(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、
伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、伸縮ブーム状態検出手段からの検出信号を受け伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構あるいは前記ブーム間連結機構が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段を備え、近傍判別手段が近傍であると判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とする伸縮ブームの伸縮制御装置。
【請求項２】
請求項１記載において、前記伸縮シリンダの作動を減速させる減速制御手段を備え、前記コントローラは、前記近傍判別手段が近傍を判別した時に減速制御手段に信号を出力して伸縮シリンダの作動を減速させた後に、前記切換手段に信号を出力するように構成したことを特徴とする伸縮ブームの伸縮制御装置。
【請求項３】
順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、
伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、操作指令手段からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する操作量判別手段を備え、操作量判別手段が所定以下の操作量と判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とする伸縮ブームの伸縮制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１本の伸縮シリンダにより多段伸縮ブームを構成するブーム段を１段ずつ伸縮させる伸縮ブームの伸縮制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両搭載型クレーンの多段伸縮ブームの伸縮機構として、１本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を１段ずつ伸縮駆動する伸縮機構が実用化されている。この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るといる利点を有している。
【０００３】
この伸縮機構は、１本の伸縮シリンダが伸縮ブームに内装されてベースブーム基端部にそのロッド端部が軸支されている。そして、この伸縮機構の特有の構成として、シリンダ・ブーム係脱機構とブーム間連結機構を有している。
【０００４】
前記シリンダ・ブーム係脱機構は、当該伸縮シリンダのシリンダチューブのロッド側端部に配置され、目的とするブームの基端部の連結穴に向けて内蔵する連結ピンを進退することにより選択的にブーム基端部と連結・解除可能とするものである。
【０００５】
前記ブーム間連結機構は、隣接するブームの内側ブーム基端部に配置され、外側ブームの適所に設けられた固定穴に向けて内蔵する固定ピンを進退することにより当該隣接するブーム同士を固定・解除可能とするものである。
【０００６】
前記ブーム間連結機構には、前記伸縮シリンダのシリンダチューブロッド側端部に配置され、目的とするブーム基端部の前記固定ピンの内端に作用して進退駆動する固定ピン駆動手段を備えている。
【０００７】
そして、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記ブーム間連結機構の固定ピン駆動手段により固定ピンを後退させて目的ブームと外側ブームとの固定を解除するブーム間固定解除行程と、前記伸縮シリンダにより目的ブームを伸縮する目的ブーム伸縮行程と、前記ブーム間連結機構による前記固定ピン駆動手段により目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程と、前記シリンダ・ブーム連結手段による前記伸縮シリンダと目的ブーム基端部との連結を解除するシリンダ・ブーム連結解除行程と、前記伸縮シリンダが次の目的ブーム基端部まで伸縮する伸縮シリンダ伸縮行程と、からなる行程を繰り返すことにより前記伸縮ブームの伸縮を行うものである。
【０００８】
ところで、上述した伸縮機構は１本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を１段ずつ伸縮駆動するものであるため、上述した伸縮行程中において伸縮シリンダの伸縮行程に要する時間が発生し、伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間が長時間となっていた。そこで、伸縮ブームを伸長させる際に伸長速度を速くするために伸縮シリンダの伸長時に差動回路を使用することで伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間を短縮するようにしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、差動回路を使用して伸縮シリンダを伸長している時に、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記固定ピン駆動手段により前記ブーム間連結機構による目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程では、伸縮シリンダの伸長速度が速いために、確実に前記各工程における連結ができない課題を有している。
【００１０】
