JPS60188298A - 多段伸縮ブ−ムの伸縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、少なくとも３本以上のブーム筒を有し、相隣
るブーム部間にブ「装される少なくとも２本以上のシリ
ンダを同期伸縮させるようにある。

従来技術 一般にブーム伸縮装置の主な要求特性として次のものが
掲げら些る。

ｔｃＬ＋安全上、上段側ブーム筒は、下段側ブーム筒よ
シ先に出ない構造であること。すなわち上段側伸縮シリ
ンダの伸縮量は）置設側シリンダの伸縮量より大きくな
ってはならない。これは法規でも義務づけられているた
め厳密に守られることが必要である。

（ｂｌまた１強度上からも車体安定上からも全段同期し
て伸長した方が良い。

すなわち各シリンダは伸長遺ヲ等しくして同期伸縮でき
ることが望ましい。

＋ＣＩ信頼信頼性上網伸縮装置わｎる油圧截器、ホース
リール、電機機器等は簡単で（ｇ軸性が高いものであり
、使用点数が少ないことが望まれる。

（Ｃ１ｌガタ振動の大きいブーム筒内の装着機器点数が
少ないこ２．修肌ヒ本開放された車体側に装着されてい
ることが望ましい。

１ｇ１故障した時にも修理のため伸縮できること。

Ｖ１同期伸肩の場合、シリンダの内部洩れ等によって同
期に誤差が生じても容易に補正ができること。

（、ｑ）伸縮操作するためのレバ一本数が少なく誤操作
の危険が少ないこと。

＋ＡＩバルブ切りかわり時の伸縮動作ショックが少ない
こと。

＋ｉ＋通常ブーム伸縮に伴ない第２のシリンダより上段
のシリンダが移動するが、これらシリンダに向いて圧油
を供給するホースリールは通常大型となるためなるべく
個数が少なくできること。

（１）従来の多段伸縮ブームの伸縮装置において。

シリンダの伸長側と収縮側の両ボートに個別に手動切換
弁を設け１個別にホースリールにて圧油を供給するので
は、ホースリールが多く必要となυ操作レバーの本数も
増えることになるが第１図の構成においては、シリンダ
５０．５１，５２の収縮側には負荷が作用しないことに
着目し、各シリンダ５０，５１゜５２の収縮側油室５３
ｔ　５４　ｐ　５５を互に連通し、第１のシリンダ５０
の収縮側ボート５７をブーム伸縮用手動切換弁５８の収
縮側ボート５９に接続する一方第２．第３のシリンダ５
１．５２の伸長側油室は出口にカウンタバランス弁６３
，６４を接続した上、シリンダ本数分のシリンダボート
とそれらへの流路接続が行なわれるあと一つのボーｔｆ
有する閉塞弁６５を設け、閉塞弁６５の各シリンダボー
トと各カウンタバランス弁６３，６４の出口を接続し、
残りの１つの閉塞弁ボートとブーム伸縮用手動切換弁５
８の伸長側ボートと接続する構成としている。

これによって閉塞弁６５の切換によって伸縮するシリン
ダを決め、ブーム伸縮用手動切換弁５８の操作によって
第１．第２．第３のシリンダ５０，５１．５２の伸縮を
行なわせることができる。

この油圧回路構成は油圧プレスや自動車用ジヤツキなど
一方向にしか負荷がかからない多数のシリンダを選択的
に伸縮制御する場合に旧来から広く用いられている方法
である。

しかしこの油圧回路構成はホースリールを節減し、シリ
ンダを選択的に動作させることは可能であるが、運転者
が閉塞弁６５の切換操作を行なうことによって動作する
シリンダを選択するため上段側ブーム筒全下段側ブーム
筒よりも先に出る操作を行なうことができるため、（α
１項の要求特性に相反している。

また同期操作を行なうには絶えず閉塞弁６５を切換操作
する必要があり実用土１ｂ）項の要求特性も満し得ない
。また誤操作の可能性もあるから（！１）項にも相反す
る。さらに閉塞弁１４の切換時にも注意しないで一気に
行なうと伸縮動作ショックが生じることがあり＋４Ｉ項
も元号には満し得ない。

