JP2002128470A - ブーム伸縮装置 - Google Patents

ブーム伸縮装置

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JP2002128470A
JP2002128470A JP2000327902A JP2000327902A JP2002128470A JP 2002128470 A JP2002128470 A JP 2002128470A JP 2000327902 A JP2000327902 A JP 2000327902A JP 2000327902 A JP2000327902 A JP 2000327902A JP 2002128470 A JP2002128470 A JP 2002128470A
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JP
Japan
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boom
cylinder
wire rope
extension
bracket
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JP2000327902A
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Toshihiko Suzuki
俊彦 鈴木
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Furukawa Co Ltd
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Furukawa Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伸縮用のシリンダを互いに連結するシリンダ
のグランドとブラケットの接合部に作用する負荷を軽減
し、連結部分の部材を小型化して多段ブーム装置を軽量
化する。 【解決手段】 基端ブーム1と中間ブーム2、3と先端
ブーム4とからなる多段ブーム装置において、中間ブー
ム2、3を伸縮するシリンダ5、6と先端ブーム4を伸
縮するワイヤロープ7、8とを備えたブーム伸縮装置で
あって、第2シリンダ6のシリンダエンド25に設けら
れた伸長用シーブ32に掛回される伸長用ワイヤロープ
7の一端を先端ブーム4の基端部に止着し、他端を第2
シリンダ6のピストンロッド部21が連結されている第
1中間ブーム2の基端部に止着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多段ブーム装置の
伸縮の手段として、油圧シリンダとワイヤロープとを併
用するブーム伸縮装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】多段ブーム装置では、各段の伸縮の手段
としてそれぞれ油圧シリンダを使用するとブームの質量
が過大となる。そこで、先端のブームの伸縮には伸縮用
ワイヤロープを用いて、使用するシリンダ数を少なくす
ることにより、ブーム装置の軽量化を図っている。
【0003】例えば、4段構成のブーム装置の場合に
は、図3に示すように、基端ブーム1、第1中間ブーム
2、第2中間ブーム3、及び先端ブーム4が順次摺動自
在に嵌挿されており、基端ブーム1に対して第1中間ブ
ーム2を伸縮させる第1シリンダ5と、第1中間ブーム
2に対して第2中間ブーム3を伸縮させる第2シリンダ
6とが設けられ、さらに、第2中間ブーム3に対して先
端ブーム4を伸縮させるため、伸長用ワイヤロープ7と
縮小用ワイヤロープ8とが設けられている。
【0004】第1シリンダ5は、ピストンロッド部11
の端部がピン12で基端ブーム1に連結されている。ま
た、第1シリンダ5のシリンダ部13のピストンロッド
側の端部となるグランド14には、ブラケット15が固
設され、ブラケット15には第1シリンダ5の軸線方向
に対して垂直となる方向に長い長孔16が設けられ、こ
の長孔16に第1中間ブーム2に設けたピン17が挿通
されており、これによりシリンダ部13が第1中間ブー
ム2と連結されている。
【0005】第2シリンダ6は、ピストンロッド部21
の端部がボルト(図示略)等の連結手段によってブラケ
ット15に連結されている。また、第2シリンダ6のシ
リンダ部23のピストンロッド側の端部となるグランド
24が、ピン22で第2中間ブーム3の左右の側板に連
結されている。第2シリンダ6のグランド24の左右両
側のピン22には、縮小用シーブ31がそれぞれ回動自
在に設けられており、第2シリンダ6のシリンダ部23
の先端のシリンダエンド25の左右両側には、伸長用シ
ーブ32がピン26で回動自在に設けられている。
【0006】左右の縮小用シーブ31にはそれぞれ縮小
用ワイヤロープ8が掛回され、各縮小用ワイヤロープ8
の一端は先端ブーム4の先端部の左右に設けた止着部3
4にそれぞれ止着され、縮小用ワイヤロープ8の他端は
第1シリンダ5のシリンダ部13の先端のシリンダエン
ド18に設けた止着部33に止着されている。左右の伸
