(57)【要約】【課題】本発明は、油圧ホース５に可及的に必要以上の過大な張力を作用させないようにした巻取リールの駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブーム１と、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホース５を巻取る巻取リール６と、巻取リール６を回転駆動する油圧モータ７と、一次側を油圧源に接続され所定圧に設定された第１シーケンスバルブ９と、第１シーケンスバルブ９の二次側と油圧タンク１１間に配置され前記第１シーケンスバルブ９の設定圧より低く設定した第２シーケンスバルブ１０と、前記油圧モータ７への接続を伸縮ブーム１の縮小時には前記第１シーケンスバルブ９の一次側に伸長時には二次側に接続する切換弁１２とを備えたことを特徴とする。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続され所定圧に設定された第１シーケンスバルブと、第１シーケンスバルブの二次側と油圧タンク間に配置され前記第１シーケンスバルブの設定圧より低く設定した第２シーケンスバルブと、前記油圧モータへの接続を伸縮ブームの縮小時には前記第１シーケンスバルブの一次側に伸長時には二次側に接続する切換弁とを備えたことを特徴とする巻取リールの駆動装置。
【請求項２】
基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定したシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するコントローラとを備えたことを特徴とする巻取リールの駆動装置。
【請求項３】
基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定されたシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの伸縮長さを検出する長さ検出器と、長さ検出器による伸縮ブーム長さによって電磁比例減圧弁の減圧値を変更するコントローラとを備え、コントローラは、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するよう構成していることを特徴とする巻取リールの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基端側ブームから先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールの駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の巻取リールの駆動装置として例えば特公平６−９６４３２号公報に記載された技術がある。この技術は、伸縮ブームの先端側ブームを伸縮駆動させる先端油圧シリンダへ基端側ブームから高圧油を巻取リールで供給するに際して、伸縮ブームの伸長時には油圧モータをポンプ作用で、縮小時には油圧モータをモータ作用として駆動させて、巻取リールより油圧ホースを繰り出しおよび巻取りするようにしている。そして、油圧モータをモータ作用として使用する際には、減圧弁で設定した圧力により油圧モータを駆動して油圧ホースを巻取リールに巻取るようにしている。油圧モータをポンプ作用として使用する際には、減圧弁の設定圧よりも高く設定したリリーフ弁を油圧モータに並回路に接続し、伸縮ブームの伸長により巻取リールから繰り出される油圧ホースにより油圧モータをポンプとして作用させ、油圧ホースを巻取リールから繰り出すようにしている。このようにして、油圧ホースを巻取リールから繰り出したり巻取りする際に油圧ホースが弛まないように張力をかけるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平６−９６４３２号公報
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
ところでこのような巻取リールの駆動装置は、伸縮ブームを縮小している場合には油圧ホースを巻取る必要があるので油圧モータに所定の駆動圧力が必要である。ところが伸縮ブームを伸長している場合は、伸縮ブームの伸長駆動により油圧ホースは巻取リールから繰り出されるものであるから、油圧ホースが弛まないように所定の張力を持たせるだけでよい。
【０００５】
