JPWO2007052339A1

JPWO2007052339A1 - クレーンのブーム伸縮装置

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Publication number: JPWO2007052339A1
Application number: JP2007522325A
Authority: JP
Inventors: 福田　秀明; 秀明福田; 康博近藤
Original assignee: 株式会社加藤製作所
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2025-11-01
Also published as: JP4914833B2; WO2007052339A1

Abstract

複数のブーム（１１〜１６）を有した多段伸縮式ブーム（１０）と、ブーム伸縮駆動用シリンダユニット（２０）と、上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット（２０）の先端側部分に設けられ、上記移動可能なブーム（１２〜１６）を保持して移動させるグリップ部材（５１）と、上記移動可能なブーム（１２〜１６）の基端部に装着され、他のブーム（１１〜１５）に形成されたロック係合部に着脱可能なロック部材（６１）と、上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット（２０）の先端側部分に設けられ、第３段目以降のブーム（１３〜１５）同士を連結する上記ロック部材（６１）によるロック状態を解除する第１係脱装置（８１）と、ベースブーム（１１）と第２段目のブーム（１２〜１５）の上記ロック部材によるロック状態を解除する第２係脱装置（９２）とを備える。

Description

本発明は、シリンダユニットを用いて多段伸縮式ブームを伸縮するようにしたクレーンのブーム伸縮装置に関する。

多段伸縮式ブームを備えたクレーンは、テレスコピッククレーンとも呼ばれ、移動式クレーンに多く用いられている（特開平７−２６７５８４号公報）。

この種の多段伸縮式ブームは、隣接する内外のブーム部材同士を伸長位置または収縮位置の所定位置でロックピンにより固定し、所定の伸収位置においてブーム部材を保持する。上記ロックピンは、多段伸縮式ブーム内に配置された一台の伸縮用シリンダユニットによって移動させられる各ブーム部材の基端部にそれぞれ装着され、外側に位置するブーム部材に形成したロック孔に差し込むことにより、その隣接し合う内外ブーム部材同士を連結する。

上記ロックピンの着脱操作は、伸縮用シリンダユニットの移動するシリンダチューブの基端部に設けたロックピン操作装置によって行われる。そして、各段のブーム部材を伸縮させる場合は上述した伸縮用シリンダユニットの同じく移動するシリンダチューブの基端部に設けたグリップ機構によってブーム部材の伸長または縮小する操作がなされ、これに合わせて上記ロックピン操作装置によりロックピンを着脱する。

従来方式では、伸縮用シリンダユニットの、移動するシリンダチューブの基端部に、グリップピン駆動用シリンダとロックピン操作装置の両者を設けてブーム部材を伸長または収縮させる。このため、次のような問題があった。

まず、ブーム部材を伸長させる場合、内側に位置する先端側となる細いブーム部材の方から順に伸長させる使用形態をとる。このため、先端側の細いブーム部材のみが単独で突き出すようになり、細いブーム部材のみに荷重が集中して加わり、基端側の強度のある太い伸縮ブーム部材は支持強度にあまり寄与せず、強度的に弱くなる。特に重荷重作業を行う場合は伸長した細いブーム部材に負担が、かかり過ぎ、強度上不利であった。

また、基端側の太いブームを先に伸長させて使用した場合、この後続けて、先端側のブームを伸長させることができないので、先端側のブームを伸長させる場合は、すべてのブーム部材を一旦、収縮させてから再度、先端側のブームから順に伸長させる操作を行わなければならず、シリンダユニットの伸縮を何度も繰り返さなければならず、使い勝手が悪かった。さらに、基端側から３段目以上の先端側のブーム部材を伸長させた高揚程作業時の状態から重荷重作業を行うべく、基端側から２段目の太いブームを伸長させた状態に変更する場合も伸縮させるブーム部材の全部を一旦、縮小させた後、ブーム部材を伸長させる必要があった。

このため、従来方式のものでは、伸縮するブーム部材の使用状態を変更する場合の使い勝手が悪く、その変更作業に煩雑な操作と長時間を要し、現場の作業効率を低下させる要因になっていた。さらに、従来方式では先端側のブーム部材から順にブーム部材を伸長させるため、摩擦力が大きくなる関係で、後に残ったブーム部材を伸長させる場合程、負荷が高まり、最後に残った基端側から２段目のブーム部材を伸長させる場合、最も負荷が高い。したがって、推力の大きい大型で高価な伸縮用シリンダユニットを使用しなければならず、不経済である。また、大型で径の大きな伸縮用シリンダユニットを多段伸縮式ブーム内に配置する必要があり、多段伸縮式ブーム内に広い設置スペースが必要である。

