JP2005289546A - Boom telescopic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーン等に搭載される伸縮ブームを伸縮するためのブーム伸縮装置に関する。 The present invention relates to a boom extender for extending and retracting an extendable boom mounted on a crane or the like.
従来、伸縮ブームの伸縮装置としていわゆる多段シリンダによって構成されたものが知られている。この多段シリンダは、下記特許文献1に開示されているように、シリンダにピストンとしてのシリンダがテレスコープ式に格納され、さらにこのシリンダにピストンとしてのシリンダが格納され、これが繰り返されるというようにシリンダが複数段に設けられるものである。同文献に記載されたものでは、最外側のシリンダの基端部を伸縮ブームの基端部と結合する一方、最内側のシリンダの先端部を伸縮ブームの先端部と結合している。これにより、多段シリンダを伸長することにより伸縮ブームを伸長させる一方、多段シリンダを収縮することにより伸縮ブームを収縮させるようにしている。
ところで、前記特許文献1のように1つのシリンダ内に順次シリンダをテレスコープ式に格納していく多段の構成のものでは、最外側のシリンダ外径もそれに合わせて非常に大きなものにせざるを得ず、装置の大型化が避けられないという問題がある。しかも、大型化に伴って重量が増大するばかりでなく、シリンダ容量が大きくなることで必要となる圧油量も増大するという問題が生ずる。さらに、シリンダ外径が大きくなると、長尺の伸縮ブームに採用される傾向の高い縦長断面のブームに実装困難な場合が生じる虞がある。
By the way, in the multi-stage configuration in which the cylinders are sequentially telescopically stored in one cylinder as in
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シリンダを多段に構成した場合においてもシリンダ径が大径化するのを抑制することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to suppress an increase in the cylinder diameter even when the cylinder is configured in multiple stages.
前記の目的を達成するため、本発明に係るブーム伸縮装置は、伸縮ブームの少なくとも伸長用駆動源として、ブーム長さ方向複数段のシリンダが結合された多段シリンダ装置を備え、前記伸縮ブーム内においてこの多段シリンダ装置の基端側がブーム基端部に、また先端部がブーム先端部にそれぞれ連結され、前記多段シリンダ装置は、複数のシリンダユニットに分割され、互いに隣り合う前記シリンダユニットにおける少なくとも一方のシリンダユニットは、複数のシリンダチューブを備えた複段構造となっており、隣り合う両シリンダユニットは、互いに向きが逆となって結合され、かつ、最も外側のシリンダチューブ同士が結合される両シリンダユニットの結合部分において、これら両シリンダチューブが互いにシリンダ径方向に並んで配置され、前記互いに結合される最も外側のシリンダチューブにおける伸長用圧力室同士を連通する外部連通配管が設けられている。 In order to achieve the above object, a boom telescopic device according to the present invention includes a multistage cylinder device in which a plurality of cylinders in the boom length direction are coupled as at least an extension drive source of the telescopic boom. The base end side of the multistage cylinder device is connected to the boom base end portion, and the tip end portion is connected to the boom top end portion. The multistage cylinder device is divided into a plurality of cylinder units, and at least one of the cylinder units adjacent to each other. The cylinder unit has a multistage structure including a plurality of cylinder tubes, and both cylinder units adjacent to each other are coupled in opposite directions, and the outermost cylinder tubes are coupled to each other. These cylinder tubes are aligned with each other in the cylinder radial direction at the unit connection. Are arranged, the external communication pipe communicating is provided a decompression pressure chamber between in the outermost cylinder tube are coupled to each other.
このブーム伸縮装置では、多段シリンダ装置を複数のシリンダユニットに分割するようにしているので、伸縮装置全体としての段数を維持しつつ各シリンダユニットにおいてシリンダが大径化するのを抑制することができる。つまり、本ブーム伸縮装置では複数のシリンダユニットに分割する構成としているので、各シリンダユニットにおける段数を従来のように1つのシリンダユニットだけを設けてそれを多段にする構成に比べ、各シリンダユニットにおける段数を低減することができる。この結果、各シリンダユニットのシリンダとして従来の最外側シリンダよりも小径のシリンダを使用することが可能となる。このため、各シリンダユニットにはシリンダ径の小径のものを使用できるので、装置が大型化するのを抑制できるとともに全体として圧油量を低減することができる。しかも、互いに結合される最外側のシリンダチューブにおける伸長用圧力室を互いに連通する外部連通配管を設けるようにしているので、複数のシリンダユニットに分割した構成としても当該各圧力室を連通させるための配管構造が複雑化するのを防止できる。また、一方のシリンダユニットに圧油を供給するだけで両シリンダユニットを伸長させることができる。 In this boom extender, since the multistage cylinder device is divided into a plurality of cylinder units, it is possible to suppress an increase in the diameter of the cylinder in each cylinder unit while maintaining the number of stages as the entire extender. . In other words, since the boom telescopic device is configured to be divided into a plurality of cylinder units, the number of stages in each cylinder unit is different from that in the conventional configuration in which only one cylinder unit is provided and the number of stages is increased. The number of stages can be reduced. As a result, a cylinder having a smaller diameter than the conventional outermost cylinder can be used as the cylinder of each cylinder unit. For this reason, since the thing with a small cylinder diameter can be used for each cylinder unit, it can suppress that an apparatus enlarges and can reduce the amount of pressurized oil as a whole. In addition, since an external communication pipe that communicates the pressure chambers for extension in the outermost cylinder tubes coupled to each other is provided, the pressure chambers can be communicated even in a configuration divided into a plurality of cylinder units. It is possible to prevent the piping structure from becoming complicated. Moreover, both cylinder units can be extended only by supplying pressure oil to one cylinder unit.