しかし、上記巻取リールの駆動装置は、リリーフ弁の設定圧を減圧弁の設定圧よりも高く設定しているものであるから、伸縮ブームを縮小させる時と比較して伸縮ブームを伸長させる時に必要以上に油圧ホースに過大な張力を作用させるようになっている。すなわち、油圧モータがポンプとして作用して油圧モータのポンプ負荷としてリリーフ弁が作用させるに油圧ホースに伸縮ブームの伸長力により必要以上の過大な張力を作用させるようになっており、効率の悪い巻取リールの駆動装置となっている。
【０００６】
本発明は、油圧ホースに可及的に必要以上の過大な張力を作用させないようにした巻取リールの駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１記載の巻取リールの駆動装置は、基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続され所定圧に設定された第１シーケンスバルブと、第１シーケンスバルブの二次側と油圧タンク間に配置され前記第１シーケンスバルブの設定圧より低く設定した第２シーケンスバルブと、前記油圧モータへの接続を伸縮ブームの縮小時には前記第１シーケンスバルブの一次側に伸長時には二次側に接続する切換弁とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の巻取リールの駆動装置は、基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定したシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の巻取リールの駆動装置は、基端側ブームに先端側ブームを伸縮自在に嵌挿し、基端側ブームより先端側ブームを伸縮駆動させる伸縮駆動手段を有する伸縮ブームと、基端側ブーム側に取付けられ基端側ブーム側から先端側ブームに油圧を供給する油圧ホースを巻取る巻取リールと、巻取リールを回転駆動する油圧モータと、一次側を油圧源に接続し二次側を油圧タンクに接続するとともに所定圧に設定されたシーケンスバルブと、シーケンスバルブの一次側に接続し前記油圧モータへ減圧して油圧を供給する電磁比例減圧弁と、伸縮ブームの伸縮長さを検出する長さ検出器と、長さ検出器による伸縮ブーム長さによって電磁比例減圧弁の減圧値を変更するコントローラとを備え、コントローラは、伸縮ブームの縮小時に比較して伸長時に前記電磁比例制御弁を低圧に制御するよう構成していることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る巻取リールの駆動装置の実施形態について、図１〜図４に図示し以下に説明する。図１において、１は、伸縮ブームであって、移動式クレーン、高所作業車、穴掘建柱車等に使用されている。以下本発明の実施形態を移動式クレーンに実施した場合の請求項１に該当する第１実施形態について以下に説明する。伸縮ブーム１は、基端ブーム２（請求項１記載の基端側ブームに該当する。）に順次伸縮自在に複数の中間ブーム３を嵌挿させるとともに、最先端側の中間ブーム３に伸縮自在に先端ブーム４（請求項１記載の先端側ブームに該当する。）を嵌挿させている。伸縮ブーム１の各ブーム間には図示しないが伸縮シリンダ等による適宜の伸縮駆動手段を配置しており、基端ブーム２から順次または同時に複数の中間ブーム３および先端ブーム４を伸縮駆動できるように構成している。
【００１１】
先端ブーム４の先端部には図示しないがジブを継ぎ足すようにしてあり、このジブは起伏ならびに伸縮駆動可能にするための各油圧アクチュエータを配置しており、この各油圧アクチュエータを駆動するための油圧源を基端ブーム２側から次に説明する油圧ホース５で供給するようにしている。なお、ここでは伸縮ブームの先端側ブームに油圧源を供給する必要性として移動式クレーンのジブについて説明したが、高所作業車では伸縮ブームの先端側に設けた作業用バケツトに油圧源を供給する場合、穴掘建柱車の伸縮ブームの先端に配置したオーガドリルに油圧を供給する場合などがある。
【００１２】
６は、基端ブーム２に配置され、基端ブーム２から先端ブーム４に油圧を供給する油圧ホース５を巻取った巻取リールである。７は、巻取リール６を回転駆動する油圧モータである。８は、油圧ポンプであって移動式クレーンを駆動する際にエンジンで駆動される別油圧ポンプ（図示しない。）とともにエンジンで駆動される。
【００１３】
