JP2007290791A - クレーンの油圧回路システム - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンの分解組み立て作業時の作業効率を向上できるクレーンの油圧回路システムを提供する。
【解決手段】着脱可能な管継手７０を用いて、コントロールバルブ４１とジブ起伏ドラム用モータ３３との間の油路８１，６１を切り換えることで、作業用油圧シリンダ１７へ供給される圧油をコントロールバルブ４１で制御するように構成した。これにより、操作レバー４５ａの操作量に応じた速度で、作業用油圧シリンダ１７のロッド１７ａを伸張および縮退できるので、ロッド１７ａの伸張速度および縮退速度を細かく制御できる。したがって、作業用油圧シリンダ１７を用いたタワークレーン１００の分解・組み立て作業の効率を向上できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、クレーンの分解組み立て作業等に用いられる作業用の油圧シリンダに圧油を供給するクレーンの油圧回路システムに関する。

クレーンの吊り上げ能力やブーム長を変える場合や、輸送のためにクレーンを分解するまたは組み立てる場合などには、機体の後部に搭載するカウンタウエイトを着脱している。このカウンタウエイトの着脱作業時にカウンタウエイトを吊り上げるための作業用の油圧シリンダがクレーンのマスト部材に設けられたクレーンが知られている（特許文献１参照）。

特開平１０−３３００８４号公報

しかし、従来のクレーンでは、作業用の油圧シリンダに供給する圧油を電磁切替弁で制御しているため、作業用の油圧シリンダで吊ったカウンタウエイトの昇降速度を細かく制御できず、作業効率が悪かった。

（１） 請求項１の発明によるクレーンの油圧回路システムは、油圧源と、油圧源からの吐出油で駆動されるウィンチ用油圧モータと、油圧源からの吐出油で駆動され、クレーンの分解組み立て作業で使用する作業用油圧シリンダと、油圧源とウィンチ用油圧モータとを接続する第１回路および油圧源と作業用油圧シリンダとを接続する第２回路を択一的に切り換えるための継手手段と、操作手段の操作に基づいて油圧源からの吐出油の流れを制御するコントロールバルブとを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のクレーンの油圧回路システムにおいて、ウィンチ用油圧モータは、クレーンのブームに設けられていることを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項２に記載のクレーンの油圧回路システムにおいて、継手手段は、クレーンの機体フレームに設けられてブームを起伏可能に支持する支持部、の近傍に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、油圧源とウィンチ用油圧モータとを接続する第１回路および油圧源と作業用油圧シリンダとを接続する第２回路を択一的に切り換えるための継手手段と、操作手段の操作に基づいて油圧源からの吐出油の流れを制御するコントロールバルブとを備えるように構成した。これにより、コントロールバルブによって作業用油圧シリンダの動作速度を細かく制御できるので、クレーンの分解組み立て作業時の作業効率を向上できる。

図１〜６を参照して、本発明によるクレーンの油圧回路の一実施の形態を説明する。図１は、本発明による油圧回路が設けられたタワークレーンを左側側面から見た図である。タワークレーン１００は、走行体１と、走行体上に旋回可能に搭載される旋回体２と、旋回体２の先端部に回動可能に軸支されたブーム３と、ブーム３の先端部に回動可能に軸支されたジブ４とを有する。

走行体１は、略Ｈ形状の不図示のトラックフレームと、サイドフレーム１ａとを備えている。旋回体２には、機体フレーム（メインフレーム）２ａにフロントドラム１０と、リアドラム１１と、ブーム起伏ドラム１２とが搭載されている。また、旋回体２の後部には着脱可能なカウンタウエイト１４が搭載されている。フロントドラム１０にはフロント用ワイヤロープ１０ａ（以下、フロントロープ）が巻回され、フロントロープ１０ａはブーム頂部を経由してブームフック６に接続されている。フロントドラム１０の駆動によりフロントロープ１０ａが巻き取りまたは繰り出され、ブームフック６が昇降する。リアドラム１１にはリア用ワイヤロープ１１ａ（以下、リヤロープ）が巻回され、リアロープ１１ａはブーム頂部およびジブ先端部を経由してジブフック５に接続されている。リアドラム１１の駆動によりリアロープ１１ａが巻き取りまたは繰り出され、ジブフック５が昇降する。

