JPWO2017150706A1

JPWO2017150706A1 - 伸縮機構

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Publication number: JPWO2017150706A1
Application number: JP2018503418A
Authority: JP
Inventors: 直人川淵; 貴史川野
Original assignee: Tadano Ltd
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Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2018-12-27
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Abstract

伸縮機構は、伸縮シリンダと、ブーム間固定手段と、シリンダ・ブーム連結手段と、油圧供給部と、を備え、伸縮シリンダを伸縮させることにより、ベースブームを除く複数のブームを１段ずつ伸縮する。油圧供給部は、空圧源と、空圧源からの空気の送出先を切り替える切換弁と、切換弁から送出される第１の空気が流通する第１の空圧路と、切換弁から送出される第２の空気が流通する第２の空圧路と、第１の空気による空圧を油圧に変換して第１の油圧シリンダに供給する第１の空油圧変換部と、第２の空気による空圧を油圧に変換して第２の油圧シリンダに供給する第２の空油圧変換部と、を有する。空圧源及び切換弁は、伸縮シリンダの固定部側に配置され、第１の空油圧変換部及び第２の空油圧変換部は、伸縮シリンダの可動部側に配置される。

Description

本発明は、移動式クレーンの伸縮ブームを伸縮させる伸縮機構に関し、特に、伸縮ブームを構成するブームを１本の伸縮シリンダにより１段ずつ伸縮する伸縮機構に関する。

移動式クレーンの伸縮ブームの伸縮機構として、伸縮ブームを構成するブームを、伸縮ブームに内蔵された１本の伸縮シリンダ（油圧シリンダ）により１段ずつ伸縮する伸縮機構が実用化されている（以降、この伸縮機構を「１本シリンダ伸縮機構」と呼ぶ）。この１本シリンダ伸縮機構は、伸縮シリンダが１本であるため伸縮機構全体を軽量化でき、移動式クレーンの吊上げ性能を向上できるという利点を有している（例えば、特許文献１参照）。

１本シリンダ伸縮機構の特徴的な構成として、以下に説明する、ブーム間固定手段、固定ピン駆動手段、及びシリンダ・ブーム連結手段がある。

ブーム間固定手段は、隣接するブームの内側ブームにそれぞれ配置される。ブーム間固定手段は、内側ブームと外側ブームとを固定するための固定ピン（以下、「Ｂピン」という）を有する。ブーム間固定手段は、外側ブームの適所に設けられた固定穴に対してＢピンを進退することにより、隣接する内側ブームと外側ブーム（以下、「隣接ブーム対」と称する）を固定又は固定状態を解除する。１本シリンダ伸縮機構により伸長された後の伸縮ブームの伸長状態は、このブーム間固定手段により維持される。ブーム間固定手段は、１本シリンダ伸縮機構には必須の手段である。

固定ピン駆動手段は、伸縮シリンダの可動部分（以下、「伸縮シリンダ可動部」と称する）に配置される。固定ピン駆動手段は、目的とする隣接ブーム対（伸縮対象のブームを含むブーム対）において、内側ブームのＢピンに作用して、Ｂピンを進退させる。固定ピン駆動手段は、隣接ブーム対の状態を、固定状態から解除状態に、又は解除状態から固定状態に移行する際に用いられる。固定ピン駆動手段は、ブーム間固定手段と同様に、１本シリンダ伸縮機構には無くてはならないものである。固定ピン駆動手段（以下、「Ｂピン駆動手段」という）は、Ｂピンの進退駆動を行うＢピンシリンダを含む。Ｂピンシリンダは、伸縮シリンダ可動部の狭いスペースに配置されるにもかかわらず、比較的大きな出力を必要とすることから、油圧シリンダで構成される。

シリンダ・ブーム連結手段は、伸縮シリンダ可動部に配置される。シリンダ・ブーム連結手段は、伸縮シリンダ可動部と目的とするブーム（伸縮対象のブーム）とを連結するための連結ピン（以下、「Ｃピン」という）を有する。シリンダ・ブーム連結手段は、伸縮対象のブームの連結穴に対してＣピンを進退することにより、選択的に伸縮シリンダ可動部とブームとを連結又は連結状態を解除する。シリンダ・ブーム連結手段は、１本の伸縮シリンダで全てのブームを伸縮する１本シリンダ伸縮機構には無くてはならないものである。シリンダ・ブーム連結手段は、Ｃピンの進退駆動を行うＣピンシリンダ等のＣピン駆動手段を有する。伸縮シリンダ可動部の狭いスペースに配置されるにもかかわらず、比較的大きな出力を必要とすることから、Ｃピンシリンダにも油圧シリンダが使用される。

図１３は、１本シリンダ伸縮機構に用いられるＢピンシリンダ５とＣピンシリンダ７に油圧を供給するための従来の油圧回路（以下、「Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧回路」と称する）を示す図である。

１本シリンダ伸縮機構において、伸縮シリンダ可動部３には、Ｂピンシリンダ５、Ｃピンシリンダ７、及び電磁切換弁１、９が配置される。
Ｂピン４を駆動するＢピンシリンダ５は、単動型の油圧シリンダであって、シリンダ内に戻り用のばね２０を内蔵している。Ｂピンシリンダ５は、１本の油圧管路２２を介して行われる油圧供給により駆動される。
Ｃピン８を駆動するＣピンシリンダ７は、単動型の油圧シリンダである。Ｃピン８を付勢するばね２１が、Ｃピンシリンダ７の戻り用のばねとして機能する。Ｃピンシリンダ７は、１本の油圧管路２３を介して行われる油圧供給により駆動される。

伸縮シリンダ固定部側２４（伸縮ブーム基端部側又はクレーン旋回台側）から伸縮シリンダ可動部３への油圧供給は、伸縮シリンダ固定部側２４に配置されたホースリール２から繰り出し・巻き取られる１本の長尺の油圧ホース６を経由して行われる。

電磁切換弁１、９は、１本の油圧ホース６から供給される油圧を、Ｂピンシリンダ５用の油圧管路２２とＣピンシリンダ７用の油圧管路２３とに切り換えて供給する。具体的には、電磁切換弁１は、Ｂピンシリンダ５もしくはＣピンシリンダ７に供給した油圧を保持するかしないかを切り換える。電磁切換弁９は、油圧をＢピンシリンダ５に供給するか、Ｃピンシリンダ７に供給するかを切り換える。１本シリンダ伸縮機構の伸縮工程において、Ｂピンシリンダ５とＣピンシリンダ７とは順次駆動されることになる。

上述したＢ・Ｃピンシリンダ用油圧回路において、低温時に油圧作動油の粘度が高くなると、長尺の油圧ホース６を経由する際の圧力損失が大きくなり、Ｂピンシリンダ５又はＣピンシリンダ７の作動が遅くなる。そして、Ｂピン駆動手段又はＣピン駆動手段の作動遅れを招き、１本シリンダ伸縮機構が正常に作動しなくなる恐れがある。かかる課題に対して、油圧ホース６の内径を大きくすることにより、低温時の作動性を確保することができる。しかしながら、油圧ホース６の内径を大きくすると、ホースリール２のサイズも大きく、かつ、重くなるため、Ｂピンシリンダ５とＣピンシリンダ７のそれぞれに対して、油圧ホース６及びホースリール２を含む油圧供給系統を独立して設けることは好ましくない。このような理由で、従来のＢ・Ｃピンシリンダ用油圧回路には、伸縮シリンダ可動部３への油圧供給系統を１系統とし、伸縮シリンダ可動部３に設けられた電磁切換弁１、９により分岐する構成が採用されている。

特許第４７０９４３１号公報

しかしながら、上述したＢ・Ｃピンシリンダ用油圧回路を採用した伸縮機構において、伸縮シリンダ可動部３の電磁切換弁１、９が配置される場所は、伸縮ブーム内の奥深い位置であり、アクセス性が悪い。また、伸縮シリンダは長尺であり、最伸長時の伸縮シリンダ可動部３の位置は、伸縮シリンダ一端が軸支されている伸縮シリンダ固定部側２４から遠く離れた位置となる。そのため、従来の伸縮機構では、電磁切換弁１、９等が故障した際のメンテナンス作業が困難となっている。

