CN101481070B - 伸缩臂 - Google Patents

Abstract

本发明的伸缩臂包括基本臂(1)、伸缩套筒式地嵌插到该基本臂(1)内的嵌插臂(2)至(5)。嵌插臂(2)至(5)为，在垂直于长度方向的方向上切断的横截面由腹面侧的下部侧半部和背面侧的上部侧半部形成。下部侧半部包括：沿半圆以下的虚拟圆弧(22)的形状圆弧状部分，该虚拟圆弧具有比上述嵌插臂(2)至(5)的外宽(Wo)宽度小的开口宽度(Wr)；左右一对的侧部倾斜平板部(24)，与该圆弧状部分相连。用形成在下部侧半部的侧部倾斜平板部(24)连结上部侧半部的左右的端部和上述下部侧半部的左右的端部。本发明的伸缩臂不仅轻便且压曲强度高，臂和底座的制作性优异，且臂的组装时的臂间的间隙调整较容易。

Description

伸缩臂

技术领域

本发明涉及一种伸缩臂，能够俯仰地安装在轮式起重机等的回旋自如的上部回旋体上。更详细地，涉及一种伸缩臂，不仅轻便且压曲强度高，臂及底座(パッド)的制作性优异，组装时的垫片调整容易。

背景技术

能够俯仰地安装在轮式起重机等的回旋自如的上部回旋体上的伸缩臂，出于轻便化以及小型化的目的而优选使其尽量小。此外，优选能够通过简单的制造工序进行制造。

作为这样的伸缩臂的第一现有技术，公知有例如特表平9-501384号公报所述的发明。在该现有技术中，在沿垂直于臂的长度方向的方向切断的横截面形状中，背面侧的上部侧半部形成为半箱型部，并且腹面侧的下部侧半部形成为平滑的圆弧状。该以往的伸缩臂与将4张钢板组装成矩形的伸缩臂相比压曲强度优异。

接着，作为伸缩臂的第二现有技术，公知有例如欧洲专利0499208B2号公报所述的发明。在该现有技术中，在横截面形状中，背面侧的上部侧半部形成为半箱型部，并且腹面侧的下部侧半部形成为平滑的半椭圆形。该以往的伸缩臂，在横截面的横宽尺寸和纵宽尺寸的比率、以及板厚的比率相同的情况下，背面侧的上部侧半部的半箱型部的平行的侧板的宽度尺寸的比例比第一现有技术的伸缩臂的该比例小，所以具有平行的侧板不易压曲的优点。

上述两个现有技术的伸缩臂认为都很有用。但是，在现有技术1的伸缩臂的情况下，其背面侧的上部侧半部的半箱型部的平行的侧板的宽度尺寸与现有技术2的伸缩臂的该尺寸相比是大尺寸。由此，平行的侧板易被压曲，存在与现有技术2的伸缩臂相比上部侧半部的半箱型部的平行的侧板的压曲强度较弱的问题。

另一方面，关于上部侧半部的半箱型部的平行的侧板的压曲强度，上述现有技术2的伸缩臂比上述现有技术1的伸缩臂优异。但是，因为椭圆形的最下端部的曲率半径比现有技术1的伸缩臂的曲率半径小，所以存在该部位易被压曲的问题。此外，因为必须形成为椭圆形，所以存在臂的制造成本增大的问题。进而，因为支承伸缩的嵌插臂的底座的加工困难，所以存在底座的成本也增大的问题。进而，在臂的组装时，还存在难以使用垫片来进行臂间的间隙调整的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伸缩臂，不仅轻便且压曲强度高，臂和底座的制作性优异，且臂的组装时的臂间的间隙调整容易。

本发明的伸缩臂包括：基本臂、和伸缩套筒式地嵌插在该基本臂内的嵌插臂。至少一个的嵌插臂为，沿垂直于长度方向的方向上切断的横截面由腹面侧的下部侧半部和背面侧的上部侧半部形成。该下部侧半部包括：呈沿半圆以下的虚拟圆弧延伸的形状的圆弧状部分，所述半圆以下的虚拟圆弧具有比嵌插臂的外宽宽度小的开口宽度；和左右一对的侧部倾斜平板部，与该圆弧状部分相连。通过形成在下部侧半部的侧部倾斜平板部来连结上部侧半部的左右的端部和上述下部侧半部的左右的端部。

本发明的伸缩臂不仅轻便且压曲强度高，臂和底座的制作性优异，而且，能够利用垫片调整而使侧部平板部与底座密接，因此臂的组装作业容易。此外，能够精度良好地进行臂间的间隙调整，因此能够抑制臂伸缩中的偏心。