前記ブーム伸縮装置において、伸縮ブームの伸縮用駆動源として構成される前記多段シリンダ装置における各シリンダチューブ内は、シリンダユニットを伸長させるための前記伸長用圧力室と、シリンダユニットを収縮させるための収縮用圧力室とに仕切られ、前記互いに結合された最も外側のシリンダチューブにおける収縮用圧力室同士を連通する収縮用外部連通管が設けられている構成とすれば、多段シリンダ装置を伸縮用駆動源として構成した場合においても、各収縮用圧力室を連通させるための配管構造が複雑化するのを防止できる。また、一方のシリンダユニットに圧油を供給するだけで両シリンダユニットを伸縮させることができる。 In the boom telescopic device, each cylinder tube in the multi-stage cylinder device configured as a telescopic boom telescopic drive source includes the expansion pressure chamber for expanding the cylinder unit and the contraction for contracting the cylinder unit. If the contracting external communication pipe is provided to communicate with the contracting pressure chambers in the outermost cylinder tube coupled to each other, the multistage cylinder device is connected to the expansion pressure source. Even when configured as described above, it is possible to prevent the piping structure for communicating the respective pressure chambers for contraction from becoming complicated. Moreover, both cylinder units can be expanded and contracted only by supplying pressure oil to one cylinder unit.
また、前記複段構造となっているシリンダユニットにおいて、最も外側のシリンダチューブにおける収縮用圧力室と内側のシリンダチューブにおける収縮用圧力室とを連通させる長さ調整自在な伸縮配管が設けられている構成とすれば、内側のシリンダチューブが最も外側のシリンダチューブに対して相対的に変位してもこの伸縮配管によってこの両収縮用油室の相対変位を吸収することができ、両圧力室の連通状態を確保することができる。 Further, in the cylinder unit having the multi-stage structure, a length-adjustable expansion / contraction pipe is provided to connect the contraction pressure chamber in the outermost cylinder tube and the contraction pressure chamber in the inner cylinder tube. With this configuration, even if the inner cylinder tube is displaced relative to the outermost cylinder tube, the expansion pipe can absorb the relative displacement of the both contraction oil chambers, and the communication between the two pressure chambers can be absorbed. A state can be secured.
また、前記伸縮配管は、前記伸縮配管は、多段シリンダ装置の伸縮方向に延びる姿勢に配置されて最も外側のシリンダチューブに固定され且つその収縮用圧力室に連通された外筒体と、内側のシリンダチューブに固定されてその収縮用圧力室に連通され且つ前記外筒体に進退移動自在に嵌挿された内筒体とを備えてなる構成とすれば、高圧が作用する伸縮配管のシール性を確保しつつ長さ調整自在な構成とすることができる。 Further, the expansion and contraction pipe is arranged in a posture extending in the extension and contraction direction of the multistage cylinder device, and is fixed to the outermost cylinder tube and communicated with the contraction pressure chamber; If it is configured to include an inner cylinder fixed to the cylinder tube and communicated with the pressure chamber for contraction and movably inserted into the outer cylinder, the sealing performance of the expansion pipe on which high pressure acts It is possible to make the length adjustable while securing the above.
また、前記伸縮配管は、互いに結合されたシリンダユニットにそれぞれ設けられており、前記収縮用外部連通管は、両シリンダユニットの外筒体にそれぞれ接続されている構成としてもよい。 The expansion pipe may be provided in each cylinder unit coupled to each other, and the contracting external communication pipe may be connected to the outer cylinders of both cylinder units.
また、前記伸縮配管は、外筒体と第1内筒体と第2内筒体とを有して隣り合う2つのシリンダユニットで共用されており、前記外筒体は、最も外側のシリンダチューブに固定され且つ最も外側のシリンダチューブにおける収縮用圧力室に連通され、前記第1内筒体は、一端が一方のシリンダユニットにおける内側のシリンダチューブに固定されてその収縮用圧力室に連通され、他端が前記外筒体に進退移動自在に嵌挿され、前記第2内筒体は、第1内筒体とは異なる径を有し、一端が他方のシリンダユニットにおける内側のシリンダチューブに固定されてその収縮用圧力室に連通され、他端が前記外筒体に進退移動自在に嵌挿されている構成とすれば、コンパクトに構成することができるとともに部品点数を削減することができる。 The telescopic pipe has an outer cylindrical body, a first inner cylindrical body, and a second inner cylindrical body and is shared by two adjacent cylinder units, and the outer cylindrical body is the outermost cylinder tube. Is connected to the pressure chamber for contraction in the outermost cylinder tube, and one end of the first inner cylinder is fixed to the inner cylinder tube in one cylinder unit and communicated with the pressure chamber for contraction. The other end is fitted and inserted into the outer cylinder so as to be movable forward and backward, the second inner cylinder has a diameter different from that of the first inner cylinder, and one end is fixed to the inner cylinder tube of the other cylinder unit. If the configuration is such that it is communicated with the pressure chamber for contraction and the other end is fitted and inserted into the outer cylinder so as to be able to move forward and backward, the configuration can be made compact and the number of parts can be reduced.