以上の如く、従来方式では、多段伸縮式ブームを備えたクレーンとして、種々の悪影響が出ることがわかった。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ブーム伸縮用シリンダユニットの負担を増やすことなく、クレーンの能力を高め得るとともに、そのブーム伸縮操作が簡便で速やかに行うことができるクレーンのブーム伸縮装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、シリンダユニットを用いて多段伸縮式ブームを伸縮する、クレーンのブーム伸縮装置において、
基台に基端を支持されるベースブームと、このベースブーム及び互いに移動可能に装着される複数のブームを有した多段伸縮式ブームと、
上記ベースブームの基端側部位に一端を連結し、他端を上記ベースブームの先端側に向けて配置し、他端側部分を伸縮するようにしたブーム伸縮駆動用シリンダユニットと、
上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニットの先端側部分に設けられ、上記移動可能なブームを保持して移動させるグリップ部材と、
上記ブームに装着され、他のブームに形成されたロック係合部に着脱可能なロック部材と、
上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニットの先端側部分に設けられ、第３段目以降のブーム同士を連結する上記ロック部材によるロック状態を解除する第１係脱装置と、
上記ベースブームと第２段目のブームの、上記ロック部材によるロック状態を解除する第２係脱装置と、を備える。

また、他の発明は、上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニットの先端側部分に設けられ、上記第１係脱装置により上記ロック部材を解除したとき、上記グリップ部材の解除を阻止し、上記グリップ部材を解除したときは、上記第１係脱装置により上記ロック部材の解除を阻止するインターロック部材を備え、上記ロック部材及び上記グリップ部材が同時に解除しないインターロック機構を備える。

また、他の発明は、上記ロック部材を解除したとき、上記ロック部材により移動される第１のインターロック部材と、上記グリップ部材を解除したとき、上記グリップ部材により移動される第２のインターロック部材とを備え、第１のインターロック部材の移動領域と第２のインターロック部材の移動領域が交差し、この交差領域には第１のインターロック部材と第２のインターロック部材のいずれか一方のみが位置し、第１のインターロック部材と第２のインターロック部材が互いに干渉し、上記交差領域に同時に入り込むことが阻止され、上記ロック部材及び上記グリップ部材が同時に解除しないインターロック機構を備える。

また、他の発明は、上記第２係脱装置が、油圧又は空気圧により駆動される係脱用シリンダユニットの動きにより操作されるものであり、上記グリップ部材を解除したときに上記係脱用シリンダユニットを駆動する油圧又は空気圧の供給回路を遮断するインターロック弁を備える。

また、上記伸縮ブームのトップブーム先端部にメンテナンス用開口を設けたものである。

そして、本発明によれば、ブーム伸縮用シリンダユニットの負担を増やすことなく、クレーンの能力を高め得るとともに、そのブーム伸縮操作が簡便で速やかに行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る移動式クレーンの全体を概略的に示した側面図である。図２は、上記移動式クレーンにおける伸縮式ブームの収縮した状態で縦断して示す概略図である。図３は、上記伸縮式ブームの収縮した状態での基端部付近の一部を縦断して示す概略図である。図４は、上記伸縮式ブームの収縮した状態での先端部付近の一部を断面して概略的に示す斜視図である。図５は、上記伸縮式ブームに組み込まれる伸縮駆動用シリンダの基端部付近の斜視図である。図６は、グリップピン駆動用シリンダと第１ロックピン操作機構が組み込まれる上記伸縮式ブームの収縮した状態での先端部付近の一部を断面した縦断面図である。図７は、グリップピン駆動用シリンダと第１ロックピン操作機構が組み込まれる上記伸縮式ブームの収縮した状態でグリップピン駆動用シリンダが先端部付近に位置するところで横断して示す概略図である。図８は、グリップピン駆動用シリンダと第１ロックピン操作機構が組み込まれる上記伸縮式ブームの収縮した状態でグリップピン駆動用シリンダが基端部付近に位置するところで横断して示す概略図である。図９は、グリップピン駆動用シリンダと第１ロックピン操作機構が組み込まれた上記伸縮式ブームの収縮した状態でグリップピン駆動用シリンダが基端部付近に位置するところで横断して示す概略図である。図１０は、第２ロックピン操作機構が組み込まれた上記伸縮式ブームの収縮した状態での基端部付近を横断して示す概略図である。図１１は、第２ロックピン操作機構が組み込まれた上記伸縮式ブームの収縮した状態での基端部付近部分を横断して示す概略図である。図１２は、上記移動式クレーンの油圧回路を概略的に示した説明図である。図１３Ａは、上記移動式クレーンの伸縮動作の順番を示す動作説明図である。図１３Ｂは、上記移動式クレーンの伸縮動作の順番を示す動作説明図である。図１３Ｃは、上記移動式クレーンの伸縮動作の順番を示す動作説明図である。図１４は、上記移動式クレーンの他の伸縮動作の順番を示す動作説明図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、ホイールクレーン等の移動式クレーンＡの全体を概略的に示している。この移動式クレーンＡは、走行用車体１に旋回台２を装備し、この旋回台２上に、後述する伸縮式ブーム（機構）１０のベースブーム１１の基端部分を回動自在に取り付ける枢着部３を設ける。旋回台２には上記枢着部３よりも後方に位置して巻胴収納室４が配設されている。旋回台２の後端には補助重錘５が装着されている。車体１の前方部位には運転室６が装備されている。車体１の前方部位と後方部位それぞれにはアウトリガ７が設けられている。車体１には車輪８が設けられている。旋回台２には伸縮式ブーム（ユニット）１０を俯仰するためのシリンダユニットが装備されている。このシリンダユニットは旋回台２に連結されるシリンダチューブ１７と、伸縮式ブーム１０に連結される伸縮ロッド１８を含み、伸縮ロッド１８の先端はピン１９を介して伸縮式ブーム１０のベースブーム１１に連結されている。

