JP2019148280A - アクチュエータの取付構造及びこれを備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺形状を有するアクチュエータを取付対象物に取り付けるためのアクチュエータの取付構造であって、作業性の良いものを提供する。【解決手段】取付対象物Ｙに固定されるベース１と、前記ベース１に固定される取付補助具２と、前記取付補助具２に対して前記アクチュエータＸをＵボルト用ナット５により固定するＵボルト３と、を備え、前記ベース１は、基端側が前記取付対象物Ｙの表面に接している起立部１１と、前記起立部１１の先端から延びる支持部１２と、を備え、前記支持部１２には、前記取付補助具２を固定するための支持部側固定部１３が設けられ、前記取付補助具２は、前記Ｕボルト３が前記ベース１に干渉しない位置で貫通するＵボルト取付穴２４と、前記取付対象物Ｙの前記表面への正対視で前記アクチュエータＸに重ならない位置において、前記支持部１２への固定に用いられる取付補助具側固定部２３と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、油圧機器等に用いられるアクチュエータの取付構造及びこれを備えた車両に関するものである。

従来、長尺形状を有するアクチュエータを壁面等の取付対象物にＵボルトで取り付けることが広く行われている。例えば特許文献１には、円筒状かつ長尺形状のアクチュエータ（具体的にはアキュームレータ）がＵボルト及びナットによって固定されていることが示されている。

特開平９−２７２５０号公報

前記固定は、アクチュエータの重心を壁面等の取付対象物に近づけて行う方が、安定的に固定できるため有利である。しかしそうすると、Ｕボルトにおいてナットを止める部分と取付対象物との間が狭くなってしまうので、ナット止めの作業が困難になる。

そこで本発明は、長尺形状を有するアクチュエータを取付対象物に取り付けるためのアクチュエータの取付構造であって、作業性の良いもの、及び、これを備えた車両を提供することを課題とする。

本発明は、長尺形状を有するアクチュエータを取付対象物に取り付けるためのアクチュエータの取付構造であって、前記取付対象物に固定されるベースと、前記ベースと前記アクチュエータとの間に介在し、前記ベースに固定される取付補助具と、前記取付補助具に対して前記アクチュエータをＵボルト用ナットにより固定するＵボルトと、を備え、前記ベースは、基端側が前記取付対象物の表面に接しており先端側が当該表面から離れた位置にある起立部と、前記起立部の先端から前記取付対象物の表面に対して略平行に延びる支持部と、を備え、前記支持部には、前記取付補助具を固定するための支持部側固定部が設けられ、前記取付補助具は、前記Ｕボルトが前記ベースに干渉しない位置で貫通するＵボルト取付穴と、前記取付対象物の前記表面への正対視で前記アクチュエータに重ならない位置において、前記支持部への固定に用いられる取付補助具側固定部と、を備えるアクチュエータの取付構造である。

前記構成によれば、Ｕボルトによりアクチュエータが固定された状態にある取付補助具を、ベースに固定することにより、Ｕボルトの先端と取付対象物の表面とが近接していても、取付対象物に対してアクチュエータを取り付けることが容易である。

また更に、前記支持部側固定部が、前記支持部の前記取付対象物側の面に固定されたナットであるベースナットを有し、前記取付補助具側固定部が、前記取付対象物の反対側からねじ込まれることで前記ベースナットに螺合するボルトが貫通する貫通穴であり、前記Ｕボルトに螺合した前記Ｕボルト用ナット、及び、前記ベースナットは、前記支持部の前記取付補助具側の面のうちで前記取付補助具に当接する取付補助具当接面よりも更に前記取付対象物側に位置するものとできる。

この構成によれば、支持部の取付対象物側の面よりも更に取付対象物側に存在するデッドスペースに、Ｕボルトに螺合したＵボルト用ナット、及び、ベースナットを配置することで、取付構造全体をコンパクトにできる。