此外，作为本发明的伸缩臂的优选方式有下述方式，即圆弧状部分是周面与上述虚拟圆弧相接、且圆弧状部分的外宽或者内宽与虚拟圆弧的开口宽度一致的圆弧部。作为与虚拟圆弧相接的方式，有其周面与虚拟圆弧内接的情况和外接的情况。该方式的伸缩臂通过形成为圆弧状而能够消除角部，因此压曲强度高。

此外，作为本发明的伸缩臂的其他的优选的方式有下述方式，即圆弧状部分是多边形部。该多边形部由通过折曲部连结而成的多个平板部形成。此外，该多边形部中，折曲部或者平板部的内侧平面中的任意一方与虚拟圆弧相接，且圆弧状部分的外宽或者内宽与虚拟圆弧的开口宽度一致。作为与虚拟圆弧相接的方式，有折曲部或者平板部的内侧平面中的任意一方与虚拟圆弧内接的情况和外接的情况。该方式的伸缩臂由平板部形成，因此与形成为圆弧状的情况相比，能够降低加工工时，制造容易。此外，该方式的伸缩臂通过使平面状的底座与平板部的平坦面密接而能够进行臂间的支承，因此与形成为圆弧状的情况相比，底座的加工较容易，臂间的间隔的调整容易，进而间隔的精度高。

进而，作为本发明的伸缩臂的优选的方式有下述方式，即形成圆弧状部分的多个平板部的宽度尺寸相互相等的方式，进而侧部倾斜平板部的宽度尺寸也全部相互相等的方式，进而形成圆弧状部分的多个平板部相互以等角度折曲而形成的方式。这样的方式中，能够使用相同的模具进行加工，臂的制造更加容易。

此外，作为本发明的伸缩臂的其他的优选方式有下述方式，即以形成阶梯差的方式进行连接，使得上述下部侧半部的侧部倾斜平板部的端部的外表面比上述上部侧半部的左右端部的外表面更向外突出。这样的方式在焊接加工性上较优异，臂的强度和可靠性高。

附图说明

图1是搭载有本发明的实施方式1的伸缩臂的自行进式起重机的侧视图。

图2是构成本发明的实施方式1的伸缩臂的一部分的第一中间臂的横截面形状的说明图。

图3是构成本发明的实施方式2以及实施方式3的伸缩臂的一部分的第一中间臂的横截面形状的说明图。

图4A至图4H是臂的沿垂直于长度方向的方向切断的横截面中的背面侧的上部侧半部的结构的说明图。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式的伸缩臂。首先，参照图1和图2说明本发明的实施方式1的伸缩臂。

图1所示的附图标记11是表示搭载有下述伸缩臂B的自行进式起重机。该实施方式1的自行进式起重机是轮式起重机。该自行进式起重机11具备移动台车12，该移动台车12在该图中右侧的行进方向的前侧配设有前轮12a，在该图中左侧的行进方向的后侧配设有后轮12b。在该移动台车12上搭载有经由回旋轴承12c而绕垂直轴心自如回旋的上部回旋体13。在该上部回旋体13的前侧配置有驾驶室14。在该驾驶室14的一侧面侧配置有借助臂俯仰压力缸15的杆的伸缩而俯仰的伸缩臂B。

而且，绳索16利用收纳在上述上部回旋体13的内侧的未图示的绞盘而沿上述伸缩臂B的背面而卷起/抽出。利用该绳索16而升降的用于吊持悬吊载荷的勾17垂设在上述伸缩臂B的顶端。另外，附图标记13a表示配重。

本发明的实施方式1的伸缩臂B是五级式的。即，包括：基本臂1，被上述上部回旋体13俯仰自如地支承；第一中间臂2，伸缩套筒式地嵌插到该基本臂1内；第二中间臂3，伸缩套筒式地嵌插到该第一中间臂2内；第三中间臂4，伸缩套筒式地嵌插到该第二中间臂3内；顶端臂5，伸缩套筒式地嵌插到该第三中间臂4内。这些第一至第三中间臂2至4以及顶端臂5是被称为嵌插臂(inserted boom)的臂。该实施方式1的伸缩臂是五级式的，但四级式以下、六级式以上都可以。