図２に拡大して示すように、上記伸縮式ブーム１０は、外側から順に、ベースブーム１１と、４本の中間ブーム１２〜１５と、トップブーム１６の、６段のブーム部材を積層的に嵌挿してテレスコープ的に伸縮自在な構成としたものである。具体的には、ベースブーム１１内に中間ブーム１２〜１５を順次嵌め込み、最も内側にトップブーム１６を嵌め込み構成したものである。ここで、ベースブーム１１のみが伸縮する移動がない固定的なブームであり、他のブーム部材は伸縮移動するブーム部材となっている。トップブーム１６の先端にはシーブブラケット２６が取り付けられている。なお、本実施例では６段のブーム部材の例であるが、本発明としてはブーム部材の段数については限定されないものとする。

図３に示すように、ベースブーム１１の基端には連結ブロック２９が設けられ、この連結ブロック２９には連結ピン孔３０が形成されている。上記旋回台２の枢着部３の軸ピン（図示せず）を連結ピン孔３０に嵌め込み、ベースブーム１１を上記旋回台２に揺動自在に連結している。

上述したベースブーム１１以外の中間ブーム１２〜１５及びトップブーム１６は後述する一台の復動式ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０によって伸長または収縮させられる。上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０は、シリンダチューブ２１と、ピストンロッド２２を備えてなり、ピストンロッド２２に対しシリンダチューブ２１が伸縮する油圧シリンダユニットである。上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０は伸縮式ブーム１０の最も内側に位置して形成される空間２５内に上記伸縮式ブーム１０の長手方向に沿って配置されている。上記シリンダチューブ２１の長さは、トップブーム１６まで全てのブーム部材が収縮した状態で伸縮式ブーム１０の基端位置から先端付近まで達し得る長さである。

上記シリンダチューブ２１の基端には、基端ブロック２４が固定的に取着されている。基端ブロック２４の中央には上記シリンダチューブ２１の長手方向に貫いた空間２５としての貫通孔が形成される。上記ピストンロッド２２はこの貫通した空間２５の開口端から先端側部分が突き出している（図２、図３および図５を参照）。上記シリンダチューブ２１の上面部に油圧回路の配管３５が配設されている。

上記ピストンロッド２２の先端には、連結ブラケット３６が取着されている。連結ブラケット３６には連結ピン孔３７が形成されている。この連結ピン孔３７には上記ベースブーム１１の基部に取着した連結ピン３８が嵌め込まれ、これにより、ピストンロッド３２は上記ベースブーム１１の基端部位に枢着される。なお、他の部材を利用することにより、上記ピストンロッド２２の先端を上記旋回台２に対して揺動自在に連結するようにしてもよい。

図３乃至図５に示すように、ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０のシリンダチューブ２１における基端の下部と、そのシリンダチューブ２１における先端の下部それぞれにはカイドローラ４１が設けられている。カイドローラ４１はブーム１０の本体内下面を転動する。図３乃至図５に示すように、上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０のシリンダチューブ２１の左右内壁部にはガイド用側板４３が設けられている。

図４に示すように、上記シリンダチューブ２１における先端付近部位には、トラニオンブロック４５が設けられている。図４、図７及び図８に示すように、上記トラニオンブロック４５における左右両端の上下壁は平坦面４７として形成される。この平坦面４７を上下に設けた端部がトップブーム１６の内壁面に配置された上下一対のスライドプレート４８と、左右奥行のガイド部材４９により案内され、上記トラニオンブロック４５の位置が規制される。また、２段目のブーム１２の後端に設けたガイド部材４８，４９は、３段目のブーム１３を伸長する際に上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０の座屈を防止する機能がある。

図７及び図８に示すように、上記トラニオンブロック４５には、その左右両側壁からそれぞれ側方へ突没自在なグリップ部材としての一対のグリップピン５１と、各グリップピン５１をそれぞれ突没させる一対のグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２が設けられている。左右のグリップピン５１はそれぞれのグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２によって同時に突没するように駆動される。左右のグリップピン５１は上記トラニオンブロック４５の側面から同時に突き出したり退避したりすることにより、後述するグリップピン受け孔５５に係合したり外れたりして上記ブーム１２〜１６のいずれかの部材を保持する機構である。このグリップ機構のグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２は、グリップピン５１からなるピストンと、このピストンを左右側方に移動自在に嵌挿するシリンダチューブ５６とから成り、グリップピン５１を側方への突き出し方向へ付勢する圧縮コイルばね５７を備える。シリンダチューブ５６とグリップピン５１の間には、油圧室５８が形成され、この油圧室５８に圧油を供給すると、コイルばね５７の付勢力に抗してグリップピン５１が後退する。油圧室５８の油圧を解放すると、コイルばね５７の付勢力によってピストン５１が側方へ突き出し、そこに、グリップピン受け孔５５が位置していれば、そのグリップピン受け孔５５に嵌まり込み係合する。

グリップピン５１の内方端部には回転止めピン５９が取着され、この回転止めピン５９は上記トラニオンブロック４５の部材に形成したスリット状のガイド溝６０に嵌まり込み、スライドすることによりグリップピン５１を回転させることなく移動させる規制手段を構成している。上記回転止めピン５９は上記トラニオンブロック４５の下部に配置した図示しないリミットスイッチを操作する操作子を兼ねる。グリップピン５１には後述するインターロック機構用バルブ操作子１３１が設けられている（図１３参照）。このバルブ操作子は上記回転止めピン５９を利用し、または他の部材を利用して構成する。