また本発明は、前記アクチュエータの取付構造を備えた車両である。

本発明によると、Ｕボルトの先端と取付対象物の表面とが近接していても、取付対象物に対してアクチュエータを取り付けることが容易である。このため、作業性が良い。

本発明の一実施形態に係るコンクリートポンプ車を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。 本実施形態に係るコンクリートポンプ車におけるアーム部の一部とアキュームレータとの関係を、アキュームレータ周りを透視的に示したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ矢視で一部切り欠き表示した図である。 本実施形態に係るアキュームレータの取付構造の分解斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）とも、本発明の他の実施形態に係るベースの形状を示す正面図である。

次に、本発明につき、コンクリートポンプ車Ｂに適用した実施形態を取り上げて説明する。ただし、本発明の適用対象はコンクリートポンプ車Ｂに限定されるものではなく、長尺形状を有するアクチュエータを使用する装置等に対して幅広く適用可能である。コンクリートポンプ車Ｂの構成は公知であるため概略を説明する。コンクリートポンプ車Ｂは、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように（車両本体を二点鎖線で示す）、複数本のビームＢ１〜Ｂ１を屈曲可能に連結したブームＢ２を、シャシ等を備える車両本体に搭載しており、油圧シリンダによりブームＢ２を伸長させて高所または離れた場所に生コンクリートを打設することができる車両である。最も基端側（車両本体側）のブームＢ２は、車両本体に対して水平方向において回動可能である。なお、図１（Ａ）（Ｂ）は、複数本のビームＢ１〜Ｂ１が折り畳まれたブーム閉じ状態とされ、コンクリートポンプ車Ｂが公道を走行可能な状態を示している。ブームＢ２の側方にはコンクリート圧送配管Ｂ３が設けられている（一部はブームＢ２を幅方向に貫通する）。コンクリートミキサー車から供給された生コンクリートは車両後方に位置するホッパＢ４に供給され、ホッパＢ４内の生コンクリートは、車両本体側に設けられたコンクリートポンプによりコンクリート圧送配管Ｂ３に送られる。そして、打設箇所に配置されたコンクリート圧送配管Ｂ３の先端開口から生コンクリートを吐出できる。

生コンクリートを打設する際に、車幅方向外側に伸長して使用される前アウトリガーＢ５及び後アウトリガーＢ６を支持するために、図１（Ｂ）に示すような平面視において「Ｘ」字状に現れているアーム部Ｙが設けられている。このアーム部Ｙに、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、アクチュエータとしてのアキュームレータ（蓄圧器）Ｘが内蔵されている。このアキュームレータＸは長尺形状を有しており、ケース（筐体、外装等）の内部に往復運動の動作をなす機構（具体的にはピストン）が納められた機器である、公知のピストン式アキュームレータである。具体的に、このアキュームレータＸは長尺の円筒状とされている。

ここで、前記コンクリートポンプの一部を構成し、油圧により駆動する駆動シリンダの伸長開始時に、圧送した生コンクリートがコンクリート圧送配管Ｂ３の内部に残留している生コンクリートに衝突することで、駆動シリンダの油路内の油圧上昇（ピーク圧）が発生する。この現象への対策としてアキュームレータＸが用いられている。油圧ポンプから吐出された作動油を駆動シリンダに送る油路Ｚの途中にアキュームレータＸを設けることで、アキュームレータＸに一時的に作動油が貯留される。作動油の貯留に伴い、アキュームレータＸには油圧が蓄えられる。このことにより、アキュームレータＸが接続された油路Ｚにおいて前記ピーク圧の発生を抑制し、コンクリート圧送配管Ｂ３等の内部で生じる衝撃の発生を抑制できる。

次に、本実施形態におけるアキュームレータＸを取付対象物としてのアーム部Ｙに取り付けるための取付構造について説明する。この取付構造は、図３に示すように、ベース１と、取付補助具２と、Ｕボルト３とを備える。