以上説明したように、本発明によれば、複数のシリンダユニットに分割するとともに、隣り合うシリンダユニットのうちの少なくとも一方を複段構造とし、互いに結合される最も外側のシリンダチューブにおける伸長用圧力室同士を連通させる外部連通配管を設けるようにしたので、シリンダ径が大径化するのを抑制できるとともに、配管構造が複雑化するのを防止することができる。これにより、伸縮ブームの幅寸法を小さくできるので、従来よりも小さな断面積で同じ伸縮機能を構成することができる。 As described above, according to the present invention, the pressure chamber for extension in the outermost cylinder tube which is divided into a plurality of cylinder units and at least one of the adjacent cylinder units has a multistage structure and is coupled to each other. Since the external communication pipes that communicate with each other are provided, it is possible to suppress an increase in the cylinder diameter and to prevent the piping structure from becoming complicated. Thereby, since the width dimension of an expansion-contraction boom can be made small, the same expansion-contraction function can be comprised with a cross-sectional area smaller than before.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《実施形態1》
第1実施形態は、図1に示すように自走式のクレーン車2に搭載される伸縮ブーム4を伸長させるためのブーム伸縮装置に本発明を適用したものである。このクレーン車2は、路上を走行可能な下部走行体6を備えている。下部走行体6は、その前後方向中間部にリング状の軸受(図示省略)を介して上部旋回体7が垂直軸回りに旋回可能に支持されている。上部旋回体7には運転室8及び旋回フレーム9が設置され、この旋回フレーム9に水平方向のブームフットピンPを介して起伏可能に伸縮ブーム4が支持されており、この伸縮ブーム4はブームシリンダ19の伸縮によって起伏方向に駆動されるようになっている。
1st Embodiment applies this invention to the boom expansion-contraction apparatus for extending the expansion-contraction boom 4 mounted in the self-propelled
伸縮ブーム4は例えば中空の縦長矩形断面を有しており、図2に模式的に示すように複数段のブーム体4a,4b,4cがテレスコープ式に嵌合されて伸縮自在に構成されている。図2は、伸縮ブーム4が伸長された状態を示している。そして、図3にも示すように、本ブーム伸縮装置は、伸縮ブーム4の伸長駆動源としての多段シリンダ装置10を備えている。この多段シリンダ装置10は、ブーム長さ方向に複数段のシリンダが結合された構成のものであり、伸縮ブーム4の内側に配置されている。
The telescopic boom 4 has, for example, a hollow vertically long rectangular cross section, and as shown schematically in FIG. 2, a plurality of
前記多段シリンダ装置10は、収縮した状態の伸縮ブーム4を伸長させる時には、圧油が導入されることで伸長する。なお、伸縮ブーム4には図示省略したロープ巻き取り機が設けられており、このロープ巻き取り機に装着されたワイヤーロープを巻き取ることによって多段シリンダ装置10が収縮されて伸縮ブーム4を収縮させるようになっている。
When the telescopic boom 4 in the contracted state is extended, the
多段シリンダ装置10は、2つのシリンダユニット11,51に分割されており、両シリンダユニット11,51はほぼ同様の構成で且つ互いに逆向きになるように配置されている。同図は、伸縮ブーム4を側面から見た状態の多段シリンダ装置10を示しており、同図の右側に伸縮ブーム4の基端部1が位置し、同図の左側に伸縮ブーム4の先端部(図示省略)が位置している。
The
本実施形態1においては、各シリンダユニット11,51はそれぞれ2段の単動式油圧シリンダによって構成されている。つまり、本形態では、両シリンダユニット11,51が複段構造となっている。各シリンダユニット11,51は、それぞれ第1段シリンダチューブ12,52と、第1段シリンダチューブ12,52にそのピストンとしてテレスコープ式に格納された第2段シリンダチューブ22,62と、第2段シリンダチューブ22,62にそのピストンとしてテレスコープ式に格納された第3段シリンダ32,72とからなる。第1段シリンダチューブ12,52は、それぞれシリンダユニット11,51において最も外側のシリンダチューブを構成するものである。
In the first embodiment, each of the
図3において上側に配置された基端側シリンダユニット11では、第1段シリンダチューブ12は、その右端部に第2段シリンダチューブ22が嵌合されるような姿勢に配置される一方、同図における下側に配置された先端側シリンダユニット51では、第1段シリンダチューブ52は、その左端部に第2段シリンダチューブ62が嵌合されるような姿勢に配置されている。そして、両第1段シリンダチューブ12,52は、シリンダ径方向、即ち軸方向と直交する方向に並べられた状態でブラケット40によって互いに結合されている。同図の上下方向が伸縮ブーム4の縦断面の長さ方向となり、両第1段シリンダチューブ12,52はこの方向に並んで配置されている。つまり、隣り合う両シリンダユニット11,51は、互いに向きが逆となって結合され、かつ、最も外側のシリンダチューブとしての第1段シリンダチューブ12,52同士が結合される両シリンダユニット11,51の結合部分において、これら両シリンダチューブ12,52が互いにシリンダ径方向に並んで配置されている。
In the
両シリンダユニット11,51において、第2段シリンダチューブ22,62は、それぞれ第1段シリンダチューブ12,52の胴部12b,52b内周面に対して液密状態を維持しながら摺動可能となっており、第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aは厚肉平板状に形成されている。この第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aには軸方向に貫通する連通孔24,64が設けられている。一方、第3段シリンダ32,72は、第2段シリンダチューブ22,62の胴部22b,62b内周面に対して液密状態を維持しながら摺動可能となっている。
