(57)【要約】【課題】  Ｂピンシリンダ３及びＣピンシリンダ２が単動式の場合にはピン抜き時保持の電磁切換弁が必要であった。【解決手段】  油圧供給部１を、空圧源２０と、空圧源２０からの空気を通過させ戻りはブロックする逆止弁２１と、逆止弁２１からの空気を遮断、第１出口ポート２４に連通、第２出口ポート２５に連通、の３位置に切換え可能な空圧供給用電磁切換弁２２と、第１出口ポート２４から送出される空気が流通する第１空圧路２６と、第１空圧路２６からの空圧を油圧に変換し、第１油圧シリンダ３に油圧を供給する第１空油圧変換部３２と、第２出口ポート２５から送出される空気が流通する第２空圧路２７と、第２空圧路２７からの空圧を油圧に変換し、第２油圧シリンダ２に油圧を供給する第２空油圧変換部３３と、から構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブームが伸縮自在に嵌装された伸縮ブームに内装されてベースブームの基端部にその一端が軸支される１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油圧シリンダを伸縮シリンダ可動部に有し、前記複数のブームのうちの隣接する２つのブーム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油圧シリンダを伸縮シリンダ可動部に有し、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可動部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油圧シリンダ及び前記及び前記第２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可動部とが連結され、かつ前記特定ブームと隣接する外側ブームと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、
前記第１油圧シリンダ及び前記第２油圧シリンダは、戻り側にバネ付勢される単動型油圧シリンダであり、
前記油圧供給部は、
空圧源と、
前記空圧源からの空気を通過させ戻りはブロックする逆止弁と、
前記逆止弁からの空気を遮断、第１出口ポートに連通、第２出口ポートに連通、の３位置に切換え可能な空圧供給用電磁切換弁と、
前記第１出口ポートから送出される空気が流通する第１空圧路と、
前記第１空圧路からの空圧を油圧に変換し、前記第１油圧シリンダに油圧を供給する第１空油圧変換部と、
前記第２出口ポートから送出される空気が流通する第２空圧路と、
前記第２空圧路からの空圧を油圧に変換し、前記第２油圧シリンダに油圧を供給する第２空油圧変換部と、
を有し、
前記空圧源、前記逆止弁及び前記空圧供給用電磁切換弁は、前記伸縮シリンダ固定側に配置され、
前記第１自動急速排気弁、前記第１空油圧変換部、前記第２自動急速排気弁及び前記第２空油圧変換部は、前記伸縮シリンダ可動部に配置されることを特徴とする伸縮機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動式クレーンの伸縮ブームを１本の伸縮シリンダにより伸縮する伸縮機構（以下、「１本シリンダ伸縮機構」という。）に関し、特に、その１本シリンダ伸縮機構の油空圧回路の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
１本シリンダ伸縮機構は、伸縮ブームに内装される１本の伸縮シリンダを有する。伸縮シリンダの一端は、ベースブームの基端部に軸支される。また、１本シリンダ伸縮機構は、固定ピン（以下、「Ｂピン」という。）及びＢピンを進退させる油圧シリンダ（以下、「Ｂピンシリンダ」という。）を伸縮シリンダ可動部に有し、隣接する２つのブームをＢピンにより固定するブーム間固定手段を有する。さらに、１本シリンダ伸縮機構は、連結ピン（以下、「Ｃピン」という。）及びＣピンを伸縮させるＣピンシリンダを伸縮シリンダ可動部に有し、伸縮させる特定ブームと伸縮シリンダ可動部とをＣピンにより連結するシリンダ・ブーム連結手段を有する。
【０００３】