また、伸縮ブームを伸縮させる時に操作される操作方向と操作量を指令する操作レバー（特許請求範囲に記載の操作指令手段に該当する。）を急に中立位置に戻すと、差動回路により伸長速度を速くしているところで停止させるものだから、伸縮シリンダが急に停止しシュックが生じる。
【００１１】
本発明はこのような差動回路を使用したために生じる弊害をなくした伸縮ブームの伸縮制御装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、伸縮ブーム状態検出手段からの検出信号を受け伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構あるいは前記ブーム間連結機構が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段を備え、近傍判別手段が近傍であると判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、請求項１記載において、前記伸縮シリンダの作動を減速させる減速制御手段を備え、前記コントローラは、前記近傍判別手段が近傍を判別した時に減速制御手段に信号を出力して伸縮シリンダの作動を減速させた後に、前記切換手段に信号を出力するように構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、操作指令手段からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する操作量判別手段を備え、操作量判別手段が所定以下の操作量と判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
１本の伸縮シリンダによる伸縮機構の構成
図１は１本の伸縮シリンダによる伸縮機構が使用された６段伸縮ブームの伸縮シリンダに沿った断面図であって、全縮小状態の基端部を示している。伸縮ブーム１０はベースブーム１１内に、セカンドブーム１２、サードブーム１３、フォースブーム１４、フィフスブーム１５、およびトップブーム１６がそれぞれ伸縮自在に嵌挿されて構成されている。１は伸縮シリンダであって、シリンダチューブ２、シリンダチューブロッド側端部３、ロッド４、ロッド端部５とから構成されている。伸縮シリンダ１は、前記伸縮ブーム１０に内装されており、前記ベースブーム１１のベースブーム基端部１１ａに前記伸縮シリンダロッド端部５が軸支されている。以下、１本の伸縮シリンダによる伸縮機構の主要構成を説明する。
（シリンダ・ブーム係脱機構）
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。２０はシリンダ・ブーム係脱機構であって、前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３に配置された連結ピン駆動シリンダ２１、連結ピン駆動レバー２２、連結ピン２３、および前記トップブーム基端部１６ａに配置された連結ボス１６ｃの連結穴１６ｂから構成されている。連結ピン２３は前記伸縮シリンダロッド側端部３を構成するトラニオン部材２５の連結ピン収納穴２６に摺動可能に組み付けられている。連結ピン駆動レバー２２は、前記トラニオン部材２５から上方に一体構成されたサポート２４に揺動可能に軸支されている。図２では連結穴１６ｂは、トップブーム基端部１６ａに設けられたもののみ示しているが、図１で二点鎖線で示すようにセカンドブーム基端部１２ａ、サードブーム基端部１３ａ、フォースブーム基端部１４ａ、フィフスブーム基端部１５ａ、にも同様にそれぞれ連結穴１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、が設けられている。
【００１６】
前記連結ピン２３と連結ピン駆動レバー２２は左右に一対配置されている。連結ピン駆動レバー２２の一端は連結ピン２３に枢着され、その他端は前記連結ピン駆動シリンダ２１のロッド側端部２１ａおよびシリンダ側端部２１ｂにそれぞれ枢着されている。
（ブーム間連結機構）
図２に示す５０はトップブーム１６のブーム間連結機構であって、トップブーム基端部１６ａの固定ピン収納部材１６ｅに摺動可能に組み付けられたトップブーム固定ピン１６ｄとフィフスブーム１５の側面に取付られた固定ボス５２に設けられた固定穴５１および後述する固定ピン駆動手段４０とから構成されている。３３はトップブーム固定ピン１６ｄの内端に位置して設けられた連結部材である。連結部材３３は一部が開口した箱型形状をしており、後述する固定ピン駆動手段の固定ピン駆動レバーと連結可能となっている。図２に示すようにトップブーム固定ピン１６ｄは左右に一対配置されている。同様に、図示しないセカンドブーム基端部１２ａ、サードブーム基端部１３ａ、フォースブーム基端部１４ａ、フィフスブーム基端部１５ａにも同様にそれぞれセカンドブーム固定ピン１２ｄ、サードブーム固定ピン１３ｄ、フォースブーム固定ピン１４ｄ、フィフスブーム固定ピン１５ｄが左右に一対配置されている。
【００１７】
また、上述したフィフスブーム側面に取付られた固定ボス５２の他に、フィフスブーム側面にはその長手方向にトップブーム１６の伸長長さに応じて複数個の固定ボスが配置されており、各固定ボスはそれぞれ固定穴を有している。固定ボスの配置に関しては、ベースブーム１１、セカンドブーム１２、サードブーム１３、フォースブーム１４においてもほぼ同様の構成である。
【００１８】
図３は図２のＢ−Ｂ矢視図である。３４は固定ピン１６ｄのボールロック機構である。前記固定ピン１６ｄにはノッチ３６が切られており、ボールロック機構３４のバネ付勢されたボール３５が当該ノッチ３６にはまり込むことにより、前記固定ピン１６ｄはその先端部５３が前記外側ブームの固定穴５１に入ったブーム間固定位置で位置保持されるようになっている。
（固定ピン駆動手段）