In both
基端側シリンダユニット11では、第2段シリンダチューブ22から外方へ突出している第3段シリンダ32の先端部が伸縮ブーム4の基端部1にピン結合されている。一方、先端側シリンダユニット51では、第2段シリンダチューブ62から外方へ突出している第3段シリンダ72の先端部は、図示省略しているが伸縮ブーム4の先端部にピン結合されている。すなわち、多段シリンダ装置10の基端部及び先端部のみが伸縮ブーム4と結合されており、その中間部においては伸縮ブーム4と結合されていない。なお、図3中、37,77はピン孔を示している。
In the proximal end
基端側シリンダユニット11において、第3段シリンダ32は中実のものに構成されておおり、その内部には油通路38が軸方向に貫通形成されている。この油通路38は、その一端が伸縮ブーム4の基端部1に設けられている油給排管3に接続される一方、他端が第2段シリンダチューブ22内に開口している。油給排管3は図外のエンジンを駆動源とする油圧ポンプ(図示省略)から図略の切換弁を介して圧油が供給されるように構成されている。
In the base end
両シリンダユニット11,51において、第2段シリンダチューブ22,62内では、第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aと第3段シリンダ32,72との間が伸長用圧力室26,66となり、また、第1段シリンダチューブ12,52内では、第1段シリンダチューブ12,52の底部12a,52aと第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aとの間が伸長用圧力室16,66となる。
In both
一方、先端側シリンダユニット51では、基端側シリンダユニット51と異なり第3段シリンダ72の油通路38は設けられていない。それ以外の構成は基端側シリンダユニット11の構成と同じである。
On the other hand, in the distal end
本ブーム伸縮装置には、両第1段シリンダチューブ12,52の伸長用圧力室16,56を連通する外部連通配管42が設けられている。この外部連通配管42は、第1段シリンダチューブ12,52の外側に配設される配管によって構成されるものである。外部連通配管42は、一端が基端側シリンダユニット11の第1段シリンダチューブ12における底部12a又はその近傍の胴部12bに接続される一方、他端が先端側シリンダユニット51の第1段シリンダチューブ52における底部52a又はその近傍の胴部52bに接続されている。
This boom telescopic device is provided with an
次に、本実施形態1に係るブーム伸縮装置の動作について説明する。伸縮ブーム4が図4に示すように収縮している状態において伸縮ブーム4を伸長させるに際し、油圧ポンプが駆動されると、図3に矢印で示すように圧油が油給排管3を通して基端側シリンダユニット11へ供給される。この圧油は、油通路38を通して第2段シリンダチューブ22の伸長用圧力室26へ導入され、これにより第2段シリンダチューブ22に対して第3段シリンダ32を伸長させる。このとき、第3段シリンダ32が固定されているために、第2段シリンダチューブ22がブーム先端方向へと移動している。そして、この第2段シリンダチューブ22の伸長用圧力室26へ導入された圧油の一部は連通孔24を通して第1段シリンダチューブ12の伸長用圧力室16へと導入され、これにより第1段シリンダチューブ12に対して第2段シリンダチューブ22を伸長させる。このとき、基端側シリンダユニット11の第1段シリンダチューブ12と先端側シリンダユニット11の第1段シリンダチューブ12とは一体となって伸縮ブーム4の先端部方向(図3の左方向)へ向かって移動する。
Next, the operation of the boom extender according to the first embodiment will be described. When the telescopic boom 4 is contracted as shown in FIG. 4, when the hydraulic pump is driven when the telescopic boom 4 is extended, the pressure oil passes through the oil supply / discharge pipe 3 as shown by arrows in FIG. It is supplied to the end
また、基端側シリンダユニット11の第1段シリンダチューブ12の伸長用圧力室16へ導入された圧油の一部は、外部連通配管42を通して先端側シリンダユニット51の第1段シリンダチューブ52の伸長用圧力室56へ導入され、第1段シリンダチューブ52に対して第2段シリンダチューブ62を伸長させる。そして、この伸長用圧力室56内の圧油の一部は連通孔64を通して第2段シリンダチューブ62の伸長用圧力室66へと導入され、第2段シリンダチューブ62に対して第3段シリンダ72を伸長させる。これにより、第3段シリンダ72の先端部に結合された伸縮ブーム4の先端部が移動し、伸縮ブーム4が伸長する。このとき、多段シリンダ装置10の両第1段シリンダチューブ12,52及び第2段シリンダチューブ22,62は各ブーム体に拘束されることなく軸方向に移動する。
Further, a part of the pressure oil introduced into the
一方、伸縮ブーム4を収縮させるには、巻き取り機によってワイヤーロープを巻き取るとともに、油給排管3を通してブーム伸縮装置から圧油を導出させることにより図3に示す矢印とは逆向きに圧油を流れさせる。これにより、各伸長用圧力室66,56,26,16内の圧油が油給排管3へ向かって流れ、多段シリンダ装置10を収縮させ、伸縮ブーム4が収縮する。
On the other hand, in order to contract the telescopic boom 4, the wire rope is wound up by a winder and the pressure oil is led out from the boom telescopic device through the oil supply / discharge pipe 3, so that the pressure in the direction opposite to the arrow shown in FIG. Let the oil flow. As a result, the pressure oil in each of the
次に、本実施形態1に係る伸縮ブーム4のブーム伸縮装置による作用効果について説明する。
Next, the effect by the boom expansion-contraction apparatus of the expansion-contraction boom 4 which concerns on this
