(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーム伸縮用油圧シリンダによって伸縮作動を行うブームと、ウインチ用油圧モータによってフックの巻上巻下作動を行うウインチとを備えたクレーンにおいて、
ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室とブーム伸縮用切換弁の縮小側ポートとを接続する縮小管路の途中に、ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室とウインチ用油圧モータの巻下管路とを連通させ、ウインチ用油圧モータの巻上管路とブーム伸縮用切換弁の縮小側ポートとを連通させる連動用切換弁と連動用管路を設けたことを特徴とするクレーンのフック吊下長さ保持装置。
【請求項２】
連動用管路の途中に分配集流弁を設けたことを特徴とする請求項１記載のクレーンのフック吊下長さ保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレーンのブームを伸縮させるときフックの吊下長さをほぼ一定に保持するためのクレーンのフック吊下長さ保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
伸縮するブームを備えたクレーンでは、ブームの基端部を支持するコラムにウインチを設け、このウインチから繰出し、繰込みされるワイヤロープをブーム先端部に導いて、ブーム先端部の滑車を介してフックに掛回すことにより、フックをブーム先端部から吊下している。
【０００３】
従って、ブーム先端部から吊下されているフックは、ブームの伸縮に伴ってフック吊下長さ（ブーム先端下部とフック上端間の距離）が変化する。
即ち、ブームを伸長させると、フック吊下長さが短くなり、ブームを縮小させればフック吊下長さが長くなる。
【０００４】
従来のクレーンの油圧回路は、例えば図５に示すように構成されている。ここで、ブーム起伏用油圧シリンダ９がブーム起伏用切換弁１５、ウインチ用油圧モータ１０がウインチ用切換弁１６、ブーム伸縮用油圧シリンダ８がブーム伸縮用切換弁１７、旋回用油圧モータ５が旋回用切換弁１８、アウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒがアウトリガ切換弁１９Ｌ、１９Ｒを介して、油圧ポンプ２１の吐出管路２２と、タンク２３への戻り管路２４とに接続されている。
【０００５】
これらの切換弁１５、１６、１７、１８、１９Ｌ、１９Ｒは、３位置の手動操作切換弁であり、オペレータが手動操作することにより、ブーム起伏用油圧シリンダ９と、ウインチ用油圧モータ１０とブーム伸縮用油圧シリンダ８と、旋回用油圧モータ５と、左右のアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒとを作動させることができる。中立位置では吐出管路２２を戻り管路２４と連通させる。
【０００６】
吐出管路２２と戻り管路２４との間には、リリーフ弁２５が設けられている。クレーン作業中にはブームを伸縮させる必要があるが、このときクレーンのオペレータがフック吊下長さを一定に保持するためには、ブームの伸長操作と同時にウインチの巻下操作を行ない、ブームの縮小操作と同時にウインチの巻上操作を行うことが必要となる。このようなブーム伸縮用切換弁１７とウインチ用切換弁１６との同時操作はオペレータにとって煩雑であり、適切に行うのは極めて難しく熟練を要する。
【０００７】
そこで、操作を容易にするために、伸縮シリンダの伸縮によって回転駆動される液圧同調モータと、伸縮シリンダとは独立に回転駆動される液圧主モータとを有するウインチを用いたクレーンの巻取伸縮同調装置が提案されている（特公昭６１−１９５５５号参照）。
【０００８】
このクレーンの巻取伸縮同調装置では、ブームの伸縮作動とウインチの巻下巻上作動との連動を、伸縮シリンダと液圧同調モータとを直列に接続した同調回路で行うと共に、ウインチの巻上巻下の単独作動は液圧主モータ用の独立した液圧回路で行うように構成している。
【０００９】
このため、ブーム伸縮操作を行うだけでブーム伸縮作動とウインチの巻下巻上の作動とを連動させて同調させることができる。また、伸縮シリンダと液圧同調モータとを連動させつつ、さらに液圧主モータ正逆転させることもできるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなクレーンの巻取伸縮同調装置では、ウインチ用として液圧同調モータと液圧主モータとが必要となり、また、それぞれのモータを回転駆動させるための液圧回路と液圧ポンプもそれぞれ必要となるので、装置の構成が複雑でコストが高くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、伸縮するブームを備えたクレーンにおけるかかる問題を解決するものであって、ブームの伸縮操作を行う際に、ブーム伸縮作動とウインチの巻下巻上の作動とを連動させてフック吊下長さをほぼ一定に保持することが可能で、オペレータの操作の煩わしさをなくすことができ、コストの安いクレーンのフック吊下長さ保持装