図３に示す４０は固定ピン駆動手段であって、固定ピン駆動シリンダ４１、固定ピン駆動レバー４２、ローラー４４とから構成されている。固定ピン駆動レバー４２は前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３と一体に形成されたサポート４５に揺動自在に軸支されており、かつ左右一対配置されている。固定ピン駆動レバー４２の一端にはローラー４４が回転自在に軸支されており、その他端は前記固定ピン駆動シリンダ４１のロッド側端部４１ａ及びシリンダ側端部４１ｂにそれぞれ枢着されている。
【００１９】
固定ピン駆動手段４０はその全体が伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３と一体構造となっている。そのため、伸縮シリンダ１の伸縮動作により各段ブームの基端部に配置された前記トップブーム１６のブーム間固定手段５０等の固定ピン１２ｄ〜１６ｄのうちの任意の固定ピンの連結部材３３内に前記ローラ４４を位置させることができ、当該固定ピンを駆動することが可能となっている。その際の伸縮シリンダ１の伸縮動作時には、前記固定ピンの内端部に設けられた連結部材３３は一部が開口した箱型形状をしているため、前記固定ピン駆動レバー４２は目的としない固定ピンの連結部材３３の開口部分を通過していくことができるようになっている。
伸縮機構の制御装置の構成
図４に、本願発明の実施の形態に係る伸縮機構の制御装置のブロック図と油圧回路図を示す。
（伸縮機構操作手段）
６０は伸縮機構操作手段であって、伸縮操作レバー６１（請求項記載の操作指令手段に該当する。）、切換操作手段６２、最終ブーム状態入力手段６３、伸縮関連情報表示手段７０とから構成されており、図示しないクレーン運転室内に配置されている。伸縮操作レバー６１は伸縮操作レバーの操作方向と操作量とを電気信号に変換し、コントローラ６５に出力する。切換操作手段６２は、後述する伸縮シリンダ１を差動伸長油路で伸長させる場合と、通常伸縮油路で伸長させる場合とに手動で切換える手段で、切換操作スイッチで構成しており、切換操作手段６２からの切換信号はコントローラ６５に入力される。最終ブーム状態入力手段６３は、前記伸縮機構によって伸縮ブーム１０を伸縮させる際の最終のブーム状態を入力するものであって、後述する伸縮関連情報表示手段７０と一体となって操作されるものである。最終ブーム状態入力手段６３の操作信号も、前記コントローラ６５に出力される。伸縮関連情報表示手段７０は伸縮機構の操作に関する情報を、前記コントローラ６５からの信号によりグラフィック表示するものである。
【００２０】
前記伸縮関連情報表示手段７０はその表示内容を切換可能となっており、図５は前記伸縮関連情報表示手段７０による表示画面を示すものである。ブーム条件を表す伸縮ブームの伸長長さ７１と各段ブームの伸長割合７２が複数表示されており、前記最終ブーム状態入力手段６３に含まれる送り・戻りキーにより箱型カーソル７３を上下に移動できるようになっている。箱型カーソル７３を目的とするブーム条件の行へ移動させたのち、前記最終ブーム状態入力手段６３に含まれるセットキーを操作すると、前記コントローラ６５に目的とする伸縮ブームの最終ブーム状態を入力することができる。選択した最終ブーム状態は、丸印７４により表示される。
（伸縮ブーム状態検出手段）
７５は伸縮ブーム状態検出手段であって、以下の検出手段から構成されている。すなわち、８０はブーム基端位置検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０がどのブームの基端位置に位置しているかを検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。９０はシリンダ長さ検出手段であって、前記伸縮シリンダ１のシリンダ長さを検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。１１０は連結ピン状態検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０により駆動される連結ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。１２０は固定ピン状態検出手段であって、前記固定ピン駆動手段４０により駆動される固定ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ６５に出力するものである。コントローラ６５は、当該シリンダ長さ検出手段９０の検出値および固定ピン状態検出手段１２０に基き、記憶している前記ブーム間固定機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとするのである。
【００２１】
図６は、前記ブーム基端位置検出手段８０の具体例を示すものであって、図１のＤ−Ｄ矢視図である。近接スイッチ８２〜８６がサポート８１、８１を介して前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３に位置するトラニオン２５に取付けられている。１６ｆは前記トップブーム基端部１６ａに取付けられた検出片である。図６は近接スイッチ８６がトップブーム基端部１６ａの検出片１６ｆを検出した状態を表している。同様に他のブーム基端部にも上記近接スイッチ８２〜８５に対応する位置に検出片１２ｆ〜１５ｆが設けられており、前記近接スイッチ８２〜８５が上記検出片をそれぞれ検出するようになっている。この構成により、どの近接スイッチが検出片を検出しているかにより、前記ブーム・シリンダ連結手段２０の連結ピン２３がどのブームの基端部の連結穴に位置しているかが判断できるようになっている。
【００２２】