図８に示すように、上記ベースブーム１１を除く他のブーム１２〜１６の部材には上記トラニオンブロック４５の側面から突き出したグリップピン５１を差し込むためのグリップピン受け孔５５が形成されている。ただし、中間ブーム１２〜１６の部材には各々の基端側部分の壁部材のそれぞれに形成されているが、トップブーム１６の部材には、基端側部分のみならず、その先端側部分の壁部材にも形成される。図７はトップブーム１６のグリップピン受け孔５５について関係を示す。

そして、図７及び図８に示すように、各ブーム１２〜１６のグリップピン受け孔５５と、上記グリップピン５１の位置が一致したとき、そのグリップピン５１を突き出すと、そのグリップピン５１は対応するグリップピン受け孔５５に差し込まれ、そのグリップピン受け孔５５を備えたブーム１２〜１６の部材を保持する。

また、図１に示すように、伸縮ブーム１２〜１６が収縮した状態で明らかな如く、各伸縮ブーム１３〜１６の内端位置は、その直近外側の伸縮ブームの基端よりも基端側にずれて順次位置する。各グリップピン受け孔５５も所定の間隔でずれて配置されている。これにより、内外に位置する伸縮ブーム１２〜１４の各グリップピン受け孔５５が互いに重なり合わずに配置され、各グリップピン受け孔５５は上記トラニオンブロック４５を配置した空間内に露出して位置する。

上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０のピストンロッド２２の先端は上記ベースブーム１１の基部に連結されている。シリンダユニット２０を伸縮駆動させたとき、そのピストンロッド２２自体は軸方向へ動かず、シリンダチューブ２１のみが移動する。このシリンダチューブ２１の移動に伴って上記トラニオンブロック４５が動き、グリップピン５１もそれに追従して移動する。そして、各ブーム１２〜１６のグリップピン受け孔２５に差し込める位置にグリップピン５１を移動させることができる。グリップピン５１をグリップピン受け孔５５に差し込むと、グリップピン２１はグリップピン受け孔５５に係合し、そのグリップピン受け孔５５を備えたブーム１２〜１６の部材が、上記トラニオンブロック４５が連結され、シリンダチューブ２１の移動に伴って移動する。このようにグリップピン２１によって保持したブーム１２〜１６の部材を移動させることができる。このグリップ機構により、特定のブーム１２〜１６を選び、それをシリンダチューブ２１に連結し、この連結した特定のブーム１２〜１６のみを伸縮方向へ移動させることができる。

一方、図２、図３、図６〜７及び図９〜１０においてそれぞれ示すように、ベースブーム１１を除く、他のブーム１２〜１６の基端部には、ロック部材としてのロックピン６１と、このロックピン６１を突没自在に保持するロックピンガイド機構６２が設けられている。上記ロックピン６１はブーム１２〜１６の基端部における壁部材に設けた筒状部材６３内で形成したガイド孔６４に、スライド自在に嵌め込まれて保持されている。上記ガイド孔６４はブーム１２〜１６が伸縮する方向に直交する方向に沿って形成されており、ロックピン６１をブーム伸縮方向に直交する方向へガイドする機能を持つ。

上記ロックピン６１の内方端にはコネクティングロッド６５が接続されている。このコネクティングロッド６５は上記筒状部材６３の内方開口端に取着されたカバー６６を貫通してブーム部材の内方へ突き出している。コネクティングロッド６５の内方への突出先端にはハンガー６７が取着されている。ハンガー６７はコネクティングロッド６５を介して上記ロックピン６１と一緒にガイド孔６４によるガイド方向へ移動するようになる。

上記筒状部材６３内にはロックピン６１を外方へ向けて付勢する手段としてのスプリング６８がロックピン６１とカバー６６の間に位置して設けられている。ロックピン６１はスプリング６８の弾性力で外方へ向けて付勢する。ロックピン６１は上記筒状部材６３から突き出す向きに付勢される。図９に示すように、ロックピン６１の外方端が、その外側に隣接して位置するブーム１１〜１５の後述する係止受け部としてのロック孔７６に嵌まり込んでロック孔７６に係止する係止部６９となっている。

このロックピン保持機構６２にはロックピン６１の回転を規制するためのロックピン回止め機構（図示せず）が組み込まれている。このロックピン回止め機構は、筒状部材６３、カバー６６またはハンガー６７の部分に組み込むことができる。

図３及び図４に示すように、ロック孔７６の、ブームの荷重を受ける基端側部分は、平坦部７７が形成され、ロック孔７６に係合するロックピン６１の係止部６９における荷重受部分も、同じく平坦部７８に形成される。このため、ロック孔７６の平坦部７７と、ロックピン６１側の平坦部７８とが、互いに面同士で当接する関係、つまり、面接触で係合し合うため、係合し合うロックピン６１とロック孔７６は、その連結強度を高めるとともに、ロックピン６１とロック孔７６との結合状態が安定した状態で隣接するブームを連結できる。上記ロック孔７６はブーム１１〜１５のフレーム壁に直接に形成してもよいが、本実施形態では図３及び図４に示すように、ロック孔７６を有した別部材の受け部材７９を設け、上記フレーム壁に取着する構成として係合部を補強するようにした。