本発明の目的は、伸縮ブームを伸縮させる１本シリンダ伸縮機構であって、低温時の作動性を確保できるとともに、メンテナンス性に優れる伸縮機構を提供することである。

本発明に係る伸縮機構は、
ベースブーム、中間ブーム及びトップブームを含む複数のブームがそれぞれ伸縮自在に嵌挿された伸縮ブームに内装されて前記ベースブームの基端部にその一端が軸支された一本の伸縮シリンダと、
固定ピン及び前記固定ピンを進退させる第１の油圧シリンダを有し、前記複数のブームのうちの隣接する２つを前記固定ピンにより固定するブーム間固定手段と、
連結ピン及び前記連結ピンを進退させる第２の油圧シリンダを有し、前記ベースブームを除く前記複数のブームのうちの伸縮させる特定ブームと前記伸縮シリンダとを前記連結ピンにより連結するシリンダ・ブーム連結手段と、
前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダに油圧を供給する油圧供給部と、を備え、
前記特定ブームと前記伸縮シリンダとが連結され、かつ前記特定ブームを含む前記隣接する２つのブームの固定状態が解除された状態で、前記伸縮シリンダを伸縮させることにより、前記ベースブームを除く前記複数のブームを１段ずつ伸縮する伸縮機構であって、
前記油圧供給部は、
空圧源と、
前記空圧源からの空気の送出先を切り替える切換弁と、
前記切換弁から送出される第１の空気が流通する第１の空圧路と、
前記切換弁から送出される第２の空気が流通する第２の空圧路と、
前記第１の空気による空圧を油圧に変換し、前記第１の油圧シリンダに供給する第１の空油圧変換部と、
前記第２の空気による空圧を油圧に変換して前記第２の油圧シリンダに供給する第２の空油圧変換部と、
を有し、
前記空圧源及び前記切換弁は、前記伸縮シリンダの固定部側に配置され、
前記第１の空油圧変換部及び前記第２の空油圧変換部は、前記伸縮シリンダの可動部側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、伸縮ブームを伸縮させる１本シリンダ伸縮機構であって、低温時の作動性を確保できるとともに、メンテナンス性に優れる伸縮機構が提供される。

第１の実施の形態に係る伸縮機構のＢ・Ｃピンシリンダ用油圧回路の一例を示す図である。第１の実施の形態のＢピン用ホースリール及びＣピン用ホースリールの一例を示す図である。第１の実施の形態に係る伸縮機構の全体構成を示す断面図である。図３のＡ-Ａ断面図である。図４のＢ-Ｂ矢視図である。第１の実施の形態に係る伸縮機構の制御ブロック及び油圧回路の一例を示す図である。伸縮関連情報表示手段による表示画面の一例を示す図である。ブーム基端位置検出手段の具体例を示すものであって、図３のＤ-Ｄ矢視図である。図４のＣ-Ｃ矢視図である。移動式クレーンの伸縮操作後の最終ブーム状態を示す外観図である。第２の実施の形態に係る伸縮機構のＢ・Ｃピンシリンダ用油圧回路の一例を示す図である。第２の実施の形態のＢピン用ホースリール及びＣピン用ホースリールの一例を示す図である。従来のＢ・Ｃピンシリンダ用油圧回路を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１を参照して、第１の実施の形態に係る伸縮機構のＢピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７用の油圧回路１０（以下、「Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧回路１０」と称する）の概要について説明する。伸縮機構は、移動式クレーン１５４の伸縮ブーム６０に搭載され、伸縮ブーム６０の各ブームを１段ずつ伸縮する。図１は、第１の実施の形態に係るＢ・Ｃピン用油圧回路１０の一例を示す図である。第１の実施の形態では、Ｂピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７が、それぞれ単動型の油圧シリンダで構成されている。

図１に示すように、Ｂ・Ｃピン用油圧回路１０は、ブーム間固定手段９０、シリンダ・ブーム連結手段８０、及びＢ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓを備える。

ブーム間固定手段９０は、Ｂピン４（固定ピン）及びＢピンシリンダ５（第１の油圧シリンダ）を有する。ブーム間固定手段９０は、複数のブーム６１〜６６（図３参照）のうちの内外に隣接する２つ（隣接ブーム対）をＢピン４により固定する。

Ｂピンシリンダ５は、伸縮シリンダ可動部３に配置される。Ｂピンシリンダ５は、隣接ブーム対のうちの内側ブームに配置されたＢピン４に作用して、Ｂピン４を進退させるＢピン駆動手段である。Ｂピンシリンダ５は、ロッド側にばね１４が内蔵されて縮小側に付勢されている単動型の油圧シリンダである。Ｂピン４は、ばね１３により固定側に付勢されている。Ｂピンシリンダ５とＢピン４とは、Ｂピン駆動レバー９２によって関連付けられている。Ｂピンシリンダ５に対して１本の油圧管路１５を経由して油圧が供給されると、Ｂピンシリンダ５が伸長することで、Ｂピン４は解除側に駆動される。一方、油圧管路１５への油圧供給が遮断されると、Ｂピンシリンダ５は、ばね１４の付勢力により縮小し、Ｂピン４は、ばね１３の付勢力により固定側に駆動される。

シリンダ・ブーム連結手段８０は、Ｃピン８（連結ピン）及びＣピンシリンダ７（第２の油圧シリンダ）を有する。シリンダ・ブーム連結手段８０は、複数のブーム６１〜６６（図３参照）のうちの伸縮させる特定ブームと伸縮シリンダ７１（図３参照）をＣピン８により選択的に連結する。

Ｃピンシリンダ７は、伸縮シリンダ可動部３に配置される。Ｃピンシリンダ７は、伸縮させる特定ブームの連結穴に対してＣピン８を進退させるＣピン駆動手段である。Ｃピンシリンダ７は、単動型の油圧シリンダである。Ｃピン８は、ばね１１により連結側に付勢されている。Ｃピンシリンダ７とＣピン８とはＣピン駆動レバー８２によって関連付けられている。Ｃピンシリンダ７に対して１本の油圧管路１２を経由して油圧が供給されると、Ｃピンシリンダ７が伸長することで、Ｃピン８は解除側に駆動される。一方、油圧管路１２への油圧供給が遮断されると、ばね１１の付勢力によりＣピンシリンダは縮小し、Ｃピン８は連結側に駆動される。すなわち、ばね１１は、Ｃピンシリンダ７の戻り用のばねとして機能する。

Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓは、空圧供給・排気装置３５、第１の空圧路２０Ａ、第２の空圧路２０Ｂ、第１の空油圧変換部１８、及び第２の空油圧変換部１６を有する。

第１の空油圧変換部１８は、伸縮シリンダ可動部３に配置される。第１の空油圧変換部１８は、第１の空圧路２０Ａからの空圧を油圧に変換してＢピンシリンダ５に供給するＢピン用のエア・オーバー・ハイドロリック・ブースターである（以下、「Ｂピン用ＡＯＨブースター１８」と称する）。Ｂピン用ＡＯＨブースター１８の油圧ポート１９には、Ｂピンシリンダ５に油圧を供給する油圧管路１５が接続されている。

第２の空油圧変換部１６は、伸縮シリンダ可動部３に配置される。第２の空油圧変換部１６は、第２の空圧路２０Ｂからの空圧を油圧に変換してＣピンシリンダ７に供給するＣピン用のエア・オーバー・ハイドロリック・ブースターである（以下、「Ｃピン用ＡＯＨブースター１６」と称する）。Ｃピン用ＡＯＨブースター１６の油圧ポート１７には、Ｃピンシリンダ７に油圧を供給する油圧管路１２が接続されている。

Ｂピン用ＡＯＨブースター１８及びＣピン用ＡＯＨブースター１６は、面積差のあるピストン部により低圧の空圧を高圧の油圧に変換する。Ｂピン用ＡＯＨブースター１８及びＣピン用ＡＯＨブースター１６の構造と機能は既知であるので、詳細な説明は省略する。

このように、Ｃピンシリンダ７とＢピンシリンダ５には、それぞれ専用のＣピン用ＡＯＨブースター１６とＢピン用ＡＯＨブースター１８がそれぞれ独立して接続されている。Ｃピン用ＡＯＨブースター１６及びＢピン用ＡＯＨブースター１８には、個別に空圧が供給されるので、伸縮シリンダ可動部３に電磁切換弁が配置されていなくても、順次両シリンダ５、７を駆動することができる。

第１の空圧路２０Ａは、Ｂピン用ホースリール４８、Ｂピン用空圧ホース４６、及びＢピン用空圧管路４４を有する。
Ｂピン用ホースリール４８は、伸縮シリンダ７１（図３参照）の固定部側（例えば、クレーン旋回台）に配置される。Ｂピン用ホースリール４８は、Ｂピン用ドラム３４を内蔵している。Ｂピン用ドラム３４には、Ｂピン用空圧ホース４６が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。Ｂピン用空圧ホース４６は、Ｂピン用ＡＯＨブースター１８の空圧ポート４７に接続されている。Ｂピン用空圧管路４４は、Ｂピン用ドラム３４の入口ポート４５と第３電磁切換弁３９の一方の出口ポート４３を接続する。

第２の空圧路２０Ｂは、Ｃピン用ホースリール３０、Ｃピン用空圧ホース３２、及びＣピン用空圧管路４１を有する。
Ｃピン用ホースリール３０は、伸縮シリンダ７１（図３参照）の固定部側（例えば、クレーン旋回台）に配置される。Ｃピン用ホースリール３０は、Ｃピン用ドラム３１を内蔵している。Ｃピン用ドラム３１には、Ｃピン用空圧ホース３２が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。Ｃピン用空圧ホース３２は、Ｃピン用ＡＯＨブースター１６の空圧ポート３３に接続されている。Ｃピン用空圧管路４１は、Ｃピン用ドラム３１の入口ポート４２と第３電磁切換弁３９の他方の出口ポート４０を接続する。