図１には前記シリンダ長さ検出手段９０が前記伸縮ブーム１０に取付けられた状態を示している。シリンダ長さ検出手段９０はベースブーム基端部１１ａに取付けられており、長さ検出器９５から引き出されたコード９１はガイドローラ９２、９３を介して、前記伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３のサポート９４に連結されている。伸縮シリンダ１の伸縮動作に伴ない、前記コード９１は長さ検出器９５から出し入れされるようになっており、コード９１の引き出し量により、伸縮シリンダ１のシリンダ長さが検出されるようになっている。
【００２３】
図７は図２のＣ−Ｃ矢視図であって、前記連結ピン状態検出手段１１０の詳細を示したものである。１１２と１１３は前記連結ピン駆動シリンダ２１のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、１１１は前記連結ピン駆動シリンダ２１のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図２はシリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３がトップブーム１６の連結穴１６ｂに入ったシリンダ・ブーム連結状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ１１２が前記検出片１１１を検出するようになっている。前記連結ピン駆動シリンダ２１が駆動され、連結ピン２３の先端部が前記連結穴１６ｂから抜けると、他方の近接スイッチ１１３が前記検出片１１１を検出するようになっている。
【００２４】
図３の１２０は前記固定ピン状態検出手段の具体例を示したものである。１２２と１２３は前記固定ピン駆動シリンダ４１のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、１２１は前記連結ピン駆動シリンダ４１のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図３はトップブーム基端部１６ａの固定ピン１６ｄの先端部５３がフィフスブーム１５の固定穴５１から出たブーム間固定解除状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ１２３が前記検出片１２１を検出するようになっている。前記固定ピン駆動シリンダ４１が駆動され、固定ピン１６ｄの先端部５３が前記固定穴５１に入ると、他方の近接スイッチ１２２が前記検出片１２１を検出するようになっている。
（駆動油圧供給手段）
図４の１００は駆動油圧供給手段であって、前記コントローラ６５からの信号を受取り、伸縮機構を構成する前記伸縮シリンダ１、シリンダ・ブーム係脱機構２０、固定ピン駆動手段４０を駆動するものである。
【００２５】
図４は前記駆動油圧供給手段１００を構成する具体的な油圧回路の例を示したものである。当該駆動油圧供給手段１００は、前記伸縮シリンダ１、カウンタバランス弁１０４と油圧源、タンクとの間に介装されたパイロット式切換弁１０３、当該パイロット式切換弁１０３を切換えるパイロット圧を送る電磁比例弁１０１、１０２、フロコン弁１０９および切換手段１３３ａから構成されている。当該電磁比例弁１０１と１０２は前記コントローラ６５からの信号により比例制御されるようになっている。
【００２６】
１３０は前記伸縮シリンダ１の伸長側油室１３１とパイロット式切換弁１０３の第１の出口ポート１３２との間を連絡する伸長側油路である。１３３は前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４とパイロット式切換弁１０３の第２の出口ポート１３５との間に介装されたハイドロ弁であって、当該ハイドロ弁１３３を切換えることにより前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６と、前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット式切換弁１０３の第１の出口ポート１３２とを連絡する差動伸長油路１３７とに切換可能となっている。１３８は前記ハイドロ弁１３３に油圧源から切換パイロット圧を給排するソレノイド切換弁であって、前記コントローラ６５からの切換信号により切換動作するようになっている。なお、前記ハイドロ弁１３３とソレノイド切換弁１３８とによって、請求項に記載された切換手段１３３ａを構成している。
【００２７】
前記連結ピン駆動シリンダ２１と固定ピン駆動シリンダ４１はそれぞれ、ソレノイド切換弁１０７、１０８を介して油圧源とタンクに接続されており、ソレノイド切換弁１０７、１０８は前記コントローラ６５からの信号により切換操作されるようになっている。
（切換手段の作動）
コントローラ６５は、前記切換手段１３３ａへの切換信号は次のようにして出力する。まず、伸縮シリンダ１を差動伸縮油路１３７で伸長させ伸長速度を速くするよう前記切換操作手段６２を切換操作した時は、切換手段１３３ａのソレノイド切換弁１３８にコントローラ６５から信号が出力され、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第１の出口ポート１３２とを連絡する差動伸長油路１３７にする。また、伸縮シリンダ１を通常の伸長速度で伸長させ伸長速度を速くするよりクレーンの吊上げ性能アップを選択する場合は、前記切換操作手段６２を通常伸長する側に選択する。そして、切換手段１３３ａのソレノイド切換弁１３８にコントローラ６５から信号が出力されず、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６にする。
【００２８】