長用シーブ32にはそれぞれ伸長用ワイヤロープ7が掛
回され、各伸長用ワイヤロープ7の一端は先端ブームの
基端部の左右に設けた止着部36に止着され、他端は第
1シリンダ5のシリンダ部13の先端のシリンダエンド
18に設けた止着部35に止着されている。
【0007】従って、このブーム装置では、第1シリン
ダ5が伸縮すると基端ブーム1に対して第1中間ブーム
2が伸縮する。また、第2シリンダ6が伸長すると、第
1中間ブーム2に対して第2中間ブーム3が伸長すると
同時に、伸長用ワイヤロープ7が引張され第2中間ブー
ム3に対して先端ブーム4が伸長する。第2シリンダ6
が縮小すると、第1中間ブーム2に対して第2中間ブー
ム3が縮小すると同時に、縮小用ワイヤロープ8が引張
され第2中間ブーム3に対して先端ブーム4が縮小す
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような複数のシリ
ンダとワイヤロープとを併用するブーム伸縮装置を備え
た多段ブーム装置では、図4に示すように伸長した状態
で荷を吊上げた場合、ブーム装置の軸線方向には、吊上
荷重の軸線方向の分力Fが作用する。このとき、伸長用
ワイヤロープ7には張力Fが発生する。この張力Fは、
伸長用シーブ32に合力2Fとして伝達され、この合力
2Fにより、第1シリンダ5のグランド14とブラケッ
ト15の接合部CにはモーメントM2 =2F×ll が作
用する。ここで、ll は合力2Fの作用線と接合部C間
の距離である。
【0009】一方、第1シリンダ5には、伸長用ワイヤ
ロープ7の張力Fにより、止着部35に張力Fの反作用
力−Fが働く。この反作用力−Fにより、第1シリンダ
5のグランド14とブラケット15の接合部Cにはモー
メントM3 =−F×l2 が作用する。ここで、l2 は反
作用力−Fの作用線と接合部C間の距離である。従っ
て、第1シリンダ5のグランド14とブラケット15の
接合部Cは、これらの負荷に耐え得る十分な強度が必要
であるため、第1シリンダ5のグランド14やこれに固
設されるブラケット15等の、第1シリンダ5と第2シ
リンダ6との連結部分を構成する部材が大型化し、ブー
ム装置の質量を増加させていた。
【0010】本発明は、ブーム伸縮装置における上記問
題を解決するものであって、シリンダを互いに連結する
シリンダのグランドとブラケットの接合部に作用する負
荷を軽減し、連結部分の部材を小型化して多段ブーム装
置を軽量化することのできるブーム伸縮装置を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のブーム伸縮装置
は、基端ブームと複数の中間ブームと先端ブームとから
なる多段ブーム装置において、中間ブームを伸縮する複
数のシリンダと先端ブームを伸縮するワイヤロープとを
備えたブーム伸縮装置であって、先端側のシリンダの先
端部に設けられた伸長用シーブに掛回される伸長用ワイ
ヤロープの一端を先端ブームの基端部に止着し、他端を
先端側のシリンダの基端部が連結されている中間ブーム
の基端部に止着することにより上記課題を解決してい
る。
【0012】本発明のブーム伸縮装置では、伸長用ワイ
ヤロープの一端が先端ブームの基端部に止着され、他端
が先端側のシリンダの基端部が連結されている中間ブー
ムの基端部に止着されているので、先端側のシリンダと
その基端側のシリンダの連結部分に作用する負荷が低減
される。従って、連結部分の部材を小型化して多段ブー
ム装置を軽量化できる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の一形態
であるブーム伸縮装置の構成図、図2は多段ブーム装置
を伸長した状態で荷を吊上げた場合の負荷の説明図であ
る。図1の多段ブーム装置は、図3に示す従来の多段ブ
ーム装置と同様に構成されている。
【0014】即ち、基端ブーム1、第1中間ブーム2、
第2中間ブーム3、及び先端ブーム4が順次摺動自在に
嵌挿されており、基端ブーム1に対して第1中間ブーム
2を伸縮させる第1シリンダ5と、第1中間ブーム2に
対して第2中間ブーム3を伸縮させる第2シリンダ6と
が設けられ、さらに、第2中間ブーム3に対して先端ブ
ーム4を伸縮させるため、伸長用ワイヤロープ7と縮小
用ワイヤロープ8とが設けられている。
【0015】第1シリンダ5は、ピストンロッド部11
の端部がピン12で基端ブーム1に連結されている。ま
た、第1シリンダ5のシリンダ部13のピストンロッド
側の端部となるグランド14には、ブラケット15が固
設され、ブラケット15には第1シリンダ5の軸線方向
に対して垂直となる方向に長い長孔16が設けられ、こ
の長孔16に第1中間ブーム2に設けたピン17が挿通
されており、これによりシリンダ部13が第1中間ブー
ム2と連結されている。
【0016】第2シリンダ6は、ピストンロッド部21
の端部がボルト(図示略)等の連結手段によってブラケ
ット16に連結されている。また、第2シリンダ6のシ
リンダ部23のピストンロッド側の端部となるグランド
24が、ピン22で第2中間ブーム3の左右の側板に連
結されている。第2シリンダ6のグランド24の左右両
側のピン22には、縮小用シーブ31がそれぞれ回動自