９は、第１シーケンスバルブであって、一次側を油圧ポンプ８に接続され比較的低圧の所定圧（例えば約７ＭＰａ）に設定されている。１０は、第１シーケンスバルブ９の二次側と油圧タンク１１間に配置された第２シーケンスバルブであって、第１シーケンスバルブ９の設定圧より低く設定（例えば約５ＭＰａ）されている。
【００１４】
１２は、切換弁であって、電磁式の切換弁を用いており、油圧モータ７への油圧供給を第１シーケンス弁９の一次側からの場合と二次側からの場合に切換えするために配置している。１３は、伸縮ブーム１を伸長操作している時に検出される伸長操作検出スイッチである。
【００１５】
伸長操作検出スイッチ１３は、伸縮ブーム１を伸長操作している時に電源１４と電磁式の切換弁１２を接続し、切換弁１２を切換える。この時切換弁１２は、第１シーケンスバルブ９の二次側と油圧モータ７を接続するようにしている。逆に、伸縮ブーム１を縮小操作ならびに操作をしていない中立操作時には、電源１４と電磁式の切換弁１２の接続を遮断し、第１シーケンスバルブ９の一時側と油圧モータ７を接続するよう切換弁１２を切換えるようにしている。
【００１６】
このよう構成された本発明に係る巻取リールの駆動装置は、次のように作用する。伸縮ブーム１を縮小操作ならびに操作をしていない中立操作時には、伸長操作検出スイッチ１３はＯＦＦのままであるので、電磁式の切換弁１２は切換わらず油圧モータ７は第１シーケンスバルブ９の一次側が接続される。よって第１シーケンスバルブ９によって設定された設定圧力（例えば約７ＭＰａ）で、油圧モータ７は巻取リール６を巻取り方向に駆動する。
【００１７】
すなわち、伸縮ブーム１を縮小操作している時には、油圧モータ７が巻取リール６を巻取り方向に駆動して、伸縮ブーム１の縮小作動とともに油圧ホース５を弛まさずに巻取リール６に油圧ホース５を巻取る。操作をしていない中立操作時には、第１シーケンスバルブ９の設定圧で油圧モータ７の駆動力が巻取リール６を巻取り方向に駆動しようとする駆動力が作用するものであるから、伸縮ブーム１が停止していても前記駆動力で以って油圧ホース５に張力をかけていることによって油圧ホース５を弛ませない。
【００１８】
逆に、伸縮ブーム１を伸長操作すると、伸長操作検出スイッチ１３が電源１４と電磁式の切換弁１２を接続し切換弁１２を切換える。よって油圧モータ７は、切換弁１２によって第１シーケンスバルブ９の二次側に接続され、油圧モータ７と第２シーケンスバルブ１０が並列接続される。そして伸縮ブーム１の伸長作動により、油圧モータ７はポンプ作用として働く。したがって、第２シーケンスバルブ１０の設定圧（第１シーケンスバルブ９の設定圧よりも低く設定されており、例えば約５ＭＰａに設定している。）を負荷圧力として油圧モータ７はポンプ作用をする。この負荷圧力によって油圧ホース５を弛まないように張力をかけるようにしているものである。
【００１９】
このように、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム１の伸長時と縮小および停止時とで、油圧モータ７に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース５に作用する張力の変化を可及的に少なくするようにしたものである。特に、伸縮ブーム１の伸長時には、油圧モータ７がポンプとして作用して油圧モータ７のポンプ負荷として第２シーケンス弁１０の設定圧力になるまでに油圧ホース５に伸縮ブーム１の伸長力が作用するものであるが、第２シーケンスバルブ１０の設定圧は第１シーケンスバルブ９の設定圧よりも低く設定されており、可及的に必要以上の張力を油圧ホース５に作用させないよう抑制しているものである。よって油圧ホース５の耐久性、寿命を長くすることができる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、切換弁１２の切換えを、伸縮ブーム１の伸長操作を伸長操作検出スイッチ１３で検出して、伸縮操作に自動的に連動させて行うようにしたが、伸縮操作に連動して手動で切換えるようにしたものであっても同様に実施できること勿論のことである。
【００２１】
次に、上記第１実施形態では、第１シーケンスバルブ９、第２シーケンスバルブ１０、および切換弁１２とで、伸縮ブーム１の伸長時と縮小および停止時とにおける油圧モータ７に作用させる圧力を切換えるようにしたが、それに加えて伸縮ブーム１の長さによっても圧力を変更させるようにした請求項３に該当する第２実施形態について図２に基づいて説明する。図２に図示する油圧モータ７および８油圧ポンプは、図１に図示するものと同じである。
【００２２】
