JP2014024618A - 折り曲げ式クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】クレーン展開時にシリンダーに作用する負荷を軽減してクレーンの大型化を抑制すると共に、必要なクレーン展開角度を確保することができ、且つ、クレーン格納時のコンパクト化を図ることができる折り曲げ式クレーンを提供すること。
【解決手段】クレーン支持台３に下端部４１が差し込まれて起立するコラム４の先端部４２に、一端部５１が上下回動可能に支持されるリンクブーム５と、リンクブーム５の先端部５２に、一端部６１が上下回動可能に支持されると共に、途中位置が折り曲げ可能なブームＢと、コラム４とブームＢに、両端部８１ａ,８２ａがそれぞれ上下回動可能に支持された伸縮自在なシリンダー８と、を備え、シリンダー８の一端部８１ａを、コラム４の先端部４２近傍位置に支持し、シリンダー８の他端部８２ａを、ブームＢの折曲部（第３回動支持軸）Ｊ３近傍位置に支持した。
【選択図】図２

Description

本発明は、コラムの先端に取り付けられたブームが、途中位置から折り曲げられて側方格納される折り曲げ式クレーンに関するものである。

従来、トラック等の車両の荷台に起立支持されるコラムと、このコラムの先端部に一端部が上下回動可能に支持されると共に、途中位置が折り曲げ可能なブームと、コラムの下端部の近傍とブームの一端部の近傍に、両端がそれぞれ固定された伸縮自在なシリンダーと、を備えた折り曲げ式クレーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2000-357019号公報

しかしながら、従来の折り曲げ式クレーンにあっては、シリンダーを伸長することでブームを上方に回動させてのクレーン展開時、シリンダーに作用する負荷が大きくなり、大型のシリンダーが必要となっていた。そのため、クレーン全体が大型化し、重量も重くなるという問題があった。
しかも、この折り曲げ式クレーンは、トラック等の車両に搭載されるため、シリンダーを縮小することでブームを下方に回動させてのクレーン格納時には、コンパクトに折りたたむ必要があった。
また、この折り曲げ式クレーンにおける展開角度、つまりブームの回動角度は、クレーン用途に応じて設定されるものであり、用途に応じた必要なクレーン展開角度を確保しなければならないという問題もあった。
そこで、本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、クレーン展開時にシリンダーに作用する負荷を軽減してクレーンの大型化を抑制すると共に、必要なクレーン展開角度を確保することができ、且つ、クレーン格納時のコンパクト化を図ることができる折り曲げ式クレーンを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の折り曲げ式クレーンは、コラムと、リンクブームと、メインブームと、シリンダーと、を備えている。
前記コラムは、クレーン支持台に下端部が差し込まれて起立する。
前記リンクブームは、前記コラムの先端部に、一端部が上下回動可能に支持される。
前記メインブームは、前記リンクブームの先端部に、一端部が上下回動可能に支持されると共に、途中位置が折り曲げ可能となっている。
前記シリンダーは、伸縮自在であって、前記コラムと前記ブームに、両端部がそれぞれ固定され、前記シリンダーの一端部を、前記コラムの先端部近傍位置に支持し、前記シリンダーの他端部を、前記ブームの折曲部近傍位置に支持した。

よって、本発明の折り曲げ式クレーンにあっては、クレーン格納状態からシリンダーが伸長すると、まずブームがリンクブームとの連結位置である一端部を中心に上方に回動し、ブームが展開する。このとき、リンクブームは回動しない。そして、さらにシリンダーが伸長し、ブームに対するシリンダーの取付位置がリンクブーム軸方向に一致したら、リンクブームとブームが一体になって、コラムとの連結位置であるリンクブームの一端部を中心に上方に回動する。すなわち、シリンダーの伸長長さに伴って、ブーム及びリンクブームの回動中心位置が変化しながらクレーン展開が行われる。
そして、両端部がそれぞれコラムとブームに固定されたシリンダーは、一端部がコラムの先端部近傍位置に支持され、他端部がブームの折曲部近傍位置に支持されているので、
ブームの回動中心位置とブームに対するシリンダーの取付位置との距離を大きく確保することができる。そのため、クレーン展開時にシリンダーに作用する負荷を軽減してクレーンの大型化を抑制することができる。
また、ブームに対するシリンダーの取付位置がリンクブーム軸方向に一致したら、リンクブームの一端部を中心に上方にリンクブームとブームが一体になって回動する。このため、ブームの回動中心位置とコラムに対するシリンダーの取付位置との水平方向のずれが小さくなる。これにより、ブームの回動角度であるクレーンの展開角度を大きく確保することができる。
さらに、リンクブーム及びブームが最も下方に回動したクレーン格納状態では、リンクブームをコラムとブームの間に介装することで、コラムとブームの間にシリンダー配置可能空間を確保することができる。これにより、クレーン格納時のコンパクト化を図ることができる。

実施例１の折り曲げ式クレーンを塔載したトラックを示す概略側面図である。 実施例１のクレーン本体の格納状態を示す側面図である。 実施例１のクレーン支持台を示す斜視図である。 実施例１のクレーン本体の展開動作を示す図であり、ブーム水平展開状態を示す側面図である。 実施例１のクレーン本体の展開動作を示す図であり、ブーム最大展開状態を示す側面図である。 比較例の折り曲げ式クレーンのクレーン本体を示す側面図である。 図７は、比較例の折り曲げ式クレーンのクレーン本体を示す側面図であり、(a)は水平展開状態を示し、(b)は最大展開状態を示している。 ブームに作用するモーメントのつりあいを説明する説明図である。 比較例の折り曲げ式クレーンの変形例における構造と動作を示す模式図である。 実施例１の折り曲げ式クレーンにおける構造と動作を示す模式図である。

以下、本発明の折り曲げ式クレーンを実現するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
まず、構成を説明する。
実施例１の折り曲げ式クレーンの構成を、「折り曲げ式クレーンが適用された車両の全体構成」、「クレーン本体の詳細構成」に分けて説明する。

