JP5856403B2

JP5856403B2 - 移動式クレーンの構成部材昇降装置

Info

Publication number: JP5856403B2
Application number: JP2011170483A
Authority: JP
Inventors: 久典和田
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2031-08-03
Also published as: JP2013035617A

Description

本発明は、例えば、カウンタウエイトやウインチ等の移動式クレーンの構成部材を着脱する際に、複数の油圧シリンダによって構成部材を昇降させる移動式クレーンの構成部材昇降装置に関するものである。

移動式クレーンは、自走可能な車両の上面に旋回可能に設けられた旋回台と、旋回台に設けられた起伏可能な伸縮ブームと、を有している。この移動式クレーンは、伸縮ブームの先端に荷物を吊り上げたときの安定性を確保するために、旋回台の後部に構成部材としてのカウンタウエイトを着脱自在に装着できるようにしている。

移動式クレーンは、旋回台の後部に対してカウンタウエイトを着脱するために、車体の上面に載置したカウンタウエイトを旋回台の後部側まで上昇さる動作、旋回台の後部側に位置するカウンタウエイトを車体の上面に載置した状態まで下降させる動作を行うための構成部材昇降装置を備えている。

構成部材昇降装置は、車両の幅方向に配置された複数の油圧シリンダを有している。各油圧シリンダは、一端側がカウンタウエイトに連結され、他端側が旋回台の後部に連結されている。このカウンタウエイト昇降装置では、カウンタウエイトが昇降時に傾くことのないよう、各油圧シリンダの伸縮動作を同期させる必要がある。

１つの油圧ポンプによって複数の油圧シリンダを駆動させる場合には、各油圧シリンダの個体差や、油圧ポンプと各油圧シリンダとの間の作動油の圧力損失の差などによって、各油圧シリンダの伸縮動作を同期させることが困難である。そこで、各油圧シリンダのシリンダチューブの両端側に接続され、油圧シリンダを伸長または短縮させる作動油を供給するための作動油供給路に対して、互いに並列に作動油流通路を開度可変に絞る可変絞り弁と逆止弁を設けることによって、各油圧シリンダの伸縮動作を同期させるようにしたものが知られている（例えば、引用文献１）。

特開２００３−４００６号公報

前記各油圧シリンダの伸縮動作を同期させるようにしたものを構成部材昇降装置に適用した場合、カウンタウエイトを上昇させる際には、カウンタウエイトの質量が負荷となるため、作動油を供給する作動油供給路の可変絞り弁の上流側と下流側の圧力差が大きくなる。この場合、可変絞り弁の弁開度が微小変化させたとしても、大きく作動油の流量が変化する。このため、油圧シリンダを目標通りに伸縮動作を行うことができず、カウンタウエイトを傾きなく昇降させることが困難である。

本発明の目的とするところは、複数の油圧シリンダの伸縮動作を確実に同期させることにより、移動式クレーンの構成部材を傾きなく昇降させることのできる移動式クレーンの構成部材昇降装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、車両に対して旋回可能に設けられた旋回台と、旋回台に対して起伏自在に設けられた伸縮ブームと、を有する移動式クレーンに対して移動式クレーンの構成部材を着脱する際に、複数の油圧シリンダによって構成部材を昇降させる移動式クレーンの構成部材昇降装置において、各油圧シリンダのシリンダチューブの一端側に接続され、構成部材を上昇させる動作の際に作動油をシリンダチューブ内に供給する上昇用作動油供給路と、各油圧シリンダのシリンダチューブの他端側に接続され、構成部材を下降させる動作の際に作動油をシリンダチューブ内に供給する下降用作動油供給路と、を有する油圧回路を備え、各上昇用作動油供給路には、作動油流通路を所定の開口面積に絞る固定絞り弁が設けられ、各下降用作動油供給路には、作動油流通路を開度可変に絞る可変絞り弁が設けられ、可変絞り弁は、固定絞り弁の開口面積よりも大きい開口面積の範囲で開度が可変である。

これにより、構成部材を上昇させる際には、各シリンダチューブから流出する低圧の作動油の流量調整によって各油圧シリンダの駆動速度の同期が行われるとともに、構成部材を下降させる際には、各シリンダチューブに流入するときに構成部材の自重が作用することで低圧となる作動油の流量調整によって各油圧シリンダの駆動速度の同期が行われることから、構成部材の上昇および下降のどちらの動作においても作動油の流量が正確に調整され、各油圧シリンダの伸縮動作を正確に同期させることが可能となる。

本発明によれば、構成部材の上昇および下降のどちらの動作においても作動油の流量が正確に調整され、各油圧シリンダの伸縮動作を正確に同期させることができるので、構成部材を傾きなく昇降させることができる。

