JP5176527B2

JP5176527B2 - 伸縮ブーム

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Publication number: JP5176527B2
Application number: JP2007324130A
Authority: JP
Inventors: 幸雄小泉; 祐一小河; 隆博小林
Original assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Current assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2027-12-17
Also published as: JP2009067590A

Description

本発明は、建設機械のクレーンなどに使用される伸縮ブームに関し、特にその駆動部としてブーム内に装備される複動式多段シリンダの改良に係わる。

従来、この種の伸縮ブームとして、例えば特許文献１に開示されているように、複数段のブームを伸縮自在に順次嵌合させて伸縮ブーム本体を構成するとともに、この伸縮ブーム本体内に複動式多段シリンダを配置し、この複動式多段シリンダによって伸縮ブーム本体を伸縮させるようにしたものは知られている。

そして、複動式多段シリンダとしては、通常、２段伸縮シリンダが多く使用されている。この２段伸縮シリンダは、中空状のピストンロッド（特許文献１の第１単体シリンダに相当）と、このピストンロッドの外周に同心状にかつ伸縮自在に順次嵌合する内外２つのシリンダチューブ（特許文献１の第２及び第３単体シリンダに相当）と、この各シリンダチューブの底部とその内側に嵌合するシリンダチューブ又はピストンロッドの先端面との間にそれぞれ形成される２つの伸び側圧力室と、上記各シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合するシリンダチューブ又はピストンロッドの外周面との間にそれぞれ形成される２つの縮み側圧力室とを有し、シリンダの伸長時にはピストンロッドの基端壁部に設けた伸び側圧油供給ポートから圧油をピストンロッド内に貫通して設けたパイプ油路などを介して上記各伸び側圧力室に供給し、シリンダの縮小時にはピストンロッドの基端壁部に設けた縮み側圧油供給ポートから圧油をピストンロッド内などを通して上記各縮み側圧力室に供給するように構成されている。
特開２００６−２５６８２８号公報

ところが、上記従来の２段伸縮シリンダの場合、２つの縮み側圧力室同士をシリンダ外に配置したホースによって連通しているため、このホースの摩耗や破損を防止するためのホースガイド装置を設ける必要がある。しかし、この場合、ホースガイド装置の装備に伴って組立作業が面倒なものになる上、伸縮ブームの重量が増加するという問題がある。

また、ホースガイド装置を装備する場合でも、ホースは、伸縮シリンダの伸縮に伴って曲げ力が繰り返し作用することから、定期的に交換する必要があるが、このホースの交換時には伸縮ブームを分解しなければならず、メンテナンスが容易でないという問題もある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、従来の如くシリンダ外に配置したホースを廃止することにより、ホースガイド装置を不要にし、組立作業及びメンテナンスの容易化、軽量化並びに油漏れの防止化などを図り得る伸縮ブームを提供せんとするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、伸縮ブームとして、複数段のブームを伸縮自在に順次嵌合させて伸縮ブーム本体が構成され、この伸縮ブーム本体内に設けた複動式多段シリンダによって伸縮ブーム本体が伸縮するように構成されたことを前提とする。そして、上記複動式多段シリンダを、中空状のピストンロッドと、このピストンロッドの外周に同心状にかつ伸縮自在に順次嵌合する内外２つのシリンダチューブと、この各シリンダチューブの底部とその内側に嵌合するシリンダチューブ又はピストンロッドの先端面との間にそれぞれ形成される２つの伸び側圧力室と、上記各シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合するシリンダチューブ又はピストンロッドの外周面との間にそれぞれ形成される２つの縮み側圧力室とを有する構成にし、また、上記各縮み側圧力室に対し、ピストンロッドの基端壁部に設けた縮み側圧油供給ポートからの圧油がそれぞれシリンダ内部に縮み側圧力室毎に別々に設けた油路を通して供給されるように構成する。ここで、縮み側圧力室毎に別々に設けた油路とは、油路の圧力室側の一部のみを縮み側圧力室毎に別々に設けた場合を含む意味である。

この構成では、各縮み側圧力室に対し、ピストンロッドの基端壁部に設けた縮み側圧油供給ポートからの圧油がそれぞれシリンダ内部に設けた油路を通して供給されるようになっているため、従来の如く縮み側圧力室同士を連通するためにシリンダ外に配置したホース及びこれを保護するためのホースガイド装置が必要ではなく、これらを廃止することができる。しかも、上記油路は、縮み側圧力室毎に別々に設けられているため、各縮み側圧力室に供給される圧油の油量や圧力などを各油路の流動抵抗などに応じて容易に調整することができる。

