伸长状态或全缩小状态时对两者进行连结的臂固定部件，在内置的单个伸缩缸进行伸缩动作时，该伸缩缸通过缸固定部件而顺次地有选择性地连接于前端臂至中间臂从而使中间臂从前端臂顺次地伸出，其中，

所述伸缩臂的伸缩装置具备：

液压供给部，其具有向第一液压致动器及第二液压致动器供给预定压力的工作油的蓄能器以及对该蓄能器进行蓄压的气液增压器(AOH)，所述第一液压致动器对所述臂固定部件进行驱动，所述第二液压致动器对所述缸固定部件进行驱动，所述液压供给部被配置在所述伸缩缸的附近；以及

驱动源产生部，其具有供给气压的气压供给部，并基于该气压使所述液压供给部产生预定压力的工作油。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂的伸缩装置，其中，还具备：

压力传感器，其对所述蓄能器的内压进行检测；以及

控制装置，其基于该压力传感器的输出信号，如果所述内压为一定值以下，则使所述驱动源产生部进行工作从而使所述AOH进行动作。

3.根据权利要求1或2所述的伸缩臂的伸缩装置，其中，

所述AOH具备气缸，所述气缸具有空气活塞及空气管，

所述空气活塞相对于空气管在任何方向均不被施力而是处于自由滑动的状态。

4.一种伸缩臂的伸缩装置，被应用于伸缩臂，在所述伸缩臂中，基本臂、被插入该基本臂内的中间臂以及被插入该中间臂内的前端臂构成选择伸缩结构，并设置有在相互相邻的臂彼此为全伸长状态或全缩小状态时对两者进行连结的臂固定部件，在内置的单个伸缩缸进行伸缩动作时，该伸缩缸通过缸固定部件而顺次地有选择性地连接于前端臂至中间臂从而使中间臂从前端臂顺次地伸出，其中，

所述伸缩臂的伸缩装置具备：

液压供给部，其具有向第一液压致动器及第二液压致动器供给预定压力的工作油的气液增压器(AOH)以及向该AOH供给压缩空气的气罐单元，所述第一液压致动器对所述臂固定部件进行驱动，所述第二液压致动器对所述缸固定部件进行驱动，所述液压供给部被配置在所述伸缩缸的附近；以及

驱动源产生部，其具有供给气压的气压供给部，并基于该气压向所述气罐单元填充压缩空气。

5.根据权利要求4所述的伸缩臂的伸缩装置，其中，还具备：

压力传感器，其对所述气罐单元的填充压进行检测；以及

控制装置，其基于该压力传感器的输出信号，如果所述填充压为一定以下，则使所述驱动源产生部进行工作从而向所述气罐单元填充压缩空气。

6.根据权利要求4或5所述的伸缩臂的伸缩装置，其中，

所述AOH具备气缸，所述气缸具有空气活塞及空气管，

所述空气活塞相对于空气管在任何方向均不被施力而是处于自由滑动的状态。