JPH0724898U - 油圧ブーム装置のストロークエンド衝撃緩和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブームの起伏状態にかかわらず、ブームのス
トロークエンドにおいて常に適正な衝撃緩和効果を得
る。 【構成】 このストロークエンド衝撃緩和装置では、例
えば、ブーム４が正角方向（＋θ）に起仰していること
が検出された状態でこのブーム４を縮小作動させる場合
には、全縮小状態近くで油圧シリンダ６に供給される
「所定小流量」が小さめに設定され、油圧シリンダ６は
縮小方向軸力に押されながらも適度な低速で作動し全縮
小状態に達する。ブーム４が負角方向（−θ）に倒伏し
ていることが検出された状態でブーム４を縮小作動させ
る場合には、上記「所定小流量」が大きめに設定され、
油圧シリンダ６は伸長方向軸力に抗して遅すぎない程度
の低速で作動し全縮小状態に達する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、起伏・伸縮自在なブームを備えた油圧ブーム装置に関し、さらに詳 しくはブームが全縮小・全伸長状態に達したときに生ずる衝撃を緩和するための ストロークエンド衝撃緩和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

上記のような油圧ブーム装置は、例えば、高所作業車の車体に搭載され、ブー ムの起伏・伸縮作動によってブームの先端に取り付けられた作業台を任意の高所 に昇降移動させる。ここで、ブームの伸縮は、このブームに内蔵した油圧シリン ダの伸縮作動によって駆動されることが多いが、このように油圧シリンダによっ て駆動するタイプのブームでは、油圧シリンダが全縮小・全伸長状態（ストロー クエンド）に達したときに、ピストンがシリンダチューブのエンド部（ボトム側 エンド部およびロッド側エンド部）に衝突して大きなショックが発生し、作業台 に搭乗した作業者にとって乗り心地が悪くなる。このため、従来は、ブームの全 縮小状態に対する伸長量を検出し、この検出伸長量が零又は最大に近付いたとき に、油圧シリンダに供給される流量を自動的に所定小流量に減少させ、できるだ け静かにピストンがエンド部に当接するようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、例えば、ブームが大きく起仰している状態でこのブームを縮小 作動させる場合には、ブームの先端側部分の重量の大部分が油圧シリンダに縮小 方向軸力として作用する。一方、ブームが水平レベルよりも負角方向に倒伏した 状態でこのブームを縮小作動させる場合には、ブームの先端側部分の重量の一部 が油圧シリンダに伸長方向軸力として作用する。このため、両者の場合に所定小 流量を同一値に設定したのでは、前者の場合には衝撃緩和効果が低くなり、後者 の場合には衝撃緩和効果は十分であるがブームの縮小作動が必要以上に遅くなっ て作業効率の悪化を招くという問題がある。

【０００４】 本考案は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ブームの起伏状態に かかわらず、ストロークエンドにおいて常に適正な衝撃緩和効果を得ることがで きるようにした油圧ブーム装置のストロークエンド衝撃緩和装置を提供すること を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案のストロークエンド衝撃緩和装置は、ブ ームの伸長量を検出する伸長量検出手段と、ブームを伸縮駆動する油圧シリンダ に供給される作動油の流量を制御する流量制御バルブと、伸長量検出手段により 検出されたブームの伸長量が零又は最大に近付いたときに、流量制御バルブにお ける作動油の流量を所定小流量に減少させるコントローラとを有する。さらに本 ストロークエンド衝撃緩和装置は、ブームの起伏角度を検出する起伏角検出手段 をも有しており、コントローラはこの起伏角検出手段により検出されたブームの 起伏角度に応じて上記所定小流量を変更設定するようになっている。