旋回体２の前部には旋回体２の上方を通って前後方向に回動可能にマスト７が軸支され、マスト７の先端部とブーム３の頂部とはペンダントロープ１５で接続されている。ブーム起伏ドラム１２にはブーム起伏ロープ１２ａが巻回され、ブーム起伏ロープ１２ａは、ブーム起伏ドラム１２の後方に設けたシーブ２１とマスト７の先端部に設けたシーブ２２との間に複数回掛け回されている。ブーム起伏ドラム１２の駆動によりブーム起伏ロープ１２ａが巻き取りまたは繰り出され、これによりマスト７が前後方向に回動し、ペンダントロープ１５を介してブーム３が起伏する。

ブーム３の基端部近傍かつ背面側には、ジブ起伏ドラム１３が設けられ、ジブ起伏ドラム１３にはジブ起伏ロープ１３ａが巻回されている。ジブ４の基端部にはフロントポスト８が一体に取り付けられ、フロントポスト先端部とジブ先端部とはペンダントロープ１６で接続されている。ブーム３の頂部にはリアポスト９が一体に取り付けられ、ジブ起伏ロープ１３ａは各ポスト８，９の先端に設けられたシーブ２３，２４の間に複数回掛け回されている。ジブ起伏ドラム１３の駆動によりジブ起伏ロープ１３ａが巻き取りまたは繰り出され、これによりリアポスト９に対してフロントポスト８が前後方向に回動し、ペンダントロープ１６を介してジブ４が起伏する。

マスト７の先端部近傍には、作業用油圧シリンダ１７が設けられている。作業用油圧シリンダ１７は、後述するように、輸送のためにタワークレーン１００の分解する際、および、分解されたタワークレーン１００を輸送後に組み立てる際に、カウンタウエイト１４や走行体１のサイドフレーム１ａなどの着脱作業で用いられる。

−−−タワークレーン１００の分解・組み立て−−−
タワークレーン１００は、トレーラなどによる輸送に際して寸法や重量の制限を受けるため、分解して輸送する必要がある。また、分解されて輸送された後には、再度組み立てる必要がある。タワークレーン１００を輸送に適した状態に分解するには、まず、ジブ４を下方に回動させてブーム３と略平行な状態とする。次いで、ブーム３を前方に回動させて地面に着地させる。ジブフック５をリアロープ１１ａから外し、ブームフック６をフロントロープ１０ａから外し、フロントロープ１０ａ、リアロープ１１ａ、ジブ起伏ロープ１３ａ、ペンダントロープ１５，１６を各シーブから外す。ジブ４およびブーム３をそれぞれ分解するとともにブーム３と旋回体２との連結を解除する。

次に、カウンタウエイト１４を旋回体２から取り外し、不図示のジャッキアップ装置で旋回体２をジャッキアップした後、サイドフレーム１ａおよび不図示のロアウエイトを走行体１のトラックフレームから取り外す。このようにタワークレーン１００を分解することで、各構成要素ごとにトレーラなどによって輸送可能となる。輸送後は、上述した分解手順とは逆の手順でタワークレーン１００を組み立てればよい。

上述したように、本実施の形態のタワークレーン１００では、カウンタウエイト１４やサイドフレーム１ａなどの着脱作業に際して用いられる作業用油圧シリンダ１７が設けられている。図２は、ジブ４、ブーム３およびカウンタウエイト１４が取り外されたタワークレーン１００の右側側面図である。作業用油圧シリンダ１７は、ボトム側がマスト７の先端部に回動可能に取り付けられている。図２に示すように、マスト７の先端部が旋回体２に対するマスト７の回動中心よりも前方に回動されると、作業用油圧シリンダ１７は自重によってロッド１７ａの先端が鉛直下方に向くように回動される。また、図１に示すように、マスト７の先端部が旋回体２に対するマスト７の回動中心よりも後方に回動されると、作業用油圧シリンダ１７はマスト７と略平行となるように回動される。

作業用油圧シリンダ１７のロッド１７ａの先端にはフック１８が取り付けられており、ロッド１７ａを伸張または縮退させることで、フック１８で吊り下げた荷を昇降する。また、ブーム起伏ドラム１２を駆動させることでマスト７を前後方向に回動させて、作業用油圧シリンダ１７で吊り下げた荷を旋回体２の前後に移動できる。なお、図２では、輸送されたカウンタウエイト１４をトレーラから降ろして積み重ねている状態を示している。

図３は、タワークレーン１００の油圧回路を示す図である。この油圧回路には、油圧ポンプ３１と、走行モータ３２ａ，３２ｂと、ジブ起伏ドラム用モータ３３と、作業用油圧シリンダ１７と、リアドラム用モータ３４と、ブーム起伏ドラム用モータ３５と、フロントドラム用モータ３７とが設けられている。また、油圧回路には、ジブ起伏ドラム用モータ３３への圧油を制御するためのコントロールバルブ４１と、リモコンバルブ４５とが設けられている。なお、図３に示した油圧回路では、パイロットポンプや、リモコンバルブ４５以外の操作手段などの記載を省略している。

