JP2014181976A - 旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少数のボルトの緩みを検出することで複数のボルトの緩みを確実に監視することのできる旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置を提供する。
【解決手段】ブームを設けた旋回台の旋回輪の内・外輪の一方を複数のボルトで固定した旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置であって、前記旋回輪の内輪または外輪を固定した複数のボルトのうち、少なくとも１つのボルト４０の軸部４１に変形し易い小径部４２を設け、この小径部４２のひずみを検出するひずみゲージ６０を設けて複数のボルトの緩みを監視する。
【選択図】図４

Description

この発明は、例えばクレーンの旋回台を固定するボルトの緩みを監視する旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置に関する。

従来から、旋回輪の外輪を旋回体に固定したボルトの緩みを検出する取付ボルトの緩み検出装置が知られている（特許文献１参照）。

かかる緩み検出装置は、移動式クレーンの旋回輪取付ボルトに適用されており、移動式クレーンの旋回輪の内輪は下部走行体フレームにボルトで固定され、その外輪は上部旋回体フレームにボルトで固定され、外輪を固定したボルトの軸部外周にストレインゲージを接着固定し、このストレインゲージで検知したひずみをブリッジ回路で検出するようにしたものである。

実開昭５６−７７７４１号公報

しかしながら、このような緩み検出装置では、外輪を固定したボルトの軸部外周にストレインゲージを接着固定し、このストレインゲージで検知したひずみをブリッジ回路で検出するようにしたものであるから、ストレインゲージを接着固定したボルトの緩みを検出することはできるが、ストレインゲージを設けていないボルトの緩みを検出することはできない。このため、全てのボルトの緩みを確実に監視するためには、全てのボルトにストレインゲージを設けなければならないという問題があった。

この発明の目的は、少数のボルトの緩みを検出することで複数のボルトの緩みを確実に監視することのできる旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置を提供することにある。

請求項１の発明は、ブームを設けた旋回台の旋回輪の内・外輪の一方を複数のボルトで固定した旋回式ブーム作業機械のボルト緩み検出装置であって、
前記旋回輪の内輪または外輪を固定した複数のボルトのうち、少なくとも１つのボルトを緩み易く設定し、
このボルトの緩みを検出するボルト緩み検出手段を設けて前記複数のボルトの緩みを監視することを特徴とする。

この発明によれば、複数のボルトのうち少なくとも１つのボルトを緩み易く設定し、このボルトに緩み検出手段を設けたものであるから、複数のボルトの緩みを少ないボルトの緩みの検出で確実に監視することができる。

この発明に係るボルト緩み監視装置を搭載した移動式クレーンを示した側面図である。 図１に示す移動式クレーンの旋回装置の構成を概略的に示した平面図である。 図２に示す旋回装置の部分拡大断面図である。 図２に示す旋回装置の旋回輪の外輪を固定するボルトを示した側面図である。 図４に示すボルトの縦断面図である。 ボルトの緩み監視装置の構成を示したブロック図である。

以下、この発明に係る旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］
図１にボルト緩み監視装置を搭載した旋回式ブーム作業機械の１つであるクレーン（作業車）としてのラフテレーンクレーン１０を示す。このラフテレーンクレーン１０（以下クレーンとして記載する）は、走行機能を有する車両の本体部分となるキャリア１１と、このキャリア１１の上部に水平旋回可能に取り付けられた旋回台１２と、この旋回台１２を旋回させる旋回装置２０と、旋回台１２に設けたキャビン１３と、旋回台１２に図示しないブラケットを介して取り付けられた伸縮ブーム１４等とを備えている。

伸縮ブーム１４は、その基端部が支持軸（図示せず）を介して取り付けられており、支持軸を中心に起伏可能となっている。上記ブラケットと伸縮ブーム１４との間には起伏用シリンダ１５が介装され、この起伏用シリンダ１５のロッド１５Ｒの伸縮により伸縮ブーム１４が起伏される。

伸縮ブーム１４は、外側から内側に入れ子式に組み合わされた複数のブームで構成され、伸縮シリンダ(図示せず)によって伸縮するようになっている。

伸縮ブーム１４の先端部にはシーブ(図示せず)が設けられており、このシーブにワイヤロープ（以下ワイヤと表記する）Ｗが掛けられ、このワイヤＷの先端部には吊荷Ｆを吊るすフック（図示せず）が取り付けられている。