[折り曲げ式クレーンが塔載された車両の全体構成]
図１は、実施例１の折り曲げ式クレーンを塔載したトラックを示す概略側面図である。以下、図１に基づき、折り曲げ式クレーンを搭載した車両の全体構成を説明する。

図１に示すトラック（車両)Ｔは、左右前輪FL,FRと、左右後輪RL,RRと、運転室Ｒと、荷台Ｌと、を備えている。そして、運転室Ｒの近傍後方の荷台Ｌには、折り曲げ式クレーン１が搭載されている。なお、荷台Ｌの荷物搭載部Ｌ１と折り曲げ式クレーン１との間には、仕切壁Ｈが設けられている。

前記折り曲げ式クレーン１は、例えば木材をトラックＴの荷物搭載部Ｌ１から積み下ろしする際に使用されるクレーンである。使用時（作業時）には図１に示すように展開され、非使用時（格納時）には折りたたまれて運転室Ｒと仕切壁Ｈの間に格納される。この折り曲げ式クレーン１は、荷台Ｌ上に固定された台座１Ａと、前記台座１Ａに起立支持されるクレーン本体１Ｂと、クレーン本体１Ｂに設けられたクレーン操作部１Ｃと、を備えている。

前記台座１Ａは、荷台Ｌに固定される部位であり、図示しないアウトリガが設けられている。前記アウトリガは、クレーン本体１Ｂの展開時に車体側方に張り出し、作業安定性を確保する。

前記クレーン本体１Ｂは、油圧による展開・格納制御がなされるクレーンである。詳細については後述する。

前記クレーン操作部１Ｃは、後述するコラム４の側方に設けられ、オペレータが座るシート２ａと、コントロールレバー２ｂと、梯子２ｃと、を有している。なお、シート２ａ及びコントロールレバー２ｂは、クレーン本体１Ｂに向かって傾倒可能となっている。

［クレーン本体の詳細構成］
図２は、格納状態のクレーン本体を示す側面図であり、図３は、クレーン支持台を示す斜視図である。以下、図２及び図３に基づき、クレーン本体の詳細構成を説明する。

前記クレーン本体１Ｂは、図２に示すように、クレーン支持台３と、コラム４と、リンクブーム５と、ブームＢと、シリンダー８と、サブシリンダー９と、を備えている。

前記クレーン支持台３は、台座１Ａに固定された中空の角錐鋼材であり、図３に示すように、上端面３１にコラム４が差し込まれる差し込み開口３２が形成されている。また、このクレーン支持台３の内部底面３ａには、差し込み開口３２に対向するコラム受け３３が形成されている。なお、差し込み開口３２及びコラム受け３３の内側には、コラム４を回動可能に支持するベアリング（図示せず）が設けられている。また、このクレーン支持台３の外側には、図示しないブーム受けが設けられている。
さらに、このクレーン支持台３の互いに対向する両側面（支持台側面）３ｂ,３ｂには、クレーン支持台３に差し込まれたコラム４の軸方向（上下方向）に並んだ一対のラックギヤシャフト３４,３４がそれぞれ貫通する。また各側面３ｂには、この側面３ｂから突出したラックギヤシャフト３４の端部３４ａをカバーする案内カバー３５が設けられている。
前記ラックギヤシャフト３４は、中間部の側面にラックギヤ歯３４ｂが形成された金属シャフトである。各ラックギヤシャフト３４は、図示しない油圧システムによって軸方向に往復動可能となっており、各端部３４ａ,３４ａは、それぞれ案内カバー３５内で摺動可能となっている。

前記コラム４は、図２に示すように、下端部４１が差し込み開口３２を介してクレーン支持台３の内部に差し込まれて起立し、先端部４２にリンクブーム５の一端部５１が上下回動可能に支持される。このとき、クレーン支持台３から突出した部位は、鉛直方向に対して傾斜する。そして、図３に示すように、クレーン支持台３に差し込まれた下端（下端部先端）４１ａは、コラム受け３３に嵌合し、図示しないベアリングによって軸方向周りに回転可能に支持される。また、差し込み開口３２に対する接触面も、図示しないベアリングによって軸方向周りに回転可能に支持される。
さらに、コラム４の下端部４１の周面には、クレーン支持台３の内部に配置される軸方向（上下方向）に並んだ一対のピニオンギヤ４３,４３が形成されている。各ピニオンギヤ４３は、コラム４の周面に沿って環状に形成され、クレーン支持台３を貫通するラックギヤシャフト３４のラックギヤ歯３４ｂと噛合する。
一方、前記コラム４の先端部４２には、軸貫通孔（図示せず）が形成され、リンクブーム５の一端部５１に形成された軸貫通孔（図示せず）と共に第１回動支持軸Ｊ１が貫通する。これにより、コラム４に対してリンクブーム５が上下回動可能となる。

さらに、前記コラム４の中間部には、第１シリンダー支持部４４が設けられると共に、規制リブ（回動規制手段）４５が形成されている。
前記第１シリンダー支持部４４は、コラム４の先端部４２の近傍位置から側方に突出する金属片であり、シリンダー８の一端部であるハウジング８１に設けられた取付片８１ａを上下回動可能に支持する。この第１シリンダー支持部４４には、軸貫通孔（図示せず）が形成され、シリンダー８の取付片８１ａに形成された軸貫通孔（図示せず）と共に第１シリンダー支持軸Ｊ４が貫通する。これにより、コラム４に対してシリンダー８が上下回動可能となる。
なお、「先端部４２の近傍位置」とは、コラム４のうち、クレーン支持台３から突出した部位の上下方向中央位置よりも先端部４２側の領域である。
前記規制リブ４５は、第１回動支持軸Ｊ１と第１シリンダー支持部４４との間に配置され、水平方向側方に突出する金属片である。この規制リブ４５には、リンクブーム５の下側面５３が干渉し、リンクブーム５が水平方向よりも下方に回動することを規制する。