本発明の一実施形態を示す移動式クレーンの側面図である。旋回台とカウンタウエイトとの連結方法を示す旋回台を後方から見た図である。旋回台に対してカウンタウエイトが取り付けられた状態を示す旋回台を後方から見た図である。カウンタウエイト昇降装置の概略構成図である。

図１乃至図４は、本発明の一実施形態を示すものである。

本発明の昇降部材昇降装置を備えた移動式クレーン１は、図１に示すように、走行する車両１０と、クレーン装置２０と、を備えている。

車両１０は、車輪１１を有し、エンジンを動力源として走行する。また、車両１０の前部側及び後部側の左右両側には、クレーン作業時に車両１０の転倒を防止するとともに、車両１０を安定的に支持するためのアウトリガ１２が設けられている。

クレーン装置２０は、車両１０の前後方向中央部に旋回ベアリング２１を介して水平方向に旋回可能に設けられた旋回台２２と、旋回台２２に対して起伏可能に設けられるとともに、伸縮可能に設けられたブーム２３と、旋回台２２の前側に設けられ、クレーン装置２０に関する操作を行うためのキャビン２４と、を有している。

また、移動式クレーン１では、ブーム２３の先端から荷物を吊り下げたときの安定性を確保するため、旋回台２２の後部２２ａに構成部材としてのカウンタウエイトＷが着脱自在に装着される。

カウンタウエイトＷを旋回台２２の後部２２ａに取り付ける場合には、まず、図１に示すように、クレーン装置２０によってカウンタウエイトＷを吊り下げて移動し、車両１０上面の前後方向中央部のやや前側にカウンタウエイトＷを載置する。次に、図２に示すように、旋回台２２を旋回させて旋回台２２の後部２２ａを車両１０に載置されたカウンタウエイトＷに対面させる。この状態で、図２の二点鎖線で示すように、旋回台２２の後部２２ａから後方に延びる支持台２２ｂとカウンタウエイトＷとを連結する。旋回台２２の後部２２ａとカウンタウエイトＷと間は、旋回台２２に対してカウンタウエイトＷを上下方向に移動させるための構成部材昇降装置としてのカウンタウエイト昇降装置３０を介して連結されている。最後に、カウンタウエイト昇降装置３０によって車両１０の上面に載置されたカウンタウエイトＷを持ち上げることで、図３に示すように、旋回台２２に対するカウンタウエイトＷの取り付けが完了する。

カウンタウエイト昇降装置３０は、図４に示すように、一対の油圧シリンダ３１と、各油圧シリンダ３１に作動油を供給するための油圧回路３２と、を有している。

各油圧シリンダ３１は、カウンタウエイトＷの幅方向に互いに間隔をおいて配置されている。各油圧シリンダ３１は、一端面が閉鎖された筒状のシリンダチューブ３１ａと、シリンダチューブ３１ａ内を移動可能に設けられたピストンロッド３１ｂと、からなる。各シリンダチューブ３１ａのピストンロッド３１ｂ側の外周面には、油圧シリンダ３１を短縮させてカウンタウエイトＷを上昇させるための作動油が供給される上昇用作動油供給口３１ｃが設けられている。また、各シリンダチューブ３１ａの底部側の外周面には、油圧シリンダ３１を伸長させてカウンタウエイトＷを下降させるための作動油が供給される下降用作動油供給口３１ｄが設けられている。各油圧シリンダ３１は、シリンダチューブ３１ａの底部側の端部がカウンタウエイトＷに連結され、ピストンロッド３１ｂの端部が支持台２２ｂに連結されている。

油圧回路３２には、車両走行用のエンジンの動力によって駆動する油圧ポンプ３３が接続され、油圧ポンプ３３の吸入側が作動油流通路３２ａを介して作動油タンク３４に接続されている。また、油圧ポンプ３３の吐出側は、作動油流通路３２ｂを介して電磁式の方向切換弁３５の第１ポート３５ａに接続されている。作動油流通路３２ｂには、油圧回路３２内の圧力が所定以上の圧力となることを防止するための安全弁３６が接続されている。方向切換弁３５の第２ポート３５ｂには、作動油流通路３２ｃを介して作動油タンク３４が接続されている。方向切換弁３５の第３ポート３５ｃには、作動油流通路３２ｄおよび作動油流通路３２ｄから分岐してそれぞれ延びる上昇用作動油供給路としての作動油流通路３２ｅを介して各シリンダチューブ３１ａの上昇用作動油供給口３１ｃが互いに並列に接続されている。各作動油流通路３２ｅには、方向切換弁３５から上昇用作動油供給口３１ｃに向かって順に逆止弁３７および開度が固定の固定絞り弁３８が設けられている。方向切換弁３５の第４ポート３５ｄには、作動油流通路３２ｆおよび作動油流通路３２ｆから分岐してそれぞれ延びる下降用作動油供給路としての作動油流通路３２ｇを介して各シリンダチューブ３１ａの下降用作動油供給口３１ｄが互いに並列に接続されている。作動油流通路３２ｇには、開度が可変の可変絞り弁３９が設けられている。
逆止弁３７は、作動油流通路３２ｇのパイロット圧によって逆方向に作動油を流通させることが可能なパイロット逆止弁である。また、固定絞り弁３８は、例えば、直径０．８ｍｍの円形孔状の絞り部が形成されている。可変絞り弁３９は、固定絞り弁３８の開口面積よりも大きい、例えば、弁開度が直径３ｍｍの円形孔状の絞り部が形成され、ニードル状の弁体で絞り部の開度が調整される。