【０００６】

【作用】

このようなストロークエンド衝撃緩和装置では、例えば、起伏角検出手段によ ってブームが大きく起仰していることが検出された状態でこのブームを縮小作動 させる場合には「所定小流量」が小さめに設定され、油圧シリンダは縮小方向軸 力に押されながらも適度な低速で作動し全縮小状態に達する。逆にブームを伸長 作動させる場合には「所定小流量」が大きめに設定され、油圧シリンダは縮小方 向軸力に抗して遅すぎない程度の低速で作動し全伸長状態に達する。一方、ブー ムが負角方向に倒伏していることが検出された状態でこのブームを縮小作動させ る場合には「所定小流量」が大きめに設定され、油圧シリンダは伸長方向軸力に 抗して遅すぎない程度の低速で作動し全縮小状態に達する。逆にブームを伸長作 動させる場合には「所定小流量」が小さめに設定され、油圧シリンダは伸長方向 軸力に引っ張られながらも適度の低速で作動し全伸長状態に達する。こうして、 油圧シリンダおよびブームは、ブームの起伏角度にかかわらず少ないショックで 全縮小・全伸長状態に達することができる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。まず、 図１には、本考案に係るストロークエンド衝撃緩和装置を備えた高所作業車１を 示している。この高所作業車１はトラックをベースとして構成されており、車体 ２の前部には、車体２に対して水平旋回が自在な旋回台３が取り付けられている 。旋回台３の上部にはブーム４が取り付けられている。このブーム４は、旋回台 ３に起伏自在に取り付けられた基端ブーム４ａと、この基端ブーム４ａ内に長手 方向に伸縮自在に挿入された中間ブーム４ｂと、この中間ブーム４ｂ内に長手方 向に伸縮自在に挿入された先端ブーム４ｃとからテレスコープ状に構成されてい る。なお、ブーム４の起伏作動は、基端ブーム４ａと旋回台３間に取り付けられ た油圧起伏シリンダ５の伸縮作動によって駆動され、ブーム４の伸縮作動は、こ のブーム４に内蔵された油圧伸縮シリンダ６の伸縮作動によって駆動される。ま た、ブーム４（先端ブーム４ｃ）の先端には、作業台７が取り付けられている。 この作業台７は図示しないレベリング装置によって、ブーム４の起伏状態にかか わらず水平に保持される。

【０００８】 このように構成された高所作業車１では、上記油圧シリンダ５，６に作動油を 供給することによりブーム４を起伏・伸縮作動させ、作業台７を任意の高所（低 所）に移動させることができる。なお、ブーム４の起伏作動範囲は、図に示すよ うに、水平レベル（０°）を中心として正角方向（＋θ）に所定範囲および負角 方向（−θ）に所定範囲である。

【０００９】 そして、この高所作業車１に備えられた、本考案に係るストロークエンド衝撃 緩和装置２０は、図２に示すように、伸長量センサ２１と、起伏角センサ２２と 、コントローラ２３と、流量制御バルブ２４とから構成されている。なお、図２ には、ブーム４の伸縮作動を指示するための操作レバーＳを示しており、この操 作レバーＳは操作方向（伸長側・縮小側）に対応した操作信号を出力する。

【００１０】 伸長量センサ２１は、ブーム４に取り付けられており、図１に示すようにブー ム４の全縮小状態に対する実伸長量Ｌ（０〜Ｌmax.）を検出し、この実伸長量Ｌ に対応する検出信号（電気信号）を出力する。また、起伏角センサ２２は、ブー ム４に取り付けられており、ブーム４の実起伏角度θ（−θmax.〜０°〜＋θma x.）を検出し、この実起伏角度θに対応する検出信号を出力する。

【００１１】 コントローラ２３は、操作レバーＳから操作信号を受けた場合に、伸長量セン サ２１からの検出信号に応じた流量制御バルブ２４への出力信号（励磁信号）の 値を、図３（Ａ）に示すように予め記憶したマップに基づいて選択設定する。即 ち、このコントローラ２３では、例えば、操作レバーＳが縮小側に操作された場 合に、伸長量センサ２１からの検出信号が全縮小（Ｌ＝０）に近い所定伸長量（ Ｌ1 ）よりも大きな伸長量を示しているときは励磁信号値をＳ1 に設定する。ま た、伸長量センサ２１からの検出信号がＬ1′＜Ｌ≦Ｌ1（Ｌ1′はＬ1より若干小 さく設定された値である。）の範囲の伸長量を示しているときは信号値をＳ1 〜 Ｓ2 （Ｓ2 ＜Ｓ1 ）の範囲で伸長量が小さくなるほど小さな値に設定する。そし て検出信号が所定伸長量Ｌ1′ 以下の伸長量を示しているときは、信号値をＳ2 に設定する。

【００１２】 逆に、操作レバーＳが伸長側に操作された場合は、伸長量センサ２１からの検 出信号が所定伸長量Ｌ2′ よりも小さい伸長量を示しているときは励磁信号の信 号値をＳ1 に設定し、検出信号がＬ2≦Ｌ＜Ｌ2′（Ｌ2′はＬ2より若干大きく設 定された値である。）の範囲の伸長量を示しているときは信号値をＳ1 〜Ｓ2 の 範囲で伸長量が大きくなるほど小さな値に設定する。そして、検出信号が、Ｌ2 ′以上の伸長量を示しているときは信号値をＳ2 に設定する。