請求項１に係る発明は、上記の如き構成に加えて、上記２つの縮み側圧力室のうち、外側の第１シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合する第２シリンダチューブの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部を、一端が上記第２シリンダチューブの底部に固定されかつ他端がピストンロッドの先端壁部を貫通してピストンロッドの中空部内にまで延びる第１のパイプと、ピストンロッドの中空部内に配置されかつ一端がピストンロッドの基端壁部に上記縮み側圧油供給ポートに連通した状態で固定された第２のパイプとを伸縮自在に嵌合して構成する。この構成では、多段シリンダ（２段伸縮シリンダ）の２つの縮み側圧力室のうち、外側の第１シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合する第２シリンダチューブの外周面との間に形成される縮み側圧力室は、多段シリンダの伸縮作動に伴って軸方向に大きく相対移動するが、この縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部は、第２シリンダチューブの底部に固定された第１のパイプと、ピストンロッドの基端壁部に固定された第２のパイプとが伸縮自在に嵌合してなり、多段シリンダの伸縮作動時つまり縮み側圧力室の相対移動時にはこの両パイプ間で油路が伸縮するため、この油路を通して圧油の供給を確実に行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の伸縮ブームにおいて、上記第１及び第２のパイプを、多段シリンダの略中心線上にかつ第２のパイプを外側にして嵌合して配置し、この第２のパイプの外周に所定の隙間を隔てて遊嵌する第３のパイプを設け、この両パイプの隙間によって伸び側油路を形成し、この伸び側油路の一端を、ピストンロッドの基端壁部に設けた伸び側圧油供給ポートに連通させ、伸び側油路の他端を、ピストンロッドの先端壁部にまで延長しかつこの先端壁部に設けた連通油路を介して、第２シリンダチューブの底部とピストンロッドの先端面との間に形成される伸び側圧力室に連通させる構成にする。この構成では、多段シリンダの略中心線上に、縮み側圧力室への圧油を供給する油路の一部を構成する第１及び第２のパイプが配置され、この第２のパイプとその外周に遊嵌した第３のパイプとの隙間によって伸び側油路が形成されているため、多段シリンダの重心を略中心線上に設定することができるとともに、多段シリンダの外径を小さくしてそのコンパクト化を図ることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の伸縮ブームにおいて、上記２つの縮み側圧力室のうち、内側のシリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部を、ピストンロッドの中空部内に配置されかつ一端が上記縮み側油圧供給ポートに連通された第４のパイプによって構成する。この構成では、多段シリンダ（２段伸縮シリンダ）の２つの縮み側圧力室のうち、内側のシリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路は、ピストンロッドの中空部内では第４のパイプによって構成されているため、従来の如くピストンロッドの中空部内全体に圧油を充満させる必要はなく、その分多段シリンダの軽量化が図られることになる。

請求項４に係る発明は、請求項１記載の伸縮ブームにおいて、上記第１及び第２のパイプを、第２のパイプを外側にしかつ互いに所定の隙間を隔てて嵌合し、この両パイプの隙間によって第１のパイプ内側の油路とは別の油路を形成し、この油路の一端を、第２のパイプを通して上記縮み側圧油供給ポートに連通させ、油路の他端を、ピストンロッドの先端壁部に設けた連通油路を介して、内側のシリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に連通させる構成にする。この構成では、第１及び第２のパイプによって、外側の第１シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合する第２シリンダチューブの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部が構成されるだけでなく、この両パイプの隙間によって、内側の第２シリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に対し縮み側圧油供給ポートからの圧油を供給する油路の一部が構成されているため、油路を構成するための部品点数を少なくすることができる上、従来の如くピストンロッドの中空部内全体に圧油を充満させる必要はなく、多段シリンダの軽量化が図られることになる。

以上のように、本発明の伸縮ブームによれば、複動式多段シリンダとしての２段伸縮シリンダの各縮み側圧力室に対し、中空状のピストンロッドの基端壁部に設けた縮み側圧油供給ポートからの圧油がそれぞれシリンダ内部に設けた油路を通して供給されるようになっているため、従来の如く縮み側圧力室同士を連通するためにシリンダ外に配置したホース及びこれを保護するためのホースガイド装置を廃止することができる。この結果、組立作業及びメンテナンスの容易化を図ることができるとともに、軽量化、油漏れの防止化及びコストの低廉化を図ることができる。しかも、上記油路は、縮み側圧力室毎に別々に設けられているため、各縮み側圧力室に供給される圧油の油量や圧力などを各油路の流動抵抗などに応じて容易に調整することができ、油圧制御を適切に行う上で有効なものである。

また、上記２段伸縮シリンダの２つの縮み側圧力室のうち、外側の第１シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合する第２シリンダチューブの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部は、第２シリンダチューブの底部に固定された第１のパイプと、ピストンロッドの基端壁部に固定された第２のパイプとが伸縮自在に嵌合してなり、多段シリンダの伸縮作動時にこの両パイプ間で油路が伸縮するため、この油路を通して圧油の供給を確実に行うことができ、実施化を図る上で有効なものである。

特に、請求項２に係る発明では、上記第１及び第２のパイプが多段シリンダの略中心線上に配置され、この第２のパイプとその外周に遊嵌した第３のパイプとの隙間によって伸び側油路が形成されているため、多段シリンダの重心を略中心線上に設定することができるとともに、多段シリンダの外径を小さくしてそのコンパクト化を図ることができ、実施化をより有効に図ることができる。

請求項３に係る発明では、２段伸縮シリンダの２つの縮み側圧力室のうち、内側のシリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路がピストンロッドの中空部内では第４のパイプによって構成されているため、従来の如くピストンロッドの中空部内全体に圧油を充満させる必要はなく、その分多段シリンダひいては伸縮ブームの軽量化を一層図ることができる。

請求項４に係る発明では、第１及び第２のパイプによって、外側の第１シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合する第２シリンダチューブの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部が構成されるだけでなく、この両パイプの隙間によって、内側のシリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に対し縮み側圧油供給ポートからの圧油を供給する油路の一部が構成されているため、油路を構成するための部品点数を少なくすることができる上、従来の如くピストンロッドの中空部内全体に圧油を充満させる必要はなく、多段シリンダひいては伸縮ブームの軽量化を有効に図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１ないし図４は本発明の第１の実施形態に係る３段式伸縮ブームＡを示す。この伸縮ブームＡは、３段のブームとして大きい順に基端ブーム１、中間ブーム２及び先端ブーム３を有し、この３段のブーム１〜３を伸縮自在に順次嵌合させて伸縮ブーム本体４が構成されている。この伸縮ブーム本体４内には複動式多段シリンダとして２段伸縮シリンダ５が設けられ、この２段伸縮シリンダ５によって伸縮ブーム本体４が伸縮するように構成されている。

