JPH11217191A - テレスコ型多段ブーム伸縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障も少なく、製作も容易なセンサを使用
した多段伸縮ブームの伸縮装置を提供することを課題と
している。 【解決手段】 テレスコ型３段伸縮ブームを伸縮させる
装置において、第２ブームの最伸長した筒後端位置並び
に第３ブームのみが最伸長した筒後端位置の第１ブーム
の筒面外側に第１及び第２の前記非接触式検出センサを
配置し、該第１及び第２検出センサを配置した位置の第
１ブームの筒側壁に第１及び第２の貫通穴をあけ、第２
ブームが最縮小したとき並びに最伸長したときに該第１
検出センサと一致する位置の第２ブームの筒側壁に第３
及び第４の貫通穴をあけて、該検出センサによりブーム
の筒後端を順次検出し、検出されたブームを順次伸縮作
動させることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、テレスコープ型
の多段ブーム伸縮装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】クレーン等の多段伸縮ブームにおいては
順次作動方式が採用されている。例えば、その伸長時に
はブームの断面係数の大きい中間ブーム（又は第２ブー
ム）を伸長させ、第２ブームの最伸長後に断面係数の小
さい先端ブーム（又は第３ブーム）を伸長させ、縮小時
には逆に先端ブームを最縮小させた後に中間ブームを縮
小させる方式である。

【０００３】順次作動方式でブームを伸縮させるため
に、各ブームの最伸長または最縮小したときを検出する
必要があり、このために従来装置ではリミットスイッチ
等の機械式センサが使用されている。例えば、最縮小状
態を知るために図５に示す検出センサ（以下、従来装置
１という）が使用されていた。図５において、第１ブー
ム１の先端にリミットスイッチ２が設けられ、第２ブー
ム３の先端にはリミットスイッチ２を作動させるための
突起４が設けられている。さらに、第２ブーム３の先端
にリミットスイッチ５が設けられ、第３ブーム６の先端
にリミットスイッチ５を作動させるための突起７が設け
られている。

【０００４】リミットスイッチ２の出力端からは配線８
により第２ブームの作動シリンダの電磁弁９に接続され
ており、リミットスイッチ５の出力端から配線１１、１
３により配線リール１２を介して第３ブームの作動シリ
ンダの電磁弁１４に接続されている。配線リール１２は
第２ブーム３が伸縮したときに配線が邪魔にならないよ
うにコードを巻き取り、引き出すためのものである。

【０００５】又、特許公開公報第昭５３ー１０７０５２
号、第昭５３ー９３５５２号に開示されている装置（以
下、従来装置２という）がある。以下、この装置につい
て図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。図６に示す
ように、基端ブーム（以下、第１ブームという）２１の
内部に中間ブーム（以下、第２ブームという）２２が摺
動自在に設けられ、さらに、第２ブーム２２の内部に先
端ブーム（以下、第３ブームという）２３が摺動自在に
設けられている。第２ブーム２２を伸縮させるための油
圧シリンダ２４が内部に設けられ、そのロッド端部が第
１ブーム２１に連結され、シリンダ部が第２ブーム２２
に連結されている。また、第３ブームを伸縮させるため
の油圧シリンダ２５が内部に設けられ、そのシリンダ端
部が第２ブーム２２に連結され、ロッド端部が第３ブー
ム２３に連結されている。

【０００６】第２ブームの後端部に突起２９が設けら
れ、第３ブームの後端部に突起３０が設けられている。
第２ブームの後部の適所の位置の側壁にフラップ３１が
ヒンジにより開閉自在に設けられており、フラップ３１
は常時開いており（図Ｂ参照）、第３ブームが最縮小し
て突起３０がフラップ３１の上にきたときに閉じる（図
Ａ参照）ように構成されている。

【０００７】また、第１ブームの先頭部にリミットスイ
ッチ２６、２７の接触子が第１ブームの側壁に設けられ
ている貫通穴を通って突出するように設けられている。
リミットスイッチ２６は常時オンで、第２ブーム２２が
最伸長し、突起２９がリミットスイッチ２６の上にきた
ときにオフになるように設けられている。また、リミッ
トスイッチ２７は常時オフで、第２ブーム２２が最伸長
し、突起３０がリミットスイッチ２７の上から外れたと
きにオンになるように設けられている。

