JP2004244130A - 巻取リールの駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブーム1と、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホース5を巻取る巻取リール6と、巻取リール6を回転駆動する油圧モータ7と、一次側を油圧源に接続され所定圧に設定された第1シーケンスバルブ9と、第1シーケンスバルブ9の二次側と油圧タンク11間に配置され前記第1シーケンスバルブ9の設定圧より低く設定した第2シーケンスバルブ10と、前記油圧モータ7への接続を伸縮ブーム1の縮小時には前記第1シーケンスバルブ9の一次側に伸長時には二次側に接続する切換弁12とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基端側ブームから先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールの駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の巻取リールの駆動装置として例えば特公平6−96432号公報に記載された技術がある。この技術は、伸縮ブームの先端側ブームを伸縮駆動させる先端油圧シリンダへ基端側ブームから高圧油を巻取リールで供給するに際して、伸縮ブームの伸長時には油圧モータをポンプ作用で、縮小時には油圧モータをモータ作用として駆動させて、巻取リールより油圧ホースを繰り出しおよび巻取りするようにしている。そして、油圧モータをモータ作用として使用する際には、減圧弁で設定した圧力により油圧モータを駆動して油圧ホースを巻取リールに巻取るようにしている。油圧モータをポンプ作用として使用する際には、減圧弁の設定圧よりも高く設定したリリーフ弁を油圧モータに並回路に接続し、伸縮ブームの伸長により巻取リールから繰り出される油圧ホースにより油圧モータをポンプとして作用させ、油圧ホースを巻取リールから繰り出すようにしている。このようにして、油圧ホースを巻取リールから繰り出したり巻取りする際に油圧ホースが弛まないように張力をかけるようにしている。
【0003】
【特許文献1】
特公平6−96432号公報
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】
ところでこのような巻取リールの駆動装置は、伸縮ブームを縮小している場合には油圧ホースを巻取る必要があるので油圧モータに所定の駆動圧力が必要である。ところが伸縮ブームを伸長している場合は、伸縮ブームの伸長駆動により油圧ホースは巻取リールから繰り出されるものであるから、油圧ホースが弛まないように所定の張力を持たせるだけでよい。
【0005】
しかし、上記巻取リールの駆動装置は、リリーフ弁の設定圧を減圧弁の設定圧よりも高く設定しているものであるから、伸縮ブームを縮小させる時と比較して伸縮ブームを伸長させる時に必要以上に油圧ホースに過大な張力を作用させるようになっている。すなわち、油圧モータがポンプとして作用して油圧モータのポンプ負荷としてリリーフ弁が作用させるに油圧ホースに伸縮ブームの伸長力により必要以上の過大な張力を作用させるようになっており、効率の悪い巻取リールの駆動装置となっている。
【0006】
本発明は、油圧ホースに可及的に必要以上の過大な張力を作用させないようにした巻取リールの駆動装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1記載の巻取リールの駆動装置は、基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続され所定圧に設定された第1シーケンスバルブと、第1シーケンスバルブの二次側と油圧タンク間に配置され前記第1シーケンスバルブの設定圧より低く設定した第2シーケンスバルブと、前記油圧モータへの接続を伸縮ブームの縮小時には前記第1シーケンスバルブの一次側に伸長時には二次側に接続する切換弁とを備えたことを特徴とするものである。
【0008】
請求項2の巻取リールの駆動装置は、基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定したシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
【0009】
請求項3の巻取リールの駆動装置は、基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定されたシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの伸縮長さを検出する長さ検出器と、長さ検出器による伸縮ブーム長さによって電磁比例減圧弁の減圧値を変更するコントローラとを備え、コントローラは、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するよう構成していることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る巻取リールの駆動装置の実施形態について、図1〜図4に図示し以下に説明する。図1において、1は、伸縮ブームであって、移動式クレーン、高所作業車、穴掘建柱車等に使用されている。以下本発明の実施形態を移動式クレーンに実施した場合の請求項1に該当する第1実施形態について以下に説明する。伸縮ブーム1は、基端ブーム2(請求項1記載の基端側ブームに該当する。)に順次伸縮自在に複数の中間ブーム3を嵌挿させるとともに、最先端側の中間ブーム3に伸縮自在に先端ブーム4(請求項1記載の先端側ブームに該当する。)を嵌挿させている。伸縮ブーム1の各ブーム間には図示しないが伸縮シリンダ等による適宜の伸縮駆動手段を配置しており、基端ブーム2から順次または同時に複数の中間ブーム3および先端ブーム4を伸縮駆動できるように構成している。