前記リンクブーム５は、長尺金属部材であり、図２に示すように、一端部５１がコラム４に上下回動可能に支持されると共に、先端部５２にブームＢの後述するメインブーム６の一端部６１が上下回動可能に支持される。ここで、リンクブーム５の先端部５２には、一端部５１と同様に軸貫通孔（図示せず）が形成され、メインブーム６の一端部６１に形成された軸貫通孔（図示せず）と共に第２回動支持軸Ｊ２が貫通する。これにより、リンクブーム５に対してメインブーム６が上下回動可能となる。

また、第１回動支持軸Ｊ１（コラム４に対するリンクブーム５の回動中心位置）と、第２回動支持軸Ｊ２（リンクブーム５に対するメインブーム６の回動中心位置）との間の間隔寸法Ｗ１は、クレーン本体１Ｂが格納状態のときに、コラム４とメインブーム６の間にシリンダー８を配置可能な大きさに設定される。
ここで「クレーン本体１Ｂが格納状態」とは、リンクブーム５及びメインブーム６が下方に向かって最大回動した状態（図２参照）である。なお、リンクブーム５の下方への最大回動状態は、規制リブ４５によって規制される水平状態である。また、メインブーム６の下方への最大回動状態は、リンクブーム５に対してほぼ直角に曲がった状態である。

前記ブームＢは、途中位置が折り曲げ可能となっており、折曲部を中心にメインブーム６とサブブーム７とに分かれている。

前記メインブーム６は、図２に示すように、一端部６１がリンクブーム５に上下回動可能に支持されると共に、先端部６２にサブブーム７の一端部７１が上下回動可能に支持される。ここで、メインブーム６の先端部６２には、一端部６１と同様に軸貫通孔（図示せず）が形成され、サブブーム７の一端部７１に形成された軸貫通孔（図示せず）と共に第３回動支持軸Ｊ３が貫通する。これにより、メインブーム６に対してサブブーム７が上下回動可能となる。なお、この第３回動支持軸Ｊ３がブームＢの折曲部となる。

さらに、前記メインブーム６の中間部には、第２シリンダー支持部６３と、第３シリンダー支持部６４と、が設けられる。
前記第２シリンダー支持部６３は、メインブーム６の先端部６２の近傍位置から側方に突出する金属片であり、シリンダー８の他端部であるロッド先端８２ａを上下回動可能に支持する。この第２シリンダー支持部６３には、軸貫通孔（図示せず）が形成され、シリンダー８のロッド先端８２ａに形成された軸貫通孔（図示せず）と共に第２シリンダー支持軸Ｊ５が貫通する。これにより、シリンダー８に対してメインブーム６が上下回動可能となる。
なお、「先端部６２の近傍位置」とは、メインブーム６の長手方向中央位置よりも先端部６２側の領域である。
前記第３シリンダー支持部６４は、メインブーム６の側面に形成された軸貫通孔から構成され、サブシリンダー９の一端部であるハウジング９１に設けられた取付片９１ａを上下回動可能に支持する。この第３シリンダー支持部６４には、メインブーム６の内部に配置されたサブシリンダー９の取付片９１ａに形成された軸貫通孔（図示せず）と共に第３シリンダー支持軸Ｊ６が貫通する。これにより、メインブーム６に対してサブシリンダー９が上下回動可能となる。

前記サブブーム７は、図２に示すように、一端部７１がメインブーム６に上下回動可能に支持されると共に、先端部７２に吊具Ｓ（図１参照）を吊り下げ可能な取付機構７３が設けられている。ここで、取付機構７３には、ピン貫通孔７３ａが形成され、吊具Ｓに設けられたブラケット（図示せず）と共に吊具用ピン（図示せず）が貫通する。これにより、サブブーム７に吊具Ｓが吊り下げられる。また、このサブブーム７は、いわゆるテレスコピック構造であり、取付機構７３を有するインナブームが、メインブーム６に支持されたアウタブームの内側に出没可能に収納されている。
さらに、このサブブーム７の一端（一端部７１側の端部）７１ａには、サブシリンダー９のロッド先端９２ａを上下回動可能に支持する第４シリンダー支持部７４が設けられる。この第４シリンダー支持部７４は、サブブーム７の側面に形成された軸貫通孔から構成される。そして、この第４シリンダー支持部７４には、サブシリンダー９のロッド先端９２ａに形成された軸貫通孔（図示せず）と共に第４シリンダー支持軸Ｊ７が貫通する。これにより、サブシリンダー９に対してサブブーム７が上下回動可能となる。

前記シリンダー８は、図示しない油圧システムによって駆動する油圧シリンダーであり、筒状のハウジング８１と、このハウジング８１から出没するピストンロッド８２とを備えている。前記ハウジング８１は、コラム４側端部に取付片８１ａが形成され、コラム４の第１シリンダー支持部４４に上下回動可能に支持されている。また、前記ピストンロッド８２のロッド先端８２ａは、メインブーム６の第２シリンダー支持部６３に上下回動可能に支持されている。
すなわち、このシリンダー８は、一端部である取付片８１ａがコラム４の先端部４２の近傍位置に支持され、他端部であるロッド先端８２ａがメインブーム６の先端部６２の近傍位置に支持されている。

前記サブシリンダー９は、図示しない油圧システムによって駆動する油圧シリンダーであり、筒状のハウジング９１と、このハウジング９１から出没するピストンロッド９２とを備えている。前記ハウジング９１は、メインブーム６の内側に配置される端部に取付片９１ａが形成され、メインブーム６の第３シリンダー支持部６４に上下回動可能に支持されている。また、前記ピストンロッド９２のロッド先端９２ａは、サブブーム７の第４シリンダー支持部７４に上下回動可能に支持されている。

次に、作用を説明する。
まず、実施例１の折り曲げ式クレーンの起伏動作について説明し、続いて、比較例の折り曲げ式クレーンの構成・動作・課題について説明する。そして、実施例１の折り曲げ式クレーンにおける作用を「クレーン格納時作用」、「クレーン展開時作用」、「クレーン回転時作用」に分けて説明する。