ベース１はアーム部Ｙにおける内部の壁面に固定される。本実施形態では、前記壁面は平面であって、この平面にベース１が溶接により固定される。ただしこれに限定されず、ボルト等の種々の固定手段により固定できる。このベース１は起立部１１と支持部１２とを備える。起立部１１は、基端側がアーム部Ｙの表面に接しており、先端側が当該表面から離れた位置に設けられている。基端側がアーム部Ｙの表面に対して溶接される。支持部１２は、起立部１１の先端からアーム部Ｙの表面に対して略平行に延びるように設けられている。本実施形態のベース１は、アキュームレータＸの長手方向寸法に対応した長さのチャンネル材（一般に流通しているチャンネル材に限らず、平板を「コ」字状に折り曲げ加工したものも含む）が用いられており、チャンネル材におけるフランジ部分が起立部１１とされ、ウェブ部分が支持部１２とされている。チャンネル材であることから、起立部１１は２枚設けられており、その各々はアーム部Ｙの表面に対して直交する板状部分である。また、支持部１２は２枚の起立部１１の先端同士を結び、図３において水平となっている部分であって、各起立部１１に対して直交する板状部分である。軽量化のため、支持部１２には長穴１４が形成されている。ただし、この長穴１４は無くてもよい。

支持部１２には、取付補助具２を固定するための支持部側固定部１３が設けられている。この支持部側固定部１３は、支持部貫通穴１３１と、支持部１２におけるアーム部Ｙの表面側の面（図３における下面）において、支持部貫通穴１３１に一致するように固定されたナットであるベースナット１３２とを有する。本実施形態ではベースナット１３２が溶接により固定される。ただしこれに限定されず、別に設けられた固定金具等、種々の固定手段により固定できる。更に、ねじ穴を備えた支持部貫通穴１３１がベースナット１３２を兼ねるようにしてもよい。支持部側固定部１３は、長手方向の各両端部において、幅方向に並んで２箇所設けられている。この支持部側固定部１３には、図３に示すように、ベース１に取付補助具２を重ねた状態で上方からボルト４（図３には１箇所分（１個）だけ示す）が差し込まれ、このボルト４をベースナット１３２に対してねじ込むことで、ベース１の支持部１２に対して取付補助具２が固定される。

取付補助具２は、ベース１とアキュームレータＸとの間（本実施形態では、図３における上下方向の間）に介在し、ベース１に固定される。本実施形態では、前述のようにボルト止めにより固定される。取付補助具２の長手方向寸法は、ベース１の長手方向寸法に略一致している。取付補助具２は鋼板等の板状体が例えば折り曲げられた上で別部材が溶接等により固定されて形成されている。なお、ベース１と同様、取付補助具２にチャンネル材を利用することもできる。この取付補助具２は、ベース１の支持部１２に当接する基部２１を有する。また、基部２１とは別体であって、基部２１の長手方向両端付近において、基部２１の幅方向に飛び出た枝部２２を有する。なお、基部２１と枝部２２とを一体に形成することもできる。本実施形態の枝部２２は、基部２１の長手方向に対して直交する方向に飛び出ている。

基部２１における長手方向の各両端部であって、取付補助具２をベース１に重ね合わせた際に支持部側固定部１３に一致する位置には、支持部１２への固定に用いられる取付補助具側固定部としての基部貫通穴２３が設けられている。この基部貫通穴２３は、アーム部Ｙの反対側（図３における上側）からねじ込まれることでベースナット１３２に螺合するボルト４が貫通する穴である。この基部貫通穴２３は、図３における平面視でアキュームレータＸに重ならない位置、つまり、平面−背面方向でアキュームレータＸの投影部分よりも外方の位置に設けられている。このため、ボルト４のねじ込み作業に当たってアキュームレータＸがねじ込み工具や作業者の手等に引っ掛かりにくいため、作業を行いやすい。軽量化のため、基部２１には長穴２５が形成されている。ただし、この長穴２５は無くてもよい。また、基部２１における枝部２２よりも長手方向中央側では、横断面形状が「コ」字状とされたことで補強されている。ただし、強度を専らアキュームレータＸで負担し、基部２１を平板状に形成することもできる。また、プレス成型等によって、基部２１に長手方向に延びる凸条を形成することで補強することもできる。

各枝部２２は、幅方向の両側でフランジ部２２１が立ち上げられ、横断面形状が「コ」字状とされている。取付補助具２の長手方向中央側におけるフランジ部２２１には、アキュームレータＸの一部が嵌め込まれる湾曲した凹部２２２が形成されている。この凹部２２２において湾曲した部分の曲率は、アキュームレータＸの側面の曲率と略一致している。なお、前記凹部２２２に加え、取付補助具２の長手方向端部側におけるフランジ部２２１に更に凹部２２２を設けることもできる。こうすることで、各枝部２２につき２箇所でアキュームレータＸに当接させることができる。