本実施形態1では、2つのシリンダユニット11,51に分割するようにしているので、ブーム伸縮装置全体としての段数を維持しつつ各シリンダユニット11,51においてシリンダが大径化するのを抑制することができる。つまり、1つのシリンダユニットを設けてそれを多段にする構成に比べ、各シリンダユニット11,51の段数を低減することができる。この結果、各シリンダユニット11,51の第1段シリンダチューブ12,52として従来の最外側シリンダよりも小径のシリンダを使用することが可能となる。このため、各シリンダユニット11,51にはシリンダ径の小径のものを使用できるので、装置が大型化するのを抑制できるとともに全体として圧油量を低減することができる。しかも、互いに結合される第1段シリンダチューブ12,52の伸長用圧力室16,56を互いに連通する外部連通配管42を設けるようにしているので、複数のシリンダユニット11,51に分割した構成としても当該各圧力室16,56へ圧油を供給するための配管構造が複雑化するのを防止できる。また、一方のシリンダユニット11,51に圧油を供給するだけで両シリンダユニット11,51を伸長させることができる。
In this
また、本実施形態1における多段シリンダ装置10では、各シリンダユニット11,51の第3段シリンダ32,72の先端部のみという、各シリンダユニット11,51においてそれぞれ1箇所のみで伸縮ブーム4の先端部又は基端部3に接合される構成としている。換言すると、各シリンダユニット11,51の第1段シリンダチューブ12,52及び第2シリンダチューブ22,62は伸縮ブーム4と結合されていない。このため、シリンダユニット11,51の伸長動作によって第1段シリンダチューブ12,52及び第2段シリンダチューブ22,62がこの伸長方向に動くとしても、この第1段シリンダチューブ12,52及び第2段シリンダチューブ22,62が伸縮ブーム4の伸長動作に拘束されずに動くようにすることができる。したがって、伸縮ブーム4の各段の長さと異なる長さの第1段シリンダチューブ12,52及び第2段シリンダチューブ22,62を有するシリンダユニット11,51を採用することも可能となり、また、伸縮ブーム4の段数と異なる段数を有する多段シリンダ装置10を採用することも可能となる。例えば本実施形態1では多段シリンダ装置10を4段に構成しているが、この多段シリンダ装置10を適用できる伸縮ブーム4は4段に構成されている必要はなく、何段のものであってもよい。したがって、シリンダの大径化を抑制しつつブーム伸縮装置の汎用性を向上することができる。
Further, in the
また、本実施形態1では、第1段シリンダチューブ12,52の伸長用圧力室16,56と第2段シリンダチューブ22,62の伸長用圧力室26,66とを第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aに設けられた連通孔24,64によって連通する構成としているので、圧油を導入するための配管を設ける必要がなく、複数段に構成した場合であっても伸縮ブーム4内の構成が複雑化するのを抑制することができる。
In the first embodiment, the
また、本実施形態1では、両第1段シリンダチューブ12,52を伸長方向に対して直交する方向に互いに並べて配置するようにしているので、縦長断面の伸縮ブーム4の中に配置するのに特に有効となる。つまり、伸縮ブーム4の断面の長さ方向に両第1段シリンダチューブ12,52が並ぶようにブーム伸縮装置を配置すれば、伸縮ブーム4内の空間を有効に利用できるとともに、シリンダ外径が制限されるのを抑制することができる。しかも、収縮状態での多段シリンダ装置10の長さを短くできるので、収縮状態で短いものとしたい伸縮ブーム4に適用する場合に有効なものとすることができる。
Further, in the first embodiment, both the first-
尚、本実施形態1では、外部連通配管42は、図3に示すごとく両第1段シリンダチューブ12,52においてそれぞれ離れた側の面同士で接続された配管によって構成したが、これに限られるものではない。つまり、この外部連通配管42は、分かり易く図示すべく、上記構成としたが、これに代え、両第1段シリンダチューブ12,52において互いに対向する近接側の面同士を外部連通配管42で接続させる構成にしてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the
また、本実施形態1では、両シリンダユニット11,51をそれぞれ複段構造としたが、これに限られるものではなく、一方が複段構造で且つ他方が単段構造であってもよい。また、複段構造の場合、3段以上としてもよい。また、2つのシリンダユニットに分割する構成に限られるものではなく、3つ以上のシリンダユニットに分割する構成としてもよい。この場合において、互いに隣り合うシリンダユニット同士はそれぞれ逆向きに配置されることとなる。そして、この場合には、両端に位置するシリンダユニットのみが伸縮ブーム4に結合される。
In the first embodiment, each of the
《実施形態2》
前記実施形態1では、多段シリンダ装置10の各シリンダユニット11,51が単動式油圧シリンダによって構成されているが、図5に示すように、本実施形態2に係るブーム伸縮装置の多段シリンダ装置10は、各シリンダユニット11,51が複動式油圧シリンダによって構成される。つまり、この多段シリンダ装置10は伸縮ブーム4の伸縮用駆動源として構成されるものである。したがって、本実施形態2では、伸縮ブーム4を伸長させるときにも、また収縮させるときにも油圧ポンプから圧油が導入される。尚、図5は便宜上第1段シリンダチューブ12,52の厚み等を省略して示している。ここでは、実施形態1と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<<
In the first embodiment, each
伸縮ブーム4の基端部1には、第1油給排管5と第2油給排管7とが設けられている。第1油給排管5は基端側シリンダユニット11における第3段シリンダ32内の油通路38に接続されている。そして、第1油給排管5は、ブーム伸縮装置80を伸長させる際に圧油を装置内へ導入する一方、伸縮装置2を収縮させる際に圧油を装置外へ排出する。
A first oil supply /
第3段シリンダ32は、第1実施形態と異なり、中空状のシリンダチューブとなっている。この第3段シリンダチューブ32には、パイプからなる油通路38が設けられている。第3段シリンダチューブ32内において、油通路38の周囲の空間が油室39となっており、この油室39には、前記第2油給排管7が連通されている。この第2油給排管7は、多段シリンダ装置10を伸長させる際に圧油を装置外へ排出する一方、多段シリンダ装置10を収縮させる際に圧油を装置内へ導入する。
Unlike the first embodiment, the third-