上記２段伸縮シリンダ５は、図５ないし図８に拡大詳示するように、中空状のピストンロッド１１と、このピストンロッド１１の外周に同心状にかつ伸縮自在に嵌合する内外２つのシリンダチューブ１２，１３と、この各シリンダチューブ１２，１３の底部１２ａ，１３ａとその内側に嵌合するシリンダチューブ１２又はピストンロッド１１の先端面との間にそれぞれ形成される２つの伸び側圧力室１４，１５と、上記各シリンダチューブ１２，１３の内周面とその内側に嵌合するシリンダチューブ１２又はピストンロッド１１の外周面との間にそれぞれ形成される２つの縮み側圧力室１６，１７とを有している。以下、２つのシリンダチューブ１２，１３を区別して呼ぶ場合、外側のシリンダチューブ１３を第１シリンダチューブといい、内側のシリンダチューブ１２を第２シリンダチューブという。また、２つの伸び側圧力室１４，１５を区別して呼ぶ場合、第１シリンダチューブ１３の底部１３ａと第２シリンダチューブ１２の先端面（底部１２ａの外側底面）との間に形成される伸び側圧力室１５を第１伸び側圧力室といい、第２シリンダチューブ１２の底部１２ａとピストンロッド１１の先端面（先端壁部１１ａの外側面）との間に形成される伸び側圧力室１４を第２伸び側圧力室という。さらに、２つの縮み側圧力室１６，１７を区別して呼ぶ場合、第１シリンダチューブ１３の内周面と第２シリンダチューブ１２の外周面との間に形成される縮み側圧力室１７を第１縮み側圧力室といい、第２シリンダチューブ１２の内周面とピストンロッド１１の外周面との間に形成される縮み側圧力室１６を第２縮み側圧力室という。

上記ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂは、基端ブーム１に対し結合ピン２１などを介して連結されており、このピストンロッド１１の基端壁部１１ｂには伸び側圧油供給ポート２２及び縮み側圧油供給ポート２３が設けられている。また、ピストンロッド１１の先端壁部１１ａの外周面には、第２シリンダチューブ１２の内周面に油密状態を維持しつつ摺動可能に嵌合するリング状の摺動部材２４が装着されており、このピストンロッド１１の先端面との間に第２伸び側圧力室１４を形成する第２シリンダチューブ１２の底部１２ａには、２段伸縮シリンダ５の縮小時に第２伸び側圧力室１４の最小限の容積を確保するための第２伸び側圧力室用凹部２５が形成されている。

上記第２シリンダチューブ１２の基端部は、中間ブーム２に対し結合ピン２６などを介して連結されており、この第２シリンダチューブ１２の基端部の内周面には、ピストンロッド１１の外周面に油密状態を維持しつつ摺動可能に嵌合するリング状の摺動部材２７が装着されている。また、第２シリンダチューブ１２の先端部である底部１２ａの外周面には、第１シリンダチューブ１３の内周面に油密状態を維持しつつ摺動可能に嵌合する摺動部材２８が装着されており、この第２シリンダチューブ１２の先端面との間に第１伸び側圧力室１５を形成する第１シリンダチューブ１３の底部１３ａには、２段伸縮シリンダ５の縮小時に第１伸び側圧力室１５の最小限の容積を確保するための第１伸び側圧力室用凹部２９が形成されている。この第１伸び側圧力室用凹部２９の開口面積は、上記第２伸び側圧力室用凹部２５の開口面積よりも大きく設定されており、また、この両凹部２５，２９同士ひいては第１伸び側圧力室１５と第２伸び側圧力室１４とは、第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに設けた連通油路３１によって、２段伸縮シリンダ５の伸縮状況に拘わらず常に圧油が流動可能に連通されている。

上記第１シリンダチューブ１３の基端部は、先端ブーム３に対し結合ピン３２などを介して連結されており、この第１シリンダチューブ１３の基端部の内周面には、第２シリンダチューブ１２の外周面に液密状態を維持しつつ摺動可能に嵌合するリング状の摺動部材３３が装着されている。

そして、本発明の特徴点として、上記第１縮み側圧力室１７及び第２縮み側圧力室１６に対しては、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの縮み側圧油供給ポート２３からの圧油がそれぞれ２段伸縮シリンダ５の内部に縮み側圧力室１７，１６毎に別々に設けた第１縮み側油路４０又は第２縮み側油路５０を通して供給されるように構成されている。

上記第１縮み側油路４０は、第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに一端が第１縮み側圧力室１７に開口して形成された連通油路４１と、この連通油路４１の他端に連通して第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに取り付けられたＵ字管４２と、このＵ字管４２の他端に連通した状態で一端部が第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに貫通して固定され、他端部がピストンロッド１１の先端壁部１１ａを貫通してピストンロッド１１の中空部内にまで延びる第１のパイプ４３と、この第１のパイプ４３に嵌合してピストンロッド１１の中空部内に配置されかつ一端が上記ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂに縮み側圧油供給ポート２３に連通油路４４を介して連通した状態で固定された第２のパイプ４５とからなる。

上記第１及び第２のパイプ４３，４５は、２段伸縮シリンダ５の略中心線上にかつ第２のパイプ４５を外側にして互いに摺動自在に嵌合して配置されており、この第２のパイプ４５の外周には所定の隙間を隔てて遊嵌する第３のパイプ４６が設けられ、この両パイプ４５，４６の隙間によって伸び側油路４７が形成されている。この伸び側油路４７の一端は、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの伸び側圧油供給ポート２２に連通されており、伸び側油路４７の他端は、ピストンロッド１１の先端壁部１１ａにまで延長されかつこの先端壁部１１ａに設けた連通油路４８を介して、第２シリンダチューブ１２の底部１２ａとピストンロッド１１の先端面との間に形成される第２伸び側圧力室１４に連通されている。尚、第３のパイプ４６は、ピストンロッド１１の中空部内に嵌挿した支持リング４９によって支持されている。