［折り曲げ式クレーンの起伏動作］
図４及び図５は、実施例１のクレーン本体の展開動作を示す図であり、ブーム水平展開状態と、ブーム最大展開状態を示す側面図である。以下、図２及び図４,５に基づき、折り曲げ式クレーンの起伏動作を説明する。

実施例１の折り曲げ式クレーン１において、前記クレーン本体１Ｂは、シリンダー８の伸縮動作に伴ってメインブーム６やリンクブーム５が上下回動し、図２に示す格納状態から図４及び図５に示す展開状態へと変形する。さらに、このクレーン本体１ＢのブームＢは、サブシリンダー９の伸縮動作に伴ってサブブーム７がメインブーム６に対して上下回動し、図２に示す格納状態から図４に示す展開状態、さらに図５に示す屈曲状態へと変形する。

（シリンダー８の伸縮に伴う動作）
実施例１の折り曲げ式クレーン１では、コラム４とメインブーム６の間にシリンダー８が設けられている。そのため、シリンダー８のハウジング８１内にピストンロッド８２が入り込んで縮小することで、コラム４に対してメインブーム６が引き付けられる。このため、シリンダー８が最も縮んでいるときには、メインブーム６は第２回動支持軸Ｊ２を中心に最も下方に回動した状態となる。なお、このときメインブーム６は、クレーン支持台３に設けたブーム受け（図示せず）に接触することで安定する。

一方、リンクブーム５は、シリンダー８を介して連結されたコラム４とメインブーム６の間に介装されている。そのため、このリンクブーム５は、メインブーム６に対するシリンダー８の取付位置である第２シリンダー支持部６３が、リンクブーム５の軸方向と一致する以上にメインブーム６が上方に回動したとき、メインブーム６の回動に伴って上下回動する。また、リンクブーム５の下方への回動は、規制リブ４５によって水平状態までに規制される。このため、リンクブーム５は水平状態から下方には回動することができない。すなわち、シリンダー８が最も縮んでいるときには、リンクブーム５は水平状態となる。

そして、ピストンロッド８２がハウジング８１から突出し、シリンダー８が伸長していくと、このピストンロッド８２の突出力がメインブーム６の第２シリンダー支持部６３に作用し、図４に示すように、メインブーム６は第２回動支持軸Ｊ２を中心に上方に向かって回動する。また、このとき、第２シリンダー支持部６３がリンクブーム５の軸方向に一致していないため、リンクブーム５は水平状態のまま保持される。

さらに、シリンダー８のピストンロッド８２が突出し、メインブーム６の第２シリンダー支持部６３がリンクブーム５の軸方向に一致すれば、クレーン本体１Ｂは図４に示す水平展開状態となる。

そして、シリンダー８のピストンロッド８２がさらに突出すると、メインブーム６はさらに上方に押し上げられる。また、リンクブーム５は、メインブーム６によってピストンロッド８２の軸方向に引っ張られる。これにより、リンクブーム５及びメインブーム６は、第２シリンダー支持部６３とリンクブーム５の軸方向が一致した状態のまま、一体となって第１回動支持軸Ｊ１を中心に上方に回動する。なお、このとき、メインブーム６は、ピストンロッド８２の軸方向に沿って作用する突出力によって上方に引っ張られるため、第２回動支持軸Ｊ２を中心にメインブーム６が回動することはない。

そして、シリンダー８が最も伸びると、メインブーム６及びリンクブーム５の上方への回動は停止し、クレーン本体１Ｂは図５に示す最大展開状態となる。なお、この最大展開状態からシリンダー８が収縮するときには、メインブーム６及びリンクブーム５は、シリンダー伸長時とは逆の動作で回動し、最終的に図２に示す格納状態となる。

（サブシリンダー９の伸縮に伴う動作）
実施例１の折り曲げ式クレーン１では、メインブーム６とサブブーム７の間にサブシリンダー９が設けられている。ここで、サブシリンダー９のハウジング９１内からピストンロッド９２が突出することで、メインブーム６に対してサブブーム７が引き付けられる。すなわち、サブシリンダー９が最も伸長しているときに、第３回動支持軸Ｊ３よりも第４シリンダー支持軸Ｊ７が下方に位置していれば、図２に示すように、メインブーム６の上側にサブブーム７が重なった格納状態となる。

そして、この格納状態からピストンロッド９２がハウジング９１内に入り込み、サブシリンダー９が縮んでいくと、サブブーム７は第３回動支持軸Ｊ３を中心に回動する。このとき、第４シリンダー支持軸Ｊ７が下方に向かって回動し、サブブーム７の先端部７２が上方に向かって回動する。

そして、サブシリンダー９が最も縮むと、図４に示すように、第３回動支持軸Ｊ３と第４シリンダー支持軸Ｊ７とが同一直線上に位置し、メインブーム６とサブブーム７はほぼ同一直線上に沿って伸びる。

続いて、ハウジング９１からピストンロッド９２が突出し、サブシリンダー９が伸長していくと、図５に示すように、第３回動支持軸Ｊ３を中心に、サブブーム７の先端部７２が自重によって下方に回動する。そして、サブシリンダー９が最も伸びると、サブブーム７の下方への回動は停止し、サブブーム７は図５に示す最大屈曲状態となる。

なお、この最大屈曲状態（図５）から格納状態（図２）へと変形するには、まず、サブシリンダー９を収縮する。これにより、サブブーム７は第３回動支持軸Ｊ３を中心に回動し、先端部７２が上方に引き上げられて、第３回動支持軸Ｊ３と第４シリンダー支持軸Ｊ７とが同一直線上に位置する。この状態で、例えばトラックＴの荷台Ｌに先端部７２を接触させることで、第３回動支持軸Ｊ３よりも第４シリンダー支持軸Ｊ７を下方に位置させる。この状態でサブシリンダー９を伸長させ、第３回動支持軸Ｊ３を中心にサブブーム７を先端部７２側が上方向かうように回動させて、サブブーム７をメインブーム６に重ねた格納状態とする。