上記ロック孔７６はトップブーム１６を除く他のブーム１１〜１５の各基端側部分と各先端側部分と中途部の壁部にそれぞれ形成されている。ロックピン６１の係止部６９が、ロック孔７６に対向したとき、そのロック孔７６に嵌まり込んで係止し、そのロックピン６１を設けたブームと、この外側のブームを連結する。例えば、内外一対のブーム１１と１２の組み、ブーム１２と１３の組み、ブーム１３と１４の組み、ブーム１４と１５の組み、またはブーム１５と１６の組みのものを、それぞれ連結することができる（ブーム連結手段）。そして、ブーム１２〜１６をそれぞれ伸長してそれのロックピン６１が、目的とするロック孔７６のところまで移動してきたとき、そのロックピン６１の係止部６９がロック孔７６に嵌まり込んで係止し、伸長した隣接する内外一対のブーム１１〜１６のものを、それぞれ連結する。また、ブーム部材の基端側部位と先端側部位にのみロック孔７６を形成する場合に限らず、ブーム部材の中間部位にもロック孔７６を形成した。このため、中間部位のロック孔７６にロックピン６１を係止することで、伸長させるブームの長さを短く済ます場合を選ぶことができる。

図８に示すように、上記コネクティングロッド６５の内方端には上記カバー６６に当たるストッパ７０が太径に形成され、ロックピン６１の係止部６９がロック孔７６の所定位置に嵌まり込んで停止させるストッパ機構となっている。上記スプリング６８または後述するロックピン係脱操作機構によりロックピン６１が外方へ突き出す向きに付勢されてもストッパ７０が上記カバー６６に当たる位置以上には突き出さない。

図８に示すように、上記ハンガー６７には、後述するロックピン係脱操作機構により昇降操作される係止部としてのフランジヘッド８０がブーム伸縮方向から差し込まれるように形成した爪状のフック７１を備える。

また、図８及び図９に示すように、上記トラニオンブロック４５には、上記ブーム１２〜１６に組み込まれるロックピン６１を操作するための第１のロックピン係脱操作機構８１が設けられている。このロックピン係脱操作機構８１はブーム１２〜１６が伸縮する方向に直交する方向に向けて配置したシリンダチューブ８２と、このシリンダチューブ８２に挿入されたピストン８３を有したロックピン駆動用シリンダ８４を備える。ピストン８３のロッド上端には上記フランジヘッド８０が取着される。

上記シリンダチューブ８２は上記トラニオンブロック４５に固定されている。シリンダチューブ８２とピストン８３の間には油圧室８５が形成され、この油圧室８５に圧油を加えると、ピストン８３が降下移動する。シリンダチューブ８２内には上記ピストン８３を上記ロックピン６１に向けて付勢する圧縮コイルばね８６が収納されている。ピストン８３は圧縮コイルばね８６により付勢されているので、油圧室８５に圧油の加わらないフリーな状態では、図８及び図９に示すように、一定の高さまで上昇してストッパ８７に当たる上昇終端位置で待機する。油圧室８５に圧油を供給すると、その油圧で、圧縮コイルばね８６の付勢力に抗して、ピストン８３を降下させる。また、油圧室８５の圧油を解放すると、ピストン８３は、圧縮コイルばね８６の付勢力によって上昇して元の位置に復帰する。

上記ピストン８３の上端にはハンガー係止枠９１が取り付けられている。このハンガー係止枠９１の端部を左右に伸ばすことによりハンガー６７に係止可能な形状のフランジヘッド８０を形成する。そして、図８に示すように、ピストン８３が待機位置にあるとき、フランジヘッド８０が、上記ハンガー６７の爪状のフック７１に差し込まれる。この待機する状態で、上記駆動用シリンダユニット２０を駆動し、トラニオンブロック４５を移動することにより、図８に示すように、フランジヘッド８０がハンガー６７のフック７１に係合する。

図１０及び図１１に示すように、上記ブームブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０におけるシリンダチューブ２１の基端付近に配設された基端ブロック２４には、上記一段目の中間ブーム１２に組み込まれるロックピン６１を操作する第２のロックピン係脱操作機構９２が設けられている。この第２のロックピン係脱操作機構９２は、ロックピン駆動シリンダ９５と、このロックピン駆動シリンダ９５によって操作される操作リンク機構９６を備えてなる。上記操作リンク機構９６は、略クランク形状の起伏レバー９７を備え、この起伏レバー９７の中間部が軸ピン９８によって上記基端ブロック２４に固定した支持片９９に枢着される。上記起伏レバー９７の作用端側アーム部分は、斜め上方へ傾斜する向きで後方へ延び、この作用端側アーム部分の先端には、上記一段目の中間ブーム１２についてのハンガー６７のフック７１内に差し込まれる係止部としてのローラ１０１が取着されている。

