JP2010001157A - 球面キャロットを有するクレーン引込みシリンダ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンを滑らかに動作させるため、腕部が横方向に変形しても、引込みシリンダを変形させずに問題なく動作させる。
【解決手段】腕部（ジブ）４に対する引込み（ラフィング）シリンダ１が球面キャロット（縁なし帽）２を介して軸受胴３と結合している。なお、この設計を逆にして、腕部４上に球面キャロット２、引込みシリンダ１上に軸受胴３としてもよい。引込みシリンダ１の連結点の旋回可能範囲は、クレーンにもよるが、約±１０度であり、特に約±５度である。軸受胴３の半径は球面キャロット２と同じであり、始点と終点は、引込みシリンダ１の最高位置と最低位置によって規定される。球面キャロット２と軸受胴３は、３６０度にわたって丸みのある形状又は円形の対称形状であり、その結果、引込みシリンダ１は、各軸の回転運動、特に腕部４の回転運動を安定して行わせることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、クレーン、特に移動式クレーンの引込み（ラフィング）シリンダ軸受に関する。

このようなクレーンの引込みシリンダは、流体シリンダであり、クレーン基部の点（例えば移動式クレーンの場合、旋回環上）とクレーンの腕部（ジブ）上の支持点との間に配置され、腕部が引き出されるときに正しい位置を取るようにする。

引込みシリンダは、移動式クレーン構造の主要部品の一つである。その機能は完全でなければならず、特に動作中にがたがた揺れてはならない。シリンダの滑らかな伸縮を保証するための手順を取らねばならず、さもなければクレーンは滑らかに動作することができず、加えて、シリンダができるだけ摩擦無しに（また揺れも無く）作動するのでなければ、荷重トルク制限用入力値としてのシリンダ圧力を正確に測定することができない。したがって、この引込みシリンダの設計と実装は、何よりも重要である。

問題は、特に腕部の横方向変形の場合に発生する。引込みシリンダが変形せずに問題なく動作してシリンダ案内ベルトが損傷されないようにするために従来用いられた腕部の上部リンクは、通常関節のある設計であり、関節継ぎ手がこのためにしばしば用いられる。引込みシリンダは、これらの関節により腕部の横方向変形に関係なく動作できる。新素材が利用可能になり腕部システムが長くなると、将来の腕部システムの横方向変形がますます問題になる。したがって、これにより引込みシリンダ上に生じる効果は、更に重要となる。

よって、本発明の目的は、将来益々大きくなる上記要求に応えることができるクレーン引込みシリンダ軸受を提案することである。特に、目的は、横方向変形の場合でも引込みシリンダが問題なく作動することを保証する安定した軸受を提供することである。

本発明は、この目的を、クレーン、特に請求項１で規定される移動式クレーンの引込みシリンダ軸受に基づいて達成する。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態を規定している。

本発明による提案では、引込みシリンダは、その少なくとも一端で球面キャロット（縁なし帽）形状軸受によりクレーン支持点に結合されている。球面キャロット形状軸受は、発生する荷重に関して最適の設計であり、特に、腕部の横方向変形の結果として発生する力やトルクを引込みシリンダに伝達することがなく、その動作を問題なく最適なものとすることができる。また、これは、キャロット形状軸受が、保持を十分に行い続けるが、圧縮力を伝達できるだけであるという比較的顕著な横方向変形の場合に特に当てはまる。

本発明により提案される球面キャロット形状軸受は、軽量構造要求への対応についても役立つ。荷重負担能力の更なる増加は、個々の部品の同一重量に対する機能向上が無ければ達成され得ない。これまで用いられてきた設計は組立の面でやや難点があると判断されていたが、本発明により提案される球面キャロット形状軸受は、極めて容易に組み立てられる設計を提供する。

更に、このシリンダはその行程と搭載長さとが限られているが、既存の軸受手法、特に横方向変形を補償する関節継ぎ手に基づくものは、搭載長さが極めて大きく、このため行程に用いられない「無駄な長さ」に決定的な影響を及ぼしている。これらの問題の全ては、本発明で提案される軸受システムにより同時に克服できるが、これは球面キャロット形状軸受が取り付け容易で極めて短い軸受システムになるためである。

本発明で提案される球面キャロット形状軸受を構成する引込みシリンダの支持点は、好ましくはクレーン腕部の支持点であるが、原理的には、クレーン基部の、特に移動式クレーンの旋回環上の支持点でもよい。これに関して注目すべきことは、本発明においては、引込みシリンダの双方の支持点に球面キャロット形状軸受を設けることが理論的にも可能であるが、好適な実施形態では球面キャロット形状軸受が引込みシリンダの一端のみに、好ましくは腕部端部に設けられ、他端がナックル型軸受（又は「ボルト軸受」）によって取り付けられることである。

或る実施形態では、球面キャロット形状軸受自体は、球面キャロット及び軸受胴からなり、種々の異なる選択肢が可能である。球面キャロットが軸受の凹部を構成し、その部分的に球面である形状が「内部球」に、換言すると軸受胴の凸部に正確に適合する。１つの変形では、球面キャロットが引込みシリンダ端部に配置され、軸受胴がクレーンの支持点に、すなわちクレーン側に配置されている。他の変形では、球面キャロットがクレーン側に配置され、軸受胴が引込みシリンダ側に配置される。