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のクレーンのフック吊下長さ保持装置では、ブーム伸縮用油圧シリンダによって伸縮作動を行うブームと、ウインチ用油圧モータによってフックの巻上巻下作動を行うウインチとを備えたクレーンにおいて、ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室とブーム伸縮用切換弁の縮小側ポートとを接続する縮小管路の途中に、ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室とウインチ用油圧モータの巻下管路とを連通させ、ウインチ用油圧モータの巻上管路とブーム伸縮用切換弁の縮小側ポートとを連通させる連動用切換弁と連動用管路を設けることにより上記課題を解決している。
【００１３】
本発明のクレーンのフック吊下長さ保持装置では、クレーン作業中にフック吊下長さを一定に保持しながらブームを伸縮させるときには連動用切換弁を連動側へ切換える。すると、ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室とウインチ用油圧モータの巻下管路とが連通され、ウインチ用油圧モータの巻上管路とブーム伸縮用切換弁の縮小側ポートとが連通されるので、オペレータがブーム伸縮用切換弁を操作するとブーム伸縮用油圧シリンダとウインチ用油圧モータとが連動するようになる。
【００１４】
即ち、オペレータがブーム伸縮用切換弁を伸長側へ切換えてブーム伸縮用油圧シリンダを伸長させると、ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室の油は連動用切換弁を介してウインチ用油圧モータの巻下管路に入り、ウインチ用油圧モータの巻下作動を行わせる。ウインチ用油圧モータからの戻り油は、ウインチ用油圧モータの巻上管路から連動用切換弁、ブーム伸縮用切換弁の縮小側ポートを経てタンクに戻る。
【００１５】
また、オペレータがブーム伸縮用切換弁を縮小側へ切換えると、油圧ポンプからの圧油が連動用切換弁を介してウインチ用油圧モータの巻上管路に入り、ウインチ用油圧モータの巻上作動を行わせる。ウインチ用油圧モータからの戻り油は、ウインチ用油圧モータの巻下管路から連動用切換弁を介してブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室に入り、ブーム伸縮用油圧シリンダを縮小させる。
【００１６】
従って、ブームが伸長すると、それに同調してウインチのワイヤロープが繰出されて、フック吊下長さがほぼ一定に保持され、また、ブームが縮小すると、それに同調してウインチのワイヤロープが繰込まれ、フック吊下長さがほぼ一定に保持される。
【００１７】
なお、連動用管路の途中に分配集流弁を設けると、ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室の単位体積（縮小側油室の受圧面積×単位ストローク）とウインチ用油圧モータの１回転当たりの必要油量との関係が適切でない場合でも、ブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮作動とウインチ用油圧モータの巻下巻上作動とを適切に同調させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の一形態であるフック吊下長さ保持装置を備えたクレーンの正面図、図２はクレーンのフック吊下長さ保持装置の油圧回路図である。
【００１９】
このクレーン１は、図１に示すように、左右にアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを備えたアウトリガ２によって支持されるベース４上に、旋回用油圧モータ５で旋回されるコラム６が設けられ、このコラム６の上端部にブーム７の基端部が枢着されている。このブーム７は、ブーム伸縮用油圧シリンダ８によって伸縮され、ブーム起伏用油圧シリンダ９によって起伏される。
【００２０】
また、コラム６にはウインチ用油圧モータ１０で巻上巻下作動されるウインチ１１が設けられており、このウインチから繰出し、繰込みされるワイヤロープ１２をブーム７の先端部に導いて、ブーム７の先端部の滑車（図示略）を介してフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部から吊下している。従って、通常は、ブーム７の伸縮に伴ってフック吊下長さ（ブーム先端下部とフック上端間の距離）Ｌが変化する。
【００２１】
即ち、ブーム７を伸長させると、フック吊下長さＬが短くなり、ブーム７を縮小させればフック吊下長さＬが長くなる。
このクレーン１では、図２に示すように、ブーム起伏用油圧シリンダ９がブーム起伏用切換弁１５、ウインチ用油圧モータ１０がウインチ用切換弁１６、ブーム伸縮用油圧シリンダ８がブーム伸縮用切換弁１７、旋回用油圧モータ５が旋回用切換弁１８、アウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒがアウトリガ切換弁１９Ｌ、１９Ｒを介して、油圧ポンプ２１の吐出管路２２と、タンク２３への戻り管路２４とに接続されている。