次に、コントローラ６５には近傍判別手段６５ａと操作量判別手段６５ｂを備えており、これらの判別手段の判別結果に基づいて切換信号を出力するようにしている。近傍判別手段６５ａは、前記伸縮ブーム状態検出手段７５からの信号を受け、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する近傍であることを判別する手段であって、該近傍判別手段６５ａが近傍であることを判別すると、前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７により伸長させるよう選択していても、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６にする。
【００２９】
実際には、切換手段１３３ａを切換えるに際して、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えると伸縮速度が急に遅くなるためにショックが生じることから、前記近傍判別手段６５ａは次のように減速制御してから切換えるように制御するようにしている。図９に図示するように、近傍判別手段６５ａは、前記伸縮ブーム状態検出手段７５からの信号を受け、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する第１の所定距離（約１ｍ）になると、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３により減速開始する。そしてパイロット式切換弁１０３を中立位置側へ戻し伸縮シリンダ１の作動を減速させ、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する第２の所定距離（約１５０ｍｍ）になると、切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるとともに、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３を若干増速側に切換え、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ１を伸長させるようにしている。このように、近傍判別手段６５ａは、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換える際にショックが生じないよう制御するようにしている。ここで電磁比例弁１０１とパイロット式切換弁１０３は、請求項３に記載の減速制御手段に該当する。
【００３０】
なお、前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を通常伸縮油路１３６により伸長させるよう選択している場合には、上記近傍判別手段６５ａは所定の速度になるよう減速制御し、上記差動回路１３７を使用した時と同様の低速で前記シリンダ・ブーム係脱機構２０あるいは前記ブーム間連結機構５０が作動する目標位置まで伸縮させるようになっている。
【００３１】
次に、操作量判別手段６５ｂは、操作レバー６１（請求項記載の操作指令手段に該当する。      ）からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する手段であって、該操作量判別手段６５ｂが所定以下の操作量と判別すると、例え前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７により伸長させるよう選択している場合であっても、切換手段１３３ａを切換え前記伸縮シリンダ１の縮小側油室１３４と前記パイロット切換弁１０３の第２の出口ポート１３５とを連絡する通常伸縮油路１３６にする。
【００３２】
すなわち、図１０に図示するように、前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７により伸長させるよう選択している場合で、操作レバー６１の操作量が所定操作量（例えば操作レバーの全傾倒に対する傾倒量が１０％以下）になると強制的に切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるようにして、操作レバー６１を急に中立位置に操作して伸縮シリンダ１の作動を停止させる時に発生するショックの発生を防止することができるようにしている。前記切換操作手段６２が伸縮シリンダ１を通常伸縮油路１３６により伸長させるよう選択している場合には、上記操作量判別手段６５ｂは機能しないようになっている。
コントローラによる伸縮機構の作動
図１に示す６段伸縮ブーム１０の全縮小状態から、図８に示したトップブーム１６とフィフスブーム１５が伸長した状態に至る間の伸縮機構の伸長動作に対応させて、本願発明の伸縮制御装置の制御内容を説明する。
（ブーム条件設定）
伸縮ブーム１０は全縮小状態で、起伏角度は最大起伏角であると仮定する。このとき、図１に示したようにシリンダ・ブーム係脱機構２０はトップブーム１６の基端部１６ｂと連結状態にあり、各段ブームのブーム間固定手段は全て固定状態にある。最終ブーム状態入力手段６３に含まれる送り・戻りキーにより図５に示された伸縮関連情報表示手段７０の表示画面上でブーム条件を選択する。今は、仮にトップブーム（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のブーム条件を選んだと仮定する。最終ブーム状態入力手段６３に含まれる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６５に出力され、コントローラ６５に記憶される。次に伸縮操作レバー６１を伸長側に操作し、その操作を継続する限り、以降コントローラ６５は伸縮機構を自動制御し、伸縮機構のサイクルを繰り返し、上記設定したブーム条件となるまで伸縮動作を続ける。なお、伸縮操作レバー６１を中立位置に戻すと、コントローラ６５は伸縮機構の動作をその時点で停止させる。