［比較例の折り曲げ式クレーンの構成］
図６は、比較例の折り曲げ式クレーンのクレーン本体を示す側面図であり、格納状態を示している。

比較例の折り曲げ式クレーン１００は、図６に示すように、クレーン支持台１０１と、コラム１０２と、ブームＢ´と、シリンダー１０５と、サブシリンダー１０６と、を備えている。

前記クレーン支持台１０１は、荷台に塔載された台座（図示せず）や荷台に直接固定される中空の角錐鋼材である。このクレーン支持台１０１には、水平方向に並んだ一対のラックギヤシャフト１０７,１０７が貫通している。

前記コラム１０２は、下端部１０２ａがクレーン支持台１０１の内部に差し込まれて起立し、先端部１０２ｂに後述するメインブーム１０３の一端部１０３ａが上下回動可能に支持される。

前記ブームＢ´は、途中位置が折り曲げ可能となっており、メインブーム１０３と、サブブーム１０４とを有している。

前記メインブーム１０３は、一端部１０３ａがコラム１０２に上下回動可能に支持され、先端部１０３ｂにサブブーム１０４の一端部１０４ａが上下回動可能に支持されている。このとき、メインブーム１０３の一端部１０３ａに形成された図示しない軸貫通孔と、コラム１０２の先端部１０２ｂに形成された図示しない軸貫通孔とを、回動支持軸Jが共に貫通する。

前記サブブーム１０４は、一端部１０４ａがメインブーム１０３に上下回動可能に支持され、先端部１０４ｂに吊具（図示せず）を吊り下げ可能な取付機構１０４ｃが設けられている。

前記シリンダー１０５は、油圧式シリンダーであり、両端部がコラム１０２とメインブーム１０３にそれぞれ上下回動可能に支持されている。ここで、シリンダー１０５の一端部であるハウジング取付部１０５ａは、コラム１０２のうち、クレーン支持台１０１から突出した部位のうち、下端部ｘ１に設けられた第１シリンダー支持部１０２ｃに支持されている。一方、シリンダー１０５の先端部であるロッド先端１０５ｂは、メインブーム１０３のうち、一端部１０３ａの近傍位置ｘ２に形成された第２シリンダー支持部１０３ｃに支持されている。

前記サブシリンダー１０６は、油圧式シリンダーであり、両端部がメインブーム１０３とサブブーム１０４にそれぞれ上下回動可能に支持されている。

［比較例の折り曲げ式クレーンの動作］
図７は、比較例の折り曲げ式クレーンのクレーン本体を示す側面図であり、(a)は水平展開状態を示し、(b)は最大展開状態を示している。

比較例の折り曲げ式クレーン１００において、シリンダー１０５が最も縮小し、コラム１０２に対してメインブーム１０３が引き付けられた図６に示す格納状態から、クレーン展開状態とするには、シリンダー１０５を伸長する。

そして、このシリンダー１０５を伸長していくと、シリンダー１０５の伸長力（ピストンロッド１０５ｃの突出力）がメインブーム１０３に作用し、図７(a)に示すように、メインブーム１０３は、一端部１０３ａをコラム１０２と共に貫通する回動支持軸Jを中心に上方に向かって回動する。

そして、図７(a)に示す水平展開状態からさらにシリンダー１０５を伸長すると、図７(b)に示すように、メインブーム１０３は、回動支持軸Ｊを中心にさらに上方に向かって回動する。

［比較例の折り曲げ式クレーンの課題］
図８は、ブームに作用するモーメントのつりあいを説明する説明図である。図９は、比較例の折り曲げ式クレーンの変形例における構造を示す模式図である。

図６に示す比較例の折り曲げ式クレーン１００において、シリンダー１０５が伸長すると、メインブーム１０３の位置ｘ２に形成された第２シリンダー支持部１０３ｃには、シリンダー１０５からのシリンダー伸長力Ｆ１が作用する。一方、メインブーム１０３の先端部１０３ｂには、常時サブブーム１０４等からの重量Ｆ２が作用する。なお、実際にメインブーム１０３に作用するシリンダー伸長力Ｆ１は、鉛直上方に作用する分力であり、重量Ｆ２は、鉛直下方に作用する分力である。

ここで、メインブーム１０３は、一端部１０３ａが回動支持軸Ｊを中心にコラム１０２に上下回動可能に支持されているため、メインブーム１０３の第２シリンダー支持部１０３ｃには上向きのモーメントＭ１が作用し、先端部１０３ｂには下向きのモーメントＭ２が作用する。

そして、第２シリンダー支持部１０３ｃでのモーメントＭ１は、図８に示すように、メインブーム１０３の回動中心である回動支持軸Ｊから第２シリンダー支持部１０３ｃまでの距離をＬ１とすれば、下記式（１）によって求められる。
Ｍ１＝Ｌ１×Ｆ１ ・・・（１）

また、先端部１０３ｂでのモーメントＭ２は、図８に示すように、メインブーム１０３の回動中心である回動支持軸Ｊから先端部１０３ｂまでの距離をＬ２とすれば、下記式（２）によって求められる。
Ｍ２＝Ｌ２×Ｆ２ ・・・（２）

そして、Ｍ２＝Ｍ１であれば、メインブーム１０３の２箇所に作用するモーメントがつりあって、メインブーム１０３の回動動作は停止する。また、Ｍ２＞Ｍ１であれば、下向きのモーメントが大きいので、メインブーム１０３は下方に向かって回動する。また、Ｍ２＜Ｍ１であれば、上向きのモーメントが大きいので、メインブーム１０３は上方に向かって回動する。

一方、メインブーム１０３におけるシリンダー１０５の支持位置（第２シリンダー支持部１０３ｃ）が、先端部１０３ｂ近傍である場合を考える。つまり、メインブーム１０３の先端部１０３ｂの近傍に形成された第２シリンダー支持部１０３ｃ´に、シリンダー１０５からのシリンダー伸長力Ｆ１´が作用する場合である（図８参照）。このとき第２シリンダー支持部１０３ｃ´でのモーメントＭ３は、メインブーム１０３の回動中心である回動支持軸Ｊから第２シリンダー支持部１０３ｃ´までの距離をＬ１´とすれば、下記式（３）によって求められる。
Ｍ３＝Ｌ１´×Ｆ１´ ・・・（３）
なお、メインブーム１０３の回動動作を停止させるために必要なモーメントはＭ２であるため、Ｍ２＝Ｍ３となれば、メインブーム１０３の２箇所に作用するモーメントがつりあって、メインブーム１０３の回動動作は停止する。