空圧供給・排気装置３５は、空圧源３６、第１電磁切換弁３７、第２電磁切換弁３８、及び第３電磁切換弁３９を有する。空圧源３６、第１電磁切換弁３７、第２電磁切換弁３８、及び第３電磁切換弁３９は、それぞれ直列に接続されている。

空圧源３６は、例えば、エアコンプレッサ、エアドライヤ、エアタンクである。これらの構成は既知であるので、詳細な説明は省略する。なお、空圧源３６として、伸縮機構専用の空圧源を設けてもよいし、移動式クレーンの車両ブレーキに使用されている空圧源を利用するようにしてもよい。

第１電磁切換弁３７は、３ポート２位置切換弁であって、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓに空圧を供給するか、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓ内を排気するかを選択する。
第２電磁切換弁３８は、２ポート２位置切換弁であって、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓに空圧を供給するか、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓ内の空圧を保持するかを選択する。
第３電磁切換弁３９は、３ポート２位置切換弁であって、Ｃピン用ＡＯＨブースター１６（第２の空圧路２０Ｂ）とＢピン用ＡＯＨブースター１８（第１の空圧路２０Ａ）に対し、どちらへ供給するかを選択する。
これらの電磁切換弁３７、３８、３９の動作を制御することにより、Ｂピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７に油圧が供給される。

第３電磁切換弁３９の一方の出口ポート４０は、Ｃピン用空圧管路４１を介してＣピン用ドラム３１の入口ポート４２に接続されている。一方、第３電磁切換弁３９の他方の出口ポート４３は、Ｂピン用空圧管路４４を介してＢピン用ドラム３４の入口ポート４５に接続されている。

以上のように、第１の実施の形態では、従来、伸縮シリンダ可動部３に配置されていた電磁切換弁３７〜３９が、伸縮シリンダ７１の固定部側に移設されている。
伸縮シリンダ可動部３に比べ、伸縮シリンダ固定部側は、旋回台に近く低い位置であり、周りを取り囲む障害物も少ない。第１の実施の形態では、伸縮シリンダ７１の固定部側に電磁切換弁３７〜３９が配置されているので、電磁切換弁３７〜３９が故障した際に容易にアクセスすることができ、メンテナンス性が向上する。

図２を参照して、第１の実施の形態のＢピン用ホースリール４８及びＣピン用ホースリール３０の構成について説明する。図２は、Ｂピン用ホースリール４８及びＣピン用ホースリール３０の一例を示す図である。図２では、Ｂピン用ホースリール４８及びＣピン用ホースリール３０は、同一のリール部材５２（以下、「ホースリール５２」と称する）で形成されている。

ホースリール５２の支持軸５０には、同軸上に、Ｃピン用ドラム３１とＢピン用ドラム３４とが回転自在に配置されている。Ｃピン用ドラム３１とＢピン用ドラム３４とは一体に形成されてもよいし、それぞれ別個に独立して回転する構成であってもよい。
Ｃピン用ドラム３１には、Ｃピン用空圧ホース３２が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。Ｂピン用ドラム３４には、Ｂピン用空圧ホース４６が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。

ホースリール５２は、ホースリール５２を旋回台に取り付けるボルト穴が設けられた板状の取付部５１を有する。支持軸５０の一端は、取付部５１に固定されている。Ｃピン用ドラム３１とＢピン用ドラム３４の内部には、Ｃピン用空圧ホース３２とＢピン用空圧ホース４６とを巻き取り側に付勢する、つるまきばね等の公知の付勢手段が内蔵されている。

伸長工程においては、伸縮シリンダ７１（図３参照）の伸長に伴いホースリール５２からＣピン用空圧ホース３２及びＢピン用空圧ホース４６が繰り出される。縮小工程においては、付勢手段の付勢力により、Ｃピン用空圧ホース３２及びＢピン用空圧ホース４６はホースリール５２に巻き取られる。

このように、第１の実施の形態のホースリール５２では、同軸上に２個のドラム３１、３４が回転自在に配置されているので、ホースリール５２全体をコンパクトに構成することができる。

図３を参照して、第１の実施の形態の伸縮機構の全体構成について説明する。図３は、第１の実施の形態に係る伸縮機構の全体構成を示す断面図である。図３では、６段伸縮ブーム６０に搭載された伸縮機構の全縮小状態の基端部を、伸縮シリンダ７１の長手方向に沿った断面で示している。

図３に示すように、伸縮ブーム６０は、ベースブーム６１内に、中間ブーム６２〜６５（外側から順に、セカンドブーム６２、サードブーム６３、フォースブーム６４、フィフスブーム６５）、及びトップブーム６６がそれぞれ伸縮自在に嵌め合わされて構成されている。

伸縮シリンダ７１は、シリンダチューブ７２、シリンダチューブロッド側端部７３、ロッド７４、及びロッド端部７５を有する。伸縮シリンダ７１は、伸縮ブーム６０に内装される。伸縮シリンダロッド端部７５は、ベースブーム６１の基端部６１ａにピン６７によって軸支されている。また、伸縮ブーム６０（ベースブーム６１）は、旋回台７６にピン７７によって起伏自在に軸支されている。シリンダチューブ７２は、伸縮シリンダ可動部３を構成する。シリンダチューブ７２には、Ｃピン用ＡＯＨブースター１６、Ｂピン用ＡＯＨブースター１８が配置されている。

旋回台７６にはホースリール５２が配置されており、Ｃピン用空圧ホース３２とＢピン用空圧ホース４６とが繰り出し・巻き取り可能とされている。Ｃピン用空圧ホース３２とＢピン用空圧ホース４６とは、ホースガイド７８、７９を介して、シリンダチューブ７２（伸縮シリンダ可動部３）に配置されたＣピン用ＡＯＨブースター１６とＢピン用ＡＯＨブースター１８とにそれぞれ接続されている。

このように、第１の実施の形態の伸縮機構は、ベースブーム６１、中間ブーム６２〜６５及びトップブーム６６を含む複数のブームがそれぞれ伸縮自在に嵌挿された伸縮ブーム６０に内装されてベースブーム６１の基端部にその一端が軸支された一本の伸縮シリンダ７１を備える。

図４を参照して、伸縮機構におけるシリンダ・ブーム連結手段８０について説明する。図４は、図３のＡ-Ａ断面図である。図４は、シリンダ・ブーム連結手段８０がトップブーム基端部６６ａに設けられた連結穴６６ｂに位置する場合について示している。なお、図３に示すように、セカンドブーム基端部６２ａ、サードブーム基端部６３ａ、フォースブ４ーム基端部６４ａ、フィフスブーム基端部６５ａにも、トップブーム基端部６６ａと同様に、それぞれ連結穴６２ｂ、６３ｂ、６４ｂ、６５ｂ（隠れ線）が設けられている。

図４に示すように、シリンダ・ブーム連結手段８０は、Ｃピンシリンダ７、Ｃピン８、及びＣピン駆動レバー８２等を有する。

Ｃピンシリンダ７は、シリンダチューブロッド側端部７３に配置される。Ｃピン８は、Ｃピン駆動レバー８２を介してＣピンシリンダ７に接続される。Ｃピン８は、シリンダチューブロッド側端部７３を構成するトラニオン部材８３のＣピン収納穴８１に摺動可能に組み付けられており、ブーム基端部６２ａ〜６６ａに配置された連結穴６２ｂ〜６６ｂ（図４では、トップブーム基端部６６ａに配置された連結穴６６ｂ）に対して挿抜可能となっている。

Ｃピン８とＣピン駆動レバー８２は左右に一対配置されている。Ｃピン駆動レバー８２は、トラニオン部材８３の上方に一体構成されたサポート（図示略）にピン８４により軸支され、搖動可能となっている。Ｃピン駆動レバー８２の一端はＣピン８に枢着され、他端はＣピンシリンダ７のロッド側７ａ及びシリンダ側端部７ｂに枢着されている。Ｃピン駆動レバー８２は、引っ張りコイルばね８５によって連結されている。図４に示すように、Ｃピン８は、引っ張りコイルばね８５によってＣピン駆動レバー８２を介して連結側に付勢されている。

図４、５を参照して、伸縮機構におけるブーム間固定手段９０について説明する。図４は、図３のＡ-Ａ断面図である。図５は、図４のＢ-Ｂ矢視図である。図４、図５では、トップブーム６６とフィフスブーム６５との固定部分におけるブーム間固定手段９０を示している。