（ブーム間固定解除行程）
コントローラ６５は固定ピン駆動手段４０へ固定ピン１６ｄの抜き信号を出力する。具体的には、図４のソレノイド切換弁１０８対し信号を送り、固定ピン駆動シリンダ４１が駆動され、固定ピン１６ｄが抜き側に動かされる。すなわち、前記固定ピン駆動手段４０の固定ピン駆動シリンダ４１を伸長動作すると、前記固定ピン駆動レバー４２が揺動し、当該固定ピン駆動レバー４２の一端に位置するローラ４４が前記固定ピン１６ｄの内端に位置する連結部材３３の開口側３７に作用する。すると、ボールロック機構３４のボール３５は前記固定ピン１６ｄのノッチ３６を外れて押し戻され、固定ピン１６ｄの先端部５３は前記フィフスブーム１５の固定穴５１を抜けることになる。これにより、トップブーム１６のブーム間連結機構５０によるトップブーム基端部１６ａとフィフスブーム１５との固定が解除される。
（ブーム伸縮行程）
図４に示した前記固定ピン状態検出手段１２０からの信号により、前記トップブーム基端部１６ａのブーム間連結機構５０の固定ピン１６ｄとフィフスブーム１５の固定穴５１との固定解除が確認されると、コントローラ６５から駆動油圧供給手段１００へ伸長信号が出力され、伸縮シリンダ１はトップブーム１６の伸長動作を開始する。
【００３３】
具体的には、伸縮操作レバーの操作量に基づいて、図４のコントローラ６５から電磁比例弁１０１に信号が出力され、パイロット式切換弁１０３にパイロット圧が作用し切換えられ、伸縮シリンダ１が伸長することによりトップブーム１６を伸長させる。
【００３４】
このとき、前記切換操作手段６２は伸縮シリンダ１を差動伸長油路１３７を使用して伸長させるよう選択しているものとする。よって、伸縮操作レバー６１が所定操作量以下であれば、操作量判別手段６５ｂは、切換手段１３３ａを通常伸縮油路１３６に切換え伸縮シリンダ１を伸長させる。そして伸縮操作レバー６１を所定操作量以上にすると、操作量判別手段６５ｂは、切換手段１３３ａを通常伸縮油路１３６から差動伸縮油路１３７に切換え伸長速度を速くして伸縮シリンダ１を伸長させる。この時操作レバー６１を急に中立位置に操作して伸縮シリンダ１の作動を停止させても、操作レバー６１の操作量が所定操作量になった時点で、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換わった後停止させるようにしてあるものだから、停止時にはショックは発生しない。
【００３５】
さらに、コントローラ６５の近傍判別手段６５ａは、シリンダ長さ検出手段９０の信号に基き、前記固定ピン駆動手段４０が把持する前記固定ピン１６ｄが前記フィフスブーム１５の目的とする固定穴５４に対し所定の距離まで接近したと判断した時に、前記駆動油圧供給手段１００に対し伸縮シリンダ減速信号を出力する。具体的には、ブーム伸長行程中において、既述したシリンダ長さ検出手段９０は伸縮シリンダ１の伸長長さ信号をコントローラ６５に送り続けており、減速開始点（目標位置に対して第１の所定距離）に到達したことをコントローラ６５の近傍判別手段６５ａが判断すると、コントローラ６５は電磁比例弁１０１への出力信号値を減少させ始める。パイロット式切換弁１０３は徐々に中立側へ切換えられ、スプールの開口面積が減少する。前記フロコン弁１０９の作用も伴ない、伸縮シリンダ１の負荷に関わりなくパイロット式切換弁１０３を通過する流量が減少するので伸縮シリンダ１の伸長速度が低下していく。減速終了点に達したところでコントローラ６５から電磁比例弁１０１への出力は所定の低い値で一定となる。すなわち、伸縮シリンダ１の伸長速度は低速度を維持する。
【００３６】
そして、切換位置（目標位置に対して第２の所定距離）に達すると、切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるとともに、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３を若干増速側に切換え、前記ブーム間連結機構５０が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ１を伸長させる。このように、近傍判別手段６５ａは、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換える際にショックが生じないで切換える。そしてコントローラ６５が前記固定ピン１６ｄが目的とする固定穴の位置に達したと判断した時に次述するブーム間固定行程に移行する。
【００３７】
上記ブーム伸縮行程の終了後、伸縮ブーム状態検出手段７５のシリンダ長さ検出手段９０は、前記目的ブーム伸縮行程における前記伸縮シリンダの伸縮長さを検出する。コントローラ６５は当該シリンダ長さ検出手段の検出値に基き、記憶している前記ブーム間連結機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記目的ブーム伸縮行程における伸縮長さとする。そして、さらにコントローラ６５は、伸縮動作前ブーム状態と前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとから伸縮動作後ブーム状態を判断する。
（ブーム間固定行程）
ブーム伸縮行程の前後におけるブーム・シリンダ係脱機構２０、ブーム間連結機構５０およびブーム間連結機構５０の固定ピン駆動手段４０の構成は同じであるので、先に使用した図２を用いて説明する。５５はフィフスブーム１５の先端部の側面に設けられた固定ボスであって、その内部には固定穴５４が設けられている。図４のコントローラ６５からソレノイド弁１０８に信号が出力され、固定ピン駆動手段４０の固定ピン駆動シリンダ４１が縮小すると、固定ピン１６ｄの先端部５３は前記固定穴５４に入る。トップブーム基端部１６ａのブーム間連結機構５０のボールロック機構３４のボール３５は固定ピン１６ｄのノッチ３６に入り込み、固定ピン１６ｄはその先端部５３を固定穴５４に入れた状態で保持される。これにより、トップブーム基端部１６ａとフィフスブーム１５が固定される。