各シリンダユニット11,51において、第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aは、それぞれ胴部22b,62bよりも大径の厚肉平板状に構成されている。この第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aは、第1段シリンダチューブ12,52の胴部12b,52b内周面に対して液密状態を維持しながら摺動可能となっている。第3段シリンダチューブ32,72の底部32a,72aも同様に胴部32b,72bよりも大径の厚肉平板状に構成されている。この第3段シリンダチューブ32,72の底部32a,72aは、第2段シリンダチューブ22,62の胴部22b,62b内周面に対して液密状態を維持しながら摺動可能となっている。
In each
第1段シリンダチューブ12,52内は、第2段シリンダチューブ22,62によって伸長用圧力室16,56と収縮用圧力室18,58とが仕切られており、また第2段シリンダチューブ22,62内は、第3段シリンダチューブ32,72によって伸長用圧力室26,66と収縮用圧力室28,68とに仕切られている。第1段シリンダチューブ12,52の収縮用圧力室18,58は、第1段シリンダチューブ12,52の天部12c、52cと第2段シリンダチューブ22,62の底部22a,62aとの間における第2段シリンダチューブ22,62の周囲に形成されている。第2段シリンダチューブ22,62の収縮用圧力室28,68は、第2段シリンダチューブ22,62の天部22c,62cと第3段シリンダ32,72の底部32a,72aとの間における第3段シリンダ32,72の周囲に形成されている。
In the first
基端側シリンダユニット11において、第3段シリンダ32の胴部32bにおける底部32aの近傍には、第2段シリンダチューブ22内の収縮用圧力室28と、第3段シリンダ32内の油室39とを連通させる連通孔35が形成されている。
In the base end
基端側シリンダユニット11の第1段シリンダチューブ12の収縮用圧力室18と、先端側シリンダユニット51の第1段シリンダチューブ52の収縮用圧力室58とは、後述する伸縮配管81,91を介して収縮用外部連通管44によって連通されている。
The
各シリンダユニット11,51において、第1段シリンダチューブ12,52の収縮用圧力室18,58と第2段シリンダチューブ22,62の収縮用圧力室18,68とは、長さ調整自在な伸縮配管81,91によって連通されている。この伸縮配管81,91は、第1段シリンダチューブ12,52の胴部12b,52bにブラケット45,46によって固定された外筒体82,92と、第2段シリンダチューブ22,62に固定され且つ外筒体82,92に対して進退移動自在に嵌挿された内筒体83,93とを備えている。外筒体82,92は、第1段シリンダチューブ12,52の長さと略同じ長さに形成されたまっすぐに延びる有底筒状体からなる。この外筒体82,92は、多段シリンダ装置10の軸方向に延びる姿勢で配置されている。両外筒体82,92は、前記収縮用外部連通管44によって互いに連通されている。つまり、本実施形態2では、収縮用外部連通管44は、外筒体82,92を介して第1段シリンダチューブ12,52の収縮用圧力室18,58と連通されている。
In each
内筒体83,93は、一端が第2段シリンダチューブ22,62における天部22c,62c又はその近傍の胴部22b,62bに接続されて第2段シリンダチューブ22,62の収縮用圧力室28,68と連通されている。この内筒体83,93の他端は、液密状に外筒体82,92に挿入されており、その挿入深さは、第1段シリンダチューブ12,52に対する第2段シリンダチューブ22,62のストローク以上の長さとなっている。外筒体82,92の端部にはシール部材85,95が嵌め込まれていてその部分におけるシール性が確保されている。
The
次に、本実施形態2のブーム伸縮装置の動作について説明する。伸縮ブーム4を伸長させるときには、図5に矢印で示すように、第1油給排管5を通して圧油を装置内へ供給する一方、油室39及び各収縮用圧油室18,28,58,68内の圧油を第2油給排管7を通して装置外へ排出する。
Next, operation | movement of the boom expansion-contraction apparatus of this
これにより、基端側シリンダユニット11では、第1油給排管5から供給された圧油が第2段シリンダチューブ22及び第1段シリンダチューブ12の伸長用圧力室26,16へ導入される。それと同時に、第1段シリンダチューブ12の収縮用圧力室18内の圧油が収縮用外部連通管44へ導出され、この圧油は外筒体82及び内筒体83を通して第2段シリンダチューブ22の収縮用圧力室28へ導入される。そして、この圧油は第3段シリンダチューブ32の連通孔35を通して第3段シリンダチューブ32の油室39へ導かれ第2油給排管7を通して装置外へ排出される。この結果、第3段シリンダチューブ32に対して第2段シリンダチューブ22が同図における左方向へ相対的に移動するとともに、第2段シリンダチューブ22に対して第1段シリンダチューブ12が同方向へ相対的に移動する。
Thereby, in the base end
一方、先端側シリンダユニット51では、外部連通配管42を通して供給された圧油が第1段シリンダチューブ52及び第2段シリンダチューブ62の伸長用圧力室56,66へ導入される。このとき第1段シリンダチューブ52の収縮用圧力室58内の圧油が収縮用外部連通管44へ、また第2段シリンダチューブ62の収縮用圧力室68内の圧油が内筒体93へそれぞれ導出される。これら圧油は両外筒体92、82及び内筒体83を通して基端側シリンダユニット11の第2段シリンダチューブ22における収縮用圧力室28へ導かれ、その後第2油給排管7を通して排出される。この結果、第2段シリンダチューブ62が第1段シリンダチューブ52に対して同図における左方向へ相対的に移動するとともに、第3段シリンダチューブ72が第2段シリンダチューブ62に対して同方向へ相対的に移動する。
On the other hand, in the front end
これにより、基端側シリンダユニット11及び先端側シリンダユニット51の双方が伸長し、伸縮ブーム4が伸長される。
Thereby, both the base end
これに対し、伸縮ブーム4を収縮させるときには、図5に示す矢印とは逆向きに圧油を流動させる。すなわち、第2油給排管7を通して圧油を装置内へ供給する一方、各伸長用圧油室16,26,56,66内の圧油を第1油給排管5を通して装置外へ排出する。
On the other hand, when the telescopic boom 4 is contracted, the pressure oil flows in the direction opposite to the arrow shown in FIG. That is, while supplying the pressure oil into the apparatus through the second oil supply /