そして、上記式（１）〜（３）に基づき、メインブーム１０３の２箇所に作用するモーメントがつりあっているときの、第２シリンダー支持部１０３ｃに作用するシリンダー伸長力Ｆ１、及び、第２シリンダー支持部１０３ｃ´に作用するシリンダー伸長力Ｆ１´は、下記式（４）,（５）によって求められる。
Ｆ１＝Ｍ２／Ｌ１ ・・・（４）
Ｆ１´＝Ｍ２／Ｌ１´ ・・・（５）

ここで、Ｌ１＜Ｌ１´であることから、Ｆ１＞Ｆ１´となる。つまり、メインブーム１０３の回動中心である回動支持軸Ｊから、メインブーム１０３におけるシリンダー１０５の支持位置（第２シリンダー支持部１０３ｃ）までの距離が大きいほど、この第２シリンダー支持部１０３ｃに作用するシリンダー伸長力Ｆ１は小さくてよいことがわかる。

これに対し、図９(a)に模式的に示す折り曲げ式クレーン２００を考える。この折り曲げ式クレーン２００では、コラム１０２におけるシリンダー１０５の支持位置（第１シリンダー支持部１０２ｃ）を、図６に示した比較例の折り曲げ式クレーン１００の場合よりもコラム１０２の先端部１０２ｂに近接させる。また、メインブーム１０３におけるシリンダー１０５の支持位置（第２シリンダー支持部１０３ｃ）を、図６に示した比較例の折り曲げ式クレーン１００の場合よりもメインブーム１０３の先端部１０３ｂに近接させる。

ここで、折り曲げ式クレーン１００,２００では、いずれもメインブーム１０３が回動支持軸Jを中心に上下回動するため、メインブーム１０３が下方に回動するほど、コラム１０２とメインブーム１０３の間に生じる空間であるシリンダー配置可能空間Ｋが狭くなる。しかし、シリンダー１０５を適切に配置するためには、所定の広さのシリンダー配置可能空間Ｋを確保しなければならないため、この必要なシリンダー配置可能空間Ｋに基づき、メインブーム１０３の下方への回動角度の限界値が設定される。
一方、シリンダー１０５は、通常、コラム１０２に支持されるハウジング取付部１０５ａの方が、ロッド先端１０５ｂよりも外径が大きくなる。つまり、ハウジング取付部１０５ａを配置するためには、ロッド先端１０５ｂを配置する場合よりも大きいシリンダー配置可能空間Ｋが必要となっている。

図９(a)に示す折り曲げ式クレーン２００では、回動支持軸Ｊから、メインブーム１０３におけるシリンダー１０５の支持位置（第２シリンダー支持部１０３ｃ）までの距離を、図６に示す折り曲げ式クレーン１００の場合よりも大きく確保することはできる。これにより、メインブーム１０３を上方に回動するときにシリンダー１０５に作用する負荷を低減することができる。しかし、この折り曲げ式クレーン２００では、回動支持軸Ｊの近傍にハウジング取付部１０５ａが配置される。このため、コラム１０２とメインブーム１０３の間のシリンダー配置可能空間Ｋは、図６の折り曲げ式クレーン１００の場合よりも大きく確保しなければならず、メインブーム１０３の下方への回動角度が規制されてしまう。そのため、図６に示す折り曲げ式クレーン１００と比べて、メインブーム１０３をコンパクトに格納することができなくなってしまうという問題が生じる。

そこで、これに対し、図９(ｂ)に模式的に示す折り曲げ式クレーン３００を考える。この折り曲げ式クレーン３００では、コラム１０２の中間部Ｃを屈曲し、メインブーム１０３の回動中心となる回動支持軸Ｊを、シリンダー１０５の支持位置（第１シリンダー支持部１０２ｃ）に対して水平方向にオフセットさせる。

この折り曲げ式クレーン３００では、メインブーム１０３は第１シリンダー支持部１０２ｃから水平方向にオフセットした回動支持軸Ｊを中心に回動する。このため、このメインブーム１０３が最も下方に回動した場合であっても、コラム１０２とメインブーム１０３との間に、十分な広さのシリンダー配置可能空間Ｋを確保することができる。これにより、メインブーム１０３をコンパクトに格納することが可能となる。

そして、この折り曲げ式クレーン３００において、シリンダー１０５を伸長させていくと、メインブーム１０３は回動支持軸Ｊを中心に回動する。このとき、シリンダー１０５は、シリンダー軸方向が、コラム１０２に対するシリンダー１０５の支持位置（第１シリンダー支持部１０２ｃ）と、メインブーム１０３の回動中心である回動支持軸Ｊとを結ぶ直線（図９(b)において破線で示す）よりも上方にメインブーム１０３を回動させることはできない。

つまり、第２シリンダー支持部１０３ｃに作用するシリンダー伸長力Ｆ１は、シリンダー軸方向に作用し、メインブーム１０３を上方に回動させるモーメントは、このシリンダー伸長力Ｆ１のうち鉛直上方に向かう分力によって生じるものである。しかしながら、シリンダー軸方向が、第１シリンダー支持部１０２ｃと回動支持軸Ｊとを結ぶ直線に一致すると、鉛直上方に向かう分力は発生せず、メインブーム１０３を上方に回動させるモーメントは生じない。そのため、この「コラム１０２に対するシリンダー１０５の支持位置（第１シリンダー支持部１０２ｃ）と、メインブーム１０３の回動中心である回動支持軸Ｊとを結ぶ直線」を基準に、メインブーム１０３の上方への回動角度が規制されてしまう。そのため、図６に示す折り曲げ式クレーン１００と比べて、メインブーム１０３の回動範囲が狭くなってしまうという問題が生じる。