一方、上記第２縮み側油路５０は、ピストンロッド１１の先端壁部１１ａ及び摺動部材２４に一端が第２縮み側圧力室１６に開口して形成された連通油路５１と、この連通油路５１の他端に連通してピストンロッド１１の中空部内に軸方向に沿って配置された第４のパイプ５２と、この第４のパイプ５２の一端とピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの縮み側圧油供給ポート２３とを連通させるためにピストンロッド１１の基端壁部１１ｂに形成された連通油路５３とからなる。この第２縮み側油路５０の連通油路５３は、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂにおいて、第１縮み側油路４０の連通油路４４と一体となって縮み側圧油供給ポート２３に連通している。

次に、上記３段式伸縮ブームＡの伸縮作動について説明するに、今、図１（ａ）及び図２に示すように、伸縮ブーム本体４が縮小した状態にあり、この伸縮ブーム本体４内の２段伸縮シリンダ５も縮小した状態にある。

このような縮小状態から伸縮ブーム本体４を伸長させるときには、２段伸縮シリンダ５の伸び側圧油供給ポート２２から圧油を供給するとその圧油は、シリンダ５内の伸び側油路４７及び連通油路４８を通して第２伸び側圧力室１４（詳しくは第２伸び側圧力室用凹部２５）に流入するとともに、この第２伸び側圧力室１４から連通油路３１を通して第１伸び側圧力室１５（詳しくは第１伸び側圧力室用凹部２９）に流入する。この際、第１伸び側圧力室用凹部２９の開口面積が第２伸び側圧力室用凹部２５のそれよりも大きく設定されていることから、先ず、第１シリンダチューブ１３が第２シリンダチューブ１２の基端側から先端側に相対移動するように伸長し、この第１シリンダチューブ１３の伸長に伴って、伸縮ブーム本体４の先端ブーム３が伸長する（図１（ｂ）、図３参照）。続いて、第２シリンダチューブ１２がピストンロッド１１の基端側から先端側に相対移動するように伸長し、この第２シリンダチューブ１２の伸長に伴って、伸縮ブーム本体４の中間ブーム２が伸長し、伸縮ブーム本体４が２段に伸長した状態になる（図１（ｃ）、図４参照）。

一方、上記の伸長状態から伸縮ブーム本体４を縮小させるときには、２段伸縮シリンダ５の縮み側圧油供給ポート２３から圧油を供給するとその圧油は、シリンダ５内の第１縮み側油路４０を通して第１縮み側圧力室１７に流入するとともに、シリンダ５内の第２縮み側油路５０を通して第２縮み側圧力室１６に流入する。この際、第１及び第２伸び側圧力室１５，１４には圧油が残留し、負荷圧力として作用するが、第１伸び側圧力室１５の負荷圧力が第２伸び側圧力室１４のそれよりも大きいことから、先ず、第２シリンダチューブ１２がピストンロッド１１の先端側から基端側に相対移動するように縮小し、この第２シリンダチューブ１２の縮小に伴って、伸縮ブーム本体４の中間ブーム２が縮小する。続いて、第１シリンダチューブ１３が第２シリンダチューブ１２の先端側から基端側に相対移動するように縮小し、この第１シリンダチューブ１３の縮小に伴って、伸縮ブーム本体４の先端ブーム３が縮小し、伸縮ブーム本体４が２段に縮小した状態になる。

従って、上記伸縮ブームＡの２段伸縮シリンダ５においては、第１及び第２縮み側圧力室１７，１６に対し、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの縮み側圧油供給ポート２３からの圧油がそれぞれシリンダ５内に設けた第１縮み側油路４０又は第２縮み側通路５０を通して供給されるようになっているため、従来の如く縮み側圧力室同士を連通するためにシリンダ外に配置したホース及びこれを保護するためのホースガイド装置が必要ではなく、これらを廃止することができる。この結果、伸縮ブームＡの組立作業及びメンテナンスの容易化を図ることができるとともに、伸縮ブームＡの軽量化、油漏れの防止化及びコストの低廉化などを図ることができる。

しかも、上記第１及び第２縮み側油路４０，５０は、第１及び第２縮み側圧力室１７，１６毎に別々に設けられているため、各縮み側圧力室１７，１６に供給される圧油の油量や圧力などを各油路の流動抵抗などに応じて容易に調整することができ、油圧制御を適切に行う上で有効なものである。

特に、本実施形態の場合、第１縮み側圧力室１７は、２段伸縮シリンダ５の伸縮作動に伴って軸方向に最も大きく相対移動するが、この第１縮み側圧力室１７に圧油を供給するための第１縮み側油路４０の一部は、第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに固定された第１のパイプ４３と、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂに固定された第２のパイプ４５とが伸縮自在に嵌合してなり、２段伸縮シリンダ５の伸縮作動時つまり第１縮み側圧力室１７の相対移動時にはこの両パイプ４３，４５間で油路４０が伸縮するため、この油路４０を通して圧油の供給を確実に行うことができ、実施化を図る上で有効なものである。

また、上記第１及び第２のパイプ４３，４５は、２段伸縮シリンダ５の略中心線上に設けられ、この第２のパイプ４５とその外周に遊嵌した第３のパイプ４６との隙間によって伸び側油路４７が形成されているため、２段伸縮シリンダ５の重心を略中心線上に設定することができるとともに、２段伸縮シリンダ５の外径を可及的に小さくしてそのコンパクト化を図ることができ、実施化をより有効に図ることができる。

さらに、第２縮み側圧力室１６に圧油を供給するための第２縮み側油路５０は、ピストンロッド１１の中空部内では第４のパイプ５２によって構成されているため、従来の如くピストンロッド１１の中空部内全体に圧油を充満させる必要はなく、その分２段伸縮シリンダ５ひいては伸縮ブームＡの軽量化を一層図ることができる。