（シリンダ・ブーム連結解除行程）
さらに、前記伸縮操作レバー６１の伸長側操作を継続していると、コントローラ６５はシリンダ・ブーム係脱機構２０へ連結ピン２３の抜き信号を出力する。具体的には、図４のソレノイド切換弁１０７に対し信号を送り、連結ピン駆動シリンダ２１が駆動され連結ピン２３が抜き側に動かされる。すなわち、図２に示した状態から、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン駆動シリンダ２１を伸長すると、前記連結ピン２３はトップブーム基端部１６ａの連結穴１６ｂから抜き出される。これにより、伸縮シリンダ１のシリンダチューブロッド側端部３とトップブーム基端部１６ａとの連結が解除される。
（伸縮シリンダ伸縮行程）
前記連結ピン状態検出手段１１０からの信号により、前記シリンダ・ブーム連結手段２０と、トップブーム基端部１６ａとの連結解除が確認されると、コントローラ６５から駆動油圧供給手段１００へ信号が送られ、伸縮シリンダ１はどのブームも駆動することなく単独で伸縮動作を開始する。この場合、伸縮シリンダ１は縮小動作をするので、前記差動切換弁を構成するハイドロ弁１３３は差動油路１３７側に切換わることはなく、通常伸縮油路１３６側に連通されたままである。
【００３８】
具体的には、図４のコントローラ６５から電磁比例弁１０２に信号が出力され、パイロット式切換弁１０３にパイロット圧が作用し切換えられ、伸縮シリンダ１が縮小する。コントローラ６５はシリンダ長さ検出手段９０の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３がフィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂに対する位置を所定距離通り過ぎるまで伸縮シリンダ１を縮小させる信号を出力した後、出力を停止させ伸縮シリンダ１の縮小を停止させる。
【００３９】
その後、コントローラ６５は、電磁比例弁１０１に信号を出力し、パイロット式切換弁１０３にパイロット圧を作用して切換えるとともに、切換手段１３３ａにより切換えて差動伸長油路１３７を利用して伸縮シリンダ１を伸長する。そしてコントローラ６５の近傍判別手段６５ａは、シリンダ長さ検出手段９０の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３がフィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂに対し所定の距離（目標位置に対して第１の所定距離）まで接近したと判断した時に、前記駆動油圧供給手段手段１００に対し伸縮シリンダ減速信号を出力する。具体的には、既述したシリンダ長さ検出手段９０は伸縮シリンダ１の伸縮長さ信号をコントローラ６５に送り続けており、減速開始点（目標位置に対して第１の所定距離）に到達したことをコントローラ６５の近傍判別手段６５ａが判断すると、コントローラ６５の近傍判別手段６５ａは電磁比例弁１０１への出力信号値を減少させ始める。パイロット式切換弁１０３は徐々に中立側へ切換えられ、スプールの開口面積が減少する。前記フロコン弁１０９の作用も伴ない、伸縮シリンダ１の負荷に関わりなくパイロット式切換弁１０３を通過する流量が減少するので伸縮シリンダ１の伸長速度が低下していく。減速終了点に達したところでコントローラ６５から電磁比例弁１０２への出力は所定の低い値で一定となる。すなわち、伸縮シリンダ１の伸長速度は低速度を維持する。
【００４０】
そして、切換位置（目標位置に対して第２の所定距離）に達すると、切換手段１３３ａを切換え差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換えるとともに、電磁比例制御弁１０１を制御してパイロット式切換弁１０３を若干増速側に切換え、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ１を伸長させる。このように、近傍判別手段６５ａは、差動伸縮油路１３７から通常伸縮油路１３６に切換える際にショックが生じないで切換える。そしてコントローラ６５が、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０の連結ピン２３が目的とするフィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂに達したと判断した時に次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
【００４１】
シリンダ・ブーム連結行程に移行する目標位置は、前記シリンダ長さ検出器９０の信号とともに、前記ブーム基端位置検出手段８０の信号により判断される。具体的には、図６に示した近接スイッチ８５がフィフスブーム基端部１５ａに設置した検出片１５ｆを検出することにより、目標位置に到達したことが判断され、次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
（シリンダ・ブーム連結行程）
前記コントローラ６５から前記シリンダ・ブーム係脱機構２０に連結信号が出力される。具体的には図４のソレノイド切換弁１０７へコントローラ６５から信号が出力され、図２に示す前記連結ピン駆動シリンダ２１が縮小動作すると、前記連結ピン駆動レバー２２が揺動し前記連結ピン２３が前記フィフスブーム基端部１５ａの連結穴１５ｂへ入る。これにより、伸縮シリンダ１のシリンダチューブ側端部３とフィフスブーム基端部１５ａが一体となって連結されたことになる。    以降は、既述した各行程を繰り返すことにより、フィフスブーム１５を伸長し、図８に示す目的とする最終ブーム状態となると、伸縮ブームの伸縮制御装置はその動作を終了するのである。