このように第１図に示すものは要求特性の（α）項を満
し得ないことから実用化されてぃない。

（２１また、第２図に示す従来装置のシリンダ５０．５
１．５２の収縮側回路は［＋１の場合の構成と同様各油
室を連通の上ブーム伸縮用手動切換弁５Ｂの収縮側ボー
トに接続しているが各シリンダ５０．５１．５２の伸長
側油室は出口付近のブーム内部に設けたカム操作式切換
弁６６．６７を経由してブーム伸縮用手動切換弁５ｇの
伸長側ボートに接続している。

これらのカム操作式切換−７Ｆ６６．６７はブーム各段
が伸長ストローク終端に肘してｎ、ｍの位置に切換えら
れる構成のためブーム最縮の状態から第１シリンダ５０
が伸び完全に伸びきって第２シリンダ５１が伸びるとい
う具合に第１シリンダ５０→第２シリンダ５１→第３シ
リンダ５２の順に伸長が行なわれ、収縮する時にはブー
ム最長の状態から最上段の第３シリンダ５２から順番に
第３シリンダ５２→第２シリンダ５１→第１シリンダ５
０とその収縮が行なわれる。

このように全段順次伸縮であり、要求特性１．６１項を
満していない。

またブーム筒内にはカム操作式切換弁６６゜６７の２個
が装着されているためブーム製作誤差等によるガタのた
めカムが過押しされる等して故障しやすく、故障した場
合の修理も面倒であるし、また故障した時には伸縮不可
能となるシリンダ装置もあり得る。

このように第２図に示すものは要求特性の（ｂｌ　、　
！ｄｌ　、　ｌｅｌ　、　（Ａ１項に相反している。

１３１　第３図、第４図に実用化されている５段伸縮ブ
ームの伸線装置ｋを示す。第３図のもののブーム構成は
第１ブーム６９と第２ブーム７０の間には第１シリンダ
５０が弁装され、この第１シリンダ５０の伸縮により第
２プーム７０が第１ブーム６９に対して伸縮される。ま
た第２シリンダ５１により第３ブーム７１が、第３シリ
ンダ５２により第４ブーム７２がそれぞれ伸縮されると
第５ブーム７３がロープ７４とシーブ７５によって機械
的に同期伸縮されるような構成を備えている。

第３図、第４図のものにおいても各シリンダ５０．５１
，５２の収縮側回路は（１）の場合の構成と同様各収縮
側油室を連通の上ブーム伸縮用手動切換弁５ｇの収縮側
ボートに接続しているが、各シリンダ５０　、５１　、
５２の、伸長側油室はフローデイノ（イダ７６１手動切
換弁７７、パイロット切換弁８０、電磁弁７８等を経由
してブーム伸縮用手動切換弁５８の伸長側ボートに接続
されている。

第３図、第４図に示されるもののいずれの構成も、７０
−デイノくイダ７６によって第１゜第２シリンダ５０　
＊　５１が同期伸縮し、第１゜第２シリンダ５０　、５
１のストローク終端でブーム筒内に設けたリミットスイ
ッチ７９が操作され、電磁弁が切換えられて第３シリン
ダ５２の伸縮が可能となる。

′ｊ！、た第３図のものにおいては手動切換弁５８によ
ってフローデイバイダ７６の流量誤差やシリンダの内部
洩れ等によるストロ−多誤差を補正しているし、第４図
のものにおいては。

切換弁８０によってフローデイバイダ７６のいずれかの
分流ホートラ閉止して補正している。

第３図、第４図の従来装置においてもリミットスイッチ
７９がブームの上段の伸縮動作部位に設けられ、振動等
で故障し易く、補正用の切換弁の誤操作の可能性があり
、使用機器点数が多く複雑な構成となっている。