図４、図５に示すように、ブーム間固定手段９０は、Ｂピン駆動手段９１及びＢピン６６ｄ等を有する。

Ｂピン６６ｄは、トップブーム６６とフィフスブーム６５を固定するための固定ピンであり、左右に一対配置されている。なお、セカンドブーム基端部６２ａ、サードブーム基端部６３ａ、フォースブーム基端部６４ａ、フィフスブーム基端部６５ａにも同様に、それぞれセカンドブームのＢピン６２ｄ、サードブームのＢピン６３ｄ、フォースブームのＢピン６４ｄ、フィフスブームのＢピン６５ｄが左右に一対配置されている（図３参照）。

フィフスブーム６５は、側面に、Ｂピン６６ｄが挿通される固定穴８６を有する。固定穴８６は、トップブーム６６の伸長長さに応じて、長さ方向に沿って複数設けられている。固定穴の配置に関しては、他のブーム（ベースブーム６１、セカンドブーム６２、サードブーム６３、フォースブーム６４）においてもほぼ同様の構成である。

なお、伸縮機構の全体構成の説明では、それぞれのブームに対応したＢピンを６２ｄ〜６６ｄとして説明するが、図１で説明したＢピン４と同じである。すなわち、図１では、Ｂ・Ｃピン用油圧回路１０の概要を説明する趣旨からブーム１段分のＢピンだけを図示している。

Ｂピン６６ｄは、トップブーム基端部６６ａのＢピン収納部材６６ｅに摺動可能に組み付けられており、フィフスブーム６５の側面に設けられた固定穴８６に対して挿抜可能となっている。Ｂピン６６ｄは、Ｂピン６６ｄの外周部に配置された圧縮コイルばね８９によって固定側に付勢されている。Ｂピン６６ｄは、内端に連結部材８７を有する。連結部材８７は、一部が開口した箱型形状をしており、Ｂピン駆動手段９１のローラー９３を介してＢピン駆動レバー９２と連結可能となっている。

Ｂピン駆動手段９１は、Ｂピンシリンダ５、Ｂピン駆動レバー９２、ローラー９３を有する。

Ｂピン駆動レバー９２は、シリンダチューブロッド側端部７３（伸縮シリンダ可動部３）に設けられたサポート９４に搖動自在に軸支されて、左右一対配置されている。Ｂピン駆動レバー９２の一端にはローラー９３が回転自在に軸支されており、他端にはＢピンシリンダ５のロッド側端部５ａ及びシリンダ側端部５ｂがそれぞれ枢着されている。図５では、ローラー９３が連結部材８７にはまり込んでおり、トップブーム６６のＢピン６６ｄとＢピン駆動手段９１が連結した状態となっている。

Ｂピン駆動手段９１は、その全体が図３に示すシリンダチューブロッド側端部７３と一体構造となっている。そのため、Ｂピン駆動手段９１は、伸縮シリンダ７１の伸縮動作により、各ブームの基端部６２ａ〜６６ａに配置されたＢピン６２ｄ〜６６ｄのうちの任意のＢピンの連結部材８７内にローラー９３を位置させ、そのＢピンを駆動することができる。Ｂピン６２ｄ〜６６ｄの内端部に設けられた連結部材８７は、一部が開口した箱型形状をしているため、伸縮シリンダ７１の伸縮動作時には、Ｂピン駆動レバー９２は、駆動対象でないＢピンの連結部材８７の開口部分を通過していく。

図６を参照して、伸縮ブーム６０の伸縮動作について説明する。図６は、第１の実施の形態の伸縮機構の制御ブロック及び油圧回路の一例を示す図である。

図６に示すように、伸縮機構は、伸縮機構操作手段１００、伸縮状態検出手段１１０、コントローラ１０４、及び油圧供給手段１４１を備える。

伸縮機構操作手段１００は、伸縮操作レバー１０１、最終ブーム状態入力手段１０２、及び伸縮関連情報表示手段１０３を有する。伸縮機構操作手段１００は、例えば、クレーン運転室１１５内に配置されている。

伸縮操作レバー１０１は、伸縮操作のレバー操作方向と操作量を電気信号に変換しコントローラ１０４に出力する。最終ブーム状態入力手段１０２は、伸縮ブーム６０を伸縮させるにあたり、伸縮操作後の目的とする伸長状態（最終ブーム状態）を入力する。最終ブーム状態入力手段１０２は、後述する伸縮関連情報表示手段１０３と一体となって操作される。最終ブーム状態入力手段１０２の操作信号は、コントローラ１０４に出力される。伸縮関連情報表示手段１０３は、伸縮機構の操作に関する情報を、コントローラ１０４からの表示制御信号に基づいてグラフィック表示する。

図７に、伸縮関連情報表示手段１０３による表示画面の一例を示す。表示画面の表示内容は、切換可能となっている。表示画面には、伸縮ブーム６０を伸縮させる際のブーム条件が表示される。ブーム条件は、伸縮ブーム６０の伸長後のブーム状態を示し、伸縮ブーム６０の伸長長さ１０５と各段ブームの伸長割合１０６とが関連付けられている。表示画面には、複数のブーム条件が表示されており、最終ブーム状態入力手段１０２の送り・戻りキーを操作して箱型カーソル１０７を上下に移動させることにより、所望のブーム条件を選択できるようになっている。例えば、箱型カーソル１０７を目的とするブーム条件の行へ移動させたのち、最終ブーム状態入力手段１０２のセットキーを操作することにより、コントローラ１０４にブーム条件が入力される。図７では、選択されたブーム条件が、丸印１０８により表示されている。

伸縮状態検出手段１１０は、以下の具体的な検出手段を有する。すなわち、伸縮状態検出手段１１０は、ブーム基端位置検出手段１１１、シリンダ長さ検出手段１１２、Ｃピン状態検出手段１１３、及びＢピン状態検出手段１１４を有する。

ブーム基端位置検出手段１１１は、シリンダ・ブーム連結手段８０がどのブームの基端に位置しているかを検出し、検出信号をコントローラ１０４に出力する。
シリンダ長さ検出手段１１２は、伸縮シリンダ７１のシリンダ長さを検出し、検出信号をコントローラ１０４に出力する。コントローラ１０４は、シリンダ長さ検出手段１１２の検出値に基づき、ブーム間固定手段９０の固定穴の位置に対応して設定されている仕様伸縮長さを読み出し、その仕様伸縮長さをブーム伸縮工程における伸縮長さとする。
Ｃピン状態検出手段１１３は、シリンダ・ブーム連結手段８０により駆動されるＣピン８の状態を検出し、検出信号をコントローラ１０４に出力する。
Ｂピン状態検出手段１１４は、Ｂピン駆動手段９１により駆動されるＢピン６２ｄ〜６６ｄの状態を検出し、検出信号をコントローラ１０４に出力する。

図８に、ブーム基端位置検出手段１１１の具体例を示す。図８は、図３のＤ-Ｄ矢視図である。図８に示す例では、ブーム基端位置検出手段１１１は、近接スイッチ１２０〜１２４で構成されている。

近接スイッチ１２０〜１２４は、サポート１２５、１２６を介して伸縮シリンダ７１のシリンダチューブロッド側端部７３（トラニオン部材８３）に取り付けられている。トップブーム基端部６６ａには、近接スイッチ１２０と対応する位置に検出片６６ｆが取り付けられている。図８は、近接スイッチ１２０がトップブーム基端部６６ａの検出片６６ｆを検出した状態を表している。

同様に、他のブームの基端部６５ａ〜６２ａには、それぞれ近接スイッチ１２１〜１２４に対応する位置に検出片６２ｆ〜６５ｆが設けられている。近接スイッチ１２０〜１２４のうちのいずれが検出片６２ｆ〜６６ｆを検出しているかにより、シリンダ・ブーム連結手段８０のＣピン８が、どのブームの連結穴と連結しているかを判断することができる。

シリンダ長さ検出手段１１２は、例えば、伸縮シリンダ７１の固定部側となるベースブーム基端部６１ａに取り付けられた長さ検出器１３０で構成される（図３参照）。長さ検出器１３０から引き出されたコードは、伸縮シリンダ７１のシリンダチューブロッド側端部７３のサポートに連結されている。伸縮シリンダ７１の伸縮動作に伴い、長さ検出器１３０からコードが出し入れされるようになっており、コードの引出量により伸縮シリンダ７１のシリンダ長さが検出されるようになっている。

図９に、Ｃピン状態検出手段１１３の具体例を示す。図９は、図４のＣ-Ｃ矢視図である。図９に示す例では、Ｃピン状態検出手段１１３は、近接スイッチ１３４、１３５で構成されている。

近接スイッチ１３４、１３５は、Ｃピンシリンダ７のシリンダ部に取り付けられている。Ｃピンシリンダ７のロッド部には、コ字状の検出片１３６が取り付けられている。シリンダ・ブーム連結手段８０のＣピン８がトップブーム６６の連結穴６６ｂから抜け出たシリンダ・ブーム連結解除状態（図４参照）では、一方の近接スイッチ１３４が検出片１３６を検出する。Ｃピンシリンダ７の伸長状態保持が解除され、引っ張りコイルばね８５（図４参照）の付勢力によりＣピン８の先端部が連結穴６６ｂに挿入されると、他方の近接スイッチ１３５が検出片１３６を検出する。