［クレーン格納時作用］
図１０は、実施例１の折り曲げ式クレーンの構造と動作を示す模式図である。

実施例１の折り曲げ式クレーン１において、リンクブーム５及びメインブーム６が下方に向かって最大回動し、クレーン本体１Ｂが格納状態となると、リンクブーム５は、規制リブ４５（図２参照）に干渉して水平状態に保持され、メインブーム６は、ほぼ鉛直状態に保持される。このとき、コラム４もクレーン支持台３から起立しているため、コラム４とメインブーム６との間には、リンクブーム５の軸方向長さ分の隙間が生じることとなる。つまり、コラム４とメインブーム６との間にリンクブーム５を介装したことで、シリンダー配置可能空間Ｋを確保することができ、図６に示す折り曲げ式クレーン１００と比べて、メインブーム６をコンパクトに格納することが可能となる。

特に、実施例１では、コラム４に、リンクブーム５が水平方向よりも下方に回転することを規制する規制リブ４５が設けられているので、コラム４とメインブーム６との距離を大きく確保することができる。
すなわち、リンクブーム５は第１回動支持軸Ｊ１を中心に回動するが、このとき、このリンクブーム５の軸方向が水平方向に一致したとき、第１回動支持軸Ｊ１とメインブーム６の回動中心位置となる第２回動支持軸Ｊ２との水平方向距離が最大になる。このため、コラム４に設けた規制リブ４５によってリンクブーム５を水平状態に保持することで、リンクブーム５の両端部である第１回動支持軸Ｊ１と第２回動支持軸Ｊ２との水平方向距を最大とすることができ、コラム４とメインブーム６との距離が大きくなって、大きなシリンダー配置可能空間Ｋを確保することができる。

しかも、実施例１では、第１回動支持軸Ｊ１（コラム４に対するリンクブーム５の回転中心位置）と、第２回動支持軸Ｊ２（リンクブーム５に対するブームＢの回転中心位置）との間の間隔寸法Ｗ１（図２参照）を、リンクブーム５及びメインブーム６が下方に向かって最大回動した際に、コラム４とメインブーム６の間にシリンダー８を配置可能な大きさに設定している。
つまり、シリンダー８を配置してもリンクブーム５及びメインブーム６の下方への回動が阻害されることはなく、シリンダー配置可能空間Ｋを確保しつつ、両ブーム５,６は、いずれも下方に最大回動可能とすることができる。

［クレーン展開時作用］
実施例１の折り曲げ式クレーン１では、シリンダー８のハウジング８１の取付片８１ａがコラム４の先端部４２近傍位置の第１シリンダー支持部４４に支持され、ピストンロッド８２のロッド先端８２ａがメインブーム６の折曲部である先端部６２近傍位置の第２シリンダー支持部６３に支持されている。そして、ピストンロッド８２が伸長し、シリンダー８からの伸長力が第２シリンダー支持部６３に作用すると、メインブーム６は、第２回動支持軸Ｊ２を中心に上方に向かって回動する。

つまり、シリンダー８からの伸長力が作用する（いわゆる力点に相当する）第２シリンダー支持部６３と、メインブーム６の回動中心となる（いわゆる支点に相当する）第２回動支持軸Ｊ２との距離を大きく確保することができる。このため、メインブーム６を回動させるために必要なシリンダー８の伸長力（クレーン展開時にシリンダー８に作用する負荷）が、図６に示す折り曲げ式クレーン１００と比べて小さくなり、シリンダー８を大型化する必要がなくなる。このため、折り曲げ式クレーン１の全体の小型化を図ることができる。

そして、シリンダー８が伸長していき、メインブーム６の第２シリンダー支持部６３がリンクブーム５の軸方向に一致すれば、メインブーム６と共にリンクブーム５も一体となって第１回動支持軸Ｊ１を中心に上方に回動していく。つまり、ブームＢにおける回動中心位置が、第２回動支持軸Ｊ２から第１回動支持軸Ｊ１へと変化する。

このため、コラム４に対するシリンダー８の支持位置である第１シリンダー支持部４４と、ブームＢの回動中心である第１回動支持軸Ｊ１とを結ぶ直線がほぼ鉛直となる。これにより、メインブーム６の回動範囲を図６に示す折り曲げ式クレーン１００と同程度に確保することができ、必要なクレーン展開角度を確保することができる。

なお、メインブーム６の第２シリンダー支持部６３がリンクブーム５の軸方向に一致するまでは、ブームＢが第２回動支持軸Ｊ２を中心に回動するため、シート２ａに座ったオペレータからブームＢの回動中心までの距離を比較的長く確保することができる。
このため、ブームＢがオペレータの視界を邪魔しにくく、クレーン操作を行いやすくすることができる。

［クレーン回転時作用］
実施例１の折り曲げ式クレーン１において、コラム４を軸方向回りに回転させるには、クレーン支持台３の側面３ｂを貫通するラックギヤシャフト３４を軸方向に移動させる。これにより、ラックギヤシャフト３４のラックギヤ歯３４ｂに噛合したピニオンギヤ４３が回転し、コラム４が回転することとなる。

ここで、ラックギヤシャフト３４及びピニオンギヤ４３は、それぞれコラム４の軸方向に並んで一対設けられている。そのため、ラックギヤシャフト３４の径を小さくしても、コラム４を回転させるための十分なパワー、またコラム４の回転を規制するための十分なブレーキ力を確保することができる。