２０は、シーケンスバルブであって、一次側を油圧ポンプ８に接続し二次側を油圧タンク１１に接続するとともに、所定圧（例えば約７ＭＰａに設定）に設定している。２１は、伸縮ブーム１の操作検出器であって、伸縮ブーム１の伸長操作したことを検出する検出器である。２２は、伸縮ブーム１のブーム長さを検出する長さ検出器である。２３は、操作検出器２１と長さ検出器２２とからの検出信号を受けて次に説明する電磁比例減圧弁２４に信号を出力するコントローラである。
【００２３】
２４は、電磁比例減圧弁であって、シーケンスバルブ２０の一次側に接続され、コントローラ２３からの制御信号に基づいて設定減圧して油圧モータ７に油圧を供給するように接続している。
【００２４】
前記コントローラ２３は、図３に図示する特性のように、伸縮ブーム１のブーム長さに応じて電磁比例減圧弁２４の設定減圧を連続的に可変できるように制御信号を出力するとともに、伸縮ブーム１を縮小および停止させる時に比較して伸長させる時の設定減圧を低くするよう制御信号を出力するようにしている。すなわち、伸縮ブーム１を伸長させる時の方が縮小させる時に比較して所定値だけ設定減圧が低くなるような制御信号がコントローラ２３から出力されるようにしている。
【００２５】
また、伸縮ブーム１の長さが長くなるにつれて設定減圧が低くなる制御信号が出力されるようにしている。すなわち、巻取リール６に巻込まれた油圧ホース５は、伸縮ブーム１が全縮小している時が最も巻取径が大きく、最伸長した時に最も巻取径が小さくなることから、巻取径に関係なく油圧ホース５にかかる張力を略一定となるようにするために、伸縮ブーム１の長さが長くなるにつれて設定減圧が低くなるような制御信号が出力されるようにしたものである。
【００２６】
このように構成した第２実施形態では次のように作用する。まず伸縮ブーム１を全縮小時で停止している場合について説明する。この場合は、コントローラ２３は、操作検出器２１と長さ検出器２２からの信号を受けて、図３に図示するように電磁比例減圧弁２４の設定減圧が最高に設定され、この設定減圧で油圧モータ７が巻取リール６を巻取り方向に駆動しようとする駆動力として作用するものであるから、伸縮ブーム１が停止していても前記駆動力で以って油圧ホース５に張力をかけており油圧ホース５を弛ませない。
【００２７】
次に伸縮ブーム１を伸長させるように操作すると、コントローラ２３は、操作検出器２１と長さ検出器２２からの信号を受けて、図３の伸長時の特性に応じて電磁比例減圧弁２４の設定減圧を設定する。そして伸縮ブーム１の伸長作動により、油圧モータ７はポンプ作用として働き、油圧モータ７が逆回転して巻取リール６を繰出し方向に回転する。ここで電磁比例減圧弁２４の設定減圧は伸縮ブームの長さに応じて変化させ、ポンプ作用する油圧モータの負荷圧力を変化させることとなり、この負荷圧力の変化によって油圧ホース５を弛まないように略一定の張力をかけることができる。
【００２８】
逆に伸縮ブーム１を縮小させる場合は、図３の縮小時の特性に応じて電磁比例減圧弁２４の設定減圧を設定し、この設定減圧により油圧モータ７は巻取リール６を巻取り方向に駆動する。すなわち、伸縮ブーム１を縮小操作している時には、油圧モータ７が巻取リール６を巻取り方向に伸縮ブームの長さに応じて巻取り方向の駆動圧力を変化させて巻取る。したがって、伸縮ブーム１の縮小作動とともに油圧ホース５を弛まさずに略一定の張力になるように巻取リール６に油圧ホース５を巻取ることができる。
【００２９】
このように、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム１の伸長時と縮小および停止時とで、油圧モータ７に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース５に作用する張力を可及的に少なくした効率のよい巻取リールの駆動装置を提供することができる。特に、伸縮ブーム１の伸長時には、油圧モータ７がポンプとして作用して油圧モータ７のポンプ負荷として電磁比例制御弁２４の設定減圧になるまで油圧ホース５に伸縮ブーム１の伸長力を作用させるようにしたものであるが、縮小時に比較して伸長時には電磁比例制御弁２４の設定減圧は低く設定されており、可及的に必要以上の張力を油圧ホース５に作用させないよう抑制しているものである。よって油圧ホース５の耐久性、寿命を長くすることができる。
【００３０】