图2表示本发明的实施方式1的沿垂直于各臂的长度方向的方向切断的横截面的形状。该实施方式1的情况下，任意的臂的横截面的形状都是相同的形状，因此在此以第一中间臂2作为例子进行说明。即，在正交于该第一中间臂2的长度方向的方向上切断的横截面中的背面侧的上部侧半部上，形成有向下侧开口的半箱型部21。另一方面，在该横截面中的腹面侧的下部侧半部上连接有圆弧部23和侧部倾斜平板部(inclinedflat plate portion)24、24。圆弧部23具有事先设定的曲率半径R。此外，圆弧部23的外周面与半圆以下的虚拟圆弧22内接，该半圆以下的虚拟圆弧22具有比垂直于第一中间臂2的长度方向的横截面中的左右方向的外宽即上述半箱型部21的外宽Wo宽度小的开口宽度Wr。进而，该虚拟圆弧22的开口宽度与上述半箱型部21的外宽Wo一致。在此，所谓一致，不仅包括完全地一致的情况，也包含大致一致的情况。另一方面，侧部倾斜平板部24、24与上述半箱型部21的平行的侧板21a的端部侧、上述圆弧部23的开口侧相连。

另外，上述虚拟圆弧22的曲率半径R设定为：上述上部侧半部的半箱型部21的内宽Wi的1/2加上其板厚T₁的尺寸(R＝1/2·Wi+T₁)，或者半箱型部21的内宽Wi的1/2加上侧部倾斜平板部24的板厚T₂的尺寸(R＝1/2·Wi+T₂)。此外，包含上述侧部倾斜平板部24和圆弧部23的下部侧半部的高度尺寸设定为在上述上部侧半部的半箱型部21的高度尺寸以下。可是，在与上述半箱型部21的板厚T1相比上述侧部倾斜平板部24的板厚T2较厚的情况下，在上述半箱型部21和上述侧部倾斜平板部24的端部彼此的焊接加工的关系上，将上述虚拟圆弧22的曲率半径R设定为(1/2·Wi+T₂)，如图2所示，优选以侧部倾斜平板部24的接合侧端部的外缘比半箱型部21的侧板21a的外表面向外方突出的方式设置有阶梯差。

因为该第一实施方式的伸缩臂B的第一中间臂2在腹面侧的下部侧半部形成有圆弧部23，所以与现有技术同样地轻便。此外，与保持高压曲强度并且臂的下部侧半部形成为半椭圆形的现有技术2的情况相比，能够减少臂的加工工时。进而，因为只是侧部倾斜平板部24和圆弧部23，所以底座的加工也变得容易。进而，通过利用垫片进行调整而能够容易地使侧部平板部24与底座密接，因此臂的组装加工容易，且能够抑制该第一中间臂2的伸缩中的偏心。

接着，参照图3说明本发明的实施方式2的伸缩臂。另外，本发明的实施方式2与上述实施方式1不同的地方在于垂直于臂的长尺寸的方向上切断的横截面中的腹面侧的下部侧半部的形状不同，这以外是相同结构，所以对起到相同的作用的部件标记相同的附图标记而进行说明。

在本发明的实施方式2中，在垂直于第一中间臂2的长度方向的方向上切断的横截面中的背面侧的上部侧半部上，形成有向下侧开口的半箱型部21。另一方面，该横截面的腹面侧的下部侧半部上形成有多边形部25，该多边形部25具有事先设定的宽度尺寸的多个的平板部26。该多边形部25也具有事先设定的曲率半径R。此外，该多边形部25的折曲部27的凸部与半圆以下的虚拟圆弧22内接，该虚拟圆弧22具有比该第一中间臂2的半箱型部21的外宽Wo宽度小的开口宽度Wr。进而，该圆弧部23的外宽与上述虚拟圆弧22的开口宽度Wr一致，在此，所谓一致，不仅包括完全地一致的情况，也包含大致一致的情况。而且，侧部倾斜板部24、24与该第一中间臂2的半箱型部21的平行的侧板21a的端部侧和上述多边形部25的开口侧相连。此外，上述多边形部25的平板部26的宽度设定为与上述侧部倾斜板部24的宽度相比宽度小。

另外，上述虚拟圆弧22的曲率半径R与上述实施方式1的情况同样地设定为：上述上部侧半部的半箱型部21的内宽Wi的1/2加上其板厚T₁的尺寸(R＝1/2·Wi+T₁)，或者半箱型部21的内宽Wi的1/2加上侧部倾斜平板部24的板厚T₂的尺寸(R＝1/2·Wi+T₂)。此外，包含上述侧部倾斜平板部24和多边形部25的下部侧半部的高度尺寸设定为在上述上部侧半部的半箱型部21的高度尺寸以下。