上記起伏レバー９７の他端側アーム部分１０２は、上記軸ピン９８による枢着位置から下方に向き垂下している。この他端側アーム部分１０２の先端には上記ロックピン駆動シリンダ９５のピストン１０８から延びるロッド１０９の先端が連結されている。上記ロックピン駆動シリンダ９５のシリンダチューブ１１１はブームが伸縮する方向に平行な向きで配置されている。このため、ピストン１０８はそのブーム伸縮する方向に進退する。

上記ロックピン駆動シリンダ９５には上述した第１のロックピン係脱操作機構８１と同様、シリンダチューブ１１１とピストン１０８の間に油圧室１１２が形成される。シリンダチューブ１１１内には上記ピストン１０８を後方に向けて付勢する圧縮コイルばね１１３が収納されている。この圧縮コイルばね１１３は伸縮ブーム１０の後方側へ向けて上記ピストン１０８を付勢する。油圧室１１２に圧油が加わらないフリーな状態では、圧縮コイルばね１１３の付勢力により、上記ピストン１０８を後方へ移動し、上記起伏レバー９７を起上し、図８及び１０に示すように、上記一段目の中間ブーム１２についてのハンガー６７のフック７１内に差し込まれる位置までローラ１０１を上昇させる。そして、上昇終端位置に達すると、シリンダチューブ１１１等に形成したストッパにより規制され、その位置で待機する。また、油圧室１１２に圧油を供給すると、その圧油で、圧縮コイルばね１１３の付勢力に抗して、ピストン１０８を前方へ移動させ、起伏レバー９７を倒伏させる向きへ回動し、ハンガー６７を降下させてロックピン６１をロック孔７６から引き抜く。

また、油圧室１１２の圧油を解放すると、上記圧縮コイルばね１１３の付勢力によって元の待機位置にローラ１０１が復帰する。そして、ローラ１０１は上記ハンガー６７の爪状のフック７１に差し込まれ得る待機位置に戻る。

次に、ロックピン６１のインターロック機構について説明する。まず、第１のロックピン係脱操作機構８１についてのインターロック機構について説明する。

図７〜８に示すように、上記トラニオンブロック４５には第１のロックピン係脱操作機構８１の左右に位置して左右一対のインターロックピン１２１が立設されている。このインターロックピン１２１は上記トラニオンブロック４５に固定されたガイド管１２２に挿通され、上記駆動用シリンダ８４のシリンダチューブ８２の軸方向へ移動が可能である。ガイド管１２２内に位置するインターロックピン１２１の中途部には鍔１２５が形成されている。ガイド管１２２の上端には、ストッパ１２６が形成されている。インターロックピン１２１は鍔１２５がストッパ１２６に当たる位置まで上昇できる。ガイド管１２２内には第１インターロックピン１２１を上記ハンガー６７側に向けて付勢するための圧縮コイルばね１２７が設けられている。通常、図７に示すように、第１インターロックピン１２１は圧縮コイルばね１２７の付勢力によって持ち上げられた位置にあり、鍔１２５がストッパ１２６に当たって待機する。第１インターロックピン１２１が後述するようにハンガー６７によって圧縮コイルばね１２７の付勢力に抗して押し込まれることにより、その下端部分が上記トラニオンブロック４５の部材内に嵌入し、そのトラニオンブロック４５の内部に形成された室内１２９に突き出しが可能である。

図７に示すように、上記グリップ機構のグリップピン５１の内方端には第２インターロックピン１２８が固定的に取着されている。この第２インターロックピン１２８は上記第１インターロックピン１２１の下端部分が突没する室内１２９内に配置されるとともに、グリップピン５１と一緒に移動して上記第１インターロックピン１２１の下端部分が突没する領域（交差領域）に進退が可能である。そして、第２インターロックピン１２８はグリップピン５１と一緒に移動可能であるため、図７に示すように、グリップピン５１が突き出しているときは、第１インターロックピン１２１の下方から退避する。また、図９に示すように、グリップピン５１が後退しているときは、第２インターロックピン１２８は、第１インターロックピン１２１の下方に位置する領域（交差領域）に入り込み、第１インターロックピン１２１の下端が第２インターロックピン１２８に当たるようになり、第１インターロックピン１２１の降下を阻止する。

このインターロック機構によれば、上記ブーム１２〜１５のロック孔７６にロックピン６１を挿脱するとき、ロックピン６１に連結したハンガー６７が第１インターロックピン１２１に当たる位置にある。このため、ロックピン６１を引き抜くとき、ハンガー６７の下面が第１インターロックピン１２１の上端に当たり、ハンガー６７と第１インターロックピン１２１が追従して昇降する。

しかし、グリップピン５１が退避した解除状態にあるときは、第２インターロックピン１２８が第１インターロックピン１２１の下方に位置するので、第１インターロックピン１２１は上昇した位置に留まり、降下することができない。つまり、ロックピン６１がロック孔７６に係合し、ロック状態を維持する。

一方、図８に示すように、グリップピン５１が前進してグリップピン受け孔５５に係合しているときは、第２インターロックピン１２８が第１のインターロックピン１２１の下方領域から外れる。このため、第１インターロックピン１２１は降下することができる。ロック孔７６からロックピン６１を外すことができる。したがって、ロックピン６１とグリップピン５１は両方とも外れる状態にならないインターロック機能を奏する。