【０００８】従来装置２の伸縮は以下のように行われ
る。即ち、ブームを縮小状態から伸長させるときは油圧
シリンダ２４を伸長作動させ、リミットスイッチ２６が
オフになったときに油圧シリンダ２４を停止し、油圧シ
リンダ２５を伸長作動させる。逆に、ブームを伸長状態
から縮小させるには油圧シリンダ２５を縮小作動させ、
リミットスイッチ２７がオンになったときに油圧シリン
ダ２５を停止させ、油圧シリンダ２４を縮小作動させ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上で説明したよう
に、従来装置１では第２ブームの伸縮にあわせて配線の
伸縮が必要であり、配線リール等が必要である。従っ
て、それだけ配線処理が複雑になり、また故障も多く課
題であった。さらに、リミットスイッチを使用してお
り、機械的な接触を繰り返すため、故障をし易いという
欠点があり、課題であった。従来装置２では、前者の課
題は解決されているがリミットスイッチを使用してお
り、またフラップのように機械的に作動する要素が必要
で故障が起こりやすいという課題があった。

【００１０】この発明は、上述のような背景の下になさ
れたもので、機械的に動作するリミットスイッチ等を使
用せず、またブームの伸縮にあわせて伸縮する配線や油
圧ホースを必要としないセンサ、即ち、故障も少なく、
製作も容易なセンサを使用した多段伸縮ブームの伸縮装
置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下の構成を採用している。すなわち、請求
項１記載の装置は、Ｎ段（３段以上）テレスコ型伸縮ブ
ームを伸縮させる装置において、第１ブームの筒面外側
に複数の非接触式検出センサを配設し、第１ブーム〜第
（Ｎー１）ブームの筒側壁の所定の位置に貫通穴を設
け、該検出センサにより少なくとも１つのブームの位置
を順次検出し、該検出されたブームを順次伸縮作動させ
て該Ｎ段テレスコ型伸縮ブームを伸縮させることを特徴
としている。 即ち、請求項１記載の発明は、ブーム筒
に貫通穴を設け、その貫通穴を利用して非接触式検出セ
ンサによりブームの位置を順次検出し、ブームを順次伸
縮作動させることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の装置は、テレスコ型３段伸
縮ブームを伸縮させる装置において、第２ブームの最伸
長した筒後端位置並びに第３ブームのみが最伸長した筒
後端位置の第１ブームの筒面外側に第１及び第２の非接
触式検出センサを配置し、該第１及び第２検出センサを
配置した位置の第１ブームの筒側壁に第１及び第２の貫
通穴をあけ、第２ブームが最縮小したとき並びに最伸長
したときに該第１検出センサと一致する位置の第２ブー
ムの筒側壁に第３及び第４の貫通穴をあけて、前記検出
センサによりブームの筒後端を順次検出し、検出された
ブームを順次伸縮作動させることを特徴としている。請
求項２記載の発明は、３段伸縮ブームにおいて、第２ブ
ームと第３ブームの筒後端を貫通穴を利用して非接触検
出センサにより順次検出し、ブームを順次伸縮作動させ
ることを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の装置は、請求項２に記載の
装置において、前記テレスコ型３段伸縮ブームにおい
て、第２ブームの伸縮移動距離と第３ブームの伸縮移動
距離とを一致させたことを特徴としている。

【００１４】請求項４記載の装置は、請求項１〜３に記
載の装置において、前記非接触式検出センサは、光電式
センサ又は超音波式センサ又は電磁波式センサであるこ
とを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、図１〜図４を参照してこの発
明の実施形態について説明する。図１は多段ブーム４０
が最縮小した状態を示す。図２、図３は多段ブーム４０
の伸縮する第１作動モード及び第２作動モードを示す。
図４は検出センサの例を示す。図１において、第２ブー
ム４２は第１ブーム４１の内部に摺動自在に設けられ、
第３ブーム４３は第２ブームの内部に摺動自在に設けら
れている。

【００１６】第２ブーム４２は油圧シリンダ６０によっ
て伸縮が駆動されている。油圧シリンダ６０の一端は第
１ブーム４１に連結され、他端が第２ブームに連結され
ている。第３ブーム４３は油圧シリンダ６１によって伸
縮が駆動されている。油圧シリンダ６１の一端は第２ブ
ーム４２に連結され、他端が第３ブーム４３に連結され
ている。この油圧シリンダ６０、６１は図示省略の油圧
−電気回路によって制御されている。この油圧ー電気回
路は従来技術を利用して構成する。

【００１７】第１ブームには第１穴４５、第２穴４６が
側壁を貫通して設けられている。第１穴４５は、多段ブ
ーム４０が最縮小した状態で、第３ブーム４３の後端か
ら第３ブームの伸縮移動距離Ｄ2だけ離れた点に配置さ
れている。第２穴４６は第２ブームの後端から第２ブー
ムの伸縮移動距離Ｄ1だけ離れた点に配置されている。
なお、この実施形態ではＤ1＝Ｄ2としている。従って、
第１穴４５と第２穴４６との間の距離は多段ブーム４０
が最縮小したときの第２ブーム４２の後端と第３ブーム
４３の後端の間の距離Ｅに等しい。