根据该实施方式2的第一中间臂2，因为在腹面侧的下部侧半部形成有多边形部25，该多边形部25具有事先设定的宽度尺寸的平板部26，所以轻便且能够保持高压曲强度。而且，多边形部25形成为每隔事先设定的宽度尺寸而折曲，因此能够用相同的模具加工臂的下部侧半部的多边形部25的全部。另外，尽管用模具的加工性下降，但平板部26的宽度尺寸不一定必须是相同的尺寸。

因而，在实施方式2的情况下，与上述实施方式1的情况相比能够用较少的加工工时制造臂。进而，因为平板部26只是平坦面，所以底座的加工变得更加容易。进而，通过利用垫片进行调整而能够容易地使侧部平板部24和平板部26与底座密接，因此臂的组装加工较容易，且能够抑制该第一中间臂2的伸缩中的偏心。

也参照用于实施方式2的说明的图3来说明本发明的实施方式3的伸缩臂。另外，本发明的实施方式3和上述实施方式2不同的地方是多边形部的平板部的宽度和折曲角度不同，这以外是相同结构。

本发明的实施方式3的多边形部25的折曲部27以等角度折曲为与虚拟圆弧22内接。根据该实施方式3，多边形部25形成为每隔事先设定的宽度尺寸以等角度折曲，因此能够用相同模具、相同推压力、相同推入量加工多边形部25的全部。因而，通过本发明的实施方式2的情况，能够更加容易地制造臂。

接着，对将本发明的实施方式4的伸缩臂在垂直于其长度方向的方向上切断的横截面的形状进行说明。在构成上述实施方式3的伸缩臂的一部分的第一中间臂的情况下，多边形部的平板部的宽度尺寸设定为比侧部倾斜平板部的宽度尺寸宽度小。相对于此，在本发明的实施方式4的伸缩臂的情况下，侧部倾斜平板部的宽度尺寸设定为与多边形部的等角度地折曲的等宽尺寸的平板部的宽度尺寸相同的尺寸。

根据本发明的实施方式4的伸缩臂，不仅是多边形部的平板部，侧部倾斜平板部的宽度尺寸也设定为相同尺寸。因而，能够用相同模具、相同推压力、相同推入量加工侧部倾斜平板部和多边形部的平板部的全部，因此本发明的实施方式4的伸缩臂与上述实施方式3的伸缩臂相比，能够用更加少的加工工时进行加工，能够更加低价地制造伸缩臂。

在以上的实施方式1至4的伸缩臂中，以下述情况为例进行了说明，即在垂直于其长度方向的方向上切断的横截面中的背面侧的上部侧半部上形成有半箱型部21的情况，所述半箱型部21包括：左右的平行的侧板21a、21a；上部平板部，经由具有既定的弯曲半径的左右的R面而与上述左右的侧板21a、21a的上侧相连。

但是，伸缩臂的上部侧半部的结构不限定于上述的半箱型部21的形状，能够采用下述的各种的结构的上部侧半部。以下，参照图4A至图4H顺序说明该上部侧半部的结构的各种的具体例。图4A至图4H所示的上部侧半部的结构是前述上述实施方式1至4的半箱型部21的变形例。

图4A所示的上部侧半部具备随着朝向该第一中间臂2的背面侧而逐渐间隔扩大的上扩的左右的侧板。而且，具备经由具有既定的弯曲半径的左右的R面而与上述左右的侧板的上侧相连的上部平板部。图4A所示的上部侧半部整体形成为倒梯形。

图4B所示的上部侧半部具备随着朝向该第一中间臂2的背面侧而逐渐间隔狭窄的上窄的左右的侧板。图4A所示的上部侧半部整体形成为梯形。

图4C所示的上部侧半部具备左右的平行的侧板、直角地与上述左右的平行的侧板的上侧相连的上部平板部。

图4D所示的上部侧半部具备左右的平行的侧板。而且，以既定的倾斜角度倾斜的左右的倾斜板部与上述左右的平行的侧板的上侧连结，而将该左右的倾斜板部的端部连结。图4D所示的上部侧半部整体形成为本垒状。

图4E所示的上部侧半部具备左右的平行的侧板。而且，以既定的倾斜角度倾斜的左右的倾斜板部与上述左右的平行的侧板的上部连结，上部平板部与该倾斜板部的上侧连结。

图4F所示的上部侧半部具备下侧开口的弯曲的左右的侧板、与这些左右的侧板相连的向上侧突出的上部弯曲板。更具体地，形成为在左右的宽方向上具有短径并且在上下方向上具有长径的半椭圆形。