ワイヤＷは、図示しないウインチによって巻き取られたり、送り出されたりするようになっている。
［旋回装置］
旋回装置２０は、図２に示すように、旋回輪２１と、この旋回輪２１を駆動させる駆動装置３０とを有している。
［旋回輪］
旋回輪２１は、図３に示すように旋回台１２に固定された外輪２２と、キャリア１１の上部１１Ａに固定された内輪２３とを有し、内輪２３と外輪２２との間にはベアリング２４が介在され、外輪２２が内輪２３に対して旋回していくようになっている。

外輪２２は、図２及び図３に示すように、複数のボルト４０で旋回台１２に固定され、外輪２２の外周面にはギヤ２２Ｇが形成されている。内輪２３は複数のボルト５０によってキャリア１１の上部１１Ａに固定されている。
［ボルト］
外輪２２を固定した複数のボルト４０のうち、図２に示す旋回輪２１の中心に対して伸縮ブーム１４の先端方向Ｐと反対方向の位置にあるボルト４０Ａは、その軸部４１の中間部に、図４に示すように軸部４１の径より小さい径の小径部４２を設けている。小径部４２の径は、ボルト４０Ａが所定の引っ張り荷重に耐えられるように設定される。

この小径部４２により、ボルト４０Ａの軸部４１は変形し易く、このため、ボルト４０Ａは他のボルト４０に比べて緩み易くなるように設定されている。
また、図５に示すように、ボルト４０Ａの頭部４３から軸部４１内に軸線に沿って小径部４２の一端（図５において右端）の近傍まで延びた孔４４が形成されている。

小径部４２に対応した孔４４の奥部４４Ａにはひずみゲージ（ひずみ検出手段）６０が設けられている。ひずみゲージ６０は接着剤などによって孔４４に固定されている。６０Ｒはひずみゲージ６０が検出した検出信号を取り出すための信号線である。４５はワッシャ、４６はネジ部である。
［駆動装置］
駆動装置３０は、図２に示すように、旋回油圧モータ３１と、この旋回油圧モータ３１の回転を減速する減速機３２とを有し、減速機３２のピニオン歯車３３が旋回輪２１の外輪２２のギヤ２２Ｇに噛合している。そして、旋回油圧モータ３１の回転が減速機３２のピニオン歯車３３に伝達し、このピニオン歯車３３の回転によって旋回輪２１の外輪２２が回転していく。すなわち、外輪２２が内輪２３に対して旋回していくことになる。
［ボルト緩み監視装置］
図６はボルト緩み監視装置１００の構成を示したブロック図である。ボルト緩み監視装置１００は、ひずみゲージ６０と、ひずみゲージ６０が検出する検出信号に基づいてボルト４０Ａのひずみ量を検出するひずみ量検出回路６１、ひずみ量検出回路６１が検出したひずみ量に基づいてボルト４０Ａの緩みを判断するボルト緩み判断回路６２と、ボルト緩み判断回路６２がボルト４０Ａの所定量以上の緩みを判断すると点灯表示する報知部６３とを備えている。
［動 作］
次に、上記のように構成されるボルト緩み監視装置１００の動作について説明する。
図１に示すようにクレーン１０で吊荷Ｆを吊るしたりすると、吊荷Ｆ及び伸縮ブーム１４の重量や伸縮ブーム１４の起伏動作等によって引っ張り荷重が、旋回輪２１の中心に対して伸縮ブーム１４の先端方向Ｐと反対方向の位置にあるボルト４０Ａに大きく加わることになる。
この引っ張り荷重によってボルト４０Ａの軸部４１の小径部４２が延びると、ボルト４０Ａの締め付けは緩むことになる。