図５に、Ｂピン状態検出手段１１４の具体例を示す。図５に示す例では、Ｂピン状態検出手段１１４は、近接スイッチ１３７、１３８で構成されている。

近接スイッチ１３７、１３８は、Ｂピンシリンダ５のシリンダ部に取り付けられている。Ｂピンシリンダ５のロッド部には、コ字状の検出片１３９が取り付けられている。図５に示すように、トップブーム基端部６６ａのＢピン６６ｄの先端部１４０がフィフスブーム６５の固定穴８６から抜け出たブーム間固定解除状態では、一方の近接スイッチ１３８が検出片１３９を検出する。Ｂピンシリンダ５の伸長状態維持が解除され、Ｂピンシリンダ５が内蔵するばね１４（図１参照）の付勢力により縮小すると、圧縮コイルばね８９の付勢力によりＢピン６６ｄの先端部１４０が固定穴８６に挿入されると、他方の近接スイッチ１３７が検出片１３９を検出する。

図６は、伸縮シリンダ用油圧供給部１５３の具体的な油圧回路とその他の構成との関係を示している。図６に示すように、油圧供給手段１４１は、伸縮シリンダ７１へ油圧を供給する伸縮シリンダ用油圧供給部１５３と、シリンダ・ブーム連結手段８０のＣピンシリンダ７及びＢピン駆動手段９１のＢピンシリンダ５へ油圧を供給するＢ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓを有する。伸縮シリンダ用油圧供給部１５３とＢ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓは、コントローラ１０４からの制御信号に基づいて、伸縮シリンダ７１、Ｃピンシリンダ７、及びＢピンシリンダ５に油圧を供給しそれらを駆動する。

Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓの詳細は、図１に示して既に説明したとおりであるので、ここでは、伸縮シリンダ用油圧供給部１５３の構成を説明する。

伸縮シリンダ油圧供給部１５３は、カウンタバランス弁１４２、パイロット式切換弁１４３、電磁比例弁１４４、１４５、フロコン弁１４６を有する。

パイロット式切換弁１４３のポンプポートには、フロコン弁１４６を介して油圧源Ｐが接続されている。また、パイロット式切換弁１４３のタンクポートにはタンクＴが接続されている。
電磁比例弁１４４、１４５は、コントローラ１０４からの制御信号により比例制御される。電磁比例弁１４４、１４５の出力パイロット圧により、パイロット式切換弁１４３が切換るようになっている。

パイロット式切換弁１４３の第１出口ポート１４７と伸縮シリンダ７１の伸長側油室１４８とは、カウンタバランス弁１４２を介して油圧管路１５１により連絡されている。また、パイロット式切換弁１４３の第２出口ポート１４９と伸縮シリンダ７１の縮小側油室１５０とは、油圧管路１５２により連絡されている。

本実施の形態の伸縮機構の動作について、図１〜図６を参照して、６段伸縮ブーム６０の全縮小状態（図３参照）から、トップブーム６６とフィフスブーム６５とを伸長した状態（図１０参照）に至る間の伸縮機構の伸長動作を例に挙げて説明する。

伸長動作開始時には、図３に示すように、伸縮ブーム６０は全縮小状態にある。このとき、シリンダ・ブーム連結手段８０は、トップブーム６６の基端部６６ａと連結状態にある。隣接ブーム対は、全てブーム間固定手段９０により固定されている。また、Ｂピン駆動手段９１は、トップブーム６６のＢピン６６ｄと連結した状態となっている。

まず、作業者は、最終ブーム状態入力手段１０２の送り・戻りキーを操作することにより、伸縮関連情報表示手段１０３の表示画面上でブーム条件を選択する。作業者が、トップブーム（６段目）が９３％伸長し、フィフスブーム（５段目）が９３％伸長するＮｏ．５のブーム条件（図７参照）を選択し、最終ブーム状態入力手段１０２のセットキーを操作すると、選択したブーム条件がコントローラ１０４に出力され、記憶される。

次に、作業者が、伸縮操作レバー１０１を伸長側に操作し、その操作状態を維持すると、コントローラ１０４は伸縮機構を自動制御することで下記の工程を１サイクルとして繰り返し、設定したＮｏ．５のブーム条件となるまで伸長動作を続ける。具体的には、１サイクルにおいて、ブーム間固定解除工程、ブーム伸縮工程（ここでは、ブーム伸長工程）、ブーム間固定工程、シリンダ・ブーム連結解除工程、伸縮シリンダ縮小工程、シリンダ・ブーム連結工程が順に行われる。なお、作業者が、伸縮動作途中に伸縮操作レバー１０１を中立位置に戻すと、コントローラ１０４は伸縮機構の動作をその時点で停止させる。

（ブーム間固定解除工程）
ブーム間固定解除工程において、コントローラ１０４は、作業者による伸縮操作レバー１０１の操作に基づいて、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓ（空圧供給・排気装置３５）に対して、トップブーム６６のＢピン６６ｄをフィフスブーム６５から抜くこと（Ｂピンシリンダ５を伸長させること）を指示する制御信号を出力する。具体的には、コントローラ１０４は、第１電磁切換弁３７への通電をＯＮ、第２電磁切換弁３８への通電をＯＦＦ，第３電磁切換弁３９への通電をＯＮにする制御信号を出力する。

これにより、空圧源３６の空圧は、第１電磁切換弁３７、第２電磁切換弁３８、第３電磁切換弁３９を通って第１の空圧路２０Ａに供給され、さらにＢピン用ＡＯＨブースター１８に供給される。供給された空圧は、Ｂピン用ＡＯＨブースター１８により油圧に変換される。変換された油圧は、油圧管路１５を通ってＢピンシリンダ５に供給される。これにより、Ｂピンシリンダ５は、内蔵するばね１４を縮めながら伸長側に駆動され、Ｂピン４を解除側に退行させる。

図５では、Ｂピンシリンダ５が伸長することでＢピン駆動レバー９２が解除側に動かされ、トップブーム６６のＢピン６６ｄが圧縮コイルばね８９の付勢力に抗って退行し、固定穴８６から抜かれた状態となっている。コントローラ１０４は、Ｂピン状態検出手段１１４である近接スイッチ１３８からの検出信号に基づいて、ブーム間の固定解除が完了したことを認識する。

コントローラ１０４は、第１電磁切換弁３７への通電をＯＦＦ、第２電磁切換弁３８への通電をＯＮ、第３電磁切換弁３９への通電をＯＮする制御信号を出力する。これにより、第２電磁切換弁３８からＢピン用ＡＯＨブースター１８までの第２空圧路２０Ａには空圧が保持されたままとなる。Ｂピンシリンダ５は、伸長状態を維持し、Ｂピン６６ｄは引き抜かれた状態で維持される。
このようにして、トップブーム基端部６６ａとフィフスブーム６５との固定状態が解除される。ブーム間固定解除工程が終了すると、次のブーム伸長工程に移行する。

伸縮シリンダ固定部側（例えば、クレーン旋回台７６）に配置された空圧源３６からＢピン用ＡＯＨブースター１８までは非常に長い管路であるが、作動流体が空圧であるので温度低下による粘性変化の影響をほとんど受けない。また、Ｂピン用ＡＯＨブースター１８からＢピンシリンダ５までの油圧管路１５は非常に短いので、温度低下による粘性変化の影響をほとんど受けることがない。結果として、ブーム間固定解除工程において、非常に良い応答性が得られる。

（ブーム伸長工程）
ブーム伸長工程において、コントローラ１０４は、伸縮シリンダ油圧供給部１５３に対して、伸縮シリンダ７１を伸長させることを指示する制御信号を出力する。具体的には、コントローラ１０４は、パイロット式切換弁１４３に伸縮操作レバー１０１の操作量に比例したパイロット圧が加わるように、電磁比例弁１４５に制御信号を出力する。パイロット式切換弁１４３に油圧源Ｐが接続され、油圧源Ｐからの油圧が油圧管路１５１、カウンタバランス弁１４２を経由して伸縮シリンダ７１の伸長側油室１４８に送り込まれる。これにより、伸縮シリンダ７１は伸長し、トップブーム６６を伸長させる。

このブーム伸長工程において、コントローラ１０４は、シリンダ長さ検出手段１１２からの検出信号に基づいて、Ｂピン駆動手段９１に連結されているトップブーム６６のＢピン６６ｄがフィフスブーム６５の目的とする固定穴から所定の距離離れた伸長時減速開始点まで接近したか判断する。コントローラ１０４は、Ｂピン６６ｄが減速開始点まで接近したと判断すると、伸縮シリンダ油圧供給部１５３に対して、伸縮シリンダ減速信号を出力する。