图4G所示的上部侧半部具备左右的平行的侧板、下部开口端与这些左右的平行的侧板的上部相连的上部半圆弧板。此外，该第一中间臂2的背面侧的上部侧半部的结构可以是如图4H所示的结构。图4H所示的上部侧半部具备左右的平行的侧板、和与这些左右的平行的侧板相连的半椭圆形板。该半椭圆形板在左右的宽方向上具有长径，并且在上下方向上具有短径。

在以上说明了伸缩臂的上部侧半部的各种的结构。但是，上述的上部侧半部的结构都不过只是具体例，本发明并不限定于这些的上部侧半部的结构。

可是，在以上的实施方式1至4的伸缩臂中，作为在垂直于长度方向的方向上切断的横截面中的腹面侧的下部侧半部上形成有圆弧部的臂，以圆弧部的外周面与半圆以下的虚拟圆弧内接的情况作为例子进行了说明，其中该虚拟圆弧具有比臂的外宽宽度小的开口宽度。但是，本发明也可以是圆弧部的内周面与上述虚拟圆弧外接。此外，作为在该横截面的腹面侧的下部侧半部上形成有具有平板部的多边形部的臂，将多边形部的折曲部与半圆以下的虚拟圆弧内接的情况作为例子进行了说明，该虚拟圆弧具有比臂的外宽宽度小的开口宽度。但是，该情况也可以是多边形部的平板部的内侧平面与上述虚拟圆弧外接。

另外，在以上的实施方式1至4的伸缩臂中，都以第一中间臂作为例子进行了说明，但任意的臂都是相同的。进而，以上的实施方式1至4的伸缩臂将共用起重操作用的驾驶室和行进操作用的驾驶室的类型的轮式起重机用的情况作为例子进行说明，但并不特别地限定于该类型的轮式起重机用。例如也可以适用于分体地具备起重操作用的驾驶室和行进操作用的驾驶室的汽车起重机的伸缩臂、或具备履带式的行进台车的履带行进式起重机用的伸缩臂。

虽然参照附图和优选实施方式对本发明进行了描述，但显然可以在不脱离本发明的权利要求的范围内进行等同或者替换。

Claims (7)

1.一种伸缩臂，具备基本臂(1)、伸缩套筒式地嵌插到该基本臂(1)内的至少一个的嵌插臂(2、3、4或5)，

上述嵌插臂(2、3、4或5)为，沿垂直于长度方向的方向上切断的横截面由腹面侧的下部侧半部和背面侧的上部侧半部形成，其特征在于，

上述下部侧半部包括：呈沿半圆以下的虚拟圆弧(22)延伸的形状的圆弧状部分，该半圆以下的虚拟圆弧具有比上述嵌插臂(2、3、4或5)的外宽(Wo)宽度小的开口宽度(Wr)；左右一对的侧部倾斜平板部(24)，与该圆弧状部分相连，

通过形成在下部侧半部的侧部倾斜平板部(24)来连结上述上部侧半部的左右的端部和上述下部侧半部的左右的端部。

2.如权利要求1所述的伸缩臂，其特征在于，

上述圆弧状部分是下述圆弧部(23)，即周面与上述虚拟圆弧(22)相接，且该圆弧状部分的外宽或者内宽与上述虚拟圆弧(22)的开口宽度(Wr)一致。

3.如权利要求1所述的伸缩臂，其特征在于，

上述圆弧状部分是下述多边形部(25)，即由通过折曲部(27)而连结的多个平板部(26)形成，上述折曲部(27)或者上述平板部(26)的内侧平面中的任意一方与上述虚拟圆弧(22)相接，且该圆弧状部分的外宽或者内宽与上述虚拟圆弧(22)的开口宽度(Wr)一致。

4.如权利要求3所述的伸缩臂，其特征在于，

形成上述圆弧状部分的多个平板部(26)的宽度尺寸相互相等。

5.如权利要求3所述的伸缩臂，其特征在于，

形成上述圆弧状部分的多个平板部(26)的宽度尺寸和上述侧部倾斜平板部(24)的宽度尺寸相互全部相等。

6.如权利要求3或4所述的伸缩臂，其特征在于，

形成上述圆弧状部分的多个平板部(26)形成为以相互相等的角度折曲。

7.如权利要求1所述的伸缩臂，其特征在于，

以形成阶梯差的方式进行连接，使得上述下部侧半部的侧部倾斜平板部(24)的端部的外表面比上述上部侧半部的左右端部的外表面更向外突出。

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