１本シリンダ伸縮機構は、伸縮シリンダ可動部に配置されるＢピンシリンダ及びＣピンシリンダに対し、伸縮シリンダ固定側から油圧を供給するための、ホースリール等から構成される油圧供給部を有する。上記構成からなる１本シリンダ伸縮機構は、油圧供給部から供給される油圧により特定ブームと伸縮シリンダとが連結され、特定ブームと隣接する外側ブームとの固定状態が解除される。その状態で伸縮シリンダを伸縮することにより、ブームを１段ずつ伸縮する。
【０００４】
１本シリンダ伸縮機構は、Ｂピンシリンダ及びＣピンシリンダが伸縮シリンダ可動部に配置されるため、伸縮シリンダ固定側の油圧源からＢピンシリンダ及びＣピンシリンダまでの油圧管路が非常に長くなる。そのため、低温作動下でのＢピン及びＣピンの円滑な作動を確保するためには油圧管路内径を大きくする必要があり、ホースリールのサイズが大きくなる。
【０００５】
そこで、出願人は、伸縮シリンダ可動部にエア・オーバーハイドロリック・ブースター（以下、「ＡＯＨブースター」という。）を配置し、伸縮シリンダ固定側から伸縮シリンダ可動部に至る長い管路部分では空気圧を利用することで低温時の応答性に優れた１本シリンダ伸縮機構（以下、「ＡＯＨ式」という。）を提案している（特許文献１）。
【０００６】
さらに出願人は、ＡＯＨ式の空気管路を２系統とし必要な電磁切換弁を全て伸縮シリンダ固定側に配置することにより、電磁切換弁が故障した場合のメンテナンス性に優れた１本シリンダ伸縮機構（以下、「ツインホース型ＡＯＨ式」という。）を提案している（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１４１５４２号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１７／１５０７０６Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献２に記載されたツインホース型ＡＯＨ式では、Ｂピンシリンダ及びＣピンシリンダが単動式の場合には伸縮シリンダ固定側にピン抜き時保持のための専用の電磁切換弁（特許文献２の図１に示される第２電磁切換弁３８）が必要であった。
【０００９】
そこで、本発明では、空気圧は大気開放が可能であり戻りの通路を準備する必要がないという特性に着目し、Ｂピンシリンダ及びＣピンシリンダ抜き保持を電磁切換弁に代え逆止弁を使用することにより安価で機器架装性に優れ故障リスクの低い油圧供給部を備えた１本シリンダ伸縮機構を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の伸縮機構は、複数のブームが伸縮自在に嵌装された伸縮ブームに内装されてベースブームの基端部にその一端が軸支される１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油圧シリンダを伸縮シリンダ可動部に有し、前記複数のブームのうちの隣接する２つのブーム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油圧シリンダを伸縮シリンダ可動部に有し、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可動部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油圧シリンダ及び前記及び前記第２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可動部とが連結され、かつ前記特定ブームと隣接する外側ブームと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、前記第１油圧シリンダ及び前記第２油圧シリンダは、戻り側にバネ付勢される単動型油圧シリンダであり、前記油圧供給部は、空圧源と、前記空圧源からの空気を通過させ戻りはブロックする逆止弁と、前記逆止弁からの空気を遮断、第１出口ポートに連通、第２出口ポートに連通、の３位置に切換え可能な空圧供給用電磁切換弁と、前記第１出口ポートから送出される空気が流通する第１空圧路と、前記第１空圧路からの空