【００２２】
これらの切換弁１５、１６、１７、１８、１９Ｌ、１９Ｒは、３位置の手動操作切換弁であり、オペレータが手動操作することにより、ブーム起伏用油圧シリンダ９と、ウインチ用油圧モータ１０とブーム伸縮用油圧シリンダ８と、旋回用油圧モータ５と、左右のアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒとを作動させることができる。中立位置では吐出管路２２を戻り管路２４と連通させる。
吐出管路２２と戻り管路２４との間には、リリーフ弁２５が設けられている。
【００２３】
ここで、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小側油室２６とブーム伸縮用切換弁１７の縮小側ポートＢとを接続する縮小管路２７の途中には、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小側油室２６とウインチ用油圧モータ１０の巻下管路２８とを連通させ、ウインチ用油圧モータ１０の巻上管路２９とブーム伸縮用切換弁１７の縮小側ポートＢとを連通させる連動用切換弁３０と連動用管路３１、３２が設けられている。ここで連動用切換弁３０には２位置の電磁切換弁を用いているが、手動操作の切換弁でも差し支えない。ブーム伸縮用油圧シリンダ８の伸長側油室３３とブーム伸縮用切換弁１７の伸長側ポートＡとは伸長管路３４で接続されている。
【００２４】
クレーン作業中にフック吊下長さＬを一定に保持しながらブーム７を伸縮させるときには、まず連動用切換弁３０を連動側へ切換える。すると、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小側油室２６とウインチ用油圧モータ１０の巻下管路２８とが連通され、ウインチ用油圧モータ１０の巻上管路２９とブーム伸縮用切換弁１７の縮小側ポートＢとが連通されるので、オペレータがブーム伸縮用切換弁１７を操作するとブーム伸縮用油圧シリンダ８とウインチ用油圧モータ１０とが連動するようになる。
【００２５】
即ち、オペレータがブーム伸縮用切換弁１７を伸長側へ切換えると、油圧ポンプ２１の吐出管路２２から供給される圧油は、伸長管路３４からブーム伸縮用油圧シリンダ８の伸長側油室３３に入ってブーム伸縮用油圧シリンダ８を伸長させる。すると、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小側油室２６の油は連動用切換弁３０、連動用管路３１を経てウインチ用油圧モータ１０の巻下管路２８に入り、ウインチ用油圧モータ１０の巻下作動を行わせる。ウインチ用油圧モータ１０からの戻り油は、ウインチ用油圧モータ１０の巻上管路２９から連動用管路３２、連動用切換弁３０、ブーム伸縮用切換弁１７の縮小側ポートＢから戻り管路２４を経てタンク２３に戻る。
【００２６】
また、オペレータがブーム伸縮用切換弁１７を縮小側へ切換えると、油圧ポンプ２１からの圧油が連動用切換弁３０、連動用管路３２を経てウインチ用油圧モータ１０の巻上管路２９に入り、ウインチ用油圧モータ１０の巻上作動を行わせる。ウインチ用油圧モータ１０からの戻り油は、ウインチ用油圧モータ１０の巻下管路２８から連動用管路３１、連動用切換弁３０を経てブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小側油室２６に入り、ブーム伸縮用油圧シリンダ８を縮小させる。ブーム伸縮用油圧シリンダ８の伸長側油室３３の油は伸長管路３４、ブーム伸縮用切換弁１７の伸長側ポートＡから戻り管路２４を経てタンク２３に戻る。
【００２７】
従って、ブーム７が伸長すると、それに同調してウインチ１１のワイヤロープ１２が繰出されて、フック吊下長さＬがほぼ一定に保持され、また、ブーム７が縮小すると、それに同調してウインチ１１のワイヤロープ１２が繰込まれ、フック吊下長さＬがほぼ一定に保持される。
【００２８】
連動用切換弁３０を連動側へ切換えた状態で、ウインチ用切換弁１６を巻下側に操作した場合、ウインチ用油圧モータ１０の巻下管路２８は連動用切換弁３０を介してブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小側油室２６に連通しているが、ブーム伸縮用切換弁１７が中立位置にあれば、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の伸長管路３４がブーム伸縮用切換弁１７の伸長側ポートＡでブロックされているので、ブーム伸縮用油圧シリンダ８が縮小作動することはなく、ウインチ用油圧モータ１０の巻下作動のみが行われる。ウインチ用油圧モータ１０からの戻り油は巻上管路２９からウインチ用切換弁１６を経てタンク２３に戻る。
【００２９】
連動用切換弁３０を連動側へ切換えた状態で、ウインチ用切換弁１６を巻上側に操作した場合、ウインチ用油圧モータ１０の巻上管路２９は連動用切換弁３０を介してブーム伸縮用切換弁１７と連通するが、ブーム伸縮用切換弁１７が中立位置にあれば、縮小側ポートＢはブロックされているので、ウインチ用油圧モータ１０の巻上作動のみが行われる。ウインチ用油圧モータ１０からの戻り油は巻下管路２８からウインチ用切換弁１６を経てタンク２３に戻る。