次に、第２のロックピン係脱操作機構９２のインターロック機構について説明する。図１２に示すように、グリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２における各グリップピン５１にはそれぞれインターロック機構用バルブ操作子１３１が設けられ、これらのインターロック機構用バルブ操作子１３１によって２つの第１メカニカルシャットオフバルブ１３２をそれぞれ操作する。２つの第１メカニカルシャットオフバルブ１３２を直列に介して、上記第２のロックピン係脱操作機構９２におけるロックピン駆動シリンダ９５に圧油を供給し、または遮断するように構成されている。上記各第１メカニカルシャットオフバルブ１３２は開ポジションと閉ポジションを備え、給油源１４０に対して直列に接続されている。第１メカニカルシャットオフバルブ１３２は、グリップピン５１が突き出したときに開ポジションになり、グリップピン５１が引き込んだときに閉ポジションになる。

また、図１２に示すように、グリップ機構の２つのグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２の油圧室５８はインターロック弁としての第２メカニカルシャットオフバルブ１３３を介して給油源１４０に対して並列に接続されている。つまり、この第２メカニカルシャットオフバルブ１３３に対して２つのグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２は並列に接続されている。第２メカニカルシャットオフバルブ１３３は開ポジションと閉ポジションを備え、給油源１４０に対して直列に接続されている。

そして、各グリップピン５１が突き出した状態にあるときにのみ、上記第２のロックピン係脱操作機構９２におけるロックピン駆動シリンダ９５の油圧室１１２に圧油を供給し、その上記第２のロックピン係脱操作機構９２によるロックピン係脱操作が可能な構成になっている。

また、第２メカニカルシャットオフバルブ１３３は、第２のロックピン係脱操作機構９２の起伏レバー９７の動きによって操作され、起伏レバー９７が起上したときに開ポジションになり、２つのグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２に給油する。また、起伏レバー９７が倒伏したとき、第２メカニカルシャットオフバルブ１３３は閉ポジションになり、２つのグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２の油圧室５８に対する給油を遮断する。

したがって、２つのメカニカルシャットオフバルブ１３２，１３３によってロックピン６１とグリップピン５１は両方とも一緒に外れる状態にならないインターロック機能を保障する。

図１２に示すように、上述したグリップピン駆動用油圧シリンダユニット５２、ロックピン係脱操作機構８１や上記第２のロックピン係脱操作機構９２における駆動シリンダにはそれぞれの切換え弁１５５，１５６，１５７を備える油圧制御回路１４１を介して給油源１４０に接続される。そして、切換え弁１５５，１５６は、駆動用油圧シリンダユニットに対する送油及び排油を切り換えることにより、グリップピン５１及びロックピン６１の挿脱を確実ならしめる。また、上記駆動用シリンダユニット２０には制御駆動回路１３７を介して給油源１３８に接続される。

次に、この多段式伸縮ブーム１０を伸縮する動作について説明する。例えば、図１３Ａ〜１３Ｃにわたり示した（０）〜（１５）のステップ順で動作する。ここで、グリップピン５１及びロックピン６１がこれに対応するロック孔７６またはグリップピン受け孔５５に嵌まり込んで係合した状態は黒塗り又はハッチングを付して表示し、非係合または解除の状態は白抜きで表示する。

まず、図１３Ａの（０）に示す最短縮小のブーム形態では、移動するブームを含めすべてのブーム１２〜１６がベースブーム１１内に収納された格納状態にある。このとき、すべてのロックピン６１は直ぐ隣のブーム１１〜１５の最基端側にあるロック孔７６に嵌め込まれ、各ブーム１２〜１６はロックされた状態にある（図３参照）。また、グリップピン５１はトップブーム１６の先端側のグリップピン受け孔５５には嵌まり込んで係合している（図７参照）。

この格納状態にある伸縮ブーム１０を伸長させる場合は、まず、ベースブーム１１を残し、その内側にあるブーム１２〜１６を纏めて一緒に伸長させる。このため、ベースブーム１１のロック孔７６に嵌め込まれていた一段目の中間ブーム１２、つまり、二段目のブーム１２にあるロックピン６１を引き抜き解除する（ステップ（１））。

そして、ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０のピストンロッド２２を伸長させる駆動を行うことにより、シリンダチューブ２１の方を前進させる。これにより、ベースブーム１１を残し、ブーム１２〜１６が一緒に前進する（ステップ（２））。

この最終段階で、第１段の中間ブーム１２にあるロックピン６１が、ベースブーム１１の先端側のロック孔７６に一致することにより、そのロック孔７６に落ち込んで挿入して係止し、ベースブーム１１と第１段の中間ブーム１２とが自動的にロックする（ステップ（３））。

この後、グリップピン５１をトップブーム１６のグリップピン受け孔５５から引き抜き、グリップピン５１による係合を解除する（ステップ（４））。

次に、上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０を縮小し、グリップピン５１をトップブーム１６の基端側のグリップピン受け孔５５に合わせる（ステップ（５））。

すると、トップブーム１６の基端側のグリップピン受け孔５５にグリップピン５１が挿入され、自動的に係合する（ステップ（６））。

次に、トップブーム１６のロックピン６１を引き抜き、最後段の中間ブーム１５との係合を解除する（ステップ（７））。

そして、ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０を伸長させることにより、シリンダチューブ２１の方を前進させ、トップブーム１６と一緒に前進させる（ステップ（８））。このステップ（８）の最終段階で、トップブーム１６のロックピン６１が、最後段の中間ブーム１５のロック孔７６に一致してそのロック孔７６に落ち込んで挿入係止し、最後段の中間ブーム１５とトップブーム１６とが自動的にロックする（ステップ（９））。