また各シリンダ５０．５１．５２の同期も第１シリンダ
５０と第２シリンダ５］のみであり、全段同期ではなく
、第１．第２シリンダ５０．５１の同期もフローデイバ
イダ７６を使う以上分流制御誤差等によって同期誤差が
生じ易い。

要求特性に対してＩＣＬＩ項については部分的にしか満
足しないし、（ｂｌ項についても誤差を覚悟しなければ
ならない。ｔＣ１項については機器の使用点数が多いこ
とになり、（ｄ１項についてはリミットスイッチ７９の
故障が心配であり、（辺項についてはレバ一本数が多く
操作誤差の心配があり、Ｉｈ１項については電磁弁の開
閉によって動作ショックが生じ得ること等の多くの相反
問題があった。

発明の目的 本発明の目的は、各ブーム伸縮用のシリンダ５．６．７
が常に同期状ａｔ保持できるばかりか故障が少なく、小
型で簡単な多段伸縮ブームの伸縮装置ｔ　’に提供する
ことである。

発明の構成 本発明は、２本以上の伸縮用シリンダを有する多段伸縮
ブームにおいて、各ブーム伸縮用のシリンダ５，６．７
の伸縮ｔを検出する検出手段と、各ブームの伸縮用のシ
リンダ５，６．７の伸長側油圧回路に設けられた流液制
御−ｙＰ１３゜１４．１５と、検出手段で検出した検出
信号を比較演算し伸縮量が規定以上になったシリンダの
流量制御弁を作動しそのシリンダの伸縮速度を減速し伸
縮同期を保持する制御手段とを備えて成り、各ブーム伸
縮用のシリンダ５　、６，７の伸縮時にいずれかのシリ
ンダの伸縮量がずれると制御手段によりこのずれたシリ
ンダの流量制御弁を作動し、このずれを補正し各シリン
ダ５．６．７を常に同期状態に保つようＫしたものであ
る。

実施例 以下１本発明の実施例を第５図を参照して説明する。５
は第１シリンダ、６は第２シリンダ、７は第３シリンダ
である。第１．第２．第３シリンダ５，６．７はそのロ
ッド３０　、３１．３２内に油の通路３０’、　３１’
、　３２’を備えてお９゜ロッド３０，３１，３２から
油の給刊−がなされ伸縮が行なわれる。そして％５α、
６α、７αが縮め側ボート、５ｂ、６６．７６が伸び側
ボートである。また第１．第２シリンダ５，６には縮め
側油室３４，３５の日ツド側端部には連通ボート５ｃ、
６Ｃが設けである。図面中４は手動切換弁であり１手動
切換弁４のポンプボートＰは油圧ポンプ２の吐出側に管
路３６を介して接続してあり、この管路３６に調圧弁３
が設けである。手動切換弁４のタンクボートＴはタンク
１に通じている。手動切換弁４のボート４αは管路２０
を介して第１シリンダ５の縮め側ポート５αに接続しで
ある。第１シリンダ５の伸び側ボート５ｈは管路２２を
介して電磁式の第１流量制御弁１３のボート１３αに接
続してあり。

この管路２２に第１カウンタバランス弁８が設けである
。第１流量制御弁１３のボー）＋３６は管路２１を介し
て手動切換弁４のボー）４ｂに接続しである。第１シリ
ンダ５の連通ボート５ｃは管路２５を介して第２シリン
ダ６の縮め側ボート６αに接続してあり、第２シリンダ
６の伸び側ボート６ｂは管路３７を介してホースリール
１１に捲回されたホース１１αに接続しである。

また管路３７に第２カウンタバランス弁９が設′けであ
る。ホースリール１１の軸部のホース１１αに通じるボ
ート１１ｂは管路２３を介して電磁式の第２流量制御弁
１４のボート１４αに接続してあシ、第２流量制御弁１
４のボー）１４ｂｒＩｉ管路２１′を介して手動切換弁
４のボート４ｂに接続しである。また第２シリンダ６の
連通ボート６ｃは管路２６を介して第３シ、リング７の
縮み側ボート７αに接続してあり、第３シリンダ７の伸
び側ボート７ｈは管路３８を介してホースリール１２に
捲回されたホース１２αに接続してあり。