（第２の実施形態）
図９ないし図１２は本発明の第２の実施形態として２段伸縮シリンダの変形例を示す。第２の実施形態の場合、２段伸縮シリンダ６０の基本的構成は、第１の実施形態の場合のそれと同じであり、同一の部材・部位には同一の符号を付してその説明は省略する。２段伸縮シリンダ６０において、第１の実施形態の場合のそれとの相違点は、シリンダ６０内の４つの圧力室１４〜１７に対しそれぞれ圧油を供給するための油路などの構成が異なる。

すなわち、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂには２つの伸び側圧油供給ポート６１，６２と１つの縮み側圧油供給ポート６３とが設けられ、第１の伸び側圧油供給ポート６１からの圧油がシリンダ６０の内部に設けた第１伸び側油路７０を通して第１伸び側圧力室１５に、第２の伸び側圧油供給ポート６２からの圧油が同じくシリンダ６０の内部に設けた第２伸び側圧力油路８０を通して第２伸び側圧力室１４にそれぞれ供給されるように構成されているとともに、縮み側圧油供給ポート６３からの圧油が、第１縮み側圧力室１７及び第２縮み側圧力室１６に対し、シリンダ６０の内部に設けた一部が共通する第１縮み側油路９０又は第２縮み側油路１００をそれぞれ通して供給されるように構成されている。

上記第１伸び側油路７０は、一端部が第２シリンダチューブ１２の底部１２ａを貫通して固定され、他端部がピストンロッド１１の先端壁部１１ａを貫通してピストンロッド１１の中空部内にまで延びる第５のパイプ７１と、この第５のパイプ７１に嵌合してピストンロッド１１の中空部内に配置されかつ一端がピストンロッド１１の基端壁部１１ｂにその第１伸び側圧油供給ポート６１に連通油路７２を介して連通した状態で固定された第６のパイプ７３とからなる。この第５及び第６のパイプ７１，７３は、２段伸縮シリンダ６０の略中心線上にかつ第６のパイプ７３を外側にして互いに摺動自在に嵌合して配置されている。

上記第２伸び側油路８０は、上記第１伸び側油路７０の第６のパイプ７３とその外周に所定の隙間を隔てて遊嵌する第７のパイプ８１との隙間によって形成され、この第２伸び側油路８０の一端は、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの第２伸び側圧油供給ポート６２に連通されており、第２伸び側油路８０の他端は、ピストンロッド１１の先端壁部１１ａにまで延長されかつこの先端壁部１１ａに設けた連通油路８２を介して第２伸び側圧力室１４に連通されている。尚、第７のパイプ８１は、ピストンロッド１１の中空部内に嵌挿した支持リング８３によって支持されている。

上記第１縮み側油路９０は、第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに一端が第１縮み側圧力室１７に開口して形成された連通油路９１と、一端がこの連通油路９１の他端に連通した状態で第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに固定され、他端部がピストンロッド１１の先端壁部１１ａを貫通してピストンロッド１１の中空部内にまで延びるパイプ９２とを有してなり、このパイプ９２は、上記支持リング８３により支持されている。また、上記第２縮み側油路１００は、ピストンロッド１１の先端壁部１１ａ及び摺動部材２４に一端が第２縮み側圧力室１６に、他端がピストンロッド１１の中空部内にそれぞれ開口して形成された連通油路１０１を有してなる。一方、上記縮み側圧油供給ポート６３は、ピストンロッド１１の中空部内に開口して設けられ、このピストンロッド１１の中空部内は、上記第１縮み側油路９０及び第２縮み側油路１００の共通部として各油路９０，１００の一部を構成している。

そして、上記第２の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同じく、第１及び第２縮み側圧力室１７，１６に対し、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの縮み側圧油供給ポート６３からの圧油がそれぞれシリンダ６０内に設けた第１縮み側油路９０又は第２縮み側通路１００を通して供給されるようになっているため、従来の如く縮み側圧力室同士を連通するためにシリンダ外に配置したホース及びこれを保護するためのホースガイド装置が必要ではなく、これらを廃止することができる。この結果、伸縮ブームＡ（図１〜図４参照）の組立作業及びメンテナンスの容易化を図ることができるとともに、伸縮ブームＡの軽量化、油漏れの防止化及びコストの低廉化などを図ることができる。

しかも、上記第１及び第２縮み側油路９０，１００は、第１及び第２縮み側圧力室１７，１６毎に別々に設けられているため、各縮み側圧力室１７，１６に供給される圧油の油量や圧力などを各油路の流動抵抗などに応じて容易に調整することができ、油圧制御を適切に行う上で有効なものである。また、第１及び第２伸び側油路７０，８０は、第１及び第２伸び側圧力室１５，１４毎に別々に設けられているとともに、伸び側圧油供給ポート６１，６２も別々に設けられているため、各伸び側圧力室１５，１４に供給される圧油の油量や圧力などを容易に調整することができ、油圧制御を一層適切に行うことができる。

特に、本実施形態の場合、第１及び第２縮み側圧力室１７，１６毎に第１及び第２縮み側油路９０，１００を別々に設けるに当たり、ピストンロッド１１の中空部内を両縮み側油路９０，１００の一部として利用する構成にしているため、その分通路構成ないし２段伸縮シリンダ６０の内部構成を簡易化することができ、実施化を容易に図ることができる。

（第３の実施形態）
図１３ないし図１６は本発明の第３の実施形態として２段伸縮シリンダの別の変形例を示す。第３の実施形態の場合、２段伸縮シリンダ１１０の基本的構成は、第１の実施形態の場合のそれと同じであり、同一の部材・部位には同一の符号を付してその説明は省略する。２段伸縮シリンダ１１０において、第１の実施形態の場合のそれとの相違点は、シリンダ１１０内の４つの圧力室１４〜１７に対しそれぞれ圧油を供給するための油路などの構成が異なる。