具体的には、ブーム伸長工程において、シリンダ長さ検出手段１１２は、伸縮シリンダ７１の長さを示す検出信号をコントローラ１０４に送り続ける。コントローラ１０４は、Ｂピン６６ｄが減速開始点に到達したことを検知すると、電磁比例弁１４５への出力信号値を減少させ始める。すると、電磁比例弁１４５からパイロット式切換弁１４３に加えられるパイロット圧が低下し、パイロット式切換弁１４３のスプールが戻される。第１出口ポート１４７の開口面積が減少することで、作動油の通過流量が減少する。それにより、伸縮シリンダ７１の伸長速度が低下する。そして、コントローラ１０４は、トップブーム６６のＢピン６６ｄが目的とする固定穴の位置に達したと判断すると、伸縮シリンダ７１の伸長動作を停止させる。ブーム伸長工程が終了すると、次のブーム間固定工程に移行する。

（ブーム間固定工程）
ブーム間固定工程において、コントローラ１０４は、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部１０に対して、トップブーム６６のＢピン６６ｄをフィフスブーム６５に挿入すること（Ｂピンシリンダ５を縮小させること）を指示する制御信号を出力する。具体的には、コントローラ１０４は、空圧供給・排気装置３５の第１電磁切換弁３７への通電をＯＦＦ、第２電磁切換弁３８への通電をＯＦＦ、第３電磁切換弁３９への通電をＯＮに切り換える制御信号を出力する。

これにより、第２電磁切換弁３８とＢピン用ＡＯＨブースター１８の間に保持されていた空圧は第１電磁切換弁３７の空圧解放ポートを経て大気解放される。また、Ｂピンシリンダ５の油室に供給されていた作動油は、油圧管路１５を経由してＢピン用ＡＯＨブースター１８に戻る。Ｂピンシリンダ５は内蔵するばね１４の付勢力により縮小し、Ｂピン４はばね１３の付勢力により固定側に動く。

図５で動作を説明すると、Ｂピンシリンダ５の縮小に伴い、Ｂピン駆動レバー９２が搖動し、ローラー９３を介してＢピン６６ｄを固定側に動かす。トップブーム６６のＢピン６６ｄがフィフスブーム６５の固定穴８６に入ることで、トップブーム基端部６６ａはフィフスブーム６５に固定される。コントローラ１０４は、近接スイッチ１３７からの検出信号に基づいて、ブーム間が固定されたことを認識する。
このようにして、トップブーム基端部６６ａとフィフスブーム６５との固定が行われる。ブーム間固定工程が終了すると、次のシリンダ・ブーム連結解除工程に移行する。

このブーム間固定工程においても、第１電磁切換弁３７とＢピン用ＡＯＨブースター１８との空圧管路は非常に長いのであるが、作動流体が空圧であるので低温時の作動遅れは油圧に対して圧倒的に少ない。また、Ｂピン用ＡＯＨブースター１８とＢピンシリンダ５との油圧管路１５は非常に短いため、その作動遅れは問題とならない。結果として、ブーム間固定工程においても、非常に良い応答性が得られる。

（シリンダ・ブーム連結解除工程）
さらに、伸縮操作レバー１０１の伸長側への操作が継続されると、シリンダ・ブーム連結解除工程が実行される。コントローラ１０４は、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓに対して、Ｃピン８とトップブーム６６との連結状態の解除を指示する制御信号を出力する。具体的には、コントローラ１０４は、空圧供給・排気装置３５の第１電磁切換弁３７への通電をＯＮ、第２電磁切換弁３８への通電をＯＦＦ、第３電磁切換弁３９への通電をＯＦＦに切り換える制御信号を出力する。

これにより、空圧源３６の空圧は、第１電磁切換弁３７、第２電磁切換弁３８、第３電磁切換弁３９を通って第２の空圧路２０Ｂに供給され、さらにＣピン用ＡＯＨブースター１６に供給される。供給された空圧は、Ｃピン用ＡＯＨブースター１６により油圧に変換される。変換された油圧は、油圧管路１２を通ってＣピンシリンダ７に供給される。これにより、Ｃピンシリンダ７は、引っ張りコイルばね８５を縮めながら伸長側に駆動され、Ｃピン８を解除側に退行させる。

図４に示すように、Ｃピンシリンダ７が伸長することで、Ｃピン駆動レバー８２を介してＣピン８がトップブーム６６の連結穴６６ｂから引き抜かれる。これにより、伸縮シリンダ７１のシリンダチューブロッド側端部７３（伸縮シリンダ可動部３）とトップブーム基端部６６ａとの連結が解除される。コントローラ１０４は、近接スイッチ１３４からの検出信号に基づいて、シリンダ・ブーム間の連結状態が解除されたことを認識する。
このようにして、トップブーム基端部６６ａとＣピン８との連結状態が解除される。シリンダ・ブーム連結解除工程が終了すると、次の伸縮シリンダ縮小工程に移行する。

このシリンダ・ブーム連結解除工程においても、第１電磁切換弁３７とＣピン用ＡＯＨブースター１６との管路は非常に長いのであるが、作動流体が空圧であるので低温時の作動遅れは油圧に対して圧倒的に少ない。また、Ｃピン用ＡＯＨブースター１６とＣピンシリンダ７との油圧管路１２は非常に短いため、その作動遅れは問題とならない。結果として、シリンダ・ブーム連結解除工程においても、非常に良い応答性が得られる。

（伸縮シリンダ縮小工程）
伸縮シリンダ縮小工程において、コントローラ１０４は、伸縮シリンダ油圧供給部１５３に対して、伸縮シリンダ７１を縮小させることを指示する制御信号を出力する。具体的には、コントローラ１０４は、電磁比例弁１４４に制御信号を出力する。パイロット式切換弁１４３が切り換えられて、油圧源Ｐが第２出口ポート１４９に接続される。そして、油圧源Ｐからの油圧は、油圧管路１５２を通って伸縮シリンダ７１の縮小側油室１５０に供給される。これにより、伸縮シリンダ７１はどのブームも駆動することなく単独で縮小動作を開始する。

伸縮シリンダ縮小工程において、コントローラ１０４は、シリンダ長さ検出手段１１２からの検出信号に基づいて、Ｃピン駆動手段（符号略）に連結されているＣピン８がフィフスブーム６５の連結穴から所定の距離離れた縮小時減速開始点まで接近したか判断する。コントローラ１０４は、Ｃピン８が減速開始点まで接近したと判断すると、伸縮シリンダ油圧供給部１５３に対して、伸縮シリンダ減速信号を出力する。

具体的には、伸縮シリンダ縮小工程において、シリンダ長さ検出手段１１２は、伸縮シリンダ７１の長さを示す検出信号をコントローラ１０４に送り続ける。コントローラ１０４は、Ｃピン８が減速開始点に到達したことを検知すると、電磁比例弁１４５への出力信号値を減少させ始める。すると、電磁比例弁１４４からパイロット式切換弁１４３に加えられるパイロット圧が低下し、パイロット式切換弁１４３のスプールが戻される。第２出口ポート１４９の開口面積が減少することで、作動油の通過流量が減少する。これにより、伸縮シリンダ７１の縮小速度が低下する。そして、コントローラ１０４は、Ｃピン８がフィフスブーム６５の連結穴の位置に達したと判断すると、伸縮シリンダ７１の縮小動作を停止させる。伸縮シリンダ縮小工程が終了すると、次のシリンダ・ブーム連結定工程に移行する。

伸縮シリンダ縮小工程において、Ｃピン８が目標位置に到達したか否かは、シリンダ長さ検出手段１１２からの検出信号及びブーム基端位置検出手段１１１からの検出信号により判断される。すなわち、近接スイッチ１２１（図８参照）により、フィフスブーム基端部６５ａに設置された検出片６５ｆが検出されると、Ｃピン８が目標位置に到達したと判断される。

（シリンダ・ブーム連結工程）
シリンダ・ブーム連結工程において、コントローラ１０４は、Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓに対して、Ｃピン８とフィフスブーム６５との連結を指示する制御信号を出力する。具体的には、コントローラ１０４は、空圧供給・排気装置３５の第１電磁切換弁３７への通電をＯＦＦ、第２電磁切換弁３８への通電をＯＦＦ、第３電磁切換弁３９への通電をＯＦＦに切り換える制御信号を出力する。

これにより、第１電磁切換弁３７とＣピン用ＡＯＨブースター１６との間に保持されていた空圧が第１電磁切換弁３７の空圧解放ポートを通って大気解放される。また、Ｃピンシリンダ７の油室に供給されていた作動油は、油圧管路１２を経由してＣピン用ＡＯＨブースター１６に戻る。Ｃピンシリンダ７は、Ｃピン８のばね１１の付勢力により縮小側に駆動され、Ｃピン８を連結側に進出させる。