【0011】
先端ブーム4の先端部には図示しないがジブを継ぎ足すようにしてあり、このジブは起伏ならびに伸縮駆動可能にするための各油圧アクチュエータを配置しており、この各油圧アクチュエータを駆動するための油圧源を基端ブーム2側から次に説明する油圧ホース5で供給するようにしている。なお、ここでは伸縮ブームの先端側ブームに油圧源を供給する必要性として移動式クレーンのジブについて説明したが、高所作業車では伸縮ブームの先端側に設けた作業用バケツトに油圧源を供給する場合、穴掘建柱車の伸縮ブームの先端に配置したオーガドリルに油圧を供給する場合などがある。
【0012】
6は、基端ブーム2に配置され、基端ブーム2から先端ブーム4に油圧を供給する油圧ホース5を巻取った巻取リールである。7は、巻取リール6を回転駆動する油圧モータである。8は、油圧ポンプであって移動式クレーンを駆動する際にエンジンで駆動される別油圧ポンプ(図示しない。)とともにエンジンで駆動される。
【0013】
9は、第1シーケンスバルブであって、一次側を油圧ポンプ8に接続され比較的低圧の所定圧(例えば約7MPa)に設定されている。10は、第1シーケンスバルブ9の二次側と油圧タンク11間に配置された第2シーケンスバルブであって、第1シーケンスバルブ9の設定圧より低く設定(例えば約5MPa)されている。
【0014】
12は、切換弁であって、電磁式の切換弁を用いており、油圧モータ7への油圧供給を第1シーケンス弁9の一次側からの場合と二次側からの場合に切換えするために配置している。13は、伸縮ブーム1を伸長操作している時に検出される伸長操作検出スイッチである。
【0015】
伸長操作検出スイッチ13は、伸縮ブーム1を伸長操作している時に電源14と電磁式の切換弁12を接続し、切換弁12を切換える。この時切換弁12は、第1シーケンスバルブ9の二次側と油圧モータ7を接続するようにしている。逆に、伸縮ブーム1を縮小操作ならびに操作をしていない中立操作時には、電源14と電磁式の切換弁12の接続を遮断し、第1シーケンスバルブ9の一時側と油圧モータ7を接続するよう切換弁12を切換えるようにしている。
【0016】
このよう構成された本発明に係る巻取リールの駆動装置は、次のように作用する。伸縮ブーム1を縮小操作ならびに操作をしていない中立操作時には、伸長操作検出スイッチ13はOFFのままであるので、電磁式の切換弁12は切換わらず油圧モータ7は第1シーケンスバルブ9の一次側が接続される。よって第1シーケンスバルブ9によって設定された設定圧力(例えば約7MPa)で、油圧モータ7は巻取リール6を巻取り方向に駆動する。
【0017】
すなわち、伸縮ブーム1を縮小操作している時には、油圧モータ7が巻取リール6を巻取り方向に駆動して、伸縮ブーム1の縮小作動とともに油圧ホース5を弛まさずに巻取リール6に油圧ホース5を巻取る。操作をしていない中立操作時には、第1シーケンスバルブ9の設定圧で油圧モータ7の駆動力が巻取リール6を巻取り方向に駆動しようとする駆動力が作用するものであるから、伸縮ブーム1が停止していても前記駆動力で以って油圧ホース5に張力をかけていることによって油圧ホース5を弛ませない。
【0018】
逆に、伸縮ブーム1を伸長操作すると、伸長操作検出スイッチ13が電源14と電磁式の切換弁12を接続し切換弁12を切換える。よって油圧モータ7は、切換弁12によって第1シーケンスバルブ9の二次側に接続され、油圧モータ7と第2シーケンスバルブ10が並列接続される。そして伸縮ブーム1の伸長作動により、油圧モータ7はポンプ作用として働く。したがって、第2シーケンスバルブ10の設定圧(第1シーケンスバルブ9の設定圧よりも低く設定されており、例えば約5MPaに設定している。)を負荷圧力として油圧モータ7はポンプ作用をする。この負荷圧力によって油圧ホース5を弛まないように張力をかけるようにしているものである。
【0019】
このように、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム1の伸長時と縮小および停止時とで、油圧モータ7に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース5に作用する張力の変化を可及的に少なくするようにしたものである。特に、伸縮ブーム1の伸長時には、油圧モータ7がポンプとして作用して油圧モータ7のポンプ負荷として第2シーケンス弁10の設定圧力になるまでに油圧ホース5に伸縮ブーム1の伸長力が作用するものであるが、第2シーケンスバルブ10の設定圧は第1シーケンスバルブ9の設定圧よりも低く設定されており、可及的に必要以上の張力を油圧ホース5に作用させないよう抑制しているものである。よって油圧ホース5の耐久性、寿命を長くすることができる。
【0020】
なお、上記実施形態では、切換弁12の切換えを、伸縮ブーム1の伸長操作を伸長操作検出スイッチ13で検出して、伸縮操作に自動的に連動させて行うようにしたが、伸縮操作に連動して手動で切換えるようにしたものであっても同様に実施できること勿論のことである。