【００１３】 また、コントローラ２３は、起伏角センサ２２からの検出信号を受けて、この 検出信号に応じた信号値Ｓ2 を、図３（Ｂ）に示すように予め記憶したマップに 基づいて選択設定する。即ち、コントローラ２３は、起伏角度０°（水平レベル ）のときを基準信号値Ｓ2Hとする。ここで、基準信号値Ｓ2Hは、ブーム４が水平 レベルに倒伏して、ブーム４の先端側部分の重量が伸縮シリンダ６に軸力として 作用しない状態で操作レバーＳが伸長側又は縮小側に操作された場合に、後で説 明するように、伸縮シリンダ６を適度な低速で伸縮作動させるのに必要な流量の 作動油を流量制御バルブ２４に出力させる信号値である。そして、コントローラ ２３は、図中に実線のグラフで示すように、ブーム４の縮小時においては正角方 向（＋θ）への起伏角度が大きくなるほど信号値Ｓ2 を小さく、負角方向（−θ ）への起伏角度が大きくなるほど信号値Ｓ2 を大きく設定する。また、図中に点 線のグラフで示すように、ブーム４の伸長時においては正角方向（＋θ）への起 伏角度が大きくなるほど信号値Ｓ2 を大きく、負角方向（−θ）への起伏角度が 大きくなるほど信号値Ｓ2 を小さく設定する。

【００１４】 流量制御バルブ２４は電磁比例弁であり、ソレノイド２４ａに通電される電流 の大きさに比例した開口面積で開弁作動する。この流量制御バルブ２４の２つの 出力ポートは、伸縮シリンダ６のボトム側油室６ａおよびロッド側油室６ｂにつ ながっており、流量制御バルブ２４が開弁作動して油圧ポンプＰから吐出された 作動油がボトム側油室６ａ又はロッド側油室６ｂに供給されることにより、伸縮 シリンダ６は伸縮作動する。ソレノイド２４ａには、コントローラ２３から出力 された励磁電流（励磁信号）が入力される。したがって、伸縮シリンダ６は励磁 信号の大きさに比例した流量の作動油の供給を受け、その励磁信号に対応した速 度で伸縮作動する。

【００１５】 次に、このように構成されたストロークエンド衝撃緩和装置２０の作動につい て説明する。図１に示すように、ブーム４が正角方向（＋θ）に起仰した状態で 操作レバーＳが縮小側に操作された場合において、伸長量Ｌ＞Ｌ1 のときは、コ ントローラ２３から流量制御バルブ２４のソレノイド２４ａに対して信号値Ｓ1 の励磁信号が供給される。このため、流量制御バルブ２４はこの信号値に対応す る大開度で開弁作動し、大流量の作動油が伸縮シリンダ６に供給される。したが って、伸縮シリンダ６およびブーム４は高速で縮小作動する。

【００１６】 しかし、ブーム４が全縮小状態に近付いて、伸長量Ｌ≦Ｌ1 （Ｌ1′） となっ たときは励磁信号の信号値がＳ1 からＳ2 （≦Ｓ2H）に変更され、流量制御バル ブ２４の開度が小さくなって小流量の作動油しか伸縮シリンダ６に供給されなく なる。ここで、ブーム４が直立近くまで起仰しており中間ブーム４ｂや先端ブー ム４ｃ（作業台７を含む。）の重量が伸縮シリンダ６に大きな縮小方向軸力とし て作用する場合の信号値Ｓ2 は、ブーム４が水平近くにて起仰しており上記縮小 方向軸力が小さな場合の信号値Ｓ2 よりも小さな値である。このため、前者の場 合の方が伸縮シリンダ６に供給される流量は小さい。したがって、伸縮シリンダ ６に供給される作動油の流量とこれに作用する縮小方向軸力との関係から、いず れの場合も伸縮シリンダ６およびブーム４は同程度の低速で縮小作動する。こう して、伸縮シリンダ６およびブーム４が全縮小状態に達するときのショックを小 さく抑えることができる。