小径部４２が延びると、ボルト緩み監視装置１００のひずみゲージ６０からその延びた長さに応じたすなわちひずみ量に応じた検出信号が出力される。ひずみ量検出回路６１は、ひずみゲージ６０から出力される検出信号に基づいて、ボルト４０Ａのひずみ量を検出する。ボルト緩み判断回路６２は、ひずみ量検出回路６１が検出したひずみ量からボルト４０Ａが緩んだか否かを判断する。
すなわち、ボルト緩み判断回路６２は、検出されたひずみ量が所定量以上になったときボルト４０Ａが緩んだものと判断する。

ボルト緩み判断回路６２がボルト４０Ａの緩んだことを判断すると、報知部６３が点灯してボルト４０Ａの緩みを報知する。

ところで、ボルト４０Ａは、図２に示すように、旋回輪２１の中心に対して伸縮ブーム１４の先端方向Ｐと反対方向の位置に配置されていることにより、他のボルト４０に比べて一番大きな引っ張り荷重が加わることになる。しかも、ボルト４０Ａの軸部４１に小径部４２が設けられているので、他のボルト４０が変形する前に、ボルト４０Ａの小径部４２が最初に確実に変形することになる。

すなわち、ボルト４０Ａの小径部４２が変形していない場合には、他のボルト４０は変形しておらず、他のボルト４０は緩んでいないことが確実に分かることになる。

このため、ボルト４０Ａの小径部４２のひずみを検出するだけで、他の複数のボルト４０の緩みを監視することができることになる。

上記実施例では、ボルト４０Ａは、図２に示すように、旋回輪２１の中心に対して伸縮ブーム１４の先端方向Ｐと反対方向の位置に配置しているが、他のボルト４０よりも早くボルト４０Ａの小径部４２が変形すれば、どの位置に配置してもよい。また、複数のボルト４０Ａを配置して、これらのボルト４０Ａのいずれかの緩みを検出することにより、他のボルト４０の緩みを監視するようにしてもよい。

上記実施例では、ボルト４０Ａの孔４４にひずみゲージ６０を設けているが、この孔４４を設けずに、ボルト４０Ａの小径部４２の外周面にひずみゲージ６０を設けてもよい。

また、ボルト４０Ａの頭部４３の座面４３ａより面積の小さい小径座を設け、この小径座の接触面圧を大きくして座面陥没を起こし易くし、この座面陥没をひずみゲージ６０で検出するようにすれば、ボルト４０Ａの軸部４１に小径部４２を設けなくてもよい。

上記実施例では、外輪２２を固定するボルト４０,４０Ａの緩みを検出しているが、内輪２３を固定するボルト５０のうち、一番大きな加重が加わるボルト５０に小径部を設け、この小径部にひずみゲージ６０を設けてもよい。

上記実施例では、ボルト緩み監視装置１００を移動式のクレーン１０に搭載した場合について説明したが、これに限らず、旋回台のある旋回式ブームの作業機械であれば固定式の作業機械であってもよい。

この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

１０ クレーン
１２ 旋回台
１４ 伸縮ブーム
２０ 旋回装置
２１ 旋回輪
２２ 外輪
２３ 内輪
３０ 駆動装置
４０Ａ ボルト
４１ 軸部
４２ 小径部
４４ 孔
６０ ひずみゲージ
１００ ボルト緩み監視装置

Claims (5)

1. ブームを設けた旋回台の旋回輪の内・外輪の一方を複数のボルトで固定した旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置であって、
   前記旋回輪の内輪または外輪を固定した複数のボルトのうち、少なくとも１つのボルトを緩み易く設定し、
   このボルトの緩みを検出するボルト緩み検出手段を設けて前記複数のボルトの緩みを監視することを特徴とする旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置。
2. 前記の緩み易い設定は、ボルトの軸部に変形し易い部分を設けることによって行われ、
   前記ボルト緩み検出手段は、ボルトの軸部の変形し易い部分に設けたひずみ検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置。
3. 前記の変形し易い部分は、前記軸部に設けた小径部であり、
   この小径部を設けたボルトは、前記ブームの先端方向と反対方向に位置するボルトであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置。
4. 前記ボルトの頭から軸部内に軸線に沿って孔を設け、前記小径部に対応した孔の部分にひずみ検出手段を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置。
5. 前記ボルトの頭部に、この頭部の座面より面積の小さい小径座を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の旋回式ブーム作業機械のボルト緩み監視装置。