油圧ポンプ３１は、タワークレーン１００の各アクチュエータに吐出油（圧油）を供給する油圧源であり、不図示のエンジンによって駆動される。コントロールバルブ４１は、油圧ポンプ３１からジブ起伏ドラム用モータ３３に供給される圧油の流れを制御するバルブである。コントロールバルブ４１とジブ起伏ドラム用モータ３３とは油路８１，６３によって接続されている。油路８１と油路６３とは、管継手７０を介して接続されている。

管継手７０は、互いに着脱可能な一対の接続端部７１，７２からなる油圧配管の継ぎ手である。接続端部７１，７２には、それぞれ逆止弁が設けられており、接続端部７１と接続端部７２とが分離されると、各接続端部７１，７２に接続されている油路６３，８１を閉止して、圧油（作動油）の流通を禁止する。接続端部７１と接続端部７２とが接続されると、各接続端部７１，７２に接続されている油路６３と油路８１とを連通して、圧油の流通を許可する。

リモコンバルブ４５は、コントロールバルブ４１のスプールを駆動するためのパイロット圧油を制御するバルブであり、操作手段である操作レバー４５ａを有し、タワークレーン１００の運転室内に設けられている。操作レバー４５ａが操作されると、操作レバー４５ａの操作量に応じた圧力のパイロット圧油がコントロールバルブ４１に供給され、コントロールバルブ４１のスプールが中立位置から駆動される。これにより、油圧ポンプ３１から供給される圧油が操作レバー４５ａの操作量に応じた油量で、コントロールバルブ４１から油路８１，６３および管継手７０を介してジブ起伏ドラム用モータ３３に供給される。

上述したように、タワークレーン１００の輸送時には旋回体２からブーム３が取り外されるが、ブーム３に設けられたジブ起伏ドラム１３もブーム３とともに取り外される。その際、コントロールバルブ４１とジブ起伏ドラム用モータ３３とを接続する油路８１，６３は、管継手７０の接続端部７１と接続端部７２とが分離されることで、互いに切り離される。すなわち、タワークレーン１００の分解・組み立て時に、ブーム３が旋回体２から取り外されている間は、コントロールバルブ４１にはジブ起伏ドラム用モータ３３が接続されていないこととなる。

そこで、本実施の形態のタワークレーン１００では、タワークレーン１００の分解・組み立て時に用いる作業用油圧シリンダ１７をコントロールバルブ４１に接続することで、作業用油圧シリンダ１７に供給される圧油をコントロールバルブ４１で制御することにしている。すなわち、図４に示すように、作業用油圧シリンダ１７に接続された油路６１の端部に、管継手７０の接続端部７１を取り付け、この接続端部７１を油路８１の端部に取り付けられた接続端部７２に接続する。これにより、操作レバー４５ａの操作量に応じた速度で、作業用油圧シリンダ１７のロッド１７ａを伸張および縮退できる。なお、図３，４において、４６は、カウンタバランス弁であり、作業用油圧シリンダ１７で吊られた荷が急に落下することを防止している。

図５は、タワークレーン１００の輸送状態における、旋回体２のメインフレーム２ａとマスト７の詳細を示す図であり、旋回体２のメインフレーム２ａとマスト７とをタワークレーン１００の前方右斜め上から見たときの斜視図である。図５では、マスト７はタワークレーン１００の後方に向かって回動されて、メインフレーム２ａと略平行となっている。また、図５では、シーブ２２等の記載を省略している。２ｂはブーム３を回動可能に軸支するブーム支持部であり、２ｃは、マスト７を回動可能に支持するマスト支持部である。７ａはマスト７の先端部であり、７ｂはマスト支持部２ｃで軸支されるマスト７の回動中心である。

１９は、タワークレーン１００の後方に向かって回動されているマスト７を起立させるための油圧シリンダであり、メインフレーム２ａの左右に１本ずつ取り付けられている。シリンダ１９のロッドを伸張させることで、マスト７がタワークレーン１００の前方に向かって起こされる。なお、マスト７が起立されて、先端部７ａがマスト支持部２ｃよりも前方に回動された後は、ブーム起伏ドラム１２の駆動によりブーム起伏ロープ１２ａを巻き取りまたは繰り出すことで、自重によるマスト７のメインフレーム２ａの前方への回動を規制しつつマスト７を前後方向に回動できる。