基端側シリンダユニット11では、第2油給排管7を通して油室39へ導入された圧油が連通孔35を通して第2段シリンダチューブ22の収縮用圧力室28へ導入される。この圧油は、さらに内筒体83及び外筒体82を通して第1段シリンダチューブ12の収縮用圧力室18へ導入される。これと同時に、第1段シリンダチューブ12及び第2段シリンダチューブ22の伸長用圧力室16,26内の圧油が油通路38を経由して第1油給排管5から排出される。この結果、第1段シリンダチューブ12及び第2段シリンダチューブ22が同図における右方向へ移動する。
In the base end
一方、先端側シリンダユニット51では、内筒体83へ流入した圧油が、両外筒体82,92及び内筒体93を通して第2段シリンダチューブ62の収縮用圧力室68へ導入されるとともに、両外筒体82,92及び収縮用外部連通管44を通して第1段シリンダチューブ52の収縮用圧力室58へ導入される。このとき第2段シリンダチューブ62及び第1段シリンダチューブ52の伸長用圧力室66,56内の圧油が、外部連通配管42を通して基端側シリンダユニット51へ導かれ、その後第1油給排管5から排出される。この結果、第2段シリンダチューブ62が第1段シリンダチューブ52に対して同図における右方向へ相対的に移動するとともに、第3段シリンダチューブ72が第2段シリンダチューブ62に対して同方向へ相対的に移動する。
On the other hand, in the front end
これにより、基端側シリンダユニット11及び先端側シリンダユニット51の双方が収縮し、伸縮ブーム4が収縮される。
Thereby, both the base end
本実施形態2では、両シリンダユニット11,51の伸長用圧力室16,56同士を連通する外部連通配管42と、収縮用圧力室18,58同士を連通する収縮用外部連通管44とを設けるようにしているので、多段シリンダ装置10を伸縮用駆動源として構成した場合においても、各圧力室16,56,18,58を連通させるための配管構造が複雑化するのを防止できる。また、一方のシリンダユニット11,51に圧油を供給するだけで両シリンダユニット11,51を伸縮させることができる。
In the second embodiment, an
また、本実施形態2では、それぞれ複段構造の両シリンダユニット11,51において第1段シリンダチューブ12,52の収縮用圧力室18,58と第2段シリンダチューブ22,62の収縮用圧力室28,68とを長さ調整自在な伸縮配管81,91で連通するようにしているので、第2段シリンダチューブ22,62が第1段シリンダチューブ12,52に対して相対的に変位してもこの伸縮配管81,91によってこの両収縮用圧力室18,58,28,68の相対変位を吸収することができ、両圧力室18,58,28,68の連通状態を確保することができる。
Further, in the second embodiment, the
また、この伸縮配管81,91を外筒体82,92と、この外筒体82,92に進退移動自在に嵌挿された内筒体83,93とによって構成しているので、高圧が作用する伸縮配管81,91のシール性を確保しつ長さ調整自在な構成とすることができる。
Further, since the
尚、収縮用外部連通管44は、上記構成に限られるものではなく、例えばホースリール式に構成してもよい。
The contracting
また、本実施形態2では、収縮用外部連通管44を両外筒体82,92を介して両第1段シリンダチューブ12,52の収縮用圧力室18,58と連通するようにしたが、これに代え、図6に示すように収縮用外部連通管44と両外筒体82,92とを連通させない構成としてもよい。
In the second embodiment, the contraction
その他の構成、作用及び効果は、その説明を省略しているが前記実施形態1と同様である。 Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, although explanations thereof are omitted.
《実施形態3》
前記実施形態2では、各シリンダユニット11,51の伸縮配管81,91を別個に構成したが、本実施形態3では、図7に示すように両シリンダユニット11,51の伸縮配管100を一体ものに構成している。すなわち、本実施形態3は、実施形態2における外筒体82,92を共用化したものである。尚、ここでは、実施形態1と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<< Embodiment 3 >>
In the second embodiment, the
前記伸縮配管100は、ブラケット45によって基端側シリンダユニット11の第1段シリンダチューブ12に固定された外筒体101と、基端側シリンダユニット11の第2段シリンダチューブ22に接続された第1内筒体としての基端側内筒体102と、先端側シリンダユニット11の第2段シリンダチューブ62に接続された第2内筒体としての先端側内筒体103とを備えている。外筒体101は、第1段シリンダチューブ12の軸方向に沿ってまっすぐに延びるように配置され、その長さは第1段シリンダチューブ12の長さと略同等とされている。外筒体101は収縮用外部連通管44を介して先端側シリンダユニット51における第1段シリンダチューブ52の収縮用圧力室58と連通されている。
The
基端側内筒体102は、一端が第2段シリンダチューブ22の収縮用圧力室28に開口する一方、他端が外筒体101内へその一方の端部、即ち伸縮ブーム4の基端部1側の端部から挿入されている。この外筒体101の端部にはシール部材106が嵌め込まれていてこの部分でのシール性が確保されている。この基端側内筒体102の挿入深さは第2段シリンダチューブ22のストローク以上の長さに設定されている。
One end of the proximal-side
先端側内筒体103は、一端が第2段シリンダチューブ62の収縮用圧力室68に開口する一方、他端が外筒体101内へその他方の端部、即ち伸縮ブーム4の先端部側の端部から挿入されている。この外筒体101の端部にはシール部材107が嵌め込まれていてこの部分でのシール性が確保されている。この基端側内筒体102の挿入深さは第2段シリンダチューブ62のストローク以上の長さに設定されている。先端側内筒体103の他端は、基端側内筒体102よりも小径に構成されていて基端側内筒体102の内側に挿入されている。つまり、伸縮配管100は、この部分で3重構造となっている。なお、基端側内筒体102を先端側内筒体103よりも小径に構成して、基端側内筒体102を先端側内筒体103の内側に挿入する構成としてもよい。
The distal end side
本実施形態3によれば、1つの外筒体101に基端側内筒体102及び先端側内筒体103の双方を嵌挿するようにしているので、実施形態2に比べてコンパクトに構成することができるとともに部品点数を削減することができる。
According to the third embodiment, since both the proximal-side inner
その他の構成、作用及び効果は、その説明を省略するが前記実施形態2と同様である。 Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second embodiment although the description thereof is omitted.