すなわち、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂには２つの伸び側圧油供給ポート１１１，１１２と１つの縮み側圧油供給ポート１１３とが設けられ、第１の伸び側圧油供給ポート１１１からの圧油がシリンダ１１０内に設けた第１伸び側油路１２０を通して第１伸び側圧力室１５に、第２の伸び側圧油供給ポート１１２からの圧油が同じくシリンダ１１０内に設けた第２伸び側圧力油路１３０を通して第２伸び側圧力室１４にそれぞれ供給されるように構成されているとともに、縮み側圧油供給ポート１１３からの圧油が、第１縮み側圧力室１７及び第２縮み側圧力室１６に対し、シリンダ１１０内に設けた一部が共通する第１縮み側油路１４０又は第２縮み側油路１５０をそれぞれ通して供給されるように構成されている。

上記第１伸び側油路１２０は、第２の実施形態の場合のそれと同じく、一端部が第２シリンダチューブ１２の底部１２ａを貫通して固定され、他端部がピストンロッド１１の先端壁部１１ａを貫通してピストンロッド１１の中空部内にまで延びる第５のパイプ１２１と、この第５のパイプ１２１に嵌合してピストンロッド１１の中空部内に配置されかつ一端がピストンロッド１１の基端壁部１１ｂにその第１伸び側圧油供給ポート１１１に連通油路１２２を介して連通した状態で固定された第６のパイプ１２３とからなる。この第５及び第６のパイプ１２１，１２３は、２段伸縮シリンダ１１０の略中心線上にかつ第６のパイプ１２３を外側にして互いに摺動自在に嵌合して配置されている。

上記第２伸び側油路１３０も、第２の実施形態の場合のそれと同じく、上記第１伸び側油路１２０の第６のパイプ１２３とその外周に所定の隙間を隔てて遊嵌する第７のパイプ１３１との隙間によって形成され、この第２伸び側油路１３０の一端は、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの第２伸び側圧油供給ポート１１２に連通されており、第２伸び側油路１３０の他端は、ピストンロッド１１の先端壁部１１ａにまで延長されかつこの先端壁部１１ａに設けた連通油路１３２を介して第２伸び側圧力室１４に連通されている。尚、第７のパイプ１３１は、ピストンロッド１１の中空部内に嵌挿した支持リング１３３によって支持されている。

一方、上記第１縮み側油路１４０は、第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに一端が第１縮み側圧力室１７に開口して形成された連通油路１４１と、一端がこの連通油路１４１の他端に連通した状態で第２シリンダチューブ１２の底部１２ａに固定され、他端部がピストンロッド１１の先端壁部１１ａを貫通してピストンロッド１１の中空部内にまで延びる第１のパイプ１４２と、この第１のパイプ１４２に嵌合してピストンロッド１１の中空部内に配置されかつ一端がピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの縮み側圧油供給ポート１１３に連通した状態で固定された第２のパイプ１４３とからなる。第１及び第２のパイプ１４２，１４３は、２段伸縮シリンダ１１０の中心線上から偏心した位置で第２パイプ１４３を外側にしかつ互いに所定の隙間を隔てて摺動自在に嵌合しており、第２のパイプ１４３は、上記支持リング１３３により支持されている。また、この両パイプ１４２，１４３の隙間によって上記第２縮み側油路１５０が形成されており、この第２縮み側油路１５０の一端は、第２のパイプ１４３を通して上記縮み側圧油供給ポート１１３に連通され、第２縮み側油路１５０の他端は、図１７に拡大詳示するように、第２のパイプ１４３の固定箇所からピストンロッド１１の先端壁部１１ａにおける第１のパイプ１４２が貫通する貫通孔と第１のパイプ１４２の外周面との間の隙間１５１及びピストンロッド１１の先端壁部１１ａ及び摺動部材２４に設けた連通油路１５２を介して、第２縮み側圧力室１６に連通されている。

そして、上記第３の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同じく、第１及び第２縮み側圧力室１７，１６に対し、ピストンロッド１１の基端壁部１１ｂの縮み側圧油供給ポート１１３からの圧油がそれぞれシリンダ６０内に設けた第１縮み側油路１４０又は第２縮み側通路１５０を通して供給されるようになっているため、従来の如く縮み側圧力室同士を連通するためにシリンダ外に配置したホース及びこれを保護するためのホースガイド装置が必要ではなく、これらを廃止することができる。この結果、伸縮ブームＡ（図１〜図４参照）の組立作業及びメンテナンスの容易化を図ることができるとともに、伸縮ブームＡの軽量化、油漏れの防止化及びコストの低廉化などを図ることができる。

しかも、上記第１及び第２縮み側油路１４０，１５０は、第１及び第２縮み側圧力室１７，１６毎に別々に設けられているため、各縮み側圧力室１７，１６に供給される圧油の油量や圧力などを各油路の流動抵抗などに応じて容易に調整することができ、油圧制御を適切に行う上で有効なものである。また、第１及び第２伸び側油路１２０，１３０は、第１及び第２伸び側圧力室１５，１４毎に別々に設けられているとともに、伸び側圧油供給ポート１１１，１１２も別々に設けられているため、各伸び側圧力室１５，１４に供給される圧油の油量や圧力などを容易に調整することができ、油圧制御を一層適切に行うことができる。

特に、本実施形態の場合、上記第１縮み側油路１４０の一部が第１のパイプ１４２と第２のパイプ１４３とによって構成されているだけでなく、この両パイプ１４２，１４３の隙間によって第２縮み側油路１５０の一部も構成されているため、油路を構成するための部品点数を少なくすることができる上、従来の如くピストンロッド１１の中空部内全体に圧油を充満させる必要はなく、２段伸縮シリンダ１１０ひいては伸縮ブームＡ（図１〜図４参照）の軽量化を図ることができる。