この管路３ｇに第３カウンタバランス弁１ｏが設けであ
る。ホースリール１２の４ｑｂ　ｆａ　ｏ　ホー　ス１
２αに通じるボート１２ｂは管路２４を弁して電イみ式
の第３流量制御弁１５のボ：ト１５αに接続してあシ、
第３流量制御弁１５のボート１５ｂは管路２１“を弁し
て手動切換弁４のボート４ｂに接続しである。

図面中１６は第２シリンダ６用の電気式の回転検出器で
あり、１７は第３シリンダ７用の電気式の回転検出器で
あや、これら回転検出器１６゜１７はホースリールＩＩ
、１７の回転を電気信号として検出するものである。検
出方法はホースリール側板に設けた歯車状凸起の通過数
を近接スイッチ、リミットスイッチ等でパルス電圧とし
て検出してもよい。

図面中１８は長さ検出器であり、この長さ検出器１ｇは
多段伸縮ブームの過負荷防止装置のブーム長検出器の出
力を共用してもよいが同構成の検出器を別にブーム外面
に設けても良い。

これはブーム伸び量に比例した電気信号を検出するもの
である。

図面中１９は電気式の制御装置であシ、これは回転検出
器１６．１７および長さ検出器１ｇで検出した電気信号
を比較演算増巾し伸縮量が規定以上になったシリンダの
流量制御弁を励磁し、そのシリンダの伸縮速度を減速し
伸縮同期を保つように制御するものである。

次に作動を説明する。

手動切換弁４が中立の場合油圧ポンプ２の吐出油は手動
切換弁４のポンプボートＰからタンクボートＴに流れ夕
／り１に環流される。

次に手動切換弁４を伸の位置に切換えると油圧ポンプ２
からの圧油はポンプボートＰからボート４ｂに流れ管路
２１，２１’、２２’を経て第１、第２．第３流量制御
弁１３　、　ｌ　４　、　ｌ”５に流れ込む。第１流量
制御弁１３を出た油は管路２３．第１カウンタバランス
弁８を経て第１シリンダ５の伸び側ボート５ｂに入シ第
１シリンダ５を伸長する。

第２流量制御弁１４を出た油は管路２３．ホースリール
２．第２カウンタバランス弁９を介して第２シリンダ６
の伸び側ボート６ｂに流れ込み第２シリンダ６を伸長す
る。

第３流−２制御弁１５を出た油は管路２４．ホースリー
ル１２％カウンタ／（ランス弁１０１’して第３シリン
ダ７の伸び側ポート７ｂに入シ第３シリンダ７が伸長す
る。

第１．第２．第３シリンダ５，６．７の縮み側油室３４
，３５，３６は管路２５，２６て連通されているのでこ
れら縮み側油室３４　、３５゜３６からのもどり油は縮
み側ボート５αから管路２０を経てタンク１にもどる。

このようにして第１；ｉ２．第３シリンダ５゜６．７は
伸びていくが各伸び量は回転検出器１６゜１７および長
さ検出器１８からの電気信号を演算比較して得られる。

もし、いずれかのシリンダの伸び量が同期からずれると
、直ちに第１〜第３流量制御弁＋３．１４．１５の該当
するものを励磁し、そのシリンダの伸縮速度を低速にし
伸び景を補正する。

手動切換弁４を縮の位置に切換えると油圧ポンプ２から
の圧油はポンプボー）Ｐからボート４αに、また第１．
第２．第３シリンダ５，６゜７のもどり油は管路２＋、
２＋’、２１′を経由してボート４ｂからタンクボート
Ｔに導かれる。

ボート４αからの圧油は管路２０を経由し、第１シリン
ダ５の縮め側ボート５αに流入するが第１．第２．第３
シリンダ５，６，７の縮め側油室３４．３５．３６は管
路２５．２６によυ連通されているために圧力が立ち、
このパイロット圧によυ第１．第２．第３カウンタバラ
ンス弁８，９．１０が開放され第１．第２．第３シリン
ダ５，６．７は収縮を始める。