球面キャロット形状軸受は、圧縮力を１次的に受ける部品であるが、更にテンション・ロックを備えていてもよい。テンション・ロックは、支持点の両側に取り付けられるか又は位置付けされる保持要素、特にブラケット、保持棒、係止板、ケーブル・ステー又はテンション・ロックとして作用する他の部品を有していてもよい。別の設計では、テンション・ロックは、球面キャロット端部に締結要素又は位置決め要素、特に凹所、周方向溝、ぎざぎざ又は下部切込みを持つ。

以下、１つの添付図面に示す実施例を参照して、本発明について詳細に説明する。それは、上述の全ての特徴を個別に又は任意の実用的な組合わせで含んでいる。
引込みシリンダ軸受の主要な要素の概略図である。

図面の参照符号１は、引込みシリンダを示すために使用されており、その上端に周方向溝６及びこれに隣接する球面キャロット２がある。球面キャロット２は、腕部に配置される軸受胴３に組み込まれ、腕部支持点は、参照符号４でごく概略的に示されている。参照符号５は、クレーン基部の第２支持点に向かうシリンダ底部を指示している。濃淡の淡い部分（傾斜した部分）は、数度（この場合８度）回転した位置の引込みシリンダを示しており、圧縮力を吸収することができ、変形力又は変形トルクに耐える必要がない。

図面は、腕部（ジブ）４に対する引込み（ラフィング）シリンダ１の球面キャロット（縁なし帽）２及び軸受胴３との上部結合を示している。上述したように、設計を逆（腕部上にキャロット、引込みシリンダ上に軸受胴）にしてもよい。引込みシリンダ連結点の旋回可能範囲は、クレーンにもよるが、約±１０度であり、特に約±５度である。軸受胴半径の設計はキャロット２と同じであり、始点と終点は、引込みシリンダ１の最高位置と最低位置によって規定される。キャロット２と軸受胴は、丸みのある又は円形の対称形状であり、すなわち３６０度にわたっており、その結果、引込みシリンダ１は、各軸の回転運動、特に腕部４の回転運動を補償することができる。

この本発明により提案される設計は、引込みシリンダ１が圧縮力に晒される部品であるため、可能である。シリンダは、台車（ドリー）操作の間を除いて、換言すれば軸方向最大荷重を軽減するために腕部が従動輪で予め張力をかけられる時を除いて、張力に晒されない。発生する力は、発生する最大圧縮力のほんの一部であり、したがって、より簡単に伝達することができる。本発明の提案では、キャロットシステムは、周方向溝６中でキャロット２の背後に位置し得る保持棒（ブラケット）とその上に搭載される係止板によって固定することが好ましく、これによって張力の吸収を可能とする。

本発明が提案するシステムでは、腕部に関する制約なしに引込みシリンダを一体化することができ、腕部の変形による強制的なトルクをピストン棒やシリンダの案内ベルトに伝達することがない。球面キャロットが非常に短い構造であるので、無駄な長さを大きく減らすことができ、これによって重量と搭載長さが減少する。製造は比較的単純であり、そのため費用と重量が減少する。調整を要する軸受ボルトがなく、軸受胴がシリンダ上に、すなわちキャロット上に簡単に配置されるので、クレーンの組立は簡単になる。

他の主要な利点は、荷重をシリンダへ伝達するために利用可能な面が（従来技術で知られているナックル・ボルトと比較すると）比較的大きいという事実にある。これは、単純な材料、好ましくは製造が容易な材料、特にプラスチックをも軸受胴材料として使用できること、又はキャロット領域のシリンダ端部材料として使用できることを意味している。

１ 引込みシリンダ
２ 球面キャロット
３ 軸受胴
４ 腕部支持点
５ シリンダ底部
６ 周方向溝

Claims (9)

1. クレーン、特に移動式クレーンの引込みシリンダ（１）の軸受であって、
   前記引込みシリンダ（１）が少なくともその一端で球面キャロット形状軸受（２、３）により前記クレーンの支持点に結合されている
   ことを特徴とする、軸受。
2. 前記支持点がクレーン腕部（４）上の支持点であることを特徴とする、請求項１記載の軸受。
3. 前記支持点がクレーン基部（５）上、特に移動式クレーンの旋回環上の支持点であることを特徴とする、請求項１記載の軸受。
4. 前記球面キャロット形状軸受が、球面キャロット（２）及び軸受胴（３）を持ち、
   前記球面キャロット（２）が前記引込みシリンダ端部に配置され、
   前記軸受胴（３）がクレーン上の前記支持点に配置される
   ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１つに記載の軸受。
5. 前記球面キャロット形状軸受が、球面キャロット（２）及び軸受胴（３）を持ち、
   前記球面キャロット（２）がクレーン上の前記支持点に配置され、
   前記軸受胴（３）が前記引込みシリンダ端部に配置される
   ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１つに記載の軸受。
6. 更に、前記球面キャロット形状軸受にテンション・ロックを設けることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１つに記載の軸受。
7. 前記テンション・ロックが前記支持点の両側に締結要素又は位置決め保持要素、特に次の、
   ブラケット、
   保持棒、
   係止板、又は
   ケーブル・ステー
   の１つ以上を持つ
   ことを特徴とする、請求項６記載の軸受。
8. 前記テンション・ロックが前記球面キャロットの端部に締結要素又は位置決め要素、特に凹所、周方向溝（６）、ぎざぎざ又は下部切込みを持つことを特徴とする、請求項６又は７記載の軸受。
9. 前記球面キャロット形状軸受（２、３）が引込みシリンダの一端のみに、好ましくは腕部端部に設けられ、他端、好ましくは基部端部がナックル型軸受、特にボルト軸受により取り付けられる
   ことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１つに記載の軸受。

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