（第４の実施形態）
図１８及び図１９は本発明の第４の実施形態に係る５段式伸縮ブームＢを示す。この伸縮ブームＢは、５段のブームとして大きい順に基本ブーム１６１、２段目ブーム１６２、３段目ブーム１６３、４段目ブーム１６４及び５段目ブーム１６５を有し、この５段のブーム１６１〜１６５を伸縮自在に順次嵌合させて伸縮ブーム本体１６６が構成されている。

上記伸縮ブーム本体１６６内には２つの複動式多段シリンダとしての２段伸縮シリンダ１７０，１８０が配置されている。この各２段伸縮シリンダ１７０，１８０は、それぞれ第１の実施形態における２段伸縮シリンダ５と同じく、中空状のピストンロッド１７１，１８１と、このピストンロッド１７１，１８１の外周に同心状にかつ伸縮自在に嵌合する内外２つのシリンダチューブ１７２，１７３又は１８２，１８３とを有している。この２つの２段伸縮シリンダ１７０，１８０は、伸縮ブーム本体１６６内でそれぞれピストンロッド１７１，１８１の基端１７１ａ，１８１ａを伸縮ブーム本体１６６の根元側に向けた状態でかつ伸縮ブーム本体１６６の根元側と先端側とに互いの位置がずれた状態に配置されているとともに、根元側の２段伸縮シリンダ１７０の外側のシリンダチューブ１７３と先端側の２段伸縮シリンダ１８０のピストンロッド１８１とは、伸縮ブーム本体１６６内で軸方向に重なり合った状態に配置されている。

また、上記根元側の２段伸縮シリンダ１７０のピストンロッド１７１は伸縮ブーム本体１６６の基本ブーム１６１に、根元側の２段伸縮シリンダ１７０の内側のシリンダチューブ１７２は伸縮ブーム本体１６６の２段目ブーム１６２に、根元側の２段伸縮シリンダ１７０の外側のシリンダチューブ１７３と先端側の２段伸縮シリンダ１８０のピストンロッド１８１は伸縮ブーム本体１６６の３段目ブーム１６３に、先端側の２段伸縮シリンダ１８０の内側のシリンダチューブ１８２は伸縮ブーム本体１６６の４段目ブーム１６４に、先端側の２段伸縮ブーム１８０の外側のシリンダチューブ１８３は伸縮ブーム本体１６６の５段目ブーム１６５にそれぞれ結合ピン（図示せず）などによって結合されており、この各結合部１９０は、図１８及び図１９中黒丸で示す。根元側の２段伸縮シリンダ１７０の外側のシリンダチューブ１７３と先端側の２段伸縮シリンダ１８０のピストンロッド１８１は、共に伸縮ブーム本体１６６の３段目ブーム１６３に結合されていて、伸縮ブーム本体１６６の伸縮時に相対移動不能に設けられている。

上記両２段伸縮シリンダ１７０，１８０は、いずれも図示していないが、第１の実施形態における２段伸縮シリンダ５と同じく、内部に２つずつの伸び側圧力室と縮み側圧力室とを有している。この２段伸縮シリンダ１７０，１８０の各伸び側圧力室に対し、ピストンロッド１７１，１８１の基端壁部に設けた伸び側圧油供給ポート（図示せず）からの圧油がそれぞれシリンダ１７０，１８０内部に設けた伸び側油路（図示せず）を通して供給され、２段伸縮シリンダ１７０，１８０の各縮み側圧力室に対し、ピストンロッド１７１，１８１の基端壁部に設けた縮み側圧油供給ポート（図示せず）からの圧油がそれぞれシリンダ１７０．１８０内部に縮み側圧力室毎に別々に設けた２つの縮み側油路（図示せず）を通して供給されるように構成されている。しかして、両２段伸縮シリンダ１７０，１８０の各伸び側圧力室に圧油を供給すると、図１８に示す如く両２段伸縮シリンダ１７０，１８０が伸長し、この両２段伸縮シリンダ１７０，１８０の伸長に伴って伸縮ブーム本体１６６が伸長する一方、両２段伸縮シリンダ１７０，１８０の各縮み側圧力室に圧油を供給すると、図１９に示す如く両２段伸縮シリンダ１７０，１８０が縮小し、この両２段伸縮シリンダ１７０，１８０の縮小に伴って伸縮ブーム本体１６６が縮小するようになっている。尚、先端側２段伸縮シリンダ１８０のピストンロッド１８１の基端壁部の伸び側圧油供給ポート及び縮み側圧油供給ポートに対しては、伸縮ブーム本体１６６の外部にその根元側から配置したホースの先端が接続されるようになっている。

そして、上記第４の実施形態においても、伸縮ブームＢの両２段伸縮シリンダ１７０，１８０ではいずれも、第１の実施形態における２段伸縮シリンダ５の場合と同じく、２つの縮み側圧力室に対し、ピストンロッド１７１，１８１の基端壁部の縮み側圧油供給ポートからの圧油がそれぞれシリンダ１７０．１８０内部に縮み側圧力室毎に別々に設けた２つの縮み側油路を通して供給されるようになっているため、従来の如く縮み側圧力室同士を連通するためにシリンダ外に配置したホース及びこれを保護するためのホースガイド装置を廃止することができ、その結果、伸縮ブームＢの組立作業及びメンテナンスの容易化、伸縮ブームＢの軽量化、油漏れの防止化並びにコストの低廉化を図ることができるなどの効果を奏するのは勿論である。