一方、本実施形態では、取付補助具２の長手方向端部側におけるフランジ部２２１には凹部２２２が設けられておらず、上端縁が水平である高位部２２３となっている。高位部２２３は凹部２２２よりも高い位置にある。このような形状の枝部２２を用いることにより、車両の振動等の影響でアキュームレータＸが長手方向にずれようとしても、高位部２２３にアキュームレータＸが当接するため、アキュームレータＸが長手方向端部側におけるフランジ部２２１よりも更に端部側にずれることで、アキュームレータＸがＵボルト３から外れてしまうようなことを防止できる。

各枝部２２における長手方向端部には、Ｕボルト取付穴としての枝部貫通穴２４が設けられている。この枝部貫通穴２４にはＵボルト３が貫通する。このＵボルト３の貫通は、ベース１に干渉しない位置、具体的には、平面視においてベース１の幅方向端縁よりも幅方向における外側でなされている。

Ｕボルト３は、取付補助具２に対してアキュームレータＸを固定する。この固定は、取付補助具２の枝部２２の凹部２２２にアキュームレータＸを当接させた状態で、Ｕボルト３の湾曲部３１をアキュームレータＸの取付補助具２とは反対側に掛け、枝部貫通穴２４を貫通した両端のねじ部３２に、枝部２２の下方からＵボルト用ナット５をねじ込むことにより固定する。

以上のように構成された、本実施形態の取付構造によると、Ｕボルト３によりアキュームレータＸがあらかじめ固定された状態にある取付補助具２を、ベース１に固定することができる。このため、取付補助具２に対するアキュームレータＸの固定を作業しやすい場所で行うことができる。よって、Ｕボルト３の先端とアーム部Ｙの壁面とが近接しており、そのままでは作業性の悪い位置関係にあっても、アーム部Ｙに対してアキュームレータＸを取り付けることが容易である。

また、アキュームレータＸを固定する位置をアーム部Ｙの壁面に近づけることができる。つまり、アーム部Ｙの壁面を基準とした低い位置でアキュームレータＸを固定できる。このため、固定に際して作業者がアキュームレータＸを持ち上げる労力を少なくできる。

また、Ｕボルト３に螺合したＵボルト用ナット５、及び、ベースナット１３２は、支持部１２の取付補助具２側の面（上面）のうちで実際に取付補助具２に当接する取付補助具当接面１２１よりも更に下方に位置する。このように、支持部１２の下面よりも更に下方に存在するデッドスペースに、Ｕボルト３に螺合したＵボルト用ナット５、及び、ベースナット１３２を配置することで、デッドスペースをアキュームレータＸの固定と取付補助具２の固定のために有効活用できるので、取付構造全体をコンパクトにできる。

以上、本発明につき実施形態を取り上げて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されない。例えば、アクチュエータは、前記実施形態では作動油の油圧を一時的に保持できるアキュームレータ（蓄圧器）Ｘであったが、これに限られず、エネルギーの入力及び出力がなされる種々の装置が該当する。

本発明におけるアクチュエータに含まれる概念についてもう少し詳細に説明する。本発明における「アクチュエータ」は、流体圧機器、または、ケース（筐体、外装等）の内部に所定動作をなす機構が納められた機器（動作機構内蔵機器）、または、流体圧機器でありかつ、ケースの内部に所定動作をなす機構が納められた機器（動作機構内蔵流体圧機器）である。また、前記所定動作としては、往復運動の動作、または、回転運動の動作が例示できる。

本発明の適用対象であるアクチュエータは、前記実施形態のように往復運動の動作をなす機器であることが好ましい。この場合、当該機器をＵボルトで固定することにより、もし取付対象物が歪んだ（湾曲等）としても、この歪みがアクチュエータには直接的に伝わらず、Ｕボルトとアクチュエータとが前記往復運動の方向（つまり長手方向）にずれることで、アクチュエータ自体が変形してしまうことを避けられる。このため、前記往復運動に係る軸が曲がったりずれたりすることで、往復運動が妨げられることを防止できる。