コントロールバルブ４１は、メインフレーム２ａの右側側面近傍に設けられており、油路８１は、メインフレーム２ａの右側側面に沿って延在している。油路８１の端部に取り付けられた接続端部７２は、メインフレーム２ａ右側のブーム支持部２ｂの近傍に設けられたブラケット２ｄに固定されている。

作業用油圧シリンダ１７に接続された油路６１は可撓性を有する油圧ホースであり、マスト７の先端部７ａ近傍から回動中心７ｂに向かってマスト７に沿って配設されている。油路６１の端部に取り付けられた接続端部７１は、ブラケット２ｄに固定された接続端部７２に接続できる。すなわち、図４に示すように、油路８１，６１および管継手７０を介して、作業用油圧シリンダ１７とコントロールバルブ４１とを接続できる。したがって、マスト７をタワークレーン１００の前方に向かって図２に示すように回動させた後、操作レバー４５ａを操作することで、作業用油圧シリンダ１７のロッド１７ａを伸張および縮退できる。

図６は、ブーム３が取り付けられたブーム支持部２ｂ近傍をタワークレーン１００の前方右側から見た斜視図である。ジブ起伏ドラム用モータ３３に接続された油路６３は可撓性を有する油圧ホースである。７５は、ブラケット２ｄの近傍、すなわち、メインフレーム２ａ右側のブーム支持部２ｂの近傍に設けられたシリンダ用ホース格納ブラケットである。

ブーム３を旋回体２に取り付ける際には、油路６１の端部に取り付けられた接続端部７１をブラケット２ｄに固定された接続端部７２から分離する。上述したように、接続端部７１，７２には逆止弁が設けられているので、接続端部７１と接続端部７２とを分離しても、油路６１，８１の作動油は漏れない。分離した接続端部７１は、シリンダ用ホース格納ブラケット７５に取り付けることで固定できる。なお、図６では、油路６１および油路６１の端部に接続された接続端部７１の記載を省略している。

ブーム３をブーム支持部２ｂに取り付けて、ブラケット２ｄに固定された接続端部７２に、油路６３の端部に取り付けられた接続端部７１を接続する。これにより、図３に示すように、油路８１，６３および管継手７０を介して、ジブ起伏ドラム用モータ３３とコントロールバルブ４１とが接続される。したがって、操作レバー４５ａを操作することでジブ起伏ドラム用モータ３３を駆動できる。

上述した実施の形態のタワークレーン１００では、次の作用効果を奏する。
（１） コントロールバルブ４１とジブ起伏ドラム用モータ３３との間の油路８１，６１を切り換えることで、作業用油圧シリンダ１７へ供給される圧油をコントロールバルブ４１で制御するように構成した。これにより、操作レバー４５ａの操作量に応じた速度で、作業用油圧シリンダ１７のロッド１７ａを伸張および縮退できるので、ロッド１７ａの伸張速度および縮退速度を細かく制御できる。したがって、作業用油圧シリンダ１７を用いたタワークレーン１００の分解・組み立て作業において、作業用油圧シリンダ１７で吊った荷の位置合わせが容易になるので、作業効率を向上できる。

（２） ブーム３に取り付けられているジブ起伏ドラム用モータ３３を制御するコントロールバルブ４１で作業用油圧シリンダ１７へ供給される圧油をコントロールバルブ４１で制御するように構成した。これにより、タワークレーン１００の分解・組み立て時に分離する油路を利用できるので、油路を切り替える作業が最小限で済むので効率的である。

（３） ブーム支持部２ｂの近傍に管継手７０が配設されるように構成した。これにより、ジブ起伏ドラム用モータ３３に接続された油路６３や作業用油圧シリンダ１７に接続された油路６１の長さを必要最小限の長さにできるので、油路６１，６３の配設が容易となり、コスト増を抑制できる。

（４） 油路の切り替えに管継手７０を用いるように構成した。これにより、油路の切り替えが容易となり、作業効率が向上する。また、接続端部７１，７２には逆止弁が設けられているので、接続端部７１，７２の分離の際に作動油が漏れず、作業環境を向上できる。

（５） 分離した接続端部７１をシリンダ用ホース格納ブラケット７５に取り付けることで固定できるので、クレーン作業中に油路６１の端部が周囲へ動き回ることがない。これにより油路６１の損傷を防止できるとともに、見栄えもよくなる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、ジブ起伏ドラム用モータ３３を制御するコントロールバルブ４１で作業用油圧シリンダ１７を制御するように構成したが本発明はこれに限定されない。たとえば、タワークレーン１００の分解・組み立て時には駆動させることがないリアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７を制御するコントロールバルブで作業用油圧シリンダ１７を制御するように構成してもよい。