図４では、Ｃピンシリンダ７が縮小することでＣピン駆動レバー８２が動かされ、Ｃピン８がフィフスブーム基端部６５ａの連結穴６５ｂに挿入された状態となっている。Ｃピン８が連結穴６５ｂに挿入されることにより、伸縮シリンダ７１のシリンダチューブロッド側端部７３（伸縮シリンダ可動部）とフィフスブーム基端部６５ａとが連結される。コントローラ１０４は、近接スイッチ１３５（図９参照）からの検出信号に基づいて、伸縮シリンダ７１とフィフスブーム６５とが連結されたことを認識する。

このシリンダ・ブーム連結工程においても、第１電磁切換弁３７とＣピン用ＡＯＨブースター１６との空圧管路は非常に長いのであるが、作動流体が空圧であるので低温時の作動遅れは油圧に対して圧倒的に少ない。また、Ｃピン用ＡＯＨブースター１６とＣピンシリンダ７との油圧管路１２は非常に短いため、その作動遅れは問題とならない。

以降は、既述した工程を繰り返すことにより、フィフスブーム６５を伸長し図１０に示す目的となる最終ブーム状態となると伸縮機構の制御装置はその動作を終了する。

このように、第１の実施の形態の伸縮機構は、ベースブーム６１、中間ブーム６２〜６５及びトップブーム６６を含む複数のブーム６１〜６６がそれぞれ伸縮自在に嵌挿された伸縮ブーム６０に内装されてベースブーム６１の基端部６１ａにその一端が軸支された一本の伸縮シリンダ７１と、Ｂピン６２ｄ〜６６ｄ（固定ピン）及びＢピン６２ｄ〜６６ｄを進退させるＢピンシリンダ５（第１の油圧シリンダ）を有し、複数のブーム６１〜６６のうちの隣接する２つをＢピン６２ｄ〜６６ｄにより固定するブーム間固定手段９０と、Ｃピン８（連結ピン）及びＣピン８を進退させるＣピンシリンダ７（第２の油圧シリンダ）を有し、複数のブーム６２〜６６のうちの伸縮させる特定ブームと伸縮シリンダ７１とをＣピン８により連結するシリンダ・ブーム連結手段８０と、Ｂピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７に油圧を供給するＢ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓ（油圧供給部）と、を備える。伸縮機構は、特定ブームと伸縮シリンダ７１とが連結され、かつ特定ブームを含む隣接する２つのブームの固定状態が解除された状態で、伸縮シリンダ７１を伸縮させることにより、複数のブーム６２〜６６を１段ずつ伸縮する。
Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部Ｓは、空圧源３６と、空圧源３６からの空気の送出先を切り替える電磁切換弁３７〜３９（切換弁）と、電磁切換弁３７〜３９から送出される第１の空気が流通する第１の空圧路２０Ａと、電磁切換弁３７〜３９から送出される第２の空気が流通する第２の空圧路２０Ｂと、第１の空気による空圧を油圧に変換し、Ｂピンシリンダ５に供給するＢピン用ＡＯＨブースター１８（第１の空油圧変換部）と、第２の空気による空圧を油圧に変換してＣピンシリンダ７に供給するＣピン用ＡＯＨブースター１６（第２の空油圧変換部）と、を有する。
空圧源３６及び電磁切換弁３７〜３９は、伸縮シリンダ７１の固定部側に配置され、Ｂピン用ＡＯＨブースター１８及びＣピン用ＡＯＨブースター１６は、伸縮シリンダ７１の可動部側に配置される。

さらに、第１の実施の形態の伸縮機構において、第１の空圧路２０Ａは、Ｂピン用空圧ホース４６（第１の空圧ホース）と、Ｂピン用空圧ホース４６を繰り出し・巻き取り可能なＢピン用ホースリール４８（第１のホースリール）と、を有する。また、第２の空圧路２０Ｂは、Ｃピン用空圧ホース３２（第２の空圧ホース）と、Ｃピン用空圧ホース３２を繰り出し・巻き取り可能なＣピン用ホースリール３０（第２のホースリール）と、を有する。Ｂピン用ホースリール４８及びＣピン用ホースリール３０は、伸縮シリンダ７１の固定部側に配置される。

第１の実施の形態の伸縮機構によれば、低温時のＢピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７の応答性を低下させることなく、伸縮シリンダ７１の固定部側（伸縮ブーム基端部側又はクレーン旋回台側）に配置された空圧源３６及び電磁切換弁３７〜３９を含む空圧供給・排気装置３５によりＢピン６２ｄ〜６６ａ及びＣピン８を動作させることができる。また、伸縮シリンダ可動部３側から伸縮シリンダ固定部側（伸縮ブーム基端部側又はクレーン旋回台側）に電磁切換弁３７〜３９が移設されているので、電磁切換弁３７〜３９に容易にアクセスでき、故障時等のメンテナンス性が向上する。

すなわち、第１の実施の形態の伸縮機構では、伸縮シリンダ固定部側（伸縮ブーム基端部側又はクレーン旋回台側）から伸縮シリンダ可動部３への動力供給が空圧によって行われ、Ｂピン用ＡＯＨブースター１８及びＣピン用ブースター１６により空圧から油圧に変換され、油圧シリンダであるＢピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７が駆動される。

伸縮シリンダ固定部側から伸縮シリンダ可動部３への動力供給が空圧によって行われるので、周囲の環境温度にかかわらずＢピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７では非常に良い応答性が得られる。したがって、低温時でも伸縮機構の作動性が確保される。

また、伸縮シリンダ固定部側から伸縮シリンダ可動部３へ油圧で動力供給を行う場合に比較して、管路サイズを大幅に小さくすることができ、ホースリールの小型化・軽量化を図ることができるので、旋回台への機器マウント性が向上する。したがって、複数本の空圧管路及び複数個のホースリールを配置することとなるが、油圧で動力供給を行う場合に比較して設置スペースが増大することもない。さらに、Ｃピン用空圧ホース３２とＢピン用空圧ホース４６とを同軸上に回転自在とされたＣピン用ドラム３１とＢピン用ドラム３４に巻き取るようにすることで、ホースリール５２全体をコンパクトなものにできる。

また、伸縮シリンダ可動部３に比べ、伸縮シリンダ固定部側（伸縮ブーム基端部側又はクレーン旋回台側）は、旋回台周辺の低い位置であり、周りを取り囲む障害物も少ない。したがって、電磁切換弁３７〜３９に容易にアクセスすることができるので、故障時のメンテナンス性が向上する。

［第２の実施の形態］
図１１を参照して、第２の実施の形態に係る伸縮機構のＢピンシリンダ１７１及びＣピンシリンダ１６３用の油圧回路１６０（以下、「Ｂ・Ｃピン用油圧回路１６０」と称する）の概要について説明する。図１１は、第２の実施の形態に係るＢ・Ｃピン用油圧回路１６０の一例を示す図である。第２の実施の形態では、Ｂピンシリンダ１７１及びＣピンシリンダ１６３が、それぞれ複動型の油圧シリンダで構成されている。
Ｂ・Ｃピン用油圧回路１６０の構成は、第１の実施の形態のＢ・Ｃピン用油圧回路１０とほぼ同様であるので、ここでは異なる構成を主として説明する。

シリンダ・ブーム連結手段８０は、複動型のＣピンシリンダ１６１を有する。Ｃピンシリンダ１６１は、伸長側油室１６２と縮小側油室１６３とを備えている。伸長側油室１６２は、油圧管路１６６を介してＣピン用第１ＡＯＨブースター１６４に接続されている。縮小側油室１６３は、油圧管路１６７を介してＣピン用第２ＡＯＨブースター１６５に接続されている。

ブーム間固定手段９０は、複動型のＢピンシリンダ１７１を有する。Ｂピンシリンダ１７１は、Ｃピンシリンダ１６１と同様に、伸長側油室１７２と縮小側油室１７３とを備えている。伸長側油室１７２は、油圧管路１７６を介してＢピン用第１ＡＯＨブースター１７４に接続されている。縮小側油室１７３は、油圧管路１７７を介してＢピン用第２ＡＯＨブースター１７５に接続されている。

第１の空圧路２０Ａは、Ｂピン用第１ホースリール１９０、Ｂピン用第１空圧ホース１９２、Ｂピン用第２ホースリール１９３、Ｂピン用第２空圧ホース１９５及びＢピン用空圧管路２１４、２１５を有する。

Ｂピン用第１ホースリール１９０は、Ｂピン用第１ドラム１９１を有する。Ｂピン用第１ドラム１９１には、Ｂピン用第１空圧ホース１９２が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。Ｂピン用第１空圧ホース１９２は、Ｂピン用第１ＡＯＨブースター１７４に接続されている。
同様に、Ｂピン用第２ホースリール１９３は、Ｂピン用第２ドラム１９４を有する。Ｂピン用第２ドラム１９４には、Ｂピン用第２空圧ホース１９５が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。Ｂピン用第２空圧ホース１９５は、Ｂピン用第２ＡＯＨブースター１７５に接続されている。
Ｂピン用空圧管路２１４は、Ｂピン用第１ドラム１９１の入口ポートとＢピン用第３電磁切換弁２１３の一方の出口ポートを接続する。Ｂピン用空圧管路２１５は、Ｂピン用第２ドラム１９４の入口ポートとＢピン用第３電磁切換弁２１３の他方の出口ポートを接続する。