圧を油圧に変換し、前記第１油圧シリンダに油圧を供給する第１空油圧変換部と、前記第２出口ポートから送出される空気が流通する第２空圧路と、前記第２空圧路からの空圧を油圧に変換し、前記第２油圧シリンダに油圧を供給する第２空油圧変換部と、を有し、前記空圧源、前記逆止弁及び前記空圧供給用電磁切換弁は、前記伸縮シリンダ固定側に配置され、前記第１自動急速排気弁、前記第１空油圧変換部、前記第２自動急速排気弁及び前記第２空油圧変換部は、前記伸縮シリンダ可動部に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の伸縮機構は、Ｂピンシリンダ及びＣピンシリンダの抜き保持を電磁切換弁に代え逆止弁を使用することにより安価で機器架装性に優れ故障リスクの低い油圧供給部を備えた１本シリンダ伸縮機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る油圧供給部を示す油空圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る油圧供給部１について、図１を用いて説明する。油圧供給部１は、１本シリンダ伸縮機構のＣピンシリンダ２とＢピンシリンダ３に油圧を供給する。なお、本発明が適用される伸縮ブーム及び伸縮シリンダは、特許文献２に記載された構成と同じなので、その詳細な説明を省略する。図１に示すように、油圧供給部１では、ブーム間固定手段４のＢピンシリンダ３、及びシリンダ・ブーム連結手段５のＣピンシリンダ２に油圧を供給する。
【００１４】
伸縮シリンダ可動部６に配置されているＣピンシリンダ２は、目的とするブーム（特定ブーム）の連結穴に向けて内蔵するＣピン７を進退する。Ｃピンシリンダ２は、伸縮シリンダ可動部６と特定ブームとを選択的に連結・解除する。Ｃピン７は引っ張りコイルばね８により連結側に付勢されている。Ｃピンシリンダ２とＣピン７は、Ｃピン駆動レバー９によって関連付けられている。Ｃピンシリンダ２は単動油圧シリンダである。Ｃピンシリンダ２は油圧管路１０を経由して油圧が供給されると伸長する。Ｃピンシリンダ２が伸長すると、Ｃピン７が解除側に駆動される。油圧管路１０への油圧供給が遮断されると、引っ張りコイルばね８の付勢力によりＣピンシリンダ２は縮小し、Ｃピン７は連結側に駆動される。
【００１５】
伸縮シリンダ可動部６に配置されているＢピンシリンダ３は、特定ブームのＢピン１１を進退駆動する。Ｂピン１１は圧縮コイルばね１２により固定側に付勢されている。Ｂピンシリンダ３は圧縮コイルばね１３が内蔵されていて縮み側に付勢されている。Ｂピンシリンダ３は単動油圧シリンダである。Ｂピンシリンダ３とＢピン１１とはＢピン駆動レバー１４によって関連付けされる。Ｂピンシリンダ３は１本の油圧管路１５を経由して油圧供給され伸長する。伸長したＢピンシリンダ３はＢピン１１を解除側に駆動する。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３は圧縮コイルばね１３の付勢力により縮小する。同時にＢピン１１は圧縮コイルばね１２の付勢力により固定側に駆動される。
【００１６】
図１に示すように、油圧供給部１は、伸縮シリンダ固定側２３に空圧源２０、逆止弁２１、及び空圧供給用電磁切換弁２２を備える。空圧源２０の空気は逆止弁２１を経由して空圧供給用電磁切換弁２２に供給される。空圧供給用電磁切換弁２２は５ポート３位置切換弁であって、空圧源２０からの空気を遮断（上流側空気を排気）、第１出口ポート２４に連通、第２出口ポート２５に連通の３位置に切換え可能である。  
【００１７】
また、油圧供給部１は伸縮シリンダ固定側２３と伸縮シリンダ可動部６とを連絡する第１空圧路２６と第２空圧路２７を備える。第１空圧路２６には空圧供給用電磁切換弁２２の第１出口ポート２４からの空気が送出される。第２空圧路２７には空圧供給用電磁切換弁２２の第２出口ポート２５からの空気が送出される。第１空圧路２６には第１空圧用ホースリール２８、第２空圧路２７には第２空圧用ホースリール２９がそれぞれ使用される。
【００１８】