第１シリンダ５のもどシ油は第１カウンタバランス弁８
から管路２２を経て第１流量市ＩＪ′御弁１３を通り管
路２１に流入する。

第２シリンダ６のもどり油は第２カウンタバランス弁９
からホースリール１１．第２流量制御弁１４を通り管路
２１′に流入する。

第３シリンダ７のもどり油は第３カウンタバランス弁１
０からホースリール１２．第３流量ｆｌｉｌＪ御弁１５
を通り管路２１′′に流入する。

かくして各もどり油は管路２＋、２１’、２＋“から手
動切換弁４のボート４　ｂ、タンクボートＴを経てタン
ク１にもどる。

このようにして第１．第２．第３シリンダ５゜６．７は
収縮していくが、常に第１．第２．第３シリンダ５’、
　６　、７の収縮量が回転検出器１６．１７および長さ
検出器１ｇにより電気的に検出され電気式Ｉ１１］御装
置１９で演算比較され同期状態からの収縮量がずれると
直ちに対応する流用制御−９Ｐが励磁され補正されるの
で第１゜ｆ８２．第３シリンダ５．６’、７は常に同期
状態に保たれる。

なお、シリンダは２本以上ならばシリンダ本数は何本で
あってもよい。すなわち、第２シリンダ６、カウンタバ
ランス弁９．第２流量制御弁１４を削除し、管路２５と
管路２６とを接続すれば２本シリンダの場合の構成とな
る。

また第２シリンダ６とこれの各機器を第５図と同様の方
法で組み合わせた構造をＮ組増やせば（Ｎ＋２７本のシ
リンダの場合の構成となる。

本発明においては、手動切換弁４のみレバー操作すれば
よいので誤操作の危険がないし、洩れ等による同期誤差
も上記レバーを操作しつづけ第１．第２．第３のシリン
ダ５、．６　、７をストロークエンドまで動かしつづけ
るだけで補正ができる。

発明の効果 本発明は上記のようになり、各ブーム伸縮用１）シ’）
７ダ５，６．７の伸縮時にいずれかのシリンダの伸縮量
がずれると制御手段によりこのずれたシリンダの流量制
御弁を作動しこのずれを補正し各シリンダ５，６．７を
常に同期状態に保つことができる。

また、１吏用機器点数が少なく、使用機器も少ないので
信頼性が高いものになるし、各シリンダ５，６．７個別
に流量制御弁＋３．１４．１５で速度制御されるために
流量は１／シリンダ数でよく、小型で簡単なものになる
。

また、リミットスイッチ等がたつきや振動に弱い部品が
ブームの筒内にないので故障しにくいし、万一故障して
もほとんど本体側に機器が装備されているため修理し易
いし、流量制御弁１３．１４．１５によυ流量制御する
ため切換弁方式による切換時の伸縮ショックが少なくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１（留乃至第４図は従来の多段伸縮ブームの伸裾装随
の構成説明図、第５図は本発明一実施例の構成説明図で
ある。 ５．６．７はシリンダ、１３ｓ　１４ｔ　１５は流量制
御弁。 出願人　株式会社小松製作所 代理人　弁理士　米　原　正　章 弁理士　浜　本　忠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２本以上の伸縮用シリンダを有する多段伸縮ブームにお
   いて、各ブーム伸縮用のシリンター５゜６．７の伸縮ミ
   ラ検出する検出手段と、各ブーム伸縮用のシリンダ５，
   ６，７の伸長ＩＢ由圧回路に設けられた流量制御弁＋３
   ．１４．１５と。 検出手段で検出した検出信号を比較演算しイ申縮ｉｔが
   規定以上になったシリンダの流量制御弁を作動し、その
   シリンダの伸縮量１ｆ’を減速しイ申縮同期を保持する
   制御手段とを備えたことを特徴とする多段伸縮ブームの
   伸縮装置。