なお、リアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７を制御するコントロールバルブで作業用油圧シリンダ１７を制御するためには、リアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７とコントロールバルブとの間の油路を一旦切り離す必要がある。これに対して、上述した実施の形態では、タワークレーン１００の輸送に際して必ず分離する、ジブ起伏ドラム用モータ３３とコントロールバルブ４１とを結ぶ油路に作業用油圧シリンダ１７を接続するようにしている。したがって、別途リアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７とコントロールバルブとの間の油路を切り離す必要がない。油路の切り換えに要する作業の効率の観点から、上述した実施の形態のように、コントロールバルブ４１で作業用油圧シリンダ１７を制御することが望ましい。

また、リアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７を制御するコントロールバルブで作業用油圧シリンダ１７を制御するためには、リアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７が設けられている部位の近傍まで油路６１を延設する必要がある。図１，２に示すように、リアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７は、旋回体２の先端部から後方に離れた位置に設けられているため、マスト７の回動中心７ｂ（マスト支持部２ｃ）の近傍を経由してリアドラム用モータ３４やフロントドラム用モータ３７の近傍まで油路６１を延設すると、油路６１の長さが上述した実施の形態の場合よりも長くなってしまう。

これに対して、上述した実施の形態では、ブーム支持部２ｂの近傍のブラケット２ｄに固定されている接続端部７２の近傍まで油路６１を延設すればよいので、油路６１の長さを短縮できる。これにより、油路６１の配設が容易となり、コスト増を抑制できる。

（２） 上述の説明では、マスト７に作業用油圧シリンダ１７を設けるように構成しているが、ブーム３に作業用油圧シリンダ１７を設けるようにしてもよい。なお、ブーム３に作業用油圧シリンダ１７を設けた場合であっても、上述したように、コントロールバルブ４１とジブ起伏ドラム用モータ３３との間の油路８１，６１を切り換えることで、作業用油圧シリンダ１７へ供給される圧油をコントロールバルブ４１で制御できる。
（３） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、油圧源は油圧ポンプ３１に、ウィンチ用油圧モータはジブ起伏ドラム用モータ３３に、継手手段は管継手７０にそれぞれ対応する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

本発明による油圧回路が設けられたタワークレーンを左側側面から見た図である。 ジブ４、ブーム３およびカウンタウエイト１４が取り外されたタワークレーン１００の右側側面図である。 タワークレーン１００の油圧回路を示す図である。 タワークレーン１００の油圧回路を示す図である。 タワークレーン１００の輸送状態における、旋回体２のメインフレーム２ａとマスト７の詳細を示す図である。 ブーム３が取り付けられたブーム支持部２ｂ近傍をタワークレーン１００の前方右側から見た斜視図である。

符号の説明

１ 走行体 ２ 旋回体
３ ブーム ７ マスト
１３ ジブ起伏ドラム １７ 作業用油圧シリンダ
１４ カウンタウエイト ３１ 油圧ポンプ
３３ ジブ起伏ドラム用モータ ４１ コントロールバルブ
４５ リモコンバルブ ６１，６３，８１ 油路
７０ 管継手 ７１，７２ 接続端部
１００ タワークレーン

Claims (3)

1. 油圧源と、
   前記油圧源からの吐出油で駆動されるウィンチ用油圧モータと、
   前記油圧源からの吐出油で駆動され、クレーンの分解組み立て作業で使用する作業用油圧シリンダと、
   前記油圧源と前記ウィンチ用油圧モータとを接続する第１回路および前記油圧源と前記作業用油圧シリンダとを接続する第２回路を択一的に切り換えるための継手手段と、
   操作手段の操作に基づいて前記油圧源からの吐出油の流れを制御するコントロールバルブとを備えることを特徴とするクレーンの油圧回路システム。
2. 請求項１に記載のクレーンの油圧回路システムにおいて、
   前記ウィンチ用油圧モータは、クレーンのブームに設けられていることを特徴とするクレーンの油圧回路システム。
3. 請求項２に記載のクレーンの油圧回路システムにおいて、
   前記継手手段は、前記クレーンの機体フレームに設けられて前記ブームを起伏可能に支持する支持部、の近傍に設けられていることを特徴とするクレーンの油圧回路システム。

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