さらに、油圧供給部１は、伸縮シリンダ可動部６に第１自動急速排気弁３０、第２自動急速排気弁３１、第１空油圧変換部３２、第２空油圧変換部３３を備える。具体的には、第１空油圧変換部３２として第１ＡＯＨブースター３４が使用され、第２空油圧変換部３３として第２ＡＯＨブースター３５が使用される。図１に示すように、空圧供給用電磁切換弁２２の第１出口ポート２４を出る空気は、第１空圧路２６（第１空圧用ホースリール２８）、第１自動急速排気弁３０を経由して第１空油圧変換部３２（第１ＡＯＨブースター３４）に供給される。そして、第１空油圧変換部３２（第１ＡＯＨブースター３４）から出る油圧は油圧管路１５を経由してＢピンシリンダ３（第１油圧シリンダ）に供給される。また、空圧供給用電磁切換弁２２の第２出口ポート２５を出る空気は、第２空圧路２７（第２空圧用ホースリール２９）、第２自動急速排気弁３１を経由して第２空油圧変換部３３（第２ＡＯＨブースター３５）に供給される。そして、第２空油圧変換部３３（第２ＡＯＨブースター３５）から出る油圧は油圧管路１０を経由してＣピンシリンダ２（第２油圧シリンダ）に供給される
【００１９】
図１に示すように、空圧供給用電磁切換弁２２とコントローラ４０とは、信号線４１、信号線４２とによって連絡されている。空圧供給用電磁切換弁２２はコントローラ４０からの信号により駆動される。コントローラ４０は１本シリンダ伸縮機構の伸縮工程に対応して所定の駆動信号を出力する。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に１本シリンダ伸縮機構の伸長工程に伴う、図１に示したＣピンシリンダ２、Ｂピンシリンダ３の伸縮状態、空圧供給用電磁切換弁２２への通電状態、逆止弁２１の状態を示す。表１に示されるように、１本シリンダ伸縮機構は停止（ＳＴＥＰ０）からブーム間固定解除工程（ＳＴＥＰ１）、ブーム伸長工程（ＳＴＥＰ２）、ブーム間固定工程（ＳＴＥＰ３）、シリンダ・ブーム連結解除工程（ＳＴＥＰ４）、伸縮シリンダ縮小工程（ＳＴＥＰ５）、シリンダ・ブーム連結工程（ＳＴＥＰ６）の各工程を経ることにより１つのブームを伸長する。複数のブームを伸長する場合は、さらにＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ６の各工程を繰り返す。なお、１本シリンダ伸縮機構は上記の工程を逆にすることにより伸縮ブームを縮小することができる。
【００２２】
本発明の油圧供給部１の動作について説明する。表１に示されるように、伸縮機構の停止工程（ＳＴＥＰ０）では、Ｃピンシリンダ２とＢピンシリンダ３は縮小している。すなわち、伸縮シリンダ可動部６と特定ブームとはシリンダ・ブーム連結手段によって連結されており、全ての隣接するブーム同士はブーム間固定手段によって固定されている。空圧供給用電磁切換弁２２には通電されていない。そのため、逆止弁２１には空圧源２０からの空気は供給されているものの、空気は流れていない。
【００２３】
ブーム間固定解除工程（ＳＴＥＰ１）ではＢピンシリンダ３が伸長される。具体的には、空圧供給用電磁切換弁２２は第１出口ポート側ＯＮ（連通）となるため、空圧源２０の空気は逆止弁２１を通過して第１出口ポート２４、第１空圧用ホースリール２８、第１自動急速排気弁３０を経て第１ＡＯＨブースター３４に供給される。第１ＡＯＨブースター３４で発生した油圧は油圧管路１５を経てＢピンシリンダ３に供給され、Ｂピンシリンダ３が伸長する。そして、特定ブームのＢピン１１が圧縮コイルばね１２に付勢力に抗して解除側に駆動される。
【００２４】
ブーム伸長工程（ＳＴＥＰ２）では特定ブームが伸長される。具体的には、空圧供給用電磁切換弁２２の第１出口ポート側ＯＮ（連通）が継続される。そのため、逆止弁２１以降の第１空圧用ホースリール２８、第１自動急速排気弁３０、第１ＡＯＨブースター３４内部の圧縮空気が逆止弁２１によって保持される。さらに、第１ＡＯＨブースター３４以降の油圧管路１５、Ｂピンシリンダ３内部の油圧も保持される。このように、電磁切換弁を用いることなく、逆止弁２１によってＢピン１１の抜き保持を担うことができる。すなわち、空気圧を利用しているので大気開放が可能となり戻りの通路を準備する必要がないため、簡単な空圧機器である逆止弁２１を使用することが可能となっている。上述した状態で伸縮シリンダが伸長することにより、伸縮シリンダ可動部６と連結されている特定ブームが伸長される。