【００１８】第２ブーム４２には第３穴４９と第４穴５
０が側壁を貫通して設けられている。第３穴４９は第２
ブームが最縮小したときに第１穴４５と同じ位置、即
ち、第１穴４５と重なる位置に設けられている。また、
穴４５、４９の位置は第３ブームのみが最伸長（第２ブ
ームは最縮小）しているときにその後端が来る位置に等
しい。第４穴５０は多段ブーム４０が最縮小していると
きに第３ブームの後端の位置と重なる位置、即ち、第２
ブーム４２が最伸長したときに第１穴４５と重なる位置
に設けられている。

【００１９】第１穴４５、第２穴４６に近接して第１検
出センサ４７、第２検出センサ４８が設けられている。
検出センサ４７、４８は非接触式のセンサで光学式セン
サ、超音波センサ或いは電磁波式のセンサ等から構成さ
れる。図４（Ａ）、（Ｂ）に光学式センサを使用した場
合の例を示す。光学式センサ５２は、光源（例えば発光
ダイオード）、凸レンズ等からなる発光体と受光量によ
って光電流が変化するフォトトランジスタを組み込んで
一体素子化したフォトカプラでもよい。フォトカプラ５
２から発した光は貫通穴５３を通過してブームの側壁に
反射されて、再び貫通穴５３を通ってフォトカプラに入
射する。ブームの後端が来たときは反射光量が急減する
ので、これによって後端の有無を検出することができ
る。

【００２０】また、光学式センサ４７、４８は発光体５
５と受光体５６を各々ブーム側壁の反対側に対向させて
設けてもよい。発光体５５から発射される光は穴５７、
５８を通過して受光体５６に入射するが、ブームがある
ときは光は遮断されて受光量はゼロで、ブームの後端が
来ると急激に増加する。これによってブーム後端５４を
検出することができる。なお、検出センサは上記したも
のに限られず、他の従来技術を利用して構成することも
できる。

【００２１】検出センサからの信号は信号処理をした後
に、又は直接に電磁弁の制御信号として入力し、これに
よって油圧−電気回路により、油圧シリンダを作動させ
てブーム４０を伸縮させる。本実施形態を使用した場合
は以下に述べる２つの作動モードでブーム４０の伸縮が
可能である。なお、これを実現するための油圧−電気回
路は従来技術を利用すれば可能であり、ここでは説明を
省略している。

【００２２】図２はブーム４０の伸縮作動モード１を示
しており、ブーム４０の伸縮は以下のように行う。即
ち、ブーム４０を伸長させる場合は、まず最縮小状態
（Ａ）から第２ブーム４２を伸長させた状態（Ｂ）にす
る。即ち、油圧シリンダ６０を伸長させ、検出センサ４
８がブーム４２の後端を検出したときに油圧シリンダ６
０を停止し、保持状態にする。次に、第３ブーム４３を
伸長させて最伸長した状態にする。即ち、油圧シリンダ
６１を伸長させ保持状態にする。

【００２３】逆に、ブーム４０を縮小させる場合は最伸
長状態（Ｃ）から第３ブーム４３を縮小させた状態
（Ｂ）にする。即ち、油圧シリンダ６１を縮小させる。
検出センサ４７が第１穴４５及び第３穴５０を通過して
第３ブームの後端を検出したときに油圧シリンダ６１を
保持状態にする。次に第２ブーム４２を縮小させて最縮
小した状態（Ａ）にする。即ち、油圧シリンダ６０を縮
小させる。

【００２４】図３は伸縮作動モード２を示している。ブ
ーム４０の伸縮は以下のように行う。即ち、ブーム４０
を伸長させる場合は、まず最縮小状態（Ａ）から第３ブ
ーム４３を伸長させた状態（Ｂ）にする。即ち、油圧シ
リンダ６１を伸長させ、検出センサ４７がブーム４３の
後端を検出したときに油圧シリンダ６１を停止し、保持
状態にする。次に、第２ブーム４２を伸長させて最伸長
した状態にする。即ち、油圧シリンダ６０を伸長させ
る。

【００２５】逆に、ブーム４０を縮小させる場合は最伸
長状態（Ｃ）から第２ブーム４２を縮小させた状態
（Ｂ）する。即ち、油圧シリンダ６０を縮小させる。検
出センサが４７が第３ブームの後端を検出したときに油
圧シリンダ６０を停止し、保持状態にする。次に第３ブ
ーム４３を縮小させて最縮小した状態（Ａ）にする。即
ち、油圧シリンダ６１を縮小させる。

