説明

クレーンの油圧回路システム

【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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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)。
【0003】
【特許文献1】特開平10−330084号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
(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。
【発明の効果】
【0006】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
−−−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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
(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。
【0031】
(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。
【0032】
(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。
【0033】
(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。
【0034】
−−−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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
(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。
【0039】
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。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】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。
【図2】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。
【図3】タワークレーン100の油圧回路を示す図である。
【図4】タワークレーン100の油圧回路を示す図である。
【図5】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。
【図6】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】
【0041】
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

【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。

【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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【公開番号】特開2007−290791(P2007−290791A)
【公開日】平成19年11月8日(2007.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−117577(P2006−117577)
【出願日】平成18年4月21日(2006.4.21)
【出願人】(503032946)日立住友重機械建機クレーン株式会社 (104)
【Fターム(参考)】