【００１７】 一方、ブーム４が正角方向（＋θ）に起仰した状態で操作レバーＳが伸長側に 操作された場合において、伸長量Ｌ＜Ｌ2 のときは、励磁信号の信号値はＳ1 で あり、伸縮シリンダ６およびブーム４は高速で伸長作動する。しかし、ブーム４ が全伸長状態に近付いて、伸長量Ｌ≦Ｌ2 （Ｌ2′） となったときは励磁信号の 信号値がＳ1 からＳ2 （≧Ｓ2H）に変更される。ここで、ブーム４が直立近くま で起仰している場合の信号値Ｓ2 は、ブーム４が水平近くにて起仰している場合 の信号値Ｓ2 よりも大きな値である。このため、いずれの場合も、伸縮シリンダ ６およびブーム４は同程度の低速で伸長作動し、ほとんどショックなく全伸長状 態に達する。

【００１８】 また、図１に示すように、ブーム４が負角方向（−θ）に倒伏した状態で操作 レバーＳが縮小側に操作された場合において、伸長量Ｌ＞Ｌ1 のときは、信号値 Ｓ1 の励磁信号が供給され、伸縮シリンダ６およびブーム４は高速で縮小作動す る。しかし、伸長量Ｌ≦Ｌ1 （Ｌ1′） となったときは励磁信号の信号値がＳ1 からＳ2 （≧Ｓ2H）に変更される。ここで、ブーム４が負角方向に大きく倒伏し ており中間ブーム４ｂや先端ブーム４ｃ（作業台７を含む。）の重量が伸縮シリ ンダ６に大きな伸長方向軸力として作用する場合の信号値Ｓ2 は、ブーム４が水 平近くにて倒伏しており上記伸長方向軸力が小さな場合の信号値Ｓ2 よりも大き な値である。このため、前者の場合の方が伸縮シリンダ６に供給される流量は大 きい。したがって、伸縮シリンダ６に供給される作動油の流量とこれに作用する 伸長方向軸力との関係から、いずれの場合も伸縮シリンダ６およびブーム４は遅 すぎない程度の低速で縮小作動する。同様に、ブーム４が負角方向（−θ）に倒 伏した状態で操作レバーＳが伸長側に操作された場合も、伸長量Ｌ＜Ｌ2 のとき は高速で、伸長量Ｌ≦Ｌ2 （Ｌ2′） のときは遅すぎない程度の低速で伸長作動 する。こうして、縮小時・伸長時ともほとんどショックなく全縮小・全伸長状態 に達する。

【００１９】 なお、上記実施例では高所作業車に搭載されたストロークエンド衝撃緩和装置 について説明したが、本考案に係る衝撃緩和装置はこれに限られず、起伏・伸縮 自在なブームを有する作業車全てに採用することができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案のストロークエンド衝撃緩和装置では、ブームが全 縮小又は全伸長状態に近付いたときに、ブームの起伏角度の大きさ、即ち、伸縮 用油圧シリンダに作用する軸力の方向および大きさに応じて、伸縮用油圧シリン ダに供給する作動油の流量（小流量）が設定される。このため、本ストロークエ ンド衝撃緩和装置を用いれば、ブームの起伏角度にかかわらず、ほとんどショッ クなくブームを全縮小・全伸長状態に到達させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るストロークエンド衝撃緩和装置を
備えた高所作業車の側面図である。

【図２】上記ストロークエンド衝撃緩和装置の構成図で
ある。

【図３】（Ａ）は上記高所作業車のブームの伸長量と上
記ストロークエンド衝撃緩和装置における流量制御用励
磁信号の信号値との関係を示すマップ図であり、（Ｂ）
は上記ブームの起伏角度と上記信号値との関係を示すマ
ップ図である。

【符号の説明】

１ 高所作業車 ４ ブーム ６ 油圧伸縮シリンダ ２０ ストロークエンド衝撃緩和装置 ２４ 流量制御バルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 起伏・伸縮が自在なブームと、このブー
   ムに伸縮作動を行わせる伸縮用油圧シリンダとから構成
   される油圧ブーム装置に取り付けられ、 前記ブームの伸長量を検出する伸長量検出手段と、 前記油圧シリンダに供給される作動油の流量を制御する
   流量制御バルブと、 前記伸長量検出手段により検出された前記ブームの伸長
   量が零又は最大に近付いたときに、前記流量制御バルブ
   における作動油の流量を所定小流量に減少させるコント
   ローラとを有してなる油圧ブーム装置のストロークエン
   ド衝撃緩和装置であって、 前記ブームの起伏角度を検出する起伏角検出手段を有し
   ており、 前記コントローラは、この起伏角検出手段により検出さ
   れた前記ブームの起伏角度に応じて前記所定小流量を変
   更設定することを特徴とする油圧ブーム装置のストロー
   クエンド衝撃緩和装置。