さらに、カウンタウエイト昇降装置３０は、図４に示すように、方向切換弁３５の切り換え、および、可変絞り弁３９の開度の調整等の制御を行うためのコントローラ４０を備えている。
コントローラ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有している。コントローラ４０は、入力側に接続された装置からの入力信号を受信すると、ＣＰＵが、入力信号に基づいてＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出すとともに、入力信号によって検出された状態をＲＡＭに記憶したり、出力側に接続された装置に出力信号を送信したりする。
コントローラ４０の出力側には、方向切換弁３５および可変絞り弁３９が接続されている。また、コントローラ４０の入力側には、車両１０やクレーン装置２０の操作を行うための操作部４１が接続されている。

以上のように構成された移動式クレーンの構成部材昇降装置において、カウンタウエイトＷを上昇させる操作が操作部４１に入力されると、油圧ポンプ３３から吐出された作動油は、逆止弁３７を順方向に通過した後、固定絞り弁３８を通過して各上昇用作動油供給口３１ｃから各シリンダチューブ３１ａ内に流入する。これにより、各油圧シリンダ３１は、短縮する方向に駆動してカウンタウエイトＷを上昇させる。また、各油圧シリンダ３１が短縮する方向に駆動すると、各シリンダチューブ３１ａから下降用作動油供給口３１ｄを介して作動油が流出する。下降用作動油供給口３１ｄから流出する作動油は、可変絞り弁３９を通過した後に作動油タンク３４に排出される。
このとき、コントローラ４０は、可変絞り弁３９の弁開度を調整することで、各シリンダチューブ３１ａから流出する作動油の流量をそれぞれ調整し、各油圧シリンダ３１の短縮動作の速度を同期させる。各シリンダチューブ３１ａの底部側の室内は、作動油タンク３４に連通しているため低圧である。したがって、可変絞り弁３９の弁開度の調整による作動油の流通量の変化が小さいため、各油圧シリンダ３１の駆動速度の正確な調整が可能となる。

また、カウンタウエイトＷを下降させる操作が操作部４１に入力されると、油圧ポンプ３３から吐出された作動油は、各可変絞り弁３９を通過して下降用作動油供給口３１ｄを介して各シリンダチューブ３１ａ内に流入する。これにより、各油圧シリンダ３１は、伸長する方向に駆動してカウンタウエイトＷを下降させる。また、各油圧シリンダ３１が伸長する方向に駆動すると、各シリンダチューブ３１ａから上昇用作動油供給口３１ｃを介して作動油が流出する。上昇用作動油供給口３１ｃから流出する作動油は、固定絞り弁３８を通過した後、作動油流通路３２ｇのパイロット圧によって開放された逆止弁３７を逆方向に流通して作動油タンク３４に排出される。
このとき、コントローラ４０は、可変絞り弁３９の弁開度を調整することで、各シリンダチューブ３１ａに流入する作動油の流量をそれぞれ調整し、各油圧シリンダ３１の伸長動作の速度を同期させる。各シリンダチューブ３１ａの底部側の室内は、カウンタウエイトＷの自重が作用するため、カウンタウエイトＷを上昇させる際の各シリンダチューブ３１ａのピストンロッド３１ｂ側の室と比較して、低圧となる。したがって、可変絞り弁３９の弁開度の調整による作動油の流通量の変化が小さいため、各油圧シリンダ３１の駆動速度の正確な調整が可能となる。