【0021】
次に、上記第1実施形態では、第1シーケンスバルブ9、第2シーケンスバルブ10、および切換弁12とで、伸縮ブーム1の伸長時と縮小および停止時とにおける油圧モータ7に作用させる圧力を切換えるようにしたが、それに加えて伸縮ブーム1の長さによっても圧力を変更させるようにした請求項3に該当する第2実施形態について図2に基づいて説明する。図2に図示する油圧モータ7および8油圧ポンプは、図1に図示するものと同じである。
【0022】
20は、シーケンスバルブであって、一次側を油圧ポンプ8に接続し二次側を油圧タンク11に接続するとともに、所定圧(例えば約7MPaに設定)に設定している。21は、伸縮ブーム1の操作検出器であって、伸縮ブーム1の伸長操作したことを検出する検出器である。22は、伸縮ブーム1のブーム長さを検出する長さ検出器である。23は、操作検出器21と長さ検出器22とからの検出信号を受けて次に説明する電磁比例減圧弁24に信号を出力するコントローラである。
【0023】
24は、電磁比例減圧弁であって、シーケンスバルブ20の一次側に接続され、コントローラ23からの制御信号に基づいて設定減圧して油圧モータ7に油圧を供給するように接続している。
【0024】
前記コントローラ23は、図3に図示する特性のように、伸縮ブーム1のブーム長さに応じて電磁比例減圧弁24の設定減圧を連続的に可変できるように制御信号を出力するとともに、伸縮ブーム1を縮小および停止させる時に比較して伸長させる時の設定減圧を低くするよう制御信号を出力するようにしている。すなわち、伸縮ブーム1を伸長させる時の方が縮小させる時に比較して所定値だけ設定減圧が低くなるような制御信号がコントローラ23から出力されるようにしている。
【0025】
また、伸縮ブーム1の長さが長くなるにつれて設定減圧が低くなる制御信号が出力されるようにしている。すなわち、巻取リール6に巻込まれた油圧ホース5は、伸縮ブーム1が全縮小している時が最も巻取径が大きく、最伸長した時に最も巻取径が小さくなることから、巻取径に関係なく油圧ホース5にかかる張力を略一定となるようにするために、伸縮ブーム1の長さが長くなるにつれて設定減圧が低くなるような制御信号が出力されるようにしたものである。
【0026】
このように構成した第2実施形態では次のように作用する。まず伸縮ブーム1を全縮小時で停止している場合について説明する。この場合は、コントローラ23は、操作検出器21と長さ検出器22からの信号を受けて、図3に図示するように電磁比例減圧弁24の設定減圧が最高に設定され、この設定減圧で油圧モータ7が巻取リール6を巻取り方向に駆動しようとする駆動力として作用するものであるから、伸縮ブーム1が停止していても前記駆動力で以って油圧ホース5に張力をかけており油圧ホース5を弛ませない。
【0027】
次に伸縮ブーム1を伸長させるように操作すると、コントローラ23は、操作検出器21と長さ検出器22からの信号を受けて、図3の伸長時の特性に応じて電磁比例減圧弁24の設定減圧を設定する。そして伸縮ブーム1の伸長作動により、油圧モータ7はポンプ作用として働き、油圧モータ7が逆回転して巻取リール6を繰出し方向に回転する。ここで電磁比例減圧弁24の設定減圧は伸縮ブームの長さに応じて変化させ、ポンプ作用する油圧モータの負荷圧力を変化させることとなり、この負荷圧力の変化によって油圧ホース5を弛まないように略一定の張力をかけることができる。
【0028】
逆に伸縮ブーム1を縮小させる場合は、図3の縮小時の特性に応じて電磁比例減圧弁24の設定減圧を設定し、この設定減圧により油圧モータ7は巻取リール6を巻取り方向に駆動する。すなわち、伸縮ブーム1を縮小操作している時には、油圧モータ7が巻取リール6を巻取り方向に伸縮ブームの長さに応じて巻取り方向の駆動圧力を変化させて巻取る。したがって、伸縮ブーム1の縮小作動とともに油圧ホース5を弛まさずに略一定の張力になるように巻取リール6に油圧ホース5を巻取ることができる。
【0029】
このように、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム1の伸長時と縮小および停止時とで、油圧モータ7に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース5に作用する張力を可及的に少なくした効率のよい巻取リールの駆動装置を提供することができる。特に、伸縮ブーム1の伸長時には、油圧モータ7がポンプとして作用して油圧モータ7のポンプ負荷として電磁比例制御弁24の設定減圧になるまで油圧ホース5に伸縮ブーム1の伸長力を作用させるようにしたものであるが、縮小時に比較して伸長時には電磁比例制御弁24の設定減圧は低く設定されており、可及的に必要以上の張力を油圧ホース5に作用させないよう抑制しているものである。よって油圧ホース5の耐久性、寿命を長くすることができる。
【0030】
なお、図2に図示した実施形態では、操作検出器21と長さ検出器22の両検出器を用いたが、長さ検出器22のみを用い、コントローラ23で伸縮ブーム1の長さの判別だけでなく、長さ検出値の変化がなければ停止状態、変化が伸長方向であるか縮小方向であるか、を判断させる機能を持たせて操作検出器21をなくしたものであってもよい。
【0031】