この後、トップブーム１６のグリップピン５１を最後段の中間ブーム１５のグリップピン受け孔５５から引き抜き、グリップピン５１による係合を解除する（ステップ（１０））。

次に、上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０を縮小し、グリップピン５１を次のブーム１５の基端側のグリップピン受け孔５５に合わせると（ステップ（１１））、そのブーム１５の基端側のグリップピン受け孔５５にグリップピン５１が挿入され、自動的に係合する（ステップ（１２））。

そして、中間ブーム１５のロックピン６１を引き抜き、次の中間ブーム１４との係合を解除する（ステップ（１３））。

次に、ブーム伸縮駆動用シリンダユニット２０を伸長させることにより、シリンダチューブ２１の方を前進させ、中間ブーム１５と一緒に前進させる（ステップ（１４））。この最終段階で、中間ブーム１５のロックピン６１が、次段の中間ブーム１４のロック孔７６に一致することにより、そのロック孔７６に落ち込んで挿入係止し、最後段の中間ブーム１５とトップブーム１６とが自動的にロックする（ステップ（１５））。

これ以降も同様に、中間ブーム１３，１２の順で伸長させる。また、この伸長させた状態の多段式伸縮ブームを格納する場合は、以上の動作の逆操作を行わせることにより格納状態に収納できる。

また、ブーム１１〜１５の中間位置に設置したロック孔７６にロックピン６１を係合させるようにすれば、上記同様な手順で小さい割合で伸長させることができる（図１４に示すステップ（１）〜（５）を参照）。

なお、本実施形態では、上記ベースブーム１１と第２段目のブーム１２の上記ロックピン６１によるロック状態を解除する係脱装置は、ブーム伸縮駆動用シリンダユニットのチューブ２１の基端部に設置したが、上記ベースブーム１１の部材の方に設置するようにしてもよい。また、油圧シリンダユニットを使用した例であったが、適宜、空圧駆動方式のものを利用してもよい。さらに、各装置を上下左右に設置する位置関係はそれに限らない。そして、本発明は、前述した実施形態のものに限定されるものではなく、他の形態にも適用が可能である。

Claims

シリンダユニットを用いて多段伸縮式ブームを伸縮する、クレーンのブーム伸縮装置において、
基台に基端を支持されるベースブームと、このベースブーム及び互いに移動可能に装着される複数のブームを有した多段伸縮式ブームと、
上記ベースブームの基端側部位に一端を連結し、他端を上記ベースブームの先端側に向けて配置して、他端側部分を伸縮するようにしたブーム伸縮駆動用シリンダユニットと、
上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニットの先端側部分に設けられ、上記移動可能なブームを保持して移動させるグリップ部材と、
上記ブームに装着され、他のブームに形成されたロック係合部に着脱可能なロック部材と、
上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニットの先端側部分に設けられ、第３段目以降のブーム同士を連結する上記ロック部材によるロック状態を解除する第１係脱装置と、
上記ベースブームと第２段目のブームの、上記ロック部材によるロック状態を解除する第２係脱装置と、
を備える。
上記ブーム伸縮駆動用シリンダユニットの先端側部分に設けられ、上記第１係脱装置により上記ロック部材を解除したとき、上記グリップ部材の解除を阻止し、上記グリップ部材を解除したときは、上記第１係脱装置により上記ロック部材の解除を阻止するインターロック部材を備え、上記ロック部材及び上記グリップ部材が同時に解除しないインターロック機構を備える、請求項１のクレーンのブーム伸縮装置。
上記ロック部材を解除したとき、上記ロック部材により移動される第１のインターロック部材と、
上記グリップ部材を解除したとき、上記グリップ部材により移動される第２のインターロック部材と、を備え、
第１のインターロック部材の移動領域と第２のインターロック部材の移動領域が交差し、この交差領域には第１のインターロック部材と第２のインターロック部材のいずれか一方のみが位置し、第１のインターロック部材と第２のインターロック部材が互いに干渉し、上記交差領域に同時に入り込むことが阻止され、上記ロック部材及び上記グリップ部材が同時に解除しないインターロック機構を備える、請求項１のクレーンのブーム伸縮装置。
上記グリップ部材を操作する駆動装置、および上記第２係脱装置は油圧又は空気圧により駆動されるものであり、上記グリップ部材を操作する駆動装置の動きにより操作され、上記グリップ部材を解除したときに上記第２係脱装置を係脱駆動するシリンダユニットを駆動する油圧又は空気圧の供給回路を遮断する第１インターロック弁と、上記第２係脱装置を係脱駆動するシリンダユニットの動きにより操作され、ロック状態を解除したときに上記グリップ部材を操作する駆動装置を駆動する油圧又は空気圧の供給回路を遮断する第２インターロック弁と、を備えた、請求項１のクレーンのブーム伸縮装置。
伸縮移動可能なブームのトップブーム先端部にメンテナンス用開口を設けた、請求項１乃至請求項４のクレーンのブーム伸縮装置。