また、往復運動の動作をなす流体圧機器（往復動流体圧機器）の一例としては、前記実施形態に係るアキュームレータ（蓄圧器）Ｘやシリンダ（油圧シリンダや空気圧シリンダ）が挙げられる。

また、ベース１は前記実施形態では１本の長尺体（具体的にはチャンネル材）であったが、例えば、取り付けに使用するＵボルト３の数量に対応して複数に分割されていてもよい。また、前記実施形態におけるチャンネル材の他、アングル材等の種々の材料を用いることができる。

また、ベース１における支持部１２は、少なくとも取付補助具２に当接する部分が取付補助具２に対応した形状とされていればよい。前記実施形態では、図３に示すように、支持部１２の図示上面と取付補助具２の図示下面のそれぞれ全部が平面とされていた。しかし、これに限定されず、支持部側固定部１３と取付補助具側固定部（基部貫通穴）２３のそれぞれ周辺部分が対応した形状であればよい。

また、支持部側固定部１３と取付補助具側固定部２３との組み合わせは、種々の構成とすることができる。例えば、図４（Ａ）に示すように、ベースナット１３２がベース１水平部の上面に固定されていてもよい。また、図４（Ｂ）に示すように、ベース１の支持部１２にプレス成型等によって凹部１５を形成し、その凹部１５にベースナット１３２が固定されていてもよい。また、支持部側固定部１３と取付補助具側固定部２３とを、ベース１及び取付補助具の長手方向外側から挟むことのできるクリップ状やクランプ状の金具により固定することもできる。

また、Ｕボルト３は、図３に示す一般的な形状のものに限定されず、例えば湾曲した帯状体の両端にボルト軸が溶接された形状のものであってもよい。また、「Ｕ」字状以外に、略「コ」字状とすることもできる。また、前記実施形態では１本のアキュームレータＸに対して２個のＵボルト３を用いたが、使用するＵボルト３の個数は特に限定されない。

１ ベース
１１ 起立部
１２ 支持部
１２１ 取付補助具当接面
１３ 支持部側固定部
１３２ ベースナット
２ 取付補助具
２１ 基部
２２ 枝部
２３ 取付補助具側固定部、基部貫通穴
２４ Ｕボルト取付穴、枝部貫通穴
３ Ｕボルト
４ ボルト
５ Ｕボルト用ナット
Ｘ アクチュエータ、アキュームレータ
Ｙ 取付対象物、アーム部

Claims (3)

1. 長尺形状を有するアクチュエータを取付対象物に取り付けるためのアクチュエータの取付構造であって、
   前記取付対象物に固定されるベースと、
   前記ベースと前記アクチュエータとの間に介在し、前記ベースに固定される取付補助具と、
   前記取付補助具に対して前記アクチュエータをＵボルト用ナットにより固定するＵボルトと、を備え、
   前記ベースは、基端側が前記取付対象物の表面に接しており先端側が当該表面から離れた位置にある起立部と、前記起立部の先端から前記取付対象物の表面に対して略平行に延びる支持部と、を備え、
   前記支持部には、前記取付補助具を固定するための支持部側固定部が設けられ、
   前記取付補助具は、前記Ｕボルトが前記ベースに干渉しない位置で貫通するＵボルト取付穴と、前記取付対象物の前記表面への正対視で前記アクチュエータに重ならない位置において、前記支持部への固定に用いられる取付補助具側固定部と、を備えるアクチュエータの取付構造。
2. 前記支持部側固定部が、前記支持部の前記取付対象物側の面に固定されたナットであるベースナットを有し、
   前記取付補助具側固定部が、前記取付対象物の反対側からねじ込まれることで前記ベースナットに螺合するボルトが貫通する貫通穴であり、
   前記Ｕボルトに螺合した前記Ｕボルト用ナット、及び、前記ベースナットは、前記支持部の前記取付補助具側の面のうちで前記取付補助具に当接する取付補助具当接面よりも更に前記取付対象物側に位置する、請求項１に記載のアクチュエータの取付構造。
3. 請求項１又は２に記載のアクチュエータの取付構造を備えた車両。

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