【００３０】
なお、ブーム７の伸縮作動とウインチ１１の巻上巻下作動とを同調させながら、ウインチ１１の巻上巻下作動を独立して操作することはできないが、このような機能は実際のクレーン作業において必要ではないので作業に支障はない。
【００３１】
連動用切換弁３０を連動側へ切換えない状態では、ブーム伸縮用油圧シリンダ８とウインチ用油圧モータ１０とは、従来のものと同様に独立して作動する。
ここでは、フック吊下長さＬを一定に保持しながらブーム７を伸縮させるときに連動用切換弁３０を予め連動側へ切換えておくようになっているが、ブーム伸縮用切換弁１７の切換操作と同時に連動用切換弁３０が連動側へ切換わるように、電気的または機械的に連動するように構成すると操作がより容易になる。
【００３２】
ところで、ブーム７を伸縮させるときフック吊下長さＬを一定に保持するためには、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小側油室２６の単位体積（縮小側油室の受圧面積×単位ストローク）Ｑと、ウインチ用油圧モータ１０の１回転当たりの必要油量ｑとは、所定の関係、例えばＱ＝ｋｑ（ｋは定数）で設定される必要がある。
【００３３】
新たにクレーン１を設計する場合には、この関係を満たすようにブーム伸縮用油圧シリンダ８とウインチ用油圧モータ１０とを適切に選定しておけばよい。
しかし、既存のクレーン１に本発明のフック吊下長さ保持装置を採用する場合には、ブーム伸縮用油圧シリンダ８とウインチ用油圧モータ１０とは、上記の関係を満たしていないことが多い。従って、既存のクレーン１に単に連動用切換弁３０と連動用管路３１、３２を追加しても、ブーム７を伸縮させるときフック吊下長さＬを一定に保持することができないことがある。
【００３４】
例えば、Ｑ＞ｋｑである場合には、ブーム７を伸縮させると図３に示すようにフック吊下長さＬが変化する。
このような場合には、図４に示すように、連動用管路３１の途中に分配集流弁４０を設け、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の伸長時に縮小側油室２６から連動用切換弁３０を介してウインチ用油圧モータ１０の巻下管路２８へ入る油の一部を連動用管路３２側へ分流させ、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の縮小時にはウインチ用油圧モータ１０の巻下管路２８からの戻り油に連動用管路３２側の油の一部を集流させるようにする。これにより、ブーム７を伸縮させるときフック吊下長さＬが一定に保持できるようにすることができる。
【００３５】
このクレーンのフック吊下長さ保持装置は、複数の油圧モータや油圧ポンプは必要でなく、従来のクレーンの油圧回路に連動用切換弁３０と連動用管路３１、３２、或いはそれに分配集流弁４０をを追加するだけでよいので、構造が簡単できわめてコストが安くなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のクレーンフック吊下長さ保持装置によれば、ブームの伸縮操作を行う際に、ブーム伸縮作動とウインチの巻下巻上の作動とを連動させてフック吊下長さをほぼ一定に保持することが可能で、オペレータの操作の煩わしさをなくすことができる。また、構造が簡単でコストが安くなる。
【００３７】
なお、連動用管路の途中に分配集流弁を設けると、ブーム伸縮用油圧シリンダの縮小側油室の単位体積とウインチ用油圧モータの１回転当たりの必要油量との関係が適切でない場合でも、ブーム伸縮用油圧シリンダの伸縮作動とウインチ用油圧モータの巻下巻上作動とを適切に同調させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるフック吊下長さ保持装置を備えたクレーンの正面図である。
【図２】クレーンのフック吊下長さ保持装置の油圧回路図である。
【図３】ブーム伸縮時の状態の説明図である。
【図４】連動用管路の途中に分配集流弁を設けた例を示すクレーンのフック吊下長さ保持装置の油圧回路図である。
【図５】従来のクレーンの油圧回路図である。
【符号の説明】
１      クレーン
２      アウトリガ
３      ブーム伸縮用シリンダ
４      ベース
６      コラム
７      ブーム
８      ブーム伸縮用油圧シリンダ
１０    ウインチ用油圧モータ
１１    ウインチ
１２    ワイヤロープ
１３    フック
１６    ウインチ用切換弁
１７    ブーム伸縮用切換弁
２１    油圧ポンプ
２２    吐出管路
２３    タンク
２４    戻り管路
２６    縮小側油室
２７    縮小管路
２８    巻下管路
２９    巻上管路
３０    連動用切換弁
３１    連動用管路
３２    連動用管路
３３    伸長側油室
３４    伸長管路
４０    分配集流弁
【図１】
0003545182.tif 000002
【図２】
0003545182.tif 000003
【図３】
0003545182.tif 000004
【図４】
0003545182.tif 000005
【図５】
0003545182.tif 000006