以上、前記実施形態1〜3において、各シリンダユニット11,51は伸縮ブーム4の起伏方向に回動自在に枢支する構成とするのが好ましい。こうすれば、多段シリンダ装置10にクレーン作業時等に曲げ荷重がかかり難くなるので、多段シリンダ装置10は主として伸長動作(又は伸縮動作)の役割を担うこととなる。一方、伸縮ブーム4はクレーン作業時等にこのブームにかかる曲げ荷重を支える役割を担うこととなるため、想定される曲げ荷重等によって伸縮ブーム4の段数、各ブーム体の長さ、各ブーム体の重なり代を自由に調整できるようになる。それ故、伸縮ブーム4の強度を向上できるメリットを活かしながら伸縮ブーム4の断面寸法を小さくできて軽量化できる。したがって、伸縮ブーム4を備えた自走式のクレーン車等に好適なものとすることができる。
As described above, in the first to third embodiments, the
11 基端側シリンダユニット(シリンダユニット)
12,52 第1段シリンダチューブ(シリンダチューブ)
16,56 伸長用圧力室
18,58 収縮用圧力室
22,62 第2段シリンダチューブ(シリンダチューブ)
22a,62a 底部
26,66 伸長用圧力室
28,68 収縮用圧力室
32,72 第3段シリンダ
42 外部連通配管
44 収縮用外部連通管
51 先端側シリンダユニット(シリンダユニット)
81,91 伸縮配管
82,92 外筒体
83,93 内筒体
100 伸縮配管
101 外筒体
102 基端側内筒体(第1内筒体)
103 先端側内筒体(第2内筒体)
11 Base end side cylinder unit (cylinder unit)
12,52 First stage cylinder tube (cylinder tube)
16, 56
22a,
81, 91
103 distal end side inner cylinder (second inner cylinder)
Claims (6)
前記多段シリンダ装置は、複数のシリンダユニットに分割され、
互いに隣り合う前記シリンダユニットにおける少なくとも一方のシリンダユニットは、複数のシリンダチューブを備えた複段構造となっており、
隣り合う両シリンダユニットは、互いに向きが逆となって結合され、かつ、最も外側のシリンダチューブ同士が結合される両シリンダユニットの結合部分において、これら両シリンダチューブが互いにシリンダ径方向に並んで配置され、
前記互いに結合される最も外側のシリンダチューブにおける伸長用圧力室同士を連通する外部連通配管が設けられていることを特徴とするブーム伸縮装置。 As a drive source for at least extension of the telescopic boom, a multi-stage cylinder device in which a plurality of boom length-direction cylinders are coupled is provided, and the base end side of the multi-stage cylinder device in the telescopic boom is the boom base end, Are connected to the boom tip,
The multistage cylinder device is divided into a plurality of cylinder units,
At least one cylinder unit in the cylinder units adjacent to each other has a multi-stage structure including a plurality of cylinder tubes,
Adjacent cylinder units are coupled with their directions reversed, and these cylinder tubes are arranged side by side in the cylinder radial direction at the coupling part of both cylinder units where the outermost cylinder tubes are coupled together. And
A boom telescopic device, characterized in that an external communication pipe is provided for communicating the extension pressure chambers in the outermost cylinder tubes coupled to each other.
前記互いに結合された最も外側のシリンダチューブにおける収縮用圧力室同士を連通する収縮用外部連通管が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のブーム伸縮装置。 Each cylinder tube in the multistage cylinder device configured as an expansion / contraction drive source for the telescopic boom is partitioned into the expansion pressure chamber for expanding the cylinder unit and the contraction pressure chamber for contracting the cylinder unit. And
The boom telescopic device according to claim 1, further comprising a contracting external communication pipe that communicates the contracting pressure chambers in the outermost cylinder tubes coupled to each other.
前記収縮用外部連通管は、両シリンダユニットの外筒体にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項4に記載のブーム伸縮装置。 The expansion pipes are respectively provided in cylinder units coupled to each other,
The boom telescopic device according to claim 4, wherein the contracting external communication pipes are respectively connected to outer cylinders of both cylinder units.
前記外筒体は、最も外側のシリンダチューブに固定され且つ最も外側のシリンダチューブにおける収縮用圧力室に連通され、
前記第1内筒体は、一端が一方のシリンダユニットにおける内側のシリンダチューブに固定されてその収縮用圧力室に連通され、他端が前記外筒体に進退移動自在に嵌挿され、
前記第2内筒体は、第1内筒体とは異なる径を有し、一端が他方のシリンダユニットにおける内側のシリンダチューブに固定されてその収縮用圧力室に連通され、他端が前記外筒体に進退移動自在に嵌挿されていることを特徴とする請求項3に記載のブーム伸縮装置。 The telescopic pipe is shared by two adjacent cylinder units having an outer cylinder, a first inner cylinder, and a second inner cylinder,
The outer cylinder is fixed to the outermost cylinder tube and communicated with a pressure chamber for contraction in the outermost cylinder tube;
One end of the first inner cylinder is fixed to the inner cylinder tube of one cylinder unit and communicated with the pressure chamber for contraction, and the other end is inserted into the outer cylinder so as to be movable forward and backward.
The second inner cylinder has a diameter different from that of the first inner cylinder, one end is fixed to the inner cylinder tube of the other cylinder unit and communicated with the contraction pressure chamber, and the other end is the outer cylinder. The boom telescopic device according to claim 3, wherein the boom telescopic device is fitted into the cylinder so as to be movable forward and backward.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102325107B1 (en) * | 2021-08-30 | 2021-11-11 | 이텍산업 주식회사 | Boom cylinder device for non-sequential selective operation of crane boom |
CN117536944A (en) * | 2023-12-12 | 2024-02-09 | 扬州市永发气动液压设备有限公司 | Compound motion multistage hydraulic cylinder |
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2004
- 2004-03-31 JP JP2004104596A patent/JP2005289546A/en active Pending
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