なお、図２に図示した実施形態では、操作検出器２１と長さ検出器２２の両検出器を用いたが、長さ検出器２２のみを用い、コントローラ２３で伸縮ブーム１の長さの判別だけでなく、長さ検出値の変化がなければ停止状態、変化が伸長方向であるか縮小方向であるか、を判断させる機能を持たせて操作検出器２１をなくしたものであってもよい。
【００３１】
次に、上記第２実施形態では、伸縮ブーム１の長さに応じて電磁比例減圧弁２４の設定減圧をリニアに変更するようにしたが、第１実施形態のように、伸縮ブーム１の伸長時と縮小時のみによって設定減圧を変更できるようにし、縮小時に比較して伸長時の設定減圧を低くしただけのものであってもよい。この場合の実施形態は、請求項２に該当する場合で第３実施形態として図４に図示する。この実施形態の場合の詳細な説明は、第２実施形態から伸縮ブーム１の伸縮長さに伴って電磁比例制御弁２４の設定減圧をリニアに変更させなくしただけであって、あとは同じであるのでここでは詳細な作用については省略する。
【００３２】
この場合も、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム１の伸長時と縮小および停止時とで、油圧モータ７に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース５に作用する張力を可及的に少なくするようにしたものである。特に、伸縮ブーム１の伸長時には、油圧モータ７がポンプとして作用して油圧モータ７のポンプ負荷として電磁比例減圧弁２４の設定減圧になるまでに油圧ホース５に伸縮ブーム１の伸長力が作用するものであるが、電磁比例減圧弁２４の設定圧は縮小時に比較して伸長時の設定減圧を低く設定減圧しており、可及的に必要以上の張力を油圧ホース５に作用させないよう抑制しているものである。よって油圧ホース５の耐久性、寿命を長くすることができる。
【００３３】
なお、この実施形態では、電磁比例減圧弁２４の設定減圧の切換えを、伸縮ブーム１の操作検出器２１で検出して、伸縮操作に自動的に連動させて行うようにしたが、伸縮操作に連動して手動で切換えるようにしたものであっても同様に実施できること勿論のことである。
【００３４】
また、上記実施形態では、巻取リール６を基端ブーム２に取付けた場合について説明したが、伸縮ブーム１を起伏自在に配置した基台（移動式クレーン、高所作業車、穴掘建中車等の場合、車両上に伸縮ブームを旋回ならびに起伏自在に取付ける旋回台）側に取付けた場合であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１および請求項２に係る本発明の巻取リールの駆動装置は、以上のように構成し作用するものであるから、本発明に係る巻取リールの駆動装置は、伸縮ブーム１の伸長時と縮小時とで、油圧モータ７に作用させる圧力を切換えるようにして、油圧ホース５に作用する張力を可及的に少なくした効率のよい巻取リールの駆動装置を提供することができる。よって油圧ホース５の耐久性、寿命を長くすることができる。
【００３６】
請求項３に係る本発明の巻取リールの駆動装置は、上記の他に巻取リールに巻き取られた油圧ホースの巻取リール径にに係わりなく略一定の張力を油圧ホースにかけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する第１実施形態の説明図である。
【図２】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する第２実施形態の説明図である。
【図３】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する説明図で、伸縮ブームの長さに基づく電磁比例減圧弁の設定減圧との特性を示す説明図である。
【図４】本発明に係る巻取リールの駆動装置を説明する第３実施形態の説明図である。
【符号の説明】
１    伸縮ブーム
２    基端ブーム
３    中間ブーム
４    先端ブーム
５    油圧ホース
６    巻取リール
７    油圧モータ
９    第１シーケンスバルブ
１０    第２シーケンスバルブ
１２    切換弁
２０    シーケンスバルブ
２２    長さ検出器
２３    コントローラ
２４    電磁比例減圧弁
【図１】
2004244130.tif 000003
【図２】
2004244130.tif 000004
【図３】
2004244130.tif 000005
【図４】
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