次に、上記第2実施形態では、伸縮ブーム1の長さに応じて電磁比例減圧弁24の設定減圧をリニアに変更するようにしたが、第1実施形態のように、伸縮ブーム1の伸長時と縮小時のみによって設定減圧を変更できるようにし、縮小時に比較して伸長時の設定減圧を低くしただけのものであってもよい。この場合の実施形態は、請求項2に該当する場合で第3実施形態として図4に図示する。この実施形態の場合の詳細な説明は、第2実施形態から伸縮ブーム1の伸縮長さに伴って電磁比例制御弁24の設定減圧をリニアに変更させなくしただけであって、あとは同じであるのでここでは詳細な作用については省略する。
【0032】
この場合も、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム1の伸長時と縮小および停止時とで、油圧モータ7に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース5に作用する張力を可及的に少なくするようにしたものである。特に、伸縮ブーム1の伸長時には、油圧モータ7がポンプとして作用して油圧モータ7のポンプ負荷として電磁比例減圧弁24の設定減圧になるまでに油圧ホース5に伸縮ブーム1の伸長力が作用するものであるが、電磁比例減圧弁24の設定圧は縮小時に比較して伸長時の設定減圧を低く設定減圧しており、可及的に必要以上の張力を油圧ホース5に作用させないよう抑制しているものである。よって油圧ホース5の耐久性、寿命を長くすることができる。
【0033】
なお、この実施形態では、電磁比例減圧弁24の設定減圧の切換えを、伸縮ブーム1の操作検出器21で検出して、伸縮操作に自動的に連動させて行うようにしたが、伸縮操作に連動して手動で切換えるようにしたものであっても同様に実施できること勿論のことである。
【0034】
また、上記実施形態では、巻取リール6を基端ブーム2に取付けた場合について説明したが、伸縮ブーム1を起伏自在に配置した基台(移動式クレーン、高所作業車、穴掘建中車等の場合、車両上に伸縮ブームを旋回ならびに起伏自在に取付ける旋回台)側に取付けた場合であってもよい。
【0035】
【発明の効果】
請求項1および請求項2に係る本発明の巻取リールの駆動装置は、以上のように構成し作用するものであるから、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム1の伸長時と縮小時とで、油圧モータ7に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース5に作用する張力を可及的に少なくした効率のよい巻取リールの駆動装置を提供することができる。よって油圧ホース5の耐久性、寿命を長くすることができる。
【0036】
請求項3に係る本発明の巻取リールの駆動装置は、上記の他に巻取リールに巻き取られた油圧ホースの巻取リール径にに係わりなく略一定の張力を油圧ホースにかけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する第1実施形態の説明図である。
【図2】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する第2実施形態の説明図である。
【図3】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する説明図で、伸縮ブームの長さに基づく電磁比例減圧弁の設定減圧との特性を示す説明図である。
【図4】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する第3実施形態の説明図である。
【符号の説明】
1 伸縮ブーム
2 基端ブーム
3 中間ブーム
4 先端ブーム
5 油圧ホース
6 巻取リール
7 油圧モータ
9 第1シーケンスバルブ
10 第2シーケンスバルブ
12 切換弁
20 シーケンスバルブ
22 長さ検出器
23 コントローラ
24 電磁比例減圧弁
Claims (3)
- 基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続され所定圧に設定された第1シーケンスバルブと、第1シーケンスバルブの二次側と油圧タンク間に配置され前記第1シーケンスバルブの設定圧より低く設定した第2シーケンスバルブと、前記油圧モータへの接続を伸縮ブームの縮小時には前記第1シーケンスバルブの一次側に伸長時には二次側に接続する切換弁とを備えたことを特徴とする巻取リールの駆動装置。
- 基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定したシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するコントローラとを備えたことを特徴とする巻取リールの駆動装置。
- 基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定されたシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの伸縮長さを検出する長さ検出器と、長さ検出器による伸縮ブーム長さによって電磁比例減圧弁の減圧値を変更するコントローラとを備え、コントローラは、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するよう構成していることを特徴とする巻取リールの駆動装置。
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