さらに、一対のラックギヤシャフト３４をコラム４の軸方向に並んで設けたことで、コラム４を挟んで一対のラックギヤシャフト３４を水平方向に設けた場合よりも、クレーン支持台３の水平方向の大きさを縮小することができる。そのため、折り曲げ式クレーン１の搭載スペースが狭くても搭載可能とすることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の折り曲げ式クレーンにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) クレーン支持台３に下端部４１が差し込まれて起立するコラム４と、
前記コラム４の先端部４２に、一端部５１が上下回動可能に支持されるリンクブーム５と、
前記リンクブーム５の先端部５２に、一端部６１が上下回動可能に支持されると共に、途中位置（第３回動支持軸）Ｊ３が折り曲げ可能なブームＢと、
前記コラム４と前記ブームＢに、両端部８１ａ,８２ａがそれぞれ上下回動可能に支持された伸縮自在なシリンダー８と、
を備え、
前記シリンダー８の一端部（取付片）８１ａを、前記コラム４の先端部４２近傍位置に支持し、前記シリンダー８の他端部（ロッド先端）８２ａを、前記ブームＢの折曲部（第３回動支持軸）Ｊ３近傍位置に支持した構成とした。
このため、クレーン展開時にシリンダー８に作用する負荷を軽減してクレーン１の大型化を抑制すると共に、必要なクレーン展開角度を確保することができ、且つ、クレーン格納時のコンパクト化を図ることができる。

(2) 前記コラム４に、前記リンクブーム５が水平方向よりも下方に回転することを規制する回転規制手段（規制リブ）４５を設けた構成とした。
このため、コラム４とブームＢの間に生じるシリンダー配置可能空間Ｋを、大きく確保することができる。

(3) 前記コラム４に対する前記リンクブーム５の回転中心位置（第１回動支持軸）Ｊ１と、前記リンクブーム５に対する前記ブームＢの回転中心位置（第２回動支持軸）Ｊ２との間の間隔寸法Ｗ１を、前記リンクブーム５及び前記ブームＢが下方に向かって最大回動した際に、前記コラム４と前記ブームＢの間に前記シリンダー８を配置可能な大きさに設定した構成とした。
このため、コラム４とブームＢの間にシリンダー配置可能空間Ｋを確保しつつ、リンクブーム５及びブームＢを、いずれも下方に最大回動可能とすることができる。

(4) 前記コラム４の下端部４１の周面に、前記クレーン支持台３の内部に配置されたピニオンギヤ４３を設け、
前記クレーン支持台３に、上下方向に並んで支持台側面（側面）３ｂを貫通すると共に、前記ピニオンギヤ４３に噛み合う複数のラックギヤシャフト３４を設けた構成とした。
このため、ラックギヤシャフト３４の径を小さくしても、コラム４を回転させるためのパワーや回転ブレーキ力を確保することができると共に、クレーン支持台３の水平方向の大きさを小さくして、必要塔載スペースの縮小を図ることができる。

以上、本発明の折り曲げ式クレーンを実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、ピニオンギヤ４３をコラム４の軸方向に並んで一対設けた例を示したが、これに限らず、例えばコラム４の軸方向に長い一つのピニオンギヤであってもよい。この場合であっても、一対のラックギヤシャフト３４がそれぞれピニオンギヤに噛合することで、ラックギヤシャフト３４の径が小さくても十分なコラム回転パワーを確保することができる。さらに、ラックギヤシャフト３４を３本以上用いても良い。

また、実施例１では、折り曲げ式クレーン１を搭載した車両としてトラックＴを示したが、これに限らない。トラクター（牽引車）やトレーラ（被牽引車）であっても適用することができる。また、折り曲げ式クレーン１を車両の後部に搭載してもよい。さらに、建物や地上面に据え付けてもよい。

Ｔ トラック（車両）
１ 折り曲げ式クレーン
１Ａ 台座
１Ｂ クレーン本体
１Ｃ クレーン操作部
３ クレーン支持台
３２ 差し込み開口
３４ ラックギヤシャフト
３５ 案内カバー
４ コラム
４１ 下端部
４２ 先端部
４３ ピニオンギヤ
４４ 第１シリンダー支持部
４５ 規制リブ（回動規制手段）
５ リンクブーム
５１ 一端部
５２ 先端部
５３ 下側面
Ｂ ブーム
６ メインブーム
６１ 一端部
６２ 先端部
６３ 第２シリンダー支持部
６４ 第３シリンダー支持部
７ サブブーム
７１ 一端部
７２ 先端部
７４ 第４シリンダー支持部
８ シリンダー
８１ ハウジング
８１ａ 取付片
８２ ピストンロッド
８２ａ ロッド先端
９ サブシリンダー
Ｊ１ 第１回動支持軸
Ｊ２ 第２回動支持軸
Ｊ３ 第３回動支持軸
Ｊ４ 第１シリンダー支持軸
Ｊ５ 第２シリンダー支持軸

Claims (4)

1. クレーン支持台に下端部が差し込まれて起立するコラムと、
   前記コラムの先端部に、一端部が上下回動可能に支持されるリンクブームと、
   前記リンクブームの先端部に、一端部が上下回動可能に支持されると共に、途中位置が折り曲げ可能なブームと、
   前記コラムと前記ブームに、両端部がそれぞれ上下回動可能に支持された伸縮自在なシリンダーと、
   を備え、
   前記シリンダーの一端部を、前記コラムの先端部近傍位置に支持し、前記シリンダーの他端部を、前記ブームの折曲部近傍位置に支持した
   ことを特徴とする折り曲げ式クレーン。
2. 請求項１に記載された折り曲げ式クレーンにおいて、
   前記コラムに、前記リンクブームが水平方向よりも下方に回転することを規制する回転規制手段を設けた
   ことを特徴とする折り曲げ式クレーン。
3. 請求項２に記載された折り曲げ式クレーンにおいて、
   前記コラムに対する前記リンクブームの回転中心位置と、前記リンクブームに対する前記ブームの回転中心位置との間の間隔寸法を、前記リンクブーム及び前記ブームが下方に向かって最大回動した際に、前記コラムと前記ブームの間に前記シリンダーを配置可能な大きさに設定した
   ことを特徴とする折り曲げ式クレーン。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された折り曲げ式クレーンにおいて、
   前記コラムの下端部の周面に、前記クレーン支持台の内部に配置されるピニオンギヤを設け、
   前記クレーン支持台に、上下方向に並んで支持台側面を貫通すると共に、前記ピニオンギヤに噛み合う複数のラックギヤシャフトを設けた
   ことを特徴とする折り曲げ式クレーン。