第２の空圧路２０Ｂは、Ｃピン用第１ホースリール１８０、Ｃピン用第１空圧ホース１８２、Ｃピン用第２ホースリール１８３、Ｃピン用第２空圧ホース１８５及びＣピン用空圧管路２０４、２０５を有する。

Ｃピン用第１ホースリール１８０は、Ｃピン用第１ドラム１８１を有する。Ｃピン用第１ドラム１８１には、Ｃピン用第１空圧ホース１８２が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。Ｃピン用第１空圧ホース１８２は、Ｃピン用第１ＡＯＨブースター１６４に接続されている。
同様に、Ｃピン用第２ホースリール１８３は、Ｃピン用第２ドラム１８４を有する。Ｃピン用第２ドラム１８４には、Ｃピン用第２空圧ホース１８５が繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。Ｃピン用第２空圧ホース１８５は、Ｃピン用第２ＡＯＨブースター１６５に接続されている。Ｃピン用空圧管路２０４は、Ｃピン用第１ドラム１８１の入口ポートとＣピン用第３電磁切換弁２０３の一方の出口ポートを接続する。Ｃピン用空圧管路２１６は、Ｃピン用第２ドラム１８４の入口ポートとＣピン用第３電磁切換弁２０３の他方の出口ポートを接続する。

空圧供給・排気装置２００は、空圧源３６、Ｃピン用第１電磁切換弁２０１、Ｃピン用第２電磁切換弁２０２、Ｃピン用第３電磁切換弁２０３、Ｂピン用第１電磁切換弁２１１、Ｂピン用第２電磁切換弁２１２、及びＢピン用第３電磁切換弁２１３を備えている。

Ｃピン用第３電磁切換弁２０３は、Ｃピン用空圧管路２０４を介してＣピン用第１ホースリール１８０と接続されており、Ｂピン用空圧管路２０５を介してＣピン用第２ホースリール１８３と接続されている。
また、Ｂピン用第３電磁切換弁２１３は、Ｂピン用空圧管路２１４を介してＢピン用第１ホースリール１９０と接続されており、Ｂピン用空圧管路２１５を介してＢピン用第２ホースリール１９３と接続されている。

空圧供給・排気装置２００の全ての電磁切換弁（Ｃピン用第１電磁切換弁２０１、Ｃピン用第２電磁切換弁２０２、Ｃピン用第３電磁切換弁２０３、Ｂピン用第１電磁切換弁２１１、Ｂピン用第２電磁切換弁２１２、及びＢピン用第３電磁切換弁２１３）は、コントローラ２２０と信号線により接続される。

図１２を参照して、第２の実施の形態のＢピン用ホースリール１９０、１９３及びＣピン用ホースリール１８０、１８３の構成について説明する。図１２は、Ｂピン用ホースリール１９０、１９３及びＣピン用ホースリール１８０、１８３の一例を示す図である。図１２では、Ｂピン用ホースリール１９０、１９３及びＣピン用ホースリール１８０、１８３は、同一のリール部材２２１（以下、「ホースリール２２１」と称する）で形成されている。

ホースリール２２１の支持軸２２２には、同軸上に、Ｃピン用第１ドラム１８１、Ｃピン用第２ドラム１８４、Ｂピン用第１ドラム１９１及びＢピン用第２ドラム１９４とが回転自在に配置されている。４つのドラム１８１、１８４、１９１、１９４は、一体に形成されてもよいし、それぞれ別個に独立して回転する構成であってもよい。
Ｃピン用第１ドラム１８１にはＣピン用第１空圧ホース１８２が、Ｃピン用第２ドラム１８４にはＣピン用第２空圧ホース１８５が、Ｂピン用第１ドラム１９１にはＢピン第１用空圧ホース１９２が、Ｂピン用第２ドラム１９４にはＢピン第２用空圧ホース１９５が、それぞれ繰り出し・巻き取り可能に巻回されている。
ホースリール２２１は、ホースリール２２１を旋回台に取り付けるボルト穴が設けられた板状の取付部２２３を有する。支持軸２２２の一端は、取付部２２３に固定されている。

以上の構成により、Ｂピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７が複動型の油圧シリンダである場合においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、低温時のＢピンシリンダ５及びＣピンシリンダ７の応答性を低下させることなく、伸縮シリンダ７１の固定部側に配置された空圧源３６及び電磁切換弁２０１〜２０３、２１１〜２１３を含む空圧供給・排気装置２００によりＢピン４及びＣピン８を動作させることができる。また、伸縮シリンダ可動部３側から伸縮シリンダ固定部側に電磁切換弁２０１〜２０３、２１１〜２１３が移設されているので、電磁切換弁２０１〜２０３、２１１〜２１３に容易にアクセスでき、故障時等のメンテナンス性が向上する。

２０１６年３月３日出願の特願２０１６−０４１２６０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

３伸縮シリンダ可動部
４Ｂピン
５Ｂピンシリンダ
７Ｃピンシリンダ
８Ｃピン
１０Ｂ・Ｃピンシリンダ用油圧回路
１６Ｃピン用ＡＯＨブースター（第２の空油圧変換部）
１８Ｂピン用ＡＯＨブースター（第１の空油圧変換部）
２０Ａ第１の空圧路
２０Ｂ第２の空圧路
３５空圧供給・排気装置
３６空圧源
６０伸縮ブーム
６１ベースブーム
６２〜６５中間ブーム
６６トップブーム
７１伸縮シリンダ
８０シリンダ・ブーム連結手段
８６固定穴
９０ブーム間固定手段
９１Ｂピン駆動手段
１００伸縮操作手段
１４１油圧供給手段
１５３伸縮シリンダ用油圧供給部
ＳＢ・Ｃピンシリンダ用油圧供給部

Claims

ベースブーム、中間ブーム及びトップブームを含む複数のブームがそれぞれ伸縮自在に嵌挿された伸縮ブームに内装されて前記ベースブームの基端部にその一端が軸支された一本の伸縮シリンダと、
固定ピン及び前記固定ピンを進退させる第１の油圧シリンダを有し、前記複数のブームのうちの隣接する２つを前記固定ピンにより固定するブーム間固定手段と、
連結ピン及び前記連結ピンを進退させる第２の油圧シリンダを有し、前記ベースブームを除く前記複数のブームのうちの伸縮させる特定ブームと前記伸縮シリンダとを前記連結ピンにより連結するシリンダ・ブーム連結手段と、
前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダに油圧を供給する油圧供給部と、を備え、
前記特定ブームと前記伸縮シリンダとが連結され、かつ前記特定ブームを含む前記隣接する２つのブームの固定状態が解除された状態で、前記伸縮シリンダを伸縮させることにより、前記ベースブームを除く前記複数のブームを１段ずつ伸縮する伸縮機構であって、
前記油圧供給部は、
空圧源と、
前記空圧源からの空気の送出先を切り替える切換弁と、
前記切換弁から送出される第１の空気が流通する第１の空圧路と、
前記切換弁から送出される第２の空気が流通する第２の空圧路と、
前記第１の空気による空圧を油圧に変換し、前記第１の油圧シリンダに供給する第１の空油圧変換部と、
前記第２の空気による空圧を油圧に変換して前記第２の油圧シリンダに供給する第２の空油圧変換部と、
を有し、
前記空圧源及び前記切換弁は、前記伸縮シリンダの固定部側に配置され、
前記第１の空油圧変換部及び前記第２の空油圧変換部は、前記伸縮シリンダの可動部側に配置されることを特徴とする伸縮機構。
前記切換弁は、前記空圧源側から順に配置された、前記油圧供給部に空圧を供給するか前記油圧供給部内を排気するかを選択する第１の切換弁と、前記油圧供給部に空圧を供給するか前記油圧供給部内の空圧を保持するかを選択する第２の切換弁と、前記第１の空圧路と前記第２の空圧路のどちらへ空圧を供給するかを選択する第３の切換弁と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の伸縮機構。
前記第１の空圧路は、第１の空圧ホースと、前記第１の空圧ホースを繰り出し・巻き取り可能な第１のホースリールと、を有し、
前記第２の空圧路は、第２の空圧ホースと、前記第２の空圧ホースを繰り出し・巻き取り可能な第２のホースリールと、を有し、
前記第１のホースリール及び前記第２のホースリールは、前記伸縮シリンダの固定部側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の伸縮機構。
前記第１のホースリール及び前記第２のホースリールは、同一のリール部材で形成されることを特徴とする請求項３に記載の伸縮機構。
前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダは、単動型の油圧シリンダであることを特徴とする請求項１に記載の伸縮機構。