【００４２】
なお、上記実施形態の説明では、伸縮ブーム１０を伸長させる場合の実施形態で説明したが、伸縮ブーム１０を縮小させる場合も同様に作用すること勿論である。
【００４３】
また、上記実施形態では、前記シリンダ・ブーム係脱機構２０とブーム間連結機構５０の両方が作動する近傍で近傍判別手段６５ａを作動させるようにしたものであるが、どちらか一方だけを作動させるようにすることも可能である。
【００４４】
更に、上記実施形態の説明では、最終ブーム状態入力手段６３で最終ブーム状態を設定し伸縮操作レバー６１を操作することで、自動的に最終ブーム状態になるまでコントローラ６５が伸縮シリンダ１、連結ピン駆動シリンダ２１、固定ピン駆動シリンダ４１を駆動させるようにした場合であるが、伸縮シリンダ１を伸縮させる際にオペレータが手動で操作して行う場合でも本発明を実施できる。この場合、コントローラ６５は伸縮ブーム状態検出手段７５からの信号を受け近傍判別手段６５ａが上記と同様に作動させるようにしておけばよい。そして伸縮機構操作手段６０の伸縮操作レバー６１からの信号を受け操作量判別手段６５ｂが上記と同様に作動させるようにしておけばよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際に、伸縮シリンダの作動を差動回路から通常回路に切換え、伸縮シリンダの伸長速度を遅くするようにしたものであるから、確実に前記各機構を作動させることができる。
【００４６】
また、請求項２に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、請求項１において、
前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際に、伸縮シリンダの作動を減速させた後に差動回路から通常回路に切換え、伸縮シリンダの伸長速度を遅くして、確実に前記各機構を作動させるものであり、差動回路を通常回路に切換える際にシュックが生じないようにすることができる。
【００４７】
更に、請求項３に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、差動回路により伸長速度を速くして伸縮ブームを伸縮させている時に、操作指令手段（操作レバー）を中立位置に戻した時には、差動回路を通常回路にした後停止させるようにしているものだから、伸縮シリンダが急に停止しシュックが生じることを可及的に阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１本の伸縮シリンダによる伸縮ブームの伸縮制御装置が使用された６段伸縮ブームの伸縮シリンダに沿った断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図で、シリンダ・ブーム係脱機構およびブーム間連結機構を示す図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視図で、ブーム間連結機構を示す図である。
【図４】本願の発明の伸縮ブームの伸縮制御装置のブロック図と油圧回路図である。
【図５】伸縮関連情報表示手段の表示画面である。
【図６】図１のＤ−Ｄ矢視図で、ブーム基端位置検出手段の具体例を示す図である。
【図７】図２のＣ−Ｃ矢視図で、連結ピン状態検出手段を示す図である。
【図８】伸縮ブーム最大起伏角度でトップブームとフィフスブームを伸長した状態を示す図である。
【図９】伸縮シリンダ伸縮工程における伸縮シリンダ速度制御の内容を表したグラフである。
【図１０】操作レバーに対する伸縮シリンダの速度を表したグラフである。
【符号の説明】
１は伸縮シリンダ、２はシリンダチューブ、３はシリンダチューブロッド側端部、４はロッド、５はロッド端部、１０は伸縮ブーム、１１はベースブーム、１２はセカンドブーム、１３はサードブーム、１４はフォースブーム、１５はフィフスブーム、１６はトップブーム、１６ａはトップブーム基端部、１６ｃは連結ボス、１６ｂは連結穴、１６ｅは固定ピン収納部材、１６ｄは固定ピン、１６ｆは検出片、２０はシリンダ・ブーム係脱機構、２１は連結ピン駆動シリンダ、２２は連結ピン駆動レバー、２３は連結ピン、２５はトラニオン部材、３３は連結部材、３４はボールロック機構、３５はボール、３６はノッチ、４０は固定ピン駆動手段、４１は固定ピン駆動シリンダ、４２は固定ピン駆動レバー、５０はブーム間連結機構、５１と５４は固定穴、５２と５５は固定ボス、５３は固定ピンの先端部、６０は伸縮機構操作手段、６１は伸縮操作レバー、６２は切換操作手段、６３は最終ブーム状態入力手段、６５はコントローラ、６５ａは近傍判別手段、６５ｂは操作量判別手段、７０は伸縮関連情報表示手段、７５は伸縮ブーム状態検出手段、８０はブーム基端位置検出手段、８２〜８６は近接スイッチ、９０はシリンダ長さ検出手段、９１はコード、９５は長さ検出器、１００は駆動油圧供給手段、１０１と１０２は電磁比例弁、１０３はパイロット式切換弁、１０４はカウンタバランス弁、１０９はフロコン弁、１０７と１０８はソレノイド切換弁、１１０は連結ピン状態検出手段、１１１は検出片、１１２と１１３は近接スイッチ、１２０は固定ピン状態検出手段、１２１は検出片、１３０は伸長側油路、１３１は伸長側油室、１３３はハイドロ弁、１３４は縮小側油室、１３６は通常伸縮油路、１３７は差動伸長油路、１３８はソレノイド切換弁、１３３ａは切換手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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