尚、本発明は上記第１〜第４の実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記各実施形態では、いずれも複動式多段シリンダとして、２段伸縮シリンダ５，６０，１１０、１７０，１８０を用いた場合について述べたが、本発明は、２段伸縮シリンダに限らず、その他の多段シリンダを用いた場合にも同様に適用することができる。

また、本発明は、第１の実施形態の如き３段式伸縮ブームＡ、あるいは第４の実施形態の如き５段式伸縮ブームＢに限らず、複数段のブームを伸縮自在に順次嵌合させて伸縮ブーム本体を構成し、この伸縮ブーム本体内に設けた複動式多段シリンダによって伸縮ブーム本体を伸縮させる伸縮ブームに広く適用することができるのは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態に係る３段式伸縮ブームの外観を示し、（ａ）は縮小状態の側面図、（ｂ）は１段伸長状態の側面図、（ｃ）は２段伸長状態の側面図である。上記伸縮ブームの縮小状態の断側面図である。同じく１段伸長状態の断側面図である。同じく２段伸長状態の断側面図である。伸縮ブームの２段伸縮シリンダの断側面図である。図５の左側部分の拡大図である。図５の右側部分の拡大図である。図７のＸ−Ｘ線における拡大断面図である。第２の実施形態を示す図５相当図である。図９の左側部分の拡大図である。図９の右側部分の拡大図である。図１１のＹ−Ｙ線における拡大断面図である。第３の実施形態を示す図５相当図である。図１３の左側部分の拡大図である。図１３の右側部分の拡大図である。図１５のＺ−Ｚ線における拡大断面図である。図１４のＦ部分の拡大図である。第４の実施形態に係る５段式伸縮ブームの伸長状態の断側面図である。同じく縮小状態の断側面図である。

符号の説明

Ａ，Ｂ伸縮ブーム
１基端ブーム
２中間ブーム
３先端ブーム
４，１６６伸縮ブーム本体
５，６０，１１０，１７０，１８０２段伸縮シリンダ（複動式多段シリンダ）
１１，１７１，１８１ピストンロッド
１１ａ先端壁部
１１ｂ基端壁部
１２，１３，１７２，１７３，１８２，１８３シリンダチューブ
１２ａ，１３ａ底部
１４，１５伸び側圧力室
１６，１７縮み側圧力室
２２，６１，６２，１１１，１１２伸び側圧油供給ポート
２３，６３，１１３縮み側圧油供給ポート
４０，９０，１４０第１縮み側油路
４３，１４２第１のパイプ
４５，１４３第２のパイプ
４６第３のパイプ
４７伸び側油路
４８，９１，１４１，１５２連通油路
５０，１００，１５０第２縮み側油路
５２第４のパイプ
９２パイプ
１６１基本ブーム
１６２２段目ブーム
１６３３段目ブーム
１６４４段目ブーム
１６５５段目ブーム

Claims

複数段のブームを伸縮自在に順次嵌合させて伸縮ブーム本体が構成され、この伸縮ブーム本体内に設けた複動式多段シリンダによって伸縮ブーム本体が伸縮するように構成された伸縮ブームにおいて、
上記複動式多段シリンダは、中空状のピストンロッドと、このピストンロッドの外周に同心状にかつ伸縮自在に順次嵌合する内外２つのシリンダチューブと、この各シリンダチューブの底部とその内側に嵌合するシリンダチューブ又はピストンロッドの先端面との間にそれぞれ形成される２つの伸び側圧力室と、上記各シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合するシリンダチューブ又はピストンロッドの外周面との間にそれぞれ形成される２つの縮み側圧力室とを有しており、
上記各縮み側圧力室に対し、ピストンロッドの基端壁部に設けた縮み側圧油供給ポートからの圧油がそれぞれシリンダ内部に縮み側圧力室毎に別々に設けた油路を通して供給されるように構成されており、
上記２つの縮み側圧力室のうち、外側の第１シリンダチューブの内周面とその内側に嵌合する第２シリンダチューブの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部は、一端が上記第２シリンダチューブの底部に固定されかつ他端がピストンロッドの先端壁部を貫通してピストンロッドの中空部内にまで延びる第１のパイプと、ピストンロッドの中空部内に配置されかつ一端がピストンロッドの基端壁部に上記縮み側圧油供給ポートに連通した状態で固定された第２のパイプとを伸縮自在に嵌合してなることを特徴とする伸縮ブーム。
上記第１及び第２のパイプは、多段シリンダの略中心線上にかつ第２のパイプを外側にして嵌合して配置されており、この第２のパイプの外周には所定の隙間を隔てて遊嵌する第３のパイプが設けられ、この両パイプの隙間によって伸び側油路が形成されており、この伸び側油路の一端は、ピストンロッドの基端壁部に設けた伸び側圧油供給ポートに連通され、伸び側油路の他端は、ピストンロッドの先端壁部にまで延長されかつこの先端壁部に設けた連通油路を介して、第２シリンダチューブの底部とピストンロッドの先端面との間に形成される伸び側圧力室に連通されている請求項１記載の伸縮ブーム。
上記２つの縮み側圧力室のうち、内側のシリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に圧油を供給するための油路の一部は、ピストンロッドの中空部内に配置されかつ一端が上記縮み側油圧供給ポートに連通された第４のパイプによって構成されている請求項１又は２記載の伸縮ブーム。
上記第１及び第２のパイプは、第２のパイプを外側にしかつ互いに所定の隙間を隔てて嵌合しており、この両パイプの隙間によって第１のパイプ内側の油路とは別の油路が形成されており、この油路の一端は、第２のパイプを通して上記縮み側圧油供給ポートに連通され、油路の他端は、ピストンロッドの先端壁部に設けた連通油路を介して、内側のシリンダチューブの内周面とピストンロッドの外周面との間に形成される縮み側圧力室に連通されている請求項１記載の伸縮ブーム。