このように、本実施形態の移動式クレーンの構成部材昇降装置によれば、油圧シリンダ３１を短縮させてカウンタウエイトＷを上昇させる際にシリンダチューブ３１ａに供給する作動油が流通する作動油流通路３２ｅに固定絞り弁３８を設けるとともに、油圧シリンダ３１を伸長させてカウンタウエイトＷを下降させる際にシリンダチューブ３１ａに供給する作動油が流通する作動油流通路３２ｇに可変絞り弁３９を設けている。これにより、カウンタウエイトＷを上昇させる際には、シリンダチューブ３１ａから流出して作動油タンク３４に排出される低圧の作動油の流量調整によって各油圧シリンダ３１の駆動速度の同期が行われる。また、カウンタウエイトＷを下降させる際には、各シリンダチューブ３１ａに流入するときにカウンタウエイトＷの自重が作用して低圧となる作動油の流量調整によって各油圧シリンダ３１の駆動速度の同期が行われる。したがって、カウンタウエイトＷの上昇および下降のどちらの動作においても、作動油の流量の正確な調整が可能となり、各油圧シリンダ３１の伸縮動作を正確に同期させることができるので、カウンタウエイトＷを傾きなく昇降させることができる。

また、カウンタウエイトＷを上昇させる際にシリンダチューブ３１ａに供給する作動油が流通する作動油流通路３２ｅに、シリンダチューブ３１ａから流出する方向に流通する作動油の流出を規制可能な逆止弁３７が設けている。これにより、油圧シリンダ３１によってカウンタウエイトＷを持ち上げた状態において、カウンタウエイトＷの自重によってカウンタウエイトＷが下降することを防ぐことができるので、安全性を向上させることが可能となる。

また、可変絞り弁３９を、固定絞り弁３８の開口面積よりも大きい開口面積の範囲で開度を可変としている。これにより、作動油の流量の調整範囲を大きくすることが可能となるので、より正確に各油圧シリンダ３１の伸縮動作を同期させることが可能となる。

また、コントローラ４０によって各可変絞り弁３９の弁開度を調整することで、各油圧シリンダ３１の伸縮動作を同期させるようにしている。これにより、各油圧シリンダ３１の伸縮動作の際には、常に各可変絞り弁３９の弁開度を調整することができるので、より正確に各油圧シリンダ３１の伸縮動作を同期させることが可能となる。

尚、前記実施形態では、カウンタウエイトＷを昇降させるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。移動式クレーン１を構成する部材であれば、例えば、ウインチ等、カウンタウエイトＷ以外の移動式クレーン１の構成部材の昇降に適用してもよい。

また、前記実施形態では、複数の油圧シリンダ３１を短縮させることによってカウンタウエイトＷを上昇させ、複数の油圧シリンダ３１を伸長させることによってカウンタウエイトＷを下降させるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、複数の油圧シリンダを伸長させることによってカウンタウエイトを上昇させ、複数の油圧シリンダ３１を短縮させることによってカウンタウエイトを下降させる前記実施形態と異なる機構によってであっても本発明が適用可能である。

１移動式クレーン
１０車両
２０クレーン装置
３０カウンタウエイト昇降装置
３１油圧シリンダ
３２油圧回路
３２ｅ作動油流通路
３２ｇ作動油流通路
３３油圧ポンプ
３７逆止弁
３８固定絞り弁
３９可変絞り弁
４０コントローラ
Ｗカウンタウエイト

Claims

車両に対して旋回可能に設けられた旋回台と、旋回台に対して起伏自在に設けられた伸縮ブームと、を有する移動式クレーンに対して移動式クレーンの構成部材を着脱する際に、複数の油圧シリンダによって構成部材を昇降させる移動式クレーンの構成部材昇降装置において、
各油圧シリンダのシリンダチューブの一端側に接続され、構成部材を上昇させる動作の際に作動油をシリンダチューブ内に供給する上昇用作動油供給路と、各油圧シリンダのシリンダチューブの他端側に接続され、構成部材を下降させる動作の際に作動油をシリンダチューブ内に供給する下降用作動油供給路と、を有する油圧回路を備え、
各上昇用作動油供給路には、作動油流通路を所定の開口面積に絞る固定絞り弁が設けられ、
各下降用作動油供給路には、作動油流通路を開度可変に絞る可変絞り弁が設けられ、
可変絞り弁は、固定絞り弁の開口面積よりも大きい開口面積の範囲で開度が可変である
ことを特徴とする移動式クレーンの構成部材昇降装置。
各上昇用作動油供給路には、シリンダチューブ内から流出する方向に流通する作動油の流通を規制可能な逆止弁が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の移動式クレーンの構成部材昇降装置。
油圧回路の各可変絞り弁の開度を調整することで構成部材を昇降する各油圧シリンダの伸縮動作を同期させる伸縮動作同期手段を備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の移動式クレーンの構成部材昇降装置。