【００２５】
ブーム間固定工程（ＳＴＥＰ３）ではＢピンシリンダ３が縮小される。具体的には、空圧供給用電磁切換弁２２は第１出口ポート側ＯＦＦ、第２出口ポート側ＯＦＦとなるため、第１出口ポート２４以降の第１空圧用ホースリール２８内部の圧縮空気は空圧供給用電磁切換弁２２の第１排気ポート５０から排気される。すると、第１ＡＯＨブースター３４内の圧縮空気は、第１自動急速排気弁３０から急速排気される。さらに、圧縮コイルばね１３の付勢力によりＢピンシリンダ３内の作動油が押し出され、油圧管路１５を経由して第１ＡＯＨブースター３４に吸収される。これにより、Ｂピンシリンダ３が縮小するので、Ｂピン１１は圧縮コイルばね１２の付勢力により固定側に移動し特定ブームが隣接ブームと固定される。
【００２６】
シリンダ・ブーム連結解除工程（ＳＴＥＰ４）ではＣピンシリンダ２が伸長される。具体的には、空圧供給用電磁切換弁２２は第２出口ポート側ＯＮ（連通）となるため、空圧源２０の空気は逆止弁２１を通過して第２出口ポート２５、第２空圧用ホースリール２９、第２自動急速排気弁３１を経て第２ＡＯＨブースター３５に供給される。第２ＡＯＨブースター３５で発生した油圧は油圧管路１０を経てＣピンシリンダ２に供給され、Ｃピンシリンダ２が伸長する。そして、Ｃピン７が引っ張りコイルばね８の付勢力に抗して解除側に駆動される。
【００２７】
伸縮シリンダ縮小工程（ＳＴＥＰ５）では伸縮シリンダのみが縮小する。具体的には、空圧供給用電磁切換弁２２の第２出口ポート側ＯＮ（連通）が継続される。そのため、逆止弁２１以降の第２空圧用ホースリール２９、第２自動急速排気弁３１、第２ＡＯＨブースター３５内部の圧縮空気が逆止弁２１によって保持される。さらに、第２ＡＯＨブースター３５以降の油圧管路１０、Ｃピンシリンダ２内部の油圧も保持される。このように、電磁切換弁を用いることなく、逆止弁２１によってＣピン７の抜き保持を担うことができる。すなわち、空気圧を利用しているので大気開放が可能となり戻りの通路を準備する必要がないため、簡単な空圧機器である逆止弁２１を使用することが可能となっている。上述した状態でブームを伸縮することなく伸縮シリンダのみが縮小する。
【００２８】
シリンダ・ブーム連結工程（ＳＴＥＰ６）ではＣピンシリンダ２が縮小される。具体的には、空圧供給用電磁切換弁２２は第１出口ポート側ＯＦＦ、第２出口ポート側ＯＦＦとなるため、第２出口ポート２５以降の第２空圧用ホースリール２９内部の圧縮空気は空圧供給用電磁切換弁２２の第２排気ポート５１から排気される。すると、第２ＡＯＨブースター３５内の圧縮空気は、第２自動急速排気弁３１から急速排気される。さらに、引っ張りコイルばね８の付勢力によりＣピンシリンダ２内の作動油が押し出され、油圧管路１０を経由して第２ＡＯＨブースター３５に吸収される。これにより、Ｃピンシリンダ２が縮小するので、Ｃピン７は連結側に移動し伸縮シリンダ可動部６が次の特定ブームと連結される。
【００２９】
以上のように、本実施の形態の１本シリンダ伸縮機構は、電磁切換弁に代え逆止弁２１を使用することができ、Ｂピンシリンダ３及びＣピンシリンダ２の抜き保持を行うことができる。すなわち、１本シリンダ伸縮機構の油圧供給部を安価で機器架装性に優れ故障リスクの低いものにすることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１：油圧供給部
２：Ｃピンシリンダ（第２油圧シリンダ）
３：Ｂピンシリンダ（第１油圧シリンダ）
４：ブーム間固定手段
５：シリンダ・ブーム連結手段
６：伸縮シリンダ可動部
７：Ｃピン（連結ピン）
１１：Ｂピン（固定ピン）
２０：空圧源
２１：逆止弁
２２：空圧供給用電磁切換弁
２３：伸縮シリンダ固定側
２４：第１出口ポート
２５：第２出口ポート
２６：第１空圧路
２７：第２空圧路
３２：第１空油圧変換部
３３：第２空油圧変換部
【図１】
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