【００２６】なお、上記の実施形態では伸縮作動モード
１と伸縮作動モード２の両方を可能にしている。伸縮作
動モード１だけでよい場合は第２ブームの第３穴４９を
設ける必要はないし、またブームの移動距離Ｄ1、Ｄ2が
Ｄ1＝Ｄ2である必要はない。同様に、伸縮作動モード２
だけでよい場合は第２ブームの第４穴５０を設ける必要
はないし、またブームの移動距離Ｄ1、Ｄ2がＤ1＝Ｄ2で
ある必要はない。

【００２７】本実施形態は以上に述べた構成及び機能に
より以下の効果を有する。即ち、非接触式の検出センサ
を使用しており、また可動部分を構成要素としないので
故障が少なく、点検整備が容易になるという効果があ
る。さらに、ブームの側壁の所定の位置に比較的小さな
穴を開けるだけでよいので、従来装置２のような複雑な
機構を必要とせず、加工が簡単であるという効果もあ
る。

【００２８】以上、この発明の実施形態、実施例を図面
により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限
られるがものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例え
ば、非接触式検出センサにより検出する対象はブームの
筒後端に限られるものではない。例えば、ブームの外側
側面に鏡を固着してそれを検出するようにしてもよい。
また、ブームの筒側壁に設ける貫通穴及び非接触式検出
センサの配置位置は上記したものに限られず、適宜の変
更も可能であるさらに、ブームは断面が矩形形状のもの
に限られず、円形断面形状のものでもよい。また、ブー
ムに設けた穴は開けておく必要がない。例えば、光学式
センサを使用する場合は透明な物質で穴を塞いでもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、非接触式の検出センサを使用しており、また可
動部分を構成要素としないので故障が少なく、点検整備
が容易になるという効果がある。さらに、ブームの側壁
の所定の位置に穴を開けるだけでよいので、加工が簡単
であるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成概略を示す。

【図２】 図１の実施形態の伸縮作動モード１を示す。

【図３】 図１の実施形態の伸縮作動モード２を示す。

【図４】 （Ａ）、（Ｂ）とも光学式非接触検出センサ
の実施例を示す。

【図５】 従来装置１の構成を示す。

【図６】 従来装置２の構成を示す。

【符号の説明】

４１ 第１ブーム ４２ 第２ブーム ４３ 第３ブーム ４５ 第１穴（貫通穴） ４６ 第２穴（貫通穴） ４７ 第１検出センサ（非接触式検出センサ） ４８ 第２検出センサ（非接触式検出センサ） ４９ 第３穴（貫通穴） ５０ 第４穴（貫通穴） ６０、６１ 油圧シリンダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３段以上のＮ段テレスコ型伸縮ブームを
   伸縮させる装置において、第１ブームの筒面外側に複数
   の非接触式検出センサを配設し、第１ブーム〜第（Ｎー
   １）ブームの筒側壁の所定の位置に貫通穴を設けて、該
   検出センサにより少なくとも１つのブームの位置を順次
   検出し、該検出されたブームを順次伸縮作動させること
   により該Ｎ段テレスコ型伸縮ブームを伸縮させることを
   特徴とするテレスコ型多段ブーム伸縮装置。
2. 【請求項２】 テレスコ型３段伸縮ブームを伸縮させる
   装置において、第２ブームの最伸長した筒後端位置並び
   に第３ブームのみが最伸長した筒後端位置の第１ブーム
   の筒面外側に第１及び第２の前記非接触式検出センサを
   配置し、該第１及び第２検出センサを配置した位置の第
   １ブームの筒側壁に第１及び第２の貫通穴をあけ、第２
   ブームが最縮小したとき並びに最伸長したときに該第１
   検出センサと一致する位置の第２ブームの筒側壁に第３
   及び第４の貫通穴をあけて、該検出センサによりブーム
   の筒後端を順次検出し、検出されたブームを順次伸縮作
   動させることを特徴とするテレスコ型多段伸縮装置。
3. 【請求項３】 前記テレスコ型３段伸縮ブームにおい
   て、第２ブームの伸縮移動距離と第３ブームの伸縮移動
   距離とを一致させたことを特徴とする請求項２に記載の
   テレスコ型多段ブーム伸縮装置。
4. 【請求項４】 前記非接触式検出センサは、光電式セン
   サ又は超音波式センサ又は電磁波式センサであることを
   特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１に記載の多段
   ブーム伸縮装置。