在に設けられており、第2シリンダ6のシリンダ部23
の先端のシリンダエンド25の左右両側には、伸長用シ
ーブ32がピン26で回動自在に設けられている。
【0017】左右の縮小用シーブ31にはそれぞれ縮小
用ワイヤロープ8が掛回され、各縮小用ワイヤロープ8
の一端は先端ブーム4の先端部の左右に設けた止着部3
4にそれぞれ止着され、縮小用ワイヤロープ8の他端は
第1シリンダ5のシリンダ部13の先端のシリンダエン
ド18に設けた止着部33に止着されている。左右の伸
長用シーブ32にはそれぞれ伸長用ワイヤロープ7が掛
回され、各伸長用ワイヤロープ7の一端は先端ブームの
基端部の左右に設けた止着部36に止着され、他端は第
2シリンダ6の基端部となるピストンロッド部21が連
結されている第1中間ブーム2の基端部に設けた止着部
37に止着されている。
【0018】従って、この多段ブーム装置では、第1シ
リンダ5が伸縮すると基端ブーム1に対して第1中間ブ
ーム2が伸縮する。また、第2シリンダ6が伸長する
と、第1中間ブーム2に対して第2中間ブーム3が伸長
すると同時に、伸長用ワイヤロープ7が引張され第2中
間ブーム3に対して先端ブーム4が伸長する。第2シリ
ンダ6が縮小すると、第1中間ブーム2に対して第2中
間ブーム3が縮小すると同時に、縮小用ワイヤロープ8
が引張され第2中間ブーム3に対して先端ブーム4が縮
小する。
【0019】この多段ブーム装置では、図2に示すよう
に伸長した状態で荷を吊上げた場合、ブーム装置の軸線
方向には、吊上荷重の軸線方向の分力Fが作用する。こ
のとき、伸長用ワイヤロープ7には張力Fが発生する。
この張力Fは、伸長用シーブ3に合力2Fとして伝達さ
れる。一方、第1中間ブーム2には、伸長用ワイヤロー
プ7の張力Fにより、止着部37に張力Fの反作用力−
Fが働く。
【0020】ここで、ブラケット15と第1中間ブーム
2とを連結しているピン17及び第1中間ブーム2は、
一体として剛体を構成しているため、ピン17には止着
部37と同じ反作用力−Fが作用する。このピン17に
おける反作用力−Fと伸長用シーブ32における合力2
Fとは、第2シリンダ6上で互いに向きの異なるベクト
ルとして作用するので、両者の合力は2F−F=Fとな
り、第1シリンダ5のグランド14とブラケット15の
接合部CにはモーメントMl =F×ll (=M2 /2)
が作用する。ここで、l l は第2シリンダ6上の合力F
の作用線と接合部C間の距離である。
【0021】また、伸長用ワイヤロープ7は第1シリン
ダ5には連結されていないので、第1シリンダ5のグラ
ンド14とブラケット15の接合部Cには、従来のブー
ム伸縮装置で生じていた反作用力−Fによるモーメント
3 は生じない。従って、第1シリンダ5のグランド1
4とブラケット15の接合部Cに作用する負荷が軽減さ
れ、連結部分のグランド14やブラケット15等の部材
を小型化できるので、多段ブーム装置が軽量化される。
【0022】なお、本発明のブーム装置は、4段構成の
多段ブーム装置のみでなく、5段、6段等段数の異なる
多段ブーム装置にも適用できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のブーム伸
縮装置によれば、シリンダを互いに連結するシリンダの
グランドとブラケットの接合部に作用する負荷を軽減
し、連結部分の部材を小型化することができ、多段ブー
ム装置の軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態であるブーム伸縮装置の
構成図である。
【図2】多段ブーム装置を伸長した状態で荷を吊上げた
場合の負荷の説明図である。
【図3】従来のブーム伸縮装置の構成図である。
【図4】従来の多段ブーム装置を伸長した状態で荷を吊
上げた場合の負荷の説明図である。
【符号の説明】
1 基端ブーム 2 第1中間ブーム 3 第2中間ブーム 4 先端ブーム 5 第1シリンダ 6 第2シリンダ 7 伸長用ワイヤロープ 8 縮小用ワイヤロープ 11 ピストンロッド部 12 ピン 13 シリンダ部 14 グランド 15 ブラケット 16 長孔 17 ピン 18 シリンダエンド 21 ピストンロッド部 22 ピン 23 シリンダ部 24 グランド 25 シリンダエンド 26 ピン 31 縮小用シーブ 32 伸長用シーブ 33 止着部 34 止着部 36 止着部 37 止着部 C 接合部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基端ブームと複数の中間ブームと先端ブ
    ームとからなる多段ブーム装置において、中間ブームを
    伸縮する複数のシリンダと先端ブームを伸縮するワイヤ
    ロープとを備えたブーム伸縮装置であって、 先端側のシリンダの先端部に設けられた伸長用シーブに
    掛回される伸長用ワイヤロープの一端を先端ブームの基
    端部に止着し、他端を先端側のシリンダの基端部が連結
    されている中間ブームの基端部に止着